[发明专利]可编程电压监测电路

说明书

技术领域

本发明涉及电压监测，具体地说涉及一种可编程电压监测电路。

背景技术

目前一般应用的可编程电压监测电路，其每个编程管脚有接电源、接地和悬空三种状态；每个管脚产生两个开关控制信号，用来控制一个同相放大器的输入电阻，该同相放大器在输入电阻不同的情况下有不同的放大倍数，以此产生不同的监测电压。这种可编程电压监测电路有3^N种不同的电压设置状态，其中N代表了编程管脚数目。

在可编程电压监测电路的应用中要注意以下几个要点：

1)要求两个相邻监测电压的值不能相离太远，否则会降低电压编程精度，以两个相邻监测电压相差0.1v为佳；

2)电压检测的范围要广，否则电压监测电路的应用范围就会受到限制，目前较常用的电压有5v、3.3v、2.5v、1.8v这几个值，一个较好的可编程电压监测电路应该能覆盖上述电压范围；

3)编程设定的管脚要少，编程设置方式要简单，以便减小PCB面积的损耗；

4)产生的功耗要小。

根据以上几点的要求，我们可以看到上述的可编程电压监测电路具有以下缺点：

首先，在编程精度为0.1v(指两个相邻监测电压相差0.1v)，采用三个编程管脚的情况下，由于三个管脚只能有3^N＝27种状态，则编程的可变范围只有2.7v，不能覆盖1.8v到5v的整个范围，为了扩大电压覆盖范围，势必要增加编程管脚，这样就会造成PCB面积的损耗。

其次，该电路采用电阻形式的同相放大器，在放大时放大器的电阻形成了到地电位的直流通路，会产生较大的直流功耗。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种可编程电压监测电路，该电路在不增加编程管脚的前提下，可以增加编程状态，扩大可覆盖电压的范围。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

可编程电压监测电路，包括编程控制电路、监测电压产生电路和电压实时监测电路，所述编程控制电路包括编程状态选择端和状态判断电路，所述编程状态选择端用于供用户选择接地、接电源、悬空和悬空相连四种编程状态之一，所述状态判断电路根据用户选择的编程状态产生对应的控制信号并输出至监测电压产生电路；所述监测电压产生电路根据输入的所述控制信号产生对应的监测电压输出至电压实时监测电路；所述电压实时监测电路比较监测电压与待监测电压，产生相应的监测结果。

所述状态判断电路包括单个管脚状态判断电路、悬空判断电路和悬空相连判断电路；所述单个管脚状态判断电路，其输入端与编程状态选择端相连，用以产生与编程状态选择端分别为接地、接电源或悬空这三种编程状态时对应的控制信号，并输出至监测电压产生电路和悬空判断电路；所述悬空判断电路监测单个管脚状态判断电路产生的控制信号，在判断到编程状态选择端出现多个悬空状态时产生对应控制信号并输出至悬空相连判断电路；所述悬空相连判断电路的输入端与编程状态选择端相连，所述悬空相连判断电路响应悬空判断电路输入的控制信号，在判断到编程状态选择端出现悬空相连状态时产生控制信号并输出至监测电压产生电路。

所述悬空判断电路包含数字运算电路，所述数字运算电路用于对任意两个单个管脚状态判断电路产生的控制信号进行数字运算，当判断所述两个管脚同时处于悬空状态时，输出相应控制信号到悬空相连判断电路。

所述数字运算电路包括第一或非门和第一与门，所述悬空相连判断电路包括第二或非门、锁存器和第二与门，所述第一或非门两输入端分别输入所述单个管脚状态判断电路输出的控制信号，输出端分别与第一与门和第二与门一输入端相连；所述第一与门另一输入端为时钟信号输入端，输出端与所述锁存器时钟信号输入端相连；所述第二或非门两输入端分别输入编程状态选择端输出的信号，输出端与所述锁存器输入端相连，所述锁存器输出端与所述第二与门另一输入端相连，所述第二与门输出对应于悬空相连状态的控制信号至监测电压产生电路。

所述锁存器为D型触发器。

所述悬空相连判断电路还包括电平形成电路，所述电平形成电路包含与所述第二或非门一输入端相连的第一节点和与所述第二或非门另一输入端相连的第二节点，所述第一节点与第二节点分别与两编程状态选择端相连，用于在悬空不相连状态时产生逻辑相反电平，在悬空相连状态时产生逻辑相同电平。