本發(fā)明涉及一種hdmi電路領(lǐng)域，尤其涉及一種用于熱插拔檢測端口的保護電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，用于hdmi電路的熱插拔檢測(hotplugdetection)端口的保護電路往往利用esd器件或穩(wěn)壓二極管來實現(xiàn)。但是esd器件的標(biāo)準(zhǔn)更高，價格很貴，另外穩(wěn)壓二極管響應(yīng)速度慢并且容易出現(xiàn)故障，因此需要一種改進的保護電路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種成本低具有更好的保護作用的用于熱插拔檢測端口的保護電路。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種用于熱插拔檢測端口的保護電路，包括限流電路、電壓鉗位電路、和負壓耦合電路，所述限流電路包括連接在熱插拔檢測端口中的熱插拔信號輸入口與熱插拔信號輸出口之間的第一電阻器；所述電壓鉗位電路包括三極管和第二電阻器和第三電阻器，所述三極管的集電極連接到所述熱插拔信號輸出口，所述三極管的發(fā)射極接gnd端；所述第二電阻器的一端和所述第三電阻器的一端分別連接到所述熱插拔信號輸出口，所述第二電阻器的另一端連接到所述三極管的基極，所述第三電阻器的另一端接gnd端；所述負壓耦合電路包括由第四電阻器和第一電容器串聯(lián)而成的串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路的一端連接到所述熱插拔信號輸入口，并且串聯(lián)電路的另一端連接到所述三極管的基極。

本發(fā)明的有益效果在于：采用三極管加電阻電容的方式，代替昂貴的esd器件，降低了成本，并且同樣實現(xiàn)hpd檢測的功能；利用rc負壓耦合電路進一步實現(xiàn)了負壓esd測試功能。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的保護電路的電路構(gòu)造圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的實施例的保護電路的應(yīng)用框圖。

標(biāo)號說明：

1、限流電路；2、電壓鉗位電路；3、負壓耦合電路；r1、第一電阻器；r2、第二電阻器；r3、第三電阻器；r4、第四電阻器；

q1、晶體管；gnd、gnd端；c1、第一電容器；c2、第二電容器；hpd_in、信號輸入口；hpd_out、信號輸出口；10、hpd檢測保護電路；11、cpu；12、鏈接器；13、顯示器。

具體實施方式

為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。

如圖1所示，本發(fā)明的實施例提出了一種用于熱插拔檢測端口的保護電路，包括限流電路1、電壓鉗位電路2、和負壓耦合電路3，所述限流電路1包括連接在熱插拔檢測端口中的熱插拔信號輸入口hpd_in與熱插拔信號輸出口hpd_out之間的第一電阻器r1；所述電壓鉗位電路2包括三極管q1和第二電阻器r2和第三電阻器r3，所述三極管q1的集電極連接到所述熱插拔信號輸出口hpd_out，所述三極管q1的發(fā)射極接gnd端gnd；所述第二電阻器r2的一端和所述第三電阻器r3的一端分別連接到所述熱插拔信號輸出口hpd_out，所述第二電阻器r2的另一端連接到所述三極管q1的基極，所述第三電阻器r3的另一端接gnd端；所述負壓耦合電路3包括由第四電阻器r4和第一電容器c1串聯(lián)而成的串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路的一端連接到所述熱插拔信號輸入口hpd_in，并且串聯(lián)電路的另一端連接到所述三極管q1的基極。

從圖2可看出，用于熱插拔檢測端口的保護電路10連接cpu11與鏈接器12之間。鏈接器12為用于插入hdmi插頭的hdmi插座。在cpu11與鏈接器12之間具有用于傳輸i2c信號等信號的線路，還包括用于傳輸hpd檢測信號的信號線。而該信號線的位于cpu一側(cè)的端口稱為用于hpd檢測信號輸出口hpd_out，而位于鏈接器12一側(cè)的端口被稱為hpd檢測信號輸入口hpd_in。而hdmi線纜用于連接鏈接器12與顯示器13。

在保護電路10中，利用晶體管q1、第二電阻器r2、第三電阻器r3組成電壓鉗位電路2，在信號輸入口hpd_in上具有5v正電壓時(例如在來自顯示器的hdmi線纜被插入鏈接器12時)，5v正電壓經(jīng)由第一電阻器r1、第二電阻器r2、第三電阻器r3的分壓，不足以使得晶體管q1被導(dǎo)通(即q1處于截止?fàn)顟B(tài))，即晶體管q1的基極上的電壓不夠大，從而信號輸出口hpn_out提供正電壓信號給cpu，從而cpu可檢測到hdmi線纜被插入。

而當(dāng)hpd_in輸入口具有大于5v的正電壓或靜電輸入時，通過電阻器r1、r2、r3的分壓后，在晶體管q1處的電壓足以使得晶體管導(dǎo)通，從而晶體管將hpd_out端口拉低，從而該電壓鉗位電路可以保護cpu的gpio口(即hpd_out連接到的cpu端口)，不被來自hpd_in的高電壓損傷。

另外，該保護電路利用第一電容c1和第四電阻器r4組成的串聯(lián)電路來作為負壓耦合電路，以將負壓靜電荷泄放電流引入晶體管q1，以q1導(dǎo)通實現(xiàn)檢測。具體地，當(dāng)在gnd端上做負壓測試時，相對于大地(地球)，pcb上的gnd端的電位(事實上整片電路板包括電源整體電位都會隨著gnd同向變化)負向突變，由于hpd_out與hpd_in之間的連接是高阻的(由于第一電阻器r1的存在)，所以當(dāng)電路板上的gnd端的電位負向突變時hdmi線纜中hpd信號線的導(dǎo)體電位不能突變，而是通過cpu內(nèi)部的esd電路、第一電阻器r1和線纜中的hpd信號線構(gòu)成一個電流泄放通路，于是在第一電阻器r1上會形成一個電位差。而該電位差可通過第四電阻器r4對第一電容器c1進行充電，從而該負壓耦合電路3通過第一電容器c1和第四電阻器r4將第一電阻器r1上的電位差引入晶體管q1。而在c1上的充電電壓達到晶體管q1的基極的導(dǎo)通電壓時，q1的c-e導(dǎo)通，在hpd_out端上產(chǎn)生一個低電平脈沖，從而實現(xiàn)負壓保護的功能。

而用戶在拔hdmi線纜時，如果人體存在靜電，則如上保護電路10也起到esd保護的作用。

在進一步實施例中，所述負壓耦合電路3還包括第二電容器c2，所述第二電容器c2連接在所述熱插拔信號輸入口hpd_in與gnd端之間。第二電容器c2可用于對hpd_in端口的輸入信號進行濾波，以降低信號干擾。在可選示例中，所述第二電容器的電容值為1nf。

在進一步實施例中，所述第一電阻器r1的阻值在500歐姆到2k歐姆之間。

在進一步實施例中，所述第二電阻器r2的阻值在40k歐姆到50k歐姆之間，所述第三電阻器的阻值在5k歐姆到20k歐姆之間。

而該保護電路中的電壓鉗位電路中的鉗位電壓大約為：(r2+r3)/r3*0.55v(三極管導(dǎo)通的門限值為0.7v，這里選擇0.55v作為三極管導(dǎo)致的門限電壓)；而目前hdmihpd的電壓參數(shù)范圍是2.7v～5.3v，cpu的gpio電壓是3.3v。因此適當(dāng)調(diào)整r2、r3的電阻阻值滿足檢測要求。

在進一步實施例中，所述第四電阻器r4的阻值在1k歐姆到5k歐姆之間，所述第一電容器c1的電容值在50nf到200nf之間。通過適當(dāng)選擇r4和c1的值，可以更好地實現(xiàn)引流作用。

請參照圖1，本發(fā)明的實施例一為：

一種用于熱插拔檢測端口的保護電路，包括限流電路1、電壓鉗位電路2、和負壓耦合電路3，所述限流電路1包括連接在熱插拔檢測端口中的熱插拔信號輸入口hpd_in與熱插拔信號輸出口hpd_out之間的第一電阻器r1；所述電壓鉗位電路2包括三極管q1和第二電阻器r2和第三電阻器r3，所述三極管q1的集電極連接到所述熱插拔信號輸出口hpd_out，所述三極管q1的發(fā)射極接gnd端；所述第二電阻器r2的一端和所述第三電阻器r3的一端分別連接到所述熱插拔信號輸出口hpd_out，所述第二電阻器r2的另一端連接到所述三極管q1的基極，所述第三電阻器r3的另一端接gnd端；所述負壓耦合電路3包括由第四電阻器r4和第一電容器c1串聯(lián)而成的串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路的一端連接到所述熱插拔信號輸入口hpd_in，并且串聯(lián)電路的另一端連接到所述三極管q1的基極。

所述負壓耦合電路3還包括第二電容器c2，所述第二電容器c2連接在所述熱插拔信號輸入口hpd_in與gnd端之間，所述第二電容器的電容值為1nf。進一步地，第一電阻器r1的阻值為1k歐姆，第二電阻器r2的阻值為43k歐姆，第三電阻器的阻值為10k歐姆，第四電阻器r4的阻值為2.2k歐姆，第一電容器c1的電容值為100nf。

綜上所述，本發(fā)明提供的用于熱插拔檢測端口的保護電路采用三極管加電阻電容的方式，代替昂貴的esd器件，降低了成本，并且同樣實現(xiàn)hpd檢測的功能；利用負壓耦合電路配合三極管進一步實現(xiàn)了負壓esd測試功能，具有很好的實用價值。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。