数字电位器
数字电位器（Digital Potentiometer）又称数控可编程电阻器，是一种新型的替代传统机械电位器(模拟电位器)CMOS数字和模拟混合信号处理集成电路。数字电位器由数字输入控制，产生模拟输出。根据数字电位器的不同，抽头电流的最大值可以从几百微安装到几毫安。使用数字电位器数控调节电阻值的方法具有使用灵活、调节精度高、无接触、噪音低、不易损坏、抗振动、抗干扰、体积小、使用寿命长等明显优点，可在许多领域取代机械电位器。
数字电位器：采用集成电路技术制造的电位器；将一串电阻集成到芯片中，使用MOS管控制电阻串联网络与公共端连接；控制精度由控制的bit位数决定，一般为8位、10位、12位等，可用于模拟电路进行阻抗匹配、放大电路放大倍数控制等，避免抖动调整操作麻烦，为设备自动增益、电压变化，阻抗匹配等。
通常，数字电位器有一个总线接口，可以通过单片机或逻辑电路编程。适用于构成可编程增益放大器、可编程滤波器、可编程线性稳压电源、音调/音量控制电路等各种可编程模拟器件，真正实现了将模拟器件放在总线上的新设计理念(即单片机通过总线控制系统的模拟功能块)。由于数字电位器可以代替机械电位器，原则上有相似之处。数字电位器是集成三端可变电阻器件的等效电路。当数字电位器用作分压器时，分别使用高端、低端和滑动端VH、VL、VW表示；分别用作可调电阻器时RH、RL和RW表示。
图2显示了数字电位器的内部简化电路，串联n个电阻值相同的电阻，每个电阻的两端通过一个MOS由管道组成的模拟开关连接起来作为数字电位器的抽头。该模拟开关等同于单刀单抛开关，在数字信号的控制下，每次只能关闭一个模拟开关，从而将串联电阻的每个节点连接到滑动端。
数字电位器的数字控制部分包括四个数字电路模块，包括加减计数器、翻译电路、保存和恢复控制电路和不挥发存储器。在输入脉冲和控制信号的控制下，使用串入和并出的加/减计数器可以实现加/减计数。计数器直接向翻译电路控制开关阵列提供累计数据，并将数据传输到内部存储器。当外部计数脉冲信号停止或片选信号无效后，译码电路的输出端只有一个有效，于是只选择一个MOS管导通。
数字控制部分的存储器是一种不容易丢失的存储器。当电路再次断电时，原始控制数据仍然保存在数字电位器中，从头到端的电阻值仍然是最后的调整结果。因此，数字电位器和机械电位器的使用效果基本相同。但由于开关工作采用先连接后断开的方式，数字电位器的电阻值可能与输入计数有效期内的预期值不同，只有调整后才能达到预期值。
从图2可以看出，数字电位器和机械电位器之间有两个重要的区别：1）在调整过程中，数字电位器的电阻值不是连续的，而是在调整预期的输出。这是因为数字电位器使用数字电位器MOS管道作为开关电路，采用先开后关的控制方法；2）数字电位器不能连续调整电阻，只能根据数字电位器中电阻网络上的最小电阻值进行调整。
数字电位器在国内外迅速推广，广泛应用于检测仪器，PC、手机、家用电器、现代办公设备、工业控制、医疗设备等领域。例如：冰箱、程控机、电源、功率表、自动检测设备、光纤网络、调节LCD显示屏、电压控制，取代机械电位器，匹配线性阻抗，调整VCOM设置。
数字电位器是一种发展前景广阔的新型电子设备，可以在许多领域取代传统的机械电位器。其优点是：调节精度高、无噪音、工作寿命长、无机械磨损、数据读写、配置寄存器和数据寄存器、多电平存储功能。广泛应用于仪器仪表、计算机及通信设备、家用电器、医疗保健产品、工业控制等领域。数字电位器可用于任何需要电阻调整和控制参数的场合，形成可编程模拟电路。但在实际使用中应特别注意数字电位器的电阻调特别注意数字电位器的电阻调整误差。因此，最好在实际应用中使用A/D精确测量转换电路，用单片机补偿。
数字电位器的写作次数很容易达到5万次，而机械电位器的调整次数一般只有几千次甚至几百次。目前市场上提供的数字电位器分辨率为32级(5位)至256级(8位)以上。对于图像LCD低分辨率、低成本的数字电位器可用于显示对比度调节或其他动态范围要求较低的应用程序。
高分辨率数字电位器广泛应用于高达90的动态范围dB的音频和Hi-Fi设备中。数字电位器有两种类型：易失和非易失。非易失数字电位器与机械电位器非常相似。它们具有更独特的编程特性。每个设备都有一次性编程（OTP）存储器可以在电复位（POR）将抽头位置设置在用户定义的值上，并且抽头位置保持可调，但在上电时总是返回到设定的位置。另外，利用OTP该功能还可以关闭接口操作，使抽头位置始终保持在预期位置。这样，设备就像固定电阻的分压器，而不是电位器。
大多数字电位器可以通过传统的I2C或SPI接口进行编程，有些器件则采用上/下脉冲计数调节方式。采用数字电位器有很多优势，首先，这些电位器对灰尘、污垢和潮湿的环境不敏感，而这些因素对于机械式电位器来说则是致命的。数字电位器几乎能够在任何电子系统中替代老式的机械电位器，而不仅仅是在音频产品，数字电位器的几种典型应用有做DAC，可调电流控制，立体声前置放大器。与机械式电位器相比，数字电位器的另一优势是可以直接安装在电路板的信号通道上，而不需要复杂、昂贵的机械与电控的整合方案。
对数变化的数字电位器常用于Hi-Fi音频设备中的音量调节，可为具有非线性响应特性的人耳建立一个线性变化的音量控制。目前，高度集成的数字电位器可以在单芯片内提供六个独立的电位器，并支持多声道音频设备，如立体声、环绕杜比系统等。对于音频设备，需要注意每一级抽头位置的瞬变过程，如果抽头位置没有精确地切换到0 V，音频信号会带有噼啪声和砰然声。幸运的是，新一代数字电位器包含的过零检测功能（如DS1802）可确保在检测到过零（0 V）或50ms延迟时改变抽头位置，从而可降低抽头位置瞬变时的音频噪声。
在工业控制和偏置调节电路中，有时需要将电压信号转换成电阻，这一过程在具体实施时有一定的难度。我们可以利用两路数字电位器提供了一个简单的转换方案。数字电位器U1和运算放大器U3构成数字采样保持电路，U1通过调节其内部分压比保证VWIPER对VIN的跟踪，这样，滑动端电阻将与VIN成正比。由于U1、U2的数字输入是连接在一起的，U2的滑动端位置与U1相同，对应端的电阻也相同。这样便可得到与VIN成正比的电阻，从而实现电压至电阻的转换。