變阻器是簡單且無處不在的電路元件，通常由一個電位計組成，該電位計連接為可調(diào)節(jié)的雙端電阻器。電阻范圍從歐姆到兆歐姆的手動電位器的可用性使標稱電阻的最佳選擇變得容易。但是，當應用程序需要數(shù)字電位計 （Dpot） 時，問題可能很棘手。
　　與手動電位器相比，Dpots 僅在較窄的阻力范圍內(nèi)可用。它們通常還存在高 Wiper 電阻和電阻容忍度問題。這些限制共同使 Dpot 成為實現(xiàn)精確變阻器的困難介質(zhì)。最近的 EDN 設(shè)計理念 （DI） 文章通過各種策略和拓撲解決了這些問題：
　　雖然這些設(shè)計中的每一種都糾正了冗長的數(shù)字變阻器缺點列表中的一個或多個抱怨，但沒有一個可以解決所有問題，有些還引入了自己的復雜性。示例包括交叉失真、對電阻容差的不降低靈敏度、編程電阻的分辨率降低非線性以及普通的舊復雜性。
　　設(shè)計
　　Figure 1 的電路也不是一個完美的解決方案。但它確實合成了一個精確的編程電阻，該電阻等于參考電阻 R1 線性乘以 U1 的 Rbw/Rab 數(shù)字設(shè)置（端子 B 與游標電阻與總元件電阻之間的比率）。
　　圖 1一種精密數(shù)字變阻器，合成一個精確的編程電阻，該電阻等于參考電阻 R1 線性乘以 U1 的 Rbw/Rab。
　　以下是它的工作原理。
　　R = （Va – Vb）/IA
　　R = R1/（原始/Rbw + 1） = R1 Rbw/Rab
　　Rab = 原始 + Rbw = 通常為 5k 到 10k
　　其中 R 是編程合成電阻，R1 是參考電阻，Raw 是端子 A 和游標端子之間的電阻，Rbw 是 B 和游標端子之間的電阻，Rab 是總元件電阻。　　U1 在“分壓器”（pot）模式下工作，以設(shè)置反相放大器 A2 的增益。Pot 模式使增益對 U1 的 wiper resistance （Rw） 和 Rab 不敏感。

　　將圖 1 的設(shè)計方程數(shù)學運算打開，我們得到：
　　Ga2 = 原始/Rbw
　　其中 Ga2 是 A2 的增益。進一步
　　R1 兩端的電壓 = （Va – Vb） + Ga2（Va – Vb） = （Raw/Rbw + 1）（Va – Vb） = Rab/Rbw（Va – Vb）通過 R1 的電流 = Ia = Rab/Rbw（Va – Vb）/R1那么，由于 R = （Va – Vb）/Ia：
　　R = R1*Rbw/Rab　　Va 由 A1 的 ~10 pA 輸入偏置輕負載，因此 R1 的范圍可以從數(shù)百歐姆到數(shù)兆歐不等，具體取決于應用的要求。它應該是精度，當然是 1% 或更高;然后，編程和上述數(shù)學運算接管。

　　圖 2 繪制了 R 和 Rbw 之間的線性關(guān)系。
　　圖 2 R 和 Rbw 之間的線性關(guān)系顯示電路合成一個精確的編程電阻，該電阻等于參考電阻 R1 線性乘以 U1 的 Rbw/Rab。
　　對于圖 1 所示的 A2 和 U1 器件選擇，可能不需要補償電容器 （C1）。但是，如果選擇更快的放大器或更高的電阻 Dpot，那么 10 pF 至 20 pF 可能是謹慎的做法。
　　同時，我認為可以公平地說，這種設(shè)計看起來與同類產(chǎn)品相比具有競爭力。但之前我把它描述為不完美。除了是單端拓撲（如列表中的其他兩個拓撲）之外，它還在哪些方面不成為理想數(shù)字變阻器 （Digistat） 問題的完整解決方案？

　　缺點

　　如圖 3 所示，當 R 的編程值下降時，A2 的增益 （Ga2） 必須上升。從右到左閱讀圖表，我們看到增益適度上升，因為 R 從 R1 下降到 R1/4 下降了 75%，其中 Rbw/Rab = 64/256 和增益 = 3，但隨后它開始起飛。這往往會夸大輸入偏移、有限 GBW 和其他運算放大器非理想性等誤差，同時在相對較低的信號電平下產(chǎn)生早期 A2 飽和的可能性。
　　圖 3 Ga2（紅色）和 R/R1（黑色）與 Rbw/Rab 在 x 軸上的關(guān)系圖。當 R 的編程值下降時，Ga2 必須上升。
　　這些影響對設(shè)計效用的影響的嚴重程度，無論是輕微的、嚴重的還是致命的，都將取決于你需要在 R/R1 中降低多少以及應用程序的其他細節(jié)。所以，它肯定不完美，但也許它在某個地方仍然有用。
　　雙端子設(shè)計
　　關(guān)于那個單一的終端問題。如果您的應用絕對需要雙端子可編程電阻，則可以考慮圖 4。根據(jù)外部電路的不同，它可能不會振蕩。

　　圖 4復制并交叉連接圖 1 的電路，以獲得雙端子可編程電阻。