芯片接口电路的制作方法

文档序号:14938458发布日期:2018-07-13 19:53阅读:184来源:国知局

本实用新型涉及电子电路技术领域,特别涉及一种芯片接口电路。



背景技术:

随着时代的发展人们生活水平的不断提高,芯片的使用也越来越频繁,芯片是指内含集成电路的硅片,其体积很小,常常是计算机或其他电子设备的一部分,芯片也称为微电路、微芯片和集成电路,芯片的种类十分广泛,其功能也各种各样,例如有负责电源电压输出控制的,有负责音频视频处理的,还有负责复杂运算处理等功能的芯片,在芯片的使用过程中,需要通过芯片接口电路使得芯片与其它电子器件或设备电性连接,以得到执行各种功能的效果。

现有的芯片接口电路使用过程中对芯片的保护性能较低,电源与芯片之间经常会由于电压波动较大导致芯片受损,进而导致芯片的使用寿命降低,现有的芯片接口电路中当发生浪涌现象时不能及时的消除过压电压,进而容易导致芯片的损坏。



技术实现要素:

基于此,本实用新型的目的在于提供一种能有效对芯片进行保护的芯片接口电路。

一种芯片接口电路,设于电源与芯片之间,包括:

信号收发模块,所述信号收发模块与所述芯片的数据收发引脚电性连接,所述信号收发模块用于接收和发送所述芯片的数据;

识别模块,所述识别模块与所述芯片的数据传输引脚电性连接,所述识别模块用于当接收到所述芯片的信号的时,在所述数据传输引脚上产生一电平差度;

电压保护模块,所述电压保护模块的一端与所述电源的输出端电性连接,另一端与所述芯片的电压输入引脚电性连接,所述电压保护模块用于过滤所述电源向所述芯片输送的高平电压;

浪涌防护模块,所述浪涌防护模块与所述识别模块电性连接,所述浪涌防护模块用于当所述芯片接口电路上发生浪涌现象时,吸收所述芯片接口电路上的过压电压;

开关模块,所述开关模块与所述浪涌防护模块电性连接,所述开关模块用于控制所述芯片接口电路的开关状态。

上述芯片接口电路,通过所述信号收发模块的设计,以保障了所述芯片与外部设备之间的数据的接收和发送,通过所述识别模块的设计,当所述芯片上的所述数据传输引脚进行数据的传输时,所述识别模块内部产生一上拉电平和一下拉电平且一正一负,由于所述芯片内设有检测机制(用于检测数据),因此上拉电平和下拉电平之间产生一电平差度,进而提高了所述数据传输引脚的被识别能力,增强了负载驱动能力,且通过产生的上拉电平和下拉电平使得所述芯片接口电路的电路结构更加稳定,提高了所述芯片接口电路对所述芯片的保护性能,通过所述电压保护模块的设计,防止了由于所述电源发送的电压波动较大或输入电压过大导致的所述芯片的损坏,进而提高了所述芯片接口电路对所述芯片的保护性能,由于当电子元器件在工作时都会产生静电,因此本实用新型中通过所述浪涌防护模块的设计,以防止由于浪涌现象对所述芯片和其它电子元器件的损坏,进而进一步提高了所述芯片接口电路对所述芯片的保护性能,通过所述开关模块的设计,以使有效的控制所述芯片接口电路的工作状态。

进一步地,所述信号收发模块包括与所述芯片的R引脚电性连接的第一电阻和与所述第一电阻串联的接收数据端口,分别与所述芯片的RE引脚电性连接的通讯协议端口和第三电阻,与所述芯片的D引脚电性连接的第二电阻和与所述第二电阻串联的发送数据端口;

通过所述接收数据端口和所述发送数据端口的设计,以保障了所述芯片的数据收发功能,且通过所述第一电阻和所述第三电阻的设计,分别为所述接收数据端口和所述发送数据端口提供了稳定的工作电压,保证了所述信号收发模块的正常工作。

进一步地,所述识别模块包括分别与所述芯片的VDD引脚和A引脚电性连接的第八电阻、与所述芯片的B引脚电性连接的第四电阻和分别与所述B引脚和所述A引脚电性连接的第五电阻,所述第四电阻的输出端与地相连;

通过所述第八电阻和所述第四电阻的设计,以使在所述识别模块内产生一上拉电平和一下拉电平且一正一负,提高了所述数据传输引脚的被识别能力,增强了负载驱动能力,且通过产生的上拉电平和下拉电平使得所述芯片接口电路的电路结构更加稳定。

进一步地,所述电压保护模块包括与所述电源的系统电源端口电性连接的磁珠和分别与所述磁珠串联的第一电容和第二电容,所述第一电容和所述第二电容的输出端与地相连,所述磁珠分别与所述VDD引脚和所述第八电阻电性连接;

通过所述磁珠的设计,有效的抑制了所述电源与所述芯片之间的高频信号,且降低了电压传输过程中产生的高频噪声和尖峰干扰,进而提高了所述芯片接口电路对所述芯片的保护性能,通过所述第一电容和所述第二电容的设计,以使有效的对所述电源向所述芯片发送的信号进行滤波处理。

进一步地,所述浪涌防护模块包括与所述B引脚串联的第六电阻、与所述 A引脚串联的第七电阻、串联在所述B引脚和所述第六电阻之间的第一双向稳压二极管和串联在所述A引脚和所述第七电阻之间的第二双向稳压二极管;

通过所述第一双向稳压二极管和所述第二双向稳压二极管的设计,以使当所述识别模块与所述开关模块之间中发生浪涌现象时,快速的对所述识别模块与所述开关模块之间的过压电压进行吸收,进而防止了浪涌现象对所述芯片的损坏,提高了所述芯片接口电路对所述芯片的保护性能。

进一步地,所述第六电阻与所述第七电阻的阻值均为75欧姆。

进一步地,所述开关模块包括分别与所述第六电阻和所述第七电阻电性连接的第一插座和第二插座、分别与所述第一插座和所述第二插座电性连接的防雷模块;

通过所述防雷模块的设计,以防止静电或雷击等现象对所述芯片接口电路的损坏,进而提高了所述芯片的使用寿命。

进一步地,所述防雷模块包括分别与所述第一插座和所述第二插座的第二接口电性连接的第一气体放电管、分别与所述第一插座和所述第二插座的第一接口电性连接的第二气体放电管和串联设于所述第一气体放电管和所述第二气体放电管之间的第三气体放电管;

通过所述第一气体放电管、所述第二气体放电管和所述第三气体放电管的设计,以使当发生雷击现象或静电导致的过压现象时,有效的控制过压电压的电压值的上升,进而对所述芯片和所述芯片接口电路上的其它电子元器进行过压保护。

进一步地,所述第一气体放电管、所述第二气体放电管和所述第三气体放电管均采用二级放电管。

进一步地,所述第一电阻与所述R引脚之间设有串联的第三双向稳压二极管,所述第二电阻与所述D引脚之间设有串联的第四双向稳压二极管;

通过所述第三双向稳压二极管和所述第四双向稳压二极管的设计,以使当所述信号收发模块与所述芯片之间发生浪涌现象时,快速的对所述信号收发模块与所述芯片之间的过压电压进行吸收,进而防止了浪涌现象对所述芯片的损坏,提高了所述芯片接口电路对所述芯片的保护性能。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例提供的芯片接口电路的模块结构示意图;

图2为本实用新型第一实施例提供的芯片接口电路的电路结构示意图;

图3为图2中信号收发模块与芯片之间的电路结构示意图;

图4为图2中浪涌防护模块与开关模块之间的电路结构示意图;

图5为本实用新型第二实施例提供的芯片接口电路的模块结构示意图;

主要元素符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于更好地理解本实用新型,下面将结合相关实施例附图对本实用新型进行进一步地解释。附图中给出了本实用新型的实施例,但本实用新型并不仅限于上述的优选实施例。相反,提供这些实施例的目的是为了使本实用新型的公开面更加得充分。

随着各种各样智能设备的使用,使得芯片的使用越来越频繁,芯片通过电路与其它电子元器件实现电性连接后,通过接收和发送信号以使执行不同功能,但在现有的芯片使用过程中,芯片接口电路对芯片的保护性能较低,并不能较好的对芯片进行保护,例如当发生浪涌、雷击、过压等现象时,经常容易导致芯片的损坏,进而降低了芯片的使用寿命,因此本实用新型通过提供一种保护性能高的芯片接口电路,以使提高对芯片的保护,提高芯片的使用寿命。

请参阅图1,为本实用新型第一实施例提供的芯片接口电路100的模块结构示意图,所述芯片接口电路100设于电源106与芯片101之间,包括:

信号收发模块10,所述信号收发模块10与所述芯片101的数据收发引脚电性连接,所述信号收发模块10用于实现所述芯片101的数据接收和发送,所述信号收发模块10均有数据的接收和发送功能,用于当接收到外部向所述芯片101 发送的数据时将数据传输至所述芯片101,当接收到所述芯片101发送出去的数据时,将数据发送至对应的电子设备。

识别模块20,所述识别模块20与所述芯片101的数据传输引脚电性连接,所述识别模块20用于当接收到所述芯片101的信号的时,在所述数据传输引脚上产生一电平差度,以提高所述芯片101的被识别能力,本实施例中所述识别模块20在所述数据传输引脚上产生的电平数量为两个,一个为正一个为负,通过产生的电平差以提高所述芯片101的被识别能力,例如可以运用在485电路与门口机内部电路之间,方便了门口机内部电路对所述芯片101的识别。

电压保护模块30,所述电压保护模块30的一端与所述电源106的输出端电性连接,另一端与所述芯片101的电压输入引脚电性连接,所述电压保护模块 30用于过滤所述电源106向所述芯片101输送的高平电压,以使降低所述电源 106对所述芯片101传输的电压的波动,进而提高了对所述芯片101的保护功能,防止了由于输入电压波动较大导致的所述芯片101的损坏。

浪涌防护模块40,所述浪涌防护模块40与所述识别模块20电性连接,所述浪涌防护模块40用于当所述芯片接口电路100上发生浪涌现象时,吸收所述芯片接口电路100上的过压电压,以防止了由于过压电压较大导致的所述芯片 101的击穿,提高了对所述芯片101的保护性能。

开关模块50,所述开关模块50与所述浪涌防护模块40电性连接,所述开关模块50用于控制所述芯片接口电路100的开关状态,以使方便了用户的操作,提高了用户的操作体验。

请参阅图2至图4,所述信号收发模块10包括与所述芯片101的R引脚电性连接的第一电阻R1和与所述第一电阻R1串联的接收数据端口103,所述接收数据端口103用于实现所述信号收发模块10的数据接收功能,分别与所述芯片101的RE引脚电性连接的通讯协议端口102和第三电阻R3,所述通讯协议端口102用于实现所述芯片101对外部设备的协议通讯,所述第三电阻R3的输出端与地相连,进而防止了由于电路中电流过大对所述通讯协议端口102的损坏,与所述芯片101的D引脚电性连接的第二电阻R2和与所述第二电阻R2串联的发送数据端口104,所述发送数据端口104用于实现所述信号收发模块10 的数据发送功能。

通过所述接收数据端口103和所述发送数据端口104的设计,以保障了所述芯片101的数据收发功能,且通过所述第一电阻R1和所述第三电阻R3的设计,分别为所述接收数据端口103和所述发送数据端口104提供了稳定的工作电压,保证了所述信号收发模块10的正常工作。

所述识别模块20包括分别与所述芯片101的VDD引脚和A引脚电性连接的第八电阻R8、与所述芯片101的B引脚电性连接的第四电阻R4和分别与所述B引脚和所述A引脚电性连接的第五电阻R5,所述第四电阻R4的输出端与地相连,通过所述第八电阻R8和所述第四电阻R4的设计,以使在所述识别模块20内产生一上拉电平和一下拉电平且一正一负,提高了所述数据传输引脚的被识别能力,增强了负载驱动能力,且通过产生的上拉电平和下拉电平使得所述芯片接口电路100的电路结构更加稳定。

所述电压保护模块30包括与所述电源106的系统电源端口105电性连接的磁珠FB和分别与所述磁珠FB串联的第一电容C1和第二电容C2,所述第一电容C1和所述第二电容C2的输出端与地相连,所述磁珠FB分别与所述VDD引脚和所述第八电阻R8电性连接,通过所述磁珠FB的设计,有效的抑制了所述电源106与所述芯片101之间的高频信号,且降低了电压传输过程中产生的高频噪声和尖峰干扰,进而提高了所述芯片接口电路100对所述芯片101的保护性能,通过所述第一电容C1和所述第二电容C2的设计,以使有效的对所述电源106向所述芯片101发送的信号进行滤波处理。

所述浪涌防护模块40包括与所述B引脚串联的第六电阻R6、与所述A引脚串联的第七电阻R7、串联在所述B引脚和所述第六电阻R6之间的第一双向稳压二极管ESD1和串联在所述A引脚和所述第七电阻R7之间的第二双向稳压二极管ESD2,通过所述第一双向稳压二极管ESD1和所述第二双向稳压二极管 ESD2的设计,以使当所述识别模块20与所述开关模块50之间中发生浪涌现象时,快速的对所述识别模块20与所述开关模块50之间的过压电压进行吸收,进而防止了浪涌现象对所述芯片101的损坏,提高了所述芯片接口电路100对所述芯片101的保护性能。

优选的,本实施例中所述第六电阻R6与所述第七电阻R7的阻值均为75 欧姆,进而大于0805封装的阻值(体积大的封装,大于0.25瓦),进而进一步提高了所述浪涌防护模块40的保护性能,所述开关模块50包括分别与所述第六电阻R6和所述第七电阻R7电性连接的第一插座J1和第二插座J2、分别与所述第一插座J1和所述第二插座J2电性连接的防雷模块。

通过所述防雷模块的设计,以防止静电或雷击等现象对所述芯片接口电路 100的损坏,进而提高了所述芯片101的使用寿命,所述防雷模块包括分别与所述第一插座J1和所述第二插座J2的第二接口电性连接的第一气体放电管T1、分别与所述第一插座J1和所述第二插座J2的第一接口电性连接的第二气体放电管T2和串联设于所述第一气体放电管T1和所述第二气体放电管T2之间的第三气体放电管T3,所述第一气体放电管T1、所述第二气体放电管T2和所述第三气体放电管T3均采用二级放电管,进而降低了所述芯片接口电路100的生产成本且提高了所述芯片接口电路100的稳定性.

通过所述第一气体放电管T1、所述第二气体放电管T2和所述第三气体放电管T3的设计,以使当发生雷击现象或静电导致的过压现象时,有效的控制过压电压的电压值的上升,进而对所述芯片101和所述芯片接口电路100上的其它电子元器进行过压保护,优选的,本实施例中所述第一气体放电管T1、所述第二气体放电管T2和所述第三气体放电管T3均采用型号为UN1812-90CSMD 的放电管。

本实施例通过所述信号收发模块10的设计,以保障了所述芯片101与外部设备之间的数据的接收和发送,通过所述识别模块20的设计,当所述芯片101 上的所述数据传输引脚进行数据的传输时,所述识别模块20内部产生一上拉电平和一下拉电平且一正一负,由于所述芯片101内设有检测机制(用于检测数据),因此上拉电平和下拉电平之间产生一电平差度,进而提高了所述数据传输引脚的被识别能力,增强了负载驱动能力,且通过产生的上拉电平和下拉电平使得所述芯片接口电路100的电路结构更加稳定,提高了所述芯片接口电路 100对所述芯片101的保护性能,通过所述电压保护模块30的设计,防止了由于所述电源106发送的电压波动较大或输入电压过大导致的所述芯片101的损坏,进而提高了所述芯片接口电路100对所述芯片101的保护性能,由于当电子元器件在工作时都会产生静电,因此本实用新型中通过所述浪涌防护模块40 的设计,以防止由于浪涌现象对所述芯片101和其它电子元器件的损坏,进而进一步提高了所述芯片接口电路100对所述芯片101的保护性能,通过所述开关模块50的设计,以使有效的控制所述芯片接口电路100的工作状态,提高了用户的操作体验。

请参阅图5,为本实用新型第二实施例提供的芯片接口电路100的结构示意图,该第二实施例与第一实施例的结构大抵相同,其区别在于,本实施例中所述第一电阻R1与所述R引脚之间设有串联的第三双向稳压二极管ESD3,所述第二电阻R2与所述D引脚之间设有串联的第四双向稳压二极管ESD4,所述第三双向稳压二极管ESD3和所述第四稳压二极管ESD4的输出端均与地相连,优选的本实施例中所述第三双向稳压二极管ESD3和所述第四稳压二极管ESD4采用是DO214AA型号的TPS管。

本实施例中通过所述第三双向稳压二极管ESD3和所述第四双向稳压二极管ESD4的设计,以使当所述信号收发模块10与所述芯片101之间发生浪涌现象时,快速的对所述信号收发模块10与所述芯片101之间的过压电压进行吸收,进而防止了浪涌现象对所述芯片101的损坏,提高了所述芯片接口电路100对所述芯片101的保护性能。

上述实施例描述了本实用新型的技术原理,这些描述只是为了解释本实用新型的原理,而不能以任何方式解释为本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式,这些方式都将落入本实用新型的保护范围内。

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