(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010534798.3
(22)申请日 2020.06.12
(71)申请人 成都师范学院
地址 611130 四川省成都市温江区海科路
东段99号
(72)发明人 余波
(51)Int.Cl.
G05F 1/56(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种压控电阻电路，包括电阻
R 1、电阻R 2、电流传输器U 1和乘法器M 1。目的在于 续变化或阻值可调范围窄的问题。
本发明的端口a、b的电气特性等效了电阻特性，且电阻值变化 受到电压u c (t)的控制，只需要使用4个元器件，
具有结构简单、便于实现、不含机械部分、阻值可
连续变化和阻值调节范围大的特点。本发明可广
泛地应用到各种需要可调电阻(特别是压控电
阻
)的电路设计场合。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 111625042 A 2020.09.04
C N 111625042
A
1.一种压控电阻电路，其特征在于，包括电阻R 1、电阻R 2、电流传输器U 1和乘法器M 1；所述电阻R 1的一端与输入端口a连接，所述电阻R 1的另一端与电流传输器U 1的x引脚连接，所述电流传输器U 1的z引脚与电阻R 2的一端相连，所述电阻R 2的另一端接地，所述电流传输器U 1的w 引脚与乘法器M 1的输入端m引脚相连，所述电流传输器U 1的y引脚与乘法器M 1的输出端v连接，所述乘法器M 1的输入端n引脚与控制电压u c (t)相连；所述电流传输器U 1的端口特性为：u x ＝u y ，i z ＝i x ，i y ＝0，u w ＝u z ，u x 、u y 、u z 和u w 分别表示电流传输器U 1的x、y、z和w引脚的电压，i x 、i y 和i z 分别表示电流传输器U 1的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。
2.根据权利要求1所述的压控电阻电路，其特征在于，所述电流传输器U 1的型号为AD844。
3.根据权利要求1所述的压控电阻电路，其特征在于，所述乘法器M 1的型号为AD633。
4.根据权利要求1所述的压控电阻电路，其特征在于，所述乘法器M 1输出端v的电压u v 、输入端m的电压u m 、输入端n的电压u n 关系为：u v ＝gu m u n ，g为乘法器M 1的尺度因子。
权 利 要 求 书1/1页CN 111625042 A
压控电阻电路
技术领域
[0001]本发明专利涉及可调电阻电路设计领域，具体涉及压控电阻电路。
背景技术
[0002]在电路设计时，有时需要使用可调电阻。可调电阻主要包括电位器、电阻箱、敏感电阻、数字电位器、可调电阻电路等。
[0003]电位器是一种含有机械的元件，能把机械位移变化转化为电阻值变化，一般由电阻实体和可移动电刷组成。电位器一般只能定性的连续改变电阻值，很难知道电阻值已调到的具体值。电阻箱可通过旋
转不同的旋钮改变电阻值，调节旋盘指示了电阻值。电阻箱的电阻值准确度高，但电阻值的变化不是连续，体积较大，也含有机械结构。敏感电阻也称为电阻式传感器，其电阻值随着温度、光强、磁通、湿度等外界物理因素的变化而变化。敏感电阻主要作为传感器使用。数字电位器的电阻值改变受到电信号控制，近年来得到了广泛的使用，但数字电位器的电阻值不能连续改变，且电阻变化范围有限。
[0004]可调电阻电路是一种通过电路来模拟可调电阻的电路，电路的端口特性与可调电阻相同。目前的可调电阻电路主要通过结型场效应晶体管(JFET)工作在可变电阻区的方式来实现，电阻的可调范围很窄。本发明涉及的压控电阻电路，其等效的电阻由电压控制，属于可调电阻电路的一种。
发明内容
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种压控电阻电路，解决现有可调电阻含有机械结构或阻值不能连续变化或阻值可调范围窄的问题。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下：压控电阻电路，包括电阻R1、电阻R2、电流传输器U1和乘法器M1；所述电阻R1的一端与输入端口a连接，所述电阻R1的另一端与电流传输器U1的x引脚连接，所述电流传输器U1的z引脚与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端接地，所述电流传输器U1的w引脚与乘法器M1的输入端m引脚相连，所述电流传输器U1的y 引脚与乘法器M1的输出端v连接，所述乘法器M1的输入端n引脚与控制电压u c(t)相连；所述电流传输器U1的端口特性为：u x＝u y，i z＝i
x，i y＝0，u w＝u z，u x、u y、u z和u w分别表示电流传输器U1的x、y、z和w引脚的电压，i x、i y和i z分别表示电流传输器U1的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。
[0007]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0008]进一步，所述电流传输器U1的型号为AD844；采用本步的有益效果是：AD844是常用的电流反馈运算放大器，工作在无反馈状态时，可直接实现电流传输器的运算功能，具有高宽带、响应快和易于购买的优点。
[0009]进一步，所述乘法器M1的型号为AD633；采用本步的有益效果是：AD633是完整的四象限模拟乘法器，具有高输入阻抗、高宽带、应用范围广和易于购买的优点。
[0010]进一步，所述乘法器M1输出端v的电压u v、输入端m的电压u m、输入端n的电压u n关系
为：u v＝gu m u n，g为乘法器M1的尺度因子。
[0011]本发明的有益效果是：在本发明中，压控电阻端口a、b的电气特性等效了电阻特性，且电阻值变化受到电压u c(t)的控制，只需要使用4个元器件，具有结构简单、便于实现、不含机械部分、阻值可连续变化和阻值调节范围大的特点，可广泛地应用到各种需要可调电阻(特别是压控电阻)的电路设计场合。
附图说明
[0012]图1为本发明的原理图
具体实施方式
[0013]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0014]如图1所示，压控电阻电路，包括电阻R1、电阻R2、电流传输器U1和乘法器M1；电阻R1的一端与输入端口a连接，电阻R1的另一端与电流传输器U1的x引脚连接，电流传输器U1的z 引脚与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，电流传输器U1的w引脚与乘法器M1的输入端m引脚相连，电流传输器U1的y引脚与乘法器M1的输出端v连接，乘法器M1的输入端n引脚与控制电压u c(t)相连；电流传输器U1的端口特性为：u x＝u y，i z＝i x，i y＝0，u w＝u z，u x、u y、u z和u w分别表示电流传输器U1的x、y、z和w引脚的电压，i x、i y和i z分别表示电流传输器U1的x引脚、y引脚和z引脚的电流值。
[0015]在本发明实施例中，电流传输器U1的型号为AD844。
[0016]在本发明实施例中，乘法器M1的型号为AD633。
[0017]在本发明实施例中，乘法器M1输出端v的电压u v、输入端m的电压u m、输入端n的电压u n关系为：u v＝gu m u n，g为乘法器M1的尺度因子。
[0018]本发明的工作原理为：
[0019]根据图1，并依据欧姆定律、电流传输器U1的端口特性可得端口a的输入电流：
[0020]
[0021]式中，u x(t)表示电流传输器U1的x引脚电压，u y(t)表示电流传输器U1的y引脚电压，u v(t)表示乘法器M1输出端v的电压。
[0022]乘法器M1输出端v的电压u v(t)、输入端m的电压u m(t)、输入端n的电压u n(t)关系为：
[0023]u v(t)＝gu m(t)u n(t)＝gu n(t)i in(t)R2， (2)
[0024]g为乘法器M1的尺度因子。由式(1)和式(2)可得，
[0025]
[0026]即
[0027]u in(t)＝i in(t)R1+gu n(t)i in(t)R2。 (4)
[0028]由此可得图1所示压控电阻电路端口a、端口b间等效的电阻
[0029]
[0030]即实现了等效电阻值R M受到电压u c(t)的控制。
[0031]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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