二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制電阻性負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求申請日為2013年1月10日，申請?zhí)枮?3/738,676的美國專利申請的優(yōu) 先權(quán)，并通過引用將其內(nèi)容整體并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及電源，包括用于提供可變電阻W對此類電源進(jìn)行測試的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 在電子領(lǐng)域中，電源用于各種應(yīng)用場合。如果電源不按所期望的方式工作，那么就 會對其所連接的電氣元件造成損害。因此，在特定應(yīng)用中使用電源時(shí)，需要在使用前和使用 后對電源性能進(jìn)行驗(yàn)證。此驗(yàn)證過程包括為電源提供可變負(fù)載W及對電源的響應(yīng)進(jìn)行評 價(jià)。
[0005] 十進(jìn)電阻箱為一種已知的電源測試設(shè)備。在對提供給電源的負(fù)載進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，十 進(jìn)電阻箱通常需要人工開關(guān)操作。此外，由于十進(jìn)電阻箱通常不設(shè)計(jì)為用于高功率應(yīng)用場 合，因此其使用方面受到限制。再次，即使假設(shè)十進(jìn)電阻箱具有更大的應(yīng)用范圍，由于其設(shè) 計(jì)為需人工開關(guān)操作，在每個(gè)電源都需要在多個(gè)電壓水平上測試的情況下，其將造成巨大 的用戶輸入工作量。
[0006] 此外，此領(lǐng)域中還存在著一些其他人工開關(guān)式可變負(fù)載設(shè)備。例如，可使用電位計(jì) 對電源進(jìn)行測試。然而，與十進(jìn)電阻箱的情況類似，電位計(jì)也通常不設(shè)計(jì)為用于高功率應(yīng)用 場合，因此其在使用方面受到限制。再次，同樣與十進(jìn)電阻箱的情況類似，在大的負(fù)載范圍 內(nèi)對電源測試時(shí)，電位計(jì)也將造成巨大的用戶輸入工作量，而且負(fù)載控制精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] -種用于提供可變電阻的裝置在其一實(shí)施方式中可包括:多個(gè)電阻性元件，每個(gè) 電阻性元件均具有相應(yīng)的阻值；W及多個(gè)開關(guān)。每個(gè)開關(guān)均與所述多個(gè)電阻性元件當(dāng)中的 一個(gè)對應(yīng)電阻性元件相連接，而且每個(gè)開關(guān)均用于選擇性地將所述對應(yīng)電阻性元件納入所 述可變電阻中。所述電阻性元件和開關(guān)可按照二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制方案進(jìn)行設(shè)置。
[000引一種用于提供可變電阻的裝置在其另一實(shí)施方式中可包括多個(gè)開關(guān)式電阻性元 件。每個(gè)電阻性元件均具有相應(yīng)的阻值。所述電阻性元件按照一個(gè)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制值 分組，W提供可變電阻。所述電阻性元件可設(shè)置為自動開關(guān)，W選擇性地貢獻(xiàn)于所述可變電 阻中。
[0009] -種方法在其一實(shí)施方式中可包括提供一裝置，該裝置包括:多個(gè)電阻性元件，每 個(gè)電阻性元件均具有相應(yīng)的阻值；W及多個(gè)開關(guān)，每個(gè)開關(guān)均與所述多個(gè)電阻性元件當(dāng)中 的一個(gè)對應(yīng)電阻性元件相連接，每個(gè)開關(guān)均用于選擇性地將所述對應(yīng)電阻性元件納入所述 可變電阻中。所述電阻性元件和開關(guān)可按照二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制方案進(jìn)行設(shè)置。所述方法 可進(jìn)一步包括自動驅(qū)動所述開關(guān)，W提供一系列預(yù)定阻值。
[0010] 在其各實(shí)施方式中，所述BCD可變電阻裝置可在多種功率條件下實(shí)現(xiàn)寬的可提供 電阻范圍，而且可用于為原型電路提供選定的阻值，從而為最終版電路確定合適的阻值。在 上述或其他實(shí)施方式中，所述裝置可用于調(diào)節(jié)控制環(huán)路或控制電路。在上述或其他實(shí)施方 式中，所述裝置可用于在一種或多種電阻水平下測試及驗(yàn)證電源性能。
【附圖說明】
[0011] W下，通過參考附圖，W例示方式對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述。附圖中：
[0012] 圖1為用于提供二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制電阻值的可變電阻裝置在其一實(shí)施方式中的 示意圖。
[0013] 圖2為二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制電阻器組在其一實(shí)施方式中的例示狀態(tài)示意圖。
[0014] 圖3為自動操作式可變電阻裝置在其一實(shí)施方式中的示意圖。
[0015] 圖4為通過用于提供二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制電阻值的可變電阻裝置驗(yàn)證電源性能的 方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 此處將對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳述，各實(shí)施例見于W下描述及附圖圖示。雖然 此處通過實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行了描述，可W理解的是其并不用于將本發(fā)明限制于運(yùn)些實(shí) 施方式。相反地，本發(fā)明意在涵蓋所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神和范圍可囊括的所有 替代、改進(jìn)和等同方案。
[0017] 圖1為用于提供二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制電阻值的可變電阻裝置10在其一實(shí)施方式中 的示意圖。所述裝置10設(shè)置為根據(jù)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制(BCD)方案提供電阻值，本文中可稱 之為BCD可變電阻裝置IOdBCD可變電阻裝置10包括分成多個(gè)組40的多個(gè)電阻性元件20W及 多個(gè)開關(guān)30。
[0018] 每個(gè)電阻性元件20均可W為能夠提供已知電阻的單個(gè)或多個(gè)電阻器、晶體管或其 他元器件，或電阻器、晶體管或其他元器件的組合。在一種實(shí)施方式中，所述電阻性元件可 串聯(lián)設(shè)置，W提供選定電阻值。在其他實(shí)施方式中，所述電阻性元件可并聯(lián)設(shè)置，或部分并 聯(lián)部分串聯(lián)設(shè)置。每個(gè)電阻性元件20可具有由所述BCD方案確定的相應(yīng)電阻。
[0019] 所述開關(guān)可用于改變所述裝置提供的電阻值。每個(gè)開關(guān)30均可與一個(gè)或多個(gè)電阻 性元件20相連接，W選擇性地將運(yùn)一個(gè)或多個(gè)電阻性元件20連接至電阻性通道50內(nèi)。所述 電阻性通道可決定所述裝置所提供的可變電阻的大小。開關(guān)30可采取各種形式，包括但不 限于：晶體管，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)，W及其他半導(dǎo)體器件。
[0020] 電阻性元件20和開關(guān)30可分為N個(gè)組40。在一種實(shí)施方式中，例如在圖1所示的實(shí) 施方式中分為=個(gè)組401，402,4(^，每個(gè)組40均含有四個(gè)電阻性元件20，分別與四個(gè)開關(guān)30 相連接。每個(gè)組40內(nèi)的每一電阻性元件20所具有的電阻可與該組40內(nèi)的每個(gè)其他電阻性元 件20的電阻處于同一數(shù)量級。例如，組40內(nèi)的每一電阻性元件20均可具有0~1歐姆范圍內(nèi) 的電阻。在一種實(shí)施方式中，每個(gè)組40可包括四個(gè)電阻性元件20,分別具有約為IX l〇x、2X 10X、4X10X?及8X10X歐姆的電阻，其中，X可W為正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零。
[0021] 圖2為二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制電阻性元件組40在一種實(shí)施方式中的例示狀態(tài)示意 圖。雖然該電阻性元件組在圖1中示為第一組4〇1，但是并不限于此。電阻性元件組4〇1包括四 個(gè)與相應(yīng)開關(guān)301-304?及電源100相連接的電阻性元件2〇1-2〇4。在一種實(shí)施方式中，開關(guān) 30可分別獨(dú)立驅(qū)動（即打開或關(guān)閉），W將電阻性元件20當(dāng)中的被選定的電阻性元件連接至 電阻性通道50內(nèi)。例如，可打開開關(guān)3〇2和3〇3, W將電阻性元件2〇2和2〇3納入電阻性通道50 中，從而使電阻性元件2〇2和2〇3貢獻(xiàn)于所述可變電阻。此外，可關(guān)閉開關(guān)3〇1和304，W將電阻 性元件2〇1和2〇4從電阻性通道50中移除，從而將電阻性元件2〇1和2〇4從所述可變電阻中排 除（即相應(yīng)電阻性元件未貢獻(xiàn)于所述可變電阻）。
[0022] 更一般而言，開路開關(guān)30可使與該開路開關(guān)30相連的電阻性元件20連接于決定所 述可變電阻的電阻性通道50中，而閉路開關(guān)30可使與其相連的電阻性元件20不連接于決定 所述可變電阻的電阻性通道50中。當(dāng)然，在一種實(shí)施方式中，也可反其道而行之，即閉路開 關(guān)可對應(yīng)納入電阻性通道50中的電阻性元件，而開路開關(guān)可對應(yīng)從電阻性通道50中移除的 電阻性元件。
[0023] 如上所述，電阻性元件20和開關(guān)30可按照BCD方案50設(shè)置。與傳統(tǒng)十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn) 制表達(dá)式不同，二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)是指每個(gè)十進(jìn)制位均對應(yīng)四個(gè)二進(jìn)制位（即電阻性 元件）的編碼十進(jìn)制數(shù)。其中，第一個(gè)二進(jìn)制位的取值可為0或1，第二個(gè)二進(jìn)制位的取值可 為0或2,第=個(gè)二進(jìn)制位的取值可為0或4,第四個(gè)二進(jìn)制位的取值可為0或8。因此，組合后 的四個(gè)二進(jìn)制位可表示介于〇(表示為0000)和9(表示為1001)之間的值。此外，使用多組的 四個(gè)二進(jìn)制位可表示大于1位的十進(jìn)制數(shù)。例如，十進(jìn)制數(shù)4對應(yīng)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù) 0100，而十進(jìn)制數(shù)14對應(yīng)二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)00010100。
[0024] 參考圖1和圖2,在BCD可變電阻裝置10的一種實(shí)施方式中，每個(gè)組40均可對應(yīng)一個(gè) 十進(jìn)制位，且每個(gè)組40內(nèi)的四個(gè)電阻性元件20可對應(yīng)每個(gè)十進(jìn)制位所對應(yīng)的四個(gè)二進(jìn)制 位。在一種實(shí)施方式中，開路開關(guān)(即開關(guān)3〇2,3〇3)可將連接于其上的電阻性元件（即電阻性 元件2〇2,2〇3)納入電阻性通道中，從而使電阻性元件20貢獻(xiàn)于裝置10的可變電阻。相反地， 在一種實(shí)施方式中，閉路開關(guān)（即開關(guān)3〇1，3〇4)可將連接于其上的電阻性元件（即電阻性元 件2〇1，2〇4)從電阻性通道中移除，從而將電阻性元件20從裝置10的可變電阻中排除。
[0025] 在BCD方案的一種實(shí)施方式中，每個(gè)組40可包括四個(gè)電阻性元件20,而且裝置10所 提供的可變電阻的總值可根據(jù)下式(1)計(jì)算：
[0026]
[0027] 其中，ii表示組號，i2表示組ii內(nèi)的電阻性元件(20)。
[0028] 裝置10可具有多種用途。在一種實(shí)施方式中，裝置10可用于為原型電路提供選定 電阻，從而為最終版電路確定合適電阻。在上述或其他實(shí)施方式中，該裝置可用于調(diào)節(jié)控制 環(huán)路或控制電路。在上述或其他實(shí)施方式中，該裝置可用于在一種或多種電阻水平下測試 或驗(yàn)證電源性能。
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