CN101442298A - 脉冲产生装置 - Google Patents

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李政宜
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chi Mei Communication Systems Inc
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chi Mei Communication Systems Inc
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/57—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device

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Abstract

一种脉冲产生装置，包括一输入电路及一与该输入电路连接的输出电路。该输入电路包括一输入端、一电容及一第三电阻，该输出电路包括一三极管及一输出端。该电容的一极板与该输入端电性连接，另一极板通过该第三电阻与该三极管的基极电性连接，该输出端与该三极管的集电极电性连接，该三极管的发射极接地。

Description

脉冲产生装置
技术领域
本发明涉及一种脉冲产生装置，特别涉及一种适用于汽车电子系统复位芯片的脉冲产生装置。
背景技术
在CPU系统和其他逻辑系统通电的瞬间对系统进行精确检测并复位的复位芯片(ResetIC)广泛应用于多种电子装置中。近年来，随着各类汽车电子产品的发展，复位芯片也越来越多地应用于汽车电子系统中。
复位芯片一般需要输入脉冲电压来启动。用于启动常用的复位芯片的脉冲电压一般较低，往往只有数十毫伏(mV)。而汽车电子系统中使用的输入电压变化范围较大，一般在2-20伏特(V)之间。若没有必要的保护措施，则一般的复位芯片应用在汽车电子系统中时难以适应变化范围过大的输入电压，可能无法正常工作或被不适宜的输入电压损坏。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可为复位芯片提供适当的脉冲电压的脉冲产生装置。
一种脉冲产生装置，包括一输入电路及一与该输入电路连接的输出电路。该输入电路包括一输入端、一电容及一第三电阻，该输出电路包括一三极管及一输出端。该电容的一极板与该输入端电性连接，另一极板通过该第三电阻与该三极管的基极电性连接，该输出端与该三极管的集电极电性连接，该三极管的发射极接地。
与现有技术相比，本发明提供的脉冲产生装置可以方便地将大小不一的电源电压转换为较小且易于调控的脉冲电压供复位芯片使用，从而对复位芯片提供有效的保护。
附图说明
图1为本发明脉冲产生装置较佳实施例的功能框图。
图2为本发明脉冲产生装置较佳实施例的电路图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明较佳实施例提供的脉冲产生装置100由一输入电路10、一输出电路20及一检测电路30构成，适用于汽车等机动车辆的车载电子系统中。该输入电路10分别与该输出电路20及该检测电路30电性连接，其中输入电路10可以接受约在2-20V范围内的常用电源电压，输出电路20输出供复位芯片50使用的脉冲电压，检测电路30则用于检测该脉冲产生装置100的输入状态。
请一并参阅图2，输入电路10包括一输入端11、一电容12、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3及一第四电阻R4。该输入端11经过串联的该第一电阻R1及该第二电阻R2连接至接地点GND。该第一电阻R1与该第二电阻R2之间的连接线路上设有一第一节点X，该电容12的一极板电性连接至该第一节点X，另一极板则通过串联的该第三电阻R3与该第四电阻R4连接至接地点GND。该第三电阻R3与该第四电阻R4之间的连接线路上设有一第二节点Y。
输出电路20包括一三极管21、一输出端22及一第一辅助电源23。该三极管21的基极21B电性连接至该第二节点Y，其集电极21C与该输出端22及该第一辅助电源23电性连接，其发射极21E则连接到接地点GND。这样，基极21B可以从第二节点Y获得来自输入电路10的输入，而第一辅助电源23可在集电极21C与发射极21B之间提供三极管21导通所需的偏压V1。为保护该第一辅助电源23，可在该第一辅助电源23与该集电极21C之间连接一保护电阻(图未标)。该输出端22则能够与该复位芯片50连接，用以向该复位芯片50提供预定范围内的工作电压。
检测电路30包括一场效应管31、一检测端32及一第二辅助电源33。该场效应管31的栅极31G与该第一节点X电性连接，其源极31S接地，其漏极31D与该输出端32及该第二辅助电源33电性连接。这样，栅极31G可以从第一节点X获得来自输入电路10的输入，第二辅助电源33可在漏极31D与源极31S之间提供场效应管31导通所需的偏压V2。为保护该第二辅助电源33，也可在该第二辅助电源33与该漏极31D之间连接一保护电阻(图未标)。通过测量该输出端32的电压可检测该脉冲产生装置100的工作状态。
现有电源40可以通过该脉冲产生装置100与复位芯片50电性连接，利用电容12的充放电功能，将电源40提供的输入电压的瞬间变化转换为复位芯片50启动所需的脉冲信号。
使用时，首先将一现有的电源40，例如机动车辆使用的蓄电池连接到输入端11，将一复位芯片50连接到输出端22。该电源40可以同时连接至电子系统中适于由该电源40提供输入的其他电路(图未示)，并使该脉冲产生装置100与上述的其他电路并联，这样就可以在该电源40开启的时候启动该复位芯片50。由于三极管21未导通时集电极21C与发射极21E之间可视为断路，故此时输出端22的输出即为第一辅助电源23所提供的偏压V1。
当电源40开启时，输入端11接受电源40提供的输入电压V0，如前所述，该输入电压V0可以为2-20V范围内的任意数值。由于第一电阻R1与第二电阻R2串联在输入端11与接地点GND之间，故位于第一电阻R1与第二电阻R2之间的节点X处的电压VX＝V0R2/(R1+R2)。可见，通过改变R1及R2的阻值可以调节节点X处的电压分配，使VX处于较易控制的范围内。
由于电容12与节点X连接，因此当输入端11获得输入电压V0的瞬间，节点X处的电压VX即施加在电容12上，为电容12充电。由相关公式可以得知，若电容12的容量为C，充电时间为t1，则其极板电压VC＝VX＊[1—e-t1/C(R3+R4)]。由于三极管21的基极21B与节点Y连接，且电容12通过串联的该第三电阻R3及该第四电阻R4连接至接地点GND，故该基极21B处的输入电压VB＝VCR4/(R3+R4)。可见，通过改变R3及R4的阻值可以调节节点Y处的电压分配，使VB处于较易控制的范围内。
当VB超过三极管21的导通电压(若三极管21为锗管，则导通电压一般为0.2V；若三极管21为硅管，则导通电压一般为0.7V)时，三极管21导通，电容12开始放电，从而向三极管21提供输入电流。可见，电容12必须在三极管21导通(若三极管21为锗管，则导通条件为VC>0.2V；若三极管21为硅管，则导通条件为VC>0.7V)时才开始放电，且放电时的电流I与放电时间t2的关系遵循公式I＝[VC/(R3+R4)]＊e-t2/C(R3+R4)。这样，电容12开始放电时的电压固定为三极管21的导通电压，而电源40开启瞬间的输入电压不会对电容12的放电电流产生影响。
当三极管21导通后，集电极21C与发射极21E之间导通，上述偏压V1通过该集电极21C与发射极21E接地，对输出端22不产生影响。此时，电容12的放电电流I经由三极管21的放大而转换为集电极21C所输出的电流，该输出电流在导通的瞬间经过三极管21的放大而获得最大值，从而形成脉冲电流。在该脉冲电流的通路上接入适当的电阻(图未示)，即可得到复位芯片50启动所需的脉冲电压。随着放电过程的延续，电容12的极板电压VC与放电电流I都逐渐减小。当极板电压VC减少到三极管21的导通电压以下时，三极管21恢复截止状态，该集电极21C与发射极21E之间重新成为断路，从而使输出端22的输出恢复到第一偏压V1。而三极管21截止后，由于电源40经由第一电阻R1与第二电阻R2到达接地点GND的电路保持接通状态，节点X处的电压VX已经稳定，因此电容12此时起到隔直流的作用，该脉冲产生装置100对与其并联的其他由电源40供电的电路没有影响。
另一方面，连接到节点X的场效应管31的栅极31G也从节点X获得电压输入VX。由于该场效应管的源极31S接地，故VX即为该场效应管31的栅极31G与源极31S之间的电压UG。根据场效应管的自身性质，当UG超过该场效应管31的导通电压VGS(th)后，可以与第二辅助电源33所提供的第二导通偏压V2的共同作用，将场效应管31导通，从而在检测端32输出根据UG变化而同步变化的检测电流ID。这样，可以调整R1和R2的阻值使VX>VGS(th)，若检测到有电流ID输出，即可判断电源40提供的输入电压还存在。
可以理解，本发明提供的该脉冲产生装置100利用三极管21的导通特性与电容12充放电的规律将不同数值的输入电压转换为一致的脉冲电压输出，可以有效地保护复位芯片50，且令复位芯片50能够与多种不同规格的输入电源40配合使用。

Claims (8)

  1. 【权利要求1】一种脉冲产生装置，包括一输入电路及一与该输入电路连接的输出电路，其特征在于：该输入电路包括一输入端、一电容及一第三电阻，该输出电路包括一三极管及一输出端，该电容的一极板与该输入端电性连接，另一极板通过该第三电阻与该三极管的基极电性连接，该输出端与该三极管的集电极电性连接，该三极管的发射极接地。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的脉冲产生装置，其特征在于：该脉冲产生装置进一步包括一用于检测输入电压的检测电路，该检测电路与该输入电路电性连接。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的脉冲产生装置，其特征在于：该输入电路进一步包括一第一电阻及一第二电阻，该输入端经过串联的该第一电阻及该第二电阻接地。
  4. 【权利要求4】如权利要求3所述的脉冲产生装置，其特征在于：该第一电阻与该第二电阻之间的连接线路上设有一第一节点，该电容的一极板电性连接至该第一节点。
  5. 【权利要求5】如权利要求4所述的脉冲产生装置，其特征在于：该脉冲产生装置进一步包括一用于检测输入电压的检测电路，该检测电路与该第一节点电性连接。
  6. 【权利要求6】如权利要求5所述的脉冲产生装置，其特征在于：该检测电路包括一场效应管及一检测端，该场效应管的栅极与该第一节点电性连接，该场效应管的源极接地，该场效应管的漏极与该检测端电性连接。
  7. 【权利要求7】如权利要求1所述的脉冲产生装置，其特征在于：该输入电路进一步包括一第四电阻，该电容的一极板经过串联的该第三电阻与该第四电阻接地。
  8. 【权利要求8】如权利要求7所述的脉冲产生装置，其特征在于：该第三电阻与该第四电阻之间的连接线路上设有一第二节点，该三极管的基极电性连接至该第二节点。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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