[發明專利]一種可編程的可變電阻器

有效

• 申請號: 201910007128.3
• 申請日: 2019-01-04
• 公開（公告）號: CN109709862B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 劉慧;謝文錄
• 申請（專利權）人: 華大半導體有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

本發明涉及一種可編程的可變電阻器，包括彼此串聯的多個電阻單元，其中每個電阻單元包括：MOSFET，其柵極連接到開關控制信號，其源極和漏極分別與其它電阻單元的MOSFET的漏極或源極連接；以及電阻，其與MOSFET并聯。通過所述可變電阻器，可以降低溫度和電壓對電阻值的影響，還可以方便地實現對電阻值的精確調整，并且所述可變電阻器尤其是在充當上拉或下拉電阻時可體現上述特點。

技術領域

本發明總的來說涉及電路領域，具體而言涉及一種可編程的可變電阻器。

背景技術

幾乎所有主流MCU的輸入/輸出端都具有上拉電阻和/或下拉電阻。上拉電阻和下拉電阻的示意圖參見圖1，其中上拉電阻是將輸出端的電壓上拉(例如向電源電壓Vdd方向拉)的電阻，而下拉電阻是將輸出端的電壓下拉(例如向地GND方向拉)的電阻。

目前，這些上拉和下拉電阻大多通過n型或p型MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor,金屬氧化物半導體場效應晶體管MOSFET)的等效電阻來實現電阻值的。但是由于MOS管的等效電阻值會隨著電壓或溫度的變化而劇烈變化，這就會造成上拉或下拉電阻的電阻值發生較大變化，因此目前的MOS管等效電阻方案基本無法實現高精度的上拉電阻或下拉電阻。

發明內容

本發明的任務是，提供一種可編程的可變電阻器，通過所述可變電阻器，可以降低溫度和電壓對電阻值的影響，還可以方便地實現對電阻值的精確調整，并且所述可變電阻器尤其是在充當上拉或下拉電阻時可體現上述特點。

根據本發明，該任務通過一種可編程的可變電阻器來解決，該可變電阻器包括彼此串聯的多個電阻單元，其中每個電阻單元包括：

MOSFET，其柵極連接到開關控制信號，其源極和漏極分別與其它電阻單元的MOSFET的漏極或源極連接；以及

電阻，其與MOSFET并聯。

在本發明的一個優選方案中規定，所述可變電阻器被用作上拉電阻，其中所述可變電阻器的一端連接到電源，另一端連接到輸出端。通過該優選方案，可以實現受溫差影響較小且阻止精確可調的上拉電阻。在此應當指出，盡管本發明是以上拉和下拉電阻來闡述本發明的，但是本發明不限于此，而是也可以應用于其它場合。

在本發明的另一優選方案中規定，所述可變電阻器被用作下拉電阻，其中所述可變電阻器的一端連接到輸出端，另一端接地。通過該優選方案，可以實現受溫度和電壓影響較小且電阻值可精確調節的下拉電阻。在此應當指出，盡管本發明是以上拉和下拉電阻來闡述本發明的，但是本發明不限于此，而是也可以應用于其它場合。

在本發明的又一優選方案中規定，該可變電阻器還包括譯碼器，所述譯碼器的輸入端連接到寄存器，其輸出端連接到可變電阻器的多個電阻單元的MOSFET的柵極。通過該優選方案，可以實現智能化的電阻調節。

在本發明的又一優選方案中規定，該可變電阻器還包括微控制器，其中所述微控制器被配置為向寄存器分配控制數據，其中所述控制數據能夠被譯碼器翻譯成開關控制信號。通過該優選方案，可以實現智能化的電阻調節。

在本發明的一個擴展方案中規定，該可變電阻器的多個電阻的電阻值依次倍增。通過該優選方案，可以在電阻數目和調節范圍之間達到較好的折中，使得在使用盡可能少的電阻的情況下實現盡可能大范圍的電阻值調節。

在本發明的一個優選方案中規定，所述微控制器還被配置為執行下列動作：

根據所測量的環境溫度和電阻的溫度特征曲線確定實際接入電阻值；

確定實際接入電阻值與額定接入電阻值之間的電阻差值；以及

根據所述電阻差值確定控制數據以調整實際接入電阻值，使得經調整的實際接入電阻值盡可能接近額定接入電阻值。