摘 要：本文介绍了数字电位器AD8403AR的工作原理及其在数传电台中的应用。

关键字：数字电位器；数字传输

引言

随着通信领域的高速发展，对通信的效率﹑容量﹑可靠性﹑保密性﹑抗干扰性以及与计算机的配合使用等要求越来越高。数字通信以其显著的优点成为现代通信发展的趋势，并且其在通信系统中的支配地位也日益增加，所以数传电台已是发展的必需。

数字传输的显著优点：

抗干扰能强

数字通信以数字的形式传输信息，因为仅有两个电平数0和1，所以沿通信线路传输时，利用再生技术，可明显地降低干扰和失真对传输质量的影响。

传输质量与通信线路的长度无关

可建立数字通信网

有高可靠的技术指标

数字通信可以利用纠错的编码技术进一步提高传输的可靠性。

经济

图1　数字电位器AD8403AR的内部结构（略）

便于加密处理

我们研制的数传电台，以计算机作为终端。电台的所有操作均由终端操作指令来完成，例如改变频率﹑波道﹑模式﹑功率﹑温度﹑话音的增益及喇叭和耳机的音量调整等一系列的电台参数，这都体现了数据传输的灵活性和方便性。在话音增益调节，喇叭和耳机的音量调整的模拟电路中，我们选用了数字电位器AD8403AR。

图2　串行时序图（略）

AD8403AR的特点及构成

数字电位器AD8403AR包含四路独立的电位器，具有256可数字化控制的档位，器件中电位器具有相同的调整功能。它采用24管脚小型TSSOP封装，由+2.7V至5.5V单电源供电，具有关断模式（SHUD），电源关断时，电流最小5 A。该器件具有3线SPI兼容串行数据输入；10MHz的更新速率；预置中间位置；可以级联多个电位器。

它的应用范围包括：
* 电压控制；
* 线性阻抗匹配；
* 电源调整；
* 可软件控制的滤波器﹑延迟﹑时间触发器。
AD8403AR的构成如图1所示。

AD8403AR的工作原理

AD8403AR内部含有四个独立的数字电位器(VR)，每部分都有一个固定电阻，称为滑动臂的触点电阻，它的阻值由录入到串行输入寄存器的数字代码决定。滑动臂和任意末端的阻值与传输到8位VR锁存器的数字代码线性变化。每一个电位器具有完整软件，控制A端与滑动臂或者B端与滑动臂之间的电阻值。A﹑B端电阻值有1K ﹑10K ﹑50K 和100K 四种，有 1% 路和路匹配容差，标称温度500PPM/℃。

表1　10位串行数据格式（略）
表2　电位器选择真值表（略）
图3　AD8403与监控单元的接口电路（略）

每一个电位器都有自己的8位VR锁存器，以保存电阻值程序表。这些VR锁存器通过标准3线串行输入数字接口录入的SPI串行-并行移位寄存器来更新，3线为串行输入数据SDI﹑时钟CLK﹑片选CS。时钟(CLK)﹑片选线（CS）及串行数据(SDI)来自监控部分的单片机微处理器，其串行输入时序如图2所示。

串行输入数据SDI有10个字，译码后高两位决定被录入的VR锁存器的地址，选择使用哪个电位器，后8位是数据，决定电阻值。10位串行数据格式见表1。

地址码决定被录入的VR锁存器的地址，其真值表见表2。

后8位是数据，来设置电阻值。具体的计算公式：
RWB(DX)=（DX）/256 RAB+RW

式中DX为贮存在8位锁存器中的数据 0～255; RAB为电阻的标称值10K ;RWB为滑动臂与B端间的阻值;RW为电位器在B端时的起始电阻值，对于8403AR10，RW 为50 。滑动臂和A端连接，计算公式如上所示。当滑动臂和B端连接时，电阻值的计算公式如下：
RWB(DX)=（255-DX）/256 RAB+RW

数字电位器AD8403AR数据更新速度较高，为10MHz。它在复位后回到电阻器的中间位置。

串行输出数据SDO管脚允许级联多个电位器，即"菊花形"连接（DAISY-CHAINING），不需要附加外部译码逻辑电路。

AD8403AR的应用

在我们研制的数传电台的话音增益调节模拟电路中，使用了数字电位器AD8403AR。标准3线为串行输入数据SDI﹑时钟CLK﹑片选CS。时钟(CLK) ﹑片选线（CS），串行数据(SDI)来自监控单元部分的单片机微处理器，具体的接口电路见图3。

结束语

在我们研制的数传电台中，数字电位器AD8403AR已实验成功。它替代了机械式手动调节电位器，调试特别方便。TSSOP封装体积较小，大大减小了印制板的面积。话筒音频的增益调节，体现了数据传输的可靠性、灵活性、经济性和保密性。 在我们现在研制的抗干扰电台中，也成功选用了数字电位器。它也可以在以下领域里替代机械式电位器：电压控制线性阻抗匹配；电源调整；可软件控制的滤波器﹑延迟和时间触发器。