CN203217297U

CN203217297U - 一种全电子式程控电阻器

Info

Publication number: CN203217297U
Application number: CN 201320228165
Authority: CN
Inventors: 任丽军; 童子权; 姜月明; 李莹莹; 黄殿臣
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2023-04-28

Abstract

本实用新型提供了一种全电子式程控电阻器。它包括按键、LCD显示单元、微处理器单元、档位转换单元和分压单元，按键电信号连接微处理器单元，微处理器单元分别电信号连接LCD显示单元和档位转换单元，档位转换单元电信号连接分压单元。本实用新型体积相对小巧，分辨力高，准确度好，便于应用到自动化测试电路系统当中。

Description

一种全电子式程控电阻器

（一）技术领域

本实用新型涉及一种能够档位程控转换并具有阻值预置功能的电阻器，特别涉及一种全电子式程控电阻器。

（二）背景技术

可变电阻器常被应用电子线路当中进行电路参数的调节，这样就需要改变电阻器的阻值。公知的可变电阻器有电阻箱、机械电位器、数字电位器，传统电阻箱体积大，若要实现电阻箱阻值的程控改变，则需要采用很多的继电器来实现，这样使得电阻箱的体积进一步增大，功耗大幅提升，不适合应用到实际的电路系统中。对于机械电位器来说，其特点是小功率、经济实用，但在连接到电路当中之后，就不能确定所调节的阻值，同时由于机械电位器有其固有的使用寿命，所以不能达到一些设计的要求。而数字电位器克服了机械电位器这一问题，同时能实现阻值的自动调节，数字电位器内部是由多个工艺相同的电阻组成，其准确度高，但量程单一，分辨率低。

（三）发明内容

本实用新型的目的在于提供一种体积相对小巧，分辨力高，准确度好，便于应用到自动化测试电路系统当中的全电子式程控电阻器。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括按键、LCD显示单元、微处理器单元、档位转换单元和分压单元，按键电信号连接微处理器单元，微处理器单元分别电信号连接LCD显示单元和档位转换单元，档位转换单元电信号连接分压单元。

本实用新型还有这样一些技术特征：

1、所述的档位转换单元包括双4选1模拟多路开关，两个4选1模拟多路开关的四个数据输入端并联连接，一路输出连接放大器组成电流回路，一路输出作为电压输出连接分压单元。

2、所述的分压单元包括两片并行乘法型的DAC芯片，两片DAC芯片采用加权组合的方式连接。

在本实用新型的档位转换单元中，来自外部电路的电流流入本电阻器中，通过档位转换单元转换成电压，该部分电路的转换信号是由微处理器提供的，根据输入阻值的变化进行调节，由于在电子开关闭合后会产生一定的导通电阻，这样会对低阻值部分引入一定的误差，所以本实用新型选用双4选1模拟多路开关，将4选1模拟两个多路开关的四个数据输入端进行并联，一路输出与放大器组成电流回路，一路输出作为电压输出连接到下一级电路中，这样解决了导通电阻的问题。该部分电路的四个档位所对应的电阻选用低温漂、高精度的金属膜电阻或高精度薄膜电阻，这样可以提高本实用新型的稳定性。

在本实用新型的分压单元中，采用两片并行乘法型DAC芯片作为分压单元的核心，将来自上一级电路的信号连接到DAC芯片的参考电压引脚上，这样通过微处理器的数据信号与控制信号的调节实现了对DAC芯片输出电压的调节，实现了对整体电路输出电压的自动调节，同时，将两片DAC芯片采用加权组合的方式进行连接，使得整体电路具有更高的分辨力。

本实用新型的控制电路可以用设计电路中自带的控制电路进行替代或者采用外接总线的方式对本实用新型的参数进行设置。采用按键进行阻值的输入，通过微处理器对按键的信息处理后，产生数据信号与写允许信号、片选信号，以设置DAC芯片内部的数据，通过档位控制信号对档位进行控制，在LCD显示单元中，通过来自微处理器的数据信号、写控制信号及允许信号对显示进行控制。

本实用新型提出一种新的电阻器的设计方法，能够实现阻值连续可调，体积相对小巧，分辨力高，准确度好，便于应用到自动化测试电路系统当中。本实用新型的有益效果是，实现阻值的连续可调，具有无继电器、分辨力高、准确度好、多量程的特点，特别适合应用于对电路尺寸要求苛刻的电路系统中。

（四）附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型原理示意图。

（五）具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式的本实用新型作进一步的说明。

结合图1-图2，本实施例包括按键、LCD显示单元、微处理器单元、档位转换单元和分压单元，按键电信号连接微处理器单元，微处理器单元分别电信号连接LCD显示单元和档位转换单元，档位转换单元电信号连接分压单元。档位转换单元包括双4选1模拟多路开关，两个4选1模拟多路开关的四个数据输入端并联连接，一路输出连接放大器组成电流回路，一路输出作为电压输出连接分压单元。分压单元包括两片并行乘法型的DAC芯片，两片DAC芯片采用加权组合的方式连接。按键、LCD显示单元、微处理器单元、档位转换单元和分压单元分别通过档位转换信号A[0..1]，数据信号DB，写允许信号WR，片选信号CS1与CS2，显示允许信号相连。

结合图2，档位转换单元的芯片选择ADG409双4选1模拟多路开关芯片，通过微处理器采集按键输入的数据并通过处理后发送的档位转换信号A[0..1]进行档位的转换。分压单元选择两片四象限并行乘法型DAC芯片AD5445作为分压器，将两片DAC的输出通过电流电压转换后进行加权，使得整体电路达到更高的分辨力，通过微处理器发送的数据信号DB、写允许信号WR、片选信号CS1与CS2来设置两片DAC内部的数据，经加权后的输出电压为整体电路的输出电压。

图中控制显示的工作原理如下：通过按键输入想要得到的阻值，然后经过微处理器的处理，发送到LCD显示单元，以确定输入的阻值的输入正确，若确定正确则进行处理，得到数据信号DB、写允许信号WR、片选信号CS1与CS2、允许信号LCDEN、档位转换信号A[0..1]对整体电路进行控制。

本实用新型在该实施方式的条件下分辨力达到16位，阻值的连续可调，当阻值在0~10.000KΩ时分辨力为1Ω，准确度优于0.5%。

本实施例全部电路由1片ADG409、3片AD706、2片AD5445、一片STC89C52、一片X5045、一个1602LCD液晶、若干按键、电阻、电容组成，体积小巧，硬件成本低。运算放大器与多路开关采用正负12V电源，DAC芯片、微处理器芯片与X5045芯片采用正5V电源供电。

Claims

1.一种全电子式程控电阻器，其特征在于它包括按键、LCD显示单元、微处理器单元、档位转换单元和分压单元，按键电信号连接微处理器单元，微处理器单元分别电信号连接LCD显示单元和档位转换单元，档位转换单元电信号连接分压单元。

2.根据权利要求1所述的一种全电子式程控电阻器，其特征在于所述的档位转换单元包括双4选1模拟多路开关，两个4选1模拟多路开关的四个数据输入端并联连接，一路输出连接放大器组成电流回路，一路输出作为电压输出连接分压单元。

3.根据权利要求2所述的一种全电子式程控电阻器，其特征在于所述的分压单元包括两片并行乘法型的DAC芯片，两片DAC芯片采用加权组合的方式连接。