高精度数字电位器制造技术

本发明专利技术提供了一种高精度数字电位器，设置了两个电阻单元串联，第一电阻单元中设置有若干第一电阻和若干第一开关，第一电阻之间串联，第一电阻的两端和第一开关并联，实现了通过第一开关控制第一电阻的通路或断路，设计结构简单，同时若干第一电阻的阻值呈2

High precision digital potentiometer

【技术实现步骤摘要】
高精度数字电位器
本专利技术属于电子电路
，具体涉及一种高精度数字电位器。
技术介绍
数字电位器正在国内外迅速发展，数字电位器(DigitalPotenTIometer)亦称数控可编程电阻器，是一种代替传统机械电位器(模拟电位器)的新型CMOS数字、模拟混合信号处理的集成电路。数字电位器采用数控方式调节电阻值，具有使用灵活、调节精度高、无触点、低噪声、不易污损、抗振动、抗干扰、体积小、寿命长等显著优点，可在许多领域取代机械电位器。目前，数字电位器正在国内外迅速推广，并大量应用于检测仪器、PC、手机、家用电器、现代办公设备、工业控制、医疗设备等领域。目前使用的数字电位器通过改变输入步长实现不同电阻的输出，通常使用单一的数字电位器来调节，虽然可以实现电阻调节，但是存在很多问题，比如数字电位器调节电阻精度有限，导致无法达到精确调节电压的目的。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种高精度数字电位器，扩大了电阻调节范围，解决了数字电位器调节电阻精度有限的问题，从而提高了数字电位器调节电压的精度。为实现上述目的，本专利技术按照以下技术方案予以实现：包括第一电阻单元、第二电阻单元，所述第一电阻单元和所述第二电阻单元串联；所述第一电阻单元包括若干第一电阻和若干第一开关，若干所述第一电阻串联，每一所述第一电阻的两端与所述第一开关并联；在一个或多个所述第一开关断开时，与所述第一开关相并联的所述第一电阻与所述第二电阻单元串联，从而改变所述第一电阻单元的阻值；若干所述第一电阻的阻值呈2NΩ递增，N可为任意整数。进一步的，所述第一电阻单元的两端并联有负载，在所述第一电阻单元的阻值发生改变时，所述负载两端的电压也发生改变。进一步的，所述第二电阻单元包括若干第二电阻和若干第二开关，若干所述第二电阻串联，每一所述第二电阻的两端与所述第二开关并联；若干所述第二电阻的阻值呈2NΩ递增，N可为任意整数。进一步的，还包括若干控制器、若干晶体管以及若干继电器，所述第一开关、所述第二开关为所述继电器的常开触点；所述控制器控制所述晶体管导通，使得所述继电器的线圈通电。进一步的，所述控制器的输出端和晶体管阵列之间通过位移缓存器连接，所述位移缓存器的型号为74HC595D。进一步的，所述控制器的输入端接入PC端，所述PC端用于输入所述第一电阻单元的总阻值和所述第二电阻单元的总阻值。进一步的，所述输入端通过电平转换芯片和所述PC端连接，所述电平转换芯片的型号为MAX232。进一步的，所述控制器为型号为IAP15W4K58S4的单片机芯片。进一步的，所述晶体管阵列的型号为ULN2803A。进一步的，所述继电器的型号为SIP-1A05。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果如下：本专利技术提供了一种高精度数字电位器，设置了两个电阻单元串联，第一电阻单元中设置有若干第一电阻和若干第一开关，第一电阻之间串联，第一电阻的两端和第一开关并联，实现了通过第一开关控制第一电阻的通路或断路，设计结构简单，同时若干第一电阻的阻值呈2NΩ递增，使得第一电阻单元和第二电阻单元的总阻值可以在2N+2N-2的范围内变化，扩大了电阻调节范围，解决了数字电位器调节电阻精度有限的问题。附图说明图1是本专利技术实施例中所述的高精度数字电位器的流程图。图2是本专利技术实施例中所述的电位器模块的电路连接示意图。图3是本专利技术实施例中所述的位移缓存器、晶体管以及继电器的电路连接示意图。图4是本专利技术实施例中所述的控制器的电路连接示意图。图中标记为：第一电阻单元-1；第一电阻-11；第一开关-12；第二电阻单元-2；第二电阻-21；第二开关-22；位移缓存器-3；晶体管阵列-4；继电器-5；控制器-6。具体实施方式为了充分地了解本专利技术的目的、特征和效果，以下将结合附图与具体实施方式对本专利技术的构思、具体步骤及产生的技术效果作进一步说明。具体的在本实施例中，如图1所示，本专利技术公开了一种高精度数字电位器，设置了第一电阻单元1和第二电阻单元2，将第一电阻单元1和第二电阻单元2串联连接，第一电阻单元1中设置有若干个第一电阻11和若干个第一开关12，若干个第一电阻11之间串联连接，每个第一电阻11上并联有断开的第一开关12，任意一个第一开关12闭合时，与其并联的第一电阻11就被短路，若干第一电阻11的阻值呈2NΩ递增，N可为任意整数，通过控制相应阻值的第一电阻11对应的第一开关12的断开，达到控制第一电阻单元1中有电流通过的电阻数量，从而控制第一电阻单元1的总阻值，第一电阻单元1和第二电阻单元2的多个电阻之间串联连接，通过将电阻单元中的电阻的电阻值设定为从1递增，由于电阻单元中的电阻为串联，扩大了电阻之间的组合，从而使得电阻单元中的总电阻值设定具有多种可能性，从而通过调节电阻单元中的总电阻值来调节该电阻单元中的电压值。通过这样设置，实现了通过开关控制电阻的通路或断路，设计结构简单，实现了电气隔离设计，扩大了电阻调节范围，解决了数字电位器调节电阻精度有限的问题，从而提高了数字电位器调节电压的精度，同时采用数字接口设计，更方便嵌入其他系统，增强了扩展性。优选的，第一电阻单元1的两端并联有负载，在第一电阻单元1的阻值发生改变时，负载两端的电压也发生改变。具体的在本实施例中，并联在第一电阻单元1两端的负载的电压和第一电阻单元1的电压相同，通过改变第一电阻单元1两端的阻值从而改变第一电阻单元1的电压，进而改变负载的电压，第一电阻单元1的电压和第二电阻单元2的电压之和即为电位器两端的电压，通过改变第二电阻单元2的电压即可改变第一电阻单元1的电压。优选的，第二电阻单元2包括若干第二电阻21和若干第二开关22，若干第二电阻21串联，每一第二电阻21的两端与第二开关22并联；若干第二电阻21的阻值呈2NΩ递增，N可为任意整数。具体的在本实施例中，如图2所示，电位器的高电平端和低电平端之间设置有两个相同的电阻单元，并用固定的抽头连接负载，两个电阻单元均设置有十个电阻，且电阻值的变化相同，电阻的阻值呈2NΩ依次递增，N可为任意整数，分别为1,2,4,8，…，512，…，在本设计中，电位器的精度由最小的电阻元器件的阻值决定，因此最高精度的电阻比值可做到1/N，提高了电路输出精度，当第一电阻单元1并联有负载时，负载两端的电压随第一电阻单元1的阻值的变化而变化，其电压调节的精度为电压值乘以1/N。优选的，还包括若干控制器6、若干晶体管以及若干继电器5；第一开关11、第二开关21为继电器5的常开触点；控制器6控制晶体管4导通，使得继电器5的线圈通电。优选的，控制器6的输出端和晶体管阵列4之间通过位移缓存器3连接，位移缓存器3的型号为74HC595D。具体的在本实施例中，如图2所示，第一电阻单元1和第二电阻单元2的分别设置有10个电阻，其电阻值为：1Ω、2Ω……512Ω，如图3所示，一个晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度数字电位器，其特征在于，包括：/n包括第一电阻单元、第二电阻单元，所述第一电阻单元和所述第二电阻单元串联；/n所述第一电阻单元包括若干第一电阻和若干第一开关，若干所述第一电阻串联，每一所述第一电阻的两端与所述第一开关并联；/n在一个或多个所述第一开关断开时，与所述第一开关相并联的所述第一电阻与所述第二电阻单元串联，从而改变所述第一电阻单元的阻值；/n若干所述第一电阻的阻值呈2

【技术特征摘要】
1.一种高精度数字电位器，其特征在于，包括：
包括第一电阻单元、第二电阻单元，所述第一电阻单元和所述第二电阻单元串联；
所述第一电阻单元包括若干第一电阻和若干第一开关，若干所述第一电阻串联，每一所述第一电阻的两端与所述第一开关并联；
在一个或多个所述第一开关断开时，与所述第一开关相并联的所述第一电阻与所述第二电阻单元串联，从而改变所述第一电阻单元的阻值；
若干所述第一电阻的阻值呈2NΩ递增，N可为任意整数。


2.根据权利要求1所述的高精度数字电位器，其特征在于，
所述第一电阻单元的两端并联有负载，在所述第一电阻单元的阻值发生改变时，所述负载两端的电压也发生改变。


3.根据权利要求2所述的高精度数字电位器，其特征在于，
所述第二电阻单元包括若干第二电阻和若干第二开关，若干所述第二电阻串联，每一所述第二电阻的两端与所述第二开关并联；
若干所述第二电阻的阻值呈2NΩ递增，N可为任意整数。


4.根据权利要求3所述的高精度数字电位器，其特征在于，
还包括若干控制器、若干晶体管以及若干继电器，所述第一开关、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾汉玉，侯宇，阮承海，丘炎明，肖国伟，
申请(专利权)人：广东晶科电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44