CN204242702U - 一种便于调节阻值的组合电阻器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便于调节阻值的组合电阻器，包括具有四个可控I/O端的微处理器、四个限流电阻、四个三级管、四个调节电阻，微处理器的四个I/O端分别与四个限流电阻串联后再分别与四个三极管的基极一一对应连接，四个调节电阻相互串联，每一个调节电阻均与一个三极管的集电极和发射极并联，首、尾两个调节电阻之间的阻值为本组合电阻器的总阻值。本实用新型所述组合电阻器通过改变调节电阻的组合状态实现改变总电阻阻值的目的，具有开关管数量少、结构简单、调节精度高的优点；通过设置限流电阻，使允许通过光耦的电流显著提高；多个本组合电阻器还可以任意组合，从而实现调节精度的提高，并可通过改变组合电阻器的抽头数量来改变调节精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种阻值可调的组合电阻器，尤其涉及一种结构简单、阻值调节精度高、调节范围大的便于调节阻值的组合电阻器。
背景技术
组合电阻器是一种由多个电阻组合而成的可调节阻值的器件，用数字信号控制其阻值改变的组合电阻器即为数字可调电阻器。与机械式可调电阻器相比，数字可调电阻器具有可编程改变阻值、无机械磨损、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点，因而，数字可调电阻器在许多重要领域得到成功应用。但是，现有的数字可调电阻器还存在阻值误差大、允许通过的电流小（一般1～3mA）等缺点，同时现有的数字可调电阻器一般都做成集成的器件，用户不能通过改变抽头数量来改变调节精度，这在很大程度上限制了它的应用。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单、阻值调节精度高、调节范围大的便于调节阻值的组合电阻器。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种便于调节阻值的组合电阻器，包括具有四个可控I/O端的微处理器、第一限流电阻～第四限流电阻、第一三极管～第四三极管、第一调节电阻～第四调节电阻，所述微处理器的四个I/O端分别与四个所述限流电阻串联后再分别与四个所述三极管的基极一一对应连接，所述第一三极管的集电极与所述第一调节电阻的第一端连接并用于与外接电路的高电位端连接，所述三极管的发射极分别与所述第一调节电阻的第二端、所述第二三极管的集电极和所述第二调节电阻的第一端连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第二调节电阻的第二端、所述第三三极管的集电极和所述第三调节电阻的第一端连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第三调节电阻的第二端、所述第四三极管的集电极和所述第四调节电阻的第一端连接，所述第四三极管的发射极与所述第四调节电阻的第二端连接并用于与所述外接电路的低电位端连接。
上述结构中，微处理器作为通过数字信号控制输出电平高低的载体，是实现数字信号改变阻值的基础；四个限流电阻用于调节流过三级管的电流，以保护三极管；四个调节电阻之间相互串联，同时每个调节电阻与三极管的集电极和发射极之间并联，以控制相应的调节电阻阻值是否被计算在整个数字可调电阻的阻值内，首尾调节电阻之间的阻值为所有被计算的调节电阻阻值之和。
作为优选，所述第二调节电阻的阻值是所述第一调节电阻阻值的两倍，所述第三调节电阻的阻值是所述第一调节电阻阻值的两倍，所述第四调节电阻的阻值是所述第一调节电阻阻值的五倍。这种结构使数字可调电阻阻值的调节范围更大。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型所述组合电阻器通过改变调节电阻的组合状态实现改变总电阻阻值的目的，具有开关管数量少、结构简单、调节精度高的优点；通过设置限流电阻，使允许通过三极管的电流显著提高；通过设计多个不同阻值且均与最小阻值的调节电阻阻值成倍数关系的调节电阻，使调节电阻的数量可以更少，阻值误差更小；多个本组合电阻器还可以任意组合，从而实现调节精度的提高，并可以通过改变组合电阻器的抽头数量来改变调节精度。
附图说明
图1是本实用新型所述便于调节阻值的组合电阻器的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，本实用新型所述便于调节阻值的组合电阻器包括具有四个可控I/O端的微处理器IC1、第一限流电阻R1、第二限流电阻R2、第三限流电阻R3、第四限流电阻R4、第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3、第四三极管V4、第一调节电阻R5、第二调节电阻R6、第三调节电阻R7和第四调节电阻R8，其中，微处理器IC1的型号为“ATMEGA64”，第二调节电阻R6的阻值是第一调节电阻R5阻值的两倍，第三调节电阻R7的阻值是第一调节电阻R5阻值的两倍，第四调节电阻R8的阻值是第一调节电阻R5阻值的五倍，第一三极管V1、第二三极管V2、第三三极管V3和第四三极管V4的型号均为TIP147；微处理器IC1的第一I/O端即I/O1端与第一限流电阻R1串联后再与第一三极管V1的基极对应连接，微处理器IC1的第二I/O端即I/O2端与第二限流电阻R2串联后再与第二三极管V2的基极对应连接，微处理器IC1的第三I/O端即I/O3端与第三限流电阻R3串联后再与第三三极管V3的基极对应连接，微处理器IC1的第四I/O端即I/O4端与第四限流电阻R4串联后再与第四三极管V4的基极对应连接，第一三极管V1的集电极与第一调节电阻R5的第一端连接并用于与外接电路的高电位端连接，第一三极管V1的发射极分别与第一调节电阻R5的第二端、第二三极管V2的集电极和第二调节电阻R6的第一端连接，第二三极管V2的发射极分别与第二调节电阻R6的第二端、第三三极管V3的集电极和第三调节电阻R7的第一端连接，第三三极管V3的发射极分别与第三调节电阻R7的第二端、第四三极管V4的集电极和第四调节电阻R8的第一端连接，第四三极管V4的发射极与第四调节电阻R8的第二端连接并用于与所述外接电路的低电位端连接；第一三极管V1的集电极和第四三极管V4的发射极之间的电阻值为本组合电阻器的总电阻Ro，第一三极管V1的集电极和第四三极管V4的发射极分别作为本组合电阻器的高电位连接端和低电位连接端，这里需要说明的是，本组合电阻器在应用时其电性连接是有极性的，这一点与一般的固定电阻不同。
下面对调节电阻的阻值赋值后进行总阻值调节原理的说明，以便于理解：
设第一调节电阻R5的阻值为1nΩ，则第二调节电阻R6的阻值为2nΩ，第三调节电阻R7的阻值为2nΩ，第四调节电阻R8的阻值为5nΩ；当微处理器IC1的I/O1端、I/O2端，I/O3端、I/O4端输出高电平时，三极管V1、V2、V3、V4全部导通，总电阻Ro为0；当微处理器IC1的I/O1端输出低电平，I/O2端，I/O3端，I/O4端输出高电平时，三极管V1不导通，三极管V2、V3、V4导通，总电阻Ro为第一调节电阻R5的阻值1nΩ；当微处理器IC1的I/O2端输出低电平，I/O1端，I/O3端，I/O4端输出高电平时，三极管V2不导通，三极管V 1、V3、V4导通，总电阻Ro为第二调节电阻R6的阻值2nΩ；当微处理器IC1的I/O1端，I/O2端输出低电平，I/O3端，I/O4端输出高电平时，三极管V1、V2不导通，三极管V3、V4导通，总电阻Ro为第一调节电阻R5与第二调节电阻R6串联的阻值3nΩ；当微处理器IC1的I/O2端，I/O3端输出低电平，I/O1端，I/O4端输出高电平时，三极管V2、V3不导通，三极管V1、V4导通，总电阻Ro为第二调节电阻R6与第三调节电阻R7串联的阻值4nΩ；当微处理器IC1的I/O1端，I/O2端，I/O3端输出高电平，I/O4端输出低电平时，三极管V1、V2、V3导通，三极管V4不导通，总电阻Ro为第四调节电阻R8的阻值5nΩ；当微处理器IC1的I/O2端，I/O3端输出高电平，I/O1端，I/O4端输出低电平时，三极管V2、V3导通，三极管V1、V4不导通，总电阻Ro为第一调节电阻R5与第四调节电阻R8串联的阻值6nΩ；当微处理器IC1的I/O1端，I/O3端输出高电平，I/O2端，I/O4端输出低电平时，三极管V1、V3导通，三极管V2、V4不导通，总电阻Ro为第二调节电阻R6与第四调节电阻R8串联的阻值7nΩ；当微处理器IC1的I/O3端输出高电平，I/O1端，I/O2端，I/O4端输出低电平时，三极管V3导通，三极管V1、V2、V4不导通，总电阻Ro为第一调节电阻R5、第二调节电阻R6与第四调节电阻R8串联的阻值8nΩ；当微处理器IC1的I/O1端输出高电平，I/O2端，I/O3端，I/O4端输出低电平时，三极管V1导通，三极管V2、V3、V4不导通，总电阻Ro为第二调节电阻R6、第三调节电阻R7与第四调节电阻R8串联的阻值9nΩ；当微处理器IC1的I/O1端，I/O2端，I/O3端，I/O4端输出低电平时，三极管V1、V2、V3、V4均不导通，总电阻Ro为第一调节电阻R5、第二调节电阻R6、第三调节电阻R7与第四调节电阻R8串联的阻值10nΩ。
从上可以看出，使用一个本组合电阻器即一个微处理器IC1的四个I/O端、四只限流电阻、四只三极管和四只调节电阻可实现调节精度为0.1；若再增加一个本组合电阻器即一个微处理器IC1的四个I/O端、四只限流电阻、四只三极管和四只调节电阻，且调节电阻的阻值分别为10nΩ，20nΩ，20nΩ，50nΩ，就可实现调节精度为0.01；若再增加一个本组合电阻器即一个微处理器IC1的四个I/O端、四只限流电阻、四只三极管和四只调节电阻，且调节电阻的阻值分别为100nΩ，200nΩ，200nΩ，500nΩ，就可实现调节精度为0.001；以此类推，可以改变以本组合电阻器为基础的大型组合式数字调节电阻器的调节精度。
Claims (2)
1.一种便于调节阻值的组合电阻器，其特征在于：包括具有四个可控I/O端的微处理器、第一限流电阻～第四限流电阻、第一三极管～第四三极管、第一调节电阻～第四调节电阻，所述微处理器的四个I/O端分别与四个所述限流电阻串联后再分别与四个所述三极管的基极一一对应连接，所述第一三极管的集电极与所述第一调节电阻的第一端连接并用于与外接电路的高电位端连接，所述三极管的发射极分别与所述第一调节电阻的第二端、所述第二三极管的集电极和所述第二调节电阻的第一端连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第二调节电阻的第二端、所述第三三极管的集电极和所述第三调节电阻的第一端连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第三调节电阻的第二端、所述第四三极管的集电极和所述第四调节电阻的第一端连接，所述第四三极管的发射极与所述第四调节电阻的第二端连接并用于与所述外接电路的低电位端连接。
2.根据权利要求1所述的便于调节阻值的组合电阻器，其特征在于：所述第二调节电阻的阻值是所述第一调节电阻阻值的两倍，所述第三调节电阻的阻值是所述第一调节电阻阻值的两倍，所述第四调节电阻的阻值是所述第一调节电阻阻值的五倍。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105575570A (zh) * | 2015-11-09 | 2016-05-11 | 上海凌翼动力科技有限公司 | 大量程数字快速无级调节电阻器 |
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2014
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