Цифровой потенциометр DS1802

Написал MACTEP 24.09.2008 1:00:00 (Просмотров: 26363)

Цифровой потенциометр DS1802 представляет собой полупроводниковый прибор. Отличается от традиционного механического оборотного или ползункового потенциометра конструкцией и возможностью управления собственным сопротивлением прибора цифровыми сигналами, поступающими от других полупроводниковых приборов (микросхем, микропроцессоров и т.п.), или в ручном режиме с помощью кнопок.

Он не создает электромагнитных помех или шумов, характерных для механических потенциометров. Недостатком простейшего цифрового потенциометра является потеря выставленного в процессе работы значения сопротивления при отключении напряжения питания. При подаче напряжения питания на цифровой потенциометр его величина устанавливается в нулевое значение.
Описываемый потенциометр может быть применен в аудио-устройствах различного назначения.
Микросхема DS1802 содержит два потенциометра с логарифмической шкалой на 65 точек позиционирования с шагом приращения 1 дБ сопротивлением 45 кОм Регулировка устройства возможна двумя методами: механическим замыканием контактов на входах устройства с помощью кнопок или с использованием обычного 3-проводного последовательного интерфейса для позиционирования "ползунка" потенциометра, где параметры настройки определяет 8-разрядное слово. Механическое управление кнопками обеспечивает простой интерфейс, для регулировки устройства без использования внутреннего процессора. А управление цифровыми сигналами через 3-проводный последовательный интерфейс, с использованием внутреннего процессора, позволяет пользователю считывать и записывать точные позиции "ползунков" двух потенциометров микросхемы В табл.1 показаны резистивные характеристики сопротивления, 63 позиции "ползунка" снижают уровень сигнала до -63 дБ В 64-позиции происходит ослабление сигнала на уровне до -90 дБ (режим MUTE).

Кроме того, при управления кнопками, DS1802 может работать в независимом или стерео режимах.
Независимый режим работы позволяет независимое управление "ползунками" потенциометров, а режим работы стерео обеспечивает одновременный контроль над позициями "ползунков" обеих потенциометров.
Функции входов определяются состоянием вывода MODE в момент включения питания В та6л.2 приведено описание входов в разных режимах работы цифрового потенциометра.
Но рис 1 покозоно блок-схема цифрового потенциометра DS1802.

Микросхема имеет четыре вывода для подключения кнопок, дпя этого используется режим MODE.
После включения питания последовательный порт инициализируется в течение 10 мкс. Входы интерфейса, управляемые кнопками, активируются через 50 мс. После включения питания "ползунок" находится на позиции 63, в нижнем конце потенциометра. Позиция 64 используется для включения режима MUTE.
DS 1802 имеет 4 вывода для управления кнопками. При объединении с управлением режима это позволит получить 8 функций управления от кнопок.
Приборы DS1802 обеспечивают высокоэффективное регулирование уровня громкости и тона звукозаписи во многих применениях, где используются механические потенциометры, включая проигрыватели компакт-дисков, усилители гитары, звуковые платы (карты).

Особенностью DS1802 является способность управлять большим количеством приборов от одного процессора Для лого все приборы соединяются в цепочку, как показано но рис.2. Управляющий бит появится на выходе Cout примерно через 50 не после его подачи на сдвиговый регистр через вход D. Таким образом управляющий бит поступает на информационный вход D следующего прибора. При любом количестве соединенных приборов длина управляющего слова остается ровной 16 разрядом. Для циклической синхронизации данных во всей цепи приборов между выходом Cout последнего DS 1802 и входом первого устанавливается резистор обратной связи величиной 2...10 кОм.

Цифровой регулятор громкости и баланса для аудиоустройств
На рис.3 показано схема цифрового ре гулятора на базе ИМС DS1802 Цифровой потенциометр работает в режиме стерео, который устанавливается подачей низкого уровня на вывод MODE одновременно с подачей питающего напряжения.

Увеличение и уменьшение уровня громкости позволяет пользователю одновременно передвигать два "ползунка* без изменения баланса или "разности" между потенциометрами. Например, если "ползунок" потенциометра 0 установлен в позицию 37, а потенциометр 1 - в позицию 30, при изменении уровня громкости розница в 7 позиций сохранится.
Входы управления балансом позволяют управлять отступом между "ползунками" потенциометра 0 и потенциометра 1. Если, например, используется вход ВО, то подавление потенциометра 0 изменится только тогда, когда оно больше, чем подавление потенциометра 1. Движение "ползунка" потенциометра 0 будет происходить в сторону верхнего края резистора Движение "ползунка" потенциометра 0 будет остановлено, как только его позиция сравняется с позицией "ползунка" потенциометра 1. Следует обратить внимание, что при достижении "ползунком" потенциометра 1 нижнего кроя сопротивления, дальнейшая активность входа ВО не будет изменять положения "ползунков" цифровых потенциометров.
В таком случае, когда "ползунок" потенциометра достигнет края, для изменения баланса необходимо активировать вход В1.
В случае достижения двумя "ползунками" позиции 63, балансные входы не оказывают на них никакого воздействия. Необходимо увеличить уровень громкости, чтобы сдвинуть "ползунок" с нижней позиции.
Одноразовое нажатие кнопки приводит к перемещению "ползунка" на одну позицию. Изменение состояния уровня с высокого на низкий воспринимается как соединение контактов (нажатие кнопки). Одиночный импульс от нажатия кнопки - это импульс длительностью от 1 мс до 1 с. Многократное быстрое нажатие кнопки может использоваться для ускоренного перемещения в нужную позицию "ползунка". Единственное требование - между импульсами должны быть перерывы не менее 1 мс. При более коротких перерывах между импульсами устройство DS1802 будет воспринимать последовательность импульсов как одиночный импульс.
Входной импульс длительностью более 1 с приводит в движение "ползунок" на одну позицию, затем следует задержка на 100 мс. Суммарное время, необходимое для перемещения "ползунка" вдоль всего сопротивления потенциометра, определяется формулой: 1(с) + 63х100(мс) = 7,3(с).