CN102621908A - 一种高可靠性的低功耗控制电路及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高可靠性的低功耗控制电路及控制方法,该电路由三个输入控制信号输入电路和电源控制信号输出电路组成,电源控制信号输出电路中,两个与非门U1、U2的输入端、输出端交叉连接组成基本RS触发器。***启动时,基本RS触发器的C点保持输出高电平,三极管Q1保持截止,控制信号POW_EN为低电平;当三个输入控制信号输入电路有一个接收到信号,则有电平信号输入到基本RS触发器中,输出电源控制信号,并保持输出状态。本发明有益的效果是:提高电子设备对输入控制信号质量差的响应成功率;无须控制信号满足器件开启或关闭所要求的延迟时间。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备的功耗控制领域,尤其是一种高可靠性的低功耗控制电路及控制方法。
背景技术
模拟电路中,电压和电流的变化不是瞬态的,而是一个渐变的过程,则存在上升时间和下降时间。在传导过程中,如电容、电感等无源器件,会对电压电流的变化产生阻碍作用,由于这些器件的原因会产生更长的延迟时间。
元器件从非工作状态到工作状态都需要一段时间,如MOS管,由于沟道的存在,则有导通时间。集成电路器件是由更多的元器件组成,则需要更长的状态转换时间。一些电子设备并不是一直处于工作状态中,而是只在需要的时候工作。所以不需要工作的时候可以关闭或休眠,以降低功耗。
现有的一些功耗控制方法对电源作简单的开关控制,外部输入控制信号对供电模块作开关动作,达到上电工作、不工作则掉电的降低功耗的目的。设备进入休眠模式后,通过外部信号输入,唤醒设备,以降低功耗,但可靠性不高。
控制信号必须满足器件的开启时间;信号波动会降低开启成功率;开启电压没有完全满足条件也不能使器件进入工作状态。通讯信号作为控制信号输入时,电路接收到一串波形,高低电平的延迟时间都很短,直接作控制信号输入,则设备唤醒的成功率不高。一串波形的电平延迟时间不够,也不能成功开启设备,必须等到接收一串足以开启设备的波形时,才开启设备,所以设备响应通信唤醒信号的灵敏性不够高。现有的通讯唤醒***通过一个定时唤醒模块,定时唤醒MCU,接收通讯信号,这种方式的缺点是在MCU休眠的时间段里,不能及时响应通讯信号,如图1所示。如按键输入控制信号,按键时间不够长或按键导致的电平波动,都会使器件不能进入工作状态。如图2中的电源控制电路,按键时间须足够长,输入稳定的高电平才能导通控制电路,启动设备。
发明内容
本发明的目的正是要解决上述技术存在的不足,而提供一种高可靠性的低功耗控制电路及控制方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案:这种高可靠性的低功耗控制电路,该电路由三个输入控制信号输入电路和电源控制信号输出电路组成,其中输入控制信号输入电路包括按键上电信号输入电路、通讯唤醒信号输入电路和掉电信号输入电路;电源控制信号输出电路中,两个与非门U1、U2的输入端、输出端交叉连接组成基本RS触发器。
本发明所述的高可靠性的低功耗控制电路的控制方法,***启动时,基本RS触发器的C点保持输出高电平,三极管Q1保持截止,控制信号POW_EN为低电平;当三个输入控制信号输入电路有一个接收到信号,则有电平信号输入到基本RS触发器中,输出电源控制信号,并保持输出状态。
更进一步的,当输入按键上电信号时,只要按下按键,有低电平输入,触发基本RS触发器,输出电源控制信号,并保持输出状态;无按键延迟时间要求,按键导致的电平波动也不会影响电源控制信号的输出。当接收到通讯唤醒信号时,只要接收到几个波形变化就可以激励通信唤醒电路输出信号,触发基本RS触发器,输出电源控制信号,并保持输出状态;对通信唤醒信号响应灵敏,无长时间信号保持时间的要求。当掉电信号输入电路接收到一个高电平信号时,触发电源控制信号输出,并保持输出状态。
本发明有益的效果是:本发明解决电子设备对控制信号响应不灵敏、不响应,控制信号质量差则不响应,控制信号有最小保持时间的要求,及输入输出控制信号保持时间短的问题。提高电子设备对输入控制信号质量差的响应成功率;无须控制信号满足器件开启或关闭所要求的延迟时间。
附图说明
图1是现有技术定时唤醒***连接示意图;
图2是现有技术电源控制电路示意图;
图3是本发明的高可靠性的低功耗控制电路连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
如图3所示,本发明所述的这种高可靠性的低功耗控制电路,由三个输入控制信号输入电路和电源控制信号输出电路组成,其中输入控制信号输入电路包括按键上电信号输入电路、通讯唤醒信号输入电路和掉电信号输入电路;电源控制信号输出电路中,两个与非门U1、U2的输入、输出端交叉连接组成基本RS触发器。
本发明所述的高可靠性的低功耗控制电路的控制方法,***启动时,基本RS触发器的C点保持输出高电平,三极管Q1保持截止,控制信号POW_EN为低电平;当三个输入控制信号输入电路有一个接收到信号,则有电平信号输入到基本RS触发器中,输出电源控制信号,并保持输出状态。具体地,当输入按键上电信号时,触发基本RS触发器,输出电源控制信号,并保持输出状态;当接收到通讯唤醒信号时,激励通信唤醒电路输出信号,触发基本RS触发器,输出电源控制信号,并保持输出状态;当掉电信号输入电路接收到一个高电平信号时,触发电源控制信号输出,并保持输出状态。
***启动工作状态:与非门U1、U2组成RS触发器,***启动时,输出脚(C)为高电平,与非门U4的1、2脚为低电平,U4的3脚(B)输出高电平,U1的1脚为高电平(A),RS触发器保持高电平输出,三极管Q1保持截止,电源控制信号输出电路输出低电平。
信号输入电路工作原理:
按键上电信号输入电路:***启动时(A)输出高电平,当按下按键,C4释放电荷,二极管D4的正极产生低电平,即按键上电信号输入电路输出低电平,A点变低电平。
通讯唤醒信号输入电路:***启动时(A)输出高电平,当接收到通讯信号,D3正极变高电平,二极管D3导通,三极管Q1基极变高电平,Q1导通,集电极变低电平,即通信唤醒信号输入电路输出低电平,A点变低电平。
掉电信号输入电路:***启动时(B)输出高电平,当接收到高电平的掉电信号,二极管D5导通,三极管Q2的基极变高电平,Q2导通,集电极输出低电平,与非门U3的2脚输入低电平,3脚输出高电平,与非门U4的1、2脚输入高电平,3脚(B)输出低电平。
电源控制信号输出电路工作原理:***启动时(C)保持输出高电平,三极管Q1保持截止,控制信号(POW_EN)为低电平。当输入按键上电或通讯唤醒信号时,触发RS触发器的C点输出高电平,Q1导通,控制信号(POW_EN)为高电平;当输入掉电信号,RS触发器的C点输出高电平,控制信号(POW_EN)变低电平。
电源控制信号输出电路中,两个与非门组成基本RS触发器。真值表如下:
表-1电源控制信号输出电路真值表
术语解释:
基本RS触发器:把两个与非门的输入、输出端交叉连接,即可构成基本RS触发器。具有置1、置0和状态保持功能。
灵敏度:设备对输入信号响应的速度和成功率。
功耗:设备工作消耗的电源功率。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (3)
1.一种高可靠性的低功耗控制电路,其特征在于:该电路由三个输入控制信号输入电路和电源控制信号输出电路组成,其中输入控制信号输入电路包括按键上电信号输入电路、通讯唤醒信号输入电路和掉电信号输入电路;电源控制信号输出电路中,两个与非门U1、U2的输入端、输出端交叉连接组成基本RS触发器。
2.一种采用如权利要求1所述的高可靠性的低功耗控制电路的控制方法,其特征在于:***启动时,基本RS触发器的C点保持输出高电平,三极管Q1保持截止,控制信号POW_EN为低电平;当三个输入控制信号输入电路有一个接收到信号,则有电平信号输入到基本RS触发器中,输出电源控制信号,并保持输出状态。
3.根据权利要求2所述的高可靠性的低功耗控制方法,其特征在于:当输入按键上电信号时,触发基本RS触发器,输出电源控制信号,并保持输出状态;当接收到通讯唤醒信号时,激励通信唤醒电路输出信号,触发基本RS触发器,输出电源控制信号,并保持输出状态;当掉电信号输入电路接收到一个高电平信号时,触发电源控制信号输出,并保持输出状态。
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