變阻器是簡(jiǎn)單且無處不在的電路元件，通常由一個(gè)電位計(jì)組成，該電位計(jì)連接為可調(diào)節(jié)的雙端電阻器。電阻范圍從歐姆到兆歐姆的手動(dòng)電位器的可用性使標(biāo)稱電阻的最佳選擇變得容易。但是，當(dāng)應(yīng)用程序需要數(shù)字電位計(jì) （Dpot） 時(shí)，問題可能很棘手。
　　與手動(dòng)電位器相比，Dpots 僅在較窄的阻力范圍內(nèi)可用。它們通常還存在高 Wiper 電阻和電阻容忍度問題。這些限制共同使 Dpot 成為實(shí)現(xiàn)精確變阻器的困難介質(zhì)。最近的 EDN 設(shè)計(jì)理念 （DI） 文章通過各種策略和拓?fù)浣鉀Q了這些問題：
　　雖然這些設(shè)計(jì)中的每一種都糾正了冗長的數(shù)字變阻器缺點(diǎn)列表中的一個(gè)或多個(gè)抱怨，但沒有一個(gè)可以解決所有問題，有些還引入了自己的復(fù)雜性。示例包括交叉失真、對(duì)電阻容差的不降低靈敏度、編程電阻的分辨率降低非線性以及普通的舊復(fù)雜性。
　　設(shè)計(jì)
　　Figure 1 的電路也不是一個(gè)完美的解決方案。但它確實(shí)合成了一個(gè)精確的編程電阻，該電阻等于參考電阻 R1 線性乘以 U1 的 Rbw/Rab 數(shù)字設(shè)置（端子 B 與游標(biāo)電阻與總元件電阻之間的比率）。
　　圖 1一種精密數(shù)字變阻器，合成一個(gè)精確的編程電阻，該電阻等于參考電阻 R1 線性乘以 U1 的 Rbw/Rab。
　　以下是它的工作原理。
　　R = （Va – Vb）/IA
　　R = R1/（原始/Rbw + 1） = R1 Rbw/Rab
　　Rab = 原始 + Rbw = 通常為 5k 到 10k
　　其中 R 是編程合成電阻，R1 是參考電阻，Raw 是端子 A 和游標(biāo)端子之間的電阻，Rbw 是 B 和游標(biāo)端子之間的電阻，Rab 是總元件電阻?！　1 在“分壓器”（pot）模式下工作，以設(shè)置反相放大器 A2 的增益。Pot 模式使增益對(duì) U1 的 wiper resistance （Rw） 和 Rab 不敏感。

　　將圖 1 的設(shè)計(jì)方程數(shù)學(xué)運(yùn)算打開，我們得到：
　　Ga2 = 原始/Rbw
　　其中 Ga2 是 A2 的增益。進(jìn)一步
　　R1 兩端的電壓 = （Va – Vb） + Ga2（Va – Vb） = （Raw/Rbw + 1）（Va – Vb） = Rab/Rbw（Va – Vb）通過 R1 的電流 = Ia = Rab/Rbw（Va – Vb）/R1那么，由于 R = （Va – Vb）/Ia：
　　R = R1*Rbw/Rab　　Va 由 A1 的 ~10 pA 輸入偏置輕負(fù)載，因此 R1 的范圍可以從數(shù)百歐姆到數(shù)兆歐不等，具體取決于應(yīng)用的要求。它應(yīng)該是精度，當(dāng)然是 1% 或更高;然后，編程和上述數(shù)學(xué)運(yùn)算接管。

　　圖 2 繪制了 R 和 Rbw 之間的線性關(guān)系。
　　圖 2 R 和 Rbw 之間的線性關(guān)系顯示電路合成一個(gè)精確的編程電阻，該電阻等于參考電阻 R1 線性乘以 U1 的 Rbw/Rab。
　　對(duì)于圖 1 所示的 A2 和 U1 器件選擇，可能不需要補(bǔ)償電容器 （C1）。但是，如果選擇更快的放大器或更高的電阻 Dpot，那么 10 pF 至 20 pF 可能是謹(jǐn)慎的做法。
　　同時(shí)，我認(rèn)為可以公平地說，這種設(shè)計(jì)看起來與同類產(chǎn)品相比具有競(jìng)爭(zhēng)力。但之前我把它描述為不完美。除了是單端拓?fù)洌ㄈ缌斜碇械钠渌麅蓚€(gè)拓?fù)洌┲?，它還在哪些方面不成為理想數(shù)字變阻器 （Digistat） 問題的完整解決方案？

　　缺點(diǎn)

　　如圖 3 所示，當(dāng) R 的編程值下降時(shí)，A2 的增益 （Ga2） 必須上升。從右到左閱讀圖表，我們看到增益適度上升，因?yàn)?R 從 R1 下降到 R1/4 下降了 75%，其中 Rbw/Rab = 64/256 和增益 = 3，但隨后它開始起飛。這往往會(huì)夸大輸入偏移、有限 GBW 和其他運(yùn)算放大器非理想性等誤差，同時(shí)在相對(duì)較低的信號(hào)電平下產(chǎn)生早期 A2 飽和的可能性。
　　圖 3 Ga2（紅色）和 R/R1（黑色）與 Rbw/Rab 在 x 軸上的關(guān)系圖。當(dāng) R 的編程值下降時(shí)，Ga2 必須上升。
　　這些影響對(duì)設(shè)計(jì)效用的影響的嚴(yán)重程度，無論是輕微的、嚴(yán)重的還是致命的，都將取決于你需要在 R/R1 中降低多少以及應(yīng)用程序的其他細(xì)節(jié)。所以，它肯定不完美，但也許它在某個(gè)地方仍然有用。
　　雙端子設(shè)計(jì)
　　關(guān)于那個(gè)單一的終端問題。如果您的應(yīng)用絕對(duì)需要雙端子可編程電阻，則可以考慮圖 4。根據(jù)外部電路的不同，它可能不會(huì)振蕩。

　　圖 4復(fù)制并交叉連接圖 1 的電路，以獲得雙端子可編程電阻。