डिजिटल पोटेंशियोमीटर

एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर (जिसे प्रतिरोधी डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर भी कहा जाता है, या अनौपचारिक रूप से एक डिजीपोट) एक डिजिटल रूप से नियंत्रित इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो एक तनाव नापने का यंत्र  के अनुरूप कार्यों की नकल करता है। यह अक्सर  microcontroller ्स द्वारा एनालॉग सिग्नल को ट्रिमिंग और स्केल करने के लिए उपयोग किया जाता है।

डिजाइन
एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर या तो एक प्रतिरोधक सीढ़ी एकीकृत सर्किट या एक डिज़िटल से एनालॉग कन्वर्टर से बनाया गया है, हालांकि एक प्रतिरोधक सीढ़ी निर्माण अधिक सामान्य है। रेसिस्टर लैडर के हर स्टेप का अपना स्विच होता है जो इस स्टेप को पोटेंशियोमीटर के आउटपुट टर्मिनल से कनेक्ट कर सकता है। सीढ़ी पर चयनित कदम डिजिटल पोटेंशियोमीटर के प्रतिरोध अनुपात को निर्धारित करता है। चरणों की संख्या सामान्य रूप से बिट मान के साथ इंगित की जाती है उदा। 8 बिट 256 चरणों के बराबर है; 8 बिट सबसे आम है, लेकिन 5 और 10 बिट (32 से 1024 कदम) के बीच के रिजॉल्यूशन उपलब्ध हैं। एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर सिग्नलिंग के लिए I²C या एक क्रमानुसार बाह्य इंटरफ़ेस बस जैसे प्रोटोकॉल का उपयोग करता है; कुछ सरल अप/डाउन प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं। डिजिटल पोटेंशियोमीटर के विशिष्ट उपयोग सर्किट में होते हैं जिन्हें एम्पलीफायरों (अक्सर इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायरों), छोटे-सिग्नल ऑडियो-बैलेंसिंग और ऑफसेट समायोजन के नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

प्रतिरोधी सामग्री आमतौर पर पॉलीसिलिकॉन या पतली-फिल्म होती है। अधिकांश डिजिटल पोटेंशियोमीटर केवल वाष्पशील मेमोरी का उपयोग करते हैं, जिसका अर्थ है कि जब वे पावर डाउन होते हैं तो वे अपनी स्थिति भूल जाते हैं (पावर अप पर वे एक डिफ़ॉल्ट मान की रिपोर्ट करेंगे, अक्सर उनका मध्य बिंदु मान) - जब इनका उपयोग किया जाता है, तो उनकी अंतिम स्थिति माइक्रोकंट्रोलर द्वारा संग्रहीत की जा सकती है या एफपीजीए जिससे वे जुड़े हुए हैं। कुछ डिजीपोट्स में अपना गैर-वाष्पशील भंडारण शामिल होता है, इसलिए पावर अप पर उनकी डिफ़ॉल्ट रीडिंग वैसी ही होगी जैसी उन्होंने पावर डाउन होने से पहले दिखाई थी।

सीमाएं
जबकि सामान्य पोटेंशियोमीटर के समान, डिजिटल पोटेंशियोमीटर दसियों मिलीमीटर की सीमा में वर्तमान सीमा से विवश हैं। इसके अलावा, अधिकांश डिजिटल पोटेंशियोमीटर दो इनपुट टर्मिनलों (प्रतिरोधक के) पर वोल्टेज रेंज को डिजिटल सप्लाई रेंज (जैसे 0–5 VDC) तक सीमित करते हैं, इसलिए पारंपरिक पोटेंशियोमीटर को बदलने के लिए अतिरिक्त सर्किटरी की आवश्यकता हो सकती है, (हालांकि डिजिटल पोटेंशियोमीटर अलग दोहरे के साथ आपूर्ति अनुरूप वोल्टेज भी उपलब्ध हैं।) इसके अलावा, मल्टीटर्न प्रतिरोधक पोटेंशियोमीटर से प्राप्त किए जा सकने वाले प्रतीत होने वाले निरंतर नियंत्रण के बजाय, डिजिटल पोटेंशियोमीटर में प्रतिरोध में असतत चरण होते हैं।

एक और बाधा यह है कि ऑडियो एम्पलीफायरों के आउटपुट में एक श्रव्य क्लिक के बिना प्रतिरोध मान को बदलने की अनुमति देने के लिए एनालॉग एसी सिग्नल के शून्य क्रॉसिंग की जांच के लिए अक्सर विशेष तर्क की आवश्यकता होती है। (योजनाबद्ध जरूरत)

वाष्पशील डिजिटल पोटेंशियोमीटर भी इलेक्ट्रो-मैकेनिकल वाले से भिन्न होते हैं, जिसमें पावर अप पर, प्रतिरोध एक शक्ति चक्र के बाद (संभवतः) एक अलग मान के लिए डिफ़ॉल्ट होगा। इसी तरह, उनका प्रतिरोध केवल तभी मान्य होता है जब सही डीसी आपूर्ति वोल्टेज मौजूद हो। जब वोल्टेज हटा दिया जाता है, तो दो अंत बिंदुओं और (नाममात्र) वाइपर के बीच प्रतिरोध अपरिभाषित होता है। एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर सर्किट में, वास्तविक पोटेंशियोमीटर की ऑफ-स्टेट प्रतिबाधा पावर-अप चरण के दौरान सर्किट के डीसी ऑपरेटिंग बिंदु को स्थिर करने में मदद कर सकती है। हो सकता है कि डिजिटल पोटेंशियोमीटर का उपयोग करने पर ऐसा न हो।

इलेक्ट्रो-मैकेनिकल और डिजिटल पोटेंशियोमीटर दोनों में आमतौर पर खराब सहनशीलता होती है (आमतौर पर ± 20%), खराब तापमान गुणांक (कई सैकड़ों पीपीएम प्रति डिग्री सी तक), और एक स्टॉप रेजिस्टेंस जो आमतौर पर फुल स्केल रेजिस्टेंस का लगभग 0.5-1% होता है। ध्यान दें कि स्टॉप प्रतिरोध अवशिष्ट प्रतिरोध है जब वाइपर प्रतिरोध का टर्मिनल न्यूनतम मान पर सेट होता है।

एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर के साथ, प्रतिरोध आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर हो सकता है। डिवाइस में परजीवी समाई के कारण डिजिटल पोटेंशियोमीटर की सीमित बैंड चौड़ाई होती है। निचले एंड-टू-एंड प्रतिरोध वाले भागों में आमतौर पर बैंड की चौड़ाई अधिक होती है।

डिजिटल पोटेंशियोमीटर में ट्रांसमिशन गेट/स्विचिंग तत्व हार्मोनिक विकृतियों का कारण बनता है।

एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर के रूप में उपयोग किया जाने वाला डिजिटल-से-एनालॉग_कनवर्टर इनमें से अधिकांश सीमाओं को समाप्त कर सकता है। आमतौर पर 16 बिट नियंत्रण के साथ +15V से -15V का सिग्नल स्पैन संभव है, यानी 65535 असतत सेट पॉइंट, और बहाव और गैर-रैखिकता नगण्य हैं। हालाँकि हर बार सिस्टम चालू होने पर एक DAC को इनिशियलाइज़ करना पड़ता है, जो आमतौर पर एक एम्बेडेड माइक्रोकंट्रोलर में सॉफ़्टवेयर द्वारा किया जाता है। एक बहुगुणित DAC को सीधे रिओस्टेट (2 वायर कनेक्शन) के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है, लेकिन उस मोड में एक डिजीपोट अपने तापमान गुणांक और प्रतिरोध सहिष्णुता के कारण वैसे भी खराब प्रदर्शन करता है।

अनुप्रयोग

 * एलसीडी-कंट्रास्ट/चमक
 * सेंसर अंशांकन
 * डिजिटल वॉल्यूम कंट्रोल
 * प्रोग्रामेबल कंपरेटर्स
 * प्रोग्रामेबल लो/हाई पास फिल्टर

विकल्प

 * मोटर चालित पोटेंशियोमीटर

यह भी देखें

 * कंसोल स्वचालन

बाहरी संबंध

 * Digital potentiometer - the Resistor Guide
 * Designing with Intersil Digitally Controlled Potentiometers (XDCPs)

Potentiometer