專利名稱：電壓電位檢測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電壓電位檢測器，尤指一種整合于集成電路芯片中的電壓電位檢測器。
背景技術：
圖1是一已知內建穩(wěn)壓功能的電壓檢測器12應用于一電源供應器10與一工作電路11的功能方框示意圖，因為該工作電路11(例如微處理器、內存電路等)需要穩(wěn)定電源來確保工作不發(fā)生錯誤，于是電壓比較電路122便進行下列電壓檢測的動作當Vin接腳所接收到來自電源供應器10的電源的電壓電位一旦低于Vdin接腳所接收到的一相對穩(wěn)定的參考電壓Vref經(jīng)分壓電阻R1、R2分壓后的比較電位(Vref×R2/(R1+R2))時，電壓比較電路122便判斷來自電源供應器10的電源產(chǎn)生不穩(wěn)定，進而由Vdout接腳發(fā)出一警告信號至工作電路11，如此一來，電壓檢測器12將可快速反應出電源發(fā)生不穩(wěn)的現(xiàn)象，進而提供給工作電路11參考以進行應變。又由于該工作電路11(例如微處理器、內存電路等)需要特別穩(wěn)定且干凈的電源，因此電壓檢測器12中通常合并設計有一穩(wěn)壓電路121。
而上述內建穩(wěn)壓功能的電壓檢測器12通常被獨立設計成一集成電路(IC)，由于額外的封裝與測試費用，必然增加整體制造所需成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提出一種電壓電位檢測器，在不需特殊制程或電路布局的情況下，便可高度整合于核心芯片，達到節(jié)省成本以及符合未來系統(tǒng)芯片的需求。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種電壓電位檢測器，應用于一電源供應器與一功能電路之間，該電壓電位檢測器與該功能電路一同完成于一集成電路芯片中，該電壓電位檢測器包含一電源輸入端，電連接于該電源供應器，接收該電源供應器所輸出的一高電位電壓；一分壓電路，電連接于該電源供應器，接收該電源供應器所輸出的該高電位電壓并進行分壓而得到一指針電壓，該指針電壓低于該高電位電壓；以及一數(shù)字邏輯運算電路，其兩輸入端分別電連接于該電源輸入端與該分壓電路，其所認定為高電位的最小輸入電壓值VIH低于該分壓電路所輸出的該指針電壓，當該電源供應器所輸出的該高電位電壓產(chǎn)生波動而連帶使該指針電壓值向下變化且低于VIH時，該數(shù)字邏輯運算電路便發(fā)出一警告信號至該功能電路。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中該數(shù)字邏輯運算電路為一與門。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中該分壓電路可為一受控可變電阻，以調整所輸出的該指針電壓值。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中還可包含一取樣與保持電路，電連接于該數(shù)字邏輯運算電路，接收該警告信號并維持其電壓電位后輸出；以及一自動清除電路，電連接于該取樣與保持電路，定時發(fā)出一清除信號至該取樣與保持電路，進而將取樣與保持電路的輸出清除。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中還可包含一漣波計數(shù)器，電連接于該數(shù)字邏輯運算電路的輸出端，響應該警告信號的觸發(fā)而向上計數(shù)。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中還可包含一多工器，電連接于該分壓電路的指針電壓輸出端、一參考電壓端以及該數(shù)字邏輯運算電路的一輸入端之間，可受控而選擇將該參考電壓或指針電壓輸出至該數(shù)字邏輯運算電路。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中還可包含一分壓選擇寄存器，電連接于該分壓電路，儲存有代表該指針電壓值的數(shù)字資料，借以設定該分壓電路所輸入的該指針電壓值。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中該功能電路可為一芯片組。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中還包含一補償電阻與該多工器及該數(shù)字邏輯運算電路相連，用以調整分壓電路的指針電壓值。
根據(jù)上述構想，本發(fā)明所述的電壓電位檢測器中還包含一電阻器于該電源輸入端與該數(shù)字邏輯運算電路之間，用以調整分壓電路指針電壓值。
由上可知，本發(fā)明的電壓電位檢測器可高度整合于如南北橋芯片組等核心芯片中，達到節(jié)省成本以及符合未來系統(tǒng)芯片的需要。


圖1為一已知內建穩(wěn)壓功能的電壓檢測器應用于一電源供應器與一工作電路的功能方框示意圖。
圖2為本發(fā)明電壓電位檢測器的一較佳實施例的功能方框示意圖。
圖3(a)、圖3(b)為本發(fā)明電壓電位檢測器中數(shù)字邏輯運算電路的電路實例示意圖。
圖3(c)、圖3(d)為與門的真值表與本發(fā)明與門的信號動作時序示意圖。
具體實施例方式
圖2是本發(fā)明所發(fā)展出的關于電壓電位檢測器的一較佳實施例功能方框示意圖，其中電源Vcc為核心芯片(例如一芯片組)2外的電源供應器20所輸出的高電位電壓，而核心芯片2內的分壓電路21(此處為一受控可變電阻)將該電源供應器所輸出的該高電位電壓進行分壓而得到一指針電壓，而該指針電壓略低于該高電位電壓，舉例而言，當Vcc＝2.5伏特，則指針電壓可設為2.1伏特。而數(shù)字邏輯運算電路22的兩輸入端之一與該輸入電源Vcc相連，而另一端與一多工器27相連；此數(shù)字邏輯運算電路22所認定為高電位的最小輸入電壓值VIH略低于該分壓電路所輸出的該指針電壓，舉例而言，VIH可設為2.0伏特。如此一來，當該電源供應器所輸出的該高電位電壓Vcc產(chǎn)生波動，便極易連帶使該指針電壓值向下變化而低于VIH，此時該數(shù)字邏輯運算電路便可發(fā)出一警告信號，而該警告信號經(jīng)取樣與保持電路23維持其電壓電位后輸出。而自動清除電路24可定時發(fā)出一清除信號至該取樣與保持電路23，進而將取樣與保持電路23的輸出清除。至于漣波計數(shù)器25則響應該警告信號的觸發(fā)而向上計數(shù)，進而得知電壓不正常的發(fā)生次數(shù)。另外，多工器27電連接于該分壓電路21的該指針電壓輸出端、一參考電壓Vref以及該數(shù)字邏輯運算電路22的該指針電壓輸入端之間，其受控而選擇將該參考電壓或指針電壓連接至該數(shù)字邏輯運算電路22。至于分壓選擇寄存器28儲存有代表該指針電壓值的數(shù)字資料，可提供設定該分壓電路21的連接狀態(tài)，以調整該指針電壓值。
當多工器27選擇將邏輯電路22與Vref相連時，Va＝Vcc，Vb＝Vref，此時分壓電路21并不影響邏輯電路22的輸入電壓。當多工器27選擇將邏輯電路22與分壓電路21相連時，Va＝Vcc而保持不變，但Vb則會受分壓電路21所提供的指針電壓影響而改變。舉例來說，當分壓電路21的R3與R4n相連時，再將補償電阻26(R5)存在的效應一并考慮進去時，Vb＝Vcc*R’/(R3+R’)，其中R’＝R4n‖R5，n＝1，2，3或4；例如當n＝1時，Vb＝Vcc*R’/(R3+R’)，其中R’＝R41‖R5。雖然在本例中是以R3與R4n(n＝1，2，3或4)的連接來構成分壓電路21，但分壓電電路21也可以其它方式來達成分壓的效果。又，在本例中雖設有補償電阻(R5)26以調整Vb的功效，但補償電阻26也可選擇性地設置或不設置，而當不設置時Vb＝Vcc*R4n/(R3+R4n)，n＝1，2，3或4。
圖3(a)所示為數(shù)字邏輯運算電路22的一電路實例示意圖，其基本上以一與門30來完成，而分壓電阻R6與R7將電源Vcc分壓成指針電壓輸出，使得與門30的兩輸入端所接收到的電壓分別為電源Vcc及指針電壓，以上述為例，電源Vcc＝Va與指針電壓Vb分別為2.5伏特與2.1伏特，其中Vb＝Vcc*R7/(R6+R7)，而此與門30所認定為高電位的最小輸入電壓值VIH為2.0伏特。因此當電源Vcc不穩(wěn)定而產(chǎn)生向下波動的現(xiàn)象時，指針電壓將極易產(chǎn)生低于VIH的現(xiàn)象，加上補償電阻26(見圖2所示)的作用，將使得指針電壓更趨近低電位而讓與門30的輸出由原先的高電位轉變成低電位而發(fā)出警告信號，如此將可快速簡單地檢測出電壓是否穩(wěn)定。至于圖3(b)是在與門30的兩輸入端間增設一電阻R8來達到偏壓的差值，進而減少誤動作而使輸出更穩(wěn)定。在此情形下Va＝Vcc*(R6+R7)/(R6+R7+R8)，Vb＝Vcc*R7/(R6+R7+R8)圖3(c)所示為本發(fā)明與門30的真值表，由其中可清楚看出，當兩輸入端Va、Vb所接收信號中有一信號為低電位時，其輸出端Vo便輸出低電位信號，而再由圖3(d)所示的本發(fā)明與門30的動作示意圖可清楚看出，Vb所接收信號雖為高電位，但已相當接近VIH，因此當Va所接收信號向下波動過大時，便可使Vb所接收信號也向下波動并低于VIH甚至VIL(與門30所認定為低電位的最大輸入電壓值)，使得輸出端Vo轉而輸出低電位信號。
綜上所述，本發(fā)明可迅速提供電源電壓是否向下波動的信息，而受控可變電阻所完成的分壓電路可由分壓選擇寄存器28控制，進而對輸出的指針電壓值進行微調。至于漣波計數(shù)器25將可記錄電源發(fā)生不穩(wěn)的次數(shù)，以提供硬件設計者參考。另外，本發(fā)明采用純數(shù)字邏輯電路的設計，無需有大電流流經(jīng)本發(fā)明電路，因此沒有耗能與過熱的可能性，而純數(shù)字邏輯的設計，在不需特殊制程或電路布局的情況下，便可高度整合于如南北橋芯片組等核心芯片中，進而達到節(jié)省成本以及符合未來系統(tǒng)芯片(SystemOn Chip，SOC)的需求。
本發(fā)明由熟習此技術的人士所作的等同變化和諸般修飾，皆不脫權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種電壓電位檢測器，工作于一電源供應器與一功能電路之間，且與該功能電路一同集成于一集成電路芯片中，其特征在于包含一電源輸入端，電連接于該電源供應器，接收該電源供應器所輸出的一高電位電壓；一分壓電路，電連接于該電源供應器，接收該電源供應器所輸出的該高電位電壓并進行分壓而得到一指針電壓，該指針電壓低于該高電位電壓；以及一數(shù)字邏輯運算電路，其兩輸入端分別電連接于該電源輸入端與該分壓電路，其所認定為高電位的最小輸入電壓值VIH低于該分壓電路所輸出的該指針電壓，當該電源供應器所輸出的該高電位電壓產(chǎn)生波動而連帶使該指針電壓值向下變化且低于VIH時，該數(shù)字邏輯運算電路便發(fā)出一警告信號至該功能電路。
2.如權利要求1所述的電壓電位檢測器，其特征在于所述的數(shù)字邏輯運算電路為一與門。
3.如權利要求1所述的電壓電位檢測器，其特征在于所述的分壓電路為一受控可變電阻，以調整所輸出的該指針電壓值。
4.如權利要求1所述的電壓電位檢測器，其特征在于還包含一取樣與保持電路，電連接于該數(shù)字邏輯運算電路，用以接收該警告信號并維持其電壓電位后輸出；以及一自動清除電路，電連接于該取樣與保持電路，定時發(fā)出一清除信號至該取樣與保持電路，將取樣與保持電路的輸出清除。
5.如權利要求1所述的電壓電位檢測器，其特征在于還包含一漣波計數(shù)器，電連接于該數(shù)字邏輯運算電路的輸出端，響應該警告信號的觸發(fā)而向上計數(shù)。
6.如權利要求1所述的電壓電位檢測器，其特征在于還包含一多工器，電連接于該分壓電路的指針電壓輸出端、一參考電壓端以及該數(shù)字邏輯運算電路的一輸入端之間，可受控而選擇將該參考電壓或指針電壓輸出至該數(shù)字邏輯運算電路。
7.如權利要求1所述的電壓電位檢測器，其特征在于還包含一分壓選擇寄存器，電連接于該分壓電路，儲存有代表該指針電壓值的數(shù)字資料，借以設定該分壓電路所輸入的該指針電壓值。
8.如權利要求1所述的電壓電位檢測器，其特征在于所述的功能電路為一芯片組。
9.如權利要求6所述的電壓電位檢測器，其特征在于還包含一補償電阻與該多工器及該數(shù)字邏輯運算電路相連，用以調整分壓電路的該指針電壓值。
10.如權利要求1所述的電壓電位檢測器，其特征在于還包含一電阻器于該電源輸入端與該數(shù)字邏輯運算電路之間，用以調整分壓電路的該指針電壓值。
全文摘要
本發(fā)明為一種電壓電位檢測器,應用于一電源供應器與一功能電路之間,且與該功能電路一同完成于一集成電路芯片中,包含:一電源輸入端,電連接于該電源供應器,接收一高電位電壓;一分壓電路,電連接于該電源供應器,接收該高電位電壓并進行分壓而得到低于該高電位電壓的一指針電壓;以及一數(shù)字邏輯運算電路,分別電連接于該電源輸入端與該分壓電路,其所認定為高電位的最小輸入電壓值VIH低于該指針電壓,本發(fā)明可檢測該電源供應器的輸出電壓波動并發(fā)出一警告信號至該功能電路,由于本發(fā)明采用純數(shù)字電路而整合于一集成電路芯片中,因而可節(jié)約成本。
文檔編號G01R19/165GK1381732SQ0210561
公開日2002年11月27日 申請日期2002年4月15日 優(yōu)先權日2002年4月15日
發(fā)明者林益明 申請人:威盛電子股份有限公司