2つのデジタルポテンショメータ回路の説明

投稿では、シングルプッシュボタン、デュアルプッシュボタン（アップ/ダウン）、または外部デジタル（CMOS / TTL）入力トリガーを介して制御できる2つのシンプルなシングルチップデジタルポテンショメータ回路について説明しています。

1）DS1869ダラスタットについて

TMはレオスタットまたはポテンショメータです。このユニットは、全体的な抵抗スペクトルにわたって64の考えられる一貫したタップ出力を提供します。

一般的な抵抗ストレッチは、10kΩ、50kΩ、および100kΩです。ダラスタットは、機械的なスイッチ接点閉鎖入力、または単にコンピュータ化された基準入力、たとえばCPUの両方によって制御されます。

DS1869は3Vまたは5V電源で機能します。ワイパー設定は、EEPROMメモリセル範囲によって電力が供給されなくても維持されます。

EEPROMセルアレイは50,000回を超える書き込みに耐えることができます。 DS1869は、8ピン300ミルDIPと8ピン208ミルSOICなどの2つの通常のICパッケージから入手できます。

DS1869は、電源オン設定を切り替えることにより、個別の押しボタン、組み合わせた押しボタン、または電子ベース入力を使用して機能するように設定できます。

これは、図1と図2に示されています。DS1869のピン配列により、ワイパーRWに加えて、ポテンショメータRL、RHの両端に入ることができます。

制御入力には、デジタル基準入力D、上接点入力UC、および下接点入力DCが含まれます。補助ピンには、正の+ Vおよび負の-V電源入力が組み込まれています。 DS1869は、-40°Cから+ 85°Cで機能するように規定されています。

主な機能とピン配置の詳細：

回路動作

DS1869は、個別の接点クロージャ、ツイン接点クロージャ、またはデジタルルート入力から実行するようにカスタムメイドできます。図1と図2は、2つの接点閉鎖のバリエーションを示しています。

接点の閉鎖は、アップ接点（UC）またはダウン接点（DC）入力でのレベルの増加から程度の減少への切り替えと見なされます。

3つの制御入力はすべて、ローステータスではビジーであり、ハイディスポジションでは座りがちです。 DS1869は、入力パルス幅をワイパーの動きを調整する方法として解釈します。

UC、DC、またはD入力端子に1つのパルス入力を行うと、ワイパーが配置され、抵抗全体の1/64が再配置されます。

これらの入力のハイからローへの切り替えは、パルスプロセスまたは接点閉鎖の開始と見なされます。 1つのパルスは1ミリ秒以上である必要がありますが、それでも1秒以内で実行されます。パルスタイミングを図5に示します。

繰り返しパルス入力を使用して、通常は迅速な手法でユニットのすべての抵抗配置を介してアプローチできます（図5bを参照）。

頻繁なパルス入力の必要性は、パルスを1msの最適時間で分割する必要があるためです。入力が最低1ミリ秒間座りがちな（高い）ことが許可されていない場合、DS1869はおそらく繰り返しパルスを1つのパルスとして読み取ります。

パルス入力が1秒以上続くと、ワイパーは予備の1秒の保存時間に続いて100ミリ秒ごとに1つの場所を再配置します。

ノンストップ入力パルスを使用してポテンショメータ全体を超越する完全な時間は、次の式で表されます。

≈1秒+63 X100ミリ秒= 7.3（秒）

スケマティックダイアグラム

2）ICX9315を使用したデジタルポテンショメータ

この2番目の設計では、実際にはソリッドステートデジタルポテンショメータであり、機械式ポテンショメータとまったく同じように使用できますが、論理電源入力を介して使用できるICX9315を調査します。

IntersilのICX9315は、デジタル制御のソリッドステートポテンショメータであり、内部に一連の抵抗、ワイパースイッチ、制御システム、および不揮発性メモリセクションを備えています。

ブロック図

ICはワイパーのさまざまな位置を制御するために3線式インターフェースを利用し、電位差計機能はワイパースイッチングネットワークに関連付けられた31個の抵抗ネットワークである抵抗のアレイを介して実装されます。

アレイ全体とこの抵抗ネットワークのエンドポイントはすべてワイパーネットワークと統合されているため、ワイパーは抵抗アレイの任意のポイントにアクセスして、3線式インターフェースを介してポテンショメータ出力の対応する値を実行できます。

ICのCS、U / D、およびINCピン配列は、実際にワイパーの位置を制御します。

このデバイスは、2端子ポテンショメータまたは2端子可変抵抗器としても使用できます。

CS入力にLOWロジック（0V）が適用されるとすぐに、システムが有効になり、選択されます。
CSピン配置が次の場合は常に、瞬時ワイパー位置の値が不揮発性メモリスペースに保存されます。
INC入力と組み合わせてHIGHロジックで提供されます。

ストア機能が終了するとすぐに、X9315は低電力スタンバイ位置に置かれ、ユニットがロジックLOWで再び選択されるまで続きます。

ICX9315デジタルポットのしくみ

X9315には、入力制御、カウンター、デコードの3つの部分があり、不揮発性メモリと抵抗範囲があります。

入力制御セグメントは、アップ/ダウンカウンターのように機能します。このカウンタの出力は処理および変換されて、抵抗範囲からのステージをワイパー端子と統合する単独の電子スイッチをアクティブにします。

適切で必要な状況では、カウンターの詳細が不揮発性メモリに保存され、長期間使用できるように保持されることがよくあります。

抵抗範囲は、31個の固有の抵抗が順番に接続されたものです。範囲の両端とすべての抵抗器の間に、その位置のネットワークをワイパーと相互接続する電子スイッチがあります。

ワイパーは、指定されたエンドポイントを通過する間、機械的な対応物と同様に機能し、最終的な位置よりも遠くに移動しません。

つまり、カウンタがいずれかの極限位置にクロックされている場合、カウンタは反転しません。製品内の電子スイッチは、ワイパーがタップの配置を変更し始めると、「ブレーク前のメイク」のような設定で機能します。

ワイパーがいくつかの位置に移動すると、複数のタップがt IW（INCからV Wへの変更）の間ワイパーに結合される傾向があります。製品のRTOTALの数値は、ワイパーがいくつかの位置を通過するときに、かなりの大きさで瞬間的に最小化される場合があります。

ユニットの電源を切ると、瞬時のワイパー位置が不揮発性メモリに保存されます。

次回電源を入れたときは、通常、メモリーに保存されているデータが記憶され、最後に保存された電源を切った位置にワイパーが置かれます。

デジタルポットICのプログラミング方法

INC、U / D、およびCS入力は、抵抗アレイとともにワイパーの動きを管理します。 CSをLOWに固定すると、ユニットが選択されてアクティブになり、U / DおよびINC入力に反応します。 INCでのHIGHからLOWへの遷移は、（U / D入力の状態に基づいて）5ビットのインクリメントまたはデクリメントカウンターシーケンスを通過します。

このカウンターからの出力はデコードされて、抵抗アレイとともに32のワイパー配置から1つを選択します。カウンタの位置は、CSがHIGHに変化したとき、およびINC入力がHIGHのときはいつでも、不揮発性メモリに保存されます。

前に説明したようにワイパーアクションが実行され、最新の配置に到達するとすぐに、デバイスはCSをHIGHに設定しながら、INCLOWを維持する必要があります。回路によって変更されない限り、または電源オフが強制されない限り、新しいワイパーの配置が保持されるようになりました。

そうしないと、システムがX9315を選択し、ワイパーシフトをアクティブにしてから、最新のワイパー配置を不揮発性メモリに保存せずにユニットの選択を解除する場合があります。

上記の機能により、ICは常にメモリからの最後のワイパー位置データでオンになります。

デバイスのピンの説明

X9315の（RH / VH）および（RL / VL）端子は、標準のメカニカルポットの固定端子と比較できます。

Vcc / Vss：

VccピンはICの+ DCであり、VssはICの（-）電源ピンです。

最小電圧はVssで、最大電圧はVccです。

RL / VLおよびRH / VHおよびU / D

RL / VLおよびRH / VHという用語は、端子の電圧レベルではなく、U / D入力によって選択されたワイパー遷移パスに対するポテンショメータの相対位置を指します。

RW / VW RW / VW

RW / VW RW / VWはワイパーリンクを示し、標準のメカニカルポットと比較できます。

抵抗アレイ全体のワイパーの特定の位置は、制御入力によって決定されます。

Vcc = 5Vの電源の場合、ワイパーの端子抵抗は通常約200Ωです。

上/下（U / D）

U / Dピン配列の信号は、ワイパーの動きの方向を制御し、カウンターのインクリメントまたはデクリメントの状況を決定します。

インクリメント（INC）

INC入力は、ネガティブエッジトリガーに応答します。 INCが切り替わるたびに、ワイパーが移動し、U / D入力ロジックレベルに依存する方向にカウンターをインクリメントまたはデクリメントします。

チップセレクト（CS）

ICのCSピン配列にローロジックが適用されるとすぐに、ポテンショメータシステムが有効になり、選択されます。ポット位置の瞬時値は、チップのINCピンでハイロジックが検出されるとすぐに、チップの不揮発性メモリに保存されます。これが発生すると、ロジックローでCSピンが再度選択されるまで、ICは低電力スリープモードになります。

礼儀：https：//www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/x931/x9315.pdf