专利名称：共享参考输入的信号耦合电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耦合信号的电路，尤其涉及一种共享参考信号的耦合 电路。
背景技术：
集成电路元件(ic)在处理信号时，由于元件内部所需要的电压准位通常与元件外部的电压准位不同，所以经常利用电容耦合的方式，将信号的交流成 分耦合至元件内部，之后再依据各种应用状况而调整所需的电压准位。在耦合 信号的同时，如果能将该信号的参考信号同时耦合至同一元件，则可以增加元 件抗噪声的效果。如图1所示，图1为现有信号耦合电路的示意图。集成电路元件100包含有处理电路115，其iH输入端接收输入信号，而负输入端则接收 该输入信号的参考信号。输入信号sig一A、 sigJ3、 sig—C分别通过电容121、 122、 123耦合至集成电路元件100，集成电路元件IOO还包含多工器(MUX) 130，连接于电容121、 122、 123与处理电路115之间，用来从sig—A、 sig—B、 sig—C三个信号的中择一输出至处理电路115。同样地，分别对应于sig—A、 sig_B、 sig—C的参考信号ref—A、 ref—B、 ref一C分别通过电容124、 125、 126 耦合至集成电路元件100，且连接于电容124、 125、 126与处理电路115之间 的多工器131用来从ref—A、 ref—B、 ref_C三个参考信号中择一输出至处理电 路115。举例来说，当处理电路115准备对sig一B进行处理时，多工器130选 择将sig_B输出至处理电路115的正输入端，并且多工器131同时选择将sig—B 的参考信号ref—B输出至处理电路115的负输入端。然而，当输入信号的个数 增加时，就必须新增相同数目且相对应的参考信号，然而如此一来，集成电路 元件IOO就必须有更多的脚位，同时电路板上也需要更多的耦合电容，无形中 增加许多电路成本。发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种信号的耦合电路，利用共同 的参考输入来达到减少元件脚位以及耦合电容的目的。为实现上述目的，本实用新型公开一种信号耦合电路，用来将模拟输入信 号耦合至一处理电路，该信号耦合电路包含有多个第一耦合单元以及一第二耦 合单元。该多个第一耦合单元耦接于该处理电路的一第一输入端，分别用来接 收不同的输入信号。该第二耦合单元耦接于该处理电路的一第二输入端，用来 接收一共享参考信号，其中该处理电路参考该共享参考信号来处理该输入信号 的部分或全部。本实用新型另公开一种信号耦合电路，用来将模拟输入信号耦合至一第一 处理电路与一第二处理电路，该信''-丄耦合电路包含有至少--第一耦合单元、至 少一第二耦合单元以及一第三耦合单元。该第一耦合单元耦接于该第一处理电 路的一第一输入端，用来接收至少一第一输入信号；该第二耦合单元耦接于一第二处理电路的一第一输入端，用来接收至少一第二输入信号；以及该第三耦合单元耦接于该第一处理电路的一第二输入端与该第二处理电路的一第二输 入端，用来接收一共享参考信号。该第一、第二处理电路参考该共享参考信号 来处理该第一、第二输入信号。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实 用新型的限定。
图1为现有信号耦合电路的示意图； 图2为本实用新型第一实施例的信号耦合电路示意图； 图3为本实用新型第二实施例的信号耦合电路示意图； 图4为本实用新型第三实施例的信号耦合电路示意图； 图5为本实用新型第四实施例的信号耦合电路示意图； 图6为本实用新型第五实施例的信号耦合电路示意图； 图7为本实用新型第六实施例的信号耦合电路示意图； 图8为本实用新型第七实施例的信号耦合电路示意图； 图9为本实用新型第八实施例的信号耦合电路示意图； 其中，附图标记100、 200、 250、 300、 400、 500、 600、 700集成电路元件 115、 215、 510、 520处理电路121、 122、 123、 124、 125、 126、 221、 222、 223、 224、 225、 226、 531、 532、 535、 536、 537耦合单元130、 131、 230、 235、 310、 610、 620多工器410、 420、 430、 440、 450、 710、 720、 730箝位电路具体实施方式
在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属 领域中普通技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同 一个 元件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式， 而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项 当中所提及的[包含]为一开放式的用语，故应解释成[包含但不限定于]。以外， [耦接]一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第 一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置， 或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。如图2所示，图2为本实用新型第一实施例的示意图。集成电路元件200 中的处理电路215在其中一个输入端(在此以正输入端为例)接收输入信号 sig一A、 sig一B、 Sig_C，并在另一输入端(在此以负输入端为例)共同接收参 考信号ref—A、 ref—B、 ref—C。 ref__A、 ref—B、 ref—C分别为输入信号sigj\、 sig一B、 sig一C的参考信号， 一般而言，在同一块电路板上，绝大多数的信号 会以同一个参考点(例如接地点)来作为其参考信号，因此，不论是参考信号 ref—A、 ref_B或是refj:都可以作为输入信号sig—A、 sig—B、 sig—C的共享 参考信号。输入信号sig一A、 sig_B、 sig—C—般而言为模拟信号，而处理电路 215则为处理该输入信号sig—A、 sig_B、 sig—C的电路，举例来说，处理电路 215可以是滤波器、模拟数字转换器(ADC)、放大器或信号缓冲器(buffer)。 图2显示，三个参考信号ref—A、 ref—B、 ref—C (即共享参考信号)经由共同 的耦合单元224输入至处理电路215的负输入端，另一方面，输入信号sig_A、 sig—B、 sig—C则分别通过耦合单元221、 222、 223输入至处理电路215的正 输入端，不论处理电路215正在对参考信号ref—A、 ref一B、 ref—C的何者进行处理，其统一参考由该耦合单元224所接收的共享参考信号ref—A、 ref一B或 ref_C，也就是说，该处理电路参考共享参考信号来处理全部的输入信号。如 上所述，如果三个参考信号ref—A、 ref—B、 ref—C同时指到同一个参考点，例 如接地点，则耦合单元224可以仅接收三个参考信号ref—A、 ref_B、 ref—C 的其中一个(例如参考信号ref一B)，并将其耦合至处理电路215。在本实施 例中，耦合单元221、 222、 223及224利用电容来完成，而且该处理电路215 可以选择性地包含箝位电路(clamp)，用来调整输入信号sig—A、 sig—B、 sig—C 以及参考信号ref—A、 ref—B、 ref—C的直流准位。此外，集成电路元件200 还包含一个多工器(MUX) 230，耦接于耦合单元221、 222、 223与处理电路 215之间。耦合单元221、 222、 223将输入信号sig—A、 sig—B、 sig—C耦合至 多工器230，多工器230负责从输入信号sig—A、 sig—B、 sig_C中选择并输出 一待处理信号至处理电路215，以供后续处理。在此实施例中，输入信号sig_—A、 sig_B、 sig—C分别通过各自的耦合单元传输至集成电路元件200，然而其各自 的参考信号ref一A、 ref一B、 ref—C形成一共享参考信号并通过同一个耦合单元 224而输入至集成电路元件200。因此，不但集成电路元件200可以减少脚位 (pin)，而且电路板上的耦合单元也可以减少，节省更多的电路成本。如图3所示，图3为本实用新型第二实施例的示意图。在此实施例屮，处 理电路215的负输入端耦接两个耦合单元225、 226，耦合单元225接收参考 信号ref—A、 ref—B、 ref—C中的多个，例如参考信号ref—A及ref—B，另一个 耦合单元226则接收其余的参考信号，在本实施例中即参考信号ref一C，其中 参考信号ref一A及ref—B即构成一个共享的参考信号。集成电路元件250除了 包含原本的处理电路215以及多工器230之外，还包含多工器235。多工器235 选择将耦合单元225所接收的共享参考信号ref_A、ref—B或是将耦合单元226 所接收的参考信号refj:输出至处理电路215，以供后续处理。更明确地说， 处理电路215参考共享参考信号来处理该输入信号的一部分，即sig A及 sig一B，而参考参考信号ref一C来处理该输/^信号sig—C。其中一种较佳实施 例为，使用同样的多工器来完成多工器230与多工器235。在本实施例中，耦 合单元225及226利用电容来完成，而其余标号与第一实施例相同的元件，其 功能与运作方式都与第一实施例相同。如图4所示，图4为本实用新型第三实施例的示意图。在这个实施例中，除了集成电路元件300还包含有一个多工器310之外，其余电路的运作方式都 与第一个实施例相同。多工器310耦接于耦合单元224与处理电路215之间， 目的在于提供电路的对衬性，使得输入信号sig—A、 sig_B、 sig一C与共享参考 信号ref—A、 ref—B、 ref_C所观察到的输入阻抗能更趋相同，其中一种较佳实 施例为，使用同样的多工器来完成多工器230与多工器310。如图5所示，图5为本实用新型第四实施例的示意图。集成电路元件400 中还包含有箝位电路410、 420，分别耦接于处理电路215的两输入端。箝位 电路410用来调整输入信号sig一A、 sig—B、 sig—C在集成电路元件400内部的 直流准位，而箝位电路420则用来调整共享参考信号ref_A、 ref—B、 ref一C 在集成电路元件400内部的直流准位。箝位电路410与箝位电路420视后端处 理电路215的应用状况，可以提供相同或不同的直流准位。箝位电路410、 420 的实施方式有许多，常见的有利用 -个大电阻将输入端耦合至设定的电压准 位，或是利用一个时序控制开关，在适当的时间将输入端与设定的电压准位导 通，以调整输入端的直流准位。在这个实施例中，元件标号与第一实施例相同 者，其功能与运作方式都与第一实施例相同，唯该处列电路215则可以不l^包 含额外的箝位电路。然而，输入信号sig—A、 sig一B、 sig—C n了以有各自的箝位 电路，如图6所示，箝位电路430、 440、 450分别耦接于耦合单元221、 222、 223，用来调整输入信号sig—A、 sig—B、 sig—C的直流准位。箝位电路430、 440、 450可以位于集成电路元件的内部或者外部，同理箝位电路420也可以 位于集成电路元件的外部，图6所示仅为其中一种施例方式，然不应以此实施 例来限制本实用新型的范围。同样地，图6中元件标号与第一实施例相同者， 其功能与运作方式都与第一实施例相同，然该处理电路215则可以不再包含额 外的箝位电路。如图7所示，图7为本实用新型第六实施例的示意图。集成电路元件500 包含两个处理电路510、 520，处理电路510与处理电路520互相独立，也即 处理电路510的操作与处理电路520的操作互不影响。输入信号sig一A通过耦 合单元531传送至集成电路元件500，更具体说，传送至处理电路510的其中 一个输入端(在此以正输入端为例)；输入信号sig—B通过耦合单元536传送 至集成电路元件500，更具体说，传送至处理电路520的其中一个输入端(在 此以正输入端为例)；处理电路510以及处理电路520所参考的参考信号ref—A与ref—B通过同一个耦合单元535耦合至集成电路元件500，更具体说，耦合 至处理电路510以及处理电路520的另一输入端(在此以负输入端为例)。参 考信号ref—A与ref—B分别为输入信号sig—A、 sig—B的参考信号， 一般而言， 在同一块电路板上，绝大多数的信号会以同一个参考点(例如接地点)来作为 其参考信号，因此大多数的时候，参考信号ref一A与参考信号ref—B可以取自 同一参考点，也即两者可以构成一个共享参考信号。与第一实施例相同，输入 信号sig—A、 sig—B—般而言为模拟信号，而处理电路510、 520则为分别处理 该输入信号sig一A、 sig一B的电路，举例来说，处理电路510、 520可以是滤波 器、模拟数字转换器、放大器或信号缓冲器。处理电路510、 520两者同时参 考耦合单元535所接收的共享参考信号ref_A、 ref—B，如上所述，如果参考 信号ref—A、 ref一B同时指到同一个参考点，例如接地点，则耦合单元535可 以仅接收此二个参考信号ref_A、 ref一B的其中一个(例如参考信号ref B) 来当作共享参考信号，并将其耦合至处理电路510、 520。如此一来，不但集 成电路元件500中两个互为独立的处理电路510以及处理电路520可以共享同 一个共享参考信号，以节省集成电路元件500的脚位，而且在电路版上参考信 号之间也可以共亨同一个耦合单元，进一步减少元件的使用量，以降低成木。 在本实施例中，耦合单元531、 535及536利用电容来完成，而且处理电路510、 520可以选择性地包含箝位电路，用来调整输入信号sig一A、 sig—B以及共享 参考信号ref_A、 ref—B的直流准位。虽然这个实施例仅以两个处理电路为例， 然而若有更多的处理电路共享同一耦合单元也为本实用新型所保护的范ll。如图8所示，图8为本实用新型第七实施例的示意图。此实施例中，集成 电路元件600中的处理电路510的其中一输入端(在此以正输入端为例)通过 多工器610连接至耦合单元531、 532，耦合单元531、 532分别用来接收输入 信号sig一A与sig—B。依处理电路510的操作情形，多工器610可以选择将输 入信号sig—A或sig一B传输至处理电路510。另一方面，处理电路520的其中 一输入端(在此以正输入端为例)通过多工器620连接至耦合单元536、 537， 耦合单元536、 537分别用来接收输入信号sig—C与sig_D。依处理电路520 的操作情形，多工器620可以选择将输入信号sig—C或sig—D传输至处理电路 520。在此实施例中，虽然处理电路510、 520的其中一个输入端分别接收多个 信号，然而处理电路510、 520的另一个输入端(在此以负输入端为例)却可以共享同一个耦合单元535来接收分别对应于输入信号sig—A、 sig—B、 sig—C、 sig—D的参考信号ref—A、 ref_B、 ref—C、 ref—D。 一般而言，在同一块电路板 上，绝大多数的信号会以同一个参考点(例如接地点)来作为其参考信号，因 此大多数的时候，参考信号ref—A、 ref_B、 ref—C、 ref—D可以取自同一参考 点，也即可以形成一个共享参考信号。同上一个实施例，输入信号sigjl、 sig一B、 sig一C、 sig—D—般而言为模拟信号，耦合单元531、 532、 535、 536、 537利用电容来完成。在本实施例中，集成电路元件600可以选择性地包含另 一个多工器(未显示)，耦接于耦合单元535与处理电路510、 520之间，以 使参考信号ref—A、 ref—B、 ref_C、 ref—D所观察到的输入阻抗与输入信号 sig—A、 sig_B、 sig—C、 sig—D所观察到的输入阻抗更趋接近。在这个实施例 中，元件标号与第四实施例相同者，其功能与运作方式都与第六实施例相同。如图9所示，图9为本实用新型第八实施例的示意图。在这个实施例中， 除了集成电路元件700还包含有三个箝位电路710、 720、 730之外，其余电路 的运作方式都与第六实施例相同。集成电路元件700内所包含的箝位电路710、 720、 730，分别用来调整输入信号sig—A、输入信号sigJ3与共享参考信号 ref一A、 ref—B的直流准位。同样地，箝位电路710、 720、 730视后端处理电 路510、 520的应用状况，可以提供相同或不同的直流准位。箝位电路710、 720、 730的实施方式有许多，常见的有利用一个大电阻将输入端耦合至设定 的电压准位，或是利用一个时序控制开关，在适当的时间将输入端与设定的电 压准位导通，以调整输入端的直流准位。与第五实施例相同，箝位电路710、 720、 730也可位于集成电路元件的外部。综上所述，在任何运用信号耦合的电路中，相较于现有将各别的参考信号 由各自的耦合单元耦合至集成电路元件不同的脚位，本案利用单一个耦合单元 将对应于多个不同输入信号的共享参考信号耦合至集成电路元件的同一个脚 位，如此可以节省集成电路元件的脚位数，以及耦合单元的个数，达到縮小元 件尺寸以及降低成本的目的。当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其 实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改 变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保 护范围。
权利要求1.一种信号耦合电路，用来将模拟输入信号耦合至一处理电路，其特征在于，包含有多个第一耦合单元，耦接于该处理电路的一第一输入端，分别用来接收不同的输入信号；以及一第二耦合单元，耦接于该处理电路的一第二输入端，用来接收一共享参考信号，其中该处理电路参考该共享参考信号来处理该输入信号的部分或全部。
2. 根据权利要求1所述的信号耦合电路，其特征在于，该第一耦合单元为 电容器。
3. 根据权利要求1所述的信号耦合电路，其特征在于，该第二耦合单元为 电容器。
4. 根据权利要求1项所述的信号耦合电路，其特征在于，还包含有- -第 一多工器，耦接于该第一耦合单元与该处理电路之间，用来自该输入信号屮选 取一个并传输至该处理电路。
5. 根据权利要求4所述的信号耦合电路，其特征在于，还包含有 一第二多工器，耦接于该第二耦合单元与该处理电路之间。
6. 根据权利要求1所述的信号耦合电路，其特征在于，该处理电路为4莫拟数字转换器。
7. 根据权利要求1所述的信号耦合电路，其特征在于，还包含有至少一 箝位电路，耦接于该处理电路的该第一输入端，用来调整该输入信号的直流电 压准位。
8. 根据权利要求1所述的信号耦合电路，其特征在于，还包含有 一箝位 电路，耦接于该处理电路的该第二输入端，用来调整该共享参考信号的直流电 压准位。
专利摘要本实用新型公开了一种信号耦合电路，用来将模拟输入信号耦合至一处理电路，该信号耦合电路包含有多个第一耦合单元以及一第二耦合单元。该多个第一耦合单元耦接于该处理电路的一第一输入端，分别用来接收不同的输入信号。该第二耦合单元耦接于该处理电路的一第二输入端，用来接收一共享参考信号，其中该处理电路参考该共享参考信号来处理该输入信号的部分或全部。
文档编号H03K19/0175GK201118549SQ20072012252
公开日2008年9月17日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者陈建宏 申请人:晨星软件研发(深圳)有限公司;晨星半导体股份有限公司