专利名称：一种芯片管脚复用电路及其复用方法
技术领域：
本发明涉及一种芯片管脚电路，更具体的说涉及一种控制芯片管 脚复用方法及其 复用电路。
背景技术：
随着微电子和通讯技术的迅速发展，芯片的集成规模越来越大，相应的芯片集成 功能也越来越丰富，因此必然要增加芯片的引出管脚，以连接具体的应用功能。例如，当前 很多控制芯片的设计，大多必须具备各种不同的保护功能，例如，输入侧母线电压上的欠压 /过压保护、变流器的过流保护等，因此，为了实现这些必不可少的保护功能，大多数的控制 芯片利用其不同的、相互独立的管脚来实现其相应的功能要求。另外，对于某些控制芯片，需要其即能接收交流信号，又能接收直流信号，现有技 术的芯片，对于这两类输入信号，需要使用不同的相互独立的芯片管脚来实现，因此增加了 芯片管脚的数目。这样的芯片管脚的设计，必然会导致以下几个问题(1)芯片管脚的利用率不高，因此相对较多数量的芯片管脚使得芯片封装成本增 加；(2)管脚数目多，不但增加了芯片的封装面积，而且使芯片的封装复杂化，增加了 芯片封装的难度；(3)另一方面，使得芯片体积增大，不符合小型化的要求，以及一些芯片的高功率 密度的实现。因此，如何解决现有技术芯片管脚利用率不高，使得管脚能够复用，从而降低成 本，提高芯片的集成性能，成为业界需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种芯片管脚的复用方法及其实现电路，以解决芯片管 脚复用的问题，以及不能使用同一管脚接收不同类型输入信号，因而造成管脚利用率较低 的技术问题。为实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案一种芯片管脚复用电路，其包括至少一复用管脚，用于接收外部直流信号和/或 交流信号，所述芯片管脚复用电路进一步包括，一直流信号接收子电路、用于接收外部信号 中的直流信号；一交流信号接收子电路，用于接收外部信号中的交流信号；一耦合电路，其 输入端分别与所述直流信号接收子电路和所述交流信号接收子电路的输出端电性连接，用 以将接收到的所述直流信号和所述交流信号进行耦合后，然后通过其输出端传输至所述复 用管脚。依照本发明较佳实施例所述的芯片管脚复用电路，所述直流信号接收子电路与所 述耦合电路之间还连接有一延时滤波电路，用以将所述直流信号接收子电路接收的直流信号进行滤波处理。依照本发明较佳实施例所述的芯片管脚复用电路，所述直流信号接收子电路为一 电阻电路，其包括至少一个电阻器件。依照本发明较佳实施例所述的芯片管脚复用电路，所述交流信号接收子电路为一 电容电路，其包括至少一电容器件。依照本发明较佳实施例所述的芯片管脚复用电路，所述延时滤波电路为一电阻并 联电容的器件。依照本发明较佳实施例所述的芯片管脚复用电路，所述耦合电路进一步包 括一电 阻电路，至少包括一电阻元件。依照本发明较佳实施例所述的芯片管脚复用电路，还包括一信号分离电路，该信 号分离电路与所述复用管脚电性连接，用于将所述复用管脚接收到的交流信号和直流信号 分离，并获得输入的直流信号和交流信号。依照本发明较佳实施例所述的芯片管脚复用电路，所述信号分离电路进一步包 括一滤波电路，该滤波电路输入端连接所述复用管脚，用以将复用管脚接收到的耦合后的 直流信号和交流信号之和中获取到直流信号，以及一加法器，所述加法器的输入端同时电 性连接所述复用管脚的输出端以及所述滤波器的输出端，用以从耦合后的直流信号和交流 信号之和中获取到交流信号。一种芯片管脚复用方法，包括以下步骤利用直流信号接收子电路接收外部信号 中的直流信号；利用交流信号接收子电路用于接收外部信号中的交流信号；然后利用耦合 电路将接收到的所述直流信号和所述交流信号进行耦合后，传输至芯片的所述复用管脚。依据本发明较佳实施例的所述芯片管脚的复用方法，还可以进一步包括，采用滤 波延时电路对直流信号接收子电路接收到的直流信号进行延时和滤波，再输入至耦合电 路。依据本发明较佳实施例的所述芯片管脚的复用方法，还可以进一步包括，利用一 信号分离电路对所述复用管脚接收到的耦合后的直流信号和交流信号之和进行信号分离， 以分别获得直流信号和交流信号。依据本发明较佳实施例的所述芯片管脚的复用方法，利用一信号分离电路对复用 管脚接收到的直流信号和交流信号之和进行信号分离的步骤，还可以进一步包括，利用信 号分离电路中的滤波电路对复用管脚接收到的耦合后的直流信号和交流信号之和进行滤 波，以获得直流信号；然后利用信号分离电路中的加法器电路接收复用管脚接收到的耦合 后的直流信号和交流信号之和以及滤波电路得到的直流信号，从而以获得交流信号。由于采用了以上的技术特征，使得本发明相比于现有技术具有如下的优点和积极 效果本发明利用控制器芯片管脚设计的复用电路，将直流信号和交流信号先耦合，传 输至复用管脚，通过复用管脚传输到芯片后，再通过芯片分离电路将耦合的信号分离，取得 原始的直流输入信号和/或交流输入信号，以供芯片内部使用。采用本发明的复用电路和 复用方法，能够将直流信号管脚和交流信号管脚有效的结合在一起，实现单一管脚功能复 用的目的，提高管脚的利用率，并且减小了芯片的制造成本以及芯片的体积。
图1所示为依据本发明实施例的第一示例芯片管脚复用电路的原理结构框图；图2所示为依据本发明实施例的第二示例芯片管脚复用电路的原理结构框图；图3为图2所示的第二示例芯片复用电路的电路实现原理图；
图4A所示为依据本发明实施例的第三示例芯片管脚复用电路的原理结构图；图4B所示为依据本发明实施例的第四示例芯片管脚复用电路的原理结构图；图5所示为图4A和图4B所示的第三示例和第四示例芯片管脚复用电路的信号分 离电路的电路实现原理图；图6A所示为依据本发明实施例的第一示例芯片管脚复用方法的流程图；图6B所示为依据本发明实施例的第二示例芯片管脚复用方法的流程图；图6C所示为依据本发明实施例的第三示例芯片管脚复用方法的流程图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于 这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方 案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细 节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。参考图1所示的第一示例芯片管脚复用电路的原理结构框图，其中104为复用管 脚，该管脚复用电路进一步包括，直流信号接收子电路101，用于接收外部信号中的直流信 号；交流信号接收子电路102，用于接收外部信号中的交流信号；耦合电路103，其输入端分 别与所述直流信号接收子电路101和所述交流信号接收子电路102的输出端电性连接，其 输出端连接至复用管脚104，用于接收所述直流信号和交流信号并进行耦合后输入至芯片 复用管脚104。参考图2所示的第二示例芯片管脚复用电路的原理框图，与实施例一的区别在 于，本实施例在直流信号接收子电路101与耦合电路103之间，串联了一延时滤波电路205， 以对经整流后的直流信号，进一步滤波，滤除毛刺信号，以获取更稳定平滑的直流信号。图3所示为图2所示的芯片管脚复用电路结构框图的电路实现原理图。其中第一 电阻301和第二电阻302组成的电阻分压网络实现对直流信号的分压比例采集和传输；第 二电容305和第二电阻302并联，以对采集到的直流信号的传输进行延时和滤波处理。第 一电容304实现对交流信号的耦合传输；第三电阻303将采集到的直流信号和交流信号进 行耦合，并输入至复用管脚104。参考图4A，所示为依据本发明的第三示例芯片管脚复用电路的原理框图，其与第一示例的管脚复用电路的区别在于，复用管脚104进一步串联了一信号分 离电路405，所述信号分离电路与所述复用管脚电性连接，用于将所述复用管脚接收到的交 流信号和直流信号分离，并分别获得输入的直流信号和交流信号。参考图4B，为对应第二示例的改进，与第二示例的区别在于在复用管脚104与芯 片接收信号端之间，又进一步串联了一信号分离电路405，该信号分离电路与所述复用管脚 电性连接，用于将所述复用管脚接收到的交流信号和直流信号分离，并获得输入的直流信 号和交流信号。
图5所示为图4A和图4B所示的信号分离电路的一具体电路实现图，其中，滤波器 501将复用管脚105接收到的耦合后的直流信号和交流信号之和进行滤波处理，从而得到 所述直流信号；加法器502分别与所述复用管脚和所述滤波电路的输出连接，用以将接收 到的耦合后的直流信号和交流信号之和以及由所述滤波电路获得的直流信号进行运算，从 而以获得所述交流信号。参考图6A，依据本发明的第一示例芯片管脚复用方法，包括以下步骤S601 通过直流信号接收子电路接收直流信号(S601-1)，通过交流信号接收子电 路接收交流信号(S601-2)；S603:耦合电路接收直流信号和交流信号并进行耦合，然后传输至芯片复用管 脚；其中步骤S601和S603之间，还可以进一步包括通过滤波延时电路对接收到的直 流信号进行滤波延时处理，并输入至耦合电路(S602)。参考图6B，依据本发明的第二示例芯片管脚复用方法，与第一示例芯片管脚复用 方法相比，还可以进一步包括S604:通过信号分离电路对芯片复用管脚接收到的耦合后的直流信号和交流信号 之和进行信号分离处理，以分别获得所述直流信号和交流信号。参考图6C，第二示例芯片管脚复用方法中的信号分离处理，进一步包括步骤S604-1 通过信号分离电路中的滤波器对芯片复用管脚接收到的耦合后的直流信 号和交流信号之和进行滤波以得到直流信号；S604-2:信号分离电路中的加法器接收通过复用管脚输入的耦合后的直流信号和 交流信号之和以及滤波器输出的直流信号，以得到交流信号步骤S604-1和S604-2可同时进行，也可按照需要，只有其中某一项，也并不需要 完全同时具备。综上所述，依照本发明所公开的利用控制器芯片管脚设计的复用电路以及对应的 管脚的复用方法，将直流信号和交流信号先耦合，传输至复用管脚，通过复用管脚传输到芯 片后，再通过芯片分离电路将耦合的信号分离，取得原始的直流输入信号和/或交流输入 信号，以供芯片内部使用。采用本发明的复用电路和复用方法，能够将直流信号管脚和交流 信号管脚有效的结合在一起，实现单一管脚功能复用的目的，提高管脚的利用率，并且减小 了芯片的制造成本以及芯片的体积。以上对依据本发明的优选实施例的芯片管脚复用电路及其复用方法进行了详尽 描述，本领域普通技术人员据此可以推知其他技术或者结构以及电路布局、元件等均可应 用于所述实施例。依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不 限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明 书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属 技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利 要求书及其全部范围和等效物的限制。
权利要求
一种芯片管脚复用电路，其包括至少一复用管脚，用于接收外部直流信号和/或交流信号，其特征在于，所述芯片管脚复用电路进一步包括，一直流信号接收子电路、用于接收外部信号中的直流信号；一交流信号接收子电路，用于接收外部信号中的交流信号；一耦合电路，其输入端分别与所述直流信号接收子电路和所述交流信号接收子电路的输出端电性连接，用以将接收到的所述直流信号和所述交流信号进行耦合后，然后通过其输出端传输至所述复用管脚。
2.根据权利要求1所述的芯片管脚复用电路，其特征在于，所述直流信号接收子电路 可以为由至少一个电阻组成的电阻电路。
3.根据权利要求1所述的芯片管脚复用电路，其特征在于，所述交流信号接收子电路 可以为电容电路。
4.根据权利要求1所述的芯片管脚复用电路，其特征在于，所述耦合子电路可以为电 阻电路。
5.根据权利要求1所述的任一芯片管脚复用电路，其特征在于，所述直流信号接收子 电路和耦合子电路之间可以进一步包括一延时滤波电路。
6.根据权利要求5所述的芯片管脚复用电路，其特征在于，所述延时滤波电路可以为 一电容电路。
7.根据权利要求1-6所述的任一芯片管脚复用电路，其特征在于，还可以进一步包括， 信号分离电路，其与所述复用管脚连接，用以将所述复用管脚接收到的直流信号和交流信号进行分离，以分别获得输入的直流信号和交流信号。
8.根据权利要求7所述的芯片管脚复用电路，其特征在于，所述信号分离电路进一步 包括，滤波电路，其与所述复用管脚连接，用以对接收到的直流信号和交流信号之和进行滤 波，以获得直流信号；加法器电路，其分别与所述复用管脚和所述滤波电路的输出连接，用以将接收到的直 流信号和交流信号之和以及由所述滤波电路获得的直流信号进行运算，从而以获得交流信号。
9.一种芯片管脚复用方法，包括以下步骤利用直流信号接收子电路接收外部信号中的直流信号； 利用交流信号接收子电路用于接收外部信号中的交流信号；利用耦合电路将接收到的所述直流信号和所述交流信号进行耦合后，然后传输至芯片 的所述复用管脚。
10.根据权利要求9所述的芯片管脚复用方法，其特征在于，进一步包括，采用滤波延 时电路对直流信号接收子电路接收到的直流信号进行延时和滤波。
11.根据权利要求9或者10所述的芯片管脚复用方法，其特征在于，进一步包括，利用一信号分离电路对复用管脚接收到的直流信号和交流信号之和，进行信号分离， 以分别获得直流信号和交流信号。
12.根据权利要求11所述的芯片管脚复用方法，其特征在于，利用一信号分离电路对 复用管脚接收到的直流信号和交流信号之和进行信号分离的步骤，进一步包括，利用信号分离电路中的滤波电路对复用管脚接收到的耦合后的直流信号和交流信号之和进行滤波，以获得直流信号；利用信号分离电路中的加法器电路接收复用管脚接收到的耦合后的直流信号和交流 信号之和以及滤波电路得到的直流信号，以获得交流信号。
全文摘要
本发明涉及一种芯片管脚复用电路及其复用控制方法。芯片管脚复用电路包括，直流信号接收子电路、用于接收外部信号中的直流信号；交流信号接收子电路，用于接收外部信号中的交流信号；耦合子电路，其分别与直流信号接收子电路和交流信号接收子电路连接，将接收到的所述直流信号和所述交流信号进行耦合后，传输至所述复用管脚。依据本发明的实施例，可以实现同一芯片管脚既可以接收直流类型信号，也可以接收交流类型信号，提高了芯片管脚的利用率，减少了芯片管脚的设置。
文档编号G06F13/40GK101807176SQ20101010575
公开日2010年8月18日 申请日期2010年2月4日 优先权日2010年2月4日
发明者赵晨 申请人:杭州矽力杰半导体技术有限公司