数字可调电位器（简称数字电位器或DigiPot）是一种可编程的电子元件，它可以模拟传统的机械电位器的功能，但通过数字接口而非机械方式进行电阻值的调整。传统机械电位器通过旋转轴或滑动触点来改变两个固定引脚之间的电阻值，而数字电位器则是通过数字信号输入（例如SPI、I²C或简单的串行接口）来设定其电阻分压比。

#数字电位器#内部通常由多位数字编码器、电阻阵列和数模转换器（DAC）原理类似的结构组成。通过发送数字代码给电位器，可以选择电阻阵列中的某个节点作为中心抽头，从而实现电阻值的连续或步进调整。数字电位器的优点包括更高的精度、更长的使用寿命（因为没有物理磨损）、易于远程控制和软件配置，以及在一些情况下可以保存用户设置数据（对于非易失性数字电位器而言）。

数字可调电位器广泛应用于各种电子设备中，例如音视频设备、电源管理系统、工业自动化控制、医疗设备以及任何需要精确且可重复调整电阻值的场合。

非易失性

一些应用要求数字电位器具有非易失性存储器功能，两种类型的器件（易失性和非易失性存储器）在市场上都很受欢迎。非易失性数字电位器更接近于机械电位器，可以在不同的外部条件下（是否有外部电源）保持阻值。

音频设备需要在内部存储设置的音量，并且要求电位器在设备重新上电时保持相同的电阻值，即使是在电源完全关闭的情况下。

MAX5427/MAX5428/MAX5429系列数字电位器提供独特的编程功能。这些器件具有一次性编程 (OTP) 存储器，并将电位器游标的上电复位 (POR) 位置设置为用户定义的值（游标位置保持可调，但在上电后始终返回到固定设置位置） -再次开启）。此外，OTP还可以禁止接口通信，并将水龙头锁定到所需的固定位置，以避免进一步调整。在这种情况下，该设备成为固定比率电阻分压器而不是电位计。

音频设计注意事项

@电位器有一个对数抽头和一个线性抽头。高保真音响设备的音量调节一般采用对数电位器，因为考虑到人耳的非线性滤波特性，对数抽头可以获得线性的音量调节。目前，高度集成的数字电位器可以在单个芯片中集成六个独立的电位器，以支持多声道音频系统，例如立体声和杜比环绕声系统。

在音频应用中，特别是当数字电位器的分辨率较低（32级）时，应特别注意抽头电平之间的变化过程。如果在 0V 时不改变抽头，音频系统将产生咔嗒声和爆裂声（图 1）。幸运的是，新一代数字电位器具有所谓的过零检测功能，可以减少抽头变化时的音频噪声。内部过零和超时检测电路确保游标在检测到过零（0V）信号后或在 50ms 延迟后（取决于先发生的情况）跳变

                                                             图1. 0V电平切换时音频咔嗒声和爆音效果 

性能改进

与机械电位器相比，数字电位器还有另一个优点。数字电位器的调节抽头直接安装在电路板的信号路径中，采用电子调节，避免了复杂、昂贵的机械调节装置。数字电位器提高了噪声抑制指标，消除了机械电位器接口电缆拾取的噪声。

传统数字电位器可以直接替代机械电位器，工作方式相同，无需过多解释。然而，在一些特殊的应用中，例如低成本的立体声音量控制，需要一些额外的指令。对于音频的特殊应用，一般要求工作在更宽的电压范围，以支持更宽的音频信号范围。一般选用对数抽头。当抽头数量增加时，分贝数衰减增加，这非常适合人耳的频率响应特性。有些设备具有静音功能并提供更大的衰减（例如30dB）。

温度考虑因素

数字电位器的典型参数之一是温度系数（TC），它是在额定温度范围内定义的。大多数电位器需要定义两种不同的TC，一种是绝对端到端TC，该参数表示电阻随温度变化的绝对值，由以下公式计算：

ΔR = RUNCOMP × TC × ΔT/106

在：

RUNCOMP 是未补偿的电阻值，

TC 是温度系数，

ΔT是温度变化量。

例如，电阻为20kΩ的数字电位器，如果绝对TC为35ppm，则在50℃的温度范围内将产生35Ω（0.2%）的电阻变化。另外，20kΩ端到端电阻的初始值可能会发生较大变化，变化范围可能为15kΩ至25kΩ。此时，对于32抽头的电位器，每一级对应的电阻值（增量）可以为470Ω至780Ω。这个变化量远高于绝对TC的偏差。

另一个典型的 TC 是电阻比 TC。电位器通常用作分压器，特别是在比例设计中。与比率变化相比，对绝对电阻变化（绝对温度系数）的要求并不严格。例如，5 ppm TC 的比例可以在整个温度范围内获得非常稳定的增益。

高分辨率应用

当数字电位器用于可编程增益放大器 (PGA) 和仪表放大器 (IA) 时，精度要求通常高于标准稳压器电路（图 2）。在这些应用中，一般要求在-40℃至+85℃范围内，分压比的误差（准确度）在0.025%以内。

            图2. 使用运算放大器和数字电位器（下IC）构成精密可编程增益放大器

与机械电位器相比，数字电位器有很多优点。除了提高可靠性之外，它们还占用更少的空间；由于寄生效应减少，数字电位器可以提供更好的电气特性并且不易受噪声影响。数字电位器可以在各种应用中取代机械电位器，使设计人员和最终用户受益。