專利名稱：通用串行總線接口電壓檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)接口電壓檢測裝置，特別是關(guān)于一種檢測USB接口電壓是否符合電壓標準的檢測裝置。
背景技術(shù)：
USB是目前電腦上應(yīng)用較廣泛的接口規(guī)范。USB接口是電腦主板上的一種四針接口，其中中間兩個針傳輸數(shù)據(jù)，兩邊兩個針給外設(shè)供電，目前采用ATX芯片組的主板都支持USB接口。USB接口速度快、連接簡單、不需要外接電源，同時對外設(shè)有良好的兼容性。USB接口可以熱插拔連接音箱、調(diào)制解調(diào)器(Modem)、數(shù)碼相機、顯示器、游戲桿、掃描儀、鼠標、鍵盤等外圍設(shè)備。
USB2.0規(guī)范是最新的USB接口規(guī)范，由于USB2.0接口具備出色的兼容性以及快速讀取傳輸能力，目前USB2.0接口產(chǎn)品已經(jīng)相當普及。USB2.0規(guī)范要求USB接口提供的操作電壓在4.75V和5.25V之間。一般電源提供給USB接口的電壓為5V，當USB接口加載負載進行工作時，如果USB接口的電壓低于4.75V，USB接口則不能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單，使用方便的USB接口電壓檢測裝置。
一種USB接口電壓檢測裝置，具有一負載加載電路和一電壓檢測電路，所述負載加載電路包括一電阻調(diào)節(jié)單元、一第一比較器、若干開關(guān)元件以及一電容，所述電阻調(diào)節(jié)單元與所述第一比較器的正相輸入端相連，所述開關(guān)元件連接在所述第一比較器的輸出端與反相輸入端之間，所述電容耦合至所述第一比較器的反相輸入端，所述電壓檢測電路包括一第二比較器，通過調(diào)節(jié)所述負載加載電路的電阻調(diào)節(jié)單元的阻值改變所述第一比較器的正相輸入端的電壓，控制所述開關(guān)元件的導通和關(guān)閉，進一步控制所述電容的充電和放電，所述USB接口的電壓輸入所述第二比較器的輸入端與一標準電壓比較，所述第二比較器輸出一高電壓或低電壓。
相較現(xiàn)有技術(shù)，所述USB接口電壓檢測裝置能夠方便快捷的檢測USB接口是否符合電壓標準。

圖1是本發(fā)明USB接口電壓檢測裝置較佳實施方式的系統(tǒng)方框圖。
圖2是本發(fā)明USB接口電壓檢測裝置較佳實施方式的電路圖。
具體實施方式請參照圖1，USB接口檢測裝置用來檢測一USB接口10的電壓是否符合電壓標準，其包括一負載加載電路20以及一電壓檢測電路30。
所述負載加載電路20提供不同的負載電流給所述USB接口10，所述電壓檢測電路30檢測所述USB接口10在加載不同的負載電流下的電壓是否低于USB接口規(guī)范所規(guī)定的最低電壓4.75V。
再請參照圖2，所述負載加載電路20包括作為開關(guān)元件的一MOS(MOSFET，金屬氧化硅場效應(yīng))管21和一三極管22，一第一比較器23，作為電阻調(diào)節(jié)單元的兩個指撥開關(guān)24、25和電阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22，以及一電容C1。所述MOS管21的漏極連接至USB接口10，所述MOS管21的柵極連接所述三極管22的集電極，所述MOS管21的源極與所述電容C1相連后接地，并同時連接兩個串聯(lián)電阻R2和R3，所述電阻R3的一端接地。所述三極管22的發(fā)射極接地，基極連接一接地電阻R5并與電阻R4一端相連。所述第一比較器23的輸出端連接至所述電阻R4的另一端，所述第一比較器23的正相輸入端連接所述指撥開關(guān)24和25的一端以及5V電源，所述第一比較器23的反相輸入端與電阻R2與R3的共接點相連，所述第一比較器23的電源端連接一5V電源且一電阻R6連接在5V電源與第一比較器23的輸出端之間。所述指撥開關(guān)24的另一端連接四個接地電阻R15、R16、R17和R18，所述指撥開關(guān)25的另一端連接四個接地電阻R19、R20、R21和R22。
請繼續(xù)參照圖2，所述電壓檢測電路30包括一第二比較器31和一第三比較器32。所述第二比較器31的反相輸入端連接至一電阻R8和一電阻R9的共接點，所述電阻R9的一端接地，所述電阻R8的一端與USB接口10相連，所述第二比較器31的正相輸入端連接至所述第三比較器32的正相輸入端，并同時連接至一電阻R12和一電阻R13的共接點，所述電阻R13一端接地，所述電阻R12一端連接5V電源，所述第二比較器31的輸出端連接至所述第三比較器32的反相輸入端，并同時連接至一電阻R10和一電阻R11的共接點，所述電阻R10的一端連接至5V電源，所述電阻R11的一端連接一發(fā)光二極管D1，所述發(fā)光二極管D1接地。所述第三比較器32的輸出端連接一電阻R24的一端，所述電阻R24的另一端連接一接地發(fā)光二極管D2。所述第二比較器31和第三比較器32的電源端均連接至5V電源。
工作時，通過調(diào)整指撥開關(guān)24和25選擇不同的電阻值給USB接口10加載不同的負載，所加載給USB接口10的電流范圍為0.1A至1A。所述第一比較器23的正相輸入端的電壓和反相輸入端的電壓基本維持在一個動態(tài)平衡的狀態(tài)，即所述第一比較器23的正相輸入端的電壓和反相輸入端的電壓趨于相等。當所述第一比較器23的反相輸入端的電壓低于正相輸入端時，所述第一比較器23的輸出端輸出一高電壓，經(jīng)電阻R4和R5分壓后提供給所述三極管22的基極，所述第一比較器23的輸出端輸出的電壓大小與電阻R6的阻值有關(guān)，選擇電阻R6合適的阻值，使所述第一比較器23的輸出端輸出的電壓能夠使所述三極管22導通，控制所述MOS管21導通，使所述電容C1充電，從而使所述第一比較器23的反相輸入端的電壓逐漸增大。當所述第一比較器23的反相輸入端的電壓高于正相輸入端的電壓時，所述第一比較器23輸出端輸出一低電壓，所述三極管22關(guān)斷，控制所述MOS管21關(guān)斷，使所述電容C1放電，從而使所述第一比較器23的反相輸入端的電壓逐漸減小。因此，可以通過改變所述第一比較器23正相輸入端的電壓，即調(diào)整指撥開關(guān)24和25選擇不同的阻值來給USB接口10加載不同的負載。
所述USB接口10的電壓經(jīng)過所述電壓檢測電路30檢測是否低于最低標準電壓。其工作過程如下所述USB接口10的電壓經(jīng)過電阻R8和R9分壓后輸入所述第二比較器31的反相輸入端與其正相輸入端的電壓相比較，所述第二比較器31的正相輸入端的電壓由5V電源電壓經(jīng)電阻R12與R13分壓所得，當所述第二比較器31的反相輸入端的電壓低于正相輸入端電壓時，所述第二比較器31輸出一高電壓，所述發(fā)光二極管D1導通并發(fā)光，同時，所述第三比較器32的反相輸入端的電壓高于正相輸入端的電壓，所述第三比較器32輸出一低電壓，因此所述發(fā)光二極管D2關(guān)閉且熄滅。相反的，當所述第二比較器31的反相輸入端的電壓高于正相輸入端電壓時，所述第二比較器31輸出一低電壓，所述發(fā)光二極管D1關(guān)閉并熄滅，同時，所述第三比較器32的反相輸入端的電壓低于正相輸入端的電壓，所述第三比較器32輸出一高電壓，因此所述發(fā)光二極管D2導通且發(fā)光。因此，所述發(fā)光二極管D1亮則表示所述USB接口10的電壓不符合最低電壓標準，所述發(fā)光二極管D2亮則表示所述USB接口10的電壓符合最低電壓標準。
所述電壓檢測電路30也可以只包括所述第二比較器31和發(fā)光二極管D1，僅通過發(fā)光二極管D1的狀態(tài)判斷所述USB接口10的電壓是否符合最低電壓標準。
除以上所述的較佳具體實施方式
外，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員還可運用現(xiàn)有技術(shù)依本發(fā)明的構(gòu)思做等效變換。
權(quán)利要求
1.一種通用串行總線接口電壓檢測裝置，其特征在于所述通用串行總線接口電壓檢測裝置具有一負載加載電路和一電壓檢測電路，所述負載加載電路包括一電阻調(diào)節(jié)單元、一第一比較器、至少一開關(guān)元件以及一電容，所述電阻調(diào)節(jié)單元與所述第一比較器的正相輸入端相連，所述開關(guān)元件連接在所述第一比較器的輸出端與反相輸入端之間，所述電容耦合至所述第一比較器的反相輸入端，所述電壓檢測電路包括一第二比較器，通過調(diào)節(jié)所述負載加載電路的電阻調(diào)節(jié)單元的阻值改變所述第一比較器的正相輸入端的電壓，控制所述開關(guān)元件的導通和關(guān)閉，進一步控制所述電容的充電和放電，從而使所述第一比較器的反相輸入端的電壓跟隨正相輸入端的電壓進行變化，所述通用串行總線接口的電壓同時輸入所述第二比較器與一標準電壓比較，使所述第二比較器輸出一高電壓或一低電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線接口電壓檢測裝置，其特征在于所述負載加載電路的電阻調(diào)節(jié)單元包括若干指撥開關(guān)和若干電阻，所述指撥開關(guān)的一端連接至一電源及所述第一比較器的正相輸入端，所述指撥開關(guān)的另一端連接若干電阻后接地。
3.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線接口電壓檢測裝置，其特征在于所述負載加載電路的開關(guān)元件包括一三極管和一MOS管，所述三極管的基極耦合至所述第一比較器的輸出端，所述三極管的集電極與MOS管的柵極相連，所述三極管的發(fā)射極接地，所述MOS管的漏極與通用串行總線接口相連，所述MOS管的源極與所述電容相連且同時耦合至所述第一比較器的反相輸入端。
4.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線接口電壓檢測裝置，其特征在于所述電壓檢測電路的第二比較器的正相輸入端輸入一參考電壓，所述第二比較器的反相輸入端耦合至通用串行總線接口，所述第二比較器的輸出端耦合至一發(fā)光二極管，所述第二比較器輸出的電壓控制所述發(fā)光二極管發(fā)光或熄滅。
5.如權(quán)利要求1所述的通用串行總線接口電壓檢測裝置，其特征在于所述電壓檢測電路還包括一第三比較器，所述第二比較器的正相輸入端輸入一參考電壓，所述第二比較器的反相輸入端耦合至通用串行總線接口，所述第二比較器的輸出端耦合至一第一發(fā)光二極管，同時與所述第三比較器的反相輸入端相連，所述第三比較器的正相輸入端輸入?yún)⒖茧妷海龅谌容^器的輸出端耦合至一第二發(fā)光二極管，所述第二比較器輸出的電壓控制所述第一發(fā)光二極管發(fā)光或熄滅，所述第三比較器輸出的電壓控制所述第二發(fā)光二極管發(fā)光或熄滅。
全文摘要
一種通用串行總線接口電壓檢測裝置，具有一負載加載電路和一電壓檢測電路，所述負載加載電路包括一電阻調(diào)節(jié)單元、一第一比較器、若干開關(guān)元件以及一電容，所述電阻調(diào)節(jié)單元與所述第一比較器的正相輸入端相連，所述開關(guān)元件連接在所述第一比較器的輸出端與反相輸入端之間，所述電容耦合至所述第一比較器的反相輸入端，所述電壓檢測電路包括一第二比較器，通過調(diào)節(jié)所述負載加載電路的電阻調(diào)節(jié)單元的阻值改變所述第一比較器的正相輸入端的電壓，控制所述開關(guān)元件的導通和關(guān)閉，進一步控制所述電容的充電和放電，所述通用串行總線接口的電壓輸入所述第二比較器的輸入端與一標準電壓比較，所述第二比較器輸出一高電壓或低電壓，所述第二比較器輸出的電壓控制一發(fā)光二極管發(fā)光或熄滅，從而顯示所述通用串行總線接口電壓是否符合標準。
文檔編號G01R31/00GK1952668SQ20051010054
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者檀義才, 肖人軍, 吳坤隆 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司