本發(fā)明涉及一種電路系統(tǒng)中的手動硬件式調壓電路，特別涉及一種將線性輸入電壓變換為分段電壓，以分段方式改變輸出電壓斜率的調壓電路。
背景技術：
目前很多控制設備中，仍然有較多的使用電位計對控制對象進行電壓調節(jié)的方式。但很多時候電位計的旋轉角度與輸出電壓的線性對應關系不一定能較好的滿足對控制對象的調節(jié)要求。例如：如果使用電位計對LED燈的亮度進行調節(jié)，因人眼對LED燈的低亮度范圍內的變化非常敏感，對高亮度范圍的變化不敏感，因此使用人員會期望在低亮度范圍能達到更細致的調節(jié)，即希望低亮度范圍內變化緩慢，高亮度范圍變化快速。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點而提供的一種電路簡單、成本低廉、性能可靠、適應性強的將線性輸入電壓變換為分段電壓，以分段方式改變輸出電壓斜率的線性轉分段輸出調壓電路。
本發(fā)明的線性轉分段輸出調壓電路，包括拐點設置電路1，求差乘法電路2，求和乘法電路3，調節(jié)電位計RW，其中：拐點設置電路1由電阻R1，電阻R2組成；求差乘法電路2由運算放大器U3，運算放大器U4，電阻R8，電阻R9，電阻R10，電阻R11組成；求和乘法電路3由運算放大器U1，運算放大器U2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7組成；
調節(jié)電位計RW的電源端與直流電源VCC2連接，調節(jié)電位計RW的接地端與電路地GND連接，調節(jié)電位計RW的可調輸出端與運算放大器U1的正相輸入端連接，運算放大器U1的輸出端與運算放大器U1的負相輸入端連接，運算放大器U1的輸出端與電阻R5的第1引腳連接，電阻R5的第2引腳與運算放大器U2的正相輸入端連接，電阻R5的第2引腳與電阻R6的第1引腳連接，電阻R6的第2引腳與電路地GND連接，電阻R5的第2引腳與電阻R7的第1引腳連接，電阻R3的第1引腳與運算放大器U2的負相輸入端連接，電阻R3的第2引腳與電路地GND連接，電阻R3的第1引腳與電阻R4的第1引腳連接，電阻R4的第2引腳與運算放大器U2的輸出端連接，運算放大器U1的輸出端與電阻R8的第1引腳連接，電阻R8的第2引腳與運算放大器U4的正相輸入端連接，電阻R8的第2引腳與電阻R9的第1引腳連接，電阻R9的第2引腳與電路地GND連接，運算放大器U4的輸出端與電阻R7的第2引腳連接，運算放大器U4的輸出端與電阻R11的第2引腳連接，運算放大器U4的負相輸入端與電阻R11的第1引腳連接，運算放大器U4的負相輸入端與電阻R10的第2引腳連接，電阻R10的第1引腳與運算放大器U3的負相輸入端連接，運算放大器U3的負相輸入端與運算放大器U3的輸出端連接，運算放大器U3的正相輸入端與電阻R2的第1引腳連接，電阻R2的第2引腳與電路地GND連接，電阻R2的第1引腳與電阻R1的第2引腳連接，電阻R1的第1引腳與直流電源VCC1連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有明顯的有益效果，從以上技術方案可知：本發(fā)明實現(xiàn)了將線性輸入電壓變換為分段電壓，以分段方式改變電壓斜率輸出，具有電路簡單、成本低廉、性能可靠、適應性強的特點。本發(fā)明應用于飛機告警照明電源裝置（告警照明電源裝置的功能是采用調壓方式對飛機的照明燈進行亮度調節(jié))，用Vout去控制相關LED的亮度，即滿足了用戶的LED低亮度細調、高亮度粗調的要求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
圖中標記：
1:拐點設置電路；
2：求差乘法電路；
3：求和乘法電路；
RW：調節(jié)電位計；
VCC2：直流電源；
VCC1：直流電源；
GND：電路地；
R1～R11:電阻；
U1～U4:運算放大器；
Vout：運算放大器U2輸出端電壓信號；
Vg：拐點設置電路1輸出端電壓信號；
Vin:調節(jié)電位計RW可調輸出端電壓信號。
具體實施方式
以下結合附圖，對依據本發(fā)明提出的線性轉分段輸出調壓電路的具體實施方式、特征及其功效，詳細說明如下：
本發(fā)明的線性轉分段輸出調壓電路，包括拐點設置電路1，求差乘法電路2，求和乘法電路3，調節(jié)電位計RW，其中：拐點設置電路1由電阻R1，電阻R2組成；求差乘法電路2由運算放大器U3，運算放大器U4，電阻R8，電阻R9，電阻R10，電阻R11組成；求和乘法電路3由運算放大器U1，運算放大器U2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7組成；
調節(jié)電位計RW的電源端與直流電源VCC2連接，調節(jié)電位計RW的接地端與電路地GND連接，調節(jié)電位計RW的可調輸出端與運算放大器U1的正相輸入端連接，運算放大器U1的輸出端與運算放大器U1的負相輸入端連接，運算放大器U1的輸出端與電阻R5的第1引腳連接，電阻R5的第2引腳與運算放大器U2的正相輸入端連接，電阻R5的第2引腳與電阻R6的第1引腳連接，電阻R6的第2引腳與電路地GND連接，電阻R5的第2引腳與電阻R7的第1引腳連接，電阻R3的第1引腳與運算放大器U2的負相輸入端連接，電阻R3的第2引腳與電路地GND連接，電阻R3的第1引腳與電阻R4的第1引腳連接，電阻R4的第2引腳與運算放大器U2的輸出端連接，運算放大器U1的輸出端與電阻R8的第1引腳連接，電阻R8的第2引腳與運算放大器U4的正相輸入端連接，電阻R8的第2引腳與電阻R9的第1引腳連接，電阻R9的第2引腳與電路地GND連接，運算放大器U4的輸出端與電阻R7的第2引腳連接，運算放大器U4的輸出端與電阻R11的第2引腳連接，運算放大器U4的負相輸入端與電阻R11的第1引腳連接，運算放大器U4的負相輸入端與電阻R10的第2引腳連接，電阻R10的第1引腳與運算放大器U3的負相輸入端連接，運算放大器U3的負相輸入端與運算放大器U3的輸出端連接，運算放大器U3的正相輸入端與電阻R2的第1引腳連接，電阻R2的第2引腳與電路地GND連接，電阻R2的第1引腳與電阻R1的第2引腳連接，電阻R1的第1引腳與直流電源VCC1連接。
本發(fā)明提供的電路的運算公式是 Vout=[（Vin-Vg）×a+Vin]×b，
在上述運算公式中， Vin為調節(jié)電位計RW可調輸出端電壓信號，Vg為拐點設置電路1輸出電壓信號，a為運算放大器U4的放大系數(shù)，b為運算放大器U2的放大系數(shù)，Vout為運算放大器U2輸出端電壓信號。
直流電源VCC2為10VDC，調節(jié)電位計RW旋轉角度從0°～300°，對應輸出電壓為0～10VDC，即調節(jié)電位計RW可調輸出端電壓信號Vin的范圍是0～10VDC。
直流電壓VCC1為15VDC，電阻R1設計取值為3kΩ，R2設計取值為2kΩ，則拐點設置電路輸出電壓信號Vg為6VDC。
電阻R3設計取值為5KΩ，電阻R4設計取值為5KΩ，電阻R5設計取值為15KΩ，電阻R6設計取值為3.75KΩ，電阻R7設計取值為15KΩ，電阻R8設計取值為3KΩ，電阻R9設計取值為15KΩ，電阻R10設計取值為3KΩ，電阻R11設計取值為15KΩ，則可知在以上所述的電阻R3～R11設計取值下，運算放大器U4的放大系數(shù)a等于5，運算放大器U2的放大系數(shù)b 等于1/3。
運算放大器U3將拐點設置電路輸出電壓信號Vg進行跟隨保持，運算放大器U1將調節(jié)電位計RW可調輸出端電壓信號Vin進行跟隨保持，然后使用運算放大器U4將調節(jié)電位計RW可調輸出端電壓信號Vin跟隨保持后的信號與拐點設置電路輸出電壓信號Vg跟隨保持后的信號求差，再乘以運算放大器U4的放大系數(shù)a。因運算放大器U1，U2，U3，U4采用單電源供電，則:
當Vin<Vg時（即Vin=0～6VDC），可知（Vin-Vg）×a=0；
當Vin>Vg時（即Vin=6～10VDC），可知（Vin-Vg）×a=0～20VDC。
在求和乘法電路3中，使用運算放大器U2將調節(jié)電位計RW可調輸出端電壓信號Vin跟隨保持后的信號與求差乘法電路2的輸出信號求和后乘以運算放大器U2的放大系數(shù)b,則:
當Vin<Vg時（即Vin=0～6VDC），因（Vin-Vg）×a=0，所以Vout=[（Vin-Vg）×a+Vin]×b=（0+ Vin）×1/3=0～2VDC
當Vin>Vg時（即Vin=6～10VDC），可知Vout=[（Vin-Vg）×a+Vin]×b=[（0～4VDC）×5+（6～10VDC）]×1/3=2～10VDC。
即：
當Vin為0～6VDC時，Vout=0～2VDC；
當Vin為6～10VDC時，Vout=2～10VDC。
由以上可知，實現(xiàn)了將線性輸入電壓變換為分段電壓，以分段方式改變電壓斜率輸出，且電路簡單、成本低廉、性能可靠、適應性強。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。