[发明专利]用于使电容器交替充电和放电的集成电路

说明书

本发明一般涉及一种充放电集成电路，在其中一个电容器按照信号间隔传输的输入信号交替地充放电，以便以模拟技术对各信号间隔累积(sum up)，更具体地说，涉及这样一种充放电集成电路，在其中各信号间隔高精度地被累积，并且将该集成电路与外部元件连接的外部连接端的数量在该充放电集成电路作为一个集成电路元件制造的情况下会降低。

在用于内燃机的点火超前控制的常规的充放电集成电路中(公开的62-17671号日本专利申请)，根据与活塞的移动次数或内燃机中一个转动体的转数相同步传输的各个输入信号，电路中的一个电容器交替地充放电。图1中示有常规的充放电集成电路的一个实例。

如图1中所示，常规的充放电集成电路11有：置于集成电路(IC)封装插件13中的一个恒压源12；恒流充电电路14，其置于IC插件13中用于流有一个恒定充电电流；一个电容器元件15，其置于IC插件13的外侧，用于积累从恒压源12经过恒流充电电路14提供的电荷以及将该电荷泄放；充电开关16，其置于IC插件13中，用于将电路14和电容器元件15相连；一个恒流放电电路17，其置于IC插件13中，用于流有一个恒定放电电流，以泄放在电容器元件15中充有的电荷；放电开关18，其置于IC插件13中，用于将电容器元件15和电路17相连；一个外部充电电阻19，其置于IC插件13的外侧，用于调节流经电路14的恒定充电电流；以及一个外部放电电阻20，其配置在IC插件13的外侧，用于调节流经电路17的恒定放电电流。外部充电电阻19的一端与IC插件13的外部连接端T₁相连，另一端接地，外部放电电阻20与IC插件13的外部连接端T₂相连。因为电阻19、20的阻值R′c、R′d要精确调节，故必须将电阻19、20放在IC插件13的外侧。一个外部元件(未表示)与IC插件13的外部连接端T₃相连，以接收来自恒压源12的电荷，电容器元件15的一端接地，另一端和IC插件13的外部连接端T₄相连，以及电路17与IC插件13的外部连接端T₅相连接并且接地，以便泄放电荷。

图2是图1中所示的常规的充放电集成电路11的详细电路图。

如图2中所示，恒压源12设有一个连接到电源(未表示)和齐纳二极管22上的电阻21。由恒压源12提供一个恒定电压C_CC。恒流充电电路14的特征在于，它是一个电流镜式电路，它由其基极连接端彼此相连的第一PNP晶体管23和第二PNP晶体管24组成。在第一PNP晶体管23的集电极连接端和基极连接端直接相连。第二PNP晶体管24的集电极连接端经过充电线路25与电容器元件15相连，并且外部充电电阻19与第一PNP晶体管23的集电极连接端相连。因为流经充电线路25的恒定充电电流与流经外部充电电阻19的电流基本相同，利用外部充电电阻19调节该恒定充电电流。

充电开关16设有：第一电阻26、第二电阻27和NPN开关晶体管28，它们在恒压源12和地之间依序串联，以及一个短接PNP晶体管29，它的基极连接到第一和第二电阻26、27之间的连线上。在通过向晶体管28的基极端提供一个正电压使NPN开关晶体管28置于导通状态的情况下，短接PNP晶体管29的基极连接端降低，使名得该短接PNP晶体管29被置于导通状态。因此，晶体管24的发射极和基极连接端被短路，流经充电线路25的恒定充电电流被中止。即恒流充电电路14的工作被中止。换句话说，充电开关16被关断。

恒流放电电路17的特征在于，它是一个由其基极连接端彼此相连的第一NPN晶体管30和第二NPN晶体管31组成的电流镜式电路。第二NPN晶体管31的集电极和基极连接端直接相连。第一NPN晶体管30的集电极连接端经过充电线路LC与电容器元件15相连，外部放电阻20连接到第二NPN晶体管31的集电极连接端。由于从电容器元件15流向晶体管30的发射极连接端的恒定充电电流与流经外部放电电阻20的电流基本相同，利用外部放电电阻20调节该恒定放电电流。

放电开关18具体是一NPN开关晶体管32，它的集电极连接端连接到晶体管31的集电极连接端，它的发射极连接端连接到晶体管31的发射极连接端。在NPN开关晶体管32被置于导通的状态下，晶体管30的发射极和基极连接端被短路，流经晶体管30的恒定充电电流被中止。即恒流充电电路17的工作被中止。换句话说，放电开关18被关断。