專利名稱：可彈性獲取電壓的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系提供一種電壓控制裝置，尤其指一種可彈性獲取電壓的控制裝置。
一般電腦系統(tǒng)設(shè)有一個電壓控制裝置來調(diào)制微處理器的輸出電壓。由于微處理器的輸出電壓維持在0至5V之間，電壓控制裝置便將電壓調(diào)制范圍設(shè)定在5V之內(nèi)，倘若電壓控制裝置包含有6個用來控制電壓的位(bit)，則5V的電壓可被分割為64階，每一階為5/64V，因此使用者可每次調(diào)升或調(diào)降5/64V來改變微處理器的輸出電壓，以達成不同的控制功能。
雖然微處理器的輸出電壓可調(diào)制的范圍介于0至5V之間，輸出電壓所欲控制的對象可能僅需使用到0至2V、3至4V或2至5V等區(qū)間的電壓，而區(qū)間之外的電壓則不會產(chǎn)生控制效果。以區(qū)間0至2V為例，當微處理器的輸出電壓是在區(qū)間之外也就是2至5V的時候，使用者就無法感受到控制的變化，因此對使用者而言，只有0至2V是有用的控制區(qū)間。由于使用者無法感受到某些部分輸出電壓的控制變化，因此輸出電壓的部分區(qū)間會被浪費掉。除此之外，由于64階是將5V的整個區(qū)間平均分割，因此每一階的電壓差是固定的。在這種情形下，有用的控制區(qū)間所可以產(chǎn)生的控制變化就會顯著的減少。
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可彈性獲取電壓的控制裝置，其可將輸出電壓的范圍限定于使用者接口可感受的區(qū)間內(nèi)，同時使每一階所代表的電壓差隨著控制區(qū)間縮小而縮小，所以使用者不僅可以避免在調(diào)制時進入沒有意義的控制區(qū)間，也可以更精確地調(diào)制電壓。
本發(fā)明提供的一種電壓控制裝置，該電壓控制裝置包含(1)一三角波產(chǎn)生電路，用來產(chǎn)生一三角波信號；(2)一比較器，用來將該三角波信號與一輸入電壓做比較以產(chǎn)生一脈寬調(diào)制信號；(3)一直流電平調(diào)整電路，用來調(diào)整該脈寬調(diào)制信號的直流電平；以及(4)一直流濾波電路，用來將該調(diào)整后的脈寬調(diào)制信號予以直流濾波產(chǎn)生一直流輸出電壓；其中，該輸出電壓系由該直流電平調(diào)整電路的輸出以及該脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度來決定，若該脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度越寬，則該輸出電壓就越高。
本發(fā)明的目的、特征、優(yōu)點將參考附圖結(jié)合實施例詳述如下。
附圖簡要說明

圖1為本發(fā)明電壓控制裝置的電路圖；圖2為圖1電壓控制裝置各電路節(jié)點的電壓圖；圖3顯示圖1直流輸出電壓相對于輸入電壓的變化；圖4為圖1比較電路的另一實施例；圖5為圖4電路形成的直流輸出電壓Vo相對于輸入電壓Vc的變化。
請參閱圖1及圖2，圖1為本發(fā)明電壓控制裝置10的電路圖，圖2為電壓控制裝置10的各個節(jié)點的電壓圖。電壓控制裝置10包含有一三角波產(chǎn)生電路12，用來于V2端產(chǎn)生一三角波信號32，一比較電路14，其包含有一比較器A3用來將三角波信號32與一來自微處理器(未顯示)的輸入電壓Vc做比較以于V3端產(chǎn)生一脈寬調(diào)制(Pulse-Width-Modulation)信號34，一直流電平調(diào)整電路16，用來調(diào)整脈寬調(diào)制信號34的直流電平以于V4端產(chǎn)生一調(diào)整后的脈寬調(diào)制信號36，以及一直流濾波電路18，用來將調(diào)整后的脈寬調(diào)制信號36予以直流濾波以產(chǎn)生一直流輸出電壓Vo。三角波產(chǎn)生電路12包含有一方波產(chǎn)生器20，用來于V1端產(chǎn)生一方波信號30，以及一積分電路22，用來將方波信號30予以積分以產(chǎn)生三角波信號32。
積分電路22包含有一電容Co及一可變電阻Ro，可變電阻Ro由一輸出入端24連接于微處理器，用來調(diào)整三角波信號32的振幅。三角波信號32連接于比較器A3的負極，而輸入電壓Vc連接于比較器A3的正極，當三角波信號32小于輸入電壓Vc時，比較器A3會產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號34，由于脈寬調(diào)制信號34的脈沖寬度與輸入電壓Vc成正比，因此當輸入電壓Vc逐漸上升時，直流輸出電壓Vo也會逐漸升高。
請參考圖3，圖3顯示直流輸出電壓Vo相對于輸入電壓Vc的變化。輸入電壓Vc可變化的最大及最小電位分別為5V及0V，而一般三角波信號32的振幅大于輸入電壓Vc的最大電壓值5V，舉例來說，當微處理器允許使用者調(diào)制輸入電壓Vc的范圍介于1至3V時，微處理器必需經(jīng)由輸出入端24改變可變電阻Ro的電阻值，以加大三角波信號32的振幅，使脈寬調(diào)制信號34的脈沖寬度相對的變窄，以將輸入電壓Vc的可變范圍限定在2V之內(nèi)。除此之外，電壓控制裝置的6個用來分割電壓的位(bit)會將2V分割為64階，因此每一階的電壓差成為1/32V。
直流電平調(diào)整電路16包含有一電阻R1及一可變電阻R2，可變電阻R2由另一輸入端26連接于微處理器，用來調(diào)整脈寬調(diào)制信號34的直流電平。以前例來說，由于微處理器允許使用者調(diào)制輸入電壓Vc的范圍介于1至3V之間，微處理器會經(jīng)由端26來改變可變電阻R2的電阻值，使脈寬調(diào)制信號34調(diào)至1至3V的脈寬調(diào)制信號36。而后直流濾波電路18會將脈寬調(diào)制信號36予以直流濾波以產(chǎn)生直流輸出電壓Vo。如圖3所示，當輸入電壓Vc為0V時，直流輸出電壓Vo為1V；當輸入電壓Vc為5V時，直流輸出電壓Vc變?yōu)?V。
請參閱圖4，圖4為比較電路的另一實施例40。在此實施例中，三角波信號32連接于比較器A3的正極，而輸入電壓Vc連接于比較器A3的負極。當三角波信號32大于輸入電壓Vc時，比較器A3會產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號34，由于脈寬調(diào)制信號34的脈沖寬度與輸入電壓Vc成反比，因此當輸入電壓Vc逐漸上升時，直流輸出電壓Vo會逐漸下降。
請參閱圖5，圖5為比較電路40形成的直流輸出電壓Vo相對于輸入電壓Vc的變化。由于輸入電壓Vc與輸出電壓Vo成反比，當輸入電壓Vc為0V時，直流輸出電壓Vo為3V；而當輸入電壓Vc為5V時，直流輸出電壓Vo變?yōu)?V。
相較于習(xí)知電壓控制裝置，本發(fā)明的電壓控制裝置10將調(diào)制電壓的范圍限定在使用者接口可感受到的區(qū)間內(nèi)，在此范圍內(nèi)將電壓加以分割，以產(chǎn)生更小的電壓差，所以使用者不僅可以避免在調(diào)制時進入沒有意義的調(diào)制區(qū)域，也可以更精確地調(diào)制電壓。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明權(quán)利要求涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種電壓控制裝置，其特征在于該電壓控制裝置包含有(1)一三角波產(chǎn)生電路，用來產(chǎn)生一三角波信號；(2)一比較器，用來將該三角波信號與一輸入電壓做比較以產(chǎn)生一脈寬調(diào)制信號；(3)一直流電平調(diào)整電路，用來調(diào)整該脈寬調(diào)制信號的直流電平；以及(4)一直流濾波電路，用來將該調(diào)整后的脈寬調(diào)制信號予以直流濾波產(chǎn)生一直流輸出電壓；其中，該輸出電壓系由該直流電平調(diào)整電路的輸出以及該脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度來決定，若該脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度越寬，則該輸出電壓就越高。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓控制裝置，其特征在于該輸入電壓可變化的最大及最小電位為固定，而該三角波產(chǎn)生電路所輸出的三角波信號的振幅則可予以調(diào)整以決定該脈寬調(diào)制信號的最大脈沖寬度。
3.如權(quán)利要求2所述的電壓控制裝置，其特征在于該三角波產(chǎn)生電路包含有一方波產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生一方波信號，以及一積分電路，用來將該方波信號予以積分以產(chǎn)生該三角波信號。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓控制裝置，其特征在于該積分電路包含有一可變電阻，用來調(diào)整該三角波信號的振幅。
5.如權(quán)利要求1所述的電壓控制裝置，其特征在于該直流電平調(diào)整電路包含有一可變電阻，用來調(diào)整該脈寬調(diào)制信號的直流電平。
6.如權(quán)利要求1所述的電壓控制裝置，其特征在于該三角波信號小于該輸入電壓時，該比較器會產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號，該脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度系與該輸入電壓成正比，因此當該輸入電壓逐漸上升時，該輸出電壓也會逐步升高。
7.如權(quán)利要求1所述的電壓控制裝置，其特征在于該三角波信號大于該輸入電壓時，該比較器會產(chǎn)生該脈寬調(diào)制信號，該脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度系與該輸入電壓成反比，因此當該輸入電壓逐漸上升時，該輸出電壓會逐步下降。
全文摘要
本發(fā)明系提供一種可彈性獲取電壓的控制裝置,其包含有一三角波產(chǎn)生電路,用來產(chǎn)生一三角波信號,一比較器,用來將該三角波信號與一輸入電壓做比較以產(chǎn)生一脈寬調(diào)制信號,一直流電平調(diào)整電路,用來調(diào)整該脈寬調(diào)制信號之直流電平,以及一直流濾波電路,用來將該調(diào)整后的脈寬調(diào)制信號予以直流濾波產(chǎn)生一直流輸出電壓,其中該輸出電壓由該直流電平調(diào)整電路的輸出以及該脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度來決定。若該脈寬調(diào)制信號的脈沖寬度越寬,則該輸出電壓就越高。
文檔編號G06F1/26GK1261174SQ9812593
公開日2000年7月26日 申請日期1998年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月24日
發(fā)明者許世法 申請人:神達電腦股份有限公司