[发明专利]基于比值来调节数字电位器的方法、系统及电路

说明书

技术领域

本发明涉及数字电路领域，特别是涉及一种基于比值来调节数字电位器的调节方法、系统及直流电源电路。

背景技术

直流稳压电源一般均采用直流电压转换模块（DC-DC）或者低压差线性稳压器（LDO）来实现，同时使用反馈电阻网络来调节输出电压。只要改变反馈电阻网络中电阻阻值，即可根据负载需求动态调整输出电压，实现精确高效供电。

随着数字电位器技术的发展与成熟，在越来越多的应用中，反馈电阻网络中的机械式可变电阻由数字电位器所取代，由此不仅提高了产品稳定性、数字化与智能化水平，还可减少电路体积并延长使用寿命，如在申请号为200620069824.5、201010512246.9与201120377518.9的各中国专利文献中，公开了各种采用数字电位器的电路等。但是数字电位器也存在诸多不足，如阻值分辨率低与耐高压性能差、阻值误差大且温漂严重。上述问题极大限制了数字电位器在高精度领域的推广应用。

数字电位器误差来源主要包括：端到端阻值R_AB误差、内部单元电阻R_S误差以及输出滑动端阻值R_W误差，影响因素包括制作工艺与环境温度变化等。图1为某国外大型厂家标称阻值为10K的10位数字电位器阻值误差分布。由图可知，该数字电位器端到端R_AB阻值误差达到8%。虽然端到端阻值校正后差分非线性误差较小，但是考虑到滑动端R_W误差与温漂因素，实践中积分非线性误差往往超过5LSB。

现有采用数字电位器的电路，往往都是按照理想公式计算数字电位器的阻值，进而配置数字电位器相应阶数，由于未考虑数字电位器自身的误差（可能到达数百欧姆），由此会严重影响电路的精度。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于比值来调节数字电位器的调节方法及系统，以有效减小数字电位器的误差。

本发明的另一目的在于提供一种宽输出范围的直流电源电路。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于比值来调节数字电位器的调节方法，其应用于包含由多个数字电位器构成的可变电阻单元的电路，且该电路的一相关信号与可变电阻单元的阻值相关，所述基于比值来调节数字电位器的调节方法至少包括：

1）基于所述电路的相关信号的期望值来确定可变电阻单元的期望总阻值，并基于所述期望总阻值来确定各数字电位器的阶数；

2）当各数字电位器的阶数设置后，判断预定约束条件是否满足；

3）当预定约束条件满足时，基于所述电路的相关信号的反馈值及期望值来确定阻值调整比例，并基于所述调整比例及可变电阻单元的当前阶数来确定各数字电位器阶数的调整量，随后重返步骤2）；

其中，所述预定约束条件包括a或b：

a、所述电路相关信号的反馈值与期望值的误差超过第一预定范围内，且重置各数字电位器的次数小于预定次数；

b、所述可变电阻单元的实际总阻值与期望总阻值的误差超过第二预定范围内，且重置各数字电位器的次数小于预定次数。

本发明还提供一种基于比值来调节数字电位器的调节系统，其应用于包含由多个数字电位器构成的可变电阻单元的电路，且该电路的一相关信号与可变电阻单元的阻值相关，所述基于比值来调节数字电位器的调节系统至少包括：

阶数确定单元，用于基于所述电路的相关信号的期望值来确定可变电阻单元的期望总阻值，并基于所述期望总阻值来确定各数字电位器的阶数；

判断单元，用于当各数字电位器的阶数设置后，判断预定约束条件是否满足；

调整单元，用于基于所述电路的相关信号的反馈值及期望值来确定阻值调整比例，并基于所述调整比例及可变电阻单元的当前阶数来确定各数字电位器阶数的调整量；

其中，所述预定约束条件包括a或b：

a、所述电路的相关信号的反馈值与期望值的误差超过第一预定范围，且重置各数字电位器的次数小于预定次数；

b、所述可变电阻单元的实际总阻值与期望总阻值的误差超过第二预定范围，且重置各数字电位器的次数小于预定次数。

本发明还提供一种宽输出范围的直流电源电路，其至少包括：

直流稳压器；

包含可变电阻单元的电阻网络，与所述直流稳压器连接，用于调节所述直流稳压器的输出电压，其中，所述可变电阻单元包括多个数字电位器；