[发明专利]多阶多参可调电气负载装置

说明书

技术领域

本发明涉及电路设计领域，具体的说是一种多阶多参可调的电气负载装置。

背景技术

人们在进行电路设计时，往往会遇到未知的负载，而通常未知负载的特性 会影响电路前端的信源品质，造成电路的设计效果与实际电路的应用结果出现 较大的偏差。为了解决这个问题，人们用了多种多样的电路来模拟负载。而传 统的电气负载主要分为电阻负载、电感负载、电容负载，以及各种阻性元件、 感性元件、容性元件组成的混合负载。传统的解决方式都是设计人员事先有针 对性的对负载进行验算，搭接出一个模拟负载，使其能够模拟未知负载。但这 些电路都只能针对有限的负载，其应用领域单一。

现有技术的缺点是：没有一种模拟负载装置同时具备多种一阶、二阶甚至 三阶负载的多种参数的模拟功能，只能针对有限的负载，其应用领域单一。

发明内容

本发明的目的是提供一种多阶多参可调电气负载装置，能够同时具备多种 一阶、二阶负载的多种参数的模拟功能，应用领域广泛。

为达到上述目的，本发明表述一种多阶多参可调电气负载装置，其关键在 于：设置有模拟元件电路和开关时间控制器，其中，模拟元件电路由电阻组电 路、电容组电路、电感组电路、第一切换开关和第二切换开关组成，所述电阻 组电路并联有m个电阻，每个电阻的前端分别串联一个电阻开关后与输入正端 连接，m个电阻的后端连接所述电感组电路；

所述电感组电路并联有n个电感，每个电感的前端分别串联一个电感开关 后与所述电阻组电路连接，n个电感的后端连接所述电容组电路；

所述电容组电路并联有k个电容，每个电容的前端分别串联一个电容开关 后与所述电感组电路连接，k个电容的后端接输入负端，该输入负端与输出负端 连接；

所述电阻组电路的m个电阻后端与输出正端之间连接所述第一切换开关； 所述电感组电路的n个电感后端与输出正端之间连接所述第二切换开关；

所述开关时间控制器设置有第一切换开关控制端、第二切换开关控制端、m 个电阻控制端、n个电感控制端和k个电容控制端，分别连接所述第一切换开关、 第二切换开关，以及所述电阻组电路中的m个电阻开关、电感组电路中的n个 电感开关和电容组电路中的k个电容开关。

传统的电气负载主要是由电阻、电感或电容组成，即我们平常所说的RL、 RC、RLC电路。对于RL电路，其时间常数为τ＝L/R；RC电路，其时间常数为τ＝RC； RLC电路，其自然频率为ωn=1/RC,]]>阻尼系数为ζ=R/2C/L.]]>其中，RL电路 和RC电路是典型的一阶负载，RLC电路是典型的二阶负载，通过改变这些电路 的参数便可改变负载的特性，而这些参数又由R、L和C决定，于是通过改变R、 L、C的值就可以改变负载特性。本发明以此为基础提出。

本发明还可以不直接修改模拟元件电路中电阻、电容、电感的值，而是由 开关时间控制器来控制电阻开关、电容开关、电感开关以及第一切换开关和第 二切换开关的导通周期。通过第一切换开关和第二切换开关的导通或断开，来 切换模拟负载的阶数，从而使本发明能够模拟多阶负载；通过电阻开关、电容 开关、电感开关的导通或断开，来调节连入电路中的电阻、电容、电感的值， 从而扩大本发明模拟的负载特性范围，对负载进行粗调节。通过开关时间控制 器对上述开关的控制，本发明不仅可以模拟参数可调的一阶负载特性，还可以 模拟参数可调的二阶负载特性，实现多阶多参数的负载特性的模拟。

所述开关时间控制器可以是单片机，也可以是单板机，也可以是可编程控 制器。