本發(fā)明屬于電路領(lǐng)域，尤其是涉及一種柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)測試用壓控電阻電路。

背景技術(shù)：

柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)測試是電控系統(tǒng)生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，測試中需要模擬各種工況下的發(fā)動機傳感器信號以供電控系統(tǒng)采集。常用的柴油發(fā)動機傳感器如：排溫、水溫、油溫等輸出均為可變電阻信號，目前常用的模擬該類傳感器信號的測試臺有兩種：

第一種是通過數(shù)字電位器提供所需電阻信號，該方式輸出信號為離散值，通常只有幾個固定的測試點，無法保證測試的全面性和準(zhǔn)確性。

第二種是采用滑動電阻器提供所需電阻信號，通過操作改變電阻器的滑動觸點臂位置,輸出相應(yīng)的電阻信號。該方式可以實現(xiàn)電阻的連續(xù)無極調(diào)節(jié)，但操作不方便，且難以精確定位觸點臂位置，電阻輸出值精確度不高，導(dǎo)致測試精度及準(zhǔn)確性難以保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種壓控電阻電路，以解決現(xiàn)有柴油發(fā)動機電控系統(tǒng)測試臺提供的可變電阻信號存在的測試范圍不全面和精度不準(zhǔn)確的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種壓控電阻電路，包括乘法器芯片、電壓跟隨電路、反饋放大電路、場效應(yīng)管Q1和基準(zhǔn)電阻Res，所述乘法器芯片分別電連接至所述電壓跟隨電路和所述場效應(yīng)管Q1，所述場效應(yīng)管Q1與所述反饋放大電路和所述基準(zhǔn)電阻Res電連接。

進一步的，所述乘法器芯片的型號為AD734,所述乘法器芯片的引腳X1接輸入電壓，引腳W經(jīng)電阻R1后分別連接至所述場效應(yīng)管Q1的柵極、電阻R2的一端，所述電阻R2的另一端接地。

進一步的，所述電壓跟隨電路包括運算放大器A1，所述運算放大器A1的正向輸入端連接至所述場效應(yīng)管Q1的漏極，負(fù)向輸入端和輸出端均連接至所述乘法器芯片的引腳Z2。

進一步的，所述反饋放大電路包括運算放大器A2，所述運算放大器A2的正向輸入端分別連接至所述場效應(yīng)管Q1的源極、所述基準(zhǔn)電阻Res的一端，所述基準(zhǔn)電阻Res的另一端接地，所述運算放大器A2的負(fù)向輸入端經(jīng)電阻R5接地、經(jīng)電阻R4連接至所述乘法器芯片的引腳Y2，所述引腳Y2連接至所述運算放大器A2的輸出端。

進一步的，所述場效應(yīng)管Q1的漏極、源極均連接至輸出電壓，所述場效應(yīng)管Q1的漏極和源極之間連接電阻R3，所述電阻R3為負(fù)載電阻，其阻值為100KΩ。

進一步的，所述場效應(yīng)管Q1的類型為結(jié)型場效應(yīng)管JFET。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的壓控電阻電路具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的壓控電阻電路，提供了一種閉環(huán)控制、壓控可調(diào)的電阻模擬電路，可通過改變外部輸入電壓平滑連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電阻值的變化，可控精度高。

(2)本發(fā)明所述的壓控電阻電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，采用通用芯片，適用范圍廣，通用性強，穩(wěn)定性和可靠性易于保證。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所述的壓控電阻電路的原理圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-乘法器芯片；2-電壓跟隨電路；3-反饋放大電路。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

一種壓控電阻電路，如圖1所示，包括乘法器芯片1、電壓跟隨電路2、反饋放大電路3、場效應(yīng)管Q1和基準(zhǔn)電阻Res，所述乘法器芯片1分別電連接至所述電壓跟隨電路2和所述場效應(yīng)管Q1，所述場效應(yīng)管Q1與所述反饋放大電路3和所述基準(zhǔn)電阻Res電連接。

所述乘法器芯片1的型號為AD734,所述乘法器芯片1的引腳X1接輸入電壓，引腳W經(jīng)電阻R1后分別連接至所述場效應(yīng)管Q1的柵極、電阻R2的一端，所述電阻R2的另一端接地；所述AD734有三對差動輸入端，分別為X1、X2；Y1、Y2；Z1、Z2；三個分母電壓控制端，分別為U0、U1、U2；輸出端W；正電源供電端VP；電壓控制使能DD；參考電壓ER和負(fù)電源供電VN,其中差動輸入端X2、Y1和Z1均接地，三個分母電壓控制端U0、U1和U2均接地，正電源供電端VP連接+15V供電電源；負(fù)電源供電VN連接-15V供電電源；電壓控制使能DD及參考電壓ER端懸空。

所述電壓跟隨電路2包括運算放大器A1，所述運算放大器A1的正向輸入端連接至所述場效應(yīng)管Q1的漏極，負(fù)向輸入端和輸出端均連接至所述乘法器芯片1的引腳Z2。

所述反饋放大電路3包括運算放大器A2，所述運算放大器A2的正向輸入端分別連接至所述場效應(yīng)管Q1的源極、所述基準(zhǔn)電阻Res的一端，所述基準(zhǔn)電阻Res的另一端接地，所述運算放大器A2的負(fù)向輸入端經(jīng)電阻R5接地、經(jīng)電阻R4連接至所述乘法器芯片1的引腳Y2，所述引腳Y2連接至所述運算放大器A2的輸出端。

所述場效應(yīng)管Q1的漏極、源極均連接至輸出電壓，其中場效應(yīng)管Q1的漏極連接至輸出電壓的Rout端，所述場效應(yīng)管Q1的漏極和源極之間連接電阻R3，所述電阻R3為負(fù)載電阻，其阻值為100KΩ。

所述場效應(yīng)管Q1的類型為結(jié)型場效應(yīng)管JFET。

一種壓控電阻電路的工作原理為：

一種壓控電阻電路，外部控制電壓從AD734的X1引腳輸入，控制電壓允許變化范圍為10mV～10V，AD734的傳遞函數(shù)為：

式中,X₁、X₂、Y₁、Y₂、Z₁、Z₂、U₁、U₂依次為AD734引腳X₁、X₂、Y₁、Y₂、Z₁、Z₂、U₁、U₂的電壓值。

依據(jù)本發(fā)明的電路連接方式，A₀為固定值10，分母電壓控制端U0、U1、U2接地，則除數(shù)為固定值10。AD734的輸出端W控制場效應(yīng)管Q1柵源端電壓值的變化，場效應(yīng)管Q1工作在可變電阻區(qū)域，場效應(yīng)管Q1漏源間等效電阻值隨著電壓值的改變發(fā)生變化。同時場效應(yīng)管Q1的漏極電壓值反饋輸入到AD734引腳Z2，場效應(yīng)管Q1柵源極電壓經(jīng)反饋放大電路3輸入到AD734引腳Y2,形成閉環(huán)控制。反饋放大電路3是一個負(fù)反饋電路網(wǎng)，其放大倍數(shù)由電阻R4和電阻R5決定，選用合適的電阻R4和電阻R5阻值,使放大后的輸出電壓為輸入電壓的十倍，根據(jù)電路連接關(guān)系和傳遞函數(shù)，可得：

UI＝X1 式(2)

X1*Y2＝10*Z2 式(3)

Y2＝10*Res*I 式(4)

Z2＝I*(Res+R_out) 式(5)

式中:UI——外部輸入電壓

I——流過場效應(yīng)管Q1漏源極電流,

Res——基準(zhǔn)電阻阻值

Rout——輸出電阻值

解算可得：R_out＝UI*Res

即輸出電阻值可隨輸入電壓的變化均勻連續(xù)變化，變化范圍大小取決于所選基準(zhǔn)電阻值Res和外部輸入電壓值。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。