专利名称：可弹性获取电压的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明系提供一种电压控制装置，尤其指一种可弹性获取电压的控制装置。
一般电脑系统设有一个电压控制装置来调制微处理器的输出电压。由于微处理器的输出电压维持在0至5V之间，电压控制装置便将电压调制范围设定在5V之内，倘若电压控制装置包含有6个用来控制电压的位(bit)，则5V的电压可被分割为64阶，每一阶为5/64V，因此使用者可每次调升或调降5/64V来改变微处理器的输出电压，以达成不同的控制功能。
虽然微处理器的输出电压可调制的范围介于0至5V之间，输出电压所欲控制的对象可能仅需使用到0至2V、3至4V或2至5V等区间的电压，而区间之外的电压则不会产生控制效果。以区间0至2V为例，当微处理器的输出电压是在区间之外也就是2至5V的时候，使用者就无法感受到控制的变化，因此对使用者而言，只有0至2V是有用的控制区间。由于使用者无法感受到某些部分输出电压的控制变化，因此输出电压的部分区间会被浪费掉。除此之外，由于64阶是将5V的整个区间平均分割，因此每一阶的电压差是固定的。在这种情形下，有用的控制区间所可以产生的控制变化就会显著的减少。
因此，本发明的主要目的在于提供一种可弹性获取电压的控制装置，其可将输出电压的范围限定于使用者接口可感受的区间内，同时使每一阶所代表的电压差随着控制区间缩小而缩小，所以使用者不仅可以避免在调制时进入没有意义的控制区间，也可以更精确地调制电压。
本发明提供的一种电压控制装置，该电压控制装置包含(1)一三角波产生电路，用来产生一三角波信号；(2)一比较器，用来将该三角波信号与一输入电压做比较以产生一脉宽调制信号；(3)一直流电平调整电路，用来调整该脉宽调制信号的直流电平；以及(4)一直流滤波电路，用来将该调整后的脉宽调制信号予以直流滤波产生一直流输出电压；其中，该输出电压系由该直流电平调整电路的输出以及该脉宽调制信号的脉冲宽度来决定，若该脉宽调制信号的脉冲宽度越宽，则该输出电压就越高。
本发明的目的、特征、优点将参考附图结合实施例详述如下。
附图简要说明
图1为本发明电压控制装置的电路图；图2为图1电压控制装置各电路节点的电压图；图3显示图1直流输出电压相对于输入电压的变化；图4为图1比较电路的另一实施例；图5为图4电路形成的直流输出电压Vo相对于输入电压Vc的变化。
请参阅图1及图2，图1为本发明电压控制装置10的电路图，图2为电压控制装置10的各个节点的电压图。电压控制装置10包含有一三角波产生电路12，用来于V2端产生一三角波信号32，一比较电路14，其包含有一比较器A3用来将三角波信号32与一来自微处理器(未显示)的输入电压Vc做比较以于V3端产生一脉宽调制(Pulse-Width-Modulation)信号34，一直流电平调整电路16，用来调整脉宽调制信号34的直流电平以于V4端产生一调整后的脉宽调制信号36，以及一直流滤波电路18，用来将调整后的脉宽调制信号36予以直流滤波以产生一直流输出电压Vo。三角波产生电路12包含有一方波产生器20，用来于V1端产生一方波信号30，以及一积分电路22，用来将方波信号30予以积分以产生三角波信号32。
积分电路22包含有一电容Co及一可变电阻Ro，可变电阻Ro由一输出入端24连接于微处理器，用来调整三角波信号32的振幅。三角波信号32连接于比较器A3的负极，而输入电压Vc连接于比较器A3的正极，当三角波信号32小于输入电压Vc时，比较器A3会产生脉宽调制信号34，由于脉宽调制信号34的脉冲宽度与输入电压Vc成正比，因此当输入电压Vc逐渐上升时，直流输出电压Vo也会逐渐升高。
请参考图3，图3显示直流输出电压Vo相对于输入电压Vc的变化。输入电压Vc可变化的最大及最小电位分别为5V及0V，而一般三角波信号32的振幅大于输入电压Vc的最大电压值5V，举例来说，当微处理器允许使用者调制输入电压Vc的范围介于1至3V时，微处理器必需经由输出入端24改变可变电阻Ro的电阻值，以加大三角波信号32的振幅，使脉宽调制信号34的脉冲宽度相对的变窄，以将输入电压Vc的可变范围限定在2V之内。除此之外，电压控制装置的6个用来分割电压的位(bit)会将2V分割为64阶，因此每一阶的电压差成为1/32V。
直流电平调整电路16包含有一电阻R1及一可变电阻R2，可变电阻R2由另一输入端26连接于微处理器，用来调整脉宽调制信号34的直流电平。以前例来说，由于微处理器允许使用者调制输入电压Vc的范围介于1至3V之间，微处理器会经由端26来改变可变电阻R2的电阻值，使脉宽调制信号34调至1至3V的脉宽调制信号36。而后直流滤波电路18会将脉宽调制信号36予以直流滤波以产生直流输出电压Vo。如图3所示，当输入电压Vc为0V时，直流输出电压Vo为1V；当输入电压Vc为5V时，直流输出电压Vc变为3V。
请参阅图4，图4为比较电路的另一实施例40。在此实施例中，三角波信号32连接于比较器A3的正极，而输入电压Vc连接于比较器A3的负极。当三角波信号32大于输入电压Vc时，比较器A3会产生脉宽调制信号34，由于脉宽调制信号34的脉冲宽度与输入电压Vc成反比，因此当输入电压Vc逐渐上升时，直流输出电压Vo会逐渐下降。
请参阅图5，图5为比较电路40形成的直流输出电压Vo相对于输入电压Vc的变化。由于输入电压Vc与输出电压Vo成反比，当输入电压Vc为0V时，直流输出电压Vo为3V；而当输入电压Vc为5V时，直流输出电压Vo变为1V。
相较于习知电压控制装置，本发明的电压控制装置10将调制电压的范围限定在使用者接口可感受到的区间内，在此范围内将电压加以分割，以产生更小的电压差，所以使用者不仅可以避免在调制时进入没有意义的调制区域，也可以更精确地调制电压。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求涵盖范围。
权利要求
1.一种电压控制装置，其特征在于该电压控制装置包含有(1)一三角波产生电路，用来产生一三角波信号；(2)一比较器，用来将该三角波信号与一输入电压做比较以产生一脉宽调制信号；(3)一直流电平调整电路，用来调整该脉宽调制信号的直流电平；以及(4)一直流滤波电路，用来将该调整后的脉宽调制信号予以直流滤波产生一直流输出电压；其中，该输出电压系由该直流电平调整电路的输出以及该脉宽调制信号的脉冲宽度来决定，若该脉宽调制信号的脉冲宽度越宽，则该输出电压就越高。
2.如权利要求1所述的电压控制装置，其特征在于该输入电压可变化的最大及最小电位为固定，而该三角波产生电路所输出的三角波信号的振幅则可予以调整以决定该脉宽调制信号的最大脉冲宽度。
3.如权利要求2所述的电压控制装置，其特征在于该三角波产生电路包含有一方波产生器，用来产生一方波信号，以及一积分电路，用来将该方波信号予以积分以产生该三角波信号。
4.如权利要求3所述的电压控制装置，其特征在于该积分电路包含有一可变电阻，用来调整该三角波信号的振幅。
5.如权利要求1所述的电压控制装置，其特征在于该直流电平调整电路包含有一可变电阻，用来调整该脉宽调制信号的直流电平。
6.如权利要求1所述的电压控制装置，其特征在于该三角波信号小于该输入电压时，该比较器会产生该脉宽调制信号，该脉宽调制信号的脉冲宽度系与该输入电压成正比，因此当该输入电压逐渐上升时，该输出电压也会逐步升高。
7.如权利要求1所述的电压控制装置，其特征在于该三角波信号大于该输入电压时，该比较器会产生该脉宽调制信号，该脉宽调制信号的脉冲宽度系与该输入电压成反比，因此当该输入电压逐渐上升时，该输出电压会逐步下降。
全文摘要
本发明系提供一种可弹性获取电压的控制装置,其包含有一三角波产生电路,用来产生一三角波信号,一比较器,用来将该三角波信号与一输入电压做比较以产生一脉宽调制信号,一直流电平调整电路,用来调整该脉宽调制信号之直流电平,以及一直流滤波电路,用来将该调整后的脉宽调制信号予以直流滤波产生一直流输出电压,其中该输出电压由该直流电平调整电路的输出以及该脉宽调制信号的脉冲宽度来决定。若该脉宽调制信号的脉冲宽度越宽,则该输出电压就越高。
文档编号G06F1/26GK1261174SQ9812593
公开日2000年7月26日 申请日期1998年12月24日 优先权日1998年12月24日
发明者许世法 申请人:神达电脑股份有限公司