一种基于数字电路驱动的高速可变电容制造技术

本发明专利技术公开了一种基于数字电路驱动的高速可变电容，包括多个电容单元以及位数与电容单元数量对应的AD转换器；多个所述电容单元并联设置，电容单元包括串联的电容元件和固态继电器，各固态继电器分别连接AD转换器的一个输出端，AD转换器的输入端连接有模拟输入引脚，用于输入模拟信号，输入的模拟信号经AD转换器后转换为多位数字信号，多位数字信号分别控制各固态继电器的通断，通过固态继电器的通断控制电容单元工作数量，实现不同的电容输出。本发明专利技术高速可变电容解决了传统机械式真空可变电容操作时间长的问题，可用于对可变电容变化速度要求较高的电路及设备，同时全固态设计可以提高系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字电路驱动的高速可变电容
本专利技术涉及领域，尤其涉及一种基于数字电路驱动的高速可变电容，可用于半导体大功率设备、高速匹配器和匹配网络、各类调谐电路等，并且可以替代部分传统的真空可变电容。
技术介绍
目前国内半导体行业发展较快，射频电源的应用日益广泛，射频电源对输出功率的匹配速度要求越来越高，目前匹配器中可变电容多数以电机机械驱动的真空可变电容为主，通过改变极片之间的有效面积改变电容值，而机械驱动受到电机启动速度、材料特性等影响，变化速度较慢，相比固态电子元器件，电机、联轴器等动力装置的抗震性能较差，导致可变电容可靠性较低，电容值变化速度无法满足需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于数字电路驱动的高速、高可靠性的可变电容。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种基于数字电路驱动的高速可变电容，包括可变电容的正输出引脚和负输出引脚，还包括多个电容单元以及位数与电容单元数量对应的AD转换器；多个所述电容单元并联设置，且电容单元一端并联后与所述正输出引脚连接，电容单元一端并联后与所述负输出引脚连接；所述电容单元包括串联的电容元件和固态继电器，各固态继电器分别连接所述AD转换器的一个输出端，AD转换器的输入端连接有模拟输入引脚，用于输入模拟信号，输入的模拟信号经AD转换器后转换为多位数字信号，多位数字信号分别控制各固态继电器的通断，通过固态继电器的通断控制电容单元工作数量，实现不同的电容输出；所述AD转换器的电源接口连接有电源引脚，所述AD转换器的接地端口连接有接地引脚。作为本方案的一种优选，所述固态继电器可以替代为三极管、高压PN管、MOS管或绝缘栅双极型晶体管。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术高速可变电容解决了传统机械式真空可变电容操作时间长的问题，可用于对可变电容变化速度要求较高的电路及设备，同时全固态设计可以提高系统可靠性。2、本专利技术通过输入模拟电压改变电容值，精度≤1pF，电容值可变范围内的变化时间少于500us，抗震性能在10g以上。附图说明图1为本专利技术的电路结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，一种基于数字电路驱动的高速可变电容，包括可变电容的正输出引脚和负输出引脚，还包括n个电容单元以及位数与电容单元数量对应的n位AD转换器；多个所述电容单元并联设置，且电容单元一端并联后与所述正输出引脚连接，电容单元一端并联后与所述负输出引脚连接；所述电容单元包括串联的电容元件C1、C2、C3……Cn和固态继电器SSR1、SSR2、SSR3……SSRn，各固态继电器SSR1、SSR2、SSR3……SSRn分别连接所述AD转换器的一个输出端D1、D2、D3……Dn，AD转换器的输入端AN1连接有模拟输入引脚，用于输入模拟信号，输入的模拟信号经AD转换器后转换为多位数字信号，多位数字信号分别控制各固态继电器的通断，通过固态继电器的通断控制电容单元工作数量，实现不同的电容输出；所述AD转换器的电源接口VCC连接有电源引脚，所述AD转换器的接地端口GND连接有接地引脚。所述高速可变电容输出的电容值为：C=SSR1×C1+SSR2×C2+SSR3×C3+…+SSRn×Cn若电容元件C1的电容值与其精度值相同，则数值计为单位1，即2^0，电容元件C2的电容值是其精度值的两倍，即2^1，以此类推，电容元件Cn的电容值是其精度值的n倍，即2^（n-1）；输入的模拟电压信号由AD转换器转换为n位二进制数字信号，因此输出电容值C为：C=SSR1×2^0+SSR2×2^1+SSR3×2^2…+SSRn×2^（n-1）上式即为二进制与十进制的转换公式，通过调节模拟电压信号即可实现1~（2^n-1）范围内任意精度的电容变化。作为本方案的一种优选，所述固态继电器可以替代为三极管、高压PN管、MOS管或绝缘栅双极型晶体管。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于数字电路驱动的高速可变电容，包括可变电容的正输出引脚和负输出引脚，其特征在于，还包括多个电容单元以及位数与电容单元数量对应的AD转换器；多个所述电容单元并联设置，且电容单元一端并联后与所述正输出引脚连接，电容单元一端并联后与所述负输出引脚连接；所述电容单元包括串联的电容元件和固态继电器，各固态继电器分别连接所述AD转换器的一个输出端，AD转换器的输入端连接有模拟输入引脚，用于输入模拟信号，输入的模拟信号经AD转换器后转换为多位数字信号，多位数字信号分别控制各固态继电器的通断，通过固态继电器的通断控制电容单元工作数量，实现不同的电容输出；所述AD转换器的电源接口连接有电源引脚，所述AD转换器的接地端口连接有接地引脚。

【技术特征摘要】
1.一种基于数字电路驱动的高速可变电容，包括可变电容的正输出引脚和负输出引脚，其特征在于，还包括多个电容单元以及位数与电容单元数量对应的AD转换器；多个所述电容单元并联设置，且电容单元一端并联后与所述正输出引脚连接，电容单元一端并联后与所述负输出引脚连接；所述电容单元包括串联的电容元件和固态继电器，各固态继电器分别连接所述AD转换器的一个输出端，AD转换器的输入端连接有模拟输入引脚，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光健，周航，
申请(专利权)人：北京北广科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11