可控可變電阻裝置及電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種可控可變電阻裝置及電子設(shè)備。該可控可變電阻裝置包括N個(gè)可控可變電阻基本單元，其中，N為大于1的自然數(shù)，并且N個(gè)可控可變電阻基本單元依次串接；在外部數(shù)字控制裝置的控制下，可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值或固定阻值，N個(gè)可控可變電阻基本單元阻值為固定阻值時(shí)，可控可變電阻基本單元的固定阻值各不相同。這樣，可以方便地對(duì)電路板級(jí)應(yīng)用中進(jìn)行數(shù)字控制電阻阻值，方便在需要可變電阻的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，尤其是在設(shè)計(jì)高精度可調(diào)電阻時(shí)，同等精度條件下可以節(jié)省很多資源。同時(shí)，通過(guò)外部數(shù)字控制裝置進(jìn)行電阻阻值調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)節(jié)電阻阻值，電阻阻值調(diào)節(jié)的效率更高，可以避免損壞線路。
【專利說(shuō)明】
可控可變電阻裝置及電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可控可變電阻裝置及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在一些電路板的制造、維修以及測(cè)試中，通常需要一次將多個(gè)不同的電阻連接到電路板的某個(gè)線路中，然后對(duì)電路板進(jìn)行功能測(cè)試，來(lái)確定何種阻值的電阻更合適達(dá)到該電路板所要實(shí)現(xiàn)的預(yù)期功能?；蛘咴谀承╇娐吩O(shè)計(jì)中，如數(shù)字收音機(jī)中，進(jìn)行自動(dòng)搜索電臺(tái)時(shí)，依據(jù)設(shè)計(jì)需要?jiǎng)討B(tài)配置合適的電阻，來(lái)適合電路負(fù)載的變化?；蛘咴陔娮泳€路設(shè)計(jì)過(guò)程中，內(nèi)部需要一個(gè)精準(zhǔn)的電阻來(lái)修調(diào)或者配置相應(yīng)的參數(shù)。
[0003]在這種環(huán)境下，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題:采用手工連接電阻或調(diào)節(jié)電阻阻值的手段通常工作效率較低，容易損壞線路，并且與目前設(shè)備智能化的進(jìn)程不適應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施方式解決的問(wèn)題在于提供一種可控可變電阻裝置及電子設(shè)備，可以方便對(duì)電路板級(jí)應(yīng)用中進(jìn)行數(shù)字控制電阻阻值，方便在需要可變電阻的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，同時(shí)，可以設(shè)計(jì)高精度可調(diào)的電阻，在同等條件下節(jié)省更多資源，而且，通過(guò)外部數(shù)字控制裝置進(jìn)行電阻阻值調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)節(jié)電阻阻值，電阻阻值調(diào)節(jié)的效率更高，還可以避免損壞線路。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種可控可變電阻裝置包括:N個(gè)可控可變電阻基本單元;N為大于I的自然數(shù);所述N個(gè)可控可變電阻基本單元依次串接;在外部數(shù)字控制裝置的控制下，所述可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值或固定阻值;所述N個(gè)可控可變電阻基本單元阻值為固定阻值時(shí)，可控可變電阻基本單元的固定阻值各不相同。
[0006]本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種電子設(shè)備，包括可控可變電阻裝置與外部數(shù)字控制裝置；
[0007]所述可控可變電阻裝置包括:N個(gè)可控可變電阻基本單元;N為大于I的自然數(shù);所述N個(gè)可控可變電阻基本單元依次串接；
[0008]在所述外部數(shù)字控制裝置的控制下，所述可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值或固定阻值；
[0009]所述N個(gè)可控可變電阻基本單元阻值為固定阻值時(shí)，可控可變電阻基本單元的固定阻值各不相同。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施方式提供的可控可變電阻裝置，通過(guò)N個(gè)可控可變電阻基本單元依次串接，并且在外部數(shù)字控制裝置的控制下，可以實(shí)現(xiàn)可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值或固定阻值，并且，當(dāng)可控可變電阻基本單元阻值為固定阻值時(shí)，可控可變電阻基本單元的固定阻值各不相同。這樣，在智能化設(shè)備的電子線路中，可以通過(guò)外部數(shù)字控制裝置方便地提供2N個(gè)一定范圍內(nèi)的任意電阻值，方便對(duì)電路板級(jí)應(yīng)用中進(jìn)行數(shù)字控制電阻阻值，方便在需要可變電阻的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，同時(shí)，可以設(shè)計(jì)高精度可調(diào)的電阻，在同等條件下節(jié)省更多資源，同時(shí)，通過(guò)外部數(shù)字控制裝置進(jìn)行電阻阻值調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)節(jié)電阻阻值，電阻阻值調(diào)節(jié)的效率更高，還可以避免損壞線路。
[0011]另外，所述可控可變電阻基本單元具體包括:一個(gè)固定阻值的電阻和一個(gè)數(shù)字可控開(kāi)關(guān);所述固定阻值的電阻與所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)并聯(lián);當(dāng)所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值，當(dāng)所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所述可控可變電阻基本單元的阻值為對(duì)應(yīng)的固定阻值;所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)與所述外部數(shù)字控制裝置連接;所述外部數(shù)字控制裝置根據(jù)接收的指令控制所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的閉合或者斷開(kāi);當(dāng)所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為O時(shí)，所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)閉合，當(dāng)所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為I時(shí)，所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。本發(fā)明實(shí)施方式通過(guò)給外部數(shù)字控制裝置下達(dá)開(kāi)關(guān)閉合或者斷開(kāi)的指令，進(jìn)而控制數(shù)字可控開(kāi)關(guān)閉合或者斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)可控可變電阻基本單元的阻值在零歐姆和固定阻值之間任意切換。
[0012]另外，在N個(gè)可控可變電阻基本單元的固定阻值中，Ri= 2R1-1，其中，Ri為第i個(gè)所述可控可變電阻基本單元的固定阻值，i為所述可控可變電阻基本單元的串接次序，i的取值范圍為2至N。串接的各可控可變電阻基本單元的阻值滿足上述= 的關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)所有串接的可控可變電阻基本單元的總電阻值在零歐姆到(2N_l)*RiK姆之間，步進(jìn)為仏的不同阻值之間連續(xù)可調(diào)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的可控可變電阻裝置與外圍器件的連接關(guān)系示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式的可控可變電阻裝置的電路示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施方式的可控可變電阻裝置的可控可變電阻基本單元的電路示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明第二實(shí)施方式的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0018]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種可控可變電阻裝置，此可控可變電阻裝置具體實(shí)現(xiàn)時(shí)需要一系列外部裝置(數(shù)字控制裝置101與顯示裝置103)，可控可變電阻裝置102與這些外部裝置之間的連接關(guān)系如圖1所示。
[0019]如圖2所示，圖1中的可控可變電阻裝置102由N個(gè)可控可變電阻基本單元(可控可變電阻基本單元201、可控可變電阻基本單元202、可控可變電阻基本單元203........可控可變電阻基本單元204)串聯(lián)組成。圖2中的可控可變電阻基本單元201、202、203........204都是獨(dú)立的可控可變電阻基本單元，其中，N為正整數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，可以依據(jù)實(shí)際需要，為可控可變電阻裝置配置合適的參數(shù)N，即，可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適數(shù)目的可控可變電阻基本單元。
[0020]具體地說(shuō)，可控可變電阻基本單元201、202、203........204的電路結(jié)構(gòu)相同，各個(gè)可控可變電阻基本單元之間的差異主要是其內(nèi)部的固定電阻值不相同，例如，可以使用R1、R2、R3、RN分別來(lái)表示各個(gè)基本單元內(nèi)部的固定阻值電阻的電阻值。
[0021]圖2中的可控可變電阻基本單元201、202、203、......、204的具體電路圖如圖3所示，具體包括固定阻值的電阻301和數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302，固定阻值的電阻301的電阻值可以用R來(lái)表示。其中，數(shù)字可控的開(kāi)關(guān)302與固定阻值的電阻301并聯(lián)連接。當(dāng)數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302閉合時(shí)，固定阻值的電阻301被短路，此時(shí)，這個(gè)可控可變電阻基本單元的等效電阻為零歐姆；當(dāng)數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302斷開(kāi)時(shí)，固定阻值的電阻301串接在電路中，此時(shí)，這個(gè)可控可變電阻基本單元的等效電阻為R。通過(guò)數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302的閉合或者斷開(kāi)，可以選擇接入電路中的基本單元的等效電阻的阻值為零歐姆或者R。
[0022]其中，當(dāng)數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302的狀態(tài)為“O”時(shí)，數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302閉合，當(dāng)數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302的狀態(tài)為“I”時(shí)，數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302斷開(kāi)。具體可以用數(shù)字S來(lái)表示數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)S為“O”時(shí)，數(shù)字可控開(kāi)關(guān)閉合，基本單元中固定阻值的電阻301被短路，基本單元的等效阻值為零歐姆；當(dāng)S為“I”時(shí)，數(shù)字可控開(kāi)關(guān)302斷開(kāi)，基本單元中固定阻值的電阻301串接入電路中，基本單元的等效阻值為R ο這樣，一個(gè)可控可變電阻基本單元的等效電阻的阻值可以表不為S*R歐姆。
[0023]圖2中，可控可變電阻基本單元的固定阻值電阻的阻值之間滿足以下關(guān)系:
[0024]Ri = 2R1-1
[0025]其中，Ri為第i個(gè)可控可變電阻基本單元的固定阻值，i為可控可變電阻基本單元的串接次序，i的取值范圍為2至N。比如，可控可變電阻裝置可以包括四個(gè)可控可變電阻基本單元，當(dāng)?shù)谝豢煽乜勺冸娮杌締卧墓潭ㄗ柚禐閬枙r(shí)，第二可控可變電阻基本單元的固定阻值R2為2倍的第一可控可變電阻基本單元的固定阻值仏，相應(yīng)的，第三可控可變電阻基本單元的固定阻值R3為2倍的第二可控可變電阻基本單元的固定阻值此，第四可控可變電阻基本單元的固定阻值R4為2倍的第三可控可變電阻基本單元的固定阻值R3。
[0026]因此針對(duì)圖2的可控可變電阻裝置的電路圖，其等效電阻(用Rt表示)可以描述如下:
[0027]Rt= Si*Ri+S2*R2+S3*R3+...+Sn*Rn
[0028]由于基本單元的固定阻值之間滿足關(guān)系Ri= 2R1-1，因此，等效電阻Rt也可以描述為:
[0029 ] Rt= ( Si+S2*2+S3*4+...+Sn*2n—1) *Ri。
[0030]具體操過(guò)過(guò)程如下所示:首先，需要將各個(gè)可控可變電阻基本單元的固定阻值排列組合成連續(xù)變化的有效阻值，如該可控可變電阻裝置可以獲得從零歐姆到Un-1WR1歐姆之間，步進(jìn)為R1的不同阻值，共計(jì)2N種連續(xù)阻值。
[0031]其次，預(yù)先在數(shù)字控制裝置101中預(yù)存入各種阻值所對(duì)應(yīng)的按鍵指令，當(dāng)用戶按下所需電阻值所對(duì)應(yīng)的按鍵時(shí)，數(shù)字控制裝置101接收指令，并控制所需電阻值所對(duì)應(yīng)的可控可變電阻基本單元組合中的數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，即，控制不同的數(shù)字開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為“O”或者為“I”。
[0032]可控可變電阻裝置102在數(shù)字控制裝置101的控制下，其等效電阻值可以達(dá)到所需的等效電阻值。
[0033]最后，顯示裝置103用于顯示可控可變電阻裝置102的等效電阻RT，用戶可以確認(rèn)是否是所需電阻阻值。
[0034]這樣一種可控可變電阻裝置，對(duì)精度控制要求高、電阻阻值需要?jiǎng)討B(tài)控制變化的電路系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，非常合適。
[0035]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施方式提供的可控可變電阻裝置，通過(guò)N個(gè)可控可變電阻基本單元依次串接，并且在數(shù)字控制裝置的控制下，可以實(shí)現(xiàn)可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值或固定阻值，并且，當(dāng)可控可變電阻基本單元阻值為固定阻值時(shí)，可控可變電阻基本單元的固定阻值各不相同。這樣，在智能化設(shè)備的電子線路中，可以通過(guò)數(shù)字控制裝置方便地提供2N個(gè)一定范圍內(nèi)的任意電阻值，方便對(duì)電路板級(jí)應(yīng)用中進(jìn)行數(shù)字控制電阻阻值，方便在需要可變電阻的應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，同時(shí)，可以設(shè)計(jì)高精度可調(diào)的電阻，在同等條件下節(jié)省更多資源，同時(shí)，通過(guò)數(shù)字控制裝置進(jìn)行電阻阻值調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)節(jié)電阻阻值，電阻阻值調(diào)節(jié)的效率更高；與此同時(shí)，和現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)數(shù)字控制裝置調(diào)節(jié)可控可變電阻裝置的有效電阻值，可以按照所輸入的指令自動(dòng)調(diào)節(jié)接入電路的電阻值，避免手動(dòng)調(diào)節(jié)電阻值損壞線路。
[0036]本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及一種電子設(shè)備，如圖4所示，包含可控可變電阻裝置與數(shù)字控制裝置。
[0037]可控可變電阻裝置包括:N個(gè)可控可變電阻基本單元;N為大于I的自然數(shù);N個(gè)可控可變電阻基本單元依次串接;在外部數(shù)字控制裝置的控制下，可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值或固定阻值;N個(gè)可控可變電阻基本單元阻值為固定阻值時(shí)，可控可變電阻基本單元的固定阻值各不相同。
[0038]其中數(shù)字控制裝置可以為單片機(jī)，還可以為數(shù)字邏輯控制電路。當(dāng)數(shù)字控制裝置為單片機(jī)時(shí)，可以通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部的程序指令控制可控可變電阻裝置，從而實(shí)現(xiàn)其有效阻值可以為所需阻值的目的；當(dāng)數(shù)字控制裝置為數(shù)字邏輯電路時(shí)，數(shù)字邏輯控制電路可以通過(guò)接收指令，控制可控可變電阻裝置中各基本單元的數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的狀態(tài)S在“O”和“I”之間任意切換，可以方便地得到零歐姆到Un-1^R1歐姆之間的任意有效阻值。
[0039]通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)可控可變電阻裝置的控制，得到所需的有效電阻阻值，此方式對(duì)于需要精度控制要求高，電阻阻值需要?jiǎng)討B(tài)控制變化的電路系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，非常方便，并且此種裝置在很多智能化設(shè)備中也可以發(fā)揮重要的作用，使控制指令可以更精確，節(jié)約資源的同時(shí)，還可以提高效率。
[0040]另外，由于可控可變電阻裝置的開(kāi)關(guān)采用了數(shù)字控制，因此本發(fā)明實(shí)施方式的可控可變電阻裝置，可以通過(guò)單片機(jī)程序或者數(shù)字邏輯控制電路控制，適用于智能化儀器和智能化電子設(shè)備中。
[0041 ]不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式為與第一實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的電子設(shè)備實(shí)施例，本實(shí)施方式可與第一實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第一實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實(shí)施方式中。
[0042]值得一提的是，本實(shí)施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)邏輯單元可以是一個(gè)物理單元，也可以是一個(gè)物理單元的一部分，還可以以多個(gè)物理單元的組合實(shí)現(xiàn)。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本實(shí)施方式中并沒(méi)有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題關(guān)系不太密切的單元引入，但這并不表明本實(shí)施方式中不存在其它的單
J L ο
[0043]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可控可變電阻裝置，其特征在于，包括:N個(gè)可控可變電阻基本單元;N為大于I的自然數(shù)； 所述N個(gè)可控可變電阻基本單元依次串接； 在外部數(shù)字控制裝置的控制下，所述可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值或固定阻值； 所述N個(gè)可控可變電阻基本單元阻值為固定阻值時(shí)，可控可變電阻基本單元的固定阻值各不相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控可變電阻裝置，其特征在于，所述可控可變電阻基本單元具體包括:一個(gè)固定阻值的電阻和一個(gè)數(shù)字可控開(kāi)關(guān)； 所述固定阻值的電阻與所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)并聯(lián)； 當(dāng)所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，所述可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值，當(dāng)所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所述可控可變電阻基本單元的阻值為對(duì)應(yīng)的固定阻值； 所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)與所述外部數(shù)字控制裝置連接;所述外部數(shù)字控制裝置根據(jù)接收的指令控制所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的閉合或者斷開(kāi)； 當(dāng)所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為O時(shí)，所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)閉合，當(dāng)所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為I時(shí)，所述數(shù)字可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可控可變電阻裝置，其特征在于，在N個(gè)可控可變電阻基本單元的固定阻值中，Ri = 2Ri—I 其中，R1為第i個(gè)所述可控可變電阻基本單元的固定阻值，i為所述可控可變電阻基本單元的串接次序，i的取值范圍為2至N。4.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括可控可變電阻裝置與外部數(shù)字控制裝置； 所述可控可變電阻裝置包括:N個(gè)可控可變電阻基本單元;N為大于I的自然數(shù);所述N個(gè)可控可變電阻基本單元依次串接； 在所述外部數(shù)字控制裝置的控制下，所述可控可變電阻基本單元的阻值為零阻值或固定阻值； 所述N個(gè)可控可變電阻基本單元阻值為固定阻值時(shí)，可控可變電阻基本單元的固定阻值各不相同。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控可變電阻裝置，其特征在于，所述外部數(shù)字控制裝置為單片機(jī)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可控可變電阻裝置，其特征在于，所述外部數(shù)字控制裝置包括數(shù)字邏輯控制電路。
【文檔編號(hào)】H01C10/50GK106098278SQ201610629273
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月3日 公開(kāi)號(hào)201610629273.1, CN 106098278 A, CN 106098278A, CN 201610629273, CN-A-106098278, CN106098278 A, CN106098278A, CN201610629273, CN201610629273.1
【發(fā)明人】盧君明, 洪享, 厲祥春
【申請(qǐng)人】上海堅(jiān)芯電子科技有限公司