CN203658444U

CN203658444U - 一种电压检测电路及蓝牙设备

Info

Publication number: CN203658444U
Application number: CN201320882722.5U
Authority: CN
Inventors: 谢腾
Original assignee: Qingdao Goertek Co Ltd
Current assignee: Qingdao Goertek Co Ltd
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2023-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种电压检测电路及蓝牙设备，该电压检测电路包括分压电路、第一开关电路、以及用于控制所述第一开关电路导通状态的第二开关电路，电源电压依次经第一开关电路、以及分压电路分压后输出检测电压，所述第二开关电路的导通状态接受外部设备控制信号的控制。本实用新型的电压检测电路，采用第二开关间接控制电源电压输出回路的通断状态，使得电源电压输出回路通断状态的稳定性不再受控制信号输出范围的限制，能够完全适合不同范围的控制电压输出的蓝牙芯片，电压检测精度高，电路结构简单。

Description

一种电压检测电路及蓝牙设备

技术领域

本发明属于电压检测电路技术领域，具体地说，是涉及一种低功耗电压检测电路及使用该电路的低功耗蓝牙设备。

背景技术

目前低功耗(BLE)蓝牙设备中，为了检测电压，常采用图1所示的电路。该电压检测电路包括分压电阻R1和R2，增强型NMOS管，以及滤波电容C1。分压电阻的R1和R2的作用是让电源电压VBAT按比例缩小到ADC引脚ADC_TEST的测量范围内。NMOS作为一个测量开关，受到程序控制，当需要检测电压时，ADC_EN为高电平；否则，ADC_EN为低电平。C1滤波电容能，滤除电源噪声，让ADC_TEST采集到的电压更平稳。

但是，目前低功耗蓝牙芯片ADC接口的电压检测范围通常为0～1.35V。为了保证ADC接口输入检测电压的精度，又不能让分压电阻消耗太多的电流，通常选择的分压电阻范围10K～100K。为了检测电池电压，让R1=60K,R2=20K,电池满电4.2V，ADC_EN输出高电平，NMOS管打开，ADC_TEST检测到的电压为1.05V。当BLE芯片的PIO输出为3V时，可以打开NMOS并让其进入饱和工作模式。但是,当BLE芯片的PIO（控制电压）输出为1.35V时，与AED_TEST的压差太小，就会影响NMOS开关的导通特性，从而影响ADC的测试精度。

基于此,如何发明一种电压检测电路,可以精确检测低功耗设备电压,是本发明主要解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有电压检测电路检测低功耗电子器件的电压检测精度低的问题，提供了一种电压检测电路及蓝牙设备，检测精度高，电路结构简单。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种电压检测电路，包括分压电路、第一开关电路、以及用于控制所述第一开关电路导通状态的第二开关电路，电源电压依次经第一开关电路、以及分压电路分压后输出检测电压，所述第二开关电路的导通状态接受外部设备控制信号的控制。

进一步的，所述的第一开关电路包括一PMOS管。

又进一步的，所述的分压电路包括第一电阻（R1）和第二电阻（R2），所述PMOS管的漏极连接第一电阻（R1）后与电源电压输出端子连接，源极的其中一路连接第二电阻（R2）后与地端连接，另外一路输出检测电压，栅极接收所述的第二开关电路发送的控制信号。

又进一步的，所述的第二开关电路包括一NMOS管，该NMOS管的漏极与所述PMOS管的栅极连接， NMOS管的栅极连接外部设备控制信号输出端子，源极与地端连接。

优选的，所述的分压电路还包括第三电阻（R3），该第三电阻（R3）连接在电源电压输出端子与NMOS管的漏极之间。

优选的，还包括一滤波电容，该滤波电容一端与分压电路的检测电压输出端子连接，另外一端与地端连接。

基于上述的一种电压检测电路，本发明同时提供了一种蓝牙设备，包括电压检测电路以及蓝牙芯片，所述的电压检测电路包括分压电路、第一开关电路、以及用于控制所述第一开关电路导通状态的第二开关电路，电源电压依次经第一开关电路、以及分压电路分压后输出检测电压至蓝牙芯片的检测电压输入端，所述第二开关电路的导通状态接受蓝牙芯片发送的控制信号的控制。

进一步的，所述的第一开关电路包括一PMOS管，所述的分压电路包括第一电阻（R1）和第二电阻（R2），所述PMOS管的漏极连接第一电阻（R1）后与电源电压输出端子连接，源极的其中一路连接第二电阻（R2）后与地端连接，另外一路与蓝牙芯片的检测电压输入端子连接，栅极接收所述的第二开关电路发送的控制信号。

又进一步的，所述的第二开关电路包括一NMOS管，该NMOS管的漏极与所述PMOS管的栅极连接，NMOS管的栅极连蓝牙芯片的控制信号输出端子，源极与地端连接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的电压检测电路，采用一个间接第二开关控制电源电压输出回路的通断状态，使得电源电压输出回路通断状态的稳定性不再受控制信号输出范围的限制，能够完全适合不同的PIO输出电压的蓝牙芯片，电压检测精度高，电路结构简单。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有技术电压检测电路原理图；

图2是本发明所提出的一种带有电压检测电路的蓝牙设备的一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

针对目前低功耗智能设备电压检测电路采用一颗NMOS管作为开关电路，由智能设备向NMOS管的栅极输出控制电压PIO，作为开启电压检测电路通断的控制信号，NMOS管的源极与智能设备的检测电压输入端连接，该检测电压输入端要求输入检测电压值的范围通常为0～1.35V，对于不同的低功耗智能设备，其PIO输出电压范围在1.35～3V不等，因此，目前的电压检测电路结构存在当PIO输出电压过高时，导致NMOS管进入饱和工作模式无法正常工作，当PIO输出电压过低时，导致NMOS管的栅极与源极压差太小，就会影响NMOS开关的导通特性，进而影响电源电压测试精度的问题，本发明提供了一种电压检测电路，包括分压电路、第一开关电路、以及用于控制所述第一开关电路导通状态的第二开关电路，电源电压依次经第一开关电路、以及分压电路分压后输出检测电压，所述第二开关电路的导通状态接受外部设备控制信号PIO输出电压的控制。本发明的电压检测电路，采用一个间接的第二开关控制电源电压输出回路的通断状态，使得电源电压输出回路通断状态的稳定性不再受控制信号的电压值输出范围的限制，能够完全适合不同的PIO输出电压的蓝牙芯片，电压检测精度高，电路结构简单。

本电压检测电路适用于任何低功耗智能终端设备，如zegbee低功耗功率采集设备，低功耗蓝牙设备等，下面将以低功耗蓝牙设备为例，详细说明本发明电压检测电路的原理及所取得的技术效果。

实施例一，参见图1所示，本实施例的蓝牙设备包括电压检测电路以及蓝牙芯片U1，该蓝牙芯片U1的ADC_EN管脚为PIO电压输出端，其所输出的电压控制第二开关电路的导通状态，所述的电压检测电路包括分压电路、第一开关电路，第二开关电路的导通状态控制第一开关电路的导通状态，电源电压依次经第一开关电路、以及分压电路分压后输出检测电压至蓝牙芯片U1的检测电压输入端ADC_TEST。

作为一个具体实施例，本实施例中第一开关电路包括一PMOS管Q1，所述的分压电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述PMOS管Q1的漏极连接第一电阻R1后与电源电压输出端子VBAT连接，源极的其中一路连接第二电阻R2后与地端连接，另外一路与蓝牙芯片U1的检测电压输入端子ADC_TEST连接，栅极接收所述的第二开关电路发送的控制信号。

第二开关电路包括一NMOS管Q2，该NMOS管Q2的漏极与所述PMOS管Q1的栅极连接， NMOS管Q2的栅极连蓝牙芯片的控制信号输出端子ADC_EN，源极与地端连接。本实施例的电压检测电路的检测原理是：当需要检测电压时，ADC_EN输出高电平，此时Q2的栅极与源极之间的电压即为ADC_EN输出的电平，低功耗蓝牙芯片的引脚驱动能力为1.35V或者1.8V，因此Q2导通，相应的Q1栅极电压被拉低，随之Q1导通。当不需要检测电压时，ADC_EN关闭，因此Q2截止， Q1的栅极被拉高的VBAT,因此Q1截止。本实施例通过增设一开关电路Q2，Q2一方面接受蓝牙芯片U1发送的控制信号，另外一方面不再作为控制电压检测电路的直接控制开关，而作为间接控制开关，由于Q2的源极与地端连接，不会出现因为Q2的栅极因为输入的电压值小，相应源极与栅极电压差小而导致影响Q2的导通特性，进而影响电源电压测试精度的问题，因此，本电压检测电路的检测精度高。

为了稳定NMOS管Q2漏极输入电压，所述的分压电路还包括第三电阻R3，该第三电阻R3连接在电源电压输出端子与NMOS管的漏极之间，用于将加载在Q2上的电压进行分压，保证其正常工作。

为了滤除检测电压中的纹波，还包括一滤波电容C1，该滤波电容C1一端与分压电路的检测电压输出端子ADC_TEST连接，另外一端与地端连接。

此外，为了对PMOS管Q1进行静电保护，所述PMOS管Q1的栅极与漏极之间还连接有第一整流二极管D1，源极与漏极之间连接有第一二极管M1，该第一二极管M1的正极与PMOS管的源极连接，第一二极管M1的负极与PMOS管的漏极连接。

同样道理的，为了对NMOS管Q2进行静电保护，所述NMOS管Q2的栅极与源极之间还连接有第二整流二极管D2，源极与漏极之间连接有第二二极管M2，该第二二极管M2的正极与NMOS管的源极连接，第二二极管M2的负极与NMOS管的漏极连接。

当然，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种电压检测电路，其特征在于：包括分压电路、第一开关电路、以及用于控制所述第一开关电路导通状态的第二开关电路，电源电压依次经第一开关电路、以及分压电路分压后输出检测电压，所述第二开关电路的导通状态接受外部设备控制信号的控制。

2.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于：所述的第一开关电路包括一PMOS管。

3.根据权利要求2所述的电压检测电路，其特征在于：所述的分压电路包括第一电阻（R1）和第二电阻（R2），所述PMOS管的漏极连接第一电阻（R1）后与电源电压输出端子连接，源极的其中一路连接第二电阻（R2）后与地端连接，另外一路输出检测电压，栅极接收所述的第二开关电路发送的控制信号。

4.根据权利要求2所述的电压检测电路，其特征在于：所述的第二开关电路包括一NMOS管，该NMOS管的漏极与所述PMOS管的栅极连接， NMOS管的栅极连接外部设备控制信号输出端子，源极与地端连接。

5.根据权利要求4所述的电压检测电路，其特征在于：所述的分压电路还包括第三电阻（R3），该第三电阻（R3）连接在电源电压输出端子与NMOS管的漏极之间。

6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的电压检测电路，其特征在于：还包括一滤波电容，该滤波电容一端与分压电路的检测电压输出端子连接，另外一端与地端连接。

7.一种蓝牙设备，包括电压检测电路以及蓝牙芯片，其特征在于：所述的电压检测电路包括分压电路、第一开关电路、以及用于控制所述第一开关电路导通状态的第二开关电路，电源电压依次经第一开关电路、以及分压电路分压后输出检测电压至蓝牙芯片的检测电压输入端，所述第二开关电路的导通状态接受蓝牙芯片发送的控制信号的控制。

8.根据权利要求7所述的蓝牙设备，其特征在于：所述的第一开关电路包括一PMOS管，所述的分压电路包括第一电阻（R1）和第二电阻（R2），所述PMOS管的漏极连接第一电阻（R1）后与电源电压输出端子连接，源极的其中一路连接第二电阻（R2）后与地端连接，另外一路与蓝牙芯片的检测电压输入端子连接，栅极接收所述的第二开关电路发送的控制信号。

9.根据权利要求8所述的蓝牙设备，其特征在于：所述的第二开关电路包括一NMOS管，该NMOS管的漏极与所述PMOS管的栅极连接， NMOS管的栅极连蓝牙芯片的控制信号输出端子，源极与地端连接。

10.根据权利要求9所述的蓝牙设备，其特征在于：所述的分压电路还包括第三电阻（R3），该第三电阻（R3）连接在电源电压输出端子与NMOS管的漏极之间，所述的电压检测电路还包括一滤波电容，该滤波电容一端与分压电路的检测电压输出端子连接，另外一端与地端连接。