專利名稱：電壓電位檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓電位檢測(cè)器，尤指一種整合于集成電路芯片中的電壓電位檢測(cè)器。
背景技術(shù)：
圖1是一已知內(nèi)建穩(wěn)壓功能的電壓檢測(cè)器12應(yīng)用于一電源供應(yīng)器10與一工作電路11的功能方框示意圖，因?yàn)樵摴ぷ麟娐?1(例如微處理器、內(nèi)存電路等)需要穩(wěn)定電源來(lái)確保工作不發(fā)生錯(cuò)誤，于是電壓比較電路122便進(jìn)行下列電壓檢測(cè)的動(dòng)作當(dāng)Vin接腳所接收到來(lái)自電源供應(yīng)器10的電源的電壓電位一旦低于Vdin接腳所接收到的一相對(duì)穩(wěn)定的參考電壓Vref經(jīng)分壓電阻R1、R2分壓后的比較電位(Vref×R2/(R1+R2))時(shí)，電壓比較電路122便判斷來(lái)自電源供應(yīng)器10的電源產(chǎn)生不穩(wěn)定，進(jìn)而由Vdout接腳發(fā)出一警告信號(hào)至工作電路11，如此一來(lái)，電壓檢測(cè)器12將可快速反應(yīng)出電源發(fā)生不穩(wěn)的現(xiàn)象，進(jìn)而提供給工作電路11參考以進(jìn)行應(yīng)變。又由于該工作電路11(例如微處理器、內(nèi)存電路等)需要特別穩(wěn)定且干凈的電源，因此電壓檢測(cè)器12中通常合并設(shè)計(jì)有一穩(wěn)壓電路121。
而上述內(nèi)建穩(wěn)壓功能的電壓檢測(cè)器12通常被獨(dú)立設(shè)計(jì)成一集成電路(IC)，由于額外的封裝與測(cè)試費(fèi)用，必然增加整體制造所需成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種電壓電位檢測(cè)器，在不需特殊制程或電路布局的情況下，便可高度整合于核心芯片，達(dá)到節(jié)省成本以及符合未來(lái)系統(tǒng)芯片的需求。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種電壓電位檢測(cè)器，應(yīng)用于一電源供應(yīng)器與一功能電路之間，該電壓電位檢測(cè)器與該功能電路一同完成于一集成電路芯片中，該電壓電位檢測(cè)器包含一電源輸入端，電連接于該電源供應(yīng)器，接收該電源供應(yīng)器所輸出的一高電位電壓；一分壓電路，電連接于該電源供應(yīng)器，接收該電源供應(yīng)器所輸出的該高電位電壓并進(jìn)行分壓而得到一指針電壓，該指針電壓低于該高電位電壓；以及一數(shù)字邏輯運(yùn)算電路，其兩輸入端分別電連接于該電源輸入端與該分壓電路，其所認(rèn)定為高電位的最小輸入電壓值VIH低于該分壓電路所輸出的該指針電壓，當(dāng)該電源供應(yīng)器所輸出的該高電位電壓產(chǎn)生波動(dòng)而連帶使該指針電壓值向下變化且低于VIH時(shí)，該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路便發(fā)出一警告信號(hào)至該功能電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路為一與門。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中該分壓電路可為一受控可變電阻，以調(diào)整所輸出的該指針電壓值。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中還可包含一取樣與保持電路，電連接于該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路，接收該警告信號(hào)并維持其電壓電位后輸出；以及一自動(dòng)清除電路，電連接于該取樣與保持電路，定時(shí)發(fā)出一清除信號(hào)至該取樣與保持電路，進(jìn)而將取樣與保持電路的輸出清除。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中還可包含一漣波計(jì)數(shù)器，電連接于該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路的輸出端，響應(yīng)該警告信號(hào)的觸發(fā)而向上計(jì)數(shù)。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中還可包含一多工器，電連接于該分壓電路的指針電壓輸出端、一參考電壓端以及該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路的一輸入端之間，可受控而選擇將該參考電壓或指針電壓輸出至該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中還可包含一分壓選擇寄存器，電連接于該分壓電路，儲(chǔ)存有代表該指針電壓值的數(shù)字資料，借以設(shè)定該分壓電路所輸入的該指針電壓值。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中該功能電路可為一芯片組。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中還包含一補(bǔ)償電阻與該多工器及該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路相連，用以調(diào)整分壓電路的指針電壓值。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測(cè)器中還包含一電阻器于該電源輸入端與該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路之間，用以調(diào)整分壓電路指針電壓值。
由上可知，本發(fā)明的電壓電位檢測(cè)器可高度整合于如南北橋芯片組等核心芯片中，達(dá)到節(jié)省成本以及符合未來(lái)系統(tǒng)芯片的需要。


圖1為一已知內(nèi)建穩(wěn)壓功能的電壓檢測(cè)器應(yīng)用于一電源供應(yīng)器與一工作電路的功能方框示意圖。
圖2為本發(fā)明電壓電位檢測(cè)器的一較佳實(shí)施例的功能方框示意圖。
圖3(a)、圖3(b)為本發(fā)明電壓電位檢測(cè)器中數(shù)字邏輯運(yùn)算電路的電路實(shí)例示意圖。
圖3(c)、圖3(d)為與門的真值表與本發(fā)明與門的信號(hào)動(dòng)作時(shí)序示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖2是本發(fā)明所發(fā)展出的關(guān)于電壓電位檢測(cè)器的一較佳實(shí)施例功能方框示意圖，其中電源Vcc為核心芯片(例如一芯片組)2外的電源供應(yīng)器20所輸出的高電位電壓，而核心芯片2內(nèi)的分壓電路21(此處為一受控可變電阻)將該電源供應(yīng)器所輸出的該高電位電壓進(jìn)行分壓而得到一指針電壓，而該指針電壓略低于該高電位電壓，舉例而言，當(dāng)Vcc＝2.5伏特，則指針電壓可設(shè)為2.1伏特。而數(shù)字邏輯運(yùn)算電路22的兩輸入端之一與該輸入電源Vcc相連，而另一端與一多工器27相連；此數(shù)字邏輯運(yùn)算電路22所認(rèn)定為高電位的最小輸入電壓值VIH略低于該分壓電路所輸出的該指針電壓，舉例而言，VIH可設(shè)為2.0伏特。如此一來(lái)，當(dāng)該電源供應(yīng)器所輸出的該高電位電壓Vcc產(chǎn)生波動(dòng)，便極易連帶使該指針電壓值向下變化而低于VIH，此時(shí)該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路便可發(fā)出一警告信號(hào)，而該警告信號(hào)經(jīng)取樣與保持電路23維持其電壓電位后輸出。而自動(dòng)清除電路24可定時(shí)發(fā)出一清除信號(hào)至該取樣與保持電路23，進(jìn)而將取樣與保持電路23的輸出清除。至于漣波計(jì)數(shù)器25則響應(yīng)該警告信號(hào)的觸發(fā)而向上計(jì)數(shù)，進(jìn)而得知電壓不正常的發(fā)生次數(shù)。另外，多工器27電連接于該分壓電路21的該指針電壓輸出端、一參考電壓Vref以及該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路22的該指針電壓輸入端之間，其受控而選擇將該參考電壓或指針電壓連接至該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路22。至于分壓選擇寄存器28儲(chǔ)存有代表該指針電壓值的數(shù)字資料，可提供設(shè)定該分壓電路21的連接狀態(tài)，以調(diào)整該指針電壓值。
當(dāng)多工器27選擇將邏輯電路22與Vref相連時(shí)，Va＝Vcc，Vb＝Vref，此時(shí)分壓電路21并不影響邏輯電路22的輸入電壓。當(dāng)多工器27選擇將邏輯電路22與分壓電路21相連時(shí)，Va＝Vcc而保持不變，但Vb則會(huì)受分壓電路21所提供的指針電壓影響而改變。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)分壓電路21的R3與R4n相連時(shí)，再將補(bǔ)償電阻26(R5)存在的效應(yīng)一并考慮進(jìn)去時(shí)，Vb＝Vcc*R’/(R3+R’)，其中R’＝R4n‖R5，n＝1，2，3或4；例如當(dāng)n＝1時(shí)，Vb＝Vcc*R’/(R3+R’)，其中R’＝R41‖R5。雖然在本例中是以R3與R4n(n＝1，2，3或4)的連接來(lái)構(gòu)成分壓電路21，但分壓電電路21也可以其它方式來(lái)達(dá)成分壓的效果。又，在本例中雖設(shè)有補(bǔ)償電阻(R5)26以調(diào)整Vb的功效，但補(bǔ)償電阻26也可選擇性地設(shè)置或不設(shè)置，而當(dāng)不設(shè)置時(shí)Vb＝Vcc*R4n/(R3+R4n)，n＝1，2，3或4。
圖3(a)所示為數(shù)字邏輯運(yùn)算電路22的一電路實(shí)例示意圖，其基本上以一與門30來(lái)完成，而分壓電阻R6與R7將電源Vcc分壓成指針電壓輸出，使得與門30的兩輸入端所接收到的電壓分別為電源Vcc及指針電壓，以上述為例，電源Vcc＝Va與指針電壓Vb分別為2.5伏特與2.1伏特，其中Vb＝Vcc*R7/(R6+R7)，而此與門30所認(rèn)定為高電位的最小輸入電壓值VIH為2.0伏特。因此當(dāng)電源Vcc不穩(wěn)定而產(chǎn)生向下波動(dòng)的現(xiàn)象時(shí)，指針電壓將極易產(chǎn)生低于VIH的現(xiàn)象，加上補(bǔ)償電阻26(見(jiàn)圖2所示)的作用，將使得指針電壓更趨近低電位而讓與門30的輸出由原先的高電位轉(zhuǎn)變成低電位而發(fā)出警告信號(hào)，如此將可快速簡(jiǎn)單地檢測(cè)出電壓是否穩(wěn)定。至于圖3(b)是在與門30的兩輸入端間增設(shè)一電阻R8來(lái)達(dá)到偏壓的差值，進(jìn)而減少誤動(dòng)作而使輸出更穩(wěn)定。在此情形下Va＝Vcc*(R6+R7)/(R6+R7+R8)，Vb＝Vcc*R7/(R6+R7+R8)圖3(c)所示為本發(fā)明與門30的真值表，由其中可清楚看出，當(dāng)兩輸入端Va、Vb所接收信號(hào)中有一信號(hào)為低電位時(shí)，其輸出端Vo便輸出低電位信號(hào)，而再由圖3(d)所示的本發(fā)明與門30的動(dòng)作示意圖可清楚看出，Vb所接收信號(hào)雖為高電位，但已相當(dāng)接近VIH，因此當(dāng)Va所接收信號(hào)向下波動(dòng)過(guò)大時(shí)，便可使Vb所接收信號(hào)也向下波動(dòng)并低于VIH甚至VIL(與門30所認(rèn)定為低電位的最大輸入電壓值)，使得輸出端Vo轉(zhuǎn)而輸出低電位信號(hào)。
綜上所述，本發(fā)明可迅速提供電源電壓是否向下波動(dòng)的信息，而受控可變電阻所完成的分壓電路可由分壓選擇寄存器28控制，進(jìn)而對(duì)輸出的指針電壓值進(jìn)行微調(diào)。至于漣波計(jì)數(shù)器25將可記錄電源發(fā)生不穩(wěn)的次數(shù)，以提供硬件設(shè)計(jì)者參考。另外，本發(fā)明采用純數(shù)字邏輯電路的設(shè)計(jì)，無(wú)需有大電流流經(jīng)本發(fā)明電路，因此沒(méi)有耗能與過(guò)熱的可能性，而純數(shù)字邏輯的設(shè)計(jì)，在不需特殊制程或電路布局的情況下，便可高度整合于如南北橋芯片組等核心芯片中，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省成本以及符合未來(lái)系統(tǒng)芯片(SystemOn Chip，SOC)的需求。
本發(fā)明由熟習(xí)此技術(shù)的人士所作的等同變化和諸般修飾，皆不脫權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電壓電位檢測(cè)器，工作于一電源供應(yīng)器與一功能電路之間，且與該功能電路一同集成于一集成電路芯片中，其特征在于包含一電源輸入端，電連接于該電源供應(yīng)器，接收該電源供應(yīng)器所輸出的一高電位電壓；一分壓電路，電連接于該電源供應(yīng)器，接收該電源供應(yīng)器所輸出的該高電位電壓并進(jìn)行分壓而得到一指針電壓，該指針電壓低于該高電位電壓；以及一數(shù)字邏輯運(yùn)算電路，其兩輸入端分別電連接于該電源輸入端與該分壓電路，其所認(rèn)定為高電位的最小輸入電壓值VIH低于該分壓電路所輸出的該指針電壓，當(dāng)該電源供應(yīng)器所輸出的該高電位電壓產(chǎn)生波動(dòng)而連帶使該指針電壓值向下變化且低于VIH時(shí)，該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路便發(fā)出一警告信號(hào)至該功能電路。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于所述的數(shù)字邏輯運(yùn)算電路為一與門。
3.如權(quán)利要求1所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于所述的分壓電路為一受控可變電阻，以調(diào)整所輸出的該指針電壓值。
4.如權(quán)利要求1所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于還包含一取樣與保持電路，電連接于該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路，用以接收該警告信號(hào)并維持其電壓電位后輸出；以及一自動(dòng)清除電路，電連接于該取樣與保持電路，定時(shí)發(fā)出一清除信號(hào)至該取樣與保持電路，將取樣與保持電路的輸出清除。
5.如權(quán)利要求1所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于還包含一漣波計(jì)數(shù)器，電連接于該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路的輸出端，響應(yīng)該警告信號(hào)的觸發(fā)而向上計(jì)數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于還包含一多工器，電連接于該分壓電路的指針電壓輸出端、一參考電壓端以及該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路的一輸入端之間，可受控而選擇將該參考電壓或指針電壓輸出至該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路。
7.如權(quán)利要求1所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于還包含一分壓選擇寄存器，電連接于該分壓電路，儲(chǔ)存有代表該指針電壓值的數(shù)字資料，借以設(shè)定該分壓電路所輸入的該指針電壓值。
8.如權(quán)利要求1所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于所述的功能電路為一芯片組。
9.如權(quán)利要求6所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于還包含一補(bǔ)償電阻與該多工器及該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路相連，用以調(diào)整分壓電路的該指針電壓值。
10.如權(quán)利要求1所述的電壓電位檢測(cè)器，其特征在于還包含一電阻器于該電源輸入端與該數(shù)字邏輯運(yùn)算電路之間，用以調(diào)整分壓電路的該指針電壓值。
全文摘要
本發(fā)明為一種電壓電位檢測(cè)器,應(yīng)用于一電源供應(yīng)器與一功能電路之間,且與該功能電路一同完成于一集成電路芯片中,包含:一電源輸入端,電連接于該電源供應(yīng)器,接收一高電位電壓;一分壓電路,電連接于該電源供應(yīng)器,接收該高電位電壓并進(jìn)行分壓而得到低于該高電位電壓的一指針電壓;以及一數(shù)字邏輯運(yùn)算電路,分別電連接于該電源輸入端與該分壓電路,其所認(rèn)定為高電位的最小輸入電壓值VIH低于該指針電壓,本發(fā)明可檢測(cè)該電源供應(yīng)器的輸出電壓波動(dòng)并發(fā)出一警告信號(hào)至該功能電路,由于本發(fā)明采用純數(shù)字電路而整合于一集成電路芯片中,因而可節(jié)約成本。
文檔編號(hào)G01R19/165GK1381732SQ0210561
公開(kāi)日2002年11月27日 申請(qǐng)日期2002年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者林益明 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司