数据接口电路、耗材芯片、耗材盒及成像系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于耗材芯片的数据接口电路、耗材芯片、耗材盒及成像系统，其中数据接口电路包括用于对耗材芯片接收到的输入电压进行分压的输入分压电路，过压保护电路，开漏输出电路；输入分压电路包括第一和第二分压电阻；过压保护电路包括输入缓冲器和开关管；输入缓冲器用于接收输入分压电路的分压输出信号，输入缓冲器的输出端用于输出读写识别信号；开漏输出电路包括NMOS管和第三电阻；NMOS管的栅极与耗材芯片晶圆的片内数据输出端连接。使得电阻、NMOS晶体管等元件构成的数据接口电路通过半导体工艺集成到耗材芯片晶圆中，该数据接口电路在满足了半导体芯片的耐压要求的同时，还减小了耗材芯片的面积，降低成本，提高了芯片电路的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及打印耗材技术，尤其涉及一种用于耗材芯片的数据接口电路、耗材芯片、耗材盒及成像系统。
技术介绍
耗材芯片是设置在打印耗材上用于存储与打印耗材相关信息的芯片，例如耗材型号、生产日期、剩余量、打印页数等信息，通过从该耗材芯片上读取信息，可使打印成像设备识别打印耗材，还可获知打印耗材的使用状态等信息。打印耗材包括容纳碳粉的硒鼓、粉盒或容纳墨水的墨盒、打印头等，一般也称之为耗材盒。在耗材芯片上，一般设置有通信接口，打印成像设备通过该通信接口，与耗材芯片通信并相互传输信息。如图1所示，目前存在一种耗材芯片，其具有双向输入/输出的通信接口11。用作输入端口时，当打印成像设备向通信接口11输入一个大于16V的电压时，表示对芯片进行写操作；当打印成像设备向通信接口11输入一个3.3V的电压时，表示对芯片进行读操作。而用作输出端口时，当耗材芯片输出数据为1，通信接口11会输出逻辑低电平(例如0-1.3V)，当耗材芯片输出数据为0时，通信接口11会输出高阻态，此时，如果在打印成像设备中将通信接口11连接到上拉电阻，则输出高电平。然而，在常规互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，简称“CMOS”)工艺中，输入接口12、输出接口13的输入电压要求小于5V。为了将COMS工艺应用到适用于上述的打印成像设备的耗材芯片中，通信接口11需要通过外接独立的耐高压的分压电阻来判断输入信号的电压，使得打印成像设备输入24V高压时，输入接口12、输出接口13接收到的电压不会大于5V。如图1所示，在耗材芯片上，设置第一电阻14和第二电阻15，输入接口12通过这两个分压电阻来判断输入信号的电压，以判断其打印成像设备是执行写操作还是读操作。而耗材芯片需要对外输出时，为了适应输入的高压，就需要外接耐高压的三极管16，构成开漏输出电路。这种方案的缺陷是需要在耗材芯片的PCB板上外接电阻、三极管或半导体MOS管等分立元件，增加成本、无法将芯片体积缩小，而且降低了芯片的可靠性。
技术实现思路
本技术提供一种数据接口电路、包含该数据接口电路的耗材芯片晶圆及具有该耗材芯片晶圆的成像系统，以解决现有技术中在有限的芯片体积内外接分立电气元件，占用芯片空间的问题。本技术一个方面提供一种用于耗材芯片的数据接口电路，包括：用于对耗材芯片接收到的输入电压进行分压的输入分压电路、过压保护电路和开漏输出电路；所述输入分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联连接；所述第一分压电阻的第一端用于接收数据输入信号，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接；所述第二分压电阻的第二端接地；所述过压保护电路包括输入缓冲器和开关管；所述输入缓冲器的输入端连接在所述第一分压电阻与所述第二分压电阻之间，用于接收所述输入分压电路的分压输出信号，所述输入缓冲器的输出端与所述开关管的控制端连接；所述输入缓冲器的输出端用于输出读写识别信号；所述开关管的输出端接地；所述开漏输出电路包括N型金属-氧化物-半导体NMOS管和第三电阻；所述第三电阻的第一端与所述第一分压电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述开关管的输入端和所述NMOS管的漏极连接；所述NMOS管的源极接地；所述NMOS管的栅极与所述耗材芯片的片内数据输出端连接。根据如上所述的数据接口电路，可选地，所述第一分压电阻、所述第二分压电阻、所述第三电阻均为多晶硅电阻。根据如上所述的数据接口电路，可选地，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的电阻值的比值为2:1至10:1。根据如上所述的数据接口电路，可选地，所述开关管为NMOS管，所述输入缓冲器包括两级的反相器。根据如上所述的数据接口电路，可选地，所述开关管为PMOS管，所述输入缓冲器包括一级的反相器。根据如上所述的数据接口电路，可选地，所述开关管与所述NMOS管导通后的源极与漏极之间的电压与0V之间的偏差在预设范围内。本技术另一个方面提供一种耗材芯片，包括：芯片基板及设置在所述芯片基板上的耗材芯片晶圆，所述耗材芯片晶圆包括片内数据输出端、信号输入接口、上述任一项所述的数据接口电路，所述数据接口电路与所述片内数据输出端连接，用于接收所述片内数据输出端加载在所述开漏输出电路上的信号，当所述信号为逻辑高电平，所述开漏输出电路的所述NMOS管导通；当所述信号为逻辑低电平，所述开漏输出电路的所述NMOS管截止；所述数据接口电路与所述信号输入接口连接，用于接收外部设备对所述耗材芯片的输入电压以对所述耗材芯片进行读写操作。本技术另一个方面提供一种耗材盒，包括盒体，在所述盒体上设置有如上述所述的耗材芯片。本技术另一个方面提供一种成像系统，包括成像设备、上述所述的耗材盒，所述耗材芯片用于接收所述成像设备发送的输入电压，以使所述成像设备对所述耗材芯片进行读写操作。由上述技术方案可知，本技术提供的用于耗材芯片的数据接口电路、耗材芯片、耗材盒及成像系统，其中数据接口电路包括用于对耗材芯片接收到的输入电压进行分压的输入分压电路，输入分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻；第一分压电阻与第二分压电阻串联连接；第一分压电阻的第一端用于接收数据输入信号，第二端与第二分压电阻的第一端连接；第二分压电阻的第二端接地；还包括过压保护电路，过压保护电路包括输入缓冲器、开关管；输入缓冲器的输入端连接在第一分压电阻与第二分压电阻之间，用于接收输入分压电路的分压输出信号，输入缓冲器的输出端与开关管的控制端连接；输入缓冲器的输出端用于输出读写识别信号；开关管的输出端接地；还包括：开漏输出电路，开漏输出电路包括N型金属-氧化物-半导体NMOS管、第三电阻；第三电阻的第一端与第一分压电阻的第一端连接，第三电阻的第二端分别与开关管的输入端和NMOS管的漏极连接；NMOS管的源极接地；NMOS管的栅极与耗材芯片的片内数据输出端连接。从而使得电阻、NMOS晶体管等元件构成的数据接口电路可以通过半导体工艺集成到耗材芯片晶圆中，该数据接口电路在满足了半导体芯片的耐压要求的同时，还减小了耗材芯片的面积，降低成本，提高了芯片电路的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于耗材芯片的数据接口电路，其特征在于，包括：用于对耗材芯片接收到的输入电压进行分压的输入分压电路、过压保护电路和开漏输出电路；所述输入分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联连接；所述第一分压电阻的第一端用于接收数据输入信号，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接；所述第二分压电阻的第二端接地；所述过压保护电路包括输入缓冲器和开关管；所述输入缓冲器的输入端连接在所述第一分压电阻与所述第二分压电阻之间，用于接收所述输入分压电路的分压输出信号，所述输入缓冲器的输出端与所述开关管的控制端连接；所述输入缓冲器的输出端用于输出读写识别信号；所述开关管的输出端接地；所述开漏输出电路包括N型金属‑氧化物‑半导体NMOS管和第三电阻；所述第三电阻的第一端与所述第一分压电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端分别与所述开关管的输入端和所述NMOS管的漏极连接；所述NMOS管的源极接地；所述NMOS管的栅极与所述耗材芯片的片内数据输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于耗材芯片的数据接口电路，其特征在于，包括：
用于对耗材芯片接收到的输入电压进行分压的输入分压电路、过压保护
电路和开漏输出电路；
所述输入分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；所述第一分压电
阻与所述第二分压电阻串联连接；所述第一分压电阻的第一端用于接收数据
输入信号，所述第一分压电阻的第二端与所述第二分压电阻的第一端连接；
所述第二分压电阻的第二端接地；
所述过压保护电路包括输入缓冲器和开关管；所述输入缓冲器的输入端
连接在所述第一分压电阻与所述第二分压电阻之间，用于接收所述输入分压
电路的分压输出信号，所述输入缓冲器的输出端与所述开关管的控制端连接；
所述输入缓冲器的输出端用于输出读写识别信号；所述开关管的输出端接地；
所述开漏输出电路包括N型金属-氧化物-半导体NMOS管和第三电阻；所
述第三电阻的第一端与所述第一分压电阻的第一端连接，所述第三电阻的第
二端分别与所述开关管的输入端和所述NMOS管的漏极连接；所述NMOS管的
源极接地；所述NMOS管的栅极与所述耗材芯片的片内数据输出端连接。
2.根据权利要求1所述的数据接口电路，其特征在于，所述第一分压电
阻、所述第二分压电阻、所述第三电阻均为多晶硅电阻。
3.根据权利要求1所述的数据接口电路，其特征在于，所述第一分压电
阻与所述第二分压电阻的电阻值的比值为2:1至10:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雄伟，薛茹燕，孙万里，
申请(专利权)人：珠海艾派克微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44