CN1492584A

CN1492584A - 可程序电压监控电路

Info

Publication number: CN1492584A
Application number: CNA021460825A
Authority: CN
Inventors: 庄朝炫; 刘景萌; 范振炫; 黄南川
Original assignee: Richtek Technology Corp
Current assignee: Richtek Technology Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2004-04-28
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: CN1225086C

Abstract

一种可程序电压监控电路，包括一电压选择电路、及一电压侦测电路；其中电压选择电路包括：一输入欲侦测的基准电压的电压选择输入端；一同步时脉输入端；一电阻值调整端，相应于使用者所输入的欲侦测的基准电压而输出不同的电阻值；该电压侦测电路包括：一基准电压产生电路、一取样/保持电路、及一即时电压比较电路；通过同步时脉输入端向可程序电压监控电路提供同步与低工作周期，同时电压侦测电路的取样/保特电路于工作周期对所输入的电压准位进行取样并予以保持，该取样/保持电路结构可因低工作周期而使可程序电产监控电路保持极低静态电流，以达省电的目的；另本发明的电压选择电路仅由单一输入设定脚位就能提供三种不同的电压选择设定，减少基准电压输入设定脚位数，进而降低电路复杂度与成本。

Description

可程序电压监控电路

技术领域

本发明涉及电压监控电路，特别是一种具极少可程序输入端与极低静态电流的可程序电压监控电路。

背景技术

一般传统的电压监控电路，请参见图1所示，主要结构是由一比较器所组成的即时电压比较电路11，其负输入端13输入欲侦测监控的待测电压，其正输入端14输入基准电压，当使用者一旦设定基准电压后即不易更动其设定值，电压监控电路是以基准电压为比较基准，对待测电压做即时的侦测，当待测电压低于基准电压所设定的基准值时，即时电压比较电路11则会于监控结果输出端16输出一信号，一般此信号为高正电压信号，以提供下一级电路对于待测电压做即时处理。

如欲进一步达到即时可程序基准电压的功能，必须增加一可程序电路12，但此可程序电路12为达即时可程序的功能必须持续性的提供所需电压，造成耗费较大的静态电流产生，相当耗费电，此为其缺点之一；另外，可程序电路12所需的可程序输入设定输入端15，其脚位一般以二位元(Binary)表示法为输入电压设定状态表示，一输入端脚位仅有两种输入设定，如需增加基准电压的选择空间，则可程序电路12的设定脚位15必须再增加，且其基准电压可选择状态以2^N次方增加，N为设定脚位数，因此其缺点之二就是此设定脚位15的数目太多，应减少脚位数目。若将上述二缺点予以克服，则将势必减少可程序电压监控电路所产生耗电量，并将减少基准电压输入设定脚位的使用，而大大降低成本。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，并达成可程序电压监控电路的理想特性，减少可程序电压监控电路所产生耗电量，并将减少基准电压输入设定脚位的使用，而降低电路复杂度与成本，特提出本发明，以改进其电路结构。

因此，本发明的主要目的，是提供一种可程序电压监控电路，其通过同步时脉输入端向可程序电压监控电路提供同步与低工作周期，同时电压侦测电路的取样/保特电路于工作周期对所输入的电压准位进行取样并予以保持，该取样/保持电路结构可因低工作过期而使可程序电产监控电路保持极低静态电流，以达省电的目的。

本发明的次要目的，是提供一种可程序电压监控电路，其电压选择电路仅由单一输入设定脚位就能提供三种不同的电压选择设定，可达成具极少可程序输入端而能进行多电压选择设定的功能。

为实现上述目的，本发明提出一种可程序电压监控电路，包括一电压选择电路输出连接一电压侦测电路；其中：

该电压选择电路，包括：一供使用者输入欲侦测的基准电压的电压选择输入端；一同步时脉输入端，该同步时脉为同步与低工作周期时脉；一电阻值调整端，相应于使用者所输入的欲侦测的基准电压而输出不同的电阻值；

该电压侦测电路，包括一基准电压产生电路、一取样/保持电路、及一即时电压比较电路；该基准电压产生电路的输入端与前述电阻值调整端相连接，该电阻值调整端输出的电阻值为该基准电压产生电路的输入电阻值，当该输入电阻值改变，该基准电压产生电路的输出电压随之改变；该基准电压产生电路的输出端与取样/保持电路输入端相连接，该取样/保持电路的输出端与即时电压比较电路的正输入端相连接，该取样/保持电路对所输入的电压准位进行取样并予以保持，并将该保持后的电压准位输出至即时电压比较电路的正输入端；该输入的电压准位为该即时电压比较电路的基准电压，该即时电压比较电路的负输入端为一可输入待测电压的待测电压端，该即时电压比较电路对该待测电压端的待测电压进行即时监控，并将侦测结果从该即时电压比较电路的输出端输出。

使用本发明的可程序电压监控电路，既能减少耗电量，又可减少基准电压输入设定脚位数，进而降低电路复杂度与成本。

附图说明

图1是传统的可程序电压监控电路结构图；

图2是本发明第一较佳实施实例的可程序电压监控电路方块示意图；

图3是本发明第一较佳实施实例的可程序电压监控电路结构图；

图4是本发明第一较佳实施实例的同步时脉图。

具体实施方式

请参阅图2所示，本发明的可程序电压监控电路，其主要结构是由一电压选择电路21输出连接一电压侦测电路22所组成：

该电压选择电路21，有一电压选择输入端211、一同步时脉输入端212与一电阻值调整端213，以该电压选择输入端211提供使用者选择欲侦测的基准电压，使该电压选择电路21提供电阻值调整端213适当控制，以提供该电压侦测电路22输入电阻值适当的控制功能；请参阅图3、4所示，该同步时脉输入端212提供该可程序电压监控电路的时脉41输入的功能。

该电压侦测电路22，是由一基准电压产生电路221、一取样/保持电路222与一即时电压比较电路11’所组成，该基准电压产生电路221输入端通过该电阻值调整端213与该电压选择电路21相连接，该基准电压产生电路221输出端与该取样/保持电路222输入端相连接，该取样/保持电路222输出端与该即时电压比较电路11’的正输入端14’相连接，该即时电产比较电路11’的负输入端13’为一待测电压端，该待测电压端提供输入的待测电压，该即时电压比较电路11’输出端为一侦测控制输出端223，该侦测控制输出端223输出侦测结果。

请参阅图2、3所示，该电压选择输入端211通过电阻器311、312、313分压电路提供PMOS 321、NMOS 331的栅极适当的偏压值，PMOS 321与NMOS 331的漏极端为输出端，该PMOS 321与NMOS 331输出端与两D型正反器351、352的输入端相连接，该D型正反器351、352的输出端为两非门缓冲器361、362的输入端，该非门缓冲器361的输出端与一NMOS 333的栅极相连接，控制该NMOS 333的导通与截止，该NMOS 333的漏极端为一电阻值调整端P02 392，该非门缓冲器362的输出端与一NMOS 332的栅极相连接，控制NMOS 332的导通与截止，该NMOS3 32的漏极端为一电阻值调整端P01 391；该电阻值调整端213包含该两电阻值调整端P01 391与电阻值调整端P02 392。

该基准电压产生电路221，由一运算放大器371组成一负反馈放大电路，该运算放大器371的参考电压输入端372输入固定的基准电压，该两电阻值调整端P01 391与电阻值调整端P02 392分别由该NMOS 332与NMOS 333的导通与截止来选取电阻器316、317，使该运算放大器371的负反馈端接地电阻值并联改变，可使该运算放大器371的输出为所需的电压值，该电压值输入至该取样/保持电路222，该取样/保持电路222通过一电容器381接收充电，该电容器381连接一传输栅晶体383，该传输栅383输出端连接一电容器382至地端，该取样/保持电路222输出端同时与该即时电压比较电路11’的正输入端14’相连接，该即时电压比较电路11’的负输入端13’为一待测电压端，该待测电压端提供输入的待测电压，该即时电压比较电路11’输出端为一侦测控制输出端223，该侦测控制输出端223输出侦测结果。

请参见图3、4所示，该同步时脉输入端212输入一时脉41，该时脉41周期性地产生一时脉工作周期42与一时脉截止周期43，并达成该时脉41同步，该时脉工作周期42以低工作导通周期连续产生，使该同步时脉输入端212通过NMOS 341、342、343与该传输栅晶体383控制该可程序电压监控电路的导通时间，当周期性的该时脉工作周期42产生时，该NMOS 341、342、343与该传输栅晶体38 3则导通，使该可程序电压监控电路进入工作区，使该使用者由该电压选择输入端21输入欲调整的电压，并由该取样/保持电路222取样后并保持着该设定的电压，反之，当该同步时脉输入端212输入该时脉41为该时脉截止周期43时，使该可程序电压监控电路进入截止区，该可程序电压监控电路则由该取样/保持电路222保持于工作区时所设定的电压，因该时脉41输入的时脉工作周期42驱动该可程序电压监控电路进入工作区的时间小于该时脉截止周期43驱动该可程序电压监控电路进入截止区的时间，以达成保持极低静态电流，提供该可程序电压监控电路省电的功能。

本发明是通过该电压选择输入端211输入高缘电压、低缘电压与浮接电压等三种不同电压状态，经选择设定该三种不同电压方式，再由该电压选择电路21提供高缘电压、低缘电压与浮接电压等三种不同电压选择设定，通过单一该电压选择输入端211以提供该电压侦测电路22三种不同输入电阻值，以达成三种不同电压选择设定的功能，达成选择三种不同电压。

当开始进行设定，该时脉41的频率极大于使用者设定该电压选择输入端211的频率，一般该时脉41约以1kH Hz为较佳实施频率，一般使用者设定该电压选择输入端211的频率会远小于该1kH Hz较佳实施频率，故一般使用者不需顾虑至该时脉41处于时脉工作周期42始可设定的局限，当该时脉41处于时脉工作周期42时，此时NMOS 341、342、343与该传输栅383处于导通状态，此时使用者对于该三种不同电压状态的设定，当低缘电压从该电压选择输入端211输入时，该PMOS 321导通与该NMOS 331截止，因该同步时脉输入端212的时脉41处于该时脉工作周期42，该D型正反器351、352亦处于工作状态，该D型正反器351、352的输入皆为高电位，该输出依D型正反器的特性仍为高电位，经由非门缓冲器361、362的反相为两低电位控制NMOS 332、333截止，造成所连接的电阻值调整端P01 391与电阻值调整端P02 392浮接，该电阻器316、317亦浮接，造成该运算放大器371的负反馈端接地电阻值仅有该电阻器315。

该基准电压产生电路221的输出电压值，取决于该参考电压输入端372输入固定的基准电压与负反馈端接地电阻器315的电阻值，该输出电压值对该取样/保持电路222的电容器381进行充电，因该同步时脉输入端212的时脉41处于该时脉工作周期42，该传输栅晶体383亦处于导通状态，该取样/保持电路222的该输出电容器382进行充电，使该取样/保持电路222的输出亦保持于该基准电压产生电路221的输出电压值，当该同步时脉输入端212的时脉进入截止周期时，该传输栅晶体383亦处于截止状态，但该取样/保持电路222的该输出电容器382已稳定于此充饱的电压值，不因该同步时脉输入端212的时脉进入截止周期而产生放电，造成该即时电压比较电路11’的该正输入端基准电压输入端14’不稳定的基准电压输入，使当使用者设定完成时，该即时电压比较电路11’的该正输入端基准电压输入端14’提供于一稳定所设定的基准电压，进而达成侦测该负输入端13’待测电压输入端的目的。

故该电压选择电路21结合该同步时脉输入端212，可提供该可程序电压监控电路的同步与低工作导通周期，同时该电压侦测电路22的取样/保持电路222于该时脉工作周期42取样该输入电压准位并予以保持该电压准位，通过此电路、使本发明电路实施可因低工作导通周期而达保持极低静态电流的功能。

同理，当使用者设定该电压选择输入端211输入高缘电压时，该两NMOS332、333同时导通，造成该运算放大器371的负反馈端接地电阻值减少，该电阻器315与电阻器316与电阻器317并联，该基准电压产生电路22的输出电压值，则取决于该参考电压输入端372输入固定的基准电压与负反馈端接地电阻器315、316、317的并联电阻值。

通过负反馈电路的特性因负反馈端接地电阻值减少，则该基准电压产生电路221的输出电压值增加，相对于该即时电压比较电路11’的该正输入端基准电压输入端14’亦增加，使使用者达成设定侦测的基准电压输入的特性；而同理，当该电压选择输入端211输入浮接电压时，该PMOS 321与NMOS 331同时导通，且因该电阻器314电阻值极大，可使该D型正反器351资料输入端输入高电位，且该D型正反器352资料输入端输入低电位，该D型正反器351与该D型正反器352的时脉输入端皆处于该时脉41的时脉工作周期42时，该D型正反器351的输出端通过该非门缓冲器361输出低电位关闭该NMOS 333，该D型正反器352输出端通过该非门缓冲器362输出低电位关闭该NMOS 332，此时该电阻器316与该电阻器315可达成第3种电压设定，通过该可程序电压监控电路以达成仅具单一该电压选择输入端221而具提供三种不同电压选择设定的功能。

当使用者必须增加电压选择设定的空间，本发明可程序电压监控电路可提供3^N种不同电压选择设定，其组成结构是由N个该电压选择电路21以并连的方式连接于该电压侦测电路22，其N个该电压选择电路21向该电压侦测电路22提供3^N种不同输入电阻值，以达成3^N种不同电压选择设定的功能；因其电路简易，该可程序电压监控电路可易于使用于极小的集成电路晶片中。

综上所述，本发明可程序电压监控电路，是在提供一种可程序电压监控电路，其同步时脉输入端提供同步与低工作周期，同时电压侦测电路的取样/保持电路于工作周期取样输入电压准位并予以保持电压准位，电路实施结构可因低工作周期而保持极低静态电流，以达省电的功能。且其电压选择电路可仅由单一输入设定脚位提供三种不同电压选择设定，以达成具极少可程序输入端而达成多电压选择设定的功能产生实用的功效，具工业上利用及首先发明的新颖性，符合新发明专利的要件。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此项技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明之保护范围当视权利要求书范围所界定者为准。

Claims

1.一种可程序电压监控电路，其特征是：包括一电压选择电路输出连接一电压侦测电路；其中：

2.如权利要求1所述的可程序电压监控电路，其特征是：该电压选择电路的电压选择输入端可供使用者输入三种不同的基准电压：高缘电压、低缘电压与浮接电压。

3.如权利要求1或2所述的可程序电压监控电路，其特征是：该电压选择电路由N个组成，其以并连的方式连接于该电压侦测电路，该N个电压选择电路向该电压侦测电路提供3^N种不同的输入电阻值，以构成3^N种不同电压选择设定。

4.如权利要求1所述的可程序电压监控电路，其特征是：该同步时脉输入端所输入的时脉为同步与低工作周期时脉，该时脉包括一驱动本可程序电压监控电路进入工作区的时脉工作周期、及一驱动本可程序电压监控电路进入截止区的时脉截止周期，该进入工作区的时间小于该进入截止区的时间。