[发明专利]通用电子电位器模块

说明书

所属技术领域

本发明全部用电子元器件组成完整的通用电子电位器单元，可作为多功能的精密电位器直接用于各种电子领域，实现和扩展传统的机械电位器、多圈电位器、拨码开关等机械器件和数字电位器集成芯片的功能。

背景技术

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。

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一起，功能扩展有很大的局限性。

发明内容

本发明是用两个按键和一些电子元器件组合一起，构成封闭的电子电位器模块电路，只需接上供电电源，即可实现普通电位器的功能以及扩展功能，电位器输出端是无源的，可以和各种外有源电路直接接口。本发明具有很强的通用性，例如：可根据需要任意改变输出网络电阻的电阻值；三极管阵用高反压管能在很高的电压下使用；可根据需要改变输出网络电阻的功率等。本发明具有两种输出模式：电阻输出模式和电压输出模式(后节结合附图详细说明)。本发明还具有正向调节和反向调节功能，即按加键输出值增大，按减键输出值减小(正向调节)和按加键输出值减小，按减键输出值增大(反向调节)。

本发明的技术原理构造实现方法有：

1)用分立元件和小规模集成电路；

2)用AT89C2051等单片机为核心；

3)将可集成的功能元器件集成化。

下面用方法1)描述具体的技术实施方案(参见附图一)：设置两个按键(1)，分别作为加键和减键，当有一个按键按下，即启动方波发生器(2)振荡，输出的方波送到可预置数的可逆计数器(5)计数，同时按键辨别电路(4)可控制计数器作相应的加或减计数，计数器的位数可根琚所需要的精度决定，计数器每一个输出端接NPN型三极管阵(6)的基极，三极管阵的发射极全部互联，集电极开路接电阻网络(7)，网络电阻另一端全部并联，网络电阻的并联端和三极管阵的发射极是电子电位器可变电阻的两个端点。计数器输出为8-4-2-1编码，使网络电阻的数量最少。当连续按键时间约2秒，启动加速电路(3)，网络电阻的电阻值将快速变化。

由于输出的网络电阻全部并联，按加键时，计数器计数值增大，网络电阻的电阻值减小，按减键时，计数器计数值减小，网络电阻的电阻值增大，这是反向调节方案(参见附图六)。

另一种方案是通电给计数器预置到设定值，将加键和减键掉换即可实现正向调节，即按加键输出的网络电阻值增大，按减键输出的网络电阻值减小(参见附图七)。

将电子电位器网络电阻的两个端点和可调式精密并联稳压器TL431连接，可构成电压输出模式，实现输出电压高精度调整。网络电阻能接在TL431的Vref端和A端之间(参见附图 二)，也可以接在TL431的Vref端和K端之间(参见附图三)，根据应用的不同需要，这两种连接方法和网络电阻的正向调节和反向调节方案组合，可构成四种不同的输出电压调整方式。

TL431最大工作电压为36V，如果要求其承受的电压超过此值，可采用附图五所示方案，用两只(或多只)TL431串联。

本发明的特点和有益效果是：

1.除两个按键外，无其它机械元器件，电位器的使用寿命将大大提高；

2.在现今电子技术高速发展的情况下，机械电位器越来越显得功能单调，作为使用面很大的电子元器件，满足不了很多电子产品的功能需要；而本发明除电位器基本功能外，还具有很多其它电位器原来没有的实用功能。

3.本发明是一个完整的通用电子电位器功能模块，接口采用标准并具有宽范围的适应性，且输出是无源的，能方便地和其它外有源电路接口，在绝大多数情况下可以直接使用，简化了其它电子产品的设计，提高了电子产品的研发效率；

4.电位器的电阻值可以方便地记忆、设置、保存；

5.电位器精度仅由计数器位数决定，精度可以做到很高；

6.可以方便地实现远程控制、自动控制和程序控制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图一是本发明的基本原理框图，主要用于说明本发明的技术结构特征。