由手动调整的变阻器连接电位器和固定电阻器的串联连接组成，如图 1 所示。

　　Rmax = Rs + Rr
　　Rmin = Rs
　　Iab = （Va – Vb）/R
　　图1 经典的可变电阻，通过手动调节的变阻器连接电位器和固定电阻器的串联连接。
　　07.29.2024
　　从欧姆到兆欧的电位器和电阻器的可用性使得图1的元件值的选择变得显而易见和简单。但是，如果一个应用需要使用数字电位计（Dpot），情况就会变得更加有趣。
　　与手动电位器相比，Dpots 仅在相对狭窄的电阻范围内可用。此外，它们还具有更大的游标电阻和更宽的容差。如果仅依赖 Figure 1 的经典无源拓扑，那么这些限制使它们成为实现精密变阻器的可疑选择。图 2 提供了一种更活跃的、对 Dpot 更友好的替代方案。

　　其工作原理如下。

　　Rmax = （Rab-1+ 推荐-1)-1
　　Rmin = （Rab-1+ 推荐-1+ RS-1)-1
　　R = （Rab-1+ 推荐-1+ （N/256）Rs-1)-1
　　Iab = （Va – Vb）/R
　　图2 合成 Dpot 避免了使用 FET 分流器、精密固定电阻器和运算放大器的问题。

　　尽管我们正在实施可变电阻，但 Dpot U1 仍以电位计模式运行。因此，其电阻容差（MCP41xx 系列为 +/-20%）几乎没有负面影响。Rs 和 Rp 的精度占主导地位。同样，Dpot游标电阻完全由pA输入电流和A1的T欧姆输入阻抗来实现。A1 和 Q1 作为可编程电流源连接。其输出与 Va – Vb 电压差成正比，从而形成的可编程电阻。这种关系使当前 Iab 与 N 成线性比例。

　　设计公式适用于从指定 Rab、Rmax 和 Rmin 开始的适当电阻：
　　Rab > Rmax
　　Rp = （Rmax-1– 拉布-1)-1
　　Rs = （Rmin-1– 拉布-1– Rp-1)-1
　　图3显示了Rmax = 20k，Rmin = 1k的典型设计示例。
　　图3 合成变阻器设计示例，其中 Rmax = 20k 和 Rmin = 1k。

　　图 4 将 R 和每电流 （Va – Vb 伏特） 绘制为 N 的函数。

　　图4 图3所示电路的性能，N和Ia之间的线性关系保留了Dpot有限的8位分辨率。
　　请注意 N 和 Ia 电流之间的线性关系，这很好地保留了 Dpot 限制的 8 位分辨率。

　　一个问题出现了：如果所需的Rmax大于可用Dpots的Rab电阻怎么办？图5提供了一个实用的（尽管诚然有些繁忙）的解决方案，可以很容易地实现的Rmax，延伸到多兆欧范围内。

　　Rmax = Rp
　　Rmin = （Rp-1+ RS-1)-1
　　R = （Rp-1+ （N/256）Rs-1)-1
　　图5 两个缓冲放大器从Rmax方程中去除了Raz，使Rmax延伸到兆欧姆。
　　另一个（更棘手的）问题是：如果 Va – Vb 的极性发生反转，会发生什么？图 1 可以毫不犹豫地适应这一点，但对于这种设计思路来说，这是一个重大问题。