JP2017502395A - Icチップの入力電圧範囲の最適化回路及び最適化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
その入力端が入力電圧に電気的に接続され、前記入力電圧によって出力端の電圧レベルをプルアップするプルアップユニットと、
前記プルアップユニットとイネーブル端との間に電気的に接続され、前記プルアップユニットから出力された電圧レベルと所定の閾値電圧を比較し、比較結果によって該当するレベルのイネーブル信号をICチップのイネーブル端に出力し、それによりICチップのオン・オフを制御するトリガーユニットと、
第1入力端が前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、第2入力端が前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続され、出力端が前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、前記プルアップユニット及びトリガーユニットから出力された電圧により、該当するレベルの電圧を前記プルアップユニットに出力し、前記プルアップユニットに、出力された電圧レベルを前記閾値電圧以上にプルアップさせ、さらにICチップを作動させ、又は前記プルアップユニットに、出力された電圧レベルを前記閾値電圧以上に維持させ、さらにICチップの動作が前記入力電圧の変化に影響されないようにする定電圧ユニットと、を含む。
プルアップユニットにより入力電圧を受信し、対応する電圧レベルを出力するステップと、
トリガーユニットにより、プルアップユニットから出力された電圧レベルと所定の閾値電圧を比較し、比較結果によって該当するレベルのイネーブル信号をICチップのイネーブル端に出力し、それによりICチップのオン・オフを制御するステップと、
定電圧ユニットにより、プルアップユニットとトリガーユニットから出力された電圧レベルを受信し、プルアップユニットとトリガーユニットから出力された電圧レベルによって該当するレベルの電圧をプルアップユニットに出力し、プルアップユニットに、出力された電圧レベルを閾値電圧以上にプルアップさせることによって、ICチップを作動させ、又はプルアップユニットに、出力された電圧レベルを前記閾値電圧以上に維持させることによって、ICチップの作動が前記入力電圧の変化に影響されないようにするステップと、を含む上記ICチップの入力電圧範囲の最適化方法を提供する。
入力端11が入力電圧Vinに電気的に接続され、前記入力電圧Vinにより出力端12の電圧レベルをプルアップするプルアップユニット10と、
入力端21がプルアップユニット10の出力端12に電気的に接続され、出力端22がICチップのイネーブル端ENに電気的に接続され、プルアップユニット10から出力された電圧レベルと所定の閾値電圧VT+を比較し、
プルアップユニット10から出力された電圧レベルが所定の閾値電圧VT+より小さい場合、低レベルのイネーブル信号をICチップのイネーブル端ENに出力することにより、ICチップを作動不能にし、
プルアップユニット10から出力された電圧レベルが所定の閾値電圧VT+以上である場合、ハイレベルのイネーブル信号をICチップのイネーブル端ENに出力することにより、ICチップを作動させる、トリガーユニット20と、
第1入力端31がプルアップユニット10の出力端12に電気的に接続され、第2入力端32がトリガーユニット20の出力端22に電気的に接続され、出力端33がプルアップユニット10の制御端13に電気的に接続され、プルアップユニット10及びトリガーユニット20から出力された電圧により該当する定電圧レベルをプルアップユニット10に出力することにより、
第1段階において、プルアップユニット10に、出力された電圧レベルを閾値電圧VT+以上にプルアップさせ、さらにICチップを作動させ、
第2段階において、プルアップユニット10に、出力された電圧レベルを閾値電圧VT+以上に維持させ、さらにICチップの動作が入力電圧Vinの変化に影響されないようにする、定電圧ユニット30と、を含む。
1)プルアップユニット10が入力電圧Vin(Vin=20V)を受信し始めた時、定電圧ユニット30における第1、第2と第3のツェナーダイオードZD1、ZD2とZD3はいずれも導通され作動し、電流がプルアップ抵抗R1を流れ、且つ、第1、第2と第3のツェナーダイオードZD1、ZD2とZD3の定電圧作用により、プルアップ抵抗R1の第2端部の電圧(即ち、P型スイッチングトランジスタQ1のゲート電圧)は約15Vに制御され、この時、P型スイッチングトランジスタのソースとドレインは導通され、その後、P型スイッチングトランジスタのソース及びドレインの電流が分圧抵抗R2を流れ、プルアップユニット10の出力端12の電圧は上昇し始め、ゼロより大きくなる。
トリガーユニット20の出力端22がハイレベルの電圧であるため、第2のN型スイッチングトランジスタQ3のソースとドレインを導通させ、第2と第3のツェナーダイオードZD2とZD3を同時に短絡させ、この時、定電圧ユニット30において第1のツェナーダイオードZD1のみが作動し、第1のツェナーダイオードZD1の定電圧作用により、プルアップ抵抗R1の第2端部の電圧(即ち、P型スイッチングトランジスタQ1のゲート電圧)は約5Vに制御される。この時、入力電圧Vinが大きく変動しても、例えば、20Vから6Vに降下しても、入力電圧Vinが第1のツェナーダイオードZD1の逆導通電圧5.1Vより大きければ、第1のツェナーダイオードZD1の導通が維持され、電流がプルアップ抵抗R1を流れ、P型スイッチングトランジスタQ1は導通状態となる。この時、プルアップユニット10の出力端12の電圧は入力電圧Vinに近似し、依然としてシュミットトリガの閾値電圧VT+以上であり、そのため、トリガーユニット20はハイレベルのイネーブル信号をICチップのイネーブル端ENに出力し、ICチップを正常に作動し入力電圧の変動に影響されないようにする。当然、入力電圧Vinも無限に小さくしてはならず、入力電圧が第1のツェナーダイオードZD1の逆導通電圧5.1Vより小さい時、P型スイッチングトランジスタQ1は遮断され、プルアップユニット10の出力端12の電圧はシュミットトリガの閾値電圧VT+より小さくなり、ICチップは動作を停止する。
Claims (16)
- ICチップの入力電圧範囲の最適化回路であって、
入力端が入力電圧に電気的に接続され、前記入力電圧により出力端の電圧レベルをプルアップするプルアップユニットと、
前記プルアップユニットとICチップのイネーブル端との間に電気的に接続され、前記プルアップユニットから出力された電圧レベルと所定の閾値電圧を比較し、比較結果により該当するレベルのイネーブル信号をICチップのイネーブル端に出力することにより、ICチップのオン・オフを制御するトリガーユニットと、
第1入力端が前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、第2入力端が前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続され、出力端が前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、前記プルアップユニット及びトリガーユニットから出力された電圧により該当するレベルの電圧を前記プルアップユニットに出力することにより、前記プルアップユニットに、出力された電圧レベルが前記閾値電圧以上であるようにプルアップさせ、さらにICチップを作動させ、又は、前記プルアップユニットに、出力された電圧レベルが前記閾値電圧以上であるように保持させ、さらにICチップの動作が前記入力電圧の変化の影響を受けないようにする定電圧ユニットと、
を含むことを特徴とするICチップの入力電圧範囲の最適化回路。 - 前記プルアップユニットは、P型スイッチングトランジスタ、プルアップ抵抗及び分圧抵抗を含み、
前記P型スイッチングトランジスタのソースは、前記プルアップ抵抗の第1端に電気的に接続され、前記プルアップ抵抗の入力端として、前記入力電圧を受信し、
前記P型スイッチングトランジスタのドレインは、前記プルアップユニットの出力端として、前記分圧抵抗を介して電気的に接地され、
前記P型スイッチングトランジスタのゲートは、前記プルアップユニットの制御端として、前記プルアップ抵抗の第2端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項1に記載のICチップの入力電圧範囲の最適化回路。 - 前記トリガーユニットは、互いに直列されたシュミットトリガ及びインバータを含み、
前記シュミットトリガの入力端は、前記トリガーユニットの入力端として、前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記インバータの出力端は、前記トリガーユニットの出力端として、ICチップのイネーブル端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項2に記載のICチップの入力電圧範囲の最適化回路。 - 前記定電圧ユニットは、互いに直列された第1、第2と第3のツェナーダイオード、及び第1と第2のスイッチングトランジスタを含み、
前記第1のツェナーダイオードの負極は、前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、正極は第2のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、
前記第2のツェナーダイオードの正極は、前記第3のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、前記第3のツェナーダイオードの正極は電気的に接地され、
前記第1のスイッチングトランジスタの第1極と第2極はそれぞれ前記第3のツェナーダイオードの両端に電気的に接続され、ゲートは前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記第2のスイッチング素子の第1極と第2極はそれぞれ前記第2のツェナーダイオードの負極と前記第3のツェナーダイオードの正極に電気的に接続され、ゲートは前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項1に記載のICチップの入力電圧範囲の最適化回路。 - 前記定電圧ユニットは、互いに直列された第1、第2と第3のツェナーダイオード、及び第1と第2のスイッチングトランジスタを含み、
前記第1のツェナーダイオードの負極は、前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、正極は第2のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、
前記第2のツェナーダイオードの正極は、前記第3のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、前記第3のツェナーダイオードの正極は電気的に接地され、
前記第1のスイッチングトランジスタの第1極と第2極はそれぞれ前記第3のツェナーダイオードの両端に電気的に接続され、ゲートは前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記第2のスイッチング素子の第1極と第2極はそれぞれ前記第2のツェナーダイオードの負極と前記第3のツェナーダイオードの正極に電気的に接続され、ゲートは前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項2に記載のICチップの入力電圧範囲の最適化回路。 - 前記定電圧ユニットは、互いに直列された第1、第2と第3のツェナーダイオード、及び第1と第2のスイッチングトランジスタを含み、
前記第1のツェナーダイオードの負極は、前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、正極は第2のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、
前記第2のツェナーダイオードの正極は、前記第3のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、前記第3のツェナーダイオードの正極は電気的に接地され、
前記第1のスイッチングトランジスタの第1極と第2極はそれぞれ前記第3のツェナーダイオードの両端に電気的に接続され、ゲートは前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記第2のスイッチング素子の第1極と第2極はそれぞれ前記第2のツェナーダイオードの負極と前記第3のツェナーダイオードの正極に電気的に接続され、ゲートは前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項3に記載のICチップの入力電圧範囲の最適化回路。 - 前記第1と第2のスイッチングトランジスタは、N型スイッチングトランジスタであることを特徴とする請求項4に記載のICチップの入力電圧範囲の最適化回路。
- 前記第1と第2のスイッチングトランジスタは、P型スイッチングトランジスタであることを特徴とする請求項4に記載のICチップの入力電圧範囲の最適化回路。
- ICチップの入力電圧範囲の最適化回路の最適化方法であって、
前記ICチップの入力電圧範囲の最適化回路は、
プルアップユニットと、
前記プルアップユニットとICチップのイネーブル端との間に電気的に接続されるトリガーユニットと、
第1入力端が前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、第2入力端が前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続され、出力端が前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続される定電圧ユニットと、
を含み、
前記最適化方法は、
プルアップユニットにより、入力電圧を受信し、対応する電圧レベルを出力するステップと、
トリガーユニットにより、プルアップユニットから出力された電圧レベルと所定の閾値電圧を比較し、比較結果によって該当するレベルのイネーブル信号をICチップのイネーブル端に出力し、それによりICチップのオン・オフを制御するステップと、
定電圧ユニットにより、プルアップユニットとトリガーユニットから出力された電圧レベルを受信し、プルアップユニットとトリガーユニットから出力された電圧レベルによって該当するレベルの電圧をプルアップユニットに出力し、プルアップユニットに、出力された電圧レベルを閾値電圧以上にプルアップさせることよって、ICチップを作動させ、又はプルアップユニットに、出力された電圧レベルを前記閾値電圧以上に維持させることによって、ICチップの動作が前記入力電圧の変化に影響されないようにするステップと、
を含む
ことを特徴とするICチップの入力電圧範囲の最適化回路の最適化方法。 - 前記ICチップの入力電圧範囲の最適化回路のプルアップユニットは、P型スイッチングトランジスタ、プルアップ抵抗及び分圧抵抗を含み、
前記P型スイッチングトランジスタのソースは、前記プルアップ抵抗の第1端に電気的に接続され、前記プルアップ抵抗の入力端として、前記入力電圧を受信し、
前記P型スイッチングトランジスタのドレインは、前記プルアップユニットの出力端として、前記分圧抵抗を介して電気的に接地され、
前記P型スイッチングトランジスタのゲートは、前記プルアップユニットの制御端として、前記プルアップ抵抗の第2端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項9に記載の最適化方法。 - 前記ICチップの入力電圧範囲の最適化回路のトリガーユニットは、互いに直列されたシュミットトリガ及びインバータを含み、
前記シュミットトリガの入力端は、前記トリガーユニットの入力端として、前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記インバータの出力端は、前記トリガーユニットの出力端として、ICチップのイネーブル端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項9に記載の最適化方法。 - 前記ICチップの入力電圧範囲の最適化回路のトリガーユニットは、互いに直列されたシュミットトリガ及びインバータを含み、
前記シュミットトリガの入力端は、前記トリガーユニットの入力端として、前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記インバータの出力端は、前記トリガーユニットの出力端として、ICチップのイネーブル端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項9に記載の最適化方法。 - 前記ICチップの入力電圧範囲の最適化回路の定電圧ユニットは、互いに直列された第1、第2と第3のツェナーダイオード、及び第1と第2のスイッチングトランジスタを含み、
前記第1のツェナーダイオードの負極は前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、正極は第2のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、
前記第2のツェナーダイオードの正極は前記第3のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、前記第3のツェナーダイオードの正極は電気的に接地され、
前記第1のスイッチングトランジスタの第1極と第2極はそれぞれ前記第3のツェナーダイオードの両端に電気的に接続され、ゲートは前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記第2のスイッチング素子の第1極と第2極はそれぞれ前記第2のツェナーダイオードの負極と前記第3のツェナーダイオードの正極に電気的に接続され、ゲートは前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項9に記載の最適化方法。 - 前記ICチップの入力電圧範囲の最適化回路の定電圧ユニットは、互いに直列された第1、第2と第3のツェナーダイオード、及び第1と第2のスイッチングトランジスタを含み、
前記第1のツェナーダイオードの負極は前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、正極は第2のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、
前記第2のツェナーダイオードの正極は前記第3のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、前記第3のツェナーダイオードの正極は電気的に接地され、
前記第1のスイッチングトランジスタの第1極と第2極はそれぞれ前記第3のツェナーダイオードの両端に電気的に接続され、ゲートは前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記第2のスイッチング素子の第1極と第2極はそれぞれ前記第2のツェナーダイオードの負極と前記第3のツェナーダイオードの正極に電気的に接続され、ゲートは前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項10に記載の最適化方法。 - 前記ICチップの入力電圧範囲の最適化回路の定電圧ユニットは、互いに直列された第1、第2と第3のツェナーダイオード、及び第1と第2のスイッチングトランジスタを含み、
前記第1のツェナーダイオードの負極は前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、正極は第2のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、
前記第2のツェナーダイオードの正極は前記第3のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、前記第3のツェナーダイオードの正極は電気的に接地され、
前記第1のスイッチングトランジスタの第1極と第2極はそれぞれ前記第3のツェナーダイオードの両端に電気的に接続され、ゲートは前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記第2のスイッチング素子の第1極と第2極はそれぞれ前記第2のツェナーダイオードの負極と前記第3のツェナーダイオードの正極に電気的に接続され、ゲートは前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項11に記載の最適化方法。 - 前記ICチップの入力電圧範囲の最適化回路の定電圧ユニットは、互いに直列された第1、第2と第3のツェナーダイオード、及び第1と第2のスイッチングトランジスタを含み、
前記第1のツェナーダイオードの負極は前記プルアップユニットの制御端に電気的に接続され、正極は第2のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、
前記第2のツェナーダイオードの正極は前記第3のツェナーダイオードの負極に電気的に接続され、前記第3のツェナーダイオードの正極は電気的に接地され、
前記第1のスイッチングトランジスタの第1極と第2極はそれぞれ前記第3のツェナーダイオードの両端に電気的に接続され、ゲートは前記プルアップユニットの出力端に電気的に接続され、
前記第2のスイッチング素子の第1極と第2極はそれぞれ前記第2のツェナーダイオードの負極と前記第3のツェナーダイオードの正極に電気的に接続され、ゲートは前記トリガーユニットの出力端に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項12に記載の最適化方法。
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