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CN111475219B - 硬线唤醒电路及方法 - Google Patents

硬线唤醒电路及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硬线唤醒电路及方法，所述硬线唤醒电路包括用于接收硬线唤醒信号的触发单元以及设有输入端、输出端和控制端的第一开关Q1和第二开关Q2；触发单元中设置有一触发值且在接收到的硬线唤醒信号达到触发值时导通；第一开关Q1的输出端接地、控制端接触发单元；第二开关Q2的输入端接入硬线唤醒信号、输出端输出硬线唤醒信号至待唤醒芯片、控制端接第一开关Q1的输入端。本发明通过设有触发值的触发单元、被触发单元控制的第一开关单元及被第一开关单元控制的第二开关单元的设置，以及将硬线唤醒信号分别发送至触发单元和第二开关单元的电路结构，大大缩短了唤醒信号的上升时间，满足更多芯片的唤醒要求。

Description

硬线唤醒电路及方法
技术领域
本发明涉及车载电子控制器领域，尤其涉及一种硬线唤醒电路及方法。
背景技术
在车载电子控制器领域，控制器需要满足硬线唤醒和远程唤醒等要求，即，控制器在有效唤醒信号（如：点火信号或者其他硬线信号）到达前通常处于休眠状态，在有效唤醒信号到达后从休眠状态退出，然后执行初始化等动作。只有硬线唤醒信号在满足芯片唤醒端对信号特性的要求时才能作为有效唤醒信号，而在一些应用中，硬线唤醒信号本身的特性无法满足唤醒端对信号特性的要求，信号本身缓慢的上升沿无法满足唤醒端对上升沿唤醒时间的要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种硬线唤醒电路，通过设有触发值的触发单元、被触发单元控制的第一开关单元及被第一开关单元控制的第二开关单元的设置，以及将硬线唤醒信号分别发送至触发单元和第二开关单元的电路结构，大大缩短了唤醒信号的上升时间，满足更多芯片的唤醒端对硬线唤醒信号的上升时间的要求。
本发明通过以下技术方案来实现，一种硬线唤醒电路，包括：
用于接收硬线唤醒信号的触发单元，所述触发单元中设置有一触发值且在接收到的所述硬线唤醒信号达到所述触发值时导通；
第一开关单元，包括第一开关Q1，所述第一开关Q1设有第一输入端、第一输出端以及用以控制所述第一输入端和所述第一输出端导通的第一控制端，所述第一输出端接地、所述第一控制端与所述触发单元连接；
第二开关单元，包括第二开关Q2，所述第二开关Q2设有供所述硬线唤醒信号输入的第二输入端、供所述硬线唤醒信号输出至待唤醒的芯片的第二输出端以及用以控制所述第二输入端和所述第二输出端导通的第二控制端，所述第二控制端与所述第一开关Q1的所述第一输入端连接。
本发明硬线唤醒电路的进一步改进在于，所述触发单元包括稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1设有供所述硬线唤醒信号输入的负极以及与所述第一开关单元连接的正极。
本发明硬线唤醒电路的进一步改进在于，所述触发单元还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的第一端连接于所述稳压二极管Z1的正极，所述第一电阻R1的第二端接地。
本发明硬线唤醒电路的进一步改进在于，所述第一开关单元还包括第二电阻R2和第三电阻R3，所述第二电阻R2的第一端连接于所述触发单元，所述第二电阻R2的第二端连接于所述第一控制端，所述第三电阻R3的第一端连接于所述第一控制端，所述第三电阻R3的第二端连接于所述第一输出端。
本发明硬线唤醒电路的进一步改进在于，所述第一开关Q1为三极管，所述第一输入端、所述第一输出端和所述第一控制端分别为所述三极管的集电极、发射极和基极；或者
所述第一开关Q1为场效应管，所述第一输入端、所述第一输出端和所述第一控制端分别为所述场效应管的源极、漏极和栅极。
本发明硬线唤醒电路的进一步改进在于，所述第二开关单元还包括第六电阻R6，所述第六电阻R6的第一端连接于所述第二输出端，所述第六电阻R6的第二端接地。
本发明硬线唤醒电路的进一步改进在于，所述第二开关Q2为场效应管，所述第二输入端、所述第二输出端和所述第二控制端分别为所述场效应管的源极、漏极和栅极。
本发明硬线唤醒电路的进一步改进在于，所述第二开关单元还包括第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1；所述第四电阻R4的第一端连接于所述第一输入端，所述第四电阻R4的第二端连接于所述第二控制端，所述第五电阻R5和所述第一电容C1并联后的两端分别连接于所述第二控制端和所述第二输入端。
本发明提供了一种采用所述硬线唤醒电路的硬线唤醒方法，所述硬线唤醒方法包括如下步骤：
所述触发单元接收硬线唤醒信号，且在所述硬线唤醒信号达到所述触发值时触发所述第一开关单元；
所述第一开关单元被触发时触发所述第二开关单元；
所述第二开关单元被触发时接收所述硬线唤醒信号并将所述硬线唤醒信号发送至所述芯片。
本发明硬线唤醒方法的进一步改进在于，在所述触发单元接收硬线唤醒信号的步骤中，所述第二开关单元同步接收所述硬线唤醒信号。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
1、通过设有触发值的触发单元、被触发单元控制的第一开关单元及被第一开关单元控制的第二开关单元的设置，以及将硬线唤醒信号分别发送至触发单元和第二开关单元的电路结构，大大缩短了芯片所接收到的唤醒信号的上升时间；
2、通过将第二开关设置为场效应管，同时于第二开关上连接RC电路，实现对第二开关的开通时间的调整，进而达到增加唤醒信号上升沿的坡度、进一步缩短唤醒信号的上升时间的目的，以满足更多芯片唤醒端对硬线唤醒信号的上升时间的要求。
附图说明
图1为常规硬线唤醒信号的电压上升沿波形图。
图2为本发明硬线唤醒电路图。
图3为本发明硬线唤醒信号及芯片唤醒端所接收信号的电压上升沿波形对比图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
参阅图1所示，图1为常规硬线唤醒信号的电压V的上升沿波形图，VENA，thrlo为芯片唤醒端对硬线唤醒信号的唤醒下限值，VENA，thrhi为芯片唤醒端对硬线唤醒信号的唤醒下限值， tENA，rise为硬线唤醒信号的上升沿唤醒时间，Vs为信号稳定后的稳态电压。只有硬线唤醒信号在满足芯片唤醒端对信号特性的要求时才能作为有效唤醒信号，而在一些应用中，硬线唤醒信号本身的特性无法满足唤醒端对信号特性的要求，信号本身缓慢的上升沿无法满足唤醒端对上升沿唤醒时间的要求。
以英飞凌的TLF35584芯片为例，根据TLF35584芯片的规格书中芯片唤醒端ENA引脚对有效唤醒信号的定义：唤醒端ENA引脚为上升沿唤醒，需要满足从VENA，thrlo至VENA，thrhi的上升沿唤醒时间 tENA，rise在10us以内，也就是说，如果电压V的上升沿太缓，将无法唤醒TLF35584芯片。
针对上述问题，本发明提供了一种硬线唤醒电路，通过设有触发值的触发单元、被触发单元控制的第一开关单元及被第一开关单元控制的第二开关单元的设置，以及将硬线唤醒信号分别发送至触发单元和第二开关单元的电路结构，大大缩短了唤醒信号的上升时间，满足更多芯片的唤醒端对硬线唤醒信号的上升时间的要求。
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参阅图2所示，本发明提供的硬线唤醒电路，包括：
用于接收硬线唤醒信号EXT_WAK的触发单元M1，该触发单元M1中设置有一触发值且在接收到的硬线唤醒信号EXT_WAK达到该触发值时导通；
第一开关单元M2，包括第一开关Q1，第一开关Q1设有第一输入端、第一输出端以及用以控制第一输入端和第一输出端导通的第一控制端，第一输出端接地、第一控制端与触发单元M1连接；
第二开关单元M3，包括第二开关Q2，第二开关Q2设有供硬线唤醒信号EXT_WAK输入的第二输入端、供硬线唤醒信号EXT_WAK输出至待唤醒的芯片IC1的唤醒引脚WAK的第二输出端以及用以控制第二输入端和第二输出端导通的第二控制端，第二控制端与第一开关Q1的第一输入端连接。
较佳地，触发单元M1包括稳压二极管Z1，稳压二极管Z1设有供硬线唤醒信号EXT_WAK输入的负极以及与第一开关单元M2连接的正极。
在本实施例中，触发值即为稳压二极管Z1的击穿电压值VZ1，也就是说，当硬线唤醒信号EXT_WAK达到稳压二极管Z1的击穿电压值VZ1时，稳压二极管Z1才导通，配合图3所示，当硬线唤醒信号EXT_WAK达到稳压二极管Z1的击穿电压值VZ1时，稳压二极管Z1导通，进而触发第一开关Q1的第一控制端使第一输入端和第一输出端导通，进而第一输入端触发第二开关Q2的第二控制端使第二输入端和第二输出端导通。故，唤醒引脚WAK所接收到的信号，初期为0，直至稳压二极管Z1被击穿时，迅速升至VZ1，通过本实施例的硬线唤醒电路，大大缩短了唤醒引脚WAK接收到的信号的上升时间，进而满足更多种类芯片IC1的唤醒要求。
进一步地，触发单元M1还包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端连接于稳压二极管Z1的正极，第一电阻R1的第二端接地。
较佳地，第一开关单元M2还包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的第一端连接于触发单元M1，第二电阻R2的第二端连接于第一控制端，第三电阻R3的第一端连接于第一控制端，第三电阻R3的第二端连接于第一输出端。
进一步地，第一开关Q1为三极管，第一输入端、第一输出端和第一控制端分别为三极管的集电极、发射极和基极；或者
第一开关Q1为场效应管，第一输入端、第一输出端和第一控制端分别为场效应管的源极、漏极和栅极。
在本实施例中，第一开关单元M2一方面起到控制第二开关单元M3的作用、另一方面起到分压的作用，当第一开关Q1导通时，经第二电阻R2和第三电阻R3的分压，使第一开关Q1与第二开关单元M3的连接节点1处的电压接近于0，既能够控制第二开关单元M3导通，又不会影响芯片IC1的唤醒引脚WAK所接收到的唤醒信号。
较佳地，第二开关单元M3还包括第六电阻R6，第六电阻R6的第一端连接于第二输出端，第六电阻R6的第二端接地。
较佳地，第二开关Q2为场效应管，第二输入端、第二输出端和第二控制端分别为场效应管的源极、漏极和栅极。
较佳地，第二开关单元M3还包括第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1；第四电阻R4的第一端连接于第一输入端，第四电阻R4的第二端连接于第二控制端，第五电阻R5和第一电容C1并联后的两端分别连接于第二控制端和第二输入端。
在本实施例中，由于第二开关Q2为场效应管，可以通过连接RC电路来调节场效应管的开通电压Vgs，进而达到进一步缩短唤醒引脚WAK所接收信号的上升时间的目的，以满足更多种类芯片IC1的唤醒要求。
具体地，以图2所示电路为例，唤醒信号的上升时间trise的计算公式为：
通过调整上述公式中的任意参数，均可达到调整上升时间trise的目的，但为了使调整更加简单且不影响其他参数，建议仅调整第一电容C1。
本发明提供了一种采用所述硬线唤醒电路的硬线唤醒方法，参阅图2所示，所述硬线唤醒方法包括如下步骤：
触发单元M1接收硬线唤醒信号EXT_WAK，且在硬线唤醒信号EXT_WAK达到触发值时触发第一开关单元M2；
第一开关单元M2被触发时触发第二开关单元M3；
第二开关单元M3被触发时接收硬线唤醒信号EXT_WAK并将硬线唤醒信号EXT_WAK发送至芯片IC1。
在本实施例中，硬线唤醒电路中的触发单元M1优选采用稳压二极管Z1，击穿电压值VZ1即为触发值；配合图3所示，当硬线唤醒信号EXT_WAK达到稳压二极管Z1的击穿电压值VZ1时，稳压二极管Z1导通，进而触发第一开关单元M2中第一开关Q1的第一控制端使第一输入端和第一输出端导通，进而第一输入端触发第二开关单元M3中第二开关Q2的第二控制端使第二输入端和第二输出端导通，则第二开关Q2的第二输入端将接受到的硬线唤醒信号EXT_WAK发送至芯片IC1。故，唤醒引脚WAK所接收到的信号，初期为0，直至稳压二极管Z1被击穿时，迅速升至VZ1，通过本实施例的硬线唤醒电路，大大缩短了唤醒引脚WAK接收到的信号的上升时间，进而满足更多种类芯片IC1的唤醒要求。
较佳地，在触发单元M1接收硬线唤醒信号EXT_WAK的步骤中，第二开关单元M3同步接收硬线唤醒信号EXT_WAK。以便更好的确定触发单元M1的触发值，并保证在第二开关单元M3被触发时及时将硬线唤醒信号EXT_WAK发送至芯片IC1。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种硬线唤醒电路，其特征在于，包括：
用于接收硬线唤醒信号的触发单元，所述触发单元中设置有一触发值且在接收到的所述硬线唤醒信号达到所述触发值时导通；
第一开关单元，包括第一开关Q1，所述第一开关Q1设有第一输入端、第一输出端以及用以控制所述第一输入端和所述第一输出端导通的第一控制端，所述第一输出端接地、所述第一控制端与所述触发单元连接；
第二开关单元，包括第二开关Q2，所述第二开关Q2设有供所述硬线唤醒信号输入的第二输入端、供所述硬线唤醒信号输出至待唤醒的芯片的第二输出端以及用以控制所述第二输入端和所述第二输出端导通的第二控制端，所述第二控制端与所述第一开关Q1的所述第一输入端连接；所述第二开关单元还包括第六电阻R6，所述第六电阻R6的第一端连接于所述第二输出端，所述第六电阻R6的第二端接地；
所述触发单元包括稳压二极管Z1，所述稳压二极管Z1设有供所述硬线唤醒信号输入的负极以及与所述第一开关单元连接的正极。
2.根据权利要求1所述的硬线唤醒电路，其特征在于，所述触发单元还包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的第一端连接于所述稳压二极管Z1的正极，所述第一电阻R1的第二端接地。
3.根据权利要求1所述的硬线唤醒电路，其特征在于，所述第一开关单元还包括第二电阻R2和第三电阻R3，所述第二电阻R2的第一端连接于所述触发单元，所述第二电阻R2的第二端连接于所述第一控制端，所述第三电阻R3的第一端连接于所述第一控制端，所述第三电阻R3的第二端连接于所述第一输出端。
4.根据权利要求1所述的硬线唤醒电路，其特征在于，所述第一开关Q1为三极管，所述第一输入端、所述第一输出端和所述第一控制端分别为所述三极管的集电极、发射极和基极；或者
所述第一开关Q1为场效应管，所述第一输入端、所述第一输出端和所述第一控制端分别为所述场效应管的源极、漏极和栅极。
5.根据权利要求1所述的硬线唤醒电路，其特征在于，所述第二开关Q2为场效应管，所述第二输入端、所述第二输出端和所述第二控制端分别为所述场效应管的源极、漏极和栅极。
6.根据权利要求5所述的硬线唤醒电路，其特征在于，所述第二开关单元还包括第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1；所述第四电阻R4的第一端连接于所述第一输入端，所述第四电阻R4的第二端连接于所述第二控制端，所述第五电阻R5和所述第一电容C1并联后的两端分别连接于所述第二控制端和所述第二输入端。
7.一种采用如权利要求1~6任一项所述的硬线唤醒电路的硬线唤醒方法，其特征在于，所述硬线唤醒方法包括如下步骤：
所述触发单元接收硬线唤醒信号，且在所述硬线唤醒信号达到所述触发值时触发所述第一开关单元；
所述第一开关单元被触发时触发所述第二开关单元；
所述第二开关单元被触发时接收所述硬线唤醒信号并将所述硬线唤醒信号发送至所述芯片。
8.根据权利要求7所述的硬线唤醒方法，其特征在于，在所述触发单元接收硬线唤醒信号的步骤中，所述第二开关单元同步接收所述硬线唤醒信号。
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