CN107979372A - 具有模/数转换功能的电路及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有模/数转换功能的电路及电子设备。所述电路包括控制电路和AD电路，控制电路设置有一控制端口，AD电路设置有一AD端口，控制端口与AD端口连接，控制电路通过控制端口向AD电路输出第一控制信号和第二控制信号，AD电路根据第一控制信号导通AD电路，以及根据第二控制信号断开AD电路。基于此，本发明能够根据需求导通及断开AD电路，从而降低功耗。

Description

具有模/数转换功能的电路及电子设备
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，具体涉及模数转换领域，特别涉及一种具有模/数转换功能的电路及电子设备。
背景技术
目前便携式电子产品应用非常广泛，而且基本都是采用电池供电。然而对于某些电池容量较小的产品，比如目前非常热门的智能穿戴产品，其充满一次电使用时间或待机时间的长短将极大地影响用户体验。而这些产品内部一般有用到AD(Analog to Digital,模数转换)电路。
图1为现有技术中具有模/数转换功能的电路的等效结构示意图。如图1所示，其包括AD电路10，该AD电路10通过AD端口11与外接电压VCC连接，第一分压电阻R1的一端连接第二分压电阻R2和AD电路10，第一分压电阻R1的另一端连接外接电压VCC，第二分压电阻R2的一端连接第一分压电阻R1和AD电路10，第二分压电阻R2的另一端连接接地端GND。在该电路设计中，AD端口11接收到的控制信号始终不变，导致AD电路10一直处于导通状态，即使在不需要进行模/数转换时AD电路10也是如此，从而导致功耗居高不下。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种具有模/数转换功能的电路及电子设备，能够根据需求导通及断开AD电路，从而降低功耗。
为解决上述技术问题，本发明一实施例的具有模/数转换功能的电路，包括控制电路和模/数转换AD电路，所述控制电路设置有一控制端口，所述AD电路设置有一AD端口，所述控制端口与所述AD端口连接，所述控制电路通过所述控制端口向所述AD电路输出第一控制信号和第二控制信号，所述AD电路根据所述第一控制信号导通所述AD电路，以及根据所述第二控制信号断开所述AD电路。
为解决上述技术问题，本发明一实施例的电子设备，包括上述具有模/数转换功能的电路。
有益效果：区别于现有技术的情况，本发明涉及控制电路的控制端口与AD电路的AD端口连接，控制电路通过第一控制信号和第二控制信号控制AD电路的导通及断开，以此使得AD电路在不需要进行模/数转换时保持断开，以及在需要进行模数转换时导通AD电路，即本发明可以根据需求导通及断开AD电路，从而降低功耗。
附图说明
图1是现有技术中具有模/数转换功能的电路的等效结构示意图；
图2是本发明一实施例的具有模/数转换功能的电路的结构示意图；
图3是图2所示电路的等效结构示意图；
图4是图2所示电路的等效结构示意图；
图5是图4所示的控制端口一实施例的电路等效示意图。
具体实施方式
本发明的主要目的是提供一种根据需求导通及断开AD电路的电路，在电子设备不需要进行模数转换时断开AD电路，以及在需要进行模数转换时导通AD电路。图2是本发明第一实施例的具有模/数转换功能的电路的结构示意图。如图2所示，该电路可以集成于电子设备的MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)，其包括控制电路21和AD电路22，控制电路21设置有至少一个端口，例如以GPIO(General Purpose Input Output,通用输入/输出)接口实现的控制端口211，控制电路21通过该控制端口211与AD电路22的AD端口221连接。
基于该设计，控制电路21通过控制端口211向AD电路22输出控制信号，并根据控制信号的不同控制AD电路22的导通及断开。具体地，控制电路21输出第一控制信号时，AD电路22导通，而在控制电路21输出第二控制信号时，AD电路22断开。
在实际应用场景中，控制电路21可以根据开关单元的断开与导通来输出所述第一控制信号和第二控制信号。下面将结合图3-图5，对本实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，应理解，下文所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。
请参阅图3，所述控制电路21还包括开关单元30，该开关单元30具有控制端g1、输入端s1和输出端d1。以开关单元30为N型MOS管为例，开关单元30的控制端g1、输入端s1和输出端d1分别为N型MOS管的栅极、源极和漏极，其控制端g1连接控制端口211、输入端s1连接外接电压VCC、输出端d1连接接地端GND。
当然，本实施例的控制电路21还可以设置有具有分压及限流作用的电阻，如图3所示，第一分压电阻R1的一端连接第二分压电阻R2和AD电路22，第一分压电阻R1的另一端连接外接电压VCC，第二分压电阻R2的一端连接第一分压电阻R1和AD电路22，第二分压电阻R2的另一端连接开关单元30的输出端d1。
根据导电方式的不同，N型MOS管分为增强型和耗尽型。对于开关单元30为增强型N型MOS管的设计，本实施例的第一控制信号为正向电压，开关单元30的控制端g1在接收到控制端口211输出的正向电压时，开关单元30导通，对应地，第二控制信号为非正向电压，包括电压为0和反向电压，开关单元30的控制端g1在接收到控制端口211输出的非正向电压时，开关单元30断开。而对于开关单元30为耗尽型N型MOS管的设计，第一控制信号为非正向电压，开关单元30的控制端g1在接收到控制端口211输出的非正向电压时，开关单元30导通，对应地，第二控制信号为正向电压，开关单元30的控制端g1在接收到控制端口211输出的正向电压时，开关单元30断开。当然，本实施例的开关单元30还可以为开关三极管，开关单元30的控制端g1、输入端s1和输出端d1分别为开关三极管的基极、发射极和集电极。此时，本实施例的第一控制信号为高电平信号，在控制端口211输出高电平信号时，开关单元30导通，对应地，第二控制信号为低电平信号，在控制端口211输出低电平信号时，开关单元30断开。
结合图2和图3，当开关单元30导通时，由于外接电压VCC和接地端GND之间具有电压回路，AD端口221可测得电压，AD电路22被导通。而当开关单元30断开时，AD端口221没有电压，AD电路22被断开。基于此，本实施例能够在电子设备不需要进行模数转换时断开AD电路22，及在需要进行模数转换时导通AD电路22，即根据需求导通及断开AD电路22，从而降低功耗，延长电子设备的待机时间。
不同于图3所示将开关单元30设置于控制端口211之外，本发明还可以将通过集成于控制端口211的开关单元来实现第一控制信号和第二控制信号的输出，例如图4和图5所示的具有推挽输出功能的控制端口211。对于相同的结构元件，下文采用相同的标号。
请参阅图4和图5，控制电路21还包括第一开关单元41和第二开关单元42，第一开关单元41具有控制端g2、输入端s2和输出端d2，第二开关单元42具有控制端g3、输入端s3和输出端d3。第一开关单元41的控制端g2连接控制信号、输入端s2连接第一电压源VSS、输出端d2连接AD端口221，第二开关单元42的控制端g3连接控制信号、输入端s3连接第二电压源VDD、输出端d3连接AD端口221。
当然，控制电路21还可以设置有具有分压及限流作用的电阻，例如图4所示的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2，第一分压电阻R1的一端连接第二分压电阻R2和AD端口221，第一分压电阻R1的另一端连接外接电压VCC，第二分压电阻R2的一端连接第一分压电阻R1和AD端口221，第二分压电阻R2的另一端连接控制端口211，具体地，第二分压电阻R2的另一端连接第一开关单元41的输出端d2以及第二开关单元42的输出端d3。
本实施例中，第一开关单元41和第二开关单元42构成互补推挽结构，有功率放大的作用。所谓互补推挽结构是指：用一个信号来激励不同极性的第一开关单元41和第二开关单元42，得到两个大小相等、相位相反的激励信号。继续以第一开关单元41为增强型N型MOS管、第二开关单元42为P型MOS管为例，第一开关单元41的控制端g2、输入端s2和输出端d2分别为增强型N型MOS管的栅极、源极和漏极，第二开关单元42的控制端g3、输入端s3和输出端d3分别为P型MOS管的栅极、源极和漏极。第一开关单元41的控制端g2和第二开关单元42的控制端g3并联可作为输入端以接收电子设备输出的控制信号，且第一开关单元41的输出端d2和第二开关单元42的输出端d3并联作为输出端以输出第一控制信号或第二控制信号。其中，第一开关单元41的控制端g2和第二开关单元42的控制端g3的极性不同，电子设备输出的控制信号对于其中一者而言是正向偏置，而对另一者而言是反向偏置。
当电子设备向输入端输出高电平的第三控制信号时，第二开关单元42断开，第一开关单元41导通，此时控制端口11输出低电平的第一控制信号。AD端口221可测得电压，AD电路22被导通。
当电子设备向输入端输出低电平的第四控制信号时，第二开关单元42导通，第一开关单元41断开，此时控制端口11输出高电平的第二控制信号。AD端口221没有电压，AD电路22被断开。
基于此，本实施例能够在电子设备不需要进行模数转换时断开AD电路22，及在需要进行模数转换时导通AD电路22，即根据需求导通及断开AD电路22，从而降低功耗，延长电子设备的待机时间。
应理解，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有模/数转换功能的电路，其特征在于，所述电路包括控制电路和模/数转换AD电路，所述控制电路设置有一控制端口，所述AD电路设置有一AD端口，所述控制端口与所述AD端口连接，所述控制电路通过所述控制端口向所述AD电路输出第一控制信号和第二控制信号，所述AD电路根据所述第一控制信号导通所述AD电路，以及根据所述第二控制信号断开所述AD电路。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制电路还包括开关单元，所述开关单元的控制端连接所述控制端口、输入端连接外接电压VCC、输出端连接接地端GND，所述开关单元在所述第一控制信号的控制下导通，以及在所述第二控制信号的控制下断开。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述开关单元包括增强型N型MOS管。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述AD电路还包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端连接所述第二分压电阻和所述AD端口，所述第一分压电阻的另一端连接所述外接电压VCC，所述第二分压电阻的一端连接所述第一分压电阻和所述AD端口，所述第二分压电阻的另一端连接所述开关单元的输入端。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制电路还包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元的控制端连接控制信号、输入端连接第一电压源VSS、输出端连接所述控制端口，所述第二开关单元的控制端连接所述控制信号、输入端连接所述第二电压源VDD、输出端连接所述控制端口。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第一开关单元、所述第二开关单元和所述控制端口集成于同一结构件中。
7.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第一开关单元为增强型N型MOS管，所述第二开关单元为增强型P型MOS管。
8.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述AD电路还包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的一端连接所述第二分压电阻和所述AD端口，所述第一分压电阻的另一端连接所述外接电压VCC，所述第二分压电阻的一端连接所述第一分压电阻和所述AD端口，所述第二分压电阻的另一端连接所述控制端口。
9.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制端口包括GPIO端口。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如上述权利要求1～9任一项所述的具有模/数转换功能的电路。
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