CN101285875B - 检测电路与交流/直流耦合组态检测方法 - Google Patents

Abstract

为了避免后段工艺因为人为错用交流/直流耦合组态以致于得到错误的测试数据或是造成后端系统包含的组件的永久性损坏，在此提供一种基于防呆设计的检测电路与应用于该检测电路的交流/直流耦合组态检测方法，以解决上述的问题。藉由在检测过程中隔绝直流偏压源的影响，并将交流/直流耦合组态应用电路组件的电位持续与一适当选择的参考电压比较，使用该测试电路可以确实掌握所使用的交流/直流耦合组态。除此以外，由于该测试电路是以内建的方式来设置，因此可以节省使用外部检测设备来检测电源信号源的电源组态的成本。

Description

检测电路与交流/直流耦合组态检测方法

技术领域

本发明涉及一种交流/直流耦合组态检测电路与交流/直流耦合组态检测方法，特别涉及一种用来检测交流/直流耦合组态的检测电路与用于该检测电路的交流/直流耦合组态检测方法。

背景技术

在制造某些可以使用交流耦合组态或直流耦合组态的应用电路后，常需要在工艺中加以测试，以确认所制造的电路的交流/直流耦合组态符合制造规格上的需求。通常这样的测试都是以人为的方式来进行的，例如说需要以人为方式来测试单一电路的偏压以判定应使用交流耦合组态或使用直流耦合组态。然而，以人为决定电路偏压的测试方式却有个很大的缺点，例如说在应该使用交流耦合组态来对一电路做偏压测试的情况下，却因为人为的失误而造成了以直流耦合组态来测试该电路的情况，所造成的后果小则会使得测试得到的数据完全失效，大则会造成电路内阻抗较小的组件的永久性损毁。当所测试的电路为模拟/数字转换器时，将应该偏压于交流耦合组态的模拟/数字转换器以直流耦合组态来做偏压测试的话，会造成解调器(Demodulator)的输入共模电压消失，并造成该模拟/数字转换器包含的某些组件的永久性伤害。这些测试上因为人为而发生的失误，都会或多或少造成在工艺之后出货的延迟与制造成本的浪费。

发明内容

本发明揭露一种用来检测交流/直流耦合组态的检测电路。该检测电路包含一控制系统，一比较器，一电阻，一交流/直流耦合组态应用电路组件，一第一开关，及一第二开关。该比较器的输出端耦接于该控制系统的输入端。该电阻的第一端耦接于该比较器的正输入端。该交流/直流耦合组态应用电路组件耦接于该电阻的第二端。该第一开关的第一端耦接于该比较器的正输入端，第二端耦接于一偏压源，且控制端耦接于该控制系统的第一输出端。该第二开关的第一端耦接于该比较器的正输入端，第二端耦接于一基准信号源，且控制端耦接于该控制系统的第二输出端。该比较器的负输入端耦接于一参考电压源。该控制系统包含一第四输出端，耦接于该比较器的控制端。

本发明亦提供一种用于可检测交流/直流耦合组态的检测电路的交流/直流耦合组态检测方法。该交流/直流耦合组态检测方法包含提供一检测电路，其中，该检测电路包含一控制系统，一比较器，一电阻，一交流/直流耦合组态应用电路组件，一第一开关，及一第二开关。该比较器的输出端耦接于该控制系统的输入端，且负输入端耦接于一参考电压源。该电阻的第一端耦接于该比较器的正输入端。该交流/直流耦合组态应用电路组件耦接于该电阻的第二端。该第一开关的第一端耦接于该比较器的正输入端，第二端耦接于一偏压源，且控制端耦接于该控制系统的第一输出端。该第二开关的第一端耦接于该比较器的正输入端，第二端耦接于一基准信号源，且控制端耦接于该控制系统的第二输出端。该交流/直流耦合组态检测方法亦包含发出一失能信号，以使该比较器失能，并打开该第一开关，以使该第一开关进入开路状态；关闭该第二开关，以使该第二开关进入短路状态，并在该比较器的正输入端的电位下降至该基准信号源的电位后，打开该第二开关以使该第二开关进入开路状态；发出一使能信号，以使该比较器使能，并以一预定时间持续检测该比较器的输出端的电位；及在该预定时间经过后，根据持续检测该比较器的输出端的电位的结果，决定交流/直流耦合组态。

附图说明

图1为本发明所提供用来检测电源耦合组态的检测电路100的示意图。

图2为本发明中根据图1所示的检测电路来执行的电源耦合组态检测方法的流程图。

附图符号说明

100         检测电路

102         控制系统

104         比较器

106         电阻

108         交流/直流耦合组态应用电路组件

110、112    开关

114               后端系统

202、204、206、208步骤

具体实施方式

因此，本发明提供一种用来检测交流/直流耦合组态的检测电路与用于该检测电路的交流/直流耦合组态检测方法，以自动的检测受测试的电路被耦接的耦合组态的种类，以解决耦接错误的组件而使得测试数据不正确或造成受测试电路本身的永久性损害的问题。

请参阅图1，其为本发明所提供用来检测电源耦合组态的检测电路100的示意图。如图1所示，检测电路100包含一控制系统102，一比较器104，一电阻106，一交流/直流耦合组态应用组件108，一第一开关110，一第二开关112，以及一后端系统114。比较器104的输出端耦接于控制系统102的输入端。电阻106的第一端耦接于比较器104的正输入端。交流/直流耦合组态应用电路组件108耦接于电阻106的第二端。第一开关110的第一端耦接于比较器104的正输入端，第二端耦接于一偏压源，且控制端耦接于控制系统102的第一输出端。第二开关112的第一端耦接于比较器104的正输入端，第二端耦接于一基准信号源，且控制端耦接于控制系统102的第二输出端。比较器104的负输入端耦接于一参考电压源。后端系统114的第一输入端耦接于控制系统102的第三输出端，且第二输入端耦接于电阻106的第二端。控制系统102另包含一第四输出端，耦接于该比较器的控制端。请注意，在本发明的一较佳实施例中，该基准信号源是接地端，然而，在本发明的其它实施例中，该基准信号源亦可以模拟接地端或是其它配合检测电路100特性的低电压源来实施。以下所述的该基准信号源皆以该较佳实施例来叙述，换言之，之后所述的该基准信号源是接地端。

检测电路100的主要目的是检测交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态，也就是检测交流/直流耦合组态应用电路组件108使用直流耦合组态或交流耦合组态，以确认交流/直流耦合组态应用电路组件108的耦合组态是否适合后端系统114。在检测电路100未进行检测操作时，后端系统114处于正常操作状态，此时第一开关110是闭路，以将如图1所示的偏压源所带的偏压信号Vdc_bias传输至后端系统114，以对后端系统114进行一般的偏压，且第二开关112此时是开路。以下对检测电路100的电源组态操作过程将针对检测交流耦合组态与直流耦合组态时的不同状况来加以描述。

请参阅图2，其为本发明中根据图1所示的检测电路100来执行的交流/直流耦合组态检测方法的流程图。图2包含以下步骤：

步骤202：发出一失能信号，以使比较器104与后端系统114失能，并打开第一开关110，以使第一开关110进入开路状态。

步骤204：关闭第二开关112，以使第二开关112进入短路状态，并在比较器104的正输入端的电位下降至一基准信号源的电位后，打开第二开关112，以使第二开关112进入开路状态。

步骤206：发出一使能信号，以使比较器104使能，并以一预定时间持续检测比较器104的输出端的电位。

步骤208：在该预定时间经过后，根据持续检测比较器104的输出端的电位的结果，决定交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态。

首先以需要确认交流/直流耦合组态应用电路组件108是否使用交流耦合组态时的状况来解说图2所示的步骤。请注意，此时若交流/直流耦合组态应用电路组件108确实使用适于后端系统114的交流耦合组态，则假设该交流电源为如图1所示的一振幅为电压Vpp的弦波信号。在步骤202中，首先控制系统102发出一失能信号，并通过控制系统102的第三输出端与第四输出端将该失能信号分别传递至后端系统114与比较器104，以使后端系统114与比较器104失能。接着控制系统102会由其第一输出端发出一开路信号，以使第一开关110进入开路状态，并隔绝偏压信号Vdc_bias，使偏压信号Vdc_bias不会影响检测电路100的检测程序。在步骤204中，控制系统102由其第二输出端发出一闭路信号，以使第二开关112进入闭路状态，并使得图1所示的A点会逐渐被放电至与该基准信号源相同的电位，换言之，在一放电时间结束后，A点的电位此时是接地。在A点被接地以后，控制系统102会再次对第二开关112发出一开路信号，以使得A点的电位再次与该基准信号源隔绝。在步骤206中，由于A点的电位已与该基准信号源隔绝，因此交流/直流耦合组态应用电路组件108的信号会藉由电阻106传递至A点，换言之，此时A点的电位是一振幅为Vpp的弦波信号，A点最高的电位即为Vpp，且该弦波信号的直流部分系等于接地端的电位。接着控制系统102会发出一使能信号，并藉由控制系统102的第四输出端传送至比较器104，以使能比较器104。请注意，如图1所示耦接于比较器104的负输入端的参考电压源Vref的电位经过设定后会在理想状况下高于Vpp，此是因振幅为Vpp的弦波信号仅为一交流信号，因此其电位值通常不会太大。而在步骤206中，当A点的最高电位Vpp恒低于参考电压源Vref的电位时，比较器104的输出端会持续输出一低电位输出信号，并将该低电位输出信号传送至控制系统102，以告知控制系统102交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态确实为交流耦合组态的状况。反之，当A点的电位发生高于参考电压源Vref的电位的状况时，则代表交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态是直流耦合组态，且比较器104将会持续或断续的由其输出端产生一高电位输出信号，并将该高电位输出信号传送至控制系统102以告知该状况。在步骤208中，当控制系统102持续由比较器104接收到该低电位输出信号以确认交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态为一交流信号时，控制系统102会自动结束检测模式，以使后端系统114可执行其正常操作。控制系统102结束检测模式的操作包含(a)由控制系统102的第一输出端传送一闭路信号，以使第一开关110进入闭路状态，以使偏压信号Vdc_bias可重新传输至A点与B点，以完成交流电源耦合组态操作；(b)由控制系统102的第三输出端输出该使能信号，以使能后端系统114；及(c)由控制系统102的第四输出端输出一失能信号，以使比较器104失能。此时检测电路100的检测模式结束，且后端系统114继续进行其正常操作。

接着以确认交流/直流耦合组态应用电路组件108是否使用直流耦合组态时的状况来解说图2所示的步骤。请注意，此时若交流/直流耦合组态应用电路组件108确实为一适于后端系统114的直流电源，则假设该直流电源为如图1所示的一振幅为电压Vpp且载于直流电压Vcm的弦波信号。在步骤202中，首先控制系统102发出一失能信号，并通过控制系统102的第三输出端与第四输出端将该失能信号分别传递至后端系统114与比较器104，以使后端系统114与比较器104失能。接着控制系统102会由其第一输出端发出一开路信号，以使第一开关110进入开路状态，并隔绝偏压信号Vdc_bias，使偏压信号Vdc_bias不会影响检测电路100的检测程序。在步骤204中，控制系统102由其第二输出端发出一闭路信号，以使第二开关112进入闭路状态，并使得图1所示的A点的直流电位会逐渐被放电至与该基准信号源相同的直流电位，换言之，在一放电时间结束后，A点的直流电位此时是接地。请注意，此时由于交流/直流耦合组态应用电路组件108带有直流电位Vcm，且A点的直流电位是接地，因此此时将会有一电流流经电阻106，且电阻106此时的作用是一限流电阻，以防止该电流的强度过大，损坏其后耦接的其它组件。在A点被接地以后，控制系统102会再次对第二开关112发出一开路信号，以使得A点的直流电位再次与该基准信号源隔绝。在步骤206中，由于A点的直流电位已与该基准信号源隔绝，因此交流/直流耦合组态应用电路组件108的信号会藉由电阻106传递至A点，换言之，此时A点的电位是一振恒高于参考电压源Vref的电位时，比较器104的输出端会持续输出一高电位输出信号，并将该高电位输出信号传送至控制系统102，以告知控制系统102电源信号源108的电源耦合组态确实为一直流信号的状况。反之，当A点的电位发生低于参考电压源Vref的电位的状况时，则代表交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态是交流耦合组态，且比较器104将会持续或断续的由其输出端产生一低电位输出信号，并将该低电位输出信号传送至控制系统102以告知该状况。在步骤208中，当控制系统102持续由比较器104接收到该高电位输出信号以确认交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态为直流耦合组态时，控制系统102会自动结束检测模式，以使后端系统114可执行其正常操作。控制系统102结束检测模式的操作包含(a)由控制系统102的第丨输出端传送一闭路信号，以使第丨开关110进入闭路状态，以使偏压信号Vdc_bias可重新传输至A点与B点，以完成直流耦合组态操作；(b)由控制系统102的第三输出端输出该使能信号，以使能后端系统114；及(c)由控制系统102的第四输出端输出一失能信号，以使比较器104失能。此时检测电路100的检测模式结束，且后端系统114继续进行其正常操作。

请注意，上述在步骤206中发现有交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态与预期的检测结果不一致的状况中，控制系统102将会另行通知操作者，以告知交流/直流耦合组态应用电路组件108的交流/直流耦合组态错误的状况。由于上述的机制内建于集成电路中，因此不需要再由外部的检测设备进行后端系统114的检测动作，节省了外部检测设备的成本，并避免人为使用外部检测设备可能发生的疏失。

本发明提供一种可检测交流/直流耦合组态的检测电路，并提供一套用于该检测电路的交流/直流耦合组态检测方法，以类似于防呆设计的方式，解决先前技术中在测试后端系统时因为人为因素错用交流/直流耦合组态因而得到错误数据或者是造成后端系统内组件的永久性损坏的缺点。在本发明中，在进入测试模式时，会先将某些必要的偏压源加以隔绝以防止干扰到测试的进行，并藉由将所耦合的交流/直流耦合组态应用电路组件以适当设计其电位的参考电压加以比较，以确认交流/直流耦合组态应用电路组件的耦合组态为直流耦合或交流耦合。最后在测试完毕以后再以重新耦接于偏压源的方式来使后端系统进入正常运作状态。当该后端系统为模拟/数字转换器时，藉由这样的防呆设计，可使得生产后端系统时不会有错用交流/直流耦接组态因而造成输入共模电压消失的情况，也会使得生产者不会因为错用固件而延误到工艺。再者，由于本发明所提供的检测电路是以内建方式来设置，因此也可节省下使用外部检测设备的成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种用来检测电源耦合组态的检测电路，包含：

一控制系统；

一比较器，其输出端耦接于该控制系统的输入端；

一电阻，其第一端耦接于该比较器的正输入端；

一交流/直流耦合组态应用电路组件，耦接于该电阻的第二端；

一第一开关，其第一端耦接于该比较器的正输入端，第二端耦接于一偏压源，且控制端耦接于该控制系统的第一输出端；及

一第二开关，其第一端耦接于该比较器的正输入端，第二端耦接于一基准信号源，且控制端耦接于该控制系统的第二输出端；

其中，该比较器的负输入端耦接于一参考电压源，和

其中，该控制系统包含一第四输出端，耦接于该比较器的控制端。

2.如权利要求1所述的检测电路，另包含：

一后端系统，其第一输入端耦接于该控制系统的第三输出端，且第二输入端耦接于该电阻的第二端。

3.如权利要求1所述的检测电路，其中，该基准信号源是一接地端。

4.如权利要求1所述的检测电路，其中，该基准信号源是一模拟接地端。

5.如权利要求1所述的检测电路，其中，该交流/直流耦合组态应用电路组件使用直流耦合组态。

6.如权利要求1所述的检测电路，其中，该交流/直流耦合组态应用电路组件使用交流耦合组态。

7.一种用于检测交流/直流耦合组态的检测电路的交流/直流耦合组态检测方法，包含：

提供一检测电路，其中，该检测电路包含：

一控制系统；

一比较器，其输出端耦接于该控制系统的输入端，且负输入端耦接于一参考电压源；

一电阻，其第一端耦接于该比较器的正输入端；

一交流/直流耦合组态应用电路组件，耦接于该电阻的第二端；

一第一开关，其第一端耦接于该比较器的正输入端，第二端耦接于一偏压源，且控制端耦接于该控制系统的第一输出端；及

一第二开关，其第一端耦接于该比较器的正输入端，第二端耦接于一基准信号源，且控制端耦接于该控制系统的第二输出端；

发出一失能信号，以使该比较器失能，并打开该第一开关，以使该第一开关进入开路状态；

关闭该第二开关，以使该第二开关进入短路状态，并在该比较器的正输入端的电位下降至该基准信号源的电位后，打开该第二开关以使该第二开关进入开路状态；

发出一使能信号，以使该比较器使能，并以一预定时间持续检测该比较器的输出端的电位；及

在该预定时间经过后，根据持续检测该比较器的输出端的电位的结果，决定该交流/直流耦合组态应用电路组件的交流/直流耦合组态。

8.如权利要求7所述的交流/直流耦合组态检测方法，其中，该检测电路另包含一后端系统，且该后端系统的第一输入端耦接于该控制系统的第三输出端，该后端系统的第二输入端耦接于该电阻的第二端。

9.如权利要求8所述的交流/直流耦合组态检测方法，其中，发出该失能信号，以使该比较器失能，并打开该第一开关，以使该第一开关进入开路状态另包含：

发出该失能信号，以使该后端系统失能。

10.如权利要求7所述的交流/直流耦合组态检测方法，其中，该基准信号源是一接地端。

11.如权利要求7所述的交流/直流耦合组态检测方法，其中，该基准信号源是一模拟接地端。

12.如权利要求7所述的交流/直流耦合组态检测方法，其中，该交流/直流耦合组态应用电路组件是一直流耦合组态应用电路组件。

13.如权利要求7所述的电源耦合组态检测方法，其中，该交流/直流耦合组态应用电路组件是一交流耦合组态应用电路组件。

14.如权利要求7所述的交流/直流耦合组态检测方法，另包含：

决定该交流/直流耦合组态应用电路组件的交流/直流耦合组态之后，关闭该第一开关以使该第一开关进入短路状态，并发出失能信号使该比较器失能。

15.如权利要求8所述的交流/直流耦合组态检测方法，另包含：

决定该交流/直流耦合组态应用电路组件的交流/直流耦合组态之后，关闭该第一开关以使该第一开关进入短路状态，并发出失能信号使该比较器与该后端系统失能。

16.如权利要求8所述的交流/直流耦合组态检测方法，其中，该控制系统包含一第四输出端，耦接于该比较器的控制端。

17.如权利要求16所述的交流/直流耦合组态检测方法，其中，发出一失能信号，以使该比较器失能，并打开该第一开关，以使该第一开关进入开路状态包含：

藉由该控制系统的第四输出端，发出该失能信号至该比较器，以使该比较器失能。

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