一種高精度的數(shù)字可調(diào)電阻的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高精度的數(shù)字可調(diào)電阻，包括具有四個(gè)可控I/O端的微處理器、四個(gè)限流電阻、四個(gè)光耦、四個(gè)調(diào)節(jié)電阻，微處理器的四個(gè)I/O端分別與四個(gè)限流電阻串聯(lián)后再分別與四個(gè)光耦的發(fā)光端正極對(duì)應(yīng)連接，四個(gè)光耦的發(fā)光端負(fù)極均接地，四個(gè)調(diào)節(jié)電阻相互串聯(lián)，每一個(gè)調(diào)節(jié)電阻均與一個(gè)光耦的受光端的兩個(gè)輸出端并聯(lián)，首、尾兩個(gè)調(diào)節(jié)電阻之間的阻值為數(shù)字可調(diào)電阻的總阻值。本實(shí)用新型所述數(shù)字可調(diào)電阻通過改變調(diào)節(jié)電阻的組合狀態(tài)實(shí)現(xiàn)改變總電阻阻值的目的，具有開關(guān)管數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)精度高的優(yōu)點(diǎn)；通過設(shè)置限流電阻，使允許通過光耦的電流顯著提高，光耦的輸出電流最高能夠達(dá)到50mA。
【專利說明】—種高精度的數(shù)字可調(diào)電阻

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字可調(diào)電阻，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、阻值誤差小的高精度的數(shù)字可調(diào)電阻。

【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字可調(diào)電阻是一種用數(shù)字信號(hào)控制其阻值改變的器件。與機(jī)械式可調(diào)電阻相t匕，數(shù)字可調(diào)電阻具有可編程改變阻值、無機(jī)械磨損、耐震動(dòng)、噪聲小、壽命長、抗環(huán)境污染等重要優(yōu)點(diǎn)，因而，數(shù)字可調(diào)電阻在許多重要領(lǐng)域得到成功應(yīng)用。但是，現(xiàn)有的數(shù)字可調(diào)電阻還存在阻值誤差大、允許通過的電流小(一般I?3mA)等缺點(diǎn)，同時(shí)現(xiàn)有的數(shù)字可調(diào)電阻一般都做成集成的器件，用戶不能通過改變抽頭數(shù)量來改變調(diào)節(jié)精度，這在很大程度上限制了它的應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、阻值誤差小的高精度的數(shù)字可調(diào)電阻。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0005]一種高精度的數(shù)字可調(diào)電阻，包括具有四個(gè)可控I/O端的微處理器、第一限流電阻?第四限流電阻、第一光耦?第四光耦、第一調(diào)節(jié)電阻?第四調(diào)節(jié)電阻，所述微處理器的四個(gè)I/o端分別與四個(gè)所述限流電阻串聯(lián)后再分別與四個(gè)所述光耦的發(fā)光端正極對(duì)應(yīng)連接，四個(gè)所述光耦的發(fā)光端負(fù)極均接地，所述第一光耦的受光端正極與所述第一調(diào)節(jié)電阻的第一端連接并用于與外接電路的高電位端連接，所述第一光耦的受光端負(fù)極分別與所述第一調(diào)節(jié)電阻的第二端、所述第二光耦的受光端正極和所述第二調(diào)節(jié)電阻的第一端連接，所述第二光耦的受光端負(fù)極分別與所述第二調(diào)節(jié)電阻的第二端、所述第三光耦的受光端正極和所述第三調(diào)節(jié)電阻的第一端連接，所述第三光耦的受光端負(fù)極分別與所述第三調(diào)節(jié)電阻的第二端、所述第四光耦的受光端正極和所述第四調(diào)節(jié)電阻的第一端連接，所述第四光耦的受光端負(fù)極與所述第四調(diào)節(jié)電阻的第二端連接并用于與所述外接電路的低電位端連接。
[0006]上述結(jié)構(gòu)中，微處理器作為通過數(shù)字信號(hào)控制輸出電平高低的載體，是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)改變阻值的基礎(chǔ)；四個(gè)限流電阻用于調(diào)節(jié)流過光耦的發(fā)光端器件的電流，以保護(hù)該發(fā)光端器件；四個(gè)調(diào)節(jié)電阻之間相互串聯(lián)，同時(shí)每個(gè)調(diào)節(jié)電阻與光耦的受光端正、負(fù)極之間并聯(lián)，以控制相應(yīng)的調(diào)節(jié)電阻阻值是否被計(jì)算在整個(gè)數(shù)字可調(diào)電阻的阻值內(nèi)，首尾調(diào)節(jié)電阻之間的阻值為所有被計(jì)算的調(diào)節(jié)電阻阻值之和。
[0007]作為優(yōu)選，所述第二調(diào)節(jié)電阻的阻值是所述第一調(diào)節(jié)電阻阻值的兩倍，所述第三調(diào)節(jié)電阻的阻值是所述第一調(diào)節(jié)電阻阻值的兩倍，所述第四調(diào)節(jié)電阻的阻值是所述第一調(diào)節(jié)電阻阻值的五倍。這種結(jié)構(gòu)使數(shù)字可調(diào)電阻阻值的調(diào)節(jié)范圍更大。
[0008]具體地，所述微處理器的型號(hào)為ATMEGA64。
[0009]作為優(yōu)選，所述光耦的發(fā)光端器件為發(fā)光二極管、受光端器件為光敏三極管，所述光敏三極管的集電極為所述光耦的受光端正極，所述光敏三極管的發(fā)射極為所述光耦的受光端負(fù)極。
[0010]具體地，四個(gè)所述光耦的型號(hào)均為TLP521。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0012]本實(shí)用新型所述數(shù)字可調(diào)電阻通過改變調(diào)節(jié)電阻的組合狀態(tài)實(shí)現(xiàn)改變總電阻阻值的目的，具有開關(guān)管數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)精度高的優(yōu)點(diǎn)；通過設(shè)置限流電阻，使允許通過光耦的電流顯著提高，光耦的輸出電流最高能夠達(dá)到50mA ;通過設(shè)計(jì)多個(gè)不同阻值且均與最小阻值的調(diào)節(jié)電阻阻值成倍數(shù)關(guān)系的調(diào)節(jié)電阻，使調(diào)節(jié)電阻的數(shù)量可以更少，阻值誤差更??；多個(gè)本數(shù)字可調(diào)電阻還可以任意組合，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)精度的提高，并可以通過改變數(shù)字可調(diào)電阻的抽頭數(shù)量來改變調(diào)節(jié)精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所述高精度的數(shù)字可調(diào)電阻的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型所述高精度的數(shù)字可調(diào)電阻包括具有四個(gè)可控I/O端的微處理器IC1、第一限流電阻R1、第二限流電阻R3、第三限流電阻R5、第四限流電阻R7、第一光耦U1、第二光耦U2、第三光耦U3、第四光耦U4、第一調(diào)節(jié)電阻R2、第二調(diào)節(jié)電阻R4、第三調(diào)節(jié)電阻R6和第四調(diào)節(jié)電阻R8，其中，微處理器ICl的型號(hào)為“ATMEGA64”，第二調(diào)節(jié)電阻R4的阻值是第一調(diào)節(jié)電阻R2阻值的兩倍，第三調(diào)節(jié)電阻R6的阻值是第一調(diào)節(jié)電阻R2阻值的兩倍，第四調(diào)節(jié)電阻R8的阻值是第一調(diào)節(jié)電阻R2阻值的五倍，第一光耦U1、第二光耦U2、第三光耦U3和第四光耦U4的型號(hào)均為TLP521且結(jié)構(gòu)如下:發(fā)光端器件為發(fā)光二極管、受光端器件為光敏三極管；微處理器ICl的第一 I/O端即1/01端與第一限流電阻Rl串聯(lián)后再與第一光耦Ul的發(fā)光二極管的正極對(duì)應(yīng)連接，微處理器ICl的第二 I/O端即1/02端與第二限流電阻R3串聯(lián)后再與第二光耦U2的發(fā)光二極管的正極對(duì)應(yīng)連接，微處理器ICl的第三I/O端即1/03端與第三限流電阻R5串聯(lián)后再與第三光耦U3的發(fā)光二極管的正極對(duì)應(yīng)連接，微處理器ICl的第四I/O端即1/04端與第四限流電阻R7串聯(lián)后再與第四光耦U4的發(fā)光二極管的正極對(duì)應(yīng)連接，第一光耦Ul的發(fā)光二極管的負(fù)極、第二光耦U2的發(fā)光二極管的負(fù)極、第三光耦U3的發(fā)光二極管的負(fù)極和第四光耦U4的發(fā)光二極管的負(fù)極均接地，第一光耦Ul的光敏三極管的集電極與第一調(diào)節(jié)電阻R2的第一端連接并用于通過第一導(dǎo)線101與外接電路的高電位端連接，第一光耦Ul的光敏三極管的發(fā)射極分別與第一調(diào)節(jié)電阻R2的第二端、第二光耦U2的光敏三極管的集電極和第二調(diào)節(jié)電阻R4的第一端連接，第二耦的光敏三極管的發(fā)射極分別與第二調(diào)節(jié)電阻R4的第二端、第三光耦U3的光敏三極管的集電極和第三調(diào)節(jié)電阻R6的第一端連接，第三光耦U3的光敏三極管的發(fā)射極分別與第三調(diào)節(jié)電阻R6的第二端、第四光耦U4的光敏三極管的集電極和第四調(diào)節(jié)電阻R8的第一端連接，第四光耦U4的光敏三極管的發(fā)射極與第四調(diào)節(jié)電阻R6的第二端連接并用于通過第二導(dǎo)線102與所述外接電路的低電位端連接。
[0016]下面對(duì)調(diào)節(jié)電阻的阻值賦值后進(jìn)行總阻值調(diào)節(jié)原理的說明，以便于理解:
[0017]設(shè)第一調(diào)節(jié)電阻R2的阻值為In Ω，則第二調(diào)節(jié)電阻R4的阻值為2η Ω，第三調(diào)節(jié)電阻R6的阻值為2η Ω，第四調(diào)節(jié)電阻R8的阻值為5η Ω ;當(dāng)微處理器ICl的1/01端、1/02端，1/03端、1/04端輸出高電平時(shí)，光耦Ul，U2，U3，U4全部導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為O ;當(dāng)微處理器ICl的1/01端輸出低電平，1/02端，1/03端，1/04端輸出高電平時(shí)，光耦Ul不導(dǎo)通，光耦U2，U3，U4導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第一調(diào)節(jié)電阻R2的阻值ΙηΩ ;當(dāng)微處理器ICl的1/02端輸出低電平，1/01端，1/03端，1/04端輸出高電平時(shí)，光耦U2不導(dǎo)通，光耦U1，U3，U4導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第二調(diào)節(jié)電阻R4的阻值2ηΩ ;當(dāng)微處理器ICl的1/01端，1/02端輸出低電平，1/03端，1/04端輸出高電平時(shí)，光耦Ul，U2不導(dǎo)通，光耦U3，U4導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第一調(diào)節(jié)電阻R2與第二調(diào)節(jié)電阻R4串聯(lián)的阻值3ηΩ ;當(dāng)微處理器ICl的1/02端，1/03端輸出低電平，1/01端，1/04端輸出高電平時(shí)，光耦U2，U3不導(dǎo)通，光耦Ul，U4導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第二調(diào)節(jié)電阻R4與第三調(diào)節(jié)電阻R6串聯(lián)的阻值4ηΩ ;當(dāng)微處理器ICl的1/01端，1/02端，1/03端輸出高電平，1/04端輸出低電平時(shí)，光耦Ul，U2，U3導(dǎo)通，光耦U4不導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第四調(diào)節(jié)電阻R8的阻值5ηΩ ;當(dāng)微處理器ICl的1/02端，1/03端輸出高電平，1/01端，1/04端輸出低電平時(shí)，光耦U2，U3導(dǎo)通，光耦Ul，U4不導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第一調(diào)節(jié)電阻R2與第四調(diào)節(jié)電阻R8串聯(lián)的阻值6η Ω ;當(dāng)微處理器ICl的1/01端，1/03端輸出高電平，1/02端，1/04端輸出低電平時(shí)，光耦Ul，U3導(dǎo)通，光耦U2，U4不導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第二調(diào)節(jié)電阻R4與第四調(diào)節(jié)電阻R8串聯(lián)的阻值7η Ω ;當(dāng)微處理器ICl的1/03端輸出高電平，1/01端，1/02端，1/04端輸出低電平時(shí)，光耦U3導(dǎo)通，光耦Ul，U2，U4不導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第一調(diào)節(jié)電阻R2、第二調(diào)節(jié)電阻R4與第四調(diào)節(jié)電阻R8串聯(lián)的阻值8η Ω ;當(dāng)微處理器ICl的1/01端輸出高電平，1/02端，1/03端，1/04端輸出低電平時(shí)，光耦Ul導(dǎo)通，光耦U2，U3，U4不導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第二調(diào)節(jié)電阻R4、第三調(diào)節(jié)電阻R6與第四調(diào)節(jié)電阻R8串聯(lián)的阻值9ηΩ ;當(dāng)微處理器ICl的1/01端，1/02端，1/03端，1/04端輸出低電平時(shí)，光耦Ul，U2，U3，U4不導(dǎo)通，導(dǎo)線101和導(dǎo)線102之間的電阻為第一調(diào)節(jié)電阻R2、第二調(diào)節(jié)電阻R4、第三調(diào)節(jié)電阻R6與第四調(diào)節(jié)電阻R8串聯(lián)的阻值1n Ω。
[0018]從上可以看出，使用一個(gè)本數(shù)字可調(diào)電阻即一個(gè)微處理器ICl的四個(gè)I/O端、四只限流電阻、四只光耦和四只調(diào)節(jié)電阻可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)精度為0.1 ;若再增加一個(gè)本數(shù)字可調(diào)電阻即一個(gè)微處理器ICl的四個(gè)I/O端、四只限流電阻、四只光耦和四只調(diào)節(jié)電阻，且調(diào)節(jié)電阻的阻值分別為1n Ω，20η Ω，20η Ω，50η Ω，就可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)精度為0.01 ;若再增加一個(gè)本數(shù)字可調(diào)電阻即一個(gè)微處理器ICl的四個(gè)I/O端、四只限流電阻、四只光耦和四只調(diào)節(jié)電阻，且調(diào)節(jié)電阻的阻值分別為100η Ω，200η Ω，200η Ω，500η Ω，就可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)精度為
0.001 ;以此類推，可以改變以本數(shù)字調(diào)節(jié)電阻為基礎(chǔ)的組合式數(shù)字調(diào)節(jié)電阻的調(diào)節(jié)精度。
[0019]上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于:包括具有四個(gè)可控I/o端的微處理器、第一限流電阻?第四限流電阻、第一光耦?第四光耦、第一調(diào)節(jié)電阻?第四調(diào)節(jié)電阻，所述微處理器的四個(gè)I/o端分別與四個(gè)所述限流電阻串聯(lián)后再分別與四個(gè)所述光耦的發(fā)光端正極對(duì)應(yīng)連接，四個(gè)所述光耦的發(fā)光端負(fù)極均接地，所述第一光耦的受光端正極與所述第一調(diào)節(jié)電阻的第一端連接并用于與外接電路的高電位端連接，所述第一光耦的受光端負(fù)極分別與所述第一調(diào)節(jié)電阻的第二端、所述第二光耦的受光端正極和所述第二調(diào)節(jié)電阻的第一端連接，所述第二光耦的受光端負(fù)極分別與所述第二調(diào)節(jié)電阻的第二端、所述第三光耦的受光端正極和所述第三調(diào)節(jié)電阻的第一端連接，所述第三光耦的受光端負(fù)極分別與所述第三調(diào)節(jié)電阻的第二端、所述第四光耦的受光端正極和所述第四調(diào)節(jié)電阻的第一端連接，所述第四光耦的受光端負(fù)極與所述第四調(diào)節(jié)電阻的第二端連接并用于與所述外接電路的低電位端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于:所述第二調(diào)節(jié)電阻的阻值是所述第一調(diào)節(jié)電阻阻值的兩倍，所述第三調(diào)節(jié)電阻的阻值是所述第一調(diào)節(jié)電阻阻值的兩倍，所述第四調(diào)節(jié)電阻的阻值是所述第一調(diào)節(jié)電阻阻值的五倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高精度的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于:所述微處理器的型號(hào)為ATMEGA64。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高精度的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于:所述光耦的發(fā)光端器件為發(fā)光二極管、受光端器件為光敏三極管，所述光敏三極管的集電極為所述光耦的受光端正極，所述光敏三極管的發(fā)射極為所述光耦的受光端負(fù)極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高精度的數(shù)字可調(diào)電阻，其特征在于:四個(gè)所述光耦的型號(hào)均為 TLP521。
【文檔編號(hào)】H01C10/50GK203982935SQ201420426244
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】李毅, 邢敏周, 康清周 申請(qǐng)人:成都熊谷加世電器有限公司