[发明专利]恒定电阻控制环路

说明书

本发明提供了一种恒定电阻控制环路，包括：输入电压差分采样单元，用于将外部恒压输入电源的电压信号进行衰减，将衰减后的电压信号输出至第一DAC的基准输入引脚中；第一DAC，用于根据衰减后的电压信号和第一DAC的输入码值，输出恒定电流控制电压信号至恒定电流控制环路；恒定电流控制环路，用于根据恒定电流控制电压信号，控制输出当输出恒定电阻时、随外部恒压输入电源输入电压信号变化的恒定电流；恒定电阻控制环路的输出端根据第一DAC的满量程码值与输入码值的比值，输入电压差分采样单元的衰减系数，以及恒定电流控制环路的输出系数之间的关系，输出恒定电阻值。上述技术方案提高了恒定电阻输出控制的速度和精度。

技术领域

本发明涉及恒定电阻控制技术领域，特别涉及一种恒定电阻控制环路。

背景技术

现有技术中一般CR(Constant Resistance，恒定电阻)控制模式是用软件来实现，即ADC回读输入电源的输入电压值，处理器用该电压值再除以用户设定的电阻值，得到需要拉载的电流值，将此电流值转换为DAC的输出电压，并控制CC(恒定电流)控制环路，由此便得到了恒定的电阻值，电路结构示意如图1所示。

软件的实现方法使整个CR控制的响应速度受制于ADC的采样速度，而CR的控制精度同时也受制于ADC的采样分辨率。众所周知，高分辨率的ADC很难实现高速采样，而高速采样的ADC又很难实现高分辨率。因此，如果ADC采用高精度及高分辨率的ADC，会使得CR的响应严重滞后于外部输入电压的变化；而如果用低分辨率的高速采样ADC，则使得CR很难实现高精度的控制。

综上所述，现有恒定电阻控制环路中，恒定电阻输出控制速度和精度低。

发明内容

本发明实施例提供了一种恒定电阻控制环路，用以提高恒定电阻输出控制速度和精度，该控制环路包括：输入电压差分采样单元、第一DAC和恒定电流控制环路，其中，

输入电压差分采样单元的输入端与外部恒压输入电源的输出端连接，用于将所述外部恒压输入电源的电压信号进行衰减，将衰减后的电压信号输出至所述第一DAC的基准输入引脚中；

第一DAC的输入端与所述输入电压差分采样单元的输出端连接，用于根据所述衰减后的电压信号和第一DAC的输入码值，输出恒定电流控制电压信号至所述恒定电流控制环路；

恒定电流控制环路，用于根据恒定电流控制电压信号，控制输出当输出恒定电阻时、随外部恒压输入电源输入电压信号变化的恒定电流；

恒定电阻控制环路的输出端根据第一DAC的满量程码值与输入码值的比值，输入电压差分采样单元的衰减系数，以及恒定电流控制环路的输出系数之间的关系，输出恒定电阻值。

在一个实例中，恒定电阻控制环路的输出端根据第一DAC的满量程码值与输入码值的比值，输入电压差分采样单元的衰减系数，以及恒定电流控制环路的输出系数之间的关系为：

其中，V_in为恒压输入电源的输入电压，I_out为恒定电流控制环路的输出电流，g₁为输入电压差分采样单元的衰减系数，k₁为恒定电流控制环路的输出系数，DAC_vCode为第一DAC的输入码值，vFullScale为第一DAC的满量程码值。

在一个实例中，恒定电阻控制环路还包括：电压反向衰减单元，电压反向衰减单元的输入端与输入电压差分采样单元的输出端连接，输入电压反向衰减单元的输出端与第一DAC的输入端连接，用于将输入电压差分采样单元输出的电压信号衰减到第一DAC的基准的输入范围内；

恒定电阻控制环路的输出端根据第一DAC的满量程码值与输入码值的比值，输入电压差分采样单元的衰减系数，以及恒定电流控制环路的输出系数之间的关系，输出恒定电阻值，包括：