CN201974719U

CN201974719U - 电压时序控制卡

Info

Publication number: CN201974719U
Application number: CN2011200321292U
Authority: CN
Inventors: 何春盛
Original assignee: Beijing Yanhua Xingye Electronic Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Yanhua Xingye Electronic Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2011-09-14
Anticipated expiration: 2021-01-28

Abstract

本实用新型属于电子线路领域，公开了一种用于为电路板提供可控电压时序的电压时序控制卡，其包括：第一输出电路，其被输入第一使能信号和输入电压，并在所述第一使能信号的控制下利用LDO(低压降线性稳压)方式从所述输入电压产生第一输出电压；第二输出电路，其被输入第二使能信号和所述输入电压，并在所述第二使能信号的控制下利用LDO方式从所述输入电压产生第二输出电压；以及时序控制电路，其被输入所述第一输出电压，并基于所述第一输出电压产生相对于所述第一使能信号延迟了预定时间的所述第二使能信号。

Description

电压时序控制卡

技术领域

本实用新型属于电子线路领域，提供了一种用于为电路板提供可控电压时序的电压时序控制卡。

背景技术

电压时序是指集成电路(IC)或电路板上，所需各电压相互之间的时间关系和数值关系，以及各电压与控制信号之间的时间关系。

在设计电路及其电源方案时，必须严格按照电路设计向导和数据手册来进行电压时序设计。然而，在电路板样品生产出来后的测试阶段，仍经常由于电压时序的错误导致系统不能运行或者不稳定。根据现有技术，此时一般在电路板样品上直接进行复杂的修复动作来调整时序，这往往需要耗费大量精力并且修复效果并不稳定。

因此，如果可以从外部将电压按照正确的时序输入到电路板样品上，则将无需在电路板样品上做复杂的动作，从而能够以简单快捷的手段进行验证并有效地进行测试。

此外，在电路板的设计或改版中，如果因电源方案有改动而导致电压时序变化，则需要在电路板上进行复杂的返工(rework)来模拟改动后的电压时序，以测试改动后的电压时序是否正确有效

以及，如果在电路板上需要采用一些新的芯片，则需要外部模拟出电路板上原有的电压时序并将其输出到该芯片的开发板(demo board)上，以查看该芯片能否在电路板的原有电压时序中正常工作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于为电路板提供可控电压时序的电压时序控制卡，以能够简单、快捷、准确地控制所述电路板的电压时序，并相应降低对受控电路板上的电压时序进行测试、更改等所需的时间和精力。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种用于为电路板提供可控电压时序的电压时序控制卡，包括：第一输出电路，其被输入第一使能信号和输入电压，并在所述第一使能信号的控制下利用LDO(low dropout regulator，低压降线性稳压)方式从所述输入电压产生第一输出电压；第二输出电路，其被输入第二使能信号和所述输入电压，并在所述第二使能信号的控制下利用LDO方式从所述输入电压产生第二输出电压；以及时序控制电路，其被输入所述第一输出电压，并基于所述第一输出电压产生相对于所述第一使能信号延迟了预定时间的所述第二使能信号。

由于上述电压时序控制卡使用LDO方式输出所需的电压，因此，与PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)方式相比，使用者无需对该电压时序控制卡本身做过多的设定与调试。也即，上述电压时序控制卡具有简单有效的电路结构。

对于上述电压时序控制卡，优选地，所述第一输出电路和所述第二输出电路各自包括两级压降电路，具体为：利用LDO方式从所述输入电压产生中间电压的第一级压降电路，以及利用LDO方式从所述中间电压产生最终的所述第一输出电压或所述第二输出电压的第二级压降电路。就此使得，由于采用两级方式输出电压，从而能够有效避免所述第一输出电路和所述第二输出电路中的各单个MO S管可能无法承受的大电流。

对于上述电压时序控制卡，进一步优选地，所述第一输出电路和所述第二输出电路中的各运算放大器的参考电压输入端上还连接有分压电阻。就此使得，使用者可通过利用分压电阻调节各参考电压的值来使所述第一输出电压和所述第二输出电压达到使用者需要的电压值。

对于上述电压时序控制卡，优选地，所述时序控制电路包括RC延时电路，以使得能够通过调节RC值来控制所述预定时间。就此使得，使用者只需通过调节RC值就可在两组输出电压之间达成准确的时序控制，而无需做过多的设定与调试。

综上，使用者只需对上述电压时序控制卡中各运算放大器的参考电压以及时序控制电路的RC延时进行设定和调整，并将输入电压和各输出电压与受控电路板进行连接，就可为受控电路板提供准确的电压时序，而无需在受控电路板上进行任何修复动作。也即，利用上述电压时序控制卡进行电压时序控制具有简单快捷的有益效果。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。

图1为根据本实用新型的电压时序控制卡第一实施例的示意性电路图；

图2为根据本实用新型的电压时序控制卡第二实施例的示意性电路图；

图3为根据本实用新型的电压时序控制卡第三实施例的示意性电路图；

图4为根据本实用新型的电压时序控制卡第四实施例的示意性电路图；以及

图5为根据本实用新型的电压时序控制卡第五实施例的示意性电路图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。

如上所述，本实用新型旨在改进现有的电路板的电压时序控制方式，以提高对电路板的电压时序进行测试、更改时的效率和质量。并且，如示出根据本实用新型的电压时序控制卡的示意性电路图的图1所示，其主要改进思路是：

与通过直接在电路板上进行修复动作来控制电路板的电压时序的现有技术相比，本实用新型单独设计了一种用于为电路板提供可控电压时序的电压时序控制卡。其中，该电压时序控制卡不仅能够输出两组大小可调的输出电压，而且能够精确控制两组输出电压之间的时序关系，以满足不同的电压时序需求。这样，通过将由该电压时序控制卡产生的输出电压输入到受控电路板，即可在受控电路板上实现所需的电压时序，而无需再在受控电路板上进行任何调试、修复工作。

如图1所示，根据本实用新型的电压时序控制卡包括第一输出电路110、第二输出电路120和时序控制电路130，其中：第一输出电路110被输入第一使能信号EN 1和输入电压Vin，并在第一使能信号EN1的控制下利用LDO方式从输入电压Vin产生第一输出电压Vout1；第二输出电路120被输入第二使能信号EN2和输入电压Vin，并在第二使能信号EN2的控制下利用LDO方式从输入电压Vin产生第二输出电压Vout2；以及时序控制电路130被输入第一输出电压Vout1，并基于第一输出电压Vout1产生相对于第一使能信号EN1延迟了预定时间的第二使能信号EN2。

需要说明的是，鉴于运算放大器和MOS管需要工作/控制电源来工作已属于本领域的公知常识，在图1以及其它说明书附图中均未示出控制电源和工作电源，以简化制图。

通过上述介绍可知，根据本实用新型的电压时序控制卡能够产生两组输出电压，且两组输出电压之间可以做时序控制。其中，由于PWM成本较高且电流不同，第一输出电路110和第二输出电路120均采用LDO方式来产生输出电压。这使得该电压时序控制卡的整个电路更简单有效，且无需使用者对该电压时序控制卡本身做过多的设定和调试。

此外，可从待接收包括第一输出电压Vout1和第二输出电压Vout2的电压时序的受控电路板输入第一使能信号EN1和第二使能信号EN2。

对于上述电压时序控制卡，由于系统相关电压一般为2.5V、1.8V、1.5V、1.05V等，也即压差较大，因此，优选地，第一输出电路110和第二输出电路120各自采用两级LDO方式来产生输出电压，以有效避免第一输出电路110和第二输出电路120中的各单个MOS管可能无法承受的大电流。具体而言：

如图1所示，第一输出电路110包括第一运算放大器、第一MOS管、第二运算放大器和第二MOS管，其中：第一运算放大器的第一输入端被输入第一参考电压Vref1和第一使能信号EN1，第一运算放大器的第二输入端与第一MOS管的源极相连接，第一运算放大器的输出端与第一MOS管的栅极相连接；第二运算放大器的第一输入端被输入第二参考电压Vref2，第二运算放大器的第二输入端与第二MOS管的源极相连接，第二运算放大器的输出端与第二MOS管的栅极相连接，第二MOS管的漏极与第一MOS管的源极相连接；以及，将输入电压Vin输入至第一MOS管的漏极，且从第二MOS管的源极输出第一输出电压Vout1。

类似地，第二输出电路120包括第三运算放大器、第三MOS管、第四运算放大器和第四MOS管，其中：第三运算放大器的第一输入端被输入第三参考电压Vref3和第二使能信号EN2，第三运算放大器的第二输入端与第三MOS管的源极相连接，第三运算放大器的输出端与第三MOS管的栅极相连接；第四运算放大器的第一输入端被输入第四参考电压Vref4，第四运算放大器的第二输入端与第四MOS管的源极相连接，第四运算放大器的输出端与第四MOS管的栅极相连接，第四MOS管的漏极与第三MOS管的源极相连接；以及，将输入电压Vin输入至第三MOS管的漏极，且从第四MOS管的源极输出第二输出电压Vout2。

通过上述介绍可知，第一输出电路110中的第一运算放大器和第一MOS管以及第二输出电流120中的第三运算放大器和第三MOS管，分别构成利用LDO方式从输入电压Vin产生中间电压的第一级压降电路；而第一输出电路110中的第二运算放大器和第二MOS管以及第二输出电流120中的第四运算放大器和第四MOS管，分别构成利用LDO方式从所述中间电压产生最终的第一输出电压Vout1和第二输出电压Vout2的第二级压降电路。并且，由于采用两级LDO方式来产生输出电压，能够有效避免每一级压降电路中的各单个MOS管可能无法承受的大电流。

对于上述电压时序控制卡，优选地，可在第一输出电路110和第二输出电路120中的各运算放大器的用以输入参考电压Vref1、Vref2、Vref3、Vref4的输入端上分别连接电容来实现类似软启动(soft start)的功能。

例如，如以Vref1作为示例的图2所示，在Vref1输入端连接电容C11和C12，从而能够控制第一输出电压Vout1的输出波形，并进而能够有效防止瞬间抽电流太大造成的压降。

对于上述电压时序控制卡，优选地，可在第一输出电路110和第二输出电路120中利用分压电阻来调节各参考电压Vref1、Vref2、Vref3、Vref4的大小，以使各输出电压Vout1、Vout2达到期望值。其中，所述分压电阻可采用可变电阻器的形式，以尽量提高该电压时序控制卡的人性化设计元素。

例如，如以Vref1和Vref2作为示例的图2所示，在Vref1的输入端连接电阻R1，在Vref2的输入端连接电阻R2，从而能够通过调节参考电压Vref1和Vref2的值来使第一输出电压Vout1达到期望的电压值。

此外，关于尽量做到人性化设计，在不脱离本实用新型的技术原理的前提下，本领域技术人员显然还可以想到在上述电压时序控制卡上添加使用过程中可能需要的相关功能的其它一些措施。

例如，在电压时序控制卡上预留SMD(Surface MountedDevices，表面贴装器件)的焊盘，以减少使用者操作烙铁的次数，并延长本卡的使用寿命。

又如，在电压时序控制卡上保留PCI(Peripheral ComponentInterconnect，外围设备互连)金手指，以使得第一输出电路110和第二输出电路120的工作电源(用以提供例如3.3V的输入电压Vin)以及时序控制电路130的控制电源(例如12V和5V)均可从PCI插槽获得。

当然，本领域技术人员应能理解，第一输出电路110、第二输出电路120以及时序控制电路130的供电方式并不限于此，例如，还可利用ATX(Advanced Technology eXtended，高级技术扩展)电源来为时序控制电路130提供控制电源电压，同时由外部焊线接入输入电压Vin。并且，如果采用焊线方式，用户可根据实际需要自由选择具体的电压值，只要符合元器件的具体电气特性即可。

再如，在将第一输出电压Vout1和第二输出电压Vout2从电压时序控制卡输出至受控电路板的同时，还将关于第一输出电压Vout1是否正常(POWER GOOD)的Vout1_PWGD信号和关于第二输出电压Vout2是否正常的Vout2_PWGD信号输出至受控电路板，以能够进行相关的一些控制操作。

对于上述电压时序控制卡，优选地，如图3所示，时序控制电路130包括第一输出PWGD信号生成电路131、RC延时电路132和第二使能信号生成电路133，其中：第一输出PWGD信号生成电路131串联在第一输出电路110的第一输出电压Vout1输出端，以基于第一输出电压Vout1产生Vout1_PWGD信号；RC延时电路132与第一输出PWGD信号生成电路131相连接，以将Vout1_PWGD信号延迟；以及，第二使能信号生成电路133被输入延迟了的Vout1_PWGD信号，以产生相对于第一使能信号EN1延迟了预定时间的第二使能信号EN2。

通过上述时序控制电路130，在第一输出电压Vout1没有输出(也即，不正常)时，将使得第二使能信号EN2无效，从而使得第三参考电压Vref3和第四参考电压Vref4被控制在0v，并进而使得第二输出电压Vout2为0v。然而，在第一输出电压Vout1存在输出(也即，正常)时，将使得第二使能信号EN2有效，从而使得第三参考电压Vref3和第四参考电压Vref4可达到正常值，并进而使得第二输出电压Vout2可在第三参考电压Vref3和第四参考电压Vref4达到正常值之后也达到正常值。由此达成第一输出电压Vout1和第二输出电压Vout2之间的时序控制。

通过上述介绍可知，由于时序控制电路130包括RC延时电路132，使得可通过调节RC值来准确控制第一使能信号EN1与第二使能信号EN2之间的延迟时间。就此使得，使用者只需通过调节RC值就可在第一输出电路110和第二输出电路120之间达成准确的输出电压时序控制，而无需做过多的设定与调试。

此外，本领域技术人员应能理解，时序控制电路130的具体电路结构不限于图3所示，而可如图4所示将RC延时电路132串联在第一输出电路的第一输出电压Vout1输出端和第一输出PWGD信号生成电路131的输入端之间，还可如图5所示将RC延时电路132串联在第二使能信号生成电路133的输出端和第二输出电路的第二使能信号EN2输入端，只要RC延时电路132能够实现使第二使能信号EN2相对于第一使能信号EN2延迟预定时间的功能即可。

对于上述电压时序控制卡，由于第一输出电路110和第二输出电路120均采用LDO方式来从输入电压Vin产生相应的输出电压Vout1、Vout2，因此，建议输入电压Vin选择较小的电压值，例如3.3v，以减小输入电压Vin与输出电压Vout1、Vout2各自之间的压差。

需要声明的是，上述实用新型内容及具体实施方式仅旨在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本实用新型的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims

1.一种电压时序控制卡，包括第一输出电路和第二输出电路，其特征在于：

所述第一输出电路被输入第一使能信号和输入电压，并在所述第一使能信号的控制下利用LDO方式从所述输入电压产生第一输出电压；

所述第二输出电路被输入第二使能信号和所述输入电压，并在所述第二使能信号的控制下利用LDO方式从所述输入电压产生第二输出电压；以及

所述电压时序控制卡还包括时序控制电路，其中，所述时序控制电路被输入所述第一输出电压，并基于所述第一输出电压产生相对于所述第一使能信号延迟了预定时间的所述第二使能信号。

2.根据权利要求1所述的电压时序控制卡，其特征在于，所述第一输出电路包括第一运算放大器、第一MOS管、第二运算放大器和第二MOS管，

所述第一运算放大器的第一输入端被输入第一参考电压和所述第一使能信号，所述第一运算放大器的第二输入端与所述第一MOS管的源极相连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一MOS管的栅极相连接，所述第一MO S管的漏极被输入所述输入电压；以及

所述第二运算放大器的第一输入端被输入第二参考电压，所述第二运算放大器的第二输入端与所述第二MOS管的源极相连接，所述第二运算放大器的输出端与所述第二MOS管的栅极相连接，所述第二MOS管的漏极与所述第一MOS管的源极相连接，从所述第二MOS管的源极输出所述第一输出电压。

3.根据权利要求1所述的电压时序控制卡，其特征在于，所述第二输出电路包括第三运算放大器、第三MOS管、第四运算放大器和第四MOS管，

所述第三运算放大器的第一输入端被输入第三参考电压和所述第二使能信号，所述第三运算放大器的第二输入端与所述第三MOS管的源极相连接，所述第三运算放大器的输出端与所述第三MOS管的栅极相连接，所述第三MOS管的漏极被输入所述输入电压；以及

所述第四运算放大器的第一输入端被输入第四参考电压，所述第四运算放大器的第二输入端与所述第四MOS管的源极相连接，所述第四运算放大器的输出端与所述第四MOS管的栅极相连接，所述第四MOS管的漏极与所述第三MOS管的源极相连接，从所述第四MOS管的源极输出所述第二输出电压。

4.根据权利要求2所述的电压时序控制卡，其特征在于：

所述第一运算放大器的第一输入端上连接有电容，以对所述第一参考电压实现软启动功能；和/或

所述第二运算放大器的第一输入端上连接有电容，以对所述第二参考电压实现软启动功能。

5.根据权利要求3所述的电压时序控制卡，其特征在于：

所述第三运算放大器的第一输入端上连接有电容，以对所述第三参考电压实现软启动功能；和/或

所述第四运算放大器的第一输入端上连接有电容，以对所述第四参考电压实现软启动功能。

6.根据权利要求2或4所述的电压时序控制卡，其特征在于：

所述第一运算放大器的第一输入端连接有分压电阻，以调节所述第一参考电压的大小；和/或

所述第二运算放大器的第一输入端连接有分压电阻，以调节所述第二参考电压的大小。

7.根据权利要求3或5所述的电压时序控制卡，其特征在于：

所述第三运算放大器的第一输入端连接有分压电阻，以调节所述第三参考电压的大小；和/或

所述第四运算放大器的第一输入端连接有分压电阻，以调节所述第四参考电压的大小。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的电压时序控制卡，其特征在于，所述时序控制电路包括RC延时电路，以通过调节RC值来控制所述RC延时电路的延迟时间。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的电压时序控制卡，其特征在于，还包括：

用于为所述第一输出电路、所述第二输出电路提供所述输入电压的PCI插槽；和/或

用于为所述时序控制电路提供控制电源电压的PCI插槽。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的电压时序控制卡，其特征在于，

经由外部焊线接入所述输入电压；和/或

利用PCI插槽或者ATX电源为所述时序控制电路提供控制电源电压。