摘要：数字电位器(数字可变电阻或digipot)常常用于音量控制。音频系统中，音量衰减应遵循人耳的响应特性，按照对数规律变化。在一些设计中，会使用简单的低成本线性电位器取代对数抽头电位器(log pot)。本应用笔记介绍线性电位器在对数应用中的使用，所采用的电位器为小尺寸、低成本、高分辨率的数字电位器。 下载: GUI软件 (ZIP, 229kB) 概述 数字电位器具有可靠性高、尺寸小、易使用等优点，被广泛用来替代机械式电位器，尤其是在音量控制方面，应用非常普遍。考虑到人耳对音量衰减的感知是非线性的，会把对数衰减当作线性衰减，所以，音频设备中一般倾向于使用对数数字电位器，而不是线性数字电位器。如果系统内只提供了高分辨率的线性数字电位器，在不更改系统硬件的前提下，可以采用以下方式将线性电位器(图1)转换成对数电位器。 图1. 该系列数字电位器采用标准配置，具有电阻串的高端、低端以及中心抽头连接点，中心抽头的位置可以沿着电阻串移动。 用线性电位器实现对数调节 利用数学关系式简单、易懂的线性抽头数字电位器，可以完成对数数字电位器的功能。由于数字电位器实质上是一个分压电路，其输出电压与作用在电位器两端的输入电压VIN (VIN作用在RH)存在一定的对应关系，可以用下式表示： VOUT = VIN(RW-L / RH-L)(Eq. 1) 其中，RW-L是中心抽头(W)和电阻串低端(L)之间的电阻值，RH-L是电位器两端之间的总电阻。 按照下式计算电压衰减量的分贝数： 衰减量(dB) = 20 * log(VOUT / VIN)(Eq. 2) 将公式(1)的VOUT代入式(2)，可以得到以下关系式： 衰减量(dB) = 20 * log[VIN(RW-L / RH-L)/VIN] = 20 * log(RW-L / RH-L)(Eq. 3) 按照图2所示，电阻值可以用电位器的抽头位置(RW-L)和总的抽头数(RH-L)表示。 图2. 线性电位器的抽头点位于等分电阻串的位置 电位器抽头位置(RW-L)可以表示为: RW-L = (Total_Taps - x) * R(Eq. 4) 其中x = 1, 2, 3...Total_Taps，Total_Taps是总的抽头数。 由于第一个抽头点(最小衰减量)不含电阻，端至端总电阻为：RH-L = (Total_Taps - 1) * R，衰减量可以用下式表示： 衰减量(dB) = 20 * log[(Total_Taps - x) / (Total_Taps - 1)](Eq. 5) 其中x Total_Taps，如果x = Total_Taps，则衰减量趋于-。 结论 由上述分析可见，将线性电位器转换成对数电位器是完全可行的，这种方法非常适合高分辨率线性电位器(128抽头或更高)，因为对数电位器的分辨率被严格限定在线性抽头点的范围内(少于128)。此外，由于内部结构，如ESD保护电路或作为开关的晶体管的非线性导通电阻，可能在端点处影响精度。下面给出的程序代码可以实现衰减量与抽头位置之间(图3)以及所要求的抽头位置与衰减量之间(图4)的转换。 图3. 该程序用于衰减量与抽头位置之间的转换 图4. 该程序用于抽头位置与衰减量之间的转换 类似文章发表于EE Times，2005年4月4日。 我们期待您的反馈！ 喜欢？不喜欢？有待改善？或为我们提供建议？请与我们联系 — 我们将根据您的意见或建议改善我们的工作。 网页评价或提供建议 自动更新 需要自动接收最新发布的应用笔记吗？请订阅EE-Mail™ (English only)。 更多信息   APP 3996: Jul 31, 2007 DS1805 可编址数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 260kB) 免费样品 MAX5400 256抽头SOTPoT、低漂移数字电位器，SOT23封装 完整的数据资料 (PDF, 264kB) 免费样品 MAX5401 256抽头SOTPoT、低漂移数字电位器，SOT23封装 完整的数据资料 (PDF, 264kB) 免费样品 MAX5417 256抽头、非易失、 I²C接口数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 536kB) 免费样品 MAX5418 256抽头、非易失、 I²C接口数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 536kB) 免费样品 MAX5419 256抽头、非易失、 I²C接口数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 536kB) 免费样品 MAX5422 256抽头、非易失、SPI接口数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 616kB) 免费样品 MAX5423 256抽头、非易失、SPI接口数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 616kB) 免费样品 MAX5424 256抽头、非易失、SPI接口数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 616kB) 免费样品 MAX5477 双路、256抽头、非易失、I²C接口、数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 1.0MB) 免费样品 MAX5478 双路、256抽头、非易失、I²C接口、数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 1.0MB) 免费样品 MAX5479 双路、256抽头、非易失、I²C接口、数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 1.0MB) 免费样品 MAX5481 10位、非易失、线性变化数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 540kB) 免费样品 MAX5482 10位、非易失、线性变化数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 540kB) 免费样品 MAX5483 10位、非易失、线性变化数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 540kB) 免费样品 MAX5484 10位、非易失、线性变化数字电位器 完整的数据资料 (PDF, 540kB) 免费样品   下载，PDF格式 (84kB)  AN3996, AN 3996, APP3996, Appnote3996, Appnote 3996