[發明專利]通用電子電位器模塊

在審

• 申請號: 200810047919.0
• 申請日: 2008-06-04
• 公開（公告）號: CN101447776A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 程杰保
• 申請（專利權）人: 程杰保
• 主分類號: H03H11/02
• 分類號: H03H11/02;H03H11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明全部用電子元器件組成完整的通用電子電位器單元，可作為多功能的精密電位器直接用于各種電子領域，實現和擴展傳統的機械電位器、多圈電位器、撥碼開關等機械器件和數字電位器集成芯片的功能。

背景技術

機械電位器使用至今已近百年，機械電位器存在機械磨損、怕震動、頻繁動作很容易損壞，撥碼開關和電阻網絡也能構成電位器，但存在機械斷點，在很多對電阻的改變有連續要求的情況下不能使用。

有一種數字電位器集成芯片，但需要大量的外圍電路和二次設計才能實現完整的電位器使用功能，由于輸出電阻網絡集成在一起，功能擴展有很大的局限性。

發明內容

本發明是用兩個按鍵和一些電子元器件組合一起，構成封閉的電子電位器模塊電路，只需接上供電電源，即可實現普通電位器的功能以及擴展功能，電位器輸出端是無源的，可以和各種外有源電路直接接口。本發明具有很強的通用性，例如：可根據需要任意改變輸出網絡電阻的電阻值；三極管陣用高反壓管能在很高的電壓下使用；可根據需要改變輸出網絡電阻的功率等。本發明具有兩種輸出模式：電阻輸出模式和電壓輸出模式(后節結合附圖詳細說明)。本發明還具有正向調節和反向調節功能，即按加鍵輸出值增大，按減鍵輸出值減小(正向調節)和按加鍵輸出值減小，按減鍵輸出值增大(反向調節)。

本發明的技術原理構造實現方法有：

1)用分立元件和小規模集成電路；

2)用AT89C2051等單片機為核心；

3)將可集成的功能元器件集成化。

下面用方法1)描述具體的技術實施方案(參見附圖一)：設置兩個按鍵(1)，分別作為加鍵和減鍵，當有一個按鍵按下，即啟動方波發生器(2)振蕩，輸出的方波送到可預置數的可逆計數器(5)計數，同時按鍵辨別電路(4)可控制計數器作相應的加或減計數，計數器的位數可根琚所需要的精度決定，計數器每一個輸出端接NPN型三極管陣(6)的基極，三極管陣的發射極全部互聯，集電極開路接電阻網絡(7)，網絡電阻另一端全部并聯，網絡電阻的并聯端和三極管陣的發射極是電子電位器可變電阻的兩個端點。計數器輸出為8-4-2-1編碼，使網絡電阻的數量最少。當連續按鍵時間約2秒，啟動加速電路(3)，網絡電阻的電阻值將快速變化。

由于輸出的網絡電阻全部并聯，按加鍵時，計數器計數值增大，網絡電阻的電阻值減小，按減鍵時，計數器計數值減小，網絡電阻的電阻值增大，這是反向調節方案(參見附圖六)。

另一種方案是通電給計數器預置到設定值，將加鍵和減鍵掉換即可實現正向調節，即按加鍵輸出的網絡電阻值增大，按減鍵輸出的網絡電阻值減小(參見附圖七)。

將電子電位器網絡電阻的兩個端點和可調式精密并聯穩壓器TL431連接，可構成電壓輸出模式，實現輸出電壓高精度調整。網絡電阻能接在TL431的Vref端和A端之間(參見附圖?二)，也可以接在TL431的Vref端和K端之間(參見附圖三)，根據應用的不同需要，這兩種連接方法和網絡電阻的正向調節和反向調節方案組合，可構成四種不同的輸出電壓調整方式。

TL431最大工作電壓為36V，如果要求其承受的電壓超過此值，可采用附圖五所示方案，用兩只(或多只)TL431串聯。

本發明的特點和有益效果是：

1.除兩個按鍵外，無其它機械元器件，電位器的使用壽命將大大提高；

2.在現今電子技術高速發展的情況下，機械電位器越來越顯得功能單調，作為使用面很大的電子元器件，滿足不了很多電子產品的功能需要；而本發明除電位器基本功能外，還具有很多其它電位器原來沒有的實用功能。

3.本發明是一個完整的通用電子電位器功能模塊，接口采用標準并具有寬范圍的適應性，且輸出是無源的，能方便地和其它外有源電路接口，在絕大多數情況下可以直接使用，簡化了其它電子產品的設計，提高了電子產品的研發效率；

4.電位器的電阻值可以方便地記憶、設置、保存；

5.電位器精度僅由計數器位數決定，精度可以做到很高；

6.可以方便地實現遠程控制、自動控制和程序控制。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖一是本發明的基本原理框圖，主要用于說明本發明的技術結構特征。