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一种编程器高速IO与驱动电路制造技术

技术编号:24330194 阅读:30 留言:0更新日期:2020-05-29 19:20
本发明专利技术公开了一种编程器高速IO与驱动电路,包括FPGA芯片U1A、电阻RS1、光耦继电器OP1、二极管DC1、三极管QC1、三极管QP1和三极管QN1,其特征在于,所述FPGA芯片U1A的通用口IO1连接电阻RS1,电阻RS1的另一端连接锁紧座ZIF1,光耦继电器的A端连接锁紧座ZIF1,B端连接VDD/VPP/GND驱动电路,光耦继电器OP1的C端接VCC,D端接继电器驱动信号。使用本发明专利技术电路结构,在FPGA IO与锁紧座ZIF1上芯片引脚通讯时,OP1是断开状态,其AB端结电容最小仅1pF,通用编程器产品的IO时钟速度最高可达60MHz,远远超过其他公司的同类产品;而且因为引入光耦继电器OP1做隔离,可以选用输出端结电容较大的48路集成功率驱动芯片,替代复杂的分立件与通用数字集成芯片构成的驱动电路,VDD/VPP/GND驱动电路的成本可以降低50%以上,线路板尺寸减小70%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种编程器高速IO与驱动电路
本专利技术涉及编程器
,具体是一种编程器高速IO与驱动电路。
技术介绍
目前,其他公司的全驱通用编程器,所采用的IO驱动结构如图1所示(实际产品有48到144路相同的IO驱动电路),ZIF1是编程器锁紧座接口,接目标芯片的引脚,这些引脚的功能可以是通用IO,芯片供电VDD,芯片编程高压VPP或者电源GND,所以需要配上图1这样的电路来完成不同的功能。这种电路结构存在一个瓶颈,就是编程时IO的速度上不去,尤其是目标芯片内置弱上拉双向IO的数据总线,比如NAND闪存,读写速度很难超过1MB/S。另外VPP电路的功耗非常大,RS1必须使用大功率的电阻,发热量大。具体原因如下:QC1/QP1/QN1这三个三极管的CE极之间都存在结间电容,不同型号的三极管,这个电容的容量在数pF到数十pF之间,多个三极管的结间电容与RS1构成了RC积分电路,致使高速IO信号波形出现严重失真,限制了编程器读写速度的提升。如果要解决速度瓶颈,只有两个途径,一是降低VDD/VPP/GND驱动电路的结电容,这个因半导体工艺的限制,目前很难做出PN结电容更小的三极管。二是减小RS1的阻值,但这个电路中,RS1又作为VPP电压的限流电阻,保护FPGAIO不被烧坏。想要提高速度,就必须解决RS1电阻与VDD/VPP/GND驱动电路结电容的矛盾。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种编程器高速IO,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:2.一种编程器高速IO与驱动电路,包括FPGA芯片U1A、电阻RS1、光耦继电器OP1、二极管DC1、三极管QC1、三极管QP1和三极管QN1,其特征在于,所述FPGA芯片U1A的通用口IO1连接电阻RS1,电阻RS1的另一端连接锁紧座ZIF1,光耦继电器的A端连接锁紧座ZIF1,B端连接二极管DC1的阴极、三极管QP1的集电极和三极管QN1的集电极,二极管DC1的阳极连接三极管QC1的集电极,三极管QC1的基极连接VDD驱动信号,三极管QC1的发射极连接电源VDD,三极管QP1的发射极连接电源VPP,三极管QP1的基极连接VPP驱动信号,三极管QN1的基极连接GND驱动信号,三极管QN1的发射极连接GND,光耦继电器OP1的C端接VCC,D端接继电器驱动信号。作为本专利技术的进一步方案:所述的VDD/VPP/GND驱动电路,包括二极管DC1、三极管QC1、三极管QP1和三极管QN1以及配套的通用数字集成电路,既可以用分立元器件与通用数字集成电路构成,也可以是专用的集成功率驱动芯片。作为本专利技术的进一步方案:所述光耦继电器型号为AQY221、TLP3214、TLP3215、TLP3115、G3VM-51或其他参数接近的光耦继电器中的一种,其共同特点是AB两端之间的结电容在1pF-12pF之间。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:使用本专利技术电路结构,在FPGAIO与锁紧座ZIF1上芯片引脚通讯时,OP1是断开状态,其AB端结电容最小仅1pF,通用编程器产品的IO时钟速度最高可达60MHz,远远超过其他公司的同类产品;而且因为引入光耦继电器OP1做隔离,可以选用输出端结电容较大的48路集成功率驱动芯片,替代复杂的分立件驱动电路,VDD/VPP/GND驱动电路的成本可以降低50%以上,线路板尺寸减小70%以上。附图说明图1是现有技术的电路图。图2是本专利技术的电路图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。3.请参阅图2,实施例1:本专利技术实施例中,一种编程器高速IO与驱动电路,包括FPGA芯片U1A、电阻RS1、光耦继电器OP1、二极管DC1、三极管QC1、三极管QP1和三极管QN1,其特征在于,所述FPGA芯片U1A的通用口IO1连接电阻RS1,电阻RS1的另一端连接锁紧座ZIF1,光耦继电器的A端连接锁紧座ZIF1,B端连接二极管DC1的阴极、三极管QP1的集电极和三极管QN1的集电极,二极管DC1的阳极连接三极管QC1的集电极,三极管QC1的基极连接VDD驱动信号,三极管QC1的发射极连接电源VDD,三极管QP1的发射极连接电源VPP,三极管QP1的基极连接VPP驱动信号,三极管QN1的基极连接GND驱动信号,三极管QN1的发射极连接GND,光耦继电器OP1的C端接VCC,D端接继电器驱动信号。本设计为解决高速IO的RS1电阻与VDD/VPP/GND驱动电路结电容的矛盾,使用了光耦继电器OP1来隔离VDD/VPP/GND驱动电路的结电容,提高FPGAIO通讯速度。因为ZIF1对应的待烧录芯片引脚,此处可以分为2种情况:VDD/VPP/GND功率驱动脚或者信号IO,因此我们分2种情况来分析:1、当锁紧座ZIF1位置对应的芯片引脚为VDD/VPP/GND功率驱动时,MCU或者FPGA控制继电器驱动信号拉低,OP1内部的LED点亮,因为内AB之间是两个光敏MOS反向串联,有光照导通后可以通过双向信号和电流,此时输出端A/B之间相当于一根导线,此时VDD/VPP/GND驱动电路可以正常工作;2、当锁紧座ZIF1位置对应的芯片引脚为信号IO时,MCU或者FPGA控制继电器驱动信号拉高,OP1内部的LED熄灭,输出端A/B之间断开,此时VDD/VPP/GND驱动电路被OP1隔离,而且OP1的结电容最小仅1pF,FPGAIO通讯信号波形畸变非常小,读写速度更快。使用此电路结构,我们的通用编程器产品的IO时钟速度最高可达60MHz,远远超过其他公司的同类产品;而且因为引入光耦继电器OP1做隔离,可以选用输出端结电容较大的48路集成功率驱动芯片,替代复杂的分立件驱动电路,VDD/VPP/GND驱动电路的成本可以降低50%以上,线路板尺寸减小70%以上。实施例2:在实施例1的基础上,光耦继电器型号为AQY221、TLP3214、TLP3215、TLP3115、G3VM-51或其他参数接近的光耦继电器中的一种,其共同特点是AB两端之间的结电容在1pF-12pF之间。对于本领域技术人员而言,显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种编程器高速IO与驱动电路,包括FPGA芯片U1A、电阻RS1、光耦继电器OP1、二极管DC1、三极管QC1、三极管QP1和三极管QN1,其特征在于,所述FPGA芯片U1A的通用口IO1连接电阻RS1,电阻RS1的另一端连接锁紧座ZIF1,光耦继电器的A端连接锁紧座ZIF1,B端连接二极管DC1的阴极、三极管QP1的集电极和三极管QN1的集电极,二极管DC1的阳极连接三极管QC1的集电极,三极管QC1的基极连接VDD驱动信号,三极管QC1的发射极连接电源VDD,三极管QP1的发射极连接电源VPP,三极管QP1的基极连接VPP驱动信号,三极管QN1的基极连接GND驱动信号,三极管QN1的发射极连接GND,光耦继电器OP1的C端接VCC,D端接继电器驱动信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种编程器高速IO与驱动电路,包括FPGA芯片U1A、电阻RS1、光耦继电器OP1、二极管DC1、三极管QC1、三极管QP1和三极管QN1,其特征在于,所述FPGA芯片U1A的通用口IO1连接电阻RS1,电阻RS1的另一端连接锁紧座ZIF1,光耦继电器的A端连接锁紧座ZIF1,B端连接二极管DC1的阴极、三极管QP1的集电极和三极管QN1的集电极,二极管DC1的阳极连接三极管QC1的集电极,三极管QC1的基极连接VDD驱动信号,三极管QC1的发射极连接电源VDD,三极管QP1的发射极连接电源VPP,三极管QP1的基极连接VPP驱动信号,三极管QN1的基极连接GND驱动信号,三极管QN1的...

【专利技术属性】
技术研发人员:季春
申请(专利权)人:季春
类型:发明
国别省市:安徽;34

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