专利名称：可调式电压比较电路及可调式电压检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可调式电压比较电路及可调式电压检测装置，特别是涉及一种持续根据检测待测输出讯号的电位是否位于一上限参考电压与一下限参考电压之间来检测待测音频讯号是否正确运作的可调式电压比较电路及可调式电压检测装置。
背景技术：
请参阅图1，其为一种一般音频测试�？�100的示意图。如图1所示，音频测试�？�100包含一逻辑测试机110及一待测物组件120。逻辑测试机110用来发出测试用的输入讯号，并根据待测物组件120所回传的待测讯号来检验待测物组件120是否正确的运作。一般逻辑测试机110会使用两种方式来检验待测物组件120。其中一种方式是逻辑测试机Iio以其所包含的函数产生器(Function Generator)产生待测物组件120内集成电路所需的输入讯号，并在待测物组件120产生相对应的输出讯号(即待测讯号)后，逻辑测试机110以其所包含的精确量测单元(Precision Measurement Unit)进行量测与运算来得到量测值，以检验待测物组件120是否正确的运作。然而，在逻辑测试机110进行检验的过程中，需要持续的以中断anterrupt)来转交控制权给函式产生器与精确量测单元以进行重复设定，以产生不同的输入讯号；如此一来，在逻辑测试机110内部所进行的测试过程无法同步，且在上述持续产生中断的过程中也会浪费大量的测试时间，而增加许多测试成本。另外一种方式是仅使用逻辑测试机110内的函数产生器做输入讯号与待测讯号相关的输出比对，其中函数产生器内部包含有比较器来进行比对的工作。由于待测物组件 120可使用不同的增益(Gain)产生不同电位范围的电压，因此需要针对不同电位范围的电压设定其可正确运作的上限/下限电压；换言之，在逻辑测试机110进行检验的过程中，需要不断的重新设定该上限/下限电压，并加载函数产生器包含的比较器中，以与待测电压进行比较，因此在反复设定与加载过程中也会耗费大量的测试时间。
发明内容
本发明揭示一种可调式电压比较电路。该可调式电压比较电路包含一上限参考电压�？椤⒁幌孪薏慰嫉缪鼓？椤⒓耙槐冉夏？�。该上限参考电压�？榻邮兆砸宦呒馐曰偷囊簧舷薏慰佳逗牛⒏莞蒙舷薏慰佳逗乓圆杂Φ囊簧舷薏慰嫉缪�。该下限参考电压�？榻邮兆愿寐呒馐曰偷囊幌孪薏慰佳逗牛⒏莞孟孪薏慰佳逗乓圆杂Φ囊幌孪薏慰嫉缪�。该比较�？轳詈嫌诟蒙舷薏慰嫉缪鼓？橛敫孟孪薏慰嫉缪鼓？橹洌逡约觳庖淮庋逗诺牡缥皇欠裎挥诟蒙舷薏慰嫉缪褂敫孟孪薏慰嫉缪怪�。本发明还揭示一种可调式电压检测装置。该可调式电压检测装置包含一逻辑测试机及一可调式电压比较电路。该逻辑测试机提供一输入讯号至一待测物组件，藉以检测该待测物组件。该可调式电压比较电路耦合于该逻辑测试机与该待测物组件之间，接收自该逻辑测试机传送的一上限参考讯号与一下限参考讯号，并接收自该待测物组件所传送的一待测讯号。该可调式电压比较电路具有一上限参考电压�？椤⒁幌孪薏慰嫉缪鼓？橐约耙槐冉夏？�。该上限参考电压�？橛美唇邮兆愿寐呒馐曰偷母蒙舷薏慰佳逗牛⒂美锤莞蒙舷薏慰佳逗乓圆杂Φ囊簧舷薏慰嫉缪埂８孟孪薏慰嫉缪鼓？橛美唇邮兆愿寐呒馐曰偷母孟孪薏慰佳逗牛⒏莞孟孪薏慰佳逗乓圆杂Φ囊幌孪薏慰嫉缪�。该比较�？轳詈嫌诟蒙舷薏慰嫉缪鼓？橛敫孟孪薏慰嫉缪鼓？橹洌逡约觳飧么庋逗诺牡缥皇欠裎挥诟蒙舷薏慰嫉缪褂敫孟孪薏慰嫉缪怪�。
图1为一种一般音频测试�？榈氖疽馔�。图2为本发明所揭示的一可调式电压检测装置的简略示意图。图3、4、5为图2所示可调式电压比较电路的详细运作示意图。图6为图3所示比较�？榈南晗甘疽馔�。图7表示图3所示的可调式电压检测装置在针对单一待测物组件进行检测时，动态的对不同电位范围的待测电压设定不同上限参考讯号及下限参考讯号的电位。附图符号说明
100音频测试�？�
110逻辑测试机
120待测物组件
200可调式电压检测装置
210可调式电压比较电路
220,230电压参考�？�
221,231移位寄存器
222,232计数器
223、225、233、235开关
224,234存储器
226,236数字至模拟转换器
227,237缓冲器
240比较�？�
242,244比较器
246与逻辑门
具体实施例方式
请参阅图2，其为本发明所揭示的一可调式电压检测装置的简略示意图。如图2所示，可调式电压检测装置200包含一逻辑测试机110及一可调式电压比较电路210 ；在进行对待测物组件120的测试时，逻辑测试机110会发出一输入讯号至待测物组件120，以使待测物组件120可根据该输入讯号产生对应的一待测讯号并输出至可调式电压比较电路210 内，藉此检测该待测物组件；除此以外，逻辑测试机110会同时对应该输入讯号的“强度” 所指定的内容，发出一上限参考讯号及一下限参考讯号至可调式电压比较电路210，如此一来，可调式电压比较电路210可根据该上限参考讯号及该下限参考讯号来产生相对应的上/下限范围，并据以检测该待测讯号，以确认待测物组件120的运作是否正确。请再参阅图3，其为图2所示可调式电压比较电路210的详细示意图。如图3所示，可调式电压比较电路210包含一上限参考电压�？�220、一下限参考电压模块230、及至少一个比较�？镸0。上限参考电压模块220用来根据该上限参考讯号产生一上限参考电压V0H，且下限参考电压�？�230用来根据该下限参考讯号产生一下限参考电压VOL，其中该上限参考电压VOH的电位高于该下限参考电压VOL的电位；比较模块240会将该上限参考电压V0H与该下限参考电压VOL与该待测讯号作比较，并根据该待测讯号的电位是否位于该上限参考电压VOH与该下限参考电压VOL的电位之间，来决定该待测讯号的电位是否正确，并据此判定待测物组件120是否正常运作。上限参考电压�？�220包含一移位寄存器221、一计数器222、二开关223与225、 一存储器224、一数字至模拟转换器226、及一缓冲器227。下限参考电压�？�230包含一移位寄存器231、一计数器232、二开关233与235、一存储器234、一数字至模拟转换器236、及一缓冲器237。如图4所示，为了配合存储器2M的储存格式，该上限参考讯号需要由原本以连续的位串表示方式转换为分散的平行储存格式以方便后来的读�。嗉炊愿蒙舷薏慰佳逗沤行蛄兄疗叫惺葑�(Serial-to-Parallel DataTransformation)。因此，移位寄存器 221与开关223共同将该上限参考讯号进行序列至平行数据转换并寄存于存储器224，且在进行该序列至平行数据转换时，需要藉由计数器222的计数来记录该上限参考讯号寄存在存储器2M上的寄存地址。同理，该下限参考讯号亦以同样的方式，藉由移位寄存器231、开关233、与计数器232的运作寄存在存储器234上的寄存地址。如图5所示，当之后可调式电压比较电路210接收到该待测讯号时，可调式电压比较电路210会先将该上限参考讯号及该下限参考讯号的数值各自由存储器2M及234读出以加载至单一比较�？槎�0。以该上限参考讯号来说，上限参考电压�？�220会根据计数器222的计数找出该上限参考讯号被储存于存储器224的寄存地址，以读取该上限参考讯号的数值(亦即一电位值)并通过开关225输出至数字至模拟转换器226，接着数字至模拟转换器2 会将该上限参考讯号的数值转为模拟的一上限参考电压V0H，并输出至用来储存模拟电压的缓冲器227，其中缓冲器227是为了能驱动多个比较�？�240所设置。因此， 通过缓冲器227，可根据实际的应用扩充比较�？镸O的数目。最后比较模块240会由缓冲器227读取到上限参考电压V0H。同理，下限参考电压模块230的操作与上限参考电压�？�220相似，由该下限参考讯号经过数字至模拟转换的一下限参考电压VOL亦通过存储器 234、开关235、数字至模拟转换器236、及缓冲器237的运作被读取至同一比较�？镸0。请参阅图6，其为图3所示比较�？�240的详细示意图。如图6所示，比较�？�240 包含比较器242及244、及一与逻辑门(AND Gate) 2460比较器242的一正输入端是由电压参考�？�220接收上限参考电压V0H，且比较器242的一负输入端是由待测物组件120接收该待测讯号。比较器244的一正输入端亦由待测物组件120接收该待测讯号，且比较器224 的一负输入端是由电压参考�？�230接收下限参考电压VOL。与逻辑门246的一第一输入端耦接于比较器对2的一输出端，且与逻辑门246的一第二输入端耦接于比较器M4的一输出端。当比较�？�240接收到该待测讯号时，该待测讯号会在比较器242与上限参考电压VOH进行比较，且当该待测讯号的电位低于上限参考电压VOH的电位时，比较器242会输出高电位的输出讯号至与逻辑门M6 ；同理，该待测讯号亦在比较器244与下限参考电压 VOL进行比较，且当该待测讯号的电位高于下限参考电压VOL时，比较器244亦输出一高电位的输出讯号至与逻辑门M6。当与逻辑门246同时接收到二个高电位的输出讯号时，便会输出一个高电位的输出讯号，以表示该待测讯号的电位目前位于上限参考电压VOH与下限参考电压VOL之间，亦即目前待测物组件120处于正确运作的状态。反之，当比较器242与 244中至少一个输出低电位的讯号时，即表示该待测讯号的电位高过了上限参考电压V0H 及/或低于下限参考电压VOL，使得与逻辑门246输出低电位的输出讯号来表示目前待测物组件120并未处于正确运作的情况。为使可调式电压检测装置200可同时检测多个待测物组件120，因此可调式电压比较电路210可藉由单一缓冲器驱动一个以上的比较模块M0，且所述比较�？镸O各自耦接于单一待测物组件120，以接收单一待测讯号进行上述的比较与检测。举例来说，图5所示的缓冲器237、238各自可驱动复数个比较�？镸0。请参阅图7，其用来表示图3所示的可调式电压检测装置200在针对单一待测物组件120进行检测时，动态地对不同电位范围的待测电压设定不同上限参考讯号VOH及下限参考讯号VOL的电位，其中电位V0H1、V0H2、V0H3、V0H4代表上限参考讯号VOH被设定的不同电位，而电位VOLl、V0L2、V0L3、V0L4代表下限参考讯号VOL被设定的不同电位。如图 7所示，当可调式电压检测装置200收到不同电位范围的待测讯号时，可藉由图3所示可调式电压比较电路210的辅助，动态地由存储器2 及234读出不同电位范围的上限参考讯号VOH及下限参考讯号V0L，亦即电位V0H1-V0H4与V0L1-V0L4，且不需如现有技术般需要在逻辑测试机110上持续产生中断来调整上限参考电压及下限参考电压，因此可节省许多不必要的中断与控制权交换时间。除此以外，在测试时，图4所示将该上限参考讯号及该下限参考讯号的内容加载于存储器2M、234上的寄存地址的过程，可仅实施一次；且之后可如图5所示，由存储器 224、234上不同寄存地址，读取出该上限参考讯号与该下限参考讯号所代表的不同电压值， 以持续进行测试。本发明揭示一种可调式电压比较电路及应用该可调式电压比较电路的可调式电压检测装置。在逻辑测试机发出输入讯号至待测物组件的同时，发出参考上/下限触发讯号至本发明揭示的可调式电压比较电路中，并在之后可调式电压比较电路接收到待测物组件回传的待测讯号时，由可调式电压比较电路读取参考上/下限讯号对应的上限参考电压与下限参考电压进行比较。如此一来，当检测出待测讯号的电位位于上限参考电压与下限参考电压之间时，便可确保待测物组件的正常运作，且省去大量不必要的中断时间。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种可调式电压比较电路，包含一上限参考电压�？椋邮兆砸宦呒馐曰偷囊簧舷薏慰佳逗牛⒏莞蒙舷薏慰佳逗乓圆杂Φ囊簧舷薏慰嫉缪梗灰幌孪薏慰嫉缪鼓？椋邮兆愿寐呒馐曰偷囊幌孪薏慰佳逗牛⒏莞孟孪薏慰佳逗乓圆杂Φ囊幌孪薏慰嫉缪梗灰约耙槐冉夏？椋詈嫌诟蒙舷薏慰嫉缪鼓？橛敫孟孪薏慰嫉缪鼓？橹洌逡约觳庖淮庋逗诺牡缥皇欠裎挥诟蒙舷薏慰嫉缪褂敫孟孪薏慰嫉缪怪�。
2.如权利要求1所述的可调式电压比较电路，其中所述的上限参考电压�？榘ㄒ坏谝淮娲⑵饔胍坏谝皇种聊Ｄ庾黄鳎渲懈玫谝淮娲⑵饔美醇拇娓蒙舷薏慰佳逗牛渲懈玫谝皇种聊Ｄ庾黄鳎美锤莞蒙舷薏慰佳逗潘杂Φ牡缥恢挡蒙舷薏慰嫉缪梗灰约捌渲懈孟孪薏慰嫉缪鼓？榘ㄒ坏诙娲⑵饔胍坏诙种聊Ｄ庾黄鳎渲懈玫诙娲⑵饔美醇拇嬉幌孪薏慰佳逗牛渲懈玫诙种聊Ｄ庾黄鳎美锤莞孟孪扪逗潘杂Φ牡缥恢挡孟孪薏慰嫉缪�。
3.如权利要求2所述的可调式电压比较电路， 其中该上限参考电压�？榛拱坏谝灰莆患拇嫫鳎� 一第一计数器；以及一第一开关；其中该第一移位寄存器与该第一开关共同将该上限参考讯号进行序列至平行数据转换并寄存于该第一存储器，且该第一计数器用来计数以记录该上限参考讯号寄存在该第一存储器上的寄存地址；其中该下限参考电压�？榛拱� 一第二移位寄存器； 一第二计数器；以及一第二开关；其中该第二移位寄存器与该第二开关共同将该下限参考讯号进行序列至平行数据转换并寄存于该第二存储器，且该第二计数器用来计数以记录该下限参考讯号寄存在该第二存储器上的寄存地址。
4.如权利要求3所述的可调式电压比较电路， 其中该上限参考电压�？榛拱坏谌兀美锤莞玫谝患剖鞯募剖筛玫谝淮娲⑵髦卸寥「蒙舷薏慰佳逗挪⒋渲粮玫谝皇种聊Ｄ庾黄鳎灰约耙坏谝换撼迤鳎美从筛玫谝皇种聊Ｄ庾黄鞫寥〔⒓拇娓蒙舷薏慰嫉缪梗� 其中该下限参考电压模块还包含一第四开关，用来根据该第二计数器的计数，由该第二存储器中读取该下限参考讯号并传输至该第二数字至模拟转换器；以及一第二缓冲器，用来由该第二数字至模拟转换器读取并寄存该第二参考电压。
5.如权利要求1所述的可调式电压比较电路，其中该比较模块包含一第一比较器，其一正输入端由该上限参考电压�？榻邮崭蒙舷薏慰嫉缪梗腋玫谝槐冉掀鞯囊桓菏淙攵私邮崭么庋逗牛灰坏诙冉掀鳎湟徽淙攵私邮崭么庋逗牛腋玫诙冉掀鞯囊桓菏淙攵擞筛孟孪薏慰嫉缪鼓？榻邮崭玫诙慰嫉缪梗灰约耙挥肼呒牛湟坏谝皇淙攵笋罱佑诟玫谝槐冉掀鞯囊皇涑龆耍腋糜肼呒诺囊坏诙淙攵笋罱佑诟玫诙冉掀鞯囊皇涑龆�。
6.如权利要求1所述的可调式电压比较电路，其中该上限参考讯号及该下限参考讯号所对应的电位值根据一给定输入电压、一给定增益、一给定误差、及一给定参考电压所计算；其中该上限参考讯号所对应的电位值根据如下公式计算Gain+R.VOH = 10 "2^ * (VIN - VREF) + VREF ；其中该下限参考讯号所对应的电位值根据如下公式计算Gain-RVOL 二 10 ^r" * (VIN — VREF) + VREF ；以及VOH为该上限参考讯号所对应的电位值，VOL为该下限参考讯号所对应的电位值，Gain 为该给定增益，R为该给定误差，VREF为该给定参考电压，且VIN为该给定输入电压。
7.一种可调式电压检测装置，包含一逻辑测试机，提供一输入讯号至一待测物组件，藉以检测该待测物组件；以及一可调式电压比较电路，耦合于该逻辑测试机与该待测物组件之间，接收自该逻辑测试机传送的一上限参考讯号与一下限参考讯号，并接收自该待测物组件所传送的一待测讯号；其中该可调式电压比较电路具有一上限参考电压模块、一下限参考电压�？橐约耙槐冉夏？椋黄渲懈蒙舷薏慰嫉缪鼓？橛美唇邮兆愿寐呒馐曰偷母蒙舷薏慰佳逗牛⒂美锤莞蒙舷薏慰佳逗乓圆杂Φ囊簧舷薏慰嫉缪梗黄渲懈孟孪薏慰嫉缪鼓？橛美唇邮兆愿寐呒馐曰偷母孟孪薏慰佳逗牛⒏莞孟孪薏慰佳逗乓圆杂Φ囊幌孪薏慰嫉缪梗灰约捌渲懈帽冉夏？轳詈嫌诟蒙舷薏慰嫉缪鼓？橛敫孟孪薏慰嫉缪鼓？橹洌逡约觳飧么庋逗诺牡缥皇欠裎挥诟蒙舷薏慰嫉缪褂敫孟孪薏慰嫉缪怪�。
8.如权利要求7所述的可调式电压比较电路，其中该上限参考电压�？榘ㄒ坏谝淮娲⑵饔胍坏谝皇种聊Ｄ庾黄鳎玫谝淮娲⑵饔美醇拇娓蒙舷薏慰佳逗牛腋玫谝皇种聊Ｄ庾黄饔美锤莞蒙舷薏慰佳逗潘杂Φ牡缥恢挡蒙舷薏慰嫉缪梗灰约捌渲懈孟孪薏慰嫉缪鼓？榘ㄒ坏诙娲⑵饔胍坏诙种聊Ｄ庾黄鳎玫诙娲⑵饔美醇拇嬉幌孪薏慰佳逗牛玫诙种聊Ｄ庾黄饔美锤莞孟孪扪逗潘杂Φ牡缥恢挡孟孪薏慰嫉缪�。
9.如权利要求8所述的可调式电压检测装置， 其中该上限参考电压�？榛拱坏谝灰莆患拇嫫鳎� 一第一计数器；以及一第一开关；其中该第一移位寄存器与该第一开关共同将该上限参考讯号进行序列至平行数据转换并寄存于该第一存储器，且该第一计数器用来计数以记录该上限参考讯号寄存在该第一存储器上的寄存地址；其中该下限参考电压�？榛拱� 一第二移位寄存器； 一第二计数器；以及一第二开关；其中该第二移位寄存器与该第二开关共同将该下限参考讯号进行序列至平行数据转换并寄存于该第二存储器，且该第二计数器用来计数以记录该下限参考讯号寄存在该第二存储器上的寄存地址。
10.如权利要求8所述的可调式电压检测装置， 其中该上限参考电压�？榛拱坏谌兀美锤莞玫谝患剖鞯募剖筛玫谝淮娲⑵髦卸寥「蒙舷薏慰佳逗挪⒋渲粮玫谝皇种聊Ｄ庾黄鳎灰约耙坏谝换撼迤鳎美从筛玫谝皇种聊Ｄ庾黄鞫寥〔⒓拇娓玫谝徊慰嫉缪梗� 其中该下限参考电压�？榛拱坏谒目兀美锤莞玫诙剖鞯募剖筛玫诙娲⑵髦卸寥「孟孪薏慰佳逗挪⒋渲粮玫诙种聊Ｄ庾黄鳎灰约耙坏诙撼迤鳎美从筛玫诙种聊Ｄ庾黄鞫寥〔⒓拇娓玫诙慰嫉缪�。
11.如权利要求7所述的可调式电压检测装置， 其中该比较�？榘坏谝槐冉掀鳎湟徽淙攵擞筛蒙舷薏慰嫉缪鼓？榻邮崭玫谝徊慰嫉缪梗腋玫谝槐冉掀鞯囊桓菏淙攵私邮崭么庋逗牛灰坏诙冉掀鳎湟徽淙攵私邮崭么庋逗牛腋玫诙冉掀鞯囊桓菏淙攵擞筛孟孪薏慰嫉缪鼓？榻邮崭玫诙慰嫉缪梗灰约耙挥肼呒牛湟坏谝皇淙攵笋罱佑诟玫谝槐冉掀鞯囊皇涑龆耍腋糜肼呒诺囊坏诙淙攵笋罱佑诟玫诙冉掀鞯囊皇涑龆�。
12.如权利要求7所述的可调式电压检测装置，其中该上限参考讯号及该下限参考讯号所对应的电位值根据一给定输入电压、一给定增益、一给定误差、及一给定参考电压所计算；其中该上限参考讯号所对应的电位值根据如下公式计算Gain+R.VOH = 10 * (VIN - VREF) + VREF ；其中该下限参考讯号所对应的电位值根据如下公式计算(Gain-R、VOL = 10 * (VIN - VREF) + VREF ；VOH为该上限参考讯号所对应的电位值，VOL为该下限参考讯号所对应的电位值，Gain为该给定增益，R为该给定误差，VREF为该给定参考电压，且VIN为该给定输入电压。
全文摘要
在可调式电压检测装置中，在逻辑测试机发出输入讯号至待测物组件的同时，发出参考上/下限讯号至可调式电压比较电路中，并在之后可调式电压比较电路接收到待测物组件回传的待测讯号时，由可调式电压比较电路读取参考上/下限讯号对应的上限参考电压与下限参考电压进行比较。如此一来，当检测出待测讯号的电位位于上限参考电压与下限参考电压之间时，便可确定待测物组件处于正确运作状态，且省去大量不必要的中断时间。
文档编号G01R19/165GK102269778SQ20101019903
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者吴永裕, 李扬汉 申请人:普诚科技股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
