具有长效保持特性的电压跟踪系统及电压跟踪方法与流程

1.本技术涉及电子电路技术领域，特别涉及一种具有长效保持特性的电压跟踪系统及电压跟踪方法。


背景技术：

2.在相关技术中，当系统需要保持输出时，随着时间的不断推移，系统输出的输出电压容易随着时间不断衰退，进而不能保持输出，影响系统正常使用。
3.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
4.申请内容
5.鉴于以上技术问题中的至少一项，本技术提供一种具有长效保持特性的电压跟踪系统及电压跟踪方法，解决了当系统需要保持输出时，随着时间的不断推移，系统输出的输出电压容易随着时间不断衰退，进而不能保持输出，影响系统正常使用的问题。
6.本技术实施例的第一方面，提供一种具有长效保持特性的电压跟踪系统，包括：
7.保持输出模块，包括依次电性连接的恒流源、电位器及输出驱动电路，恒流源向电位器输出恒定电流，电位器根据恒定电流产生保持电压，再由输出驱动电路输出保持电压，电位器被配置为阻值可变；
8.比较模块，用于比较保持电压及待跟踪电压之间的幅度大小，并输出逻辑信号，待跟踪电压被配置为外部采样输入；
9.控制模块，用于根据逻辑信号及手动复位信号，产生可控电阻网络方向信号，可控电阻网络方向信号包括向上跟踪信号及向下跟踪信号；
10.电位器被配置为根据向上跟踪信号或向下跟踪信号，调整自身阻值，使保持电压逐渐与待跟踪电压保持一致。
11.本技术具有如下技术效果：本电压跟踪系统电路结构简单可靠，且操作简单，能够实现自动调节保持电压，使保持电压能够与待跟踪电压相一致，进而保证系统输出的输出电压不容易随着时间衰退而不稳定。
12.在一些可能的实现方式中，电位器被配置为根据向上跟踪信号，逐渐增大阻值，使保持电压上升。
13.在一些可能的实现方式中，电位器被配置为根据向下跟踪信号，逐渐减小阻值，使保持电压下降。
14.在一些可能的实现方式中，输出驱动电路包括依次连接的第一缓冲放大器、低通滤波器及第二缓冲放大器，第一缓冲放大器与电位器电性连接，第二缓冲放大器与比较模块电性连接，第二缓冲放大器被配置为输出保持电压。
15.在一些可能的实现方式中，电压跟踪系统还包括时钟模块，时钟模块被配置为获取控制模块输出的使能信号，时钟模块还被配置为根据使能信号输出时钟信号，该时钟信号用于为电位器提供追踪节拍。
16.在一些可能的实现方式中，控制模块包括d触发器、二输入与门、第一非门、第二非门、第一缓冲器、第二缓冲器、第一节点、第二节点及第三节点，第一非门的输入端与比较模块耦接，第一非门的输出端与第一节点耦接，第二缓冲器的输入端与第一节点耦接，第二缓冲器的输出端与电位器耦接，d触发器的第一端与第一节点耦接，d触发器的第二端与第二节点耦接，d触发器的第三端与第三节点耦接，第二非门的输入端与第三节点耦接，第二非门的输出端与时钟模块耦接，第一缓冲器的输入端与手动输入端耦接，第一缓冲器的输出端与第二节点耦接，二输入与门的第一端与第二节点耦接，二输入与门的第二端与第三节点耦接，二输入与门的第三端用于输出锁定信号。
17.在一些可能的实现方式中，时钟模块包括二输入与非门、第一电阻、第一电容、第四节点及第五节点，二输入与非门的第一端与第二非门耦接，二输入与非门的第二端与第四节点耦接，二输入与非门的第三端与第五节点耦接，第一电阻两端分别与第四节点、第五节点耦接；第一电容一端与第四节点耦接，第一电容另一端接地，第五节点用于输出时钟信号。
18.本技术实施例的第二方面，提供一种电压跟踪方法，方法包括保持输出模块及比较模块，保持输出模块包括依次电性连接的恒流源、电位器及输出驱动电路，恒流源向电位器输出恒定电流，电位器根据恒定电流产生保持电压，再由输出驱动电路输出保持电压，电位器被配置为阻值可变，比较模块被配置为比较保持电压及待跟踪电压之间的幅度大小，并输出逻辑信号；
19.方法还包括：
20.根据逻辑信号及手动复位信号，产生可控电阻网络方向信号，可控电阻网络方向信号包括向上跟踪信号及向下跟踪信号；
21.电位器被配置为根据向上跟踪信号或向下跟踪信号，调整自身阻值，使保持电压逐渐与待跟踪电压保持一致。
22.在一些可能的实现方式中，电位器被配置为根据向上跟踪信号，逐渐增大阻值，使保持电压上升。
23.在一些可能的实现方式中，电位器被配置为根据向下跟踪信号，逐渐减小阻值，使保持电压下降。
24.下面结合附图与实施例，对本技术进一步说明。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本技术实施例所示的电压跟踪系统的结构示意图；
27.图2是本技术实施例所示的控制模块的电路结构示意图；
28.图3是本技术实施例所示的时钟模块的电路结构示意图；
29.图4是本技术实施例所示的控制模块的工作状态转换图；
具体实施方式
30.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
31.在相关技术中，当系统需要保持输出时，随着时间的不断推移，系统输出的输出电压容易随着时间不断衰退，进而不能保持输出，影响系统正常使用。本电压跟踪系统电路结构简单可靠，且操作简单，能够实现自动调节保持电压，使保持电压能够与待跟踪电压相一致，进而保证系统输出的输出电压不容易随着时间衰退而不稳定。
32.请参阅图1、图2、图3及图4，其中，图1是本技术实施例所示的电压跟踪系统的结构示意图；图2是本技术实施例所示的控制模块的电路结构示意图；图3是本技术实施例所示的时钟模块的电路结构示意图；图4是本技术实施例所示的控制模块的工作状态转换图；本技术实施例的第一方面，提供一种具有长效保持特性的电压跟踪系统，包括保持输出模块100、比较模块200、控制模块300及时钟模块400。
33.参阅图1，以下对电压跟踪系统的具体结构、原理进行详细介绍。
34.保持输出模块100，包括依次电性连接的恒流源110、电位器120及输出驱动电路130，恒流源110向电位器120输出恒定电流，电位器120根据恒定电流产生保持电压，再由输出驱动电路130输出保持电压，电位器120被配置为阻值可变；
35.比较模块200，用于比较保持电压及待跟踪电压之间的幅度大小，并输出逻辑信号，待跟踪电压被配置为外部采样输入；
36.控制模块300，用于根据逻辑信号及手动复位信号，产生可控电阻网络方向信号，可控电阻网络方向信号包括向上跟踪信号及向下跟踪信号；
37.电位器120被配置为根据向上跟踪信号或向下跟踪信号，调整自身阻值，使保持电压逐渐与待跟踪电压保持一致。
38.在本技术实施例中，恒流源110用于提供低噪声的参考电流，其电路结构及原理均为本领域技术人员所熟知，故不在此赘述。
39.在本技术实施例中，电位器120用于实现线性的电阻递增或递减，其结构及原理为本领域技术人员所熟知，故不在此赘述。
40.在本技术实施例中，比较模块200用于比较保持电压及待跟踪电压之间的幅度大小，并输出逻辑信号，该比较模块200可以包括由运算放大器组成的比较器，其电路结构及原理均为本领域技术人员所熟知，故不在此赘述。当中，逻辑信号可以包括高电平信号及低电平信号。
41.其中，在保持电压大于待跟踪电压的情况下，输出高电平信号。在保持电压小于待跟踪电压的情况下，输出低电平信号。
42.在本技术实施例中，控制模块300可以根据逻辑信号及手动复位信号，产生可控电阻网络方向信号，该可控电阻网络方向信号用于使电位器120调整自身阻值，使保持电压逐渐与待跟踪电压保持一致。当保持电压与待跟踪电压保持一致时，控制模块300发出锁定信号，将保持电压锁定，并保持该保持电压恒定输出。
43.其中，手动复位信号为人工操作输入，该手动复位信号也可以包括高电平信号及
低电平信号。此外，手动复位信号的具体输入信号操作模式不作具体限定，可以为按钮输入结构，例如，当按下按钮时，保持输入高电平信号，当在此按下按钮复位时，输入低电平信号。
44.在另一些实施例中，手动复位信号的具体输入信号操作模式可以为旋钮输入结构，例如，当旋钮旋动至高电平信号挡位时，则保持输入高电平信号，当旋钮旋动至低电平信号挡位时，则保持输入低电平信号。
45.值得注意的是，可控电阻网络方向信号包括向上跟踪信号及向下跟踪信号，具体地，当可控电阻网络方向信号为向上跟踪信号时，电位器120逐渐增大阻值，使保持电压上升。当可控电阻网络方向信号为向下跟踪信号时，电位器120逐渐减小阻值，使保持电压下降。
46.在一些可能的实现方式中，输出驱动电路130包括依次连接的第一缓冲放大器、低通滤波器及第二缓冲放大器，第一缓冲放大器与电位器120电性连接，第二缓冲放大器与比较模块200电性连接，第二缓冲放大器被配置为输出保持电压。
47.在本技术实施例中，第一缓冲放大器、第二缓冲放大器用于隔离电位器120与终端负载，防止电位器120因终端负载变化发生输出牵引。
48.在一些可能的实现方式中，电压跟踪系统还包括时钟模块400，时钟模块400被配置为获取控制模块300输出的使能信号，时钟模块400还被配置为根据使能信号输出时钟信号，该时钟信号用于为电位器120提供追踪节拍。
49.在本技术实施例中，时钟信号用于产生目标频率。在实际应用中，电位器120根据该时钟信号以及可控电阻网络方向信号进行阻值变化，也即，时钟信号为电位器120提供周期性节拍。例如，电位器120在每一节拍下，并根据可控电阻网络方向信号，对其自身阻值进行调整。这样，能够保证阻值变化不会混乱，并且能够保证控制模块300有足够时间进行了逻辑处理。
50.在一些可能的实现方式中，参阅图2，控制模块300包括d触发器310、二输入与门320、第一非门330、第二非门340、第一缓冲器350、第二缓冲器360、第一节点n10、第二节点n20及第三节点n30，第一非门330的输入端与比较模块200耦接，第一非门330的输出端与第一节点n10耦接，第二缓冲器360的输入端与第一节点n10耦接，第二缓冲器360的输出端与电位器120耦接，d触发器310的第一端与第一节点n10耦接，d触发器310的第二端与第二节点n20耦接，d触发器310的第三端与第三节点n30耦接，第二非门340的输入端与第三节点n30耦接，第二非门340的输出端与时钟模块400耦接，第一缓冲器350的输入端与手动输入端耦接，第一缓冲器350的输出端与第二节点n20耦接，二输入与门320的第一端与第二节点n20耦接，二输入与门320的第二端与第三节点n30耦接，二输入与门320的第三端用于输出锁定信号。
51.在本技术实施例中，d触发器310被设计为锁存器结构，例如，当比较模块200输出低电平信号时，经过第一非门330处理为高电平信号将触发d触发器310的锁存功能。
52.当d触发器310触发锁存状态后且手动复位信号无效时，锁定信号输出逻辑高电平，表示已经跟踪到待跟踪电压。否则，锁定信号输出逻辑低电平，表示正在跟踪待跟踪电压。
53.另外，表1为控制模块300的真值表，如下：
[0054][0055]
表1
[0056]
在表1中，x代表无输入，0代表低电平信号，1代表高电平信号，
↓
代表由高电平信号跳变至低电平信号时。
[0057]
参阅图2及表1，为了提高手动输入端输入信号稳定性，故设置第一缓冲器350。当手动复位信号为低电平时，d触发器310将被复位，且锁定信号将输出逻辑低；当手动复位信号为高电平时，d触发器310将被释放复位。
[0058]
参阅图4，图4为控制模块300的工作状态转换图，其中s0代表系统复位状态，s1代表向上跟踪状态，s2代表向下跟踪状态，s3代表跟踪锁定状态。
[0059]
在一些可能的实现方式中，时钟模块400包括二输入与非门410、第一电阻、第一电容c1、第四节点n40及第五节点n50，二输入与非门410的第一端与第二非门340耦接，二输入与非门410的第二端与第四节点n40耦接，二输入与非门410的第三端与第五节点n50耦接，第一电阻r1两端分别与第四节点n40、第五节点n50耦接；第一电容c1一端与第四节点n40耦接，第一电容c1另一端接地，第五节点n50用于输出时钟信号。
[0060]
本技术实施例的第二方面，提供一种电压跟踪方法，方法包括保持输出模块100及比较模块200，保持输出模块100包括依次电性连接的恒流源110、电位器120及输出驱动电路130，恒流源110向电位器120输出恒定电流，电位器120根据恒定电流产生保持电压，再由输出驱动电路130输出保持电压，电位器120被配置为阻值可变，比较模块200被配置为比较保持电压及待跟踪电压之间的幅度大小，并输出逻辑信号；
[0061]
方法还包括：
[0062]
根据逻辑信号及手动复位信号，产生可控电阻网络方向信号，可控电阻网络方向信号包括向上跟踪信号及向下跟踪信号；
[0063]
电位器120被配置为根据向上跟踪信号或向下跟踪信号，调整自身阻值，使保持电压逐渐与待跟踪电压保持一致。
[0064]
在一些可能的实现方式中，电位器120被配置为根据向上跟踪信号，逐渐增大阻值，使保持电压上升。
[0065]
在一些可能的实现方式中，电位器120被配置为根据向下跟踪信号，逐渐减小阻值，使保持电压下降。
[0066]
应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0067]
还应理解，在本技术实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0068]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0069]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0070]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
[0071]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本技术实施例方案的目的。
[0072]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0073]
以上，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围内。

技术特征：
1.一种具有长效保持特性的电压跟踪系统，其特征在于，包括：保持输出模块，包括依次电性连接的恒流源、电位器及输出驱动电路，所述恒流源向所述电位器输出恒定电流，所述电位器根据恒定电流产生保持电压，再由所述输出驱动电路输出保持电压，所述电位器被配置为阻值可变；比较模块，用于比较保持电压及待跟踪电压之间的幅度大小，并输出逻辑信号，待跟踪电压被配置为外部采样输入；控制模块，用于根据逻辑信号及手动复位信号，产生可控电阻网络方向信号，所述可控电阻网络方向信号包括向上跟踪信号及向下跟踪信号；所述电位器被配置为根据所述向上跟踪信号或向下跟踪信号，调整自身阻值，使所述保持电压逐渐与所述待跟踪电压保持一致。2.根据权利要求1所述的具有长效保持特性的电压跟踪系统，其特征在于，所述电位器被配置为根据所述向上跟踪信号，逐渐增大阻值，使所述保持电压上升。3.根据权利要求1所述的具有长效保持特性的电压跟踪系统，其特征在于，所述电位器被配置为根据所述向下跟踪信号，逐渐减小阻值，使所述保持电压下降。4.根据权利要求1所述的具有长效保持特性的电压跟踪系统，其特征在于，所述输出驱动电路包括依次连接的第一缓冲放大器、低通滤波器及第二缓冲放大器，所述第一缓冲放大器与所述电位器电性连接，所述第二缓冲放大器与所述比较模块电性连接，所述第二缓冲放大器被配置为输出保持电压。5.根据权利要求1所述的具有长效保持特性的电压跟踪系统，其特征在于，所述电压跟踪系统还包括时钟模块，所述时钟模块被配置为获取所述控制模块输出的使能信号，所述时钟模块还被配置为根据所述使能信号输出时钟信号，该时钟信号用于为所述电位器提供追踪节拍。6.根据权利要求5所述的具有长效保持特性的电压跟踪系统，其特征在于，所述控制模块包括d触发器、二输入与门、第一非门、第二非门、第一缓冲器、第二缓冲器、第一节点、第二节点及第三节点，所述第一非门的输入端与所述比较模块耦接，所述第一非门的输出端与所述第一节点耦接，所述第二缓冲器的输入端与所述第一节点耦接，所述第二缓冲器的输出端与所述电位器耦接，所述d触发器的第一端与所述第一节点耦接，所述d触发器的第二端与所述第二节点耦接，所述d触发器的第三端与所述第三节点耦接，所述第二非门的输入端与所述第三节点耦接，所述第二非门的输出端与所述时钟模块耦接，所述第一缓冲器的输入端与手动输入端耦接，所述第一缓冲器的输出端与所述第二节点耦接，所述二输入与门的第一端与所述第二节点耦接，所述二输入与门的第二端与所述第三节点耦接，所述二输入与门的第三端用于输出锁定信号。7.根据权利要求6所述的具有长效保持特性的电压跟踪系统，其特征在于，所述时钟模块包括二输入与非门、第一电阻、第一电容、第四节点及第五节点，所述二输入与非门的第一端与所述第二非门耦接，所述二输入与非门的第二端与所述第四节点耦接，所述二输入与非门的第三端与所述第五节点耦接，所述第一电阻两端分别与第四节点、第五节点耦接；所述第一电容一端与第四节点耦接，所述第一电容另一端接地，所述第五节点用于输出所述时钟信号。8.一种电压跟踪方法，其特征在于，所述方法包括保持输出模块及比较模块，所述保持
输出模块包括依次电性连接的恒流源、电位器及输出驱动电路，所述恒流源向所述电位器输出恒定电流，所述电位器根据恒定电流产生保持电压，再由所述输出驱动电路输出保持电压，所述电位器被配置为阻值可变，所述比较模块被配置为比较保持电压及待跟踪电压之间的幅度大小，并输出逻辑信号；所述方法还包括：根据逻辑信号及手动复位信号，产生可控电阻网络方向信号，所述可控电阻网络方向信号包括向上跟踪信号及向下跟踪信号；所述电位器被配置为根据所述向上跟踪信号或向下跟踪信号，调整自身阻值，使所述保持电压逐渐与所述待跟踪电压保持一致。9.根据权利要求8所述的电压跟踪方法，其特征在于，所述电位器被配置为根据所述向上跟踪信号，逐渐增大阻值，使所述保持电压上升。10.根据权利要求8所述的电压跟踪方法，其特征在于，所述电位器被配置为根据所述向下跟踪信号，逐渐减小阻值，使所述保持电压下降。

技术总结
本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种具有长效保持特性的电压跟踪系统及电压跟踪方法，包括：保持输出模块，包括依次电性连接的恒流源、电位器及输出驱动电路，恒流源向电位器输出恒定电流，电位器根据恒定电流产生保持电压，再由输出驱动电路输出保持电压；比较模块，用于比较保持电压及待跟踪电压之间的幅度大小，并输出逻辑信号；控制模块，用于根据逻辑信号及手动复位信号，产生可控电阻网络方向信号，可控电阻网络方向信号包括向上跟踪信号及向下跟踪信号；电位器被配置为根据向上跟踪信号或向下跟踪信号，调整自身阻值。本电压跟踪系统能够实现自动调节保持电压，保证系统输出的输出电压不容易随着时间衰退而不稳定。出的输出电压不容易随着时间衰退而不稳定。出的输出电压不容易随着时间衰退而不稳定。


技术研发人员：江涛 刘海 洪少林 孙乔 金战华
受保护的技术使用者：优利德科技（中国）股份有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/9/9