डिजिटल पोटेंशियोमीटर है परिवर्ती अवरोधक, ब्रश की स्थिति को माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके प्रोग्रामेटिक रूप से सेट किया जा सकता है। कभी-कभी यह बहुत सुविधाजनक हो सकता है; डिवाइस को अलग करने और ट्रिमर को मोड़ने की कोई आवश्यकता नहीं है। वे आम तौर पर वॉल्यूम, एडीसी संदर्भ वोल्टेज, लाभ, एलसीडी डिस्प्ले कंट्रास्ट, इक्वलाइज़र और बहुत कुछ समायोजित करने के लिए सर्किट में उपयोग किए जाते हैं। अधिकांश मामलों में डिजिटल पोटेंशियोमीटर अपने यांत्रिक समकक्षों की जगह ले सकते हैं। एक अच्छे विवरण का अध्ययन करने के लिए मुझे परेशान करने के लिए, मैंने इसे खरीदा। हम इसी बारे में बात करेंगे.

डिवाइस की मुख्य विशेषताएं:

• प्रतिबाधा - 10 kOhm
• ब्रश प्रतिरोध - 52 ओम
• आपूर्ति वोल्टेज 2.7 वी से 5.5 वी तक
• ब्रश पोजीशन की संख्या - 256
• तापमान सीमा -40…+85 डिग्री सेल्सियस
• इंटरफ़ेस - एसपीआई

ये विशेषताएँ दी गई हैं। वास्तव में, मेरे पोटेंशियोमीटर का कुल प्रतिरोध 8.7 kOhm था। लेकिन यह आंकड़ा डेटाशीट में दिए गए अधिकतम मूल्यों के भीतर आता है, इसलिए चिंता की कोई बात नहीं है। वैसे, दो और बिल्कुल समान पोटेंशियोमीटर हैं लेकिन 50 kOhm और 100 kOhm के प्रतिरोध के साथ। समान विशेषताओं वाले दोहरे पोटेंशियोमीटर भी हैं। इस पोटेंशियोमीटर के लिए ब्रश की स्थिति याद नहीं रहती है, और यदि इसकी आवश्यकता है, तो इसे सॉफ़्टवेयर में लागू किया जाना चाहिए। बिजली लगाने के बाद, ब्रश हमेशा मध्य स्थिति में चला जाता है।

पोटेंशियोमीटर नियंत्रण
इस डिवाइस को थोड़े कम SPI के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। कोई MISO लाइन नहीं है क्योंकि आप पोटेंशियोमीटर से कुछ भी पढ़ नहीं सकते, केवल लिख सकते हैं। पोटेंशियोमीटर के साथ काम करने का एल्गोरिदम अविश्वसनीय रूप से सरल है:

1) सीएस लेग को निम्न तर्क स्तर पर सेट करें
2) आवश्यक आदेश भेजें
3) डेटा बाइट भेजें
4) सीएस लेग को उच्च तार्किक स्तर पर सेट करें

आइए कमांड बाइट पर करीब से नज़र डालें:

निष्पादित किए जाने वाले निर्देश का चयन करने के लिए बिट्स C1 और C0 का उपयोग किया जाता है। उनमें से केवल दो ही ऐसे हैं जो एनओपी की गिनती नहीं करते हैं। मुझे अभी भी समझ नहीं आया कि डेटाशीट से खाली कमांड का क्या मतलब है।

P1 और P0 उस पोटेंशियोमीटर का चयन करें जिस पर कमांड निष्पादित किया जाएगा। क्योंकि मेरा पोटेंशियोमीटर डुअल नहीं है, तो P1 बिट मेरे लिए पूरी तरह बेकार है।

नियंत्रण सॉफ़्टवेयर की डिबगिंग मेरे नए सॉफ़्टवेयर पर हुई। यह उसका आग का पहला बपतिस्मा था। :-) मैंने पोटेंशियोमीटर को नियंत्रक से इस प्रकार जोड़ा:

पोटेंशियोमीटर के सातवें और छठे टर्मिनल के बीच एक मल्टीमीटर जुड़ा होता है, जो प्रतिरोध में परिवर्तन को दर्शाता है। इसमें दो बटन भी हैं जो पिन 4 और 5 को जमीन पर बंद कर देते हैं (मैं उन्हें आरेख पर बनाना भूल गया)। फर्मवेयर को नियंत्रक में फ्लैश करने के बाद, आप प्रयोग कर सकते हैं (मैं पहली बार ऐसे वीडियो बना रहा हूं, इसलिए कृपया बहुत अधिक जोर न लगाएं):

यह आसान है। मुझे असेंबलर पसंद है =) मैं सी को अच्छी तरह से नहीं जानता।
उच्च-स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषाओं में, मैं माइक्रोपास्कल को प्राथमिकता देता हूँ।

सेराफिम अक्टूबर 21, 2010 18:38

शुभ दिन। मुझे अपने निर्देशांक (ईमेल) दें।
मैं आपको एवीआर के लिए सी पर एक उत्कृष्ट पुस्तक (रूसी में) भेजूंगा,
और 100% कार्यशील सीवीएवीआर स्थापित करें। और आप एक महीने में (या उससे भी पहले)
आप सी में बात करेंगे (और अतीत के बारे में मुस्कुराएंगे)। विशेषकर आपके भव्य लेआउट के साथ...
विकास की गति और कई तैयार लाइब्रेरी ASMa को छोड़ने का कारण हैं। ...यह AVR, PIC आदि के लिए है।

और कंप्यूटर की ओर से (विधवाओं) - त्वरित कार्यान्वयन के लिए मैं -DELPHI की अनुशंसा करता हूं।

"काकेशस-माताओं की पुकार," पहले को समर्पित चेचन युद्ध 1995-1996
(और काकेशस मुझे व्यक्तिगत रूप से सेना में बिताए गए वर्षों के कारण प्रिय है उत्तर ओसेशिया 1981-1985).

प्रगति ने साइकिल को ही नहीं बख्शा। आज, पारंपरिक वेरिएबल और ट्रिम रेसिस्टर्स कई अनुप्रयोगों में डिजिटल रेसिस्टर्स का स्थान ले रहे हैं। अंग्रेजी भाषा के स्रोतों में इन्हें डिजिटल पोटेंशियोमीटर, आरडीएसी या डिजीपोट कहा जाता है। इन उपकरणों के अनुप्रयोग का दायरा स्तर समायोजन से कहीं अधिक व्यापक है ध्वनि संकेत. विशेष रूप से, वे कई मामलों में बचाव में आते हैं जब मापदंडों को बदलना आवश्यक होता है प्रतिक्रिया, जिसे पारंपरिक डीएसी के साथ हासिल करना मुश्किल है।

परिचालन एम्पलीफायरों के साथ संयोजन में उनका उपयोग विशेष रूप से प्रभावी है। इस तरह आप समायोज्य एम्पलीफायर चरण, विभिन्न प्रकार की मात्राओं के कनवर्टर, फिल्टर, इंटीग्रेटर्स, वोल्टेज और वर्तमान स्रोत और बहुत कुछ प्राप्त कर सकते हैं। संक्षेप में, ये बहुत सस्ते और कॉम्पैक्ट उपकरण प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक्स डेवलपर और रेडियो शौकिया के लिए उपयोगी हो सकते हैं...

प्रारंभ में, मैं एक छोटा लेख लिखना चाहता था, लेकिन विषय के गहन अध्ययन के परिणामस्वरूप, सामग्री मुश्किल से दो भागों में फिट हो सकी। आज मैं इन उपकरणों की वास्तुकला, उनकी क्षमताओं, उपयोग की सीमाओं और विकास के रुझानों के बारे में बात करने का प्रयास करूंगा। अंत में, मैं संक्षेप में आवेदन के क्षेत्रों के विषय पर बात करूंगा, क्योंकि उनके आधार पर योजनाओं के व्यावहारिक कार्यान्वयन के विशिष्ट उदाहरणों पर दूसरे भाग में चर्चा की जाएगी। बहुत सारे उदाहरण!

व्यक्तिगत रूप से, पिछले पांच वर्षों में मैंने अपने कई विकासों में डिजिटल प्रतिरोध का सफलतापूर्वक उपयोग किया है, मुझे उम्मीद है कि लेखों की यह श्रृंखला कई लोगों के लिए उपयोगी होगी और आज की तुलना में कई समस्याओं को अधिक सुरुचिपूर्ण ढंग से और सरलता से हल करने में आपकी मदद करेगी। जो लोग इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास से दूर हैं, उनके लिए यह लेख यह दिखाकर उनके क्षितिज का विस्तार कर सकता है कि डिजिटल प्रौद्योगिकियों के हमले के तहत परिवर्तनीय प्रतिरोधक जैसी सरल चीजें भी कैसे विकसित होती हैं।

पी.एस. ऐसा हुआ कि यह पहले ही प्रकाशित हो चुका है और इसमें केवल एक उदाहरण है, लेकिन इसका विस्तार से विश्लेषण किया गया है। शेष वादा किए गए उदाहरणों के लिए, आपको तीसरा लिखना होगा।

वास्तुकला।

यह समझने के लिए कि यह उपकरण कैसे काम करता है, आइए कार्यात्मक आरेख देखें। यह डिजिटल 8-बिट प्रतिरोध का एनालॉग भाग दिखाता है।

यह उपकरण समान मूल्य के 255 प्रतिरोधों और सीएमओएस तकनीक का उपयोग करके बनाए गए द्विदिश इलेक्ट्रॉनिक स्विच पर आधारित है। 0-255 की सीमा में एक डिजिटल मान उस रजिस्टर में लिखा जाता है जहां से इसे डिकोडर को फीड किया जाता है। रजिस्टर में संग्रहीत मूल्य के आधार पर, स्विचों में से एक चालू हो जाता है, जो मध्य पिन डब्ल्यू को रैखिक प्रतिरोध मैट्रिक्स रुपये में चयनित बिंदु से जोड़ता है। बाहरी टर्मिनल ए और बी को जोड़ने के लिए दो और कुंजियों का उपयोग किया जाता है। उनकी मदद से, डिवाइस निष्क्रिय मोड में स्विच कर सकता है।

टर्मिनल ए और बी चर प्रतिरोध के बाहरी टर्मिनलों के एनालॉग हैं, डब्ल्यू - मध्य टर्मिनल जिससे पारंपरिक चर प्रतिरोधों के लिए मोटर जुड़ा हुआ है।

संभावित स्विचिंग सर्किट भी पारंपरिक परिवर्तनीय प्रतिरोधों के समान हैं...

आइए देखें कि 10 किलो-ओम अवरोधक के उदाहरण का उपयोग करके आवश्यक प्रतिरोध कैसे निर्धारित किया जाता है। सबसे पहले, आइए इस तरह के प्रतिरोध को बनाने के लिए आवश्यक असेंबली में प्रत्येक प्रतिरोधक के मूल्य की गणना करें = 10000/256 = 39.06 ओम। मान लीजिए कि हम पिन डब्ल्यू और बी के बीच प्रतिरोध को समायोजित करने का प्रयास कर रहे हैं। शून्य प्राप्त करने के लिए, हम इस मान को नियंत्रण रजिस्टर में लिखते हैं, लेकिन वांछित शून्य के बजाय हमें 100 ओम का प्रतिरोध मिलता है। क्यों? तथ्य यह है कि डिवाइस के प्रत्येक संपर्क का अपना आंतरिक प्रतिरोध होता है और विचाराधीन मामले में यह 50 ओम के बराबर होता है, इसलिए इस पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकने वाला न्यूनतम मान शून्य नहीं, बल्कि एक सौ ओम है - संपर्क W और B का प्रतिरोध। रजिस्टर एक में लिखने पर हमें 50+50+39=139 ओम मिलता है।

सामान्य तौर पर, आप सूत्र का उपयोग करके रजिस्टर डी के मूल्य के आधार पर टर्मिनल डब्ल्यू और बी के बीच प्रतिरोध की गणना कर सकते हैं:

• डी - 0 से 255 तक रजिस्टर मान
• रब - नाममात्र प्रतिरोध
• आरडब्ल्यू - एक संपर्क का प्रतिरोध

यह अनुमान लगाना कठिन नहीं है कि टर्मिनल W और A के बीच प्रतिरोध की गणना इस प्रकार की जाती है

कनेक्शन इंटरफ़ेस.

आइए अब I2C इंटरफ़ेस वाले संपूर्ण डिवाइस के कार्यात्मक आरेख पर विचार करें।

यहां, केवल AD0 पिन ही कुछ प्रश्न उठा सकता है। इसे एक I2C चैनल में एक साथ दो पोटेंशियोमीटर के उपयोग की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इस पर निर्भर करते हुए कि उस पर तार्किक शून्य है या एक, I2C बस पर डिवाइस का पता बदल जाता है। एक बस पर दो माइक्रो सर्किट का कनेक्शन आरेख नीचे दिखाया गया है।

I2C इंटरफ़ेस के अलावा, इन उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए अक्सर SPI इंटरफ़ेस का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, एक बस के माध्यम से कई उपकरणों को नियंत्रित करना भी संभव है। ऐसा करने के लिए, उन्हें एक श्रृंखला में जोड़ दिया जाता है। उदाहरण के लिए इस प्रकार:

इस मोड में, वैल्यू राइटिंग बफ़र रजिस्टर एक शिफ्ट रजिस्टर के रूप में कार्य करता है। प्रत्येक नया बिट DIN इनपुट पर आता है और SCLK के साथ स्ट्रोब द्वारा इसके सबसे कम महत्वपूर्ण बिट पर लिखा जाता है। उसी समय, सबसे महत्वपूर्ण बिट एसडीओ पिन के माध्यम से बाहर निकलता है और श्रृंखला में अगले डिवाइस पर जाता है। सभी उपकरणों पर जानकारी लिखे जाने के बाद, एक SYNC गेटिंग पल्स प्राप्त होता है, जो बफर रजिस्टर से कार्यशील रजिस्टर तक श्रृंखला में शामिल सभी उपकरणों के रजिस्टरों के नए मूल्यों को अधिलेखित कर देता है। इस समाधान का स्पष्ट नुकसान यह है कि जानकारी को एक अलग डिवाइस में रिकॉर्ड करने का कोई तरीका नहीं है। मूल्यों में किसी भी बदलाव के लिए संपूर्ण श्रृंखला में रजिस्टरों की सामग्री को अद्यतन करने की आवश्यकता होती है।

इस प्रकार की समस्या को हल करने के लिए, साथ ही समाधान की अंतिम कीमत बचाने के लिए, माइक्रो सर्किट का निर्माण किया जाता है जिसमें एक ही समय में दो, चार या यहां तक ​​कि 6 डिजिटल प्रतिरोध शामिल होते हैं।

ऑपरेटिंग वोल्टेज और करंट

शायद पहले डिज़ाइन का सबसे महत्वपूर्ण दोष टर्मिनलों पर अनुमत सीमित वोल्टेज था। इसे आपूर्ति वोल्टेज से अधिक नहीं होना चाहिए, जो 2.7 से 5.5V तक हो सकता है, और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह नकारात्मक क्षेत्र में नहीं जा सकता है, यही कारण है कि माइक्रोसर्किट का उपयोग एकध्रुवीय बिजली आपूर्ति वाले उपकरणों तक ही सीमित था। सबसे पहले, इंजीनियरों ने द्विध्रुवीयता की समस्या का समाधान किया। इस प्रकार ऐसे उपकरण सामने आए जो 5.5 वोल्ट तक एकध्रुवीय वोल्टेज से संचालित होने और ± 2.75V तक द्विध्रुवीय बिजली आपूर्ति मोड का समर्थन करने में सक्षम थे। फिर ±5.5 और यहां तक ​​कि ±16.5 की अधिकतम शक्ति वाले संस्करण दिखाई देने लगे (AD5291/5292 के लिए 33 वोल्ट एकध्रुवीय तक)। बेशक, इस पैरामीटर में, पारंपरिक प्रतिरोधों का अभी भी एक बड़ा फायदा है, लेकिन अधिकांश सर्किट के लिए, 33 वोल्ट काफी है।

हालाँकि, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि डिवाइस किस अधिकतम वोल्टेज का समर्थन करता है, अगर इसके अनुमेय सीमा से परे जाने की संभावना है, तो कम से कम डायोड या सप्रेसर्स का उपयोग करके सबसे सरल सुरक्षा का उपयोग किया जाना चाहिए।

एक और गंभीर समस्या डिजिटल प्रतिरोधों की कम अधिकतम ऑपरेटिंग धारा है, जो मुख्य रूप से उनके छोटे आकार के कारण है। समय के साथ गिरावट के जोखिम के बिना, अधिकांश मॉडलों के लिए औसत डीसी करंट 3 एमए से अधिक नहीं होना चाहिए। यदि प्रवाहित धारा प्रकृति में स्पंदित है, तो इसका अधिकतम मान अधिक हो सकता है।

सटीकता के लिए संघर्ष. नियंत्रित अराजकता प्रौद्योगिकी

दुर्भाग्य से, मौजूदा विनिर्माण तकनीक डिजिटल प्रतिरोधों में उपयोग किए जाने वाले अभिन्न प्रतिरोधों के प्रतिरोध को नाममात्र मूल्य के 20 प्रतिशत तक विचलन करने की अनुमति देती है। हालाँकि, एक बैच के भीतर, और विशेष रूप से एक विशिष्ट उपकरण के भीतर, प्रतिरोध में अंतर 0.1% से अधिक नहीं होता है। स्थापना की सटीकता बढ़ाने के लिए, निर्माता ने कम से कम प्रत्येक प्लेट पर प्रतिरोधों के प्रतिरोध को मापना शुरू किया और प्रत्येक माइक्रोक्रिकिट की गैर-वाष्पशील मेमोरी में नाममात्र नहीं, बल्कि उत्पादन के दौरान प्राप्त वास्तविक प्रतिरोध को लिखा। 0.01 प्रतिशत की सटीकता. ऐसा तंत्र, विशेष रूप से AD5229/5235 माइक्रो-सर्किट में, मल्टी-टर्न ट्रिमर प्रतिरोधों में भी अप्राप्य त्रुटि के साथ प्रतिरोध सेट करने की वास्तविक सटीकता की गणना करने की अनुमति देता है - 0.01 प्रतिशत। इसके आधार पर, डिजिटल कोड को प्रतिरोध में डिकोड करने के संचालन को समायोजित किया जा सकता है। आइए मान लें कि प्राथमिक प्रतिरोध 100 ओम है। फिर, प्रतिरोध को 1K पर सेट करने के लिए, आप डिजिटल रजिस्टर को 10 पर सेट करते हैं। लेकिन अगर वास्तविक डिवाइस में प्रतिरोध नाममात्र मूल्य से ऊपर की ओर भटकता है और 110 ओम के बराबर है, तो स्तर 10 पर आपको 1.1K मिलेगा। हालाँकि, प्रतिरोध के वास्तविक मूल्य को पढ़कर, माइक्रोकंट्रोलर कोड की पुनर्गणना कर सकता है और वास्तव में दस के बजाय डिकोडर को कोड 9 भेजेगा। तब हमें वास्तव में 9*110= 990 ओम मिलेगा।

इसके अलावा, एडी ने 1% की सटीकता के साथ प्रतिरोध मूल्यों को कैलिब्रेट करने के लिए प्रौद्योगिकी का पेटेंट कराया है। दुर्भाग्य से, मुझे यह जानकारी नहीं मिल सकी कि यह कैसे काम करता है।

प्रतिरोध सेटिंग की विसंगति को बढ़ाने के लिए, 10-बिट डिकोडर वाले उपकरण विकसित किए गए, जो 1024 समायोजन चरण प्रदान करते हैं। अनुक्रमिक या का उपयोग करके इस पैरामीटर में और वृद्धि हासिल की जा सकती है समानांतर कनेक्शनविभिन्न मूल्यों के साथ दो डिजिटल प्रतिरोध।

तापमान स्थिरता

यह बिल्कुल भी बुरा नहीं है. फिल्म प्रौद्योगिकी का उपयोग करके निर्मित प्रतिरोधों का उपयोग 35ppm/°C (0.0035%) से अधिक नहीं के बहाव स्तर को प्राप्त करना संभव बनाता है। तापमान क्षतिपूर्ति वाले उपकरण हैं, जिनका तापमान बहाव 10ppm/°C के स्तर पर है। इस पैरामीटर में, डिजिटल प्रतिरोध कई मोटर एनालॉग्स से बेहतर हैं। उन अनुप्रयोगों के लिए जिनमें यह पैरामीटर प्रासंगिक नहीं है, आप सेमीकंडक्टर प्रतिरोधकों वाले सस्ते उपकरण चुन सकते हैं जिनका बहाव 600 पीपीएम/डिग्री सेल्सियस के स्तर पर है।

अधिकांश ADI उपकरणों की ऑपरेटिंग तापमान सीमा -40°C से +125°C है, जो अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त है।

प्रतिरोधों की रेंज उपलब्ध है।

बेशक, पारंपरिक स्लाइड रेसिस्टर्स जैसी कोई विविधता नहीं है, हालांकि, चुनने के लिए बहुत कुछ है। नीचे दी गई तालिका डिवाइस की क्षमता पर उपलब्ध प्रतिरोधों की निर्भरता को दर्शाती है।

सिग्नल विरूपण

डिजिटल एम्पलीफायरों द्वारा शुरू की गई मुख्य सिग्नल विकृतियों को दो वर्गों में विभाजित किया जा सकता है।

• हार्मोनिक विरूपण या, पश्चिमी शैली में, कुल हार्मोनिक विरूपण (टीएचडी)।

लागू वोल्टेज के साथ ये विकृतियाँ बढ़ती हैं। आप AD9252 के लिए संकलित निम्न तालिका से उनके विशिष्ट मूल्यों का अंदाजा लगा सकते हैं...

कुछ मामलों में, इस प्रकार की विकृति -60 डीबी तक बढ़ सकती है

डिवाइस प्रतिरोध बढ़ने के साथ इस प्रभाव का प्रभाव बढ़ता है। नीचे दी गई तालिका से पता चलता है कि विभिन्न रेटिंग के विभिन्न प्रतिरोधों के लिए 3 डेसिबल का सिग्नल क्षीणन किस आवृत्ति पर देखा जाता है।

अधिक स्पष्टता के लिए, मैं 20 और 100 किलो-ओम की विभिन्न रेटिंग वाले AD5291 माइक्रो-सर्किट के लिए निर्धारित प्रतिरोध स्तर पर सिग्नल ट्रांसमिशन की निर्भरता के ग्राफ भी प्रदान करूंगा।

इस प्रकार, यह पता चलता है कि प्रतिरोध मान जितना अधिक होगा, इसकी परिचालन आवृत्ति उतनी ही कम होगी।

विकास की "ट्रिक्स"।

निर्माता विभिन्न सुखद छोटी-छोटी चीजों का आविष्कार करके डिवाइस के साथ काम को यथासंभव आरामदायक बनाने की कोशिश कर रहे हैं। परिणामस्वरूप, डिजिटल प्रतिरोधों ने आंतरिक गैर-वाष्पशील मेमोरी प्राप्त कर ली, जो एक बार और बार-बार प्रोग्राम करने योग्य होती है।

इसका मुख्य उद्देश्य प्रारंभिक प्रतिरोध मान को संग्रहीत करना है, जो बिजली चालू करने के तुरंत बाद स्वचालित रूप से सेट हो जाता है। इलेक्ट्रॉनिक प्रतिरोधों के पहले मॉडल को बिजली लागू होने पर मध्य स्थिति में स्थापित किया गया था, फिर शून्य पर रीसेट करने के लिए एक अतिरिक्त पैर दिखाई दिया, फिर मेमोरी में दर्ज मूल्य का उपयोग करके स्तर सेट किया जा सकता था। सबसे उन्नत मॉडल में, कई प्रीसेट मान मेमोरी में संग्रहीत किए जा सकते हैं, जिन्हें उपयोगकर्ता बटन दबाकर जल्दी से स्विच कर सकता है।

इसके अलावा, एन्कोडर्स को जोड़ने के लिए एक इंटरफ़ेस सामने आया है।

और क्या सुधार किया जा सकता है?

आप कल्पना कर सकते हैं कि डिजिटल प्रतिरोधों के उत्पादन में प्रगति किस दिशा में होगी।
अधिक सटीकता प्राप्त करने के लिए, स्विचिंग सिस्टम को बदला जा सकता है।

उदाहरण के लिए, पारंपरिक सर्किट में केवल एक प्रतिरोध जोड़ना समानांतर कनेक्शन, ठीक है, दो। समरूपता के लिए ऊपरी बांह में एक और - आप प्रतिरोधों को सेट करने की सटीकता को दोगुना कर सकते हैं! एक आवास में दो उपकरणों के संयोजन से विसंगति और सटीकता को कई गुना बढ़ाना संभव हो जाएगा।

डिकोडर को नियंत्रित करने वाले मामले में एक साधारण माइक्रोकंट्रोलर की शुरूआत, प्राप्त प्रतिरोधों के वास्तविक मूल्य के आधार पर, डिवाइस के प्रतिरोध को बहुत उच्च सटीकता - 0.1% और उच्चतर के साथ सेट करने के लिए एक स्विचिंग प्रोग्राम बनाने की अनुमति देगी। ऐसे उपकरणों में एक तापमान सेंसर को एकीकृत करके, बहुत व्यापक स्तर पर रैखिकता बनाए रखने के लिए मुआवजा पेश किया जा सकता है तापमान की रेंज. यह संभव है कि HiFi उपकरण के लिए आवृत्ति-मुआवजा प्रतिरोधों के एनालॉग दिखाई देंगे, जिसमें एक आवास में कई प्रतिरोध शामिल होंगे। उनमें से एक का उपयोग वॉल्यूम स्तर को समायोजित करने के लिए किया जाएगा, और दूसरे का उपयोग आवृत्ति क्षतिपूर्ति के लिए किया जाएगा।

उपयोग के क्षेत्र

मैं लेख के अगले भाग में डिजिटल प्रतिरोधों पर आधारित विशिष्ट सर्किट समाधान दूंगा, लेकिन अभी हम केवल अनुप्रयोग के क्षेत्रों को देखेंगे।

बेशक, पहली चीज़ जो दिमाग में आती है वह है वैरिएबल गेन एम्पलीफायर्स।

मान सेट करने की सटीकता में वृद्धि के परिणामस्वरूप, इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायरों के लाभ नियंत्रण सर्किट में इलेक्ट्रॉनिक प्रतिरोधों का उपयोग करना संभव हो गया।

लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले के कंट्रास्ट में स्वचालित या प्रोग्रामेटिक परिवर्तन को 10 किलोहम्स के नाममात्र मूल्य के साथ इलेक्ट्रॉनिक प्रतिरोध का उपयोग करके व्यवस्थित किया जा सकता है।

डिजिटल प्रतिरोधों के आधार पर नियंत्रित फ़िल्टर लागू करना आसान है। उच्च-क्रम फ़िल्टर को अक्सर समान मान के कई मास्टर प्रतिरोधों की आवश्यकता होती है। एक आवास में कई प्रतिरोधों वाले उपकरणों का उपयोग करके इसे लागू करना बहुत सुविधाजनक है, क्योंकि इस मामले में हमें उत्कृष्ट पुनरावृत्ति मिलती है। यह आंकड़ा सबसे सरल नियंत्रित कम-पास फ़िल्टर का एक सरलीकृत आरेख दिखाता है।

AD5292 पर आधारित अपेक्षाकृत उच्च आपूर्ति वोल्टेज वाला लॉगरिदमिक एम्पलीफायर।

सॉफ्टवेयर नियंत्रित वोल्टेज स्टेबलाइजर।

ADI से रैखिक श्रृंखला

अंत में, मैं एनालॉग डिवाइसेस से आज उपलब्ध इलेक्ट्रॉनिक पोटेंशियोमीटर की पूरी सूची प्रदान करूंगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऐसे उपकरण केवल इसी कंपनी द्वारा उत्पादित नहीं किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, MAXIM भी लंबे समय से अच्छे माइक्रो सर्किट बना रहा है।

शुरुआत के लिए, ऐसे उपकरण जो उपयोगकर्ता प्रोग्रामिंग का समर्थन नहीं करते हैं।

अंत में, प्रोग्राम करने योग्य डिवाइस। चुनते समय विशिष्ट मॉडलइस तथ्य पर ध्यान देने योग्य है कि वे या तो एक बार प्रोग्राम करने योग्य हो सकते हैं या रीप्रोग्रामिंग का समर्थन कर सकते हैं। इसके अलावा, बड़ी संख्या में चक्र केवल EEPROM तकनीक का उपयोग करके बनाई गई मेमोरी वाले माइक्रो-सर्किट द्वारा प्रदान किए जाते हैं।

इससे समीक्षा समाप्त होती है। अगला लेख डिजिटल प्रतिरोधों का उपयोग करने वाले व्यावहारिक सर्किटों पर विचार करने के लिए समर्पित होगा।

पी.एस. ऐसा ही होता है कि यह पहले ही बाहर हो चुका होता है

लोड के तहत विभिन्न सर्किटों का परीक्षण करने के लिए, एक रेडियो शौकिया को अक्सर अलग-अलग रेटिंग और तदनुसार, अलग-अलग शक्ति के प्रतिरोधों के एक बड़े भंडार की आवश्यकता होती है। आपको परीक्षण प्रतिरोधों के भारी सेट से छुटकारा पाने में मदद मिलेगी इलेक्ट्रॉनिक अवरोधक, जिसका चित्र नीचे प्रस्तुत किया गया है।

विशेष रूप से, यह आरेख आपको कॉन्फ़िगर करने में सहायता करेगा बिजली इकाई: पता लगाएं कि किस लोड तरंग में वृद्धि होती है, आउटपुट वोल्टेज का मूल्य बदलता है, इससे आपको इलेक्ट्रॉनिक अधिभार संरक्षण स्थापित करने में मदद मिलेगी, आदि।
समतुल्य लोड आरेखबहुत सरल। सर्किट का मुख्य तत्व MOSFET-N ट्रांजिस्टर है। पोटेंशियोमीटर R2 का उपयोग करके गेट वोल्टेज को बदलकर वर्तमान खपत को समायोजित किया जाता है। MOSFET का प्रतिरोध गेट वोल्टेज के आधार पर बदलता है। जेनर डायोड VD1 की बदौलत पोटेंशियोमीटर इनपुट पर वोल्टेज स्थिर है।

सरल समतुल्य भार आरेख

छोटे आउटपुट वोल्टेज वाले स्रोत का परीक्षण करने के लिए, आपको एक लॉजिक MOSFET का उपयोग करना चाहिए (MOSFET को लॉजिक स्तर से स्विच करने के लिए डिज़ाइन किया गया है)। इसमें कम थ्रेशोल्ड वोल्टेज है और यह आपको 4 V तक के वोल्टेज के साथ बिजली आपूर्ति का परीक्षण करने की अनुमति देता है। लॉजिक ट्रांजिस्टर के लिए, 5 V जेनर डायोड उपयुक्त है, क्लासिक MOSFET के लिए - 9 V पर। MOSFETs को रखा जाना चाहिए बड़ा रेडिएटर. TO220 पैकेज में एक ट्रांजिस्टर के लिए अल्पकालिक भार 100 W तक पहुंच सकता है। यह एक बड़े रेडिएटर के साथ 50 W तक के भार के साथ लगातार काम कर सकता है। यह 4 - 25 V के इनपुट वोल्टेज रेंज में संचालित होता है। लॉजिक ट्रांजिस्टर में, एक नियम के रूप में, 30V के डीएस पिन के बीच अधिकतम वोल्टेज होता है।

डिजिटल रूप से नियंत्रित परिवर्तनीय अवरोधक। यह डिवाइस भी यही काम करता है इलेक्ट्रॉनिक फ़ंक्शनएक यांत्रिक पोटेंशियोमीटर या चर अवरोधक के रूप में विनियमन। जब काउंटिंग इनपुट सीएलके पर एक क्लॉक पल्स लगाया जाता है, तो काउंटिंग की दिशा (प्रतिरोध में वृद्धि या कमी) ऊपर/नीचे इनपुट पर सिग्नल स्तर द्वारा निर्धारित की जाती है, प्रतिरोध अलग-अलग बदलता है।

10, 50 और 100 kOhm की नाममात्र पोटेंशियोमीटर रेंज के साथ 128 असतत प्रतिरोध मान उपलब्ध हैं।

पर चित्र .1दिखाया कार्यात्मक आरेखडिजिटल पोटेंशियोमीटर. 10 kOhm के नाममात्र मूल्य के साथ, टर्मिनल A और B के बीच प्रतिरोध स्थिर है और 10 kOhm की मात्रा है, और प्रतिरोध वृद्धि इसके बराबर होगी:

आर चरण - 10 कोहम / 128 - 78 ओम।

विशिष्ट आपूर्ति वोल्टेज 5 वी, वर्तमान खपत 40 μA से अधिक नहीं।

पिन असाइनमेंट दिखाए गए हैं अंक 2.

पर चित्र 3 AD5220 डिजिटल पोटेंशियोमीटर के लिए एक विशिष्ट कनेक्शन सर्किट दिखाता है।

चावल। 4. एक गोलाकार सेंसर के साथ इंटरफ़ेस आरेख

पर चित्र.4एक परिपत्र मोटर शाफ्ट स्थिति सेंसर RE11CTV1Y12-EF2CS के साथ इंटरफ़ेस सर्किट में AD5220 डिजिटल पोटेंशियोमीटर का उपयोग दिखाता है। यह योजना पी. कायरोलोमुक (कैलिफ़ोर्निया, यूएसए) द्वारा विकसित की गई थी। रोटरी एनकोडर शाफ्ट की कोणीय स्थिति को एक कोड में परिवर्तित करता है जिसे क्वाडरेचर डिकोडर (LS7084 - 90° चरण शिफ्ट डिकोडर) में फीड किया जाता है। डिकोडर डिजिटल पोटेंशियोमीटर के लिए नियंत्रण सिग्नल सीएलके और यू/डी उत्पन्न करता है।

सिग्नल ए और बी ( चित्र.5) वृत्ताकार एनकोडर एक चतुर्भुज डिकोडर से होकर गुजरता है, जो AD5220 के लिए सिग्नल ए और बी के बीच चरण अंतर को नियंत्रण सिग्नल सीएलके और यू/डी में परिवर्तित करता है। जब सिग्नल बी सिग्नल ए की ओर जाता है (मोटर शाफ्ट दक्षिणावर्त घूमता है), तो डिजिटल पोटेंशियोमीटर प्राप्त करता है उच्च स्तरयू/डी. जब सिग्नल ए सिग्नल बी की ओर जाता है (मोटर शाफ्ट वामावर्त घूमता है), तो डिजिटल पोटेंशियोमीटर को कम यू/डी स्तर प्राप्त होता है। क्वाडरेचर डिकोडर एक साथ AD5220 के लिए एक सिंक्रोनस क्लॉक सिग्नल उत्पन्न करता है। घड़ी की चौड़ाई में रैखिक परिवर्तन आरबीआईएएस को समायोजित करके पूरा किया जाता है।

चतुर्भुज संकेतों को डिकोड करने के अलावा कोणीय स्थितिऔर घड़ी निर्माण, LS7084 शोर, घबराहट और अन्य क्षणिक प्रभावों को भी फ़िल्टर करता है। इस प्रकार के डिवाइस के लिए यह सुविधा महत्वपूर्ण है. ऑप्टिकल एनकोडर के विपरीत, RE11CT-V1Y12-EF2CS एक कम लागत वाला विद्युत रोटरी एनकोडर है जहां शाफ्ट के किसी भी घुमाव से स्विच के धातु संपर्कों की अपूर्ण प्रकृति के कारण बड़ा झटका या शोर पैदा हो सकता है। LS7084 इस प्रकार के शोर को AD5220 डिजिटल पोटेंशियोमीटर तक पहुंचने से रोकता है।

डिवाइस का संचालन सिद्धांत बहुत सरल है। जब मोटर शाफ्ट दक्षिणावर्त घूमता है, तो टर्मिनल B1 और RWB1 के बीच प्रतिरोध तब तक बढ़ जाता है जब तक कि डिजिटल पोटेंशियोमीटर का परिवर्तनीय प्रतिरोध मान अपने अधिकतम मूल्य तक नहीं पहुंच जाता। शाफ्ट को उसी दिशा में आगे घुमाने से आउटपुट प्रतिरोध पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।
इसी तरह, जब शाफ्ट को वामावर्त घुमाया जाता है, तो टर्मिनल B1 और RWB1 के बीच प्रतिरोध कम हो जाता है जब तक कि प्रतिरोध शून्य तक नहीं पहुंच जाता, और उसी दिशा में शाफ्ट के आगे घूमने पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

साहित्य।

1. पीटर खैरोलोमोर, एनालॉग डिवाइसेस, सैन जोस, सीए 6 मार्च, 2003

2. रेडियो सर्किट, नंबर 4/2011 लिपेन-सर्पेन

अगले नमूनों के रूप में, मुझे डिजिटल पोटेंशियोमीटर का एक बैच प्राप्त हुआ एनालॉग डिवाइस. बात दिलचस्प और आशाजनक है. मैं AD8400/AD8402/AD8403 लाइन का पता लगाने का प्रयास करूंगा। वे केवल एक माइक्रोक्रिकिट में पोटेंशियोमीटर की संख्या में एक दूसरे से भिन्न होते हैं: क्रमशः 1, 2 और 4। मुझे AD8402 मिला, अर्थात्। एक चिप में दो आर के साथ। आप डेटाशीट में ब्लॉक आरेख देख सकते हैं - वहां सब कुछ सरल है। लेकिन सीधे परिवर्तनीय अवरोधक का कार्यान्वयन नहीं दिख रहा। मैं इस अंतर को इंटरनेट से एक चित्र से भरूंगा:
जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है, प्रतिरोधक तत्व आरएच - आरएलइसमें N-1 प्रतिरोधक और N (यह इसकी क्षमता है) MOS ट्रांजिस्टर के रूप में स्विचिंग स्विच शामिल हैं। मेरे मामले में - एन = 256, और अब से मेरा यही मतलब होगा . डिकोडर कोड सर्किट से जुड़े "स्लाइडर" को निर्धारित करता है आरडब्ल्यूसंबंधित एमओएस ट्रांजिस्टर के माध्यम से, 255 श्रृंखला से जुड़े प्रतिरोधों के लिए कनेक्शन बिंदु। यदि पोटेंशियोमीटर की निर्भरता रैखिक है (जैसा कि मेरे मामले में है), तो लाइन बनाने वाले प्रतिरोधों का प्रतिरोध मान समान होगा। मैं ध्यान देता हूं कि बाईं ओर के चित्र में पदनाम डेटाशीट में पदनाम के अनुरूप हैं: Rh -> A, Rl -> B, और Rw -> W.
इंस्टॉलेशन कमांड सीरियल 10-बिट एसपीआई इंटरफ़ेस के माध्यम से प्राप्त होते हैं।

इसके बाद, आइए पत्थर के पिनआउट को देखें। डेटाशीट से चित्र:
एजीएनडी- एनालॉग ग्राउंड;
ए2-बी2— दूसरे अवरोधक का प्रतिरोधक तत्व;
डब्ल्यू 2- दूसरे अवरोधक का स्लाइडर;
डीजीएनडी- डिजिटल "पृथ्वी";
एसएचडीएन- न्यूनतम मूल्य पर दोनों प्रतिरोधों के स्लाइडर्स की हार्डवेयर सेटिंग के लिए संकेत;
सी.एस.- मानक "क्रिस्टल चयन";
एसडीआई- सीरियल इंटरफ़ेस डेटा इनपुट;
सीएलके- सीरियल इंटरफ़ेस क्लॉक सिग्नल;
आर.एस.- औसत मूल्य पर दोनों प्रतिरोधों के स्लाइडर्स की हार्डवेयर सेटिंग के लिए संकेत;
व्द— + भोजन;
W1- पहले अवरोधक का स्लाइडर;
ए1 - बी1— पहले अवरोधक का प्रतिरोधक तत्व।
अब उसी डेटाशीट से नियंत्रण शब्द की संरचना:
यह शब्द 10 अंकों का है। ए 1और उ0निर्धारित करें कि कौन सा अवरोधक (00 पहला है, और 01 दूसरा है) सेट मान का बाइट भेजा गया है डी7 - डी0डब्ल्यू स्लाइडर के लिए, जैसा कि आप देख सकते हैं, इसमें कुछ भी जटिल नहीं है।

विकास बोर्ड मैंने इसे ATtiny2313 के लिए एक पुराने डिबगिंग मॉड्यूल बोर्ड से बनाया है।


और मैंने कोड लिखा:

#शामिल करना #शामिल करना #पोर्ट_एसपीआई पोर्ट को परिभाषित करें/*पोर्ट और सिग्नल असाइनमेंट*/#DDR_SPI को परिभाषित करें DDRD #पिन_SPI PIND को परिभाषित करें #SDO PD0 को परिभाषित करें #CKL PD1 को परिभाषित करें #CS PD2 को परिभाषित करें #SHDN PD3 को परिभाषित करें #RS PD4 void init_SPI (शून्य) को परिभाषित करें //सॉफ़्टवेयर SPI आरंभीकरण फ़ंक्शन(DDR_SPI |= (1< < SDO) | (1 << CKL) | (1 << CS) | (1 << SHDN) | (1 << RS) ; //सभी सिग्नल आउटपुट हैंपोर्ट_एसपीआई |= (1<< CS) | (1 << SHDN) | (1 << RS) ; //с лог. 1 PORT_SPI &= ~(1 << SDO) ; //и лог. 0 PORT_SPI &= ~(1 << CKL) ; // } void set_resistance (unsigned char addr, unsigned char value) //функция записи { unsigned char i; // लूप के लिए वैरिएबलअहस्ताक्षरित int addr_value; // नियंत्रण शब्द की गणना के लिए मध्यवर्ती चर addr_value = ((unsigned int ) (addr<< 8 ) ) | ((unsigned int ) value) ; //दो एड्रेस बिट्स और एक रेजिस्टेंस बाइट से एक नियंत्रण शब्द बनाएंपोर्ट_एसपीआई &= ~(1<< CS) ; //चिप चयन(i= 0 ; i के लिए)< 10 ; i++ ) // नियंत्रण शब्द के 10 बिट्स के लिए(यदि (0x0001 और (addr_value>> (9 - i) ) ) PORT_SPI |= (1< < SDO) ; //यदि बिट एक है, तो इसे एक पर सेट करेंअन्यथा PORT_SPI &= ~(1<< SDO) ; //अन्यथा, इसे शून्य पर सेट करेंपोर्ट_एसपीआई |= (1<< CKL) ; //घड़ी का किनारापोर्ट_एसपीआई &= ~(1<< CKL) ; //सिंक पल्स गिरावट) पोर्ट_एसपीआई |= (1<< CS) ; // किसी चिप का चयन न करें) पूर्णांक मुख्य(शून्य) //मुख्य समारोह(अहस्ताक्षरित चार q; // लूप के लिए वैरिएबल init_SPI() ; //सॉफ़्टवेयर SPI प्रारंभ करेंजबकि(1) // एक अंतहीन लूप में( के लिए (q= 0 ; q< 255 ; q++ ) // सभी 256 प्रतिरोध मानों के लिए(set_resistance(0x01, q) ; //पहले पोटेंशियोमीटर के लिए एक-एक करके सेट करें //_delay_ms(500);//यह समायोजन के लिए है, आप पहले पोटेंशियोमीटर के प्रतिरोध में परिवर्तन देखने के लिए एक ओममीटर का उपयोग कर सकते हैं } } }

अब आइए ब्लॉक डायग्राम पर वापस जाएं। उसे फिर से ध्यान से देखो... क्या यह तुम्हें कुछ याद नहीं दिलाता? हम प्रतिरोधक तत्व के टर्मिनलों में से एक पर एक संदर्भ वोल्टेज लागू करते हैं और प्राप्त करते हैं... डीएसी - डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर! और इस फ़ंक्शन के लिए कोड लिखा गया है - एक आस्टसीलस्कप के साथ माइक्रोक्रिकिट के संचालन का निरीक्षण करना बेहतर होगा। ठीक है, यदि आप ओममीटर से जांच करना चाहते हैं, तो देरी पर टिप्पणी हटा दें। तब प्रतिरोध में बदलाव दिखेगा.
और अंत में, अनुसंधान ही।
यह सत्यापित करने के बाद कि डिजिटल पोटेंशियोमीटर एक ओममीटर के साथ काम कर रहा था, साथ ही एसएचडीएन और आरएस सिग्नल सही ढंग से काम कर रहे थे, मैंने ऊपर उल्लिखित आधे सेकंड की देरी पर टिप्पणी की और चिप के व्यवहार का पता लगाने का फैसला किया:
1. माइक्रोसर्किट की बिजली आपूर्ति से सीधे प्रतिरोधक पर वोल्टेज लागू करना, अर्थात। गैल्वेनिकली पृथक नहीं. तस्वीर कुछ इस तरह निकली.