مدار یک پتانسیومتر دیجیتالی

.

.

«پتانسیومترهای دیجیتال» افزاره های مقاومتی هستند که کنترل آنها به وسیله ی کٌـدهای دیجیتال انجام می شود. این پتانسیومترها با همنوعان آنالوگ خود تفاوت دارند زیرا پتانسیومتر دیجیتال نه یک قطعه ی الکترومکانیکی، بلکه افزاره ای بر اساس فن آوری نیمه هادی سیلیکونی است. به جای چرخاندن یک محور یا دسته برای تغییر دادن مقدار مقاومت، آن طور که در پتانسیومترهای معمولی آنالوگ معمول است، کاربر پتانسیومتر دیجیتال به سادگی کد مناسبی را که متناظر بر مقدار اهمی مورد نظرش است، به آن می فرستد. پتانسیومترهای دیجیتال معمولاً دربردارنده ی یک شبکه ی مقاومتی نردبانی هستند. هر کد دیجیتال با نقطه ای یا بهتر بگوییم با «پریزی» بر روی این شبکه متناظر است. با تغییر دادن کد مذکور و در نتیجه موقعیت خواسته شده بر روی شبکه، مقاومت روی خروجی پتانسیومتر دیجیتال تغییر می کند. در برخی از این افزاره ها حافظه ای پیش بینی نشده است، اما برخی انواع دیگر دربردارنده ی حافظه ی غیر فرّار، برای به خاطر سپردن موقعیت «سر لغزنده»ی پتانسیومتر، هستند. برخی از آی.سی.های پتانسیومتر برای فقط یک بار برنامه ریزی (که به انگلیسی OTP = one-time programmable نام دارند) طراحی شده اند. همانند پتانسیومترهای سنتی، پتانسیومترهای دیجیتالی  هم سه پایانه ی بالا، پایین و سرلغزنده دارند که عمل یک مدار مقسّم ولتاژ را انجام می دهند. و درست مانند پتانسیومترهای مکانیکی، در برخی از پتانسیومترهای دیجیتالی سرلغزنده به پایانه ی بالا یا پایین آن وصل شده اند که عملکرد یک رئوستا را ایجاد می کند.

.

شرکت «زیکور» (Xicor) جایگزین هایی برای پتانسیومترهای مکانیکی به بازار الکترونیک معرفی کرده است: مجموعه ای از «کنترل کننده های دیجیتالی E²POT» به صورت مدارهای یکپارچه با شماره فنی X9CMME. هر یک از این آی.سی.ها دربردارنده ی یک «شمارنده ی 7 بیتی دوسویه» ی بالارو و پایین رو، و یک «رمزبردار» (دکودر) می باشد که قادر است به یکصد عدد «سوییچ آنالوگ» داخلی خود فرمان قطع و وصل دهد.

خروجی های «سوییچ آنالوگ» جایگزین «سر لغزنده» و دو سر ابتدایی و انتهایی پتانسیومتر مکانیکی می شوند. از سوی دیگر، ورودی ها به یک تقسیم کننده ی ولتاژ، که از 99 عدد مقاومت با مقادیر اهمی متساوی تشکیل شده، مرتبط می باشند. وضعیت شمارنده را می توان در یک EEPROM غیرفرّار ضبط کرد تا به این ترتیب مقدار اهمی این پتانسیومتر در زمان «استارت» همواره مقدار ثابتی داشته باشد.

آی.سی.های سری X9CMM برای تغذیه از یک منبع 5 ولتی طراحی شده اند. ولتاژ دو سر تقسیم کننده ی مقاومتی نباید از 10 ولت تجاوز کند (در صورت استفاده از X9C102 فقط 4 ولت). مقاومت ذاتی هر یک از سوییچ های آنالوگ در این آی.سی. در «حالت وصل» (ON) برابر 40 اهم است. در نتیجه، جریان گذرنده از سرلغزنده ی پتانسیومتر به یک میلی آمپر محدود می باشد.

آی.سی.های E²POT دارای سه ورودی برای راه اندازی دیجیتالی آن است. تراز ولتاژ روی پایه ی UD که پایه ی انتخاب شمارش به سمت بالا (U=UP) یا به سمت پایین (D=Down) است، به «پایه ی ورودیِ ساعتِ شمارنده» (INC) دستور شمارش به صورت افزاینده یا کاهنده را به ازای هر لبه ی پالس ورودی به این پایه می دهد. این عمل تنها آنگاه انجام می گیرد که ورودی انتخاب آی.سی. (CS) در تراز منطقی صفر باشد. اگر روی پایه ی INC تراز منطقی یک داشته باشیم، لبه ی پیشروی هر پالس بر روی CS سبب ضبط شدن وضعیت شمارنده می شود. هر گاه INC در تراز منطقی یک باشد، آی.سی. به «حالت آماده باش» (Standby mode) می رود.

.

مدار پتانسیومتر دیجیتالی

.

نقشه ی شماتیک بالا مدار کامل یک پتانسیومتر دیجیتالی را، که بر اساس آی.سی. X9CMME ساخته شده است، نشان می دهد. این مدار به دو «کلید فرمان» S1 و S2، یک نمایشگر دیداری، و یک «مولد پالس ساعت» با «تبدیل فرکانس تاخیری» مجهز است.

هنگامی که کلیدهای 1 و 2 باز باشند، مقاومت های 8 و 9 ورودی های «گیت ناند» IC2d و نیز ورودی U/D از IC1 را در تراز منطقی یک نگه می دارند. دادن یک تراز منطقی صفر روی ورودی های IC2d مولد ساعتِ  IC2a را از کار بازمی دارد. خازن تعیین کننده ی فرکانس C1 به وضعیت تعادل تخلیه می شود.

هنگامی که یکی از کلیدها فشرده شوند (S1 برای شمارش سریع، S2 برای شمارش آرام) ، خروجی IC2d تغییر وضعیت می دهد، و مولد پالس ساعت  و IC1 را (از طریق IC2b) فعال می کند. سپس خازن 1 از طریق مقاوت های 1 و 2 ، تا موقعی که تراز ورودی IC2a صفر شود، شارژ می شود. صفر شدن ورودی این گیت باعث یک شدن خروجی آن که به ورودی ساعت IC1 وصل است، می شود. در اینجا به ورودی ساعت IC1 یک تغییر حالت از تراز صفر به تراز یک اعمال می شود. با بروز این حالت، خازن 1 از طریق مقاومت 1 تا جایی تخلیه می شود که به سطح بالایی فرمان (تریگ) IC2a برسد. سپس این گیت دوباره تغییر حالت می دهد و عملیات بالا دوباره تکرار می شوند. کارکرد سیگنال ساعت به صورت دیداری توسط D3 نمایش داده می شود.

هنگامی که خروجی IC2c در تراز منطقی یک است، این گیت مقداری از جریان شارژ در خازن C1 را مصرف می کند که باعث می شود فرکانس ساعت روی پایه ی INC نسبتاً کم بشود. همزمان با فعال بودن (Enable) مولد، خازن 6 از طریق مقاومت های 6 و7 شروع به شارژشدن می کند، و تا آنجا ادامه می دهد که IC2c تغییر وضعیت (از یک به صفر) بدهد. سپس مدار IC2 هم برای تامین جریان شارژ خازن 1 به کمک می آید، که در نتیجه ی آن فرکانس ساعت افزایش می یابد: در نمونه ای که ما ساختیم، فرکانس در مدتی برابر 4 ثانیه از 1/3 هرتز به 3/1 هرتز افزایش پیدا کرد. با رهاکردن کلیدها، مولد ساعت می ایستد. همزمان، خازن 6 به سرعت  از طریق مقاومت 6 و دیود 2 تخلیه می شود. به این صورت، فرکانس هنگام کارکرد بعدی کلیدها، دوباره پایین آمده است.

«تاخیر در خاموش شدن» مدیون R4-C2 است که به آی.سی. فرصت می دهد تا وضعیت فعلی شمارنده را در مدارهای منطقی داخلی خود ذخیره و ضبط کند.

مصرف جریان مدار بین 0/3 تا 1/0 میلی آمپر است.

داده برگ مدار یکپارچه X9CMME را می توانید با کلیک بر نشانی زیر بگیرید:

.

http://www.datasheetarchive.com/dl/Scans-068/DSA2IH00223673.pdf

.

از جمله آی.سی. های پتانسیومتر دیجیتالی دیگری که امروزه کاربرد همگانی و فراوان دارند می توان به نوع های زیر اشاره کرد:

.

تیپ	شرح
X9C103SIZ	آی.سی. SMD ساخت Intersil، دربردارنده ی یک پتانسیومتر 10 کیلواهمی دیجیتال با 100 پریز، با تغذیه 5 ولت. نشانی دانلود داده برگ: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/120344/INTERSIL/X9C103SIZ.html
MCP41XXX	مجموعه آی.سی. ساخت Microchip، دربردارنده ی یک / دو پتانسیومتر 10، 50 و یا 100 کیلواهمی دیجیتال با 256 پریز، با تغذیه 5 ولت. نشانی دانلود داده برگ: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/91947/MICROCHIP/MCP41XXX.html . http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/MCP4151_MIC.pdf
MAX5529	مجموعه آی.سی. ساخت Maxim، فقط یکبار قابل برنامه ریزی است. دربردارنده ی یک پتانسیومتر 10، 50 و یا 100 کیلواهمی دیجیتال با 64 پریز، با تغذیه 2/7 تا 5/5 ولت. نشانی دانلود داده برگ: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/314716/MAXIM/MAX5529.html
MAX5160	مجموعه آی.سی. ساخت Maxim، دربردارنده ی یک پتانسیومتر 50، 100 و یا 200 کیلواهمی دیجیتال با 32 پریز، با تغذیه 2/7 تا 5/5 ولت. با هر بار خاموش/روشن شدن، سرلغزنده ی پتانسیومتر در وسط قرار خواهد گرفت. نشانی دانلود داده برگ: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/73499/MAXIM/MAX5160.html

.

.

مطالب مرتبط:

http://etesalkootah.ir/1394/09/04/How_to_Use_Digital_Potentiometers

.

.

www.etesalkootah.ir ||   2015-11-30 © 

2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح "اتصال کوتاه دات آی آر" بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل "کلیک" به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح "www.etesalkootah.ir" بعنوان منبع مجاز است.