本發明屬于電路領域，尤其是涉及一種柴油發動機電控系統測試用壓控電阻電路。

背景技術：

柴油發動機電控系統測試是電控系統生產的一個重要環節，測試中需要模擬各種工況下的發動機傳感器信號以供電控系統采集。常用的柴油發動機傳感器如：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,輸出相應的電阻信號。該方式可以實現電阻的連續無極調節，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，導致測試精度及準確性難以保證。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明旨在提出一種壓控電阻電路，以解決現有柴油發動機電控系統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確的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

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、場效應管Q1和基準電阻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管Q1，所述場效應管Q1與所述反饋放大電路和所述基準電阻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經電阻R1后分別連接至所述場效應管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管Q1的漏極，負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管Q1的源極、所述基準電阻Res的一端，所述基準電阻Res的另一端接地，所述運算放大器A2的負向輸入端經電阻R5接地、經電阻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，所述場效應管Q1的漏極、源極均連接至輸出電壓，所述場效應管Q1的漏極和源極之間連接電阻R3，所述電阻R3為負載電阻，其阻值為100KΩ。

進一步的，所述場效應管Q1的類型為結型場效應管JFET。

相對于現有技術，本發明所述的壓控電阻電路具有以下優勢：

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

(2)本發明所述的壓控電阻電路，電路結構簡單，采用通用芯片，適用范圍廣，通用性強，穩定性和可靠性易于保證。

附圖說明

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

圖1為本發明實施例所述的壓控電阻電路的原理圖。

附圖標記說明：

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，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“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特征的數量。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。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，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，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

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、場效應管Q1和基準電阻Res，所述乘法器芯片1分別電連接至所述電壓跟隨電路2和所述場效應管Q1，所述場效應管Q1與所述反饋放大電路3和所述基準電阻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經電阻R1后分別連接至所述場效應管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管Q1的漏極，負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管Q1的源極、所述基準電阻Res的一端，所述基準電阻Res的另一端接地，所述運算放大器A2的負向輸入端經電阻R5接地、經電阻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。

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

所述場效應管Q1的類型為結型場效應管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。

依據本發明的電路連接方式，A₀為固定值10，分母電壓控制端U0、U1、U2接地，則除數為固定值10。AD734的輸出端W控制場效應管Q1柵源端電壓值的變化，場效應管Q1工作在可變電阻區域，場效應管Q1漏源間等效電阻值隨著電壓值的改變發生變化。同時場效應管Q1的漏極電壓值反饋輸入到AD734引腳Z2，場效應管Q1柵源極電壓經反饋放大電路3輸入到AD734引腳Y2,形成閉環控制。反饋放大電路3是一個負反饋電路網，其放大倍數由電阻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，根據電路連接關系和傳遞函數，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——流過場效應管Q1漏源極電流,

Res——基準電阻阻值

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變化，變化范圍大小取決于所選基準電阻值Res和外部輸入電壓值。

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