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第一章 数字电位器概述1

第一节 数字电位器的名词术语1

第二节 数字电位器的主要特点及产品分类4

一、数字电位器与机械电位器的性能比较4

二、数字电位器的主要特点7

三、数字电位器的9种分类方法8

第三节 数字电位器的基本工作原理11

一、数字电位器的基本工作原理11

二、数字电位器的数学模型12

三、数字电位器的两种基本配置模式13

四、“将模拟器件放到总线上”的设计思想14

第四节 数字电位器接口电路的基本工作原理15

一、基于按键式接口的数字电位器15

二、基于单线接口的数字电位器15

三、基于I2C总线接口的数字电位器16

四、基于三线加／减式串行接口的数字电位器17

五、基于二线加／减式串行接口的数字电位器18

六、基于SPI的数字电位器18

七、基于Microwire总线接口的数字电位器19

八、基于二线并行接口的数字电位器19

第五节 数字电位器的基本应用与基本误差分析21

一、数字电位器的应用领域21

二、数字电位器的串联、并联方法21

三、数字电位器的基本应用电路23

四、数字电位器的基本误差分析24

第六节 数字电位器的使用注意事项25

第七节 数字电位器的选择方法29

第八节 数字电位器专用工具软件的分类及一览表32

一、数字电位器工具软件的分类32

二、数字电位器工具软件一览表32

第九节 典型数字电位器产品的技术指标33

一、Intersil公司典型产品的技术指标33

二、MAXIM公司典型产品的技术指标33

三、ADI公司典型产品的技术指标33

四、Microchip公司典型产品的技术指标33

五、Catalyst公司典型产品的技术指标33

第十节 数字电容器的原理与应用43

一、X90100型数字电容器的原理与应用43

二、MAX1474微型数字电容器的原理与应用45

第二章 基于单线接口的数字电位器原理与应用49

第一节 单线总线的主要特点及产品分类49

一、单线总线的主要特点49

二、单线总线的产品分类49

第二节 单线总线的通信协议及应用51

一、单线总线接口的通信协议52

二、单线总线接口的应用55

第三节 单线网络系统的远距离传输技术55

一、单线网络系统的远距离传输技术55

二、单线网络系统的程序设计56

第四节 DS2890型单路256抽头数字电位器的工作原理58

一、DS2890的性能特点58

二、DS2890的工作原理58

第五节 DS2890型单路256抽头数字电位器的典型应用60

一、DS2890与单片机的接口电路60

二、DS2890在荧光灯照明控制系统中的应用60

第三章 基于I2C总线的数字电位器原理与应用63

第一节 I2C总线的工作原理63

一、I2C总线的特点63

二、I2C总线的信号定义64

三、I2C总线上数据传送的过程及格式64

四、I2C总线上的寻址约定66

第二节 X9221/9221A/9241型双路／四路64抽头数字电位器67

一、X9221/9221A/9241的性能特点67

二、X9221/9221A/9241的工作原理68

三、X9241与AT89C51单片机的接口电路及程序设计73

第三节 DS3902型双路256抽头数字电位器81

一、DS3902的工作原理81

二、DS3902的典型应用82

第四节 DS3906伪对数型三路64抽头数字电位器83

一、DS3906的工作原理83

二、DS3906的典型应用87

三、利用电阻计算器将DS3906转换成小步长、线性刻度的方法87

第五节 MAX541X、MAX547X系列单路／双路256抽头数字电位器90

一、MAX5417/5418/5419的原理与应用90

二、MAX5477/5478/5479的原理与应用92

三、MAX5417L、MAX5478的评估板及配套软件94

第四章 基于三线加／减式接口的数字电位器原理与应用96

第一节 三线加／减式接口数字电位器的基本原理及使用注意事项96

一、三线加／减式接口数字电位器的基本原理96

二、三线加／减式接口数字电位器的使用注意事项97

第二节 X931X、X9CXXX系列数字电位器98

一、X9312/9313/9314/9315/9316/9317/9318/9319的性能特点98

二、X9C102/103/104/503的性能特点99

三、X931X、X9CXXX系列的工作原理99

四、X931X、X9CXXX系列的典型应用101

第三节 CAT51XX系列数字电位器的工作原理103

一、CAT51XX系列产品的分类103

二、CAT51XX系列产品的工作原理104

第四节 CAT51XX系列数字电位器的典型应用108

一、可编程仪表放大器108

二、可编程矩形波振荡器110

三、可编程稳压器111

四、可编程I/U转换器111

第五节 CAT51XX系列数字电位器的使用技巧112

一、利用按键控制三线加／减式接口数字电位器的简便方法112

二、双向可编程增益放大器的电路设计113

三、可编程施密特触发器的电路设计114

四、可编程白光LED亮度控制电路的设计115

第六节 三线加／减式接口数字电位器的设计要点116

一、减小环境温度对数字电位器影响的方法116

二、提高数字电位器分辨力的方法120

三、数字电位器的工作速度122

四、数字电位器的上电及掉电特性123

第五章 基于SPI的数字电位器原理与应用124

第一节 SPI的工作原理与应用124

一、SPI的工作原理124

二、ATMEL公司AVR单片机中的SPI125

第二节 MCP41XXX/42XXX系列单路／双路数字电位器的工作原理128

一、MCP41XXX/42XXX系列的性能特点128

二、MCP41XXX/42XXX系列的工作原理129

第三节 MCP41XXX/42XXX系列单路／双路数字电位器的典型应用132

一、可编程增益放大器132

二、可编程差分放大器134

三、可编程失调电压调整电路134

四、数字电位器与单片机（μC）的接口电路135

第四节 MCP41010型数字电位器的应用实例及程序设计135

一、由MCP41010构成的蓝屏LCD背光源控制系统135

二、MCP41010配AT89S51单片机的程序设计137

第五节 X9110型高分辨力数字电位器142

一、X9110的工作原理142

二、X9110的典型应用144

第六节 MAX5408～MAX5411对数型数字电位器145

一、MAX5408～MAX5411的工作原理145

二、MAX5408～MAX5411的典型应用147

第六章 基于其他类型接口的数字电位器原理与应用149

第一节 Microwire总线接口的工作原理与典型应用149

一、Microwire总线接口的工作原理149

二、Microwire总线系统的典型应用150

第二节 基于Microwire总线接口的数字电位器151

一、CAT521型8位单路数字电位器的工作原理与典型应用151

二、CA522～CA525型8位多路数字电位器的工作原理与典型应用156

第三节 基于二线加／减式接口的数字电位器159

一、MCP401X、MCP402X系列数字电位器的工作原理159

二、MCP401X、MCP402X系列数字电位器的典型应用163

三、MAX552X、MAX546X系列一次性可编程数字电位器的工作原理165

四、 MAX552X、MAX546X系列数字电位器的典型应用168

第四节 基于二线并行接口的数字电位器169

一、MAX5430/5431型数字电位器的工作原理169

二、MAX5430/5431型数字电位器的典型应用170

第七章 按键式及多功能数字电位器原理与应用171

第一节 按键式数字电位器171

一、X9511型数字电位器的工作原理与典型应用171

二、MAX5128型数字电位器的工作原理与典型应用173

三、DS1668/1669型数字电位器的工作原理与典型应用175

四、DS1809型数字电位器的工作原理与典型应用177

第二节 按键式数字电位器的使用技巧178

一、用微处理器控制DS1669型数字电位器的方法178

二、数控移相电路的设计179

三、LCM对比度控制电路的设计181

第三节 带运算放大器的数字电位器181

一、MAX5437/5439型单路数字电位器的工作原理与典型应用181

二、DS1667型双路数字电位器的工作原理与典型应用183

三、X9438型双路数字电位器的工作原理与典型应用185

第四节 X9455型双接口双路双滑动端数字电位器188

一、X9455型双接口双路双滑动端数字电位器的性能特点188

二、X9455型双接口双路双滑动端数字电位器的工作原理189

三、X9455型双接口双路双滑动端数字电位器的典型应用191

第五节 X4023X系列多功能数字电位器的工作原理193

一、X4023X系列多功能数字电位器的性能特点193

二、X4023X系列多功能数字电位器的工作原理194

第六节 X4023X系列多功能数字电位器的使用技巧197

一、X4023X在传感器信号调理电路中的基本应用197

二、X4023X在压力测控系统中的应用198

第八章 数字电位器的电路设计200

第一节 数字电位器的设计要点200

一、数字电位器的端电压范围及扩展方法200

二、数字电位器的滑动端极限电流及扩展方法201

三、滑动端电阻的特性及对使用精度的影响202

四、数字电位器的总电阻温度系数204

五、抑制数字电位器滑动端噪声的方法204

六、数字电位器用于音量控制时的注意事项205

第二节 实现模拟功能计算机化的设计思想及设计实例206

一、实现模拟功能计算机化的设计思想206

二、实现模拟功能计算机化的设计实例207

第三节 可编程增益放大器的设计212

一、同相可编程增益放大器212

二、反相可编程增益放大器214

三、实现增益线性化的两种方法215

第四节 可编程T型网络的设计与应用218

一、T型网络的基本构成218

二、利用可编程T型网络控制放大器的截止频率218

三、利用可编程T型网络控制有源滤波器220

四、利用T型网络构成可编程精密I/U转换器221

第五节 可编程硅振荡器的设计222

一、硅振荡器与石英晶体振荡器的性能比较223

二、可编程硅振荡器的工作原理与典型应用224

三、精密数控可编程硅振荡器的电路设计225

第六节 可编程线性稳压器和开关式稳压器的设计226

一、可编程线性稳压器的设计226

二、可编程精密低压差稳压器的设计229

三、可编程开关式稳压器的设计231

第七节 基于数字电位器的传感器电路设计234

一、利用数字电位器对铂热电阻温度传感器进行线性化234

二、光敏二极管可编程互阻抗放大器的设计237

第八节 自动音量及均衡控制电路的设计238

一、由数字电位器构成的音量控制电路238

二、由数字电位器构成的音量均衡及调节电路239

第九节 增加数字电位器带宽的方法242

一、数字电位器的带宽242

二、增加数字电位器带宽的三种方法244

第十节 数字电位器在反馈控制系统中的应用245

一、由数字电位器构成反馈控制系统的基本拓扑结构246

二、温差自动测量系统的电路设计246

第九章 数字电位器的工具软件及调试方法249

第一节 将线性数字电位器转换成对数刻度249

一、DigiPtMeter计算器的使用方法249

二、DigiPtMeter计算器的设计原理250

三、线性刻度-对数刻度、对数刻度-线性刻度转换速查表251

第二节 线性数字电位器的非线性应用253

一、线性数字电位器的输出特性253

二、将线性数字电位器用作对数型数字电位器的方法255

三、将线性数字电位器用作反对数型数字电位器的方法256

第三节 利用仿真器调试数字电位器257

一、WAVE6000型仿真器简介258

二、利用仿真器调试数字电位器的方法258

第四节 利用X9XX-EVM评估板调试数字电位器261

一、XICOR DCP X9XX评估板的使用要点262

二、XICOR DCP X9XX软件的使用方法及常见故障分析263

三、XICOR DCP X9XX评估板的电路原理及接线方法266

第五节 利用软件提高数字电位器的分辨率267

一、提高数字电位器分辨率的方法267

二、程序设计实例269

第六节 利用高速反相器实现PC并行口与I2C总线数字电位器的通信274

一、硬件电路设计275

二、软件设计278

第七节 利用单片机实现PC串行口与I2C总线数字电位器的通信280

一、硬件电路设计280

二、软件设计282

第十章 数字电位器的测试技术及保护电路的设计284

第一节 数字电位器的测试电路及测试方法284

一、测试积分非线性误差和微分非线性误差284

二、测试滑动端电阻285

三、测试滑动端电容286

第二节 按键式数字电位器去抖动电路的设计287

一、按键抖动波形的分析287

二、按键式数字电位器去抖动电路的设计288

第三节 人体静电放电（ESD）及保护电路的设计293

一、人体静电放电（ESD）模型及测试方法293

二、ESD保护器件的工作原理及电路设计293

第四节 过电压及过电流保护电路的优化设计296

一、过电压保护电路的设计296

二、过电流保护电路的设计299

第十一章 数字电位器应用电路50例301

应用电路一 带电压监视器的数字电位器手动控制电路301

应用电路二 由数字电位器构成的可编程电压微调电路301

应用电路三 由数字电位器构成的可编程比较器301

应用电路四 由数字电位器构成具有滞后作用的可编程比较器301

应用电路五 由数字电位器构成的3种运放失调电压调整电路302

应用电路六 由数字电位器构成的可编程线性增益控制电路302

应用电路七 由数字电位器构成的可编程伪对数增益控制电路303

应用电路八 能实现数字电位器双极性输出的电路303

应用电路九 由数字电位器构成大电流输出的可编程基准电压源304

应用电路十 由数字电位器构成的可编程精密基准电压源304

应用电路十一 由数字电位器构成的可编程功率基准电压源304

应用电路十二 由数字电位器构成的可编程恒流源305

应用电路十三 由数字电位器构成的可编程电流源305

应用电路十四 由数字电位器构成的可编程移相器305

应用电路十五 由数字电位器构成的电容量倍增器306

应用电路十六 由数字电位器构成的L、R等效电路306

应用电路十七 由数字电位器构成的电平检测器306

应用电路十八 由数字电位器构成的可编程延时电路307

应用电路十九 由数字电位器构成的可编程跨导放大器307

应用电路二十 由数字电位器构成的可编程音量控制电路307

应用电路二十一 由数字电位器构成的可编程音调控制电路308

应用电路二十二 由数字电位器构成的可编程滤波器308

应用电路二十三 由X9455数字电位器构成的精密可编程滤波器309

应用电路二十四 由X9455数字电位器构成的通用阻抗变换器309

应用电路二十五 由AD5220数字电位器构成的可编程线性稳压器309

应用电路二十六 由AD5222数字电位器构成的可编程开关式稳压器309

应用电路二十七 由AD5220数字电位器构成的正交编码相位控制电路310

应用电路二十八 由MAX5160数字电位器构成的电压／电阻变换器311

应用电路二十九 由CAT521数字电位器构成的可编程基准电压源311

应用电路三十 由CAT521数字电位器构成的可编程功率基准电压源311

应用电路三十一 由CAT5114数字电位器构成的可编程占空比电路312

应用电路三十二 由CAT5114数字电位器构成的可编程带通滤波器313

应用电路三十三 由CAT5112数字电位器构成的可编程电流源313

应用电路三十四 由CAT5114数字电位器构成的独立可编程施密特触发器314

应用电路三十五 由CAT5112数字电位器和传感器构成的自动调整式基准电路314

应用电路三十六 由CAT5114数字电位器构成的自动增益控制电路315

应用电路三十七 由DS3906数字电位器构成的升压式DC/DC电源变换器315

应用电路三十八 由DS1845数字电位器构成的升压式DC/DC电源变换器316

应用电路三十九 由DS3903数字电位器构成的降压式DC/DC电源变换器316

应用电路四十 由数字电位器构成的DC/DC电源变换器模块调节电路之一317

应用电路四十一 由数字电位器构成的DC/DC电源变换器模块调节电路之二318

应用电路四十二 由数字电位器构成的DC/DC电源变换器模块调节电路之三318

应用电路四十三 由MAX5161数字电位器构成的LCD正偏压调节电路318

应用电路四十四 由MAX5161数字电位器构成的LCD负偏压调节电路318

应用电路四十五 由DS1859数字电位器构成的激光二极管驱动电路319

应用电路四十六 由X9241A数字电位器构成的4路可编程增益放大器319

应用电路四十七 由X9241A数字电位器构成的可编程增益及失调电压调节电路320

应用电路四十八 利用按键控制MAX5160型数字电位器的电路320

应用电路四十九 由DS1808数字电位器构成的低THD音频放大器322

应用电路五十 由X9314W数字电位器构成的音频功率放大器323

参考文献324

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