Rezystancja sterowana elektronicznie, część 1

Ian Bell

Kursy

30 lipca 2026

Jakiś czas temu na forum EEWeb użytkownik Kintaro zamieścił pytanie dotyczące elektronicznego sterowania rezystancją. „W tej chwili znam dwie wartości: napięcie w węźle (X V) oraz rezystancję rezystora (Y Ω). Układ musi zinterpretować X V jako X Ω, a następnie dostosować wartość rezystora o regulowanej rezystancji do wartości Z Ω, ponieważ rezystancje Y i Z połączone równolegle dają wypadkową rezystancję X Ω. Otrzymany układ powinien działać dla wszystkich znanych wartości napięcia węzła i rezystora”.

Najważniejsza jest tutaj możliwość sterowania rezystancją za pomocą napięcia. Wymóg zastosowania rezystora połączonego równolegle wynika ze specyfiki aplikacji Kintaro i można go spełnić, jeśli rezystor o regulowanej rezystancji zostanie ustawiony na wymaganą wartość. Pokrótce omówimy to zagadnienie, a następnie przejdziemy do bardziej ogólnego omówienia elektronicznego sterowania rezystancją.

Elektroniczne sterowanie rezystancją

Istnieje kilka powszechnie stosowanych sposobów realizacji rezystora sterowanego elektronicznie (możliwe są również inne rozwiązania). Jako rezystory sterowane napięciem można wykorzystać tranzystory polowe, zarówno JFET, jak i MOSFET, choć w takich zastosowaniach często stosuje się tranzystory JFET. Drugim rozwiązaniem są liczne układy scalone potencjometrów cyfrowych. Zazwyczaj zawierają one sieć rezystorów i przełączników oraz są przeznaczone do współpracy z mikrokontrolerami, często za pośrednictwem magistrali szeregowej, takiej jak SPI lub I²C. Cyfrowe polecenie określa stan przełączników, które z kolei regulują rezystancję.

Podobnie jak mechaniczne rezystory nastawne, rezystory sterowane elektronicznie mogą być dwu- lub trzykońcówkowe. Potencjometr ma zacisk środkowy (suwak), który łączy się z wybranym punktem elementu rezystancyjnego lub łańcucha rezystorów. Rezystancja potencjometru mierzona między punktami A i B jest stała, natomiast regulator mechaniczny lub elektroniczny ustala wartość rezystancji między punktem A a suwakiem oraz między punktem B a suwakiem. Każda z tych rezystancji może przyjmować wartość od zera do rezystancji między punktami A i B, przy czym ich suma jest zawsze równa rezystancji między punktami A i B. Tranzystory polowe w naturalny sposób tworzą pojedyncze rezystory sterowane napięciem, natomiast rezystory sterowane cyfrowo są dostępne zarówno w wersji dwukońcówkowej, jak i potencjometrycznej.

Wszystkie te elementy mają określone graniczne wartości napięcia i prądu, jakie mogą przenosić, jednak w przypadku rezystorów sterowanych elektronicznie dopuszczalne zakresy mogą być bardziej ograniczone niż w przypadku mechanicznych elementów o podobnej rezystancji. Rezystory sterowane elektronicznie mogą mieć również inne ograniczenia, takie jak konieczność uziemienia jednego z ich wyprowadzeń.

Rezystory sterowane elektronicznie można stosować wszędzie tam, gdzie wykorzystuje się mechaniczne rezystory nastawne, potencjometry lub potencjometry montażowe, jeśli zachodzi potrzeba zastosowania sterowania cyfrowego za pomocą komputera lub mikrokontrolera, a tym samym zwiększenia funkcjonalności projektowanego urządzenia. Rezystory sterowane napięciem są powszechnie wykorzystywane do analogowej regulacji wzmocnienia oraz charakterystyki częstotliwościowej wzmacniaczy i filtrów, między innymi w układach automatycznej regulacji wzmocnienia (AGC), filtrach adaptacyjnych i oscylatorach sterowanych napięciem.