一种可调电阻组合电路的控制方法
阅读说明：本技术 一种可调电阻组合电路的控制方法 (Control method of adjustable resistor combined circuit ) 是由 朱浩明 裴芳利 王培征 雷丰科 黄云龙 于 2021-01-04 设计创作，主要内容包括：本发明供一种可调电阻组合电路的控制方法,组合电路包括粗调电路和微调电路；粗调电路与微调电路串联；本发明通过控制器根据目标电阻值Rd,对不同的电位器分别进行调节,通过步进值进计算出粗调电路的电位器的电阻值；进而通过求余运算计算出余数m；控制器根据余数m的数值对不同微调电位器的电阻Rw进行调节；这样精度高、控制灵活。(The invention provides a control method of an adjustable resistance combined circuit, wherein the combined circuit comprises a coarse tuning circuit and a fine tuning circuit; the coarse tuning circuit is connected in series with the fine tuning circuit; according to the invention, different potentiometers are respectively regulated by the controller according to the target resistance value Rd, and the resistance value of the potentiometer of the coarse regulating circuit is calculated through the step value; further calculating a remainder m through remainder operation; the controller adjusts the resistance Rw of different trimmer potentiometers according to the value of the remainder m; therefore, the precision is high and the control is flexible.)
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种可调电阻组合电路的控制方法。
背景技术
数字电位器(DigitalPotentiometer)也称数控可编程电阻器，是一种代替传统机械电位器(即，模拟电位器)的新型互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxideSemiconductor，CMOS)数字、模拟混合信号处理的集成电路。数字电位器由数字输入控制，产生一个模拟量的输出。依据数字电位器的不同，抽头电流最大值可以从几百微安到几个毫安。目前，数字电位器通常用来模拟温变电阻的阻值，将温变电阻的阻值信号转换为模拟信号，由于数字电位器中电阻网络的可调节的最小电阻值过大，也就是说数字电位器的调节的精度过大，从而不能够精确的模拟出温变电阻的阻值。
为解决上述问题，在中国申请号为201911324115.5；公布日为2020.4.17的专利文献中公开一种可变电阻模拟电路及可变电阻模拟电路的参数设计方法；可变电阻模拟电路包括细调电路和粗调电路，以及分别与细调电路的第一控制端和粗调电路的第二控制端连接的控制器；控制器用于调节所述细调电路和/或所述粗调电路的阻值；粗调电路的输入端与所述可变电阻模拟电路的输入端连接，粗调电路的输出端与细调电路的输入端连接；细调电路的输入端与粗调电路的输出端连接，细调电路的输出端与可变电阻模拟电路的输出端连接，细调电路的输入端与可变电阻模拟电路的输入端连接。
但是该可变电阻模拟电路的第一电阻精密电阻；且通过将第一电阻与数字电位器并联改变细调电路的调节精度；这样电路的误差大，其电阻值不是线性可调的。
发明内容
本发明提供一种电路结构简单、电阻值调节精度高的可调电阻组合电路的控制方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种可调电阻组合电路的控制方法，组合电路包括第一电阻端、第二电阻端和控制器；第一电阻端与粗调电路的输入端连接；粗调电路的输出端与微调电路的输入端连接；微调电路的输出端与第二电阻端连接；控制器与粗调电路的控制端、微调电路的控制端连接；粗调电路包括第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器；第一粗调电位器、第二粗调电位器与第三粗调电位器之间并联；微调电路包括一个以上微调电位器；
组合电路的控制方法包括以下步骤：
（1）.预设目标电阻值Rd；预设微调电位器数量n的数值；第三粗调电位器的步进值为RJ1；第二粗调电位器的步进值为RK1；第一粗调电位器的步进值为RL1；
（2）.进行RJ=RJ1* F(Rd/ RJ1)运算；得到RJ的值；RJ为当目标电阻为Rd时，第三粗调电位器的当前电阻调节值；
（3）.进行RK= RK1* F（Rd-RJ）运算；得到RK的值；RK为当目标电阻为Rd时，第二粗调电位器的当前电阻调节值；
（4）.进行RL= RL1* F（Rd-RJ-RK）运算；得到RL的值；RL为当目标电阻为Rd时，第一粗调电位器的当前电阻调节值；
（5）.进行Rb=Rd-RJ-RK-RL运算；得到Rb的值；Rb为当目标电阻为Rd时，n个微调电位器串联后的当前电阻调节值；
（6）.进行m=（Rb*n）% n运算；得到m的值；m为微调电路的余数；
（7）.进行R0=Rb*n-m运算；得到R0的值；R0为微调电路的基准电阻；
（8）.若m=0，则进行步骤（9）；若m＞0，则进行步骤（10）；
（9）.将n个微调电位器的电阻值设为R0；
（10）.将（n-m）个微调电位器的电阻值设为R0；将m个微调电位器的电阻值设为R0+n。
以上方法，控制器根据目标电阻值Rd，先对第三粗调电位器进行一个步进值的调节，然后确定第二粗调电位器和第一粗调电位器的当前调节值，由于粗调电阻与细调电阻串联，且细调电阻内多个细调电位器并联，从而根据目标电阻值减去三个粗调电位器的电阻值确定多个细调电位器的电阻值，然后确定n个细调电位器上调节值，并根据多个细调电位器的电阻值与n是否整除，确定不同情况下细调电位器的调节的电阻值，在不能整除的情况下，对n-m个细调电位器调节，对m个细调电位器进行分别调节，从而使得不改步进值的情况下，细调和粗调电位器的调节更加可靠，且调节之后的目标电阻值更加可靠，对不同的电位器分别进行调节，因为微调电路与粗调电路是串联设置；通过先计算出第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器的调节电阻值从而得出微调电位器的调节电阻值；同时第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器的电阻值通过步进值进计算的，这样控制器通过改变第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器的调节步数即可实现对电阻值的控制，这样电阻值是线性可调的；同时在计算第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器的电阻值时进行了RoundDown（向下（绝对值减小的方向）舍入数字）运算；这样精度高；本方案还通过求余运算，得出范围在[0，n]的余数m；控制器根据余数m的数值对不同微调电位器的电阻值进行调节；这样精度高、控制灵活；同时该组合电路通过微调电路与粗调电路串联形成，而微调电路与粗调电路由不同的电位器组成，电路设计简单，成本低。
进一步的，控制器与n个微调电位器单独连接；n的数值为10。
进一步的，第三粗调电位器的步进值RJ1大于第二粗调电位器的步进值RK1。
进一步的，第二粗调电位器的步进值RK1大于第一粗调电位器的步进值RL1。
进一步的，第一粗调电位器的滑动端与第一电阻端连接，第一粗调电位器的一端与控制器连接，第一粗调电位器的另一端与第二粗调电位器的滑动端连接，第二粗调电位器的一端与控制器连接，第二粗调电位器的另一端与第三粗调电位器的滑动端连接；第三粗调电位器的一端与控制器连接，第三粗调电位器的另一端与一个以上的微调电位器的滑动端连接，一个以上微调电位器的一端与控制器连接，一个以上微调电位器的另一端相连后与第二电阻端连接。
附图说明
图1为使用本发明的组合电路的示意图。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1-2所示；一种可调电阻组合电路的控制方法，组合电路包括第一电阻端1、第二电阻端2和控制器3；第一电阻端1与粗调电路的输入端连接；粗调电路的输出端与微调电路的输入端连接；微调电路的输出端与第二电阻端2连接；控制器3与粗调电路的控制端、微调电路的控制端连接；粗调电路包括第一粗调电位器41、第二粗调电位器42和第三粗调电位器43；第一粗调电位器41、第二粗调电位器42与第三粗调电位器43之间并联；微调电路包括一个以上微调电位器44。一个以上微调电位器44与的控制器3单独连接。在本实施例中，微调电位器44设有十个。第三粗调电位器43的步进值RJ1大于第二粗调电位器42的步进值RK1，第二粗调电位器42的步进值RK1大于第一粗调电位器41的步进值RL1。
第一粗调电位器的滑动端与第一电阻端连接，第一粗调电位器的一端与控制器连接，第一粗调电位器的另一端与第二粗调电位器的滑动端连接，第二粗调电位器的一端与控制器连接，第二粗调电位器的另一端与第三粗调电位器的滑动端连接；第三粗调电位器的一端与控制器连接，第三粗调电位器的另一端与一个以上的微调电位器的滑动端连接，一个以上微调电位器的一端与控制器连接，一个以上微调电位器的另一端相连后与第二电阻端连接。
在本实施中，第一粗调电位器41、第二粗调电位器42、第三粗调电位器43和微调电位器44都是数字电位器；第三粗调电位器43的型号为：X9C104；第二粗调电位器42的型号为：X9C103；第一粗调电位器41和微调电位器44的型号为X9C102。
组合电路的控制方法包括以下步骤：
（1）.预设目标电阻值Rd；预设微调电位器数量n的数值；第三粗调电位器的步进值为RJ1；第二粗调电位器的步进值为RK1；第一粗调电位器的步进值为RL1。
（2）.进行RJ=RJ1* F(Rd/ RJ1)运算；得到RJ的值；RJ为当目标电阻为Rd时，第三粗调电位器的当前电阻调节值。
（3）.进行RK= RK1* F（Rd-RJ）运算；得到RK的值；RK为当目标电阻为Rd时，第二粗调电位器的当前电阻调节值。
（4）.进行RL= RL1*F（Rd-RJ-RK）运算；得到RL的值；RL为当目标电阻为Rd时，第一粗调电位器的当前电阻调节值。
（5）.进行Rb=Rd-RJ-RK-RL运算；得到Rb的值；Rb为当目标电阻为Rd时，n个微调电位器串联后的当前电阻调节值。
（6）.进行m=（Rb*n）% n运算；得到m的值；m为微调电路的余数。
（7）.进行R0=Rb*n-m运算；得到R0的值；R0为微调电路的基准电阻。
（8）.若m=0，则进行步骤（9）；若m＞0，则进行步骤（10）。
（9）.将n个微调电位器的电阻值设为R0。
（10）.将（n-m）个微调电位器的电阻值设为R0；将m个微调电位器的电阻值设为R0+n。
所述步骤（2）、（3）和（4）中，F为RoundDown向下（绝对值减小的方向）舍入数字运算。
以上方法，控制器根据目标电阻值Rd，先对第三粗调电位器进行一个步进值的调节，然后确定第二粗调电位器和第一粗调电位器的当前调节值，由于粗调电阻与细调电阻串联，且细调电阻内多个细调电位器并联，从而根据目标电阻值减去三个粗调电位器的电阻值确定多个细调电位器的电阻值，然后确定n个细调电位器上调节值，并根据多个细调电位器的电阻值与n是否整除，确定不同情况下细调电位器的调节的电阻值，在不能整除的情况下，对n-m个细调电位器调节，对m个细调电位器进行分别调节，从而使得不改步进值的情况下，细调和粗调电位器的调节更加可靠，且调节之后的目标电阻值更加可靠，对不同的电位器分别进行调节，因为微调电路与粗调电路是串联设置；通过先计算出第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器的调节电阻值从而得出微调电位器的调节电阻值；同时第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器的电阻值通过步进值进计算的，这样控制器通过改变第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器的调节步数即可实现对电阻值的控制，这样电阻值是线性可调的；同时在计算第一粗调电位器、第二粗调电位器和第三粗调电位器的电阻值时进行了RoundDown（向下（绝对值减小的方向）舍入数字）运算；这样精度高；本方案还通过求余运算，得出范围在[0，n]的余数m；控制器根据余数m的数值对不同微调电位器的电阻值进行调节；这样精度高、控制灵活；同时该组合电路通过微调电路与粗调电路串联形成，而微调电路与粗调电路由不同的电位器组成，电路设计简单，成本低上述方案中，步骤（1）具体为：预设 n的数值为10。
步骤（6）中，若Rb为53；则m为3；若Rb为40，则m为0。通过进行取余运算，避免n不能被Rb整除，无法根据Rb精准控制每个细调电位器的电阻值。
步骤（9）中，若m为2；则步骤（10）中，将八个微调电位器44的电阻值设为R0；将两个微调电位器44的电阻值设为R0+n。
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