[发明专利]处理数字信号的电路装置和相应方法

说明书

技术领域

本发明大致地涉及处理数字信号的电路装置和相应方法，并且特别地涉及适于处理STB和STG两类开关信号的数字信号采样电路及其配置方法。

背景技术

在机械电气控制中通常应用两类开关信号输出，一种是开关到电源(Switch-to-Battery，简写为STB)数字信号，另一种是开关到地(Switch-to-Ground，简写为STG)数字信号。

STB数字信号具有两种状态：激活状态和无效状态。STB数字信号的这两种状态可以分别反映对应的机械组件的工作状态，例如汽车液压油锁液压油锁状态。例如，当汽车液压油锁工作不正常时，反映其状态的STB数字信号会处于激活状态；当液压油锁工作正常时，反映其状态的STB数字信号会处于无效状态。

如1图所示，通过将STB数字信号S1输入到数字信号采样电路100，可以检测到该数字信号的状态。将处于激活状态的STB数字信号S1输入电路100，相当于使数字信号采样电路100输入端经由开关K与电压源(例如+5V)相连接，如图1(a)所示。而将处于无效状态的STB数字信号S输入电路100，如图1(b)所示，相当于数字信号采样电路101的输入端经由开关K与悬浮端相连接。

STG数字信号也具有两种状态：激活状态和无效状态。通过STG数字信号的这两种状态可以分别反映对应的电器组件的工作状态(例如汽车液压过滤器状态、液压油水平状态等)。例如，当汽车液压过滤器组件工作不正常时，反映其状态的STG数字信号会处于激活状态；当液压过滤器工作正常时，反映其状态的STG数字信号会处于无效状态。

如图2所示，通过将STG数字信号S2输入到数字信号采样电路200，可以检测到该数字信号的状态。将处于激活状态的STG数字信号S2输入电路200，相当于数字信号采样电路200的输入端经由开关K与地相连接，如图2(a)所示。而将处于无效状态的数字信号S2输入电路200，如图2(b)所示，相当于该数字信号采样电路200的输入端经由开关K与悬浮端相连。

在现有技术中，针对这两种类型的数字信号，通常需要使用两个不同类型的数字信号采样电路以分开处理这两种信号。这使得系统设计非常复杂，同时会降低可靠性。

因此，有必要提供一种电路装置和电路配置方法，使得能够以单个电路处理STB和STG两类开关信号。

发明内容

为此，本发明提出一种新的数字信号采样电路，其通过简单地接入或断开与晶体管基极上拉电阻相连的操作电压源，来同时适用于STB和STG这两类信号。这样，在STB和STG两种情况下，可以使用相同的PCBA(印刷电路板)布局而无需修改。

根据本发明的一个方面，提供一种电路装置，包括用于接收数字信号的输入端，所述数字信号包括开关到地数字信号和开关到电源数字信号；输出端以及开关电路单元，开关电路单元的驱动输入端与所述电路装置的输入端相耦合，开关电路单元的输出端与所述电路装置的输出端相耦合，并且开关电路单元的输出端还通过第一电阻与第一电压源相耦合。其中，所述电路装置进一步包括第二电压源与第二电阻，并且所述电路装置被配置为使得：当所述输入端处的输入数字信号是开关到地数字信号时，所述第二电压源经由所述第二电阻与所述输入端相耦合，使得当所述开关到地数字信号的状态为无效时所述开关电路单元导通；当所述输入端处的输入数字信号是开关到电源数字信号时，所述第二电压源与所述输入端断开。

在本发明的示例性实施例中，所述开关电路单元是具有偏置电阻的单管共射放大电路，其发射极接地，基极与所述输入端相耦合，集电极与所述输出端相耦合，所述集电极还通过第一电阻与应用电压源相耦合，并且当所述开关到地数字信号的状态为无效时所述放大电路基射极饱和。此外，所述单管共射放大电路可以包括一个晶体管和两个偏置电阻，其中，所述晶体管的基极经由第一偏置电阻与所述输入端相耦合，并且所述晶体管的基极经由第二偏置电阻与所述晶体管的发射极相耦合。

在本发明的示例性实施例中，所述电路装置可以进一步包括并联耦合在所述输入端和地之间的第一电容和瞬态电压抑制二极管。

在本发明的示例性实施例中，所述电路装置可以进一步包括第一二极管，其被配置为使得所述输入端经由所述第一二极管耦合到所述放大电路的基极。

在本发明的示例性实施例中，所述电路装置可以进一步包括串联在所述放大电路的基极和所述第一二极管之间的第三电阻，以及所述放大电路的基极经由第二二极管耦合到所述第一电压源。

在本发明的示例性实施例中，所述电路装置可以进一步包括耦合在所述放大电路的基极和所述地之间的第二电容。