阅读说明：本技术 一种模拟电阻的电路 (Circuit for simulating resistor ) 是由 尹成义 高飞 蒲申申 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种模拟电阻的电路,属于模拟电阻技术领域,包括取样电阻电路,取样电阻电路串联连接有模数转换电路,模数转换电路串联连接有控制电路,控制电路串联连接有数模转换电路,数模转换电路串联连接有电压输出电路,取样电阻电路对外部设备输入的激励电流I进行取样放大并提供给模数转换电路将电流值转换成数字量,控制电路根据要模拟电阻的值R和激励电流值I计算出所需输出的电压值U,控制数模转换电路输出电压值,进而控制电压输出电路输出设定的电阻值。本发明通过模数转换电路和数模转换电路,实现了电阻的数字化设置,取样电路和模数转换电路,实现了对激励电流的实时测量,在不同激励电流的情况下,依旧能保证输出的准确性。(The invention discloses a circuit of an analog resistor, which belongs to the technical field of analog resistors and comprises a sampling resistor circuit, wherein the sampling resistor circuit is connected with an analog-digital conversion circuit in series, the analog-digital conversion circuit is connected with a control circuit in series, the control circuit is connected with a digital-analog conversion circuit in series, the digital-analog conversion circuit is connected with a voltage output circuit in series, the sampling resistor circuit samples and amplifies an excitation current I input by external equipment and provides the excitation current I for the analog-digital conversion circuit to convert a current value into a digital value, and the control circuit calculates a voltage value U required to be output according to the value R of the analog resistor and the excitation current value I, controls the digital-analog conversion circuit to output the voltage value and further controls the voltage output circuit. The invention realizes the digital setting of the resistor, the sampling circuit and the analog-to-digital conversion circuit through the analog-to-digital conversion circuit and the digital-to-analog conversion circuit, realizes the real-time measurement of the excitation current, and can still ensure the accuracy of the output under the condition of different excitation currents.)

一种模拟电阻的电路

技术领域

本发明涉及一种电路，特别是涉及一种模拟电阻的电路，属于模拟电阻技术领域。

背景技术

电阻是一种线性元件，在一定条件下，流经一个电阻的电流与电阻两端的电压成正比，即欧姆定律：R＝U÷I，电阻的单位是欧姆，用符号“Ω”表示。

作为一种最基本的电子元器件，电阻被广泛应用到模拟电路中，在实际应用中经常需要调整电阻的阻值，一般情况下会采用电阻箱、滑动电阻器、数字电位器，电阻箱是通过切换档位开关来改变串联电阻的阻值和个数，来获取一定电阻值的电学仪器，其体积大，价格相对较贵，一般作为实验室或者精密电路测量时的标准电阻使用，机械电位器阻值可调，价格相对电阻箱来说便宜，缺点是阻值需要通过万用表测量才能读出阻值大小，且分辨率低，阻值温漂大。

随着数字化电路的普及，数字电位器逐渐取代机械电位器，数字电位器通过数字输入控制输出电阻，但目前而言仍存在阻值较大，分辨率低，不适合低阻值精细调节。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种模拟电阻的电路，通过采用模数转换电路和数模转换电路，实现了电阻的数字化设置，采用了取样电路和模数转换电路，实现了对激励电流的实时测量，在不同激励电流的情况下，依旧能保证输出的准确性。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种模拟电阻的电路，包括与外部设备连接的取样电阻电路，取样电阻电路串联连接有模数转换电路，模数转换电路串联连接有控制电路，控制电路串联连接有数模转换电路，数模转换电路串联连接有电压输出电路,取样电阻电路对外部设备输入的激励电流I进行取样放大并提供给模数转换电路将电流值转换成数字量，控制电路根据要模拟电阻的值R和激励电流值I计算出所需输出的电压值U，控制数模转换电路输出电压值，进而控制电压输出电路输出设定的电阻值。

优选的，取样电阻电路包括R4、与R4串联的由R2和C1串联组成的滤波电路以及与R2串联的U2B和R6、R5并联组成的放大电路，其中R4为取样电阻。

优选的，模数转换电路包括R3和C2组成的滤波电路以及控制电路U1，滤波电路串联连接控制电路U1中的PD5。

优选的，控制电路U1为带有模数转换功能的单片机，控制电路U1内部存储有程序代码。

优选的，数模转换电路包括U3，U3是一款16位的模数转换芯片。

优选的，电压输出电路包括与数模转换电路U3的电压反馈脚和电压输出脚并联的U2A以及与U2A中电压信号输出脚串联连接的R1、Q1。

优选的，控制电路U1的PD2脚连接数模转换电路U3的数据输入7脚，控制电路U1的PD3脚连接数模转换电路U3的时钟信号6脚，控制电路U1的PD4脚连接数模转换电路U3的同步控制输入5脚。

优选的，计算所要输出的电压值U，根据欧姆定律：

U＝I*R。

优选的，输出电阻R的计算公式：

R＝U/I。

本发明的有益技术效果：采用了模数转换电路和数模转换电路，实现了电阻的数字化设置，采用了取样电路和模数转换电路，实现了对激励电流的实时测量，在不同激励电流的情况下，依旧能保证输出的准确性。

附图说明

图1为按照本发明的模拟电阻的电路的一优选实施例的电路图；

图2为按照本发明的模拟电阻的电路的一优选实施例的各电路信号原理图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-图2所示，本实施例提供的模拟电阻的电路，包括与外部设备连接的取样电阻电路，取样电阻电路串联连接有模数转换电路，模数转换电路串联连接有控制电路，控制电路串联连接有数模转换电路，数模转换电路串联连接有电压输出电路,取样电阻电路对外部设备输入的激励电流I进行取样放大并提供给模数转换电路将电流值转换成数字量，控制电路根据要模拟电阻的值R和激励电流值I计算出所需输出的电压值U，控制数模转换电路输出电压值，进而控制电压输出电路输出设定的电阻值，取样电阻电路将外部设备的激励电流I转换成电压信号，连接至模数转换电路，模数转换电路将此信号转换成数字信号，控制电路根据所要模拟的电阻值R，根据欧姆定律U＝I*R，计算出所要输出的电压值U，控制数模转换电路输出电压U，电压输出电路根据数模转换电路输出的电压U自动跟随，使得Out点的电压为U，如此便使得输出电阻R＝U/I,本发明采用了模数转换电路和数模转换电路，实现了电阻的数字化设置，采用了取样电路和模数转换电路，实现了对激励电流的实时测量，在不同激励电流的情况下，依旧能保证输出的准确性。

在本实施例中，如图1所示，取样电阻电路包括R4、与R4串联的由R2和C1串联组成的滤波电路以及与R2串联的U2B和R6、R5并联组成的放大电路，其中R4为取样电阻,将电流信号转换成电压信号，其中R2和C1组成滤波电路，将R4采样的电压信号进行滤波，消除干扰，U2B、R5、R6组成放大电路，将滤波后的信号进行放大，提高精度。

在本实施例中，如图1所示，模数转换电路包括R3和C2组成的滤波电路以及控制电路U1，滤波电路串联连接控制电路U1中的PD5，滤波电路将取样电阻电路输出的信号进行滤波，消除干扰。

在本实施例中，如图1所示，控制电路U1为带有模数转换功能的单片机，可以将取样电阻电路输出的电压信号转换成数字进行，以便控制电路进行计算，控制电路U1内部存储有程序代码，用于控制所有的电路，以实现所需要的功能。

在本实施例中，如图1所示，数模转换电路包括U3，U3是一款16位的模数转换芯片，通过控制电路U1发出的控制命令输出所需要的电压信号。

在本实施例中，如图1所示，电压输出电路包括与数模转换电路U3的电压反馈脚和电压输出脚并联的U2A以及与U2A中电压信号输出脚串联连接的R1、Q1，用于跟随数模转换电路输出的电压，进而达到模拟热电阻的功能。

在本实施例中，如图1所示，控制电路U1的PD2脚连接数模转换电路U3的数据输入7脚，控制电路U1的PD3脚连接数模转换电路U3的时钟信号6脚，控制电路U1的PD4脚连接数模转换电路U3的同步控制输入5脚。

在本实施例中，如图1所示，计算所要输出的电压值U，根据欧姆定律：

U＝I*R。

在本实施例中，如图1所示，输出电阻R的计算公式：

R＝U/I。

如图1-图2所示，本实施例提供的模拟电阻的电路的原理如下：取样电阻电路将外部设备的激励电流I转换成电压信号，连接至模数转换电路，模数转换电路将此信号转换成数字信号，控制电路根据所要模拟的电阻值R，根据欧姆定律U＝I*R，计算出所要输出的电压值U，控制数模转换电路输出电压U，电压输出电路根据数模转换电路输出的电压U自动跟随，使得Out点的电压为U，如此便使得输出电阻R＝U/I。

综上所述，在本实施例中，按照本实施例的模拟电阻的电路，本实施例提供的模拟电阻的电路，本发明采用了模数转换电路和数模转换电路，实现了电阻的数字化设置，采用了取样电路和模数转换电路，实现了对激励电流的实时测量，在不同激励电流的情况下，依旧能保证输出的准确性。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。