[發明專利]具有比較器和隔離輸出的二進制/數字輸入模塊

在審

• 申請號: 201980060180.3
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN112740120A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: S·M·卡利庫帕;A·G·庫巴斯;P·U·拉賈戈帕爾
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H03K19/003
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升

1.一種在集成電路芯片即IC芯片上實施的二進制/數字輸入模塊，所述二進制/數字輸入模塊具有多個輸入信道并且針對每個輸入信道包括：

比較器，其被耦接以接收縮放輸入電壓和縮放閾值電壓，并且進一步被耦接以提供輸出值；和

用于數據的數字隔離電路，其被耦接在所述比較器和相應的輸出引腳之間以橫跨隔離屏障提供所述輸出值。

2.根據權利要求1所述的二進制/數字輸入模塊，其針對每個輸入信道進一步包括選擇電路，所述選擇電路被耦接以接收電壓范圍選擇和閾值選擇并提供所述縮放閾值電壓，所述縮放閾值電壓基于所述電壓范圍選擇。

3.根據權利要求2所述的二進制/數字輸入模塊，其針對每個輸入信道進一步包括輸入電壓電路，所述輸入電壓電路被耦接以接收在差分輸入引腳對上的輸入電壓并且進一步被耦接以從所述選擇電路接收所述電壓范圍選擇和所述閾值選擇，所述輸入電壓電路包括分壓器，所述分壓器被耦接以接收在第一電阻器上的第一電壓并使用多個第二電阻器中選擇的第二電阻器將所述縮放輸入電壓提供給所述比較器，其中所述第二電阻器的選擇基于所述電壓范圍選擇。

4.根據權利要求3所述的二進制/數字輸入模塊，其中所述選擇電路被耦接到多個選擇引腳，以接收所述電壓范圍選擇和所述閾值選擇。

5.根據權利要求3所述的二進制/數字輸入模塊，其中所述選擇電路被耦接到多個選擇寄存器以接收所述電壓范圍選擇和所述閾值選擇，所述二進制輸入模塊進一步包括邏輯電路，所述邏輯電路被耦接以響應于在數字接口引腳上接收的輸入對所述多個選擇寄存器進行寫入。

6.根據權利要求3所述的二進制/數字輸入模塊，其中所述選擇電路進一步被耦接以接收指定僅DC和AC/DC中的一個的輸入類型，并且將所述輸入類型提供給所述輸入電壓電路。

7.根據權利要求3所述的二進制/數字輸入模塊，其中所述選擇電路進一步被耦接以接收指定二進制輸出和數字輸出中的一個的輸出選擇，并將所述輸出選擇提供給比較器電路，所述比較器電路包括用于每個輸入信道的相應比較器。

8.根據權利要求1所述的二進制/數字輸入模塊，其中所述輸出值被提供給與相應輸入信道相關聯的輸出引腳。

9.根據權利要求1所述的二進制/數字輸入模塊，其中所述二進制/數字輸入模塊被耦接以將多個輸出值作為數字信號提供至所述數字接口引腳。

10.根據權利要求9所述的二進制/數字輸入模塊，其中包括用于每個輸入信道的相應比較器的比較器電路被配置為同時為每個所述輸入信道提供二進制值。

11.根據權利要求9所述的二進制/數字輸入模塊，其中包括用于每個輸入信道的相應比較器的比較器電路被進一步配置為當選擇的輸出類型是數字時為每個所述輸入信道依次提供數字值。

12.根據權利要求3所述的二進制/數字輸入模塊，其還包括：

用于電力的數字隔離電路，其與所述用于數據的數字隔離電路一起將所述IC芯片劃分為第一側上的狀態監視區域和相對側上的主機側區域；

輸入電力引腳和接地引腳，其在所述主機側區域上耦接到用于電力的所述數字隔離電路；和

隔離電力電路，其在所述狀態監視區域上耦接到所述用于電力的數字隔離電路，所述隔離電力電路向所述比較器電路、所述選擇電路和所述輸入電壓電路供電。

13.根據權利要求12所述的二進制/數字輸入模塊，其中所述隔離電力電路進一步耦接到電力輸出引腳以便耦接到外部設備。