專利名稱：高頻信號(hào)抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種高頻信號(hào)抑制裝置，尤指一種防制電磁干擾(EMI)的高頻信號(hào)抑制裝置。
(2)背景技術(shù)一般在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上，為了達(dá)到能夠進(jìn)軍世界的技術(shù)水準(zhǔn)，主要關(guān)鍵之一即在于電磁相容性的性能優(yōu)良與否；以歐、美、日來(lái)說(shuō)，其制造廠商不但為此項(xiàng)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，且均將其視為關(guān)鍵技術(shù)，因此其他國(guó)家的廠商難以外購(gòu)方式取得。而在臺(tái)灣，由于投入防制電磁干擾的領(lǐng)域較晚、相關(guān)的研究亦少，不但使得技術(shù)較為落后，同時(shí)制作出來(lái)的產(chǎn)品在抵抗電磁干擾的表現(xiàn)上也無(wú)法與歐、美、日所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。
所謂電磁相容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能符合正常運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，并且不對(duì)其環(huán)境中的其他任何設(shè)備或系統(tǒng)產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾信號(hào)。因此，EMC必須包括兩方面的要求一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值，即電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)；另一方面是指設(shè)備對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗干擾能力，即電磁耐受性(ElectromagneticSusceptibility，EMS)。
會(huì)產(chǎn)生影響電磁相容性的干擾問(wèn)題常見(jiàn)的有靜電干擾、電磁波干擾以及電源干擾等，而這些異常的干擾現(xiàn)象所造成的影響為，在正常運(yùn)作的產(chǎn)品的電子電路上因感應(yīng)或由外部載入一高能量的高頻信號(hào)，使得電子電路本身受影響而導(dǎo)致工作錯(cuò)誤、或是結(jié)構(gòu)上遭到破壞而無(wú)法正常運(yùn)作。
普通為了防止高頻信號(hào)干擾、藉以增加產(chǎn)品的電磁耐受性，所應(yīng)用的方法皆是在產(chǎn)品的電路外部加上一保護(hù)電路為主，該保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)隨著各家廠商而有所不同，然而基本上皆是以外加電阻或電容、甚至是以昂貴的雜波抑制電容來(lái)作設(shè)計(jì)，不但設(shè)計(jì)困難、生產(chǎn)良率受到影響，最重要的是生產(chǎn)成本的大幅增加，使得產(chǎn)品單價(jià)難以降低，造成廠商及所屬國(guó)家在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力上的損失。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單的高頻信號(hào)抑制裝置，利用其將高頻信號(hào)濾除，從而保護(hù)電子產(chǎn)品不受電磁干擾，以增加電子產(chǎn)品的電磁耐受性(EMS)。
根據(jù)本發(fā)明一方面的一種高頻信號(hào)抑制裝置，包括一電阻，其一第一端是為該高頻信號(hào)抑制裝置的一輸入端；一第一電容，其一第一端連接于一高電壓，其一第二端連接于該電阻的一第二端；一第二電容，其一第一端連接于該第一電容及該電阻，其一第二端連接于一低電壓；以及一整形電路，其一輸入端連接于該第一電容、該電阻及該第二電容，其一輸出端是為該高頻信號(hào)抑制裝置的一輸出端；其中，該高頻信號(hào)抑制裝置是藉由該電阻、該第一電容、及該第二電容濾除由該高頻信號(hào)抑制裝置的該輸入端輸入的一信號(hào)的高頻部份，再經(jīng)由該整形電路的整形，于該高頻信號(hào)抑制裝置的該輸出端輸出一邏輯信號(hào)。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該電阻是選自一互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的輸出阻抗、一金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電阻、一傳輸門(Transmission Gate)、一多晶硅(Poly-Si)及一量子井(Quantum Well)其中之一。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該第一電容及該第二電容是為該整形電路的一輸入寄生電容及一金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電容其中之一。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該整形電路是選自一史密特觸發(fā)(SCHMITT trigger)電路、一邏輯門(Logic Gate)及一比較器(Comparator)其中之一。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的一種高頻信號(hào)抑制裝置，包括一濾波器，具有一輸入端；以及一整形電路，與該濾波器串聯(lián)，且該整形電路具有一輸出端；其中，該高頻信號(hào)抑制裝置是藉由該濾波器濾除由該輸入端輸入的一信號(hào)的高頻部份，再經(jīng)由該整形電路的整形，于該輸出端輸出一邏輯信號(hào)。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該濾波器是為一低通濾波器。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該濾波器包括一電阻，其一第一端是為該濾波器的該輸入端，其一第二端連接于該整形電路的一輸入端；一第一電容，其一第一端連接于一高電壓，其一第二端連接于該電阻及該整形電路的該輸入端；以及一第二電容，其一第一端連接于該第一電容、該電阻及該整形電路的該輸入端，其一第二端連接于一低電壓。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該電阻是選自一互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的輸出阻抗、一金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電阻、一傳輸門(Transmission Gate)、一多晶硅(Poly-Si)及一量子井(Quantum Well)其中之一。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該第一電容及該第二電容是為該整形電路的一輸入寄生電容及一金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電容其中之一。
根據(jù)上述構(gòu)想，其中該整形電路是選自一史密特觸發(fā)(SCHMITT trigger)電路、一邏輯門(Logic Gate)及一比較器(Comparator)其中之一。
本發(fā)明得藉由下列附圖及詳細(xì)說(shuō)明可獲得更深入的了解(4)


圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的高頻信號(hào)抑制裝置結(jié)構(gòu)圖。
(5)具體實(shí)施方式
本發(fā)明用來(lái)解決電磁干擾問(wèn)題的方法，是設(shè)計(jì)一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的高頻信號(hào)抑制裝置，將其裝設(shè)于電子電路系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)端、邊緣觸發(fā)端或是輸出輸入端，用以過(guò)濾并抑制外來(lái)的干擾信號(hào)；另一方面，外來(lái)的干擾信號(hào)亦極可能干擾電子電路的系統(tǒng)電源，導(dǎo)致邏輯轉(zhuǎn)換點(diǎn)產(chǎn)生飄移，造成高頻雜訊的發(fā)生，以致系統(tǒng)出錯(cuò)，因此本發(fā)明所提出的高頻信號(hào)抑制裝置，還須對(duì)于電源所產(chǎn)生的干擾也能有很強(qiáng)的防御力，這樣才能完全地克服高頻信號(hào)的干擾問(wèn)題。
請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的高頻信號(hào)抑制裝置電路結(jié)構(gòu)圖，其中，高頻信號(hào)抑制裝置1是由低通濾波器10以及整形電路11互相串聯(lián)所構(gòu)成。而高頻信號(hào)抑制裝置1是藉由低通濾波器10濾除由高頻信號(hào)抑制裝置1的輸入端輸入的一信號(hào)的高頻部份，再經(jīng)由整形電路11的整形，于高頻信號(hào)抑制裝置的一輸出端輸出一邏輯信號(hào)，以達(dá)到抑制高頻信號(hào)輸入的目的。
在本較佳實(shí)施例中，低通濾波器10的電路配置單元是電阻101以及電容102及103，如圖1的虛線方框內(nèi)所示。其中，電阻101的輸入端即為高頻信號(hào)抑制裝置1的輸入端，其輸出端則與電容102及103以及整形電路11的輸入端相連接。另外，電容102還連接于高電壓VDD，電容103連接于低電壓VSS，同時(shí)整形電路11亦是藉由VDD與VSS之間的電位差而驅(qū)動(dòng)。
當(dāng)然，實(shí)際上把握住了電路設(shè)計(jì)的原則，其配置方式自然并不受到圖示的局限而可以作出種種變化，例如電阻101可以寄生在前一級(jí)的互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的輸出阻抗中，或是利用金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電阻、傳輸門(Transmission Gate)、多晶硅(Poly-Si)或是量子井(Quantum Well)來(lái)取代；而整形電路11較好的選擇當(dāng)然是史密特觸發(fā)(SCHMITT trigger)電路，雖然邏輯門(Logic Gate)以及比較器(Comparator)也是可以利用的素材，不過(guò)效果上與史密特觸發(fā)電路比較起來(lái)就差了些；同樣地，電容102及103除了可以是整形電路11的輸入寄生電容外，金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電容也是很好的代替物，要注意的是，電容102及103可以不必相同，只要其比較點(diǎn)相對(duì)于高電壓VDD變化的比例相近即可。
以下便分別就信號(hào)干擾及電源干擾兩方面來(lái)作本發(fā)明高頻信號(hào)抑制裝置運(yùn)作的簡(jiǎn)要說(shuō)明(假設(shè)電阻101的阻值為R，電容102及103的電容值分別為C1及C2)。
(1)針對(duì)系統(tǒng)高頻時(shí)鐘信號(hào)及高頻輸入信號(hào)利用低通濾波器10濾除由輸入端進(jìn)入的高頻信號(hào)，其時(shí)間常數(shù)為R*(C1+C2)，接著進(jìn)入整形電路11，使得輸出為一整形好的邏輯信號(hào)，其中，時(shí)間常數(shù)為R*(C1+C2)及整形電路11的比較點(diǎn)是用以設(shè)計(jì)所抑制的高頻頻率的抑制點(diǎn)。
(2)針對(duì)電源干擾利用低通濾波器10，配合電容102及103分別對(duì)VDD及VSS連接，使得由輸入端進(jìn)入的電源雜訊可瞬間分配至整形電路11的輸入端，而其輸入端信號(hào)可以隨著邏輯轉(zhuǎn)換點(diǎn)同步飄移，這樣可避免因電源的高頻雜訊干擾整形電路11的邏輯轉(zhuǎn)換點(diǎn)所產(chǎn)生的高頻輸出。經(jīng)過(guò)時(shí)間常數(shù)為R*(C1+C2)的低通濾波器10，接著進(jìn)入整形電路11，使得輸出為一整形好的邏輯信號(hào)，其中，時(shí)間常數(shù)為R*(C1+C2)及整形電路11的比較點(diǎn)是用以設(shè)計(jì)所抑制的高頻頻率的抑制點(diǎn)。
綜上所述，本發(fā)明所提出的高頻信號(hào)抑制裝置是以簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)來(lái)提升電子產(chǎn)品的電磁相容性的性能，不但成本低廉、效果亦佳，用來(lái)同時(shí)過(guò)濾電源高頻信號(hào)、時(shí)鐘高頻信號(hào)以及外來(lái)的高頻信號(hào)，以保護(hù)電子產(chǎn)品不受電磁干擾，提升產(chǎn)品的電磁耐受性(EMS)及穩(wěn)定性，使得產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)困難度降低，亦可減少外加的保護(hù)電路，確實(shí)對(duì)于生產(chǎn)成本的降低、產(chǎn)品性能以及制作公司競(jìng)爭(zhēng)力的提升有顯著的助益。
權(quán)利要求
1.一種高頻信號(hào)抑制裝置，包括一電阻，其一第一端是為該高頻信號(hào)抑制裝置的一輸入端；一第一電容，其一第一端連接于一高電壓，其一第二端連接于該電阻的一第二端；一第二電容，其一第一端連接于該第一電容及該電阻，其一第二端連接于一低電壓；以及一整形電路，其一輸入端連接于該第一電容、該電阻及該第二電容，其一輸出端是為該高頻信號(hào)抑制裝置的一輸出端；其中，該高頻信號(hào)抑制裝置是藉由該電阻、該第一電容及該第二電容濾除由該高頻信號(hào)抑制裝置的該輸入端輸入的一信號(hào)的高頻部份，再經(jīng)由該整形電路的整形，于該高頻信號(hào)抑制裝置的該輸出端輸出一邏輯信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的高頻信號(hào)抑制裝置，其特征在于該電阻是選自一互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體的輸出阻抗、一金屬氧化物半導(dǎo)體電阻、一傳輸門、一多晶硅、及一量子井其中之一。
3.如權(quán)利要求1所述的高頻信號(hào)抑制裝置，其特征在于該第一電容及該第二電容是為該整形電路的一輸入寄生電容及一金屬氧化物半導(dǎo)體電容其中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的高頻信號(hào)抑制裝置，其特征在于該整形電路是選自一史密特觸發(fā)電路、一邏輯門及一比較器其中之一。
5.一種高頻信號(hào)抑制裝置，包括一濾波器，具有一輸入端；以及一整形電路，與該濾波器串聯(lián)，且該整形電路具有一輸出端；其中，該高頻信號(hào)抑制裝置是藉由該濾波器濾除由該輸入端輸入的一信號(hào)的高頻部份，再經(jīng)由該整形電路的整形，于該輸出端輸出一邏輯信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的高頻信號(hào)抑制裝置，其特征在于該濾波器是為一低通濾波器。
7.如權(quán)利要求5所述的高頻信號(hào)抑制裝置，其特征在于該濾波器包括一電阻，其一第一端是為該濾波器的該輸入端，其一第二端連接于該整形電路的一輸入端；一第一電容，其一第一端連接于一高電壓，其一第二端連接于該電阻及該整形電路的該輸入端；以及一第二電容，其一第一端連接于該第一電容、該電阻及該整形電路的該輸入端，其一第二端連接于一低電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的高頻信號(hào)抑制裝置，其特征在于該電阻是選自一互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體的輸出阻抗、一金屬氧化物半導(dǎo)體電阻、一傳輸門、一多晶硅及一量子井其中之一。
9.如權(quán)利要求7所述的高頻信號(hào)抑制裝置，其特征在于該第一電容及該第二電容是為該整形電路的一輸入寄生電容及一金屬氧化物半導(dǎo)體電容其中之一。
10.如權(quán)利要求5所述的高頻信號(hào)抑制裝置，其特征在于該整形電路是選自一史密特觸發(fā)電路、一邏輯門及一比較器其中之一。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)一種高頻信號(hào)抑制裝置，它包括一濾波器，具有一輸入端；以及一整形電路，與該濾波器串聯(lián)，且該整形電路具有一輸出端；其中，該高頻信號(hào)抑制裝置是藉由該濾波器濾除由該輸入端輸入的一信號(hào)的高頻部分，再經(jīng)由該整形電路的整形，于該輸出端輸出一邏輯信號(hào)。
文檔編號(hào)H03H7/01GK1599242SQ0315942
公開(kāi)日2005年3月23日 申請(qǐng)日期2003年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者陳俊雄 申請(qǐng)人:盛群半導(dǎo)體股份有限公司