按钮控制数控电位器X9511及其应用

在各类电子电路中，电阻是必不可少的重要器件。其参数选择的是否适当，直接影响到电路的正常运行。特别是在处理一些要求比较严格的模拟信号电路中，电阻的阻值更为重要。人们常用电位器或可调电阻替代关键部位的电阻，以便能够将其调整到最佳状态。由于机械电位器或可调电阻在调节时不易掌握，并且随着环境温度的变化及使用时间的延长，其阻值波动较大。本文介绍一种按钮控制数控电位器,美国xicor公司的新产品x9511系列，可以改善以上的不足。

1.功能

x9511系列包括x9511z（最大电阻为1k　）和x9511w（最大电阻为10k　）两种，其内部包含有控制电路、5位二进制可逆计数器、32选1译码器、5位e2prom存贮器以及电阻阵列，功能方框图如图1所示。电阻阵列包含31个电阻单元，在每个单元的两个端点都有可以被滑动单元访问的抽头点。对滑动单元抽头点位置的访问由pu、 pd两个输入端所输入的数据经5位加/减计数器计数、32选1译码器译码后控制单接点的电子开关来实现。在滑动端改变抽头位置时工作在"先接通后断开"的方式。x9511的分辨率等于最大的电阻值被31除。例如x9511w的每个抽头间的阻值为10k　/31=323　 。

5位二进制加/减计数器计数达到一个极端时，不会循环回复，即当加计数时，不会由11111跳到00000；减计数时不会由00000跳到11111。控制电路负责控制5位e2prom,在计数器所计数据（滑动端的位置）的贮存和掉电后再次上电时,对e2prom存贮器所存数据操作调用。e2prom所存数据可保存100年。

9511具有8引脚dip、soic两种封装形式，如图2所示

v w：滑动端，相当于机械电位器的可移动端，滑动端的串联电阻（电子开关的导通电阻）典型值为40　。

pu ：加计数输入端，具有去抖动功能，内部接有上拉电阻，平时能够保持pu端为高电平。当pu端输入低电平时，内部计数器开始执行加计数，滑动输出端向上移动，vl与vw之间的电阻增大，vh与vw之间的电阻减小。因为内部具有去抖动功能，所以输入低电平的时间必须大于40ms才算有效。输入低电平的时间大于40ms而小于1s时，以慢速方式计数，每250ms加1。输入低电平的时间超过1s时，在超出1s的时间范围内，以快速方式计数，每50ms加1。

pd：减计数输入端，同pu输入端一样，具有去抖动功能，内部接有上拉电阻，平时能够保持 pd端为高电平。当 pd端输入低电平时，内部计数器开始执行减计数，滑动输出端向下移动，vl与vw之间的电阻减小，vh与vw之间的电阻增大。慢速计数方式和快速计数方式的特点与pu输入端完全一样。

ase：自动贮存使能端，内部同样具有去抖动功能，如果从上电开始一直保持输入低电平，当芯片内部电路检测到vcc跌至4v时,便可开始将计数器的值（滑动端的位置）自动贮存到e2prom存贮器中，存贮时间至少需要2ms，在跌至3.5v之前必须存贮完毕。当电源恢复时存贮器的内容重新被调用。如果 ase脚保持输入高电平，则不执行自动贮存功能，只有将电平拉低后再恢复到高电平时，其电平的上升沿使其执行一次贮存指令。如果ase端在上电时保持高电平，而后再被拉低，则滑动端将不对pu和pd输入端作响应，直到ase再被拉高并保持为高。

vcc、vss：电源输入端。

3.工作参数

（1）工作温度范围：　-65℃至+135℃。

（2）温度系数（-40℃至+85℃）

　　　x9511z 　　　　+600ppm/℃

　　　x9511w　　　　+300ppm/℃

（3）电源电压 vcc=5v，工作电流最大为3ma。输入电阻两端相对于滑动输出端vw的电压vh及vl均可为-8v至+8v，25℃时的额定功率：x9511z为16mw；x9511w为10mw。流过滑动端的最大电流为±1ma。

4.应用

x9511的应用前途十分广泛，可以应用于具有单片机控制的电路，也可以用于非单片机控制的电路。如果将其应用于各种家电产品中替代各种机械式电位器，可使产品提高一个档次。图3为x9511替代各种机械式电位器的电路连接图。（a）图用于自动贮存方式的典型电路，电容c可使断电时为自动贮存提供一个缓冲时间。ku、kd为用于加、减计数的轻触按键。（b）图用于由按钮开关控制贮存的典型电路。由于ase端内部无上拉电阻，所以必须在外部接一上拉电阻，使之在不执行存贮任务时能够保持高电平，需要执行存贮任务时，只要轻轻按一下轻触按键ks，即可完成一次贮存任务。