專利名稱：輸出電流抽運(yùn)電路以及使用該電路的遠(yuǎn)程控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于抽運(yùn)起輸出端口的電流的電路以及具有該電 路的遠(yuǎn)程控制器，并且具體地說(shuō)，涉及一種輸出電流抽運(yùn)電路，其中 本發(fā)明的輸出端口檢測(cè)關(guān)于電源的壓降的電源電壓的電平，并升壓和 提供該電壓以獲得高電壓的輸出電流。
背景技術(shù)：
一般地，如果通過(guò)遠(yuǎn)程控制器中矩陣結(jié)構(gòu)的小鍵盤來(lái)輸入一個(gè)或 多個(gè)按鍵，則通過(guò)端口控制單元來(lái)逐個(gè)地使得按鍵矩陣的輸出端口被 順序地轉(zhuǎn)入低狀態(tài)，并且通過(guò)具有嵌入在其中的上拉電阻器的結(jié)構(gòu)的 按鍵輸入端口來(lái)讀出每個(gè)按鍵輸入。如果讀出了低輸入，則在相關(guān)的 輸出和輸入端口生成預(yù)定格式的傳輸信號(hào)，并且驅(qū)動(dòng)嵌入在如圖1所
示的集成電路(IC)中的輸出n-通道MOSFET (NMOS)晶體管100 或者安裝在如圖2中所示的IC外部的輸出雙極晶體管來(lái)接通和斷開紅 外發(fā)光二極管(LED) 110和210，從而使得生成的信號(hào)能夠被發(fā)射至 相隔一定距離的要被控制的裝置。這時(shí)，信號(hào)能夠被傳輸?shù)淖畲缶嚯x 被稱為傳輸距離，并且該傳輸距離與在輸出NMOS晶體管或輸出雙極 晶體管驅(qū)動(dòng)的電源電壓和電流成比例。
因此，當(dāng)電源電壓VDD為高(處于高電壓狀態(tài))時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn) 題。但是，如果電源電壓為低(處于低電壓狀態(tài))，則就會(huì)出現(xiàn)如下 問(wèn)題，即輸出NMOS晶體管100或輸出雙極晶體管290的電流驅(qū)動(dòng)器 的性能可識(shí)別地下降，這樣，就很難獲得高電壓的高電流，從而還降 低了傳輸距離。
另外，嵌入在按鍵輸入端口單元中的現(xiàn)有上拉電阻器一般都使用單一的p-通道MOSFET(PMOS)晶體管，其中該按鍵輸入端單元用于 從按鍵矩陣170及180讀取按鍵輸入，且該晶體管具有等同于電阻的 擴(kuò)展長(zhǎng)度，例如圖3中所示的PMOS晶體管(第十四MOS晶體管)710， 并且通過(guò)響應(yīng)于控制信號(hào)pull-up—enb (上拉_啟用)而控制PMOS晶體 管710的柵極來(lái)接通和斷開該上拉電阻器。該上拉電阻器的電阻特性 在于與電源電壓成反比。特別地，由于對(duì)該電阻進(jìn)行調(diào)整，以在電源 電壓為大約3V的條件下進(jìn)行操作，因此該電阻會(huì)在1.5V或更小的低 電源電壓突然地增加。因此，就會(huì)出現(xiàn)如下問(wèn)題，即由于現(xiàn)有的上拉 電阻器的電阻接近于按鍵矩陣中按鍵的斷開電阻器的電阻，因此，即 使該按鍵被斷開時(shí)該輸入端口 An也被讀作低狀態(tài)，這樣，該IC就會(huì)
錯(cuò)誤地認(rèn)為按鍵被接通。

發(fā)明內(nèi)容
因此，構(gòu)想出了本發(fā)明來(lái)解決上述的輸出端口問(wèn)題。本發(fā)明的一 個(gè)目的就是提供一種輸出電流抽運(yùn)電路以及使用該電路的遠(yuǎn)程控制 器，其中根據(jù)電源的壓降來(lái)檢測(cè)電源電壓電平，并且如果電源電壓降 至低于特定電平，則提升該電源電壓并將其提供給嵌入在該IC中的 NMOS晶體管300的柵極或者第五金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管 400的柵極，其中該晶體管提供了安裝在IC外部的輸出雙極晶體管490 的基極電流，從而獲得對(duì)應(yīng)于更高電源電壓的輸出電流的效果。
本發(fā)明的另一目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上拉電阻器的問(wèn) 題，其提供了一種遠(yuǎn)程控制器，其中等同于上拉電阻的聚合、有源或N 井電阻器830串行地與第十五MOS晶體管810相連，其中如圖8所示， 該晶體管80負(fù)責(zé)接通和斷開該上拉電阻器，使得在低電壓時(shí)電阻的增 加速度降低，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中電阻與按鍵斷開電阻一樣地增加 的問(wèn)題，并且由于滿足了在1.5V或更低的低壓下工作，以及在電源電 壓3V的條件下進(jìn)行的工作，所以該遠(yuǎn)程控制器通過(guò)大約1.5V的一個(gè) 電池進(jìn)行工作。根據(jù)本發(fā)明的方面，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種遠(yuǎn)程控制器，
包括按鍵矩陣370，其具有遠(yuǎn)程控制IC的多個(gè)輸出端口和多個(gè)輸入端 口，并且該遠(yuǎn)程控制IC被組合成矩陣結(jié)構(gòu)的按鍵；端口控制單元330， 用于順序地控制該輸出端口 Bl到Bn，以便于從按鍵矩陣中發(fā)現(xiàn)一個(gè) 或多個(gè)已被按下的按鍵；按鍵輸入端口單元340，具有嵌入在其中的上 拉電阻器并且通過(guò)第三緩沖器來(lái)讀取各個(gè)按鍵的輸入狀態(tài)Al至An; 傳輸信號(hào)生成單元，用于生成預(yù)定的傳輸信號(hào)，其中該信號(hào)用于組合 對(duì)應(yīng)于該被按下按鍵的輸入和輸出端口；控制單元320，用于檢測(cè)第一 電源電壓VDD的電平并且響應(yīng)于該傳輸信號(hào)而生成輸出信號(hào)node-B; 第四MOS晶體管300,根據(jù)控制單元的輸出信號(hào)node-B來(lái)接通和斷開 該晶體管300;紅外LED 310，用于當(dāng)驅(qū)動(dòng)第四MOS晶體管時(shí)發(fā)出紅 外射線；電池350，用于為IC和紅外LED供電；以及第三電容器360， 用于穩(wěn)定該第一電源電壓VDD，其中如果該第一電源電壓VDD低于 特定電平，則通過(guò)用提升的電壓驅(qū)動(dòng)該第四晶體管來(lái)抽運(yùn)起該輸出電 流，從而增強(qiáng)了紅外LED的發(fā)射光。
該遠(yuǎn)程控制器可以還包括雙極晶體管490，其與紅外LED相連， 用于允許該紅外LED發(fā)光；第六MOS晶體管480，其被第四MOS晶 體管的提升的輸出電壓斷開；以及第五MOS晶體管400，用于通過(guò)柵 極端來(lái)接收比電源電壓VDD還高的提升電壓，并將該提升的電流提供 給雙極晶體管490的基極端，其中當(dāng)該提升的電流被應(yīng)用于基極端時(shí) 提升該雙極晶體管490的集極電流，并且該提升后的集極電流被提供 給紅外LED。
進(jìn)一步，該按鍵輸入端口可以包括上拉電阻器，而該上拉電阻器 由聚合電阻器，有源電阻器以及N井電阻器中的任何一個(gè)構(gòu)成，其中 上述電阻器在低電壓的情況下電阻增加速度很低，該上拉電阻器的第 一端與第一電源電壓VDD相連，并且第二端與第十五MOS晶體管810 的第一端相連，用于接通和斷開該上拉電阻器；以及第十五MOS晶體 管，它的柵極端用于接收控制信號(hào)pull-upjnb (上拉_啟用)，第二端與按鍵輸入端口An相連，并且第一端與該上拉電阻器相連；并且低電 壓時(shí)電阻增加速度可以被降低，從而該遠(yuǎn)程控制器在低電壓下工作。
另外，該控制單元包括電源電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)第一電源電
壓VDD的電平并生成控制信號(hào)EN，升壓電路單元，用于使用該控制 信號(hào)EN和傳輸信號(hào)來(lái)生成升壓電壓，以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于響應(yīng)于 該升壓電壓和傳輸信號(hào)而生成輸出信號(hào)node-B;并且如果該第一電源 電壓VDD高于特定電壓電平，則禁用該控制信號(hào)EN，且如果該第一 電源電壓VDD低于特定電壓電平，則啟用該控制信號(hào)EN。
同時(shí)，該升壓電路單元可以包括邏輯運(yùn)算單元，用于對(duì)控制信號(hào) 和傳輸信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，以及升壓?jiǎn)卧?，用于響?yīng)于該邏輯運(yùn)算單 元的輸出信號(hào)而生成升壓電壓。該邏輯運(yùn)算單元可以包括第三反相器 511，用于對(duì)該傳輸信號(hào)進(jìn)行反相，以及AND門，用于對(duì)控制信號(hào)EN 和反相后的傳輸信號(hào)進(jìn)行邏輯積運(yùn)算。該升壓?jiǎn)卧梢园ǖ谒姆聪?器521，用于對(duì)邏輯運(yùn)算單元的輸出信號(hào)進(jìn)行反相，第七M(jìn)OS晶體管， 它的柵極端與第四反相器的輸出端相連并且第一端與第二電源電壓 GND相連，第八MOS晶體管，它的柵極端與第四反相器的輸出端相 連并且第一端與用于生成升壓電壓的節(jié)點(diǎn)相連，第九MOS晶體管，它 的柵極端與第七M(jìn)OS晶體管的第二端及第八MOS晶體管的第二端相 連，第一端與用于生成升壓電壓的節(jié)點(diǎn)相連并且第二端與第一電源電 壓VDD相連，第一緩沖器525，用于緩沖該邏輯運(yùn)算單元的輸出信號(hào)， 以及第五電容器526，其第一端與第一緩沖器的輸出端相連并且第二端 與用于生成升壓電壓的節(jié)點(diǎn)相連。該第七M(jìn)OS晶體管可以為NMOS 晶體管，第八和第二 MOS晶體管可以為PMOS晶體管，并且第九MOS 晶體管的容積端可以是浮動(dòng)的。保持第九MOS晶體管的容積端為浮動(dòng)， 而不是將第一電源電壓VDD應(yīng)用于它的bulk端，這是為保持升壓電壓 高于第一電源電壓VDD。
進(jìn)一步，該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元包括第五反相器，用于對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行反相，第十MOS晶體管，它的柵極端與第五反相器的輸出端相連并且
第一端與第二電源電壓GND相連，第十一MOS晶體管，傳輸信號(hào)被 應(yīng)用于它的柵極端，并且它的第一端與第二電源電壓GND相連，且第 二端與用于生成輸出信號(hào)node-B的節(jié)點(diǎn)相連，第十二 MOS晶體管， 它的第一端與升壓電壓相連，第二端與第十MOS晶體管的第二端相連， 并且柵極端與用于生成輸出信號(hào)node-B的節(jié)點(diǎn)相連，以及第十三MOS 晶體管，它的第一端與升壓電壓相連，第二端與用于生成輸出信號(hào) node-B的節(jié)點(diǎn)相連，并且柵極端公共地連接第十MOS晶體管的第二端 以及第十二 MOS晶體管的第二端。該第十和第十一 MOS晶體管可以 為NMOS晶體管，第十二和第十三MOS晶體管可以為PMOS晶體管。
另外，該第四MOS晶體管可以為NMOS晶體管。
進(jìn)一步，第五MOS晶體管可以為NMOS晶體管，并且第六MOS 晶體管可以為PMOS晶體管。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種輸出電流抽運(yùn)電路， 包括控制單元，用于檢測(cè)第一電源電壓VDD的電平，并響應(yīng)于傳輸 信號(hào)而生成輸出信號(hào)node-B;以及輸出單元，其與第一電源電壓VDD 相連，用于接收輸出信號(hào)node-B并生成輸出電流，其中該控制單元檢 測(cè)第一電源電壓VDD的電平，并且如果第一電源電壓VDD降至低于 特定電平，則該控制單元升壓該第一電源電壓VDD并生成輸出信號(hào) node-Bo
這時(shí)，該控制單元可以包括電源電壓檢測(cè)單元，用于檢測(cè)第一電 源電壓VDD的電平并生成控制信號(hào)EN，升壓電路單元，用于使用該 控制信號(hào)EN和傳輸信號(hào)來(lái)生成升壓電壓，以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于響 應(yīng)于該升壓電壓和傳輸信號(hào)而生成輸出信號(hào)node-B。
這里，如果該第一電源電壓VDD高于特定電壓電平，則禁用該控制信號(hào)EN，如果該第一電源電壓VDD低于特定電壓電平，則啟用該 控制信號(hào)EN。
另外，該升壓電路單元可以包括邏輯運(yùn)算單元，用于對(duì)控制信號(hào) 和傳輸信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，以及升壓?jiǎn)卧?，用于響?yīng)于該邏輯運(yùn)算單 元的輸出信號(hào)而生成升壓電壓。
進(jìn)一步，其中該邏輯運(yùn)算單元可以包括第三反相器511，用于對(duì) 該傳輸信號(hào)進(jìn)行反相，以及AND門，用于對(duì)控制信號(hào)EN和反相后的 傳輸信號(hào)進(jìn)行邏輯積運(yùn)算。
并且，該升壓?jiǎn)卧梢园ǖ谒姆聪嗥?21，用于對(duì)邏輯運(yùn)算單 元的輸出信號(hào)進(jìn)行反相，第七M(jìn)OS晶體管，它的柵極端與第四反相器 的輸出端相連并且第一端與第二電源電壓GND相連，第八MOS晶體 管，它的柵極端與第四反相器的輸出端相連并且第一端與用于生成升 壓電壓的節(jié)點(diǎn)相連，第九MOS晶體管，它的柵極端與第七M(jìn)OS晶體 管的第二端及第八MOS晶體管的第二端相連，第一端與用于生成升壓 電壓的節(jié)點(diǎn)相連并且第二端與第一電源電壓VDD相連，第一緩沖器 525，用于緩沖該邏輯運(yùn)算單元的輸出信號(hào)，以及第五電容器526，其 第一端與第一緩沖器的輸出端相連并且第二端與用于生成升壓電壓的 節(jié)點(diǎn)相連。
此外，該第七M(jìn)OS晶體管可以為NMOS晶體管，第八和第九MOS 晶體管可以為PMOS晶體管，并且第九MOS晶體管的容積端可以是浮 動(dòng)的。
另外，進(jìn)一步，該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元可以包括第五反相器，用于對(duì)傳 輸信號(hào)進(jìn)行反相，第十MOS晶體管，它的柵極端與第五反相器的輸出 端相連并且第一端與第二電源電壓GND相連，第十一 MOS晶體管， 傳輸信號(hào)被應(yīng)用于它的柵極端，并且它的第一端與第二電源電壓GND相連，第二端與用于生成輸出信號(hào)node-B的節(jié)點(diǎn)相連，第十二 MOS 晶體管，它的第一端與升壓電壓相連，第二端與第十MOS晶體管的第 二端相連，并且柵極端與用于生成輸出信號(hào)node-B的節(jié)點(diǎn)相連，以及 第十三MOS晶體管，它的第一端與升壓電壓相連，第二端與用于生成 輸出信號(hào)node-B的節(jié)點(diǎn)相連，并且柵極端共同地連接第十MOS晶體 管的第二端以及第十二 MOS晶體管的第二端。
這時(shí)，該第十和第十一 MOS晶體管可以為NMOS晶體管，第十 二和第十三MOS晶體管可以為PMOS晶體管。
進(jìn)一步，該輸出單元可以包括電流源，它的第一端與第一電源電 壓VDD相連并且第二端與用于生成輸出電流的節(jié)點(diǎn)相連，該電流源調(diào) 整電流量，以及第四MOS晶體管，輸出信號(hào)node-B被應(yīng)用于它的柵 極端，并且它的第一端與用于生成輸出電流的節(jié)點(diǎn)相連，并且第二端 與第二電源電壓GND相連。
這時(shí)，該第四MOS晶體管可以為NMOS晶體管。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制器有效之處就在于根據(jù)電源的 壓降來(lái)檢測(cè)電源電壓的電平，并且當(dāng)電源電壓降至特定電平時(shí)升壓并 提供該電源電壓，因此，即使在很低電源電壓的情況下也顯示出較高 的輸出電流特性。
并且，在本發(fā)明中，聚合，有源或N井電阻器串行地與MOS晶 體管相連，作為在按鍵輸入端口端的上拉電阻器，使得即使在與高壓 相比的低壓下也能夠降低上拉電阻的增加速度。因此，有益效果就在 于可以防止由于按鍵的斷開電阻而產(chǎn)生的錯(cuò)誤，并且通過(guò)大約1.5V的 電池就足夠使得遠(yuǎn)程控制器工作。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中具有內(nèi)部類型紅外LED驅(qū)動(dòng)晶體管的一般遠(yuǎn)程
控制器的方框圖2為現(xiàn)有技術(shù)中具有外部類型紅外LED驅(qū)動(dòng)晶體管的一般遠(yuǎn)程 控制器的方框圖3為現(xiàn)有技術(shù)中一般按鍵輸入端口的電路圖
圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有內(nèi)部類型紅外LED驅(qū)動(dòng)晶體管的 一般遠(yuǎn)程控制器的方框圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具有外部類型紅外LED驅(qū)動(dòng)晶體管的 一般遠(yuǎn)程控制器的方框圖6為根據(jù)本發(fā)明的輸出電流抽運(yùn)電路的升壓電路單元的電路
圖7為根據(jù)本發(fā)明的輸出電流抽運(yùn)電路的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的電路
圖8為根據(jù)本發(fā)明的按鍵輸出端口的電路圖；以及 圖9為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明的輸出電流抽運(yùn)電路的工作波形圖 之間的比較圖。
主要附圖標(biāo)記310，410:紅外LED
330，430:端口控制和傳輸信號(hào)生成單元
340，440:按鍵輸入端口單元
350，450:電池
360，460:第三電容器，第四電容器
490:雙極晶體管
370，470:按鍵矩陣(m輸出和n輸入)
320，420:控制單元
321.421:升壓電路單元
322，422:電源電壓檢測(cè)單元
323，423:數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元
300:第四MOS晶體管400:第五MOS晶體管
480:第六MOS晶體管
510:邏輯運(yùn)算單元
511:第三反相器
512:AND門
520:升壓?jiǎn)卧?br> 521:第四反相器
522:第七M(jìn)OS晶體管
523:第八MOS晶體管
524:第九MOS晶體管
525:第一緩沖器
526:第五電容器
620:第十MOS晶體管
630:第十一MOS晶體管
640:第十二 MOS晶體管
650:第十三MOS晶體管
710，810:第十四MOS晶體管，第十五MOS晶體管
720，820:第二緩沖器，第三緩沖器
830:電阻器
具體實(shí)施例方式
下文中將參照附圖來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例
圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的遠(yuǎn)程控制器的如圖中所示，本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制器包括按鍵矩陣370，其中遠(yuǎn)程 控制IC的多個(gè)輸出端口和輸入端口被組合成矩陣結(jié)構(gòu)的按鍵，端口控 制單元330，用于順序地控制輸出端口 Bl-Bm，以便于從按鍵矩陣中找 到一個(gè)或多個(gè)被按下的按鍵，按鍵輸入端口單元340，其具有嵌入在其 中的上拉電阻器并且通過(guò)緩沖器來(lái)讀取各個(gè)按鍵的輸入狀態(tài)Al-An，傳輸信號(hào)生成單元330，用于生成預(yù)定傳輸信號(hào)，用于組合對(duì)應(yīng)于被按
下按鍵的輸入和輸出端口，控制單元320，用于響應(yīng)于該傳輸信號(hào)而檢 測(cè)第一電源電壓VDD的電平并且生成輸出信號(hào)node-B，第四MOS晶 體管300，根據(jù)控制單元的輸出信號(hào)node-B而接通和斷開，紅外LED 310，用于在驅(qū)動(dòng)第四MOS晶體管時(shí)發(fā)出紅外線，電池350，用于為 IC和紅外LED供電，以及第三電容器360，用于穩(wěn)定該第一電源電壓 VDD。
另外，該控制單元檢測(cè)第一電源電壓VDD的電平，并且如果該第 一電源電壓VDD降至低于特定電平，則升壓該第一電源電壓VDD并 生成輸出信號(hào)node-B。
另外，如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程控制器的升壓電路單元包 括邏輯運(yùn)算單元510，用于對(duì)控制信號(hào)EN和傳輸信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算， 以及升壓?jiǎn)卧?20，用于響應(yīng)于該邏輯運(yùn)算單元的輸出信號(hào)而生成升壓 電壓。
另外，如圖6和7所示，根據(jù)本發(fā)明遠(yuǎn)程控制器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元 包括第五反相器610，該用于對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行反相；第十MOS晶體管 620，它的柵極端與第五反相器的輸出端相連，并且第一端與第二電源 電壓GND相連；第十一 MOS晶體管630，傳輸信號(hào)被應(yīng)用于它的柵 極端，并且它的第一端與第二電源電壓GND相連，第二端與用于生成 輸出信號(hào)node-B的節(jié)點(diǎn)相連；第十二MOS晶體管640，它的第一端與 升壓電壓相連，第二端與第十MOS晶體管620的第二端相連，并且柵 極端與用于生成輸出信號(hào)node-B的節(jié)點(diǎn)相連；以及第十三MOS晶體 管650，它的第一端與升壓相連，第二端與用于生成輸出信號(hào)node-B 的節(jié)點(diǎn)相連，并且柵極端公共地連接第十MOS晶體管620的第二端以 及第十二 MOS晶體管640的第二端。
該傳輸信號(hào)為對(duì)應(yīng)于被按下按鍵的內(nèi)部信號(hào)，它是由按鍵輸入端口單元生成的并且通過(guò)紅外LED被傳輸至目的地。
其中，如圖9所示，如果傳輸信號(hào)為GND電平，則該紅外LED 處于ON (接通)狀態(tài)，而如果傳輸信號(hào)為VDD電平，則該紅外LED 處于OFF(斷開)狀態(tài)。當(dāng)然，這是因?yàn)檫m于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的MOS晶 體管為NMOS晶體管，其引起了傳輸信號(hào)的相反相位。
這時(shí)，該第十MOS晶體管620和第H^— MOS晶體管630為NMOS 晶體管，并且第十二 MOS晶體管640和第十三MOS晶體管650為 PMOS晶體管。
下面將描述本發(fā)明實(shí)施例的工作原理。如果第一電源電壓高于預(yù) 定特定電壓電平，則禁用該電源電壓檢測(cè)單元322的輸出信號(hào)EN，使 得該升壓電路單元321不會(huì)升壓第一電源電壓VDD并且因?yàn)槠涫巧龎?電壓而輸出第一電源電壓。如果第一電源電壓VDD降至低于特定電壓 電平，則從這一點(diǎn)啟用該輸出信號(hào)EN，并且該升壓電路單元321能夠 升壓該第一電源電壓VDD。如果要輸出的傳輸信號(hào)為高而同時(shí)啟用輸 出信號(hào)EN，則輸出信號(hào)node-B被轉(zhuǎn)為低，并且第四MOS晶體管300 被斷開，從而該紅外LED310也停止發(fā)光。
這時(shí)，作為升壓電路單元321的輸出的升壓電壓停留在第一電源 電壓VDD的電平，并且相反地，如果傳輸信號(hào)為低，則作為升壓電路 單元321的輸出的升壓電壓變成了升壓電壓。接著，該升壓電壓被提 供給了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元323，這樣，如圖9所示，該輸出信號(hào)node-B就 到達(dá)了升壓后的電壓電平。因此，第四MOS晶體管300的柵極電壓變 得高于第一電源電壓VDD，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比顯示出了改進(jìn)后的電 流特性，其中在現(xiàn)有技術(shù)中，柵極電壓變?yōu)榈谝浑娫措妷篤DD的電平。 因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由改進(jìn)后電流驅(qū)動(dòng)的紅外LED 310發(fā)出了更 強(qiáng)的光，并且提供了更遠(yuǎn)的傳輸距離。當(dāng)?shù)诰臡OS晶體管524被斷開時(shí)，該第一電源電壓VDD被應(yīng)用 于第五電容器526的負(fù)(-)端。因此，被添加給第一電源電壓VDD 的電容器526的充電電壓產(chǎn)生升壓電壓，其中傳輸信號(hào)為高時(shí)對(duì)該電 容器526進(jìn)行充電并且該第一電源電壓VDD被應(yīng)用于負(fù)(-)端，接 著，將該充電電壓輸出。
另外，如圖8中所示，作為根據(jù)本發(fā)明嵌入在按鍵輸入端口單元 中的上拉電阻器，其中該按鍵輸入端口單元從按鍵矩陣370中讀取按 鍵輸入，等同于上拉電阻的聚合，有源或N井電阻器830串行地與第 十五MOS晶體管810相連，其中該第十五MOS晶體管810負(fù)責(zé)接通 和斷開該上拉電阻器。因此，降低了低電壓時(shí)的電阻增加速度，這樣， 就解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，即，電阻的增加達(dá)到了按鍵斷開電阻的 程度。因此，滿足了在1.5V或更低的低電壓下的工作，以及在電源電 壓3V的條件下工作。
這是因?yàn)楫?dāng)應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)B的電壓為高時(shí)，應(yīng)用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)的電阻降低，這樣，僅僅通過(guò)1.5V的電壓就能在FET 300獲 得足夠的電流。
在如圖5所示的本發(fā)明的另一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)該紅外LED的晶體 管為安裝在遠(yuǎn)程控制IC外部的雙極晶體管490。在這種情況下，按照 與圖4相同的方式，該遠(yuǎn)程控制器包括按鍵矩陣470，其中遠(yuǎn)程控制IC 的多個(gè)輸出端口和輸入端口被組合成矩陣結(jié)構(gòu)的按鍵，端口控制單元 430，用于順序地控制輸出端口 Bl-Bm，以便于從按鍵矩陣中找到一個(gè) 或多個(gè)被按下的按鍵，按鍵輸入端口單元440，其具有嵌入在其中的上 拉電阻器并且通過(guò)緩沖器來(lái)讀取各個(gè)按鍵的輸入狀態(tài)Al-An，傳輸信 號(hào)生成單元430，用于生成預(yù)定傳輸信號(hào)，用于組合對(duì)應(yīng)于被按下的按 鍵的輸入端口和輸出端口，控制單元420，用于檢測(cè)第一電源電壓VDD 的電平并且響應(yīng)于該傳輸信號(hào)而生成輸出信號(hào)node-B，第五MOS晶體 管400，其根據(jù)控制單元的輸出信號(hào)node-B而接通和斷開，第六MOS晶體管480，其與第五MOS晶體管相反地接通和斷開，雙極晶體管490， 通過(guò)接收第五和第六MOS晶體管的輸出作為基極端的輸入而被接通和 斷開，紅外LED 410，用于在驅(qū)動(dòng)雙極晶體管時(shí)發(fā)出紅外線，電池450， 用于為IC和紅外LED供電，以及第四電容器460，用于穩(wěn)定該第一電 源電壓VDD。按照與圖4所示相同的方式，如果該第一電源電壓VDD 降至低于特定電平，則由電源電壓檢測(cè)單元422檢測(cè)到，并且將輸出 信號(hào)EN傳輸給升壓電路單元421。如果傳輸信號(hào)為高，則升壓電路單 元輸出第一電源電壓VDD作為升壓電壓，而如果傳輸信號(hào)為低，則該 升壓電路單元輸出高于第一電源電壓VDD的升壓后的電壓作為升壓電 壓。接著，該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元423接收該升壓電壓，并且如果傳輸信號(hào) 為高，則該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元輸出低輸出作為輸出信號(hào)node-B，以斷開第 五MOS晶體管400并接通第六MOS晶體管480，從而斷開該雙極晶 體管4卯，并且該紅外LED停止發(fā)光。相反地，如果傳輸信號(hào)為低， 則該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元輸出升壓電壓作為輸出信號(hào)node-B，以接通第五 MOS晶體管400并斷開第六MOS晶體管480，從而接通該雙極晶體管 490，并且該紅外LED開始發(fā)光。這時(shí)，由于升壓電壓被應(yīng)用于第五 MOS晶體管400的柵極，因此更高的基極電流被提供給雙極晶體管。 因此，由于該紅外LED被雙極晶體管的更高電流驅(qū)動(dòng)，因此它發(fā)出了 更強(qiáng)的光，并且能夠確保更遠(yuǎn)的傳輸距離。
下文中，參照?qǐng)D4-7來(lái)更詳細(xì)地描述升壓電路單元中充電以及數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換單元中升壓和輸出的原理和過(guò)程，其中這些原理和過(guò)程是通過(guò)
包含在升壓電路單元和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元中的晶體管的工作來(lái)進(jìn)行的。
該升壓電路單元321或421使用控制信號(hào)EN和傳輸信號(hào)來(lái)生成 升壓電壓。
這時(shí)，由于第一電源電壓VDD高于預(yù)定特定電壓電平，因此當(dāng)控 制信號(hào)EN被禁用時(shí)，穿過(guò)AND門512的信號(hào)就被固定為低，而與傳 輸信號(hào)的狀態(tài)無(wú)關(guān)。在第四轉(zhuǎn)換器521將AND門512的輸出信號(hào)反相為高。這時(shí)，第七M(jìn)OS晶體管522，其為NMOS晶體管，被接通，并 且第八MOS晶體管523，其為PMOS晶體管，被斷開。另外，由于第 七M(jìn)OS晶體管被接通，因此第九MOS晶體管524，其為PMOS晶體 管，也如上所述被接通。
另外，通過(guò)第一緩沖器525將AND門512的輸出信號(hào)應(yīng)用于電容 器526的負(fù)(-)端作為第二電源電壓GND，并且穿過(guò)被接通的第九 MOS晶體管524的第一電源電壓VDD被應(yīng)用于正(+ )端，從而對(duì)電 容器進(jìn)行充電。沒有被升壓的第一電源電壓被輸出作為升壓電壓，其 為升壓電路單元321或421的輸出。
如果該第一電源電壓降至低于特定電壓電平并且控制信號(hào)EN被 啟用，則該升壓電路單元321或421開始工作。
這時(shí)，如果傳輸信號(hào)為高，則穿過(guò)第三轉(zhuǎn)換器511的信號(hào)被反相 為低，且因此，穿過(guò)AND門的信號(hào)被固定為低。這時(shí)，如上所述，由 于第九MOS晶體管524被接通，因此作為升壓電路單元321或421的 輸出的升壓電壓就與第一電源電壓相同。
另一方面，如果傳輸信號(hào)為低，則穿過(guò)第三轉(zhuǎn)換器511的信號(hào)被 反相為高，因此，穿過(guò)AND門的信號(hào)變?yōu)楦摺?br> 這時(shí)，與上述情況相反，該第七M(jìn)OS晶體管522，其為NMOS 晶體管，被斷開，并且第八MOS晶體管523，其為PMOS晶體管，被 接通。另外，由于第八MOS晶體管523被接通，因此第九MOS晶體 管524，其為PMOS晶體管，被斷開。
當(dāng)?shù)诰臡OS晶體管524被斷開時(shí)，該第一電源電壓VDD被應(yīng)用 于電容526的負(fù)(-)端。因此，被添加給第一電源電壓VDD的電容 器526的充電電壓產(chǎn)生升壓電壓，其中傳輸信號(hào)為高時(shí)對(duì)該電容器526進(jìn)行充電并且該第一電源電壓VDD被應(yīng)用于負(fù)(-)端，接著，將升 壓電壓輸出。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的輸出電流抽運(yùn)電路的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的電路 圖。參看圖4， 5和7，該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元323或423響應(yīng)于該升壓電壓 和傳輸信號(hào)而生成第一輸出信號(hào)node-B。
如果傳輸信號(hào)為高，則該第十一 MOS晶體管630和第十二 MOS 晶體管640被接通，并且第十MOS晶體管620和第十三MOS晶體管 650被斷開。因此，該第一輸出信號(hào)node-B被輸出為低，并且第四或 第五MOS晶體管300或400被斷開。這時(shí)，對(duì)應(yīng)于第一電源電壓VDD 的電流被輸出作為輸出電流。
另一方面，如果傳輸信號(hào)為低，則該第十MOS晶體管620和第十 三MOS晶體管650被接通，并且第十一MOS晶體管630和第十二 MOS 晶體管640被斷開。因此，升壓電壓被輸出作為第一輸出信號(hào)node-B， 并且第四或第五MOS晶體管300或400被接通。因此，即使是在低電 壓狀態(tài)的第一電源電壓VDD時(shí)也示出了對(duì)應(yīng)于高電壓的輸出電流的電 流特性。
雖然在已經(jīng)進(jìn)行的描述中將第四和第五MOS晶體管300和400 限為NMOS晶體管，但是這只是為了便于說(shuō)明，并且也可以按照相同 的方式采用PMOS晶體管。
圖9為當(dāng)?shù)谝浑娫措妷旱陀谔囟娖綍r(shí)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明 的輸出電流抽運(yùn)電路的工作波形圖之間的比較圖。
參看圖9，可以理解的是，當(dāng)?shù)谝浑娫措妷篤DD低于特定電壓時(shí)， 當(dāng)傳輸信號(hào)被從高反相為低時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輸出信號(hào)node-A被從 GND改變?yōu)閂DD，而根據(jù)本發(fā)明的輸出信號(hào)node-B被從GND改為升壓到高于第一電源電壓VDD的升壓電壓。相反，當(dāng)?shù)谝浑娫措妷篤DD 高于特定電平時(shí)，本發(fā)明的輸出信號(hào)node-B也與現(xiàn)有技術(shù)中的輸出信 號(hào)node-A —樣從GND改為VDD。
雖然已經(jīng)參照附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但 是這些實(shí)施例僅僅用于說(shuō)明目的。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)可以 理解的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范疇的情況下能夠進(jìn)行各種修改 和改變。因此，本發(fā)明的技術(shù)范疇?wèi)?yīng)該由所附權(quán)利要求的技術(shù)精神所 規(guī)定。
例如，適于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的MOS晶體管可以為PMOS晶體管。 在這種情況下，傳輸信號(hào)與節(jié)點(diǎn)B的輸出電壓之間的相位沒有變化， 并且按鍵輸入端口單元生成具有不同相位(即，180度相反相位)的信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程控制器，包括按鍵矩陣(370)，其具有矩陣結(jié)構(gòu)的多個(gè)按鍵；傳輸信號(hào)生成單元(330)，用于生成對(duì)應(yīng)于被按下的按鍵的預(yù)定傳輸信號(hào)；電源電壓檢測(cè)器，用于檢測(cè)電源電壓(VDD)的電平并且輸出對(duì)應(yīng)于該電源電壓電平的控制信號(hào)；升壓電路，用于將電源電壓保持為預(yù)定電平；以及輸出單元，用于提供輸出信號(hào)，而與電源電壓的電平無(wú)關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的遠(yuǎn)程控制器，其中，該升壓電路通過(guò)升壓該 電源電壓來(lái)將電源電平保持直至電源電壓的下降的電平。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的遠(yuǎn)程控制器，其中，該控制信號(hào)是用于確定 該升壓電路的驅(qū)動(dòng)的信號(hào)；如果檢測(cè)到的電源電壓電平降至低于特定電平，則該電源電壓檢 測(cè)器生成控制信號(hào)以啟用(驅(qū)動(dòng))信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的遠(yuǎn)程控制器，其中，該升壓電路從電源電壓 檢測(cè)器和傳輸信號(hào)生成單元接收傳輸信號(hào)和控制信號(hào)，由控制信號(hào)驅(qū) 動(dòng)，并生成對(duì)應(yīng)于該傳輸信號(hào)的升壓后的電源電壓。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的遠(yuǎn)程控制器，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用 于使用傳輸信號(hào)和升壓后的電源電壓來(lái)生成輸出信號(hào)(node-B)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中任何一個(gè)的遠(yuǎn)程控制器，其中，該控制 單元包括FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)并輸出保持的電源電壓，其中通過(guò)輸 出信號(hào)(Node-B)來(lái)控制該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的接通/斷開。
7. —種輸出電流抽運(yùn)電路，包括電源電壓檢測(cè)器，用于檢測(cè)電源電壓(VDD)的電平并且輸出對(duì) 應(yīng)于該電源電壓電平的控制信號(hào)；升壓電路，用于將電源電壓保持為預(yù)定電平；以及 輸出單元，用于提供輸出信號(hào)，而與電源電壓的電平無(wú)關(guān)
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的遠(yuǎn)程控制器，其中，該升壓電路通過(guò)升壓該 電源電壓來(lái)將電源電平保持直至電源電壓的下降的電平。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的遠(yuǎn)程控制器，其中，該控制信號(hào)是用于確定 該升壓電路的驅(qū)動(dòng)的信號(hào)；如果檢測(cè)到的電源電壓電平降至低于特定電平，則該電源電壓檢 測(cè)器生成控制信號(hào)以啟用(驅(qū)動(dòng))信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的電路，其中，如果檢測(cè)到的電源電壓(VDD) 的電平高于特定電壓電平，則該電源電壓檢測(cè)器生成控制信號(hào)以禁用(停止)信號(hào)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO的遠(yuǎn)程控制器，其中，該升壓電路從電源電 壓檢測(cè)器和傳輸信號(hào)生成單元接收傳輸信號(hào)和控制信號(hào)，由控制信號(hào) 驅(qū)動(dòng)，并生成對(duì)應(yīng)于該傳輸信號(hào)的升壓后的電源電壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的遠(yuǎn)程控制器，進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元， 用于使用傳輸信號(hào)和升壓的電源電壓來(lái)生成輸出信號(hào)(node-B)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7到12中任何一個(gè)的遠(yuǎn)程控制器，其中，該輸 出單元包括FET (場(chǎng)效應(yīng)晶體管)并輸出保持的電源電壓，其中通過(guò) 輸出信號(hào)(Node-B)來(lái)控制該場(chǎng)效應(yīng)晶體管的接通/斷開。
全文摘要
一種遠(yuǎn)程控制器，包括按鍵矩陣，其具有矩陣結(jié)構(gòu)的多個(gè)按鍵；傳輸信號(hào)生成單元，用于生成對(duì)應(yīng)于被按下的按鍵的預(yù)定傳輸信號(hào)；電源電壓檢測(cè)器，用于檢測(cè)電源電壓的電平并且輸出對(duì)應(yīng)于該電源電壓電平的控制信號(hào)；升壓電路，用于將電源電壓保持為預(yù)定電平；以及輸出單元，用于提供輸出信號(hào)，而與電源電壓的電平無(wú)關(guān)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)將高于電源電壓的電壓應(yīng)用于用于輸出最終電流的MOS晶體管的柵極，能夠在相同的電源電壓下獲得更高的輸出電流。
文檔編號(hào)G05F1/10GK101290712SQ20081000924
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者徐浚浩, 李正禹 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社;Eta芯片株式會(huì)社