用於加電升壓工況的三態電路的製作方法

2023-05-31 09:23:31

專利名稱：用於加電升壓工況的三態電路的製作方法
本申請要求享有1999.7.16申請的序號為60/144422的美國臨時專利申請的權益。
本發明的領域本發明涉及一種三態工況(condition)電路，特別是涉及一種用於加電升壓(power up)工況的三態工況電路。
本發明的背景技術電視和其它電子裝置具有各種複雜的電子電路，這些電子電路可以為模擬式、數字式或者為模擬式和數字式的組合。由於它們的複雜性、良好的設計特性或標準決定了元件越少越好。在工作過程中的各種不同階段這些電子電路中的某一些電路要求具有不同狀態的工況。例如在加電升壓工況，可能希望提供一信號到公用電路，在達到穩定狀態之後就不再提供，和/或逆之亦然。
一種提供不同狀態工況及因此有不同輸出的結果的類型的裝置稱為三態緩衝器。三態緩衝器可工作在三種狀態，其具有輸入、輸出和啟用(enable)端。啟用端用於提供對三態緩衝器的控制。當啟用端處於第一狀態時，該三態緩衝器處於高阻抗模式，這意味著其看來像開路。當啟用端處於第二狀態時，使輸入端上的數據或信號能傳遞到輸出端，與數據或信號的類型無關。然而，對三態緩衝器的控制通常利用高(邏輯「1」)或低(邏輯「0」)信號來實現，而該信號是由微控制器提供的。啟用端不受一可變控制電路的控制。
希望提供比現有技術的三態緩衝器更靈活的一種三態工況電路。還希望提供一種能在加電升壓時提供三態工況的三態工況電路。
本發明概述本發明涉及一種設備，其包括緩衝器電路和控制電路，該控制電路產生用於控制緩衝器電路的工作模式的控制信號。緩衝器電路具有第一工作模式和第二工作模式，在第一工作模式期間，響應於輸入信號的邏輯狀態，由緩衝器電路產生的輸出信號呈現第一和第二邏輯狀態的其中之一；在第二工作模式期間，輸出信號呈現與輸入信號的邏輯狀態無關的第三邏輯狀態。控制電路產生控制信號，該控制信號使緩衝器電路選擇性地工作在第一工作模式和第二工作模式的其中之一。控制電路僅直接響應工作電源(operatingpower)施加到控制電路產生控制信號。控制電路產生控制信號，該控制信號用於僅在工作電源施加到控制電路之後的一預定時間間隔，使緩衝器電路工作在第二工作模式。控制電路產生控制信號，該控制信號用於在該預定時間間隔以外的所有時間使緩衝器電路工作在第一工作模式。
本發明的另一個方面涉及一種操作電路，其連接成能接收由緩衝器電路產生的輸出信號並響應於緩衝器電路產生的輸出信號的第三邏輯狀態，該緩衝器電路用於在工作電源施加到控制電路之後進入正常工作模式。
附圖的簡要說明下面結合附圖對本發明進行介紹，其中

圖1是其中可以利用本發明的示範性裝置的方塊示意圖；圖2是本發明的電路示意圖；圖3是圖2的電路中的點「A」的電壓-時間曲線圖。
在幾個附圖中，相應的標號代表相應的部分。
本發明的詳細介紹參照圖1，以方塊示意圖的形式表示總體用10標註的電視設備。一開始就應認識到電視設備10代表很多可以利用本發明的部件或裝置。特別是，在向部件/裝置加電升壓的工況時任何要求三態工況的電子部件/裝置，可以利用本發明的三態電路和/或其中所介紹的原理。例如，任何包括要求三態工作(包括產生高阻抗值)的操作電路，以便在工作電源施加到操作電路之後正確地進入正常工作模式(即在加電升壓工況之後)的裝置，都可以利用這裡所介紹的設備。
電視設備10既可以包括也可以不包括監視器或其它類似的顯示裝置12。同樣，電視設備10可以包括也可以不包括微控制器(「μC」)或控制電路14、存儲器16、音頻再現部分24、適當的處理電路18和調諧器22，其中該控制電路14用於對電視設備10中的各種部件進行總體控制。圖1中所示的各種部件僅是示範性的，電視設備10中的部件可以是其它和/或不同部件。另外，其它裝置可以具有不同的部件。在任何情況下，在下文中術語電視設備10除非另外指出，其構成應覆蓋具有各種部件的所有類型的電子裝置。
電視設備10通常採用各種部件、適當的電路和/或軟體，以便對經調製的音頻信號和視頻信號進行解碼和/或以數字方式進行處理，或從任何由信號源20代表的信號源發送(「數位電視信號」)和對來自信號源20的模擬音頻信號和視頻信號(「模擬電視信號」)進行解碼和/或進行處理。這種處理通常包括利用適當的電路、軟體和/或其它部件將模擬視頻信號和/或音頻信號數位化，和/或將數字視頻信號和/或音頻信號進行解碼。
作為一示例，電視設備10可以是由Indianapolis，Indiana的ThomsonConsumer Electronics，lnc出產的樣機DTC100。作為另一示例，部件可以是由Indianapolis，Indiana的Thomson Consumer Electronics，lnc出產的DM1數字式樣機。在電視設備的情況下，電視設備10通常包括適當的電路、軟體和/或其它部件以支持/提供顯示器、綜合控制系統、用戶接口和屏幕式顯示(OSD)功能塊。應認識到，電視設備10可以採取其它形式並具有附加的效能和/或不同於所顯示的功能塊的和/或充分論述的適當電路、軟體和/或其它部件。同樣，應認識到，在圖1中所示的各種連接和/或互連是示範性的，因此，這些連接/互連可以改變。
電視設備10在加電升壓工況期間可能需要不同的狀態或信號(即電視設備10已「通電」)。利用一種產生具有至少三種狀態(例如邏輯0(或低電平狀態)、邏輯1(或高電平狀態)、高阻抗(或高Z狀態))輸出信號電路，例如按照圖2中所示示例的本發明原理的三態電路可以實現這一點。在三態電路的第一工作模式期間，響應於緩衝器電路的輸入信號的邏輯狀態，確定由三態電路中的緩衝器電路產生的輸出的邏輯狀態。在緩衝器電路的第二工作模式期間，緩衝器電路的輸出處於高阻抗工況，或高Z狀態，與邏輯電路的輸入信號的邏輯狀態無關。
參照圖2，該圖示出一種總體用30標註的加電升壓工況的三態電路。應認識到，雖然對於電視設備10所述的是三態電路30，但三態電路30可應用於任何電子電路應用場合。三態電路30包括三態緩衝器40和控制電路或微分器(differentiator)50。三態緩衝器40具有輸入端(in)42、輸出端(OUT)44和啟用端(E)46。輸入端42適合從數據/信號源(未示出)接收數據或信號。輸出端44適合於根據啟用端46的狀態輸出從輸入端42所接收的數據或信號。
當對於三態緩衝器(或緩衝器電路)的控制信號(在啟用端46)處於高狀態或電壓(邏輯「1」)時，三態緩衝器40處於高阻抗狀態，因此呈現開路。在啟用端46處於高狀態期間，在輸入端42上出現的任何數據或信號將不傳遞到輸出端44。即由緩衝器40產生的輸出信號維持高阻抗狀態或高Z邏輯狀態，與輸入信號的邏輯狀態無關。當啟用端處於低狀態或電壓(邏輯「0」)時，三態緩衝器40將在輸入端42上出現的任何數據或信號傳遞到輸出端44。即響應於輸入信號的邏輯狀態，由緩衝器40產生的輸出信號呈現邏輯狀態。按實用範圍，利用啟用端46控制從輸入端42傳遞到輸出端44的任何數據或信號，其中由所施加的電壓驅動啟用端46。低電壓(邏輯「0」)對應於啟用端46的低狀態(邏輯「0」)，而高電壓(邏輯「0」)對應於啟用端46的高狀態(邏輯「1」)。作為典型三態緩衝器的一個示例，約或小於0.7伏的電壓會引起啟用端46進入低狀態，而約或大於2.0伏的高電壓會引起啟用端46進入高狀態，三態緩衝器40的真值表為
其中X為非在意值(not care)Z為高阻抗狀態控制電路50向啟用端46提供控制信號例如一電壓使啟用端46或者處於低狀態，或者處於高狀態。該控制電路一端連接到電壓源，另一端連接到地60。控制電路50其適合/配置成在立即加電升壓時(即在電壓源達到穩定狀態之前的時間)初始提供低狀態到啟用端46持續很短的一段時間。在這一很短的一段時間內，輸入端42上的數據或信號傳遞到輸出端44。當來自電壓源的電壓施加到控制電路50時，控制電路50向啟用端46提供控制電壓(最好為一比例電壓)。當控制電路50的電壓達到一過渡閾值(例如約2.0伏)時，啟用端46從低狀態變化到高狀態。控制電路50的電壓達到穩定狀態之後，控制電路50繼續提供一足以使啟用端46保持高狀態的持續預定時間段的電壓。該持續預定時間段是控制電路50的時間常數的函數，是控制電路50中的各種部件、各種部件連接線路以及各種部件的數值的函數。
以不同的方式說，控制電路50產生控制信號或啟用信號，使緩衝器電路能選擇性地工作在第一和第二工作模式的其中之一。例如，第一工作模式對應於緩衝器電路工作產生一輸出信號，該輸出信號具有響應於緩衝器電路輸入信號的相應邏輯狀態的第一和第二邏輯狀態的其中之一。第二工作模式對應於該呈現第三邏輯狀態例如高阻抗狀態的的輸出信號，而與輸入信號的邏輯狀態無關。控制電路僅直接響應於工作電源施加到控制電路上產生控制信號。此外，僅在將工作電源施加到控制電路上之後的一預定時間段內控制電路產生控制信號，使緩衝器電路工作在第二工作模式。在除了該預定時間段以外的所有時間，控制電路產生控制信號使緩衝器電路工作在第一工作模式。
因此，僅響應於將工作電源施加到控制電路，控制電路產生控制信號以改變緩衝器電路的工作模式。在其它時間，即非設備正常工作期間的任何時間，緩衝器電路的工作模式不變。因此，僅直接響應於施加工作電源，即在加電升壓期間，並在其後持續預定時間段產生緩衝器電路輸出的第三即高阻抗狀態。在其它時間，即非設備正常工作期間的任何時間，不產生緩衝器電路輸出的第三即高阻抗狀態。因此，僅在加電升壓期間利用緩衝器電路，以便形成持續預定時間的高阻抗工況。通過進入正常工作模式，緩衝器電路的輸出信號耦合到一響應於第三邏輯狀態或高阻抗工況的可操作電路。沒有高阻抗工況，可操作電路將不會正確地進入正常工作模式。
按圖2中所示的一種形式，控制電路50包括一與電阻R串聯的電容C。電容C連接到電壓源(圖2中所示指定為「+5伏」)，而電阻R連接到地60。圖2中所示控制電路50是一RC串聯電路。啟用端46在點A(在串聯的電容C和電阻R之間)連接到控制電路50。圖3中表示了點「A」電壓曲線。
參照圖3，該圖所示總體用70標註的電壓(v)隨時間(t)的關係曲線圖，其中對控制電路50中的點「A」所畫的曲線為A。此外曲線圖70有一總體用80標註的電壓源的曲線。在時間0(t＝0)，或向控制電路50施加電壓之前，電壓為0(v＝0)。當從電壓源向控制電路50施加電壓時，來自電壓源的電壓上升，直到達到穩定狀態(這裡為+5伏)。當點「A」的電壓達到閾值(約2.0伏)時，啟用端46變為高狀態。在該來自電壓源的電壓到達穩定狀態所需的時間期間，將電容C充電。當該來自電壓源的電壓到達穩定狀態時，電容C上(亦即點「A」)的電壓到達最大值。在穩定狀態期間，點「A」的電壓開始哀減。當在一預定的時間段之後電壓達到衰減閾值(約0.7伏)時，啟用端46由高變為低。
應認識到，可以選擇R和C的數值，以便形成任何時間常數值，使得三態緩衝器40持續預定時間段(對應於電路的時間常數)保持在高狀態。同樣，應認識到，可以利用其它電路結構形成相同或相似的定時。根據本發明的原理，其它電路中的各種部件的數值應是可變的，以便形成任何預定的時間段。
雖然已經按照一種優選的設計和/或配置介紹了本發明，但本發明可以在本公開的構思和範圍內進一步改進。因此，本申請意在覆蓋利用其一般原理的本發明的任何變化、使用或改進。此外，本申請意在覆蓋落在與本發明相關的現有技術中公知的或通常實踐的和所提出的權利要求的範圍內的根據本公開的這樣一些改進。
權利要求
1.一種設備，其包括緩衝器電路，該緩衝器電路具有第一工作模式和第二工作模式，在第一工作模式期間，響應於輸入信號的邏輯狀態，由緩衝器電路產生的輸出信號呈現第一和第二邏輯狀態的其中之一；在第二工作模式期間，輸出信號呈現與輸入信號的邏輯狀態無關的第三邏輯狀態；以及控制電路，用於產生控制信號，該控制信號使緩衝器電路選擇性地工作在第一工作模式和第二工作模式的其中之一；該控制電路是可操作的，用於僅直接響應工作電源施加到控制電路產生控制信號；該控制電路產生控制信號，該控制信號用於僅在工作電源施加到控制電路之後的一預定時間間隔，使緩衝器電路工作在第二工作模式；控制電路產生控制信號，該控制信號用於在該預定時間間隔之外的所有時間使緩衝器電路工作在第二工作模式。
2.根據權利要求1所述的設備，其中還包括一種操作電路，其連接成能接收由緩衝器電路產生的輸出信號並響應於緩衝器電路產生的輸出信號的第三狀態，該緩衝器電路用於在工作電源施加到操作電路之後進入正常工作模式。
3.根據權利要求2所述的設備，其中該控制電路包括一微分器，以及該微分器包括串聯在工作電壓源和一基準電平之間的電阻R和電容C。
4.根據權利要求3所述的設備，其中在電阻R和電容C之間的電路節點處產生控制信號。
5.根據權利要求4所述的設備，其中該電容一端連接到工作電壓源，電阻的一端連接到基準電平。
全文摘要
在當電子電路/部件加電升壓時需要三態工況的電子電路和/或部件例如電視中,可以採用三態電路。本發明的三態電路可操作地連接到三態緩衝器的控制電路的啟用輸入端。在電子電路加電升壓期間,該控制電路是可操作的,以便直到達到一預定的時間段之前防止三態緩衝器的輸入傳遞到三態緩衝器的輸出端,其中該控制電路是可操作的,以便使數據能從三態緩衝器的輸入傳遞到三態緩衝器的輸出端。
文檔編號H03K17/22GK1361944SQ00810399
公開日2002年7月31日 申請日期2000年7月14日 優先權日1999年7月16日
發明者耶菲姆·瓦爾 申請人:湯姆森特許公司