一種晶片管腳復用電路及其復用方法
2023-05-03 09:53:06 1
專利名稱：一種晶片管腳復用電路及其復用方法
技術領域：
本發明涉及一種晶片管腳電路，更具體的說涉及一種晶片管腳復用電路及其復用方法。
背景技術：
隨著微電子和通訊技術的迅速發展，晶片的集成規模越來越大，相應的晶片集成功能也越來越豐富，因此必然要增加晶片的引出管腳，以連接具體的應用功能。例如，當前 很多控制晶片的設計，大多必須具備各種不同的保護功能，例如，輸入側母線電壓上的欠壓/過壓保護、變流器的過流保護等，因此，為了實現這些必不可少的保護功能，大多數的控制晶片利用其不同的、相互獨立的管腳來實現其相應的功能要求。另外，對於某些控制晶片，需要其既能接收交流信號，又能接收直流信號，現有技術的晶片，對於這兩類輸入信號，需要使用不同的相互獨立的晶片管腳來實現信號的傳輸，因此增加了晶片管腳的數目。更進一步的，在一些更複雜的控制晶片中，往往需要接收多個不同類型的輸入信號，因此其可能還需要更多個的晶片管腳來實現信號的傳輸。這樣的晶片管腳的設計，必然會導致以下幾個問題(I)晶片管腳的利用率不高，因此相對較多數量的晶片管腳使得晶片封裝成本增加；( 2)管腳數目多，不但增加了晶片的封裝面積，而且使晶片的封裝複雜化，增加了晶片封裝的難度；(3)另一方面，使得晶片體積增大，不符合小型化的要求，以及一些晶片的高功率密度的實現。因此，如何解決現有技術晶片管腳利用率不高，使得管腳能夠復用，從而降低成本，提高晶片的集成性能，成為業界需要解決的問題。
發明內容
有鑑於此，本發明提供了一種晶片管腳的復用方法及其實現電路，以解決晶片管腳不能復用的問題，以及不能使用同一管腳接收不同類型輸入信號，因而造成管腳利用率較低的技術問題。為實現上述目的，本發明採用了以下的技術方案一種晶片管腳復用電路，其包括至少一復用管腳，用於接收外部直流信號和/或交流信號，所述晶片管腳復用電路進一步包括，一直流信號接收子電路、用於接收外部信號中的直流信號；一交流信號接收子電路，用於接收外部信號中的交流信號；一耦合電路，其輸入端分別與所述直流信號接收子電路和所述交流信號接收子電路的輸出端電性連接，用以將接收到的所述直流信號和所述交流信號進行耦合後，然後通過其輸出端傳輸至所述復用管腳；一信號分離電路，該信號分離電路與所述復用管腳電性連接，用於將所述復用管腳接收到的交流信號和直流信號分離，並獲得輸入的直流信號和交流信號。依照本發明較佳實施例所述的晶片管腳復用電路，所述直流信號接收子電路與所述耦合電路之間還連接有一延時濾波電路，用以將所述直流信號接收子電路接收的直流信號進行濾波處理。依照本發明較佳實施例所述的晶片管腳復用電路，所述直流信號接收子電路為一電阻電路，其包括至少一個電阻器件。依照本發明較佳實施例所述的晶片管腳復用電路，所述交流信號接收子電路為一電容電路，其包括至少一電容器件。依照本發明較佳實施例所述的晶片管腳復用電路，所述延時濾波電路為一電阻並聯電容的器件。 依照本發明較佳實施例所述的晶片管腳復用電路，所述耦合電路進一步包括一電阻電路，至少包括一電阻元件。依照本發明較佳實施例所述的晶片管腳復用電路，所述信號分離電路進一步包括一濾波電路，該濾波電路輸入端連接所述復用管腳，用以將復用管腳接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和中獲取到直流信號，以及一加法器，所述加法器的輸入端同時電性連接所述復用管腳的輸出端以及所述濾波器的輸出端，用以從耦合後的直流信號和交流信號之和中獲取到交流信號。一種晶片管腳復用方法，包括以下步驟利用直流信號接收子電路接收外部信號中的直流信號；利用交流信號接收子電路接收外部信號中的交流信號；然後利用耦合電路將接收到的所述直流信號和所述交流信號進行耦合後，傳輸至晶片的所述復用管腳；利用一信號分離電路對所述復用管腳接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和進行信號分離，以分別獲得直流信號和交流信號。依據本發明較佳實施例的所述晶片管腳的復用方法，還可以進一步包括，採用濾波延時電路對直流信號接收子電路接收到的直流信號進行延時和濾波，再輸入至耦合電路。依據本發明較佳實施例的所述晶片管腳的復用方法，利用一信號分離電路對復用管腳接收到的直流信號和交流信號之和進行信號分離的步驟，還可以進一步包括，利用信號分離電路中的濾波電路對復用管腳接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和進行濾波，以獲得直流信號；然後利用信號分離電路中的加法器電路接收復用管腳接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和以及濾波電路得到的直流信號，從而以獲得交流信號。由於採用了以上的技術特徵，使得本發明相比於現有技術具有如下的優點和積極效果本發明利用控制器晶片管腳設計的復用電路，將直流信號和交流信號先耦合，傳輸至復用管腳，通過復用管腳傳輸到晶片後，再通過晶片分離電路將耦合的信號分離，取得原始的直流輸入信號和/或交流輸入信號，以供晶片內部使用。採用本發明的復用電路和復用方法，能夠將直流信號管腳和交流信號管腳有效的結合在一起，實現單一管腳功能復用的目的，提高管腳的利用率，並且減小了晶片的製造成本以及晶片的體積。
圖I所示為依據本發明實施例的第一示例晶片管腳復用電路的原理結構框圖；圖2所示為依據本發明實施例的第二示例晶片管腳復用電路的原理結構框圖；圖3為圖2所示的第二示例晶片復用電路的電路實現原理圖；圖4A所示為依據本發明實施例的第三示例晶片管腳復用電路的原理結構圖；圖4B所示為依據本發明實施例的第四示例晶片管腳復用電路的原理結構圖；圖5所示為圖4A和圖4B所示的第三示例和第四示例晶片管腳復用電路的信號分離電路的電路實現原理圖；圖6A所示為依據本發明實施例的第一示例晶片管腳復用方法的流程圖； 圖6B所示為依據本發明實施例的第二示例晶片管腳復用方法的流程圖；圖6C所示為依據本發明實施例的第三示例晶片管腳復用方法的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的幾個優選實施例進行詳細描述，但本發明並不僅僅限於這些實施例。本發明涵蓋任何在本發明的精髓和範圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發明有徹底的了解，在以下本發明優選實施例中詳細說明了具體的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本發明。參考圖I所示的第一示例晶片管腳復用電路的原理結構框圖，其中104為復用管腳，該管腳復用電路進一步包括，直流信號接收子電路101，用於接收外部信號中的直流信號；交流信號接收子電路102，用於接收外部信號中的交流信號；耦合電路103，其輸入端分別與所述直流信號接收子電路101和所述交流信號接收子電路102的輸出端電性連接，其輸出端連接至復用管腳104，用於接收所述直流信號和交流信號並進行耦合後輸入至晶片復用管腳104。參考圖2所示的第二示例晶片管腳復用電路的原理框圖，與實施例一的區別在於，本實施例在直流信號接收子電路101與耦合電路103之間，串聯了一延時濾波電路205，以對經整流後的直流信號，進一步濾波，濾除毛刺信號，以獲取更穩定平滑的直流信號。圖3所示為圖2所示的晶片管腳復用電路結構框圖的電路實現原理圖。其中第一電阻301和第二電阻302組成的電阻分壓網絡實現對直流信號的分壓比例採集和傳輸；第二電容305和第二電阻302並聯，以對採集到的直流信號的傳輸進行延時和濾波處理。第一電容304實現對交流信號的耦合傳輸；第三電阻303將採集到的直流信號和交流信號進行耦合，並輸入至復用管腳104。參考圖4A，所示為依據本發明的第三示例晶片管腳復用電路的原理框圖，其與第一示例的管腳復用電路的區別在於，復用管腳104進一步串聯了一信號分離電路405，所述信號分離電路與所述復用管腳電性連接，用於將所述復用管腳接收到的交流信號和直流信號分離，並分別獲得輸入的直流信號和交流信號。參考圖4B，為對應第二示例的改進，與第二示例的區別在於在復用管腳104與晶片接收信號端之間，又進一步串聯了一信號分離電路405，該信號分離電路與所述復用管腳電性連接，用於將所述復用管腳接收到的交流信號和直流信號分離，並獲得輸入的直流信號和交流信號。圖5所示為圖4A和圖4B所示的信號分離電路的一具體電路實現圖，其中，濾波器
501將復用管腳105接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和進行濾波處理，從而得到所述直流信號；加法器502分別與所述復用管腳和所述濾波電路的輸出連接，用以將接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和以及由所述濾波電路獲得的直流信號進行運算，從而以獲得所述交流信號。參考圖6A，依據本發明的第一示例晶片管腳復用方法，包括以下步驟S601 :通過直流信號接收子電路接收直流信號(S601-1)，通過交流信號接收子電路接收交流信號(S601-2)；S603:耦合電路接收直流信號和交流信號並進行耦合，然後傳輸至晶片復用管腳； 其中步驟S601和S603之間，還可以進一步包括通過濾波延時電路對接收到的直流信號進行濾波延時處理，並輸入至耦合電路(S602 )。參考圖6B，依據本發明的第二示例晶片管腳復用方法，與第一示例晶片管腳復用方法相比，還可以進一步包括S604:通過信號分離電路對晶片復用管腳接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和進行信號分離處理，以分別獲得所述直流信號和交流信號。參考圖6C，第二示例晶片管腳復用方法中的信號分離處理，進一步包括步驟S604-1 :通過信號分離電路中的濾波器對晶片復用管腳接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和進行濾波以得到直流信號；S604-2:信號分離電路中的加法器接收通過復用管腳輸入的耦合後的直流信號和交流信號之和以及濾波器輸出的直流信號，以得到交流信號步驟S604-1和S604-2可同時進行，也可按照需要，只有其中某一項，也並不需要完全同時具備。綜上所述，依照本發明所公開的利用控制器晶片管腳設計的復用電路以及對應的管腳的復用方法，將直流信號和交流信號先耦合，傳輸至復用管腳，通過復用管腳傳輸到晶片後，再通過晶片分離電路將耦合的信號分離，取得原始的直流輸入信號和/或交流輸入信號，以供晶片內部使用。採用本發明的復用電路和復用方法，能夠將直流信號管腳和交流信號管腳有效的結合在一起，實現單一管腳功能復用的目的，提高管腳的利用率，並且減小了晶片的製造成本以及晶片的體積。此外，根據本發明上述實施例的教導，對於一些更複雜的控制晶片，當其需要接收多個不同類型的輸入信號，本發明中同樣可以通過上述的復用電路和復用方法實現單一管腳進行多個信號的傳輸，因此，本發明對於複雜的控制晶片，非常有利於晶片的高密度集成和成本的減小。以上對依據本發明的優選實施例的晶片管腳復用電路及其復用方法進行了詳盡描述，本領域普通技術人員據此可以推知其他技術或者結構以及電路布局、元件等均可應用於所述實施例。依照本發明的實施例如上文所述，這些實施例並沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的具體實施例。顯然，根據以上描述，可作很多的修改和變化。本說明書選取並具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際 應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地利用本發明以及在本發明基礎上的修改使用。本發明僅受權利要求書及其全部範圍和等效物的限制。
權利要求
1.一種晶片管腳復用電路，其包括至少一復用管腳，用於接收外部直流信號和/或交流信號，其特徵在於，所述晶片管腳復用電路進一步包括， 一直流信號接收子電路、用於接收外部信號中的直流信號； 一交流信號接收子電路，用於接收外部信號中的交流信號； 一耦合電路，其輸入端分別與所述直流信號接收子電路和所述交流信號接收子電路的輸出端電性連接，用以將接收到的所述直流信號和所述交流信號進行耦合後，然後通過其輸出端傳輸至所述復用管腳； 信號分離電路，其與所述復用管腳連接，用以將所述復用管腳接收到的直流信號和交流信號進行分離，以分別獲得輸入的直流信號和交流信號。
2.根據權利要求I所述的晶片管腳復用電路，其特徵在於，所述直流信號接收子電路可以為由至少一個電阻組成的電阻電路。
3.根據權利要求I所述的晶片管腳復用電路，其特徵在於，所述交流信號接收子電路包括一電容電路。
4.根據權利要求I所述的晶片管腳復用電路，其特徵在於，所述耦合電路包括一電阻電路。
5.根據權利要求I所述的任一晶片管腳復用電路，其特徵在於，所述直流信號接收子電路和耦合電路之間可以進一步包括一延時濾波電路。
6.根據權利要求5所述的晶片管腳復用電路，其特徵在於，所述延時濾波電路包括一電容電路。
7.根據權利要求I所述的晶片管腳復用電路，其特徵在於，所述信號分離電路進一步包括， 濾波電路，其與所述復用管腳連接，用以對接收到的直流信號和交流信號之和進行濾波，以獲得直流信號； 加法器電路，其分別與所述復用管腳和所述濾波電路的輸出連接，用以將接收到的直流信號和交流信號之和以及由所述濾波電路獲得的直流信號進行運算，從而以獲得交流信號。
8.—種晶片管腳復用方法，包括以下步驟 利用直流信號接收子電路接收外部信號中的直流信號； 利用交流信號接收子電路接收外部信號中的交流信號； 利用耦合電路將接收到的所述直流信號和所述交流信號進行耦合後，然後傳輸至晶片的所述復用管腳； 利用一信號分離電路對復用管腳接收到的直流信號和交流信號之和，進行信號分離，以分別獲得直流信號和交流信號。
9.根據權利要求8所述的晶片管腳復用方法，其特徵在於，進一步包括，採用濾波延時電路對直流信號接收子電路接收到的直流信號進行延時和濾波。
10.根據權利要求8所述的晶片管腳復用方法，其特徵在於，利用一信號分離電路對復用管腳接收到的直流信號和交流信號之和進行信號分離的步驟，進一步包括， 利用信號分離電路中的濾波電路對復用管腳接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和進行濾波，以獲得直流信號；利用信號分離電路中的加法器電路接收復用管腳接收到的耦合後的直流信號和交流信號之和以及濾波電路得到的直流 信號，以獲得交流信號。
全文摘要
本發明涉及一種晶片管腳復用電路及其復用方法。晶片管腳復用電路包括，直流信號接收子電路、用於接收外部信號中的直流信號；交流信號接收子電路，用於接收外部信號中的交流信號；耦合電路，其分別與直流信號接收子電路和交流信號接收子電路連接，將接收到的所述直流信號和所述交流信號進行耦合後，傳輸至所述復用管腳。依據本發明的實施例，可以實現同一晶片管腳既可以接收直流類型信號，也可以接收交流類型信號，提高了晶片管腳的利用率，減少了晶片管腳的設置。
文檔編號G06F13/40GK102831093SQ20121025891
公開日2012年12月19日 申請日期2010年2月4日 優先權日2010年2月4日
發明者趙晨 申請人:矽力傑半導體技術(杭州)有限公司