डिजिटल पोटेंशियोमीटर: Difference between revisions

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[[File:Digital Potentiometer Schematic Symbol Example.svg|thumb| डिजिटल पोटेंशियोमीटर योजनाबद्ध प्रतीक उदाहरण]]डिजिटल पोटेंशियोमीटर (जिसे रेजिस्टिव डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर भी कहा जाता है, या अनौपचारिक रूप से डिजिपॉट) एक डिजिटली नियंत्रित विद्युतकीय घटक है जो पोटेंशियोमीटर के एनालॉग कार्यों की सनकोचित करता है। इसे प्रायः माइक्रोकंट्रोलर द्वारा एनालॉग सिग्नलों को ट्रिम करने और स्केल करने के लिए उपयोग किया जाता है।
[[File:Digital Potentiometer Schematic Symbol Example.svg|thumb| डिजिटल पोटेंशियोमीटर योजनाबद्ध प्रतीक उदाहरण]]डिजिटल पोटेंशियोमीटर (जिसे रेजिस्टिव डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर भी कहा जाता है, या अनौपचारिक रूप से डिजिपॉट) एक डिजिटली नियंत्रित विद्युतकीय घटक है जो पोटेंशियोमीटर के एनालॉग कार्यों की सनकोचित करता है। इसे प्रायः सूक्ष्म नियंत्रक द्वारा एनालॉग सिग्नलों को ट्रिम करने और स्केल करने के लिए उपयोग किया जाता है।


== आरेख ==
== आरेख ==
[[File:Digital Potentiometer Principle.svg|thumb|प्रतिरोधक सीढ़ी का उपयोग करते हुए डिजिटल पोटेंशियोमीटर सिद्धांत]]एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर या तो एक रेजिस्टर लैडर एकीकृत परिपथ से या एक डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर से बना होता है, यद्यपि रेजिस्टर लैडर निर्माण अधिक सामान्य होता है। रेजिस्टर लैडर पर हर स्टेप के पास अपना स्विच होता है जो इस स्टेप को पोटेंशियोमीटर के आउटपुट टर्मिनल से जोड़ सकता है। सीढ़ी पर चयनित स्टेप डिजिटल पोटेंशियोमीटर के आर्द्रता अनुपात को निर्धारित करता है। सामान्यतः स्टेप की संख्या एक बिट मान के साथ दर्शाई जाती है, जैसे 8 बिट 256 स्टेप के समान होता है। 8 बिट सबसे सामान्य है, लेकिन 5 से 10 बिट (32 से 1024 स्टेप) के बीच विभिन्न प्रस्ताव उपलब्ध हैं।<ref name="ad5207"/>  
[[File:Digital Potentiometer Principle.svg|thumb|प्रतिरोधक सीढ़ी का उपयोग करते हुए डिजिटल पोटेंशियोमीटर सिद्धांत]]एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर या तो एक रेजिस्टर लैडर एकीकृत परिपथ से या एक डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर से बना होता है, यद्यपि रेजिस्टर लैडर निर्माण अधिक सामान्य होता है। रेजिस्टर लैडर पर हर स्टेप के पास अपना स्विच होता है जो इस स्टेप को पोटेंशियोमीटर के आउटपुट टर्मिनल से जोड़ सकता है। सीढ़ी पर चयनित स्टेप डिजिटल पोटेंशियोमीटर के आर्द्रता अनुपात को निर्धारित करता है। सामान्यतः स्टेप की संख्या एक बिट मान के साथ दर्शाई जाती है, जैसे 8 बिट 256 स्टेप के समान होता है। 8 बिट सबसे सामान्य है, लेकिन 5 से 10 बिट (32 से 1024 स्टेप) के मध्य  विभिन्न प्रस्ताव उपलब्ध हैं।<ref name="ad5207"/>  


एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर संकेतन के लिए I²C या सीरियल पेरिफरल इंटरफेस बस जैसे प्रोटोकॉल का उपयोग करता है; कुछ प्रोटोकॉल अप/डाउन के रूप में सरल होते हैं। डिजिटल पोटेंशियोमीटर के सामान्य उपयोग प्रवर्धक स्मॉल-सिग्नल ऑडियो-संतुलन, और ऑफ़सेट समायोजन जैसे परिपथों में गेन नियंत्रण की आवश्यकता वाले होते हैं।
एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर संकेतन के लिए I²C या सीरियल पेरिफरल इंटरफेस बस जैसे प्रोटोकॉल का उपयोग करता है; कुछ प्रोटोकॉल अप/डाउन के रूप में सरल होते हैं। डिजिटल पोटेंशियोमीटर के सामान्य उपयोग प्रवर्धक स्मॉल-सिग्नल ऑडियो-संतुलन, और ऑफ़सेट समायोजन जैसे परिपथों में गेन नियंत्रण की आवश्यकता वाले होते हैं।


रेजिस्टर का सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला धातु सामग्री पॉलीसिलिकॉन या पतली पट्टी होती है।।<ref>{{cite web | title=डिजिटल पोटेंशियोमीटर - कहां और कैसे उपयोग करें - शिक्षा| website=Analog Devices | date=3 October 2014 | url=https://www.analog.com/en/education/education-library/webcasts/digital-potentiometers-where-and-how-to-use.html | access-date=14 May 2023}}</ref> अधिकांश डिजिटल पोटेंशियोमीटर में केवल उदासीन मेमोरी का उपयोग होता है, जिसका अर्थ है कि जब वे पावर डाउन होते हैं तो वे अपनी स्थिति भूल जाते हैं - जब ये उपयोग होते हैं, उनकी अंतिम स्थिति माइक्रोकंट्रोलर या एफपीजीए के द्वारा संगठित होते हुए संग्रहीत की जा सकती है। कुछ डिजीपोट्स में अपना गैर-वाष्पशील भंडारण शामिल होता है,<ref name="ds1855">{{cite web|title=DS1855 Dual Nonvolatile Digital Potentiometer and Secure Memory|website=Analog Devices|date=5 October 2001|url=https://www.analog.com/en/products/ds1855.html|access-date=14 May 2023}}</ref> इसलिए पावर अप पर उनकी डिफ़ॉल्ट रीडिंग वैसी ही होगी जैसी उन्होंने पावर डाउन होने से पहले दिखाई थी।<ref>{{cite web |title=डुअल नॉनवॉलेटाइल डिजिटल पोटेंशियोमीटर और सिक्योर मेमोरी|url=https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/DS1855.pdf |website=analog.com |access-date=14 May 2023}}</ref>
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एक और प्रतिबंध यह है कि ऑडियो एम्पलिफायर के लिए ऑडियो आउटपुट में सुनाई देने वाले क्लिक को न होने देने के लिए एनालॉग एसी सिग्नल के जीरो प्रतिच्छेदन, की जांच के लिए विशेष तर्क प्रायः आवश्यक होता है।  
एक और प्रतिबंध यह है कि ऑडियो एम्पलिफायर के लिए ऑडियो आउटपुट में सुनाई देने वाले क्लिक को न होने देने के लिए एनालॉग एसी सिग्नल के जीरो प्रतिच्छेदन, की जांच के लिए विशेष तर्क प्रायः आवश्यक होता है।  


वॉलेटाइल डिजिटल पोटेंशियोमीटर इलेक्ट्रो-मैकेनिकल पोटेंशियोमीटरों से भिन्न भी होते हैं क्योंकि पावर अप करने पर वे प्रतिरोध मान को एक पावर साइकिल के बाद एक अलग मान पर डिफ़ॉल्ट कर देते हैं। इसी तरह, उनकी प्रतिरोध केवल सही डीसी सप्लाई वोल्टेज उपस्थित होने पर मान्य होती है। जब वोल्टेज हटा दिया जाता है, तो दो अंत बिंदुओं और वाइपर के बीच की प्रतिरोध परिभाषित नहीं होती है। एक संचालनात्मक वृद्धि परिपथ में, एक वास्तविक पोटेंशियोमीटर की ऑफ-स्टेट आपूर्ति संवेदी तार के या विद्युत-मेंढ़क के पावर-अप स्थिति में परिपथ के डीसी चालना बिंदु को स्थिर रखने में मदद करती है। यह स्थिति एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर का उपयोग करने पर लागू नहीं हो सकती है।
वॉलेटाइल डिजिटल पोटेंशियोमीटर विद्युत यांत्रिक, पोटेंशियोमीटरों से भिन्न भी होते हैं क्योंकि पावर अप करने पर वे प्रतिरोध मान को एक पावर साइकिल के बाद एक अलग मान पर डिफ़ॉल्ट कर देते हैं। इसी तरह, उनकी प्रतिरोध केवल सही डीसी सप्लाई वोल्टेज उपस्थित होने पर मान्य होती है। जब वोल्टेज हटा दिया जाता है, तो दो अंत बिंदुओं और वाइपर के मध्य की प्रतिरोध परिभाषित नहीं होती है। एक संचालनात्मक वृद्धि परिपथ में, एक वास्तविक पोटेंशियोमीटर की ऑफ-स्टेट आपूर्ति संवेदी तार के या   पावर-अप स्थिति में परिपथ के डीसी चालना बिंदु को स्थिर रखने में मदद करती है। यह स्थिति एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर का उपयोग करने पर लागू नहीं हो सकती है।


इलेक्ट्रो-मैकेनिकल और डिजिटल पोटेंशियोमीटर दोनों में आमतौर पर खराब सहनशीलता होती है (आमतौर पर ± 20%),<ref name="mchip1080a"/>खराब तापमान गुणांक<ref name=adtempco>{{cite web|title=DS1845/DS1855 Temperature Coefficient Analysis|website=Analog Devices|date=7 June 2002| url=https://www.analog.com/en/technical-articles/ds1845ds1855-temperature-coefficient-analysis.html|access-date=14 May 2023}}</ref> (कई सैकड़ों पीपीएम प्रति डिग्री सी तक),<ref name="adtempco"/>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।{{Citation needed|date=August 2013}}
विद्युत यांत्रिक और डिजिटल पोटेंशियोमीटर दोनों ही सामान्यतः खराब टॉलरेंस (सामान्यतः ±20%), खराब तापमान संबंधी आक्षेप, और एक स्टॉप प्रतिरोध पूर्ण मापप्रतिरोध के लगभग 0.5-1%) के साथ आते हैं। ध्यान दें कि स्टॉप प्रतिरोध वह बचती हुई प्रतिरोध होती है जब टर्मिनल से वाइपर प्रतिरोध को न्यूनतम मान पर सेट किया जाता है


एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर के साथ, प्रतिरोध आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर हो सकता है।<ref name=mchip1080a>{{cite web|title=डिजिटल पोटेंशियोमीटर रेसिस्टर विविधताओं को समझना|url=https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/01080a.pdf|website=Microchip|access-date=14 May 2023}}</ref>
एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर में, प्रतिरोध आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर कर सकती है। डिजिटल पोटेंशियोमीटर में परास्परिक
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।
समाई के कारण सीमित बैंड की चौड़ाई हो सकती है। शुरू से अंत तक प्रतिरोध वाले पार्ट्स की बैंड की चौड़ाई अधिक होती है।


एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर के रूप में उपयोग किया जाने वाला डिजिटल-से-एनालॉग_कनवर्टर इनमें से अधिकांश सीमाओं को समाप्त कर सकता है।<ref>{{cite web| title=DAC को गुणा करने से प्रोग्रामेबल रेसिस्टर बनता है|website=EDN|date=24 June 1999|url=https://www.edn.com/multiplying-dac-makes-programmable-resistor/|access-date=14 May 2023}}</ref> 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।{{Citation needed|date=May 2021}}
डिजिटल पोटेंशियोमीटर में [[ट्रांसमिशन गेट]]/स्विचिंग तत्व अनुरूप विकृतियों का कारण बनता है।
 
एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर के रूप में उपयोग होने वाला गुणांकीय डिजिटल-एनालॉग कनवर्टर (डीएसी) अधिकांश इस प्रकार की सीमाओं को नष्ट कर सकता है।।<ref>{{cite web| title=DAC को गुणा करने से प्रोग्रामेबल रेसिस्टर बनता है|website=EDN|date=24 June 1999|url=https://www.edn.com/multiplying-dac-makes-programmable-resistor/|access-date=14 May 2023}}</ref> सामान्यतः, +15V से -15V तक का एक सिग्नल स्पैन संभव होता है, जिसमें 16 बिट कंट्रोल होता है, अर्थात् 65535 विभिन्न सेट प्वाइंट्स होते हैं, और ड्रिफ्ट और गैर-रेखांकन अनुपाती होते हैं। यद्यपि एक डीएसी को प्रत्येक बार प्रणाली को पावर ऑन करने पर प्रारंभिकरण किया जाना चाहिए, जिसे सामान्यतः एक सन्निहित सूक्ष्म नियंत्रक में सॉफ़्टवेयर द्वारा किया जाता है। एक बहुगुणित डीएसी को सीधे धारा नियंत्रक के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है, परंतु उस मोड में एक डिजीपोट अपने तापमान गुणांक और प्रतिरोध सहिष्णुता के कारण वैसे भी खराब प्रदर्शन करता है।


== अनुप्रयोग ==
== अनुप्रयोग ==

Revision as of 11:56, 8 June 2023

डिजिटल पोटेंशियोमीटर योजनाबद्ध प्रतीक उदाहरण

डिजिटल पोटेंशियोमीटर (जिसे रेजिस्टिव डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर भी कहा जाता है, या अनौपचारिक रूप से डिजिपॉट) एक डिजिटली नियंत्रित विद्युतकीय घटक है जो पोटेंशियोमीटर के एनालॉग कार्यों की सनकोचित करता है। इसे प्रायः सूक्ष्म नियंत्रक द्वारा एनालॉग सिग्नलों को ट्रिम करने और स्केल करने के लिए उपयोग किया जाता है।

आरेख

प्रतिरोधक सीढ़ी का उपयोग करते हुए डिजिटल पोटेंशियोमीटर सिद्धांत

एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर या तो एक रेजिस्टर लैडर एकीकृत परिपथ से या एक डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर से बना होता है, यद्यपि रेजिस्टर लैडर निर्माण अधिक सामान्य होता है। रेजिस्टर लैडर पर हर स्टेप के पास अपना स्विच होता है जो इस स्टेप को पोटेंशियोमीटर के आउटपुट टर्मिनल से जोड़ सकता है। सीढ़ी पर चयनित स्टेप डिजिटल पोटेंशियोमीटर के आर्द्रता अनुपात को निर्धारित करता है। सामान्यतः स्टेप की संख्या एक बिट मान के साथ दर्शाई जाती है, जैसे 8 बिट 256 स्टेप के समान होता है। 8 बिट सबसे सामान्य है, लेकिन 5 से 10 बिट (32 से 1024 स्टेप) के मध्य विभिन्न प्रस्ताव उपलब्ध हैं।[1]

एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर संकेतन के लिए I²C या सीरियल पेरिफरल इंटरफेस बस जैसे प्रोटोकॉल का उपयोग करता है; कुछ प्रोटोकॉल अप/डाउन के रूप में सरल होते हैं। डिजिटल पोटेंशियोमीटर के सामान्य उपयोग प्रवर्धक स्मॉल-सिग्नल ऑडियो-संतुलन, और ऑफ़सेट समायोजन जैसे परिपथों में गेन नियंत्रण की आवश्यकता वाले होते हैं।

रेजिस्टर का सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला धातु सामग्री पॉलीसिलिकॉन या पतली पट्टी होती है।।[2] अधिकांश डिजिटल पोटेंशियोमीटर में केवल उदासीन मेमोरी का उपयोग होता है, जिसका अर्थ है कि जब वे पावर डाउन होते हैं तो वे अपनी स्थिति भूल जाते हैं - जब ये उपयोग होते हैं, उनकी अंतिम स्थिति सूक्ष्म नियंत्रक या एफपीजीए के द्वारा संगठित होते हुए संग्रहीत की जा सकती है। कुछ डिजीपोट्स में अपना गैर-वाष्पशील भंडारण शामिल होता है,[3] इसलिए पावर अप पर उनकी डिफ़ॉल्ट रीडिंग वैसी ही होगी जैसी उन्होंने पावर डाउन होने से पहले दिखाई थी।[4]


सीमाएं

डिजिटल पोटेंशियोमीटर सामान्य पोटेंशियोमीटरों के बहुत ही समान होते हैं, लेकिन ये अपेक्षाकृत धारा सीमा में पारित होते हैं, जो कुछ मिलीएम्पीयर के क्षेत्र में होती है। इसके अतिरिक्त, अधिकांश डिजिटल पोटेंशियोमीटर धातु के दो इनपुट टर्मिनल्स पर वोल्टेज रेंज को डिजिटल आपूर्ति रेंज (जैसे 0-5 वीडीसी) तक सीमित करते हैं, इसलिए एक पारंपरिक पोटेंशियोमीटर को बदलने के लिए अतिरिक्त परिपथों की आवश्यकता हो सकती है यद्यपि अलग द्वियोग वॉल्टेज के साथ डिजिटल पोटेंशियोमीटर भी उपलब्ध हैं। इसके अतिरिक्त, एक मल्टीटर्न धातु पोटेंशियोमीटर से प्राप्त की जा सकने वाले प्रतिस्थानों के सिवाय, डिजिटल पोटेंशियोमीटर में संवेदनशीलता के बदले में अविच्छिन्न पद होते हैं।

एक और प्रतिबंध यह है कि ऑडियो एम्पलिफायर के लिए ऑडियो आउटपुट में सुनाई देने वाले क्लिक को न होने देने के लिए एनालॉग एसी सिग्नल के जीरो प्रतिच्छेदन, की जांच के लिए विशेष तर्क प्रायः आवश्यक होता है।

वॉलेटाइल डिजिटल पोटेंशियोमीटर विद्युत यांत्रिक, पोटेंशियोमीटरों से भिन्न भी होते हैं क्योंकि पावर अप करने पर वे प्रतिरोध मान को एक पावर साइकिल के बाद एक अलग मान पर डिफ़ॉल्ट कर देते हैं। इसी तरह, उनकी प्रतिरोध केवल सही डीसी सप्लाई वोल्टेज उपस्थित होने पर मान्य होती है। जब वोल्टेज हटा दिया जाता है, तो दो अंत बिंदुओं और वाइपर के मध्य की प्रतिरोध परिभाषित नहीं होती है। एक संचालनात्मक वृद्धि परिपथ में, एक वास्तविक पोटेंशियोमीटर की ऑफ-स्टेट आपूर्ति संवेदी तार के या पावर-अप स्थिति में परिपथ के डीसी चालना बिंदु को स्थिर रखने में मदद करती है। यह स्थिति एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर का उपयोग करने पर लागू नहीं हो सकती है।

विद्युत यांत्रिक और डिजिटल पोटेंशियोमीटर दोनों ही सामान्यतः खराब टॉलरेंस (सामान्यतः ±20%), खराब तापमान संबंधी आक्षेप, और एक स्टॉप प्रतिरोध पूर्ण मापप्रतिरोध के लगभग 0.5-1%) के साथ आते हैं। ध्यान दें कि स्टॉप प्रतिरोध वह बचती हुई प्रतिरोध होती है जब टर्मिनल से वाइपर प्रतिरोध को न्यूनतम मान पर सेट किया जाता है

एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर में, प्रतिरोध आपूर्ति वोल्टेज पर निर्भर कर सकती है। डिजिटल पोटेंशियोमीटर में परास्परिक

समाई के कारण सीमित बैंड की चौड़ाई हो सकती है। शुरू से अंत तक प्रतिरोध वाले पार्ट्स की बैंड की चौड़ाई अधिक होती है।

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

एक डिजिटल पोटेंशियोमीटर के रूप में उपयोग होने वाला गुणांकीय डिजिटल-एनालॉग कनवर्टर (डीएसी) अधिकांश इस प्रकार की सीमाओं को नष्ट कर सकता है।।[5] सामान्यतः, +15V से -15V तक का एक सिग्नल स्पैन संभव होता है, जिसमें 16 बिट कंट्रोल होता है, अर्थात् 65535 विभिन्न सेट प्वाइंट्स होते हैं, और ड्रिफ्ट और गैर-रेखांकन अनुपाती होते हैं। यद्यपि एक डीएसी को प्रत्येक बार प्रणाली को पावर ऑन करने पर प्रारंभिकरण किया जाना चाहिए, जिसे सामान्यतः एक सन्निहित सूक्ष्म नियंत्रक में सॉफ़्टवेयर द्वारा किया जाता है। एक बहुगुणित डीएसी को सीधे धारा नियंत्रक के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है, परंतु 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

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ "Digital Potentiometer Family Selection Guide". AD5207 - 2-channel 256-position digital potentiometer - datasheet (PDF) (Technical report). Analog Devices.
  2. ↑ "डिजिटल पोटेंशियोमीटर - कहां और कैसे उपयोग करें - शिक्षा". Analog Devices. 3 October 2014. Retrieved 14 May 2023.
  3. ↑ "DS1855 Dual Nonvolatile Digital Potentiometer and Secure Memory". Analog Devices. 5 October 2001. Retrieved 14 May 2023.
  4. ↑ "डुअल नॉनवॉलेटाइल डिजिटल पोटेंशियोमीटर और सिक्योर मेमोरी" (PDF). analog.com. Retrieved 14 May 2023.
  5. ↑ "DAC को गुणा करने से प्रोग्रामेबल रेसिस्टर बनता है". EDN. 24 June 1999. Retrieved 14 May 2023.
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बाहरी संबंध

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