通用电子电位器模块输出值的变化特性制造技术

通用电子电位器模块输出值的变化特性是根据和应用数学的规律、通过改变电阻网络的电阻值方法使其具有线性变化、指数（反对数）变化和对数变化，以及任意规律变化的输出特性，这种输出特性对通用电子电位器模块的可调电阻输出模式和电位器输出模式和以下三种结构生成方式都可以实现：１）用分立元件和小规模集成电路；２）用ＡＴ８９Ｃ２０５１等单片机为核心配以程序控制；３）将所有控制电路可集成的元器件集成化。

【技术实现步骤摘要】

通用电子电位器模块是全部用电子元器件组成的一种全新理念的、完整的电位器 器件，可作为多功能的精密电子电位器直接用于各种电子领域，取代传统的机械电位器，本 专利技术对该器件输出网络电阻值进行各种有规律的搭配，使通用电子电位器模块输出值的变 化具有各种不同的输出特性，从而更好地扩大其现实应用范围，该技术属电子元器件领域。
技术介绍
机械电位器使用至今已近百年，机械电位器存在机械磨损、怕震动、频繁动作很容 易损坏，拨码开关和电阻网络也能构成电位器，但存在机械断点，在很多对电阻的改变有连 续要求的情况下不能使用，实质上是一个数字机械电位器。有一种数字电位器集成芯片，但需要大量的外围电路和二次设计才能实现完整的 电位器使用功能，由于输出电阻网络集成在芯片里而受到很多限制和几乎没有扩展功能， 其应用有很大的局限性，另外，这种数字电位器集成芯片输出全部都是线性的。通用电子电位器模块是一种全新理念的、完整的电子电位器器件，具有强大的使 用功能、性能拓展能力和可以直接当电子电位器使用，有条件成为未来电位器的发展方向。
技术实现思路
机械电位器使用至今已近百年，在这漫长岁月中，人类不断探索和提高电位器的 应用能力。在电子技术的研究、教学和应用中，大量需要电子电路具备线性变化、指数(反 对数)变化和对数变化，而这些变化，很多都需要人工调整完成，机械电位器具备这种功 能，是电位器的重要特性之一。通用电子电位器模块作为未来电位器的发展方向，其输出具备上述各种变化特性 是很有必要的，本专利技术对通用电子电位器模块输出电阻网络的各权电阻值用数学的方法确 定，从而使其具备精确的线性变化、指数(反对数)变化和对数变化的输出特性、而且以此 类推，通用电子电位器模块可以输出任意变化规律的输出值。下面以12位二进制组成的电阻网络说明这三种输出特性的实现方法，也即根据 其数学特点确定电阻网络各权电阻的电阻值。为便于说明，以图1的可调电阻输出模式为 例(参见图1)。首先设定该三种输出特性的几个参数，1.最小分辨率为Rmin;2.最大电阻为 Rmax ；3.各权电阻为Rx ；权数为bx。因为Rmax和bx是已知的，故有对于线性变化的输出特性Rx = bxXRmin, Rmin = Rmax/12 ；对于指数(反对数)变化的输出特性Rx = Rminbx, Rmin = 12 V Rmax ；对于对数变化的输出特性Rx = log (Rmin) bx, Rmin = 1/12 V Rmax ；为便于计算 Rx，换成以10为底的对数，则有；log (Rmin) bx = logbx/logRmin需注意的是通用电子电位器模块的网络电阻是并联输出，故实际输出的电阻值是Rx和Rmax并联的阻值。通用电子电位器模块的结构生成方式有三种1)用分立元件和小规模集成电路；2)用AT89C2051等单片机为核心配以程序控制； 3)将所有控制电路可集成的元器件集成化。本专利技术对以上三种通用电子电位器模块结构都能实施。同理，电位器输出模式也 可以实现线性变化、指数(反对数)变化和对数变化的输出特性(参见图2)。本专利技术的特点和有益效果是用电子取代机械是人类科技发展的必然趋势，通用电子电位器模块已经具备淘汰 机械电位器的性能实力，具备线性变化、指数(反对数)变化和对数变化以及任意规律变化 的输出特性可进一步拓展其性能和适应能力，扩大其实际应用范围，从而加快通用电子电 位器模块取代机械电位器进程。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是通用电子电位器模块输出的线性变化、指数(反对数)变化和对数变化特 性曲线图，图中纵座标表示电阻网络各权电阻阻值，横座标为电阻的变化趋势，需注意的 是，实际输出的电阻值是Rx和Rmax并联的电阻值。图2是电位器输出模式，根据线性变化、指数(反对数)变化和对数变化特性规律 确定电阻网络各权电阻，在电位器的旋臂上，同样可以得到这三种特性变化。图3、图4、图5分别是通用电子电位器模块输出线性特性、指数(反对数)特性和 对数特性的具体可实施例，按图中所标注的Rx阻值，输出可产生其右图所示的曲线特性规 律，各图中未标注单位的电阻为欧姆。具体实施例方式在图3的线性输出特性例中，按图中标注的数值，输出电阻在240 Ω-IOK线性连续 可调，分辨率1/4000，精度2/100，如果分辨率或最大电阻值不同，可按右边特性图上的公 式计算电阻网络各权电阻阻值，如果需要改变精度，可以改变Rmin的阻值，其改变规律是， Rmin大，精度提高，但起步电阻大，Rmin小，精度降低，但起步电阻小。因为通用电子电位器 模块采用的是并联输出法，故当网络电阻全部断开时，输出电阻最大，即为Rmax(本图电路 为10Κ)，当网络电阻逐渐导通时，输出电阻逐渐降低，当网络电阻全部导通时，输出电阻最 小，即为Rmin/2 (本图电路为240 Ω )。图4和图5分别是指数(反对数)输出特性和对数输出特性实例，按图所标电阻 网络数值，可以实现右边特性图所示的指数和对数输出。在实际应用中，指数(反对数)和 对数的特性是千变万化的，所以在很多情况下需要对图上的公式采取插值或增添常数，这 可以采用硬件或程序的方法实现，也可以两者结合。权利要求通用电子电位器模块输出值的变化特性是根据机械电位器近百年形成的应用特性而使通用电子电位器模块也具备这些相似的输出特性，其特征是通用电子电位器模块的输出具有线性变化、指数(反对数)变化和对数变化，以及任意规律变化的输出特性。2.根据权利要求1所述的通用电子电位器模块输出值的变化特性，其特征是这些输 出特性依据和应用数学规律，通过改变电阻网络的权电阻值实现。3.根据权利要求1所述的通用电子电位器模块输出值的变化特性，其特征是这些输 出特性对通用电子电位器模块的三种结构生成方式1)用分立元件和小规模集成电路；2) 用AT89C2051等单片机为核心配以程序控制，3)将所有控制电路可集成的元器件集成化， 都能够实施。4.根据权利要求1所述的通用电子电位器模块输出值的变化特性，其特征是这些输 出特性能对电子电位器模块的可调电阻输出模式和电位器输出模式产生同样的效果。5.根据权利要求1所述的通用电子电位器模块输出值的变化特性，其特征是这些输 出特性采用数学的函数表达式和对表达式设置和插入常数、用硬件和软件确定。全文摘要通用电子电位器模块输出值的变化特性是根据和应用数学的规律、通过改变电阻网络的电阻值方法使其具有线性变化、指数(反对数)变化和对数变化，以及任意规律变化的输出特性，这种输出特性对通用电子电位器模块的可调电阻输出模式和电位器输出模式和以下三种结构生成方式都可以实现1)用分立元件和小规模集成电路；2)用AT89C2051等单片机为核心配以程序控制；3)将所有控制电路可集成的元器件集成化。文档编号H01C17/22GK101859619SQ200910061409公开日2010年10月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日专利技术者程杰保, 程馨如 申请人:武汉市创佳源电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
通用电子电位器模块输出值的变化特性是根据机械电位器近百年形成的应用特性而使通用电子电位器模块也具备这些相似的输出特性，其特征是：通用电子电位器模块的输出具有线性变化、指数（反对数）变化和对数变化，以及任意规律变化的输出特性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程杰保，程馨如，
申请(专利权)人：武汉市创佳源电子有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]