数字电位器供电电路的制作方法

1.本实用新型涉及数字电位器领域，具体涉及一种数字电位器供电电路。


背景技术：

2.数字电位器是一种代替传统机械电位器的集成电路。具有使用灵活、调节精度高、无触点、低噪声、不易污损、抗振动、抗干扰、体积小、寿命长等显著优点，可在许多领域取代机械电位器。在许多实际使用场景中，需要输入输出交流信号。但多数数字电位器厂家采用正向供电方案，此种方案只能调节正向信号大小，交流信号却输出异常。
3.现有技术中，瑞萨(英特矽尔)系列数字电位器在使用中采用正向电源供电，其可调电阻端可输入输出交流信号。但其结构复杂，成本高昂，维护十分麻烦。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种数字电位器供电电路，实现了数字电位器输入输出交流信号的能力，并且极大地降低了制造成本。
5.本实用新型采取如下技术方案实现上述目的，数字电位器供电电路，包括第一比较器、第二比较器以及参考电压电路单元，所述第一比较器的输出端与数字电位器的时钟信号引脚连接，所述第二比较器的输出端与数字电位器的数据信号引脚连接；所述第一比较器和第二比较器的同相输入端均与外部控制模块的控制信号输出端连接，所述第一比较器和第二比较器的反相输入端均与参考电压电路单元连接。
6.进一步的是，数字电位器供电电路还包括第三比较器，所述第三比较器的输出端与数字电位器的使能信号引脚连接，第三比较器的同相输入端与外部控制模块的控制信号输出端连接，第三比较器的反相输入端与参考电压电路单元连接。
7.进一步的是，所述控制信号输出端与第一比较器或第二比较器或第三比较器的同相输入端之间串联有多个电阻。
8.进一步的是，数字电位器供电电路还包括双电源模块，所述双电源模块与参考电压电路单元连接。
9.进一步的是，所述双电源模块包括线性稳压芯片以及电荷泵芯片，所述线性稳压芯片用于将外部输入的a伏电压调整为a/2伏的电压输出，电荷泵芯片用于将a/2伏的输出电压进行电压翻转，再输出-a/2伏的电压，a＞0。
10.进一步的是，所述参考电压电路单元包括多个串联的电阻，多个串联的电阻组成串联电路单元，串联电路单元的一端与a/2伏的电压输出端连接，串联电路单元的另一端与-a/2伏的电压输出端连接。
11.进一步的是，数字电位器供电电路还包括上拉电阻，所述上拉电阻的一端与第一比较器或第二比较器或第三比较器的输出端连接，另一端与a/2伏的电压输出端连接。
12.进一步的是，所述-a/2伏的电压输出端还与数字电位器的接地引脚连接，数字电位器接地引脚还通过第一电容接地。
13.进一步的是，所述a/2伏的电压输出端还与数字电位器的工作电压引脚连接，数字电位器的工作电压引脚还通过第二电容接地。
14.本实用新型通过比较器将现有数字电位器的正向供电改为交流供电，其结构简单，实现了数字电位器电阻端可输入输出交流信号，极大地增加了电路中数字电位器的选型范围，增强了该功能器件的可替代性，利于产品的变更，采购和成本控制。
附图说明
15.图1是本实用新型双电源模块电路结构图。
16.图2是本实用新型数字电位器供电电路结构图。
具体实施方式
17.本实用新型数字电位器供电电路，包括第一比较器、第二比较器以及参考电压电路单元，所述第一比较器的输出端与数字电位器的时钟信号引脚连接，所述第二比较器的输出端与数字电位器的数据信号引脚连接；所述第一比较器和第二比较器的同相输入端均与外部控制模块的控制信号输出端连接，所述第一比较器和第二比较器的反相输入端均与参考电压电路单元连接。
18.数字电位器供电电路还包括第三比较器，所述第三比较器的输出端与数字电位器的使能信号引脚连接，第三比较器的同相输入端与外部控制模块的控制信号输出端连接，第三比较器的反相输入端与参考电压电路单元连接。
19.控制信号输出端与第一比较器或第二比较器或第三比较器的同相输入端之间串联有多个电阻。
20.数字电位器供电电路还包括双电源模块，所述双电源模块与参考电压电路单元连接。
21.双电源模块包括线性稳压芯片以及电荷泵芯片，所述线性稳压芯片用于将外部输入的a 伏电压调整为a/2伏的电压输出，电荷泵芯片用于将a/2伏的输出电压进行电压翻转，再输出-a/2伏的电压，a＞0。
22.参考电压电路单元包括多个串联的电阻，多个串联的电阻组成串联电路单元，串联电路单元的一端与a/2伏的电压输出端连接，串联电路单元的另一端与-a/2伏的电压输出端连接。
23.数字电位器供电电路还包括上拉电阻，所述上拉电阻的一端与第一比较器或第二比较器或第三比较器的输出端连接，另一端与a/2伏的电压输出端连接。
[0024]-a/2伏的电压输出端还与数字电位器的接地引脚连接，数字电位器接地引脚还通过第一电容接地。
[0025]
a/2伏的电压输出端还与数字电位器的工作电压引脚连接，数字电位器的工作电压引脚还通过第二电容接地。
[0026]
本实用新型数字电位器供电电路结构图如图2所示，数字电位器u2的时钟信号引脚sck 与第一比较器u4b的输出端连接，第一比较器u4b的同相输入端与外部控制模块的控制信号输出端连接，控制信号输出端输出mcu控制信号b，第一比较器u4b的同相输入端与外部控制模块的控制信号输出端之间还串联有两个电阻大小为5.1k(即5.1千欧)的电阻，第
一比较器 u4b的反相输入端与参考电压电路单元连接，参考电压电路单元包括串联的电阻r3以及r7， r3电阻大小为2k，r7电阻大小为3k，ref即为参考点，电阻r3的一端与双电源模块的 2.5v 的输出端连接，电阻r7的一端与双电源模块的-2.5v的输出端连接，因此参考点电压为0.5v，第一比较器u4b的输出端还连接有上拉电阻r5，上拉电阻r5与双电源模块的 2.5v的输出端连接，上拉电阻r5的阻值为10k；
[0027]
数字电位器u2的数据信号引脚si与第二比较器u4c的输出端连接，第二比较器u4c的同相输入端与外部控制模块的控制信号输出端连接，控制信号输出端输出mcu控制信号c，第二比较器u4c的同相输入端与外部控制模块的控制信号输出端之间还串联有两个电阻大小为5.1k(即5.1千欧)的电阻，第二比较器u4c的反相输入端与参考电压电路单元连接，第二比较器u4c的输出端还连接有上拉电阻r9，上拉电阻r9与双电源模块的 2.5v的输出端连接，上拉电阻r9的阻值为10k；
[0028]
数字电位器u2的使能信号引脚与第三比较器u4a的输出端连接，第三比较器u4a的同相输入端与外部控制模块的控制信号输出端连接，控制信号输出端输出mcu控制信号a，第三比较器u4a的同相输入端与外部控制模块的控制信号输出端之间还串联有两个电阻大小为5.1k(即5.1千欧)的电阻，第三比较器u4a的反相输入端与参考电压电路单元连接，第三比较器u4a的输出端还连接有上拉电阻r1，上拉电阻r1与双电源 2.5v的输出端连接，上拉电阻r1的阻值为10k；
[0029]
数字电位器u2的接地引脚vss与-2.5v电压输出端连接，并且接地引脚vss通过第一电容c1接地，电容c1为104电容；数字电位器u2的工作电压引脚vdd与 2.5v的电压输出端连接，并且工作电压引脚vdd通过104电容c2接地；数字电位器u2的引脚pb0接地，数字电位器u2的引脚pw0为信号输出端，引脚pa0为信号输入端。
[0030]
mcu控制信号一般采用3.3v或5v，比较器采用
±
2.5v供电，其参考电压ref采用图1 中电阻分压：0.5v。当信号输入0v时，比较器同相输入端(0v)＜比较器反相输入端(0.5v)，则比较器输出低电平(-2.5v)；当信号输入3.3v或5v时，比较器同相输入端(1.75v或2.5v) ＞比较器反相输入端(0.5v)，比较器输出高电平(2.5v)，从而实现控制信号电平转换，为数字电位器提供
±
2.5v电压，保证了控制信号的正常，也保证了信号输入可以采用交流输入 (-2.5v＜信号输入＜2.5v)，从而实现交流信号的大小调节。
[0031]
本实用新型双电源模块电路结构如图1所示，包括线性稳压芯片u1以及电荷泵芯片u3， 5v电压经过线性稳压芯片u1输出 2.5v电压，其结构如下：线性稳压芯片u1的引脚gnd 接地，引脚vin与外部 5v电压连接，并且引脚vin通过电容c3接地，电容c3的参数为 226/10v，引脚out输出 2.5v的电压，并且引脚out通过电容c4接地，电容c4的参数为 226/10v。
[0032]
2.5v的电压经过电荷泵芯片u3实现电压翻转，输出-2.5v的电压，其结构如下：电荷泵芯片u3的引脚gnd接地，引脚cfly 通过电容c5与引脚cfly-连接，电容c5的参数为226/10v，引脚in与 2.5v电压输出端连接，并且引脚in通过电容c7接地，电容c7的参数为106/10v，引脚out输出-2.5v的电压，并且引脚out通过电容c6接地，电容c6的参数为226/10v。
[0033]
综上所述，本实用新型实现了数字电位器输入输出交流信号的能力，并且极大地降低了制造成本。