CN109239583A - 检测引脚悬空状态的电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种检测引脚悬空状态的电路，包括：与待测引脚相连的检测单元，用于检测所述待测引脚在接入电源和接地状态下的阻值；与所述检测单元相连的判断单元，用于比较所述待测引脚在接入电源状态的阻值和第一预定阈值，得到第一比较结果；以及比较所述待测引脚在接地状态下的阻值和第二预定阈值，得到第二比较结果。通过上述公开的电路可以检测出引脚是否悬空。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种检测引脚悬空状态的电路。
背景技术
引脚是从集成电路引出与外围电路的接线口，所有的引脚就构成了这块芯片的接口。芯片通过融化的锡将引脚和印制电路板，即PCB线路板上的焊盘焊接在一起。
现有技术中，由于焊盘和元器件可焊性差，印刷参数不正确，再流焊温度和升温速度不当等因素可能会造成虚焊。虚焊会造成芯片引脚开路，使得引脚是悬空状态。如果引脚处于悬空状态，那么会被微弱电流造成既能充电到电源电压又能放电到接地电压。如果引脚是焊接良好的，那么会有外接的电源或地或电阻等，就不会被微弱电流造成既能充电到电源电压又能放电到接地电压。
现有技术的缺点在于，在手机、平板等电子设备的批量生产中，由于PCB上芯片众多而密集，工厂不可能有效监测到每个引脚的焊接质量情况。对于虚焊的芯片，只能靠整机的电性能测试来筛除。而如果虚焊的引脚没有设置上拉或下拉电阻，处于悬空状态，则每次上电后该引脚的状态都是不确定的，其电压值可能是0到电源电压之间的一个任意值，因此芯片是时而能工作，时而不能工作，所以存在处于悬空状态的引脚漏检、误检的可能。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种检测引脚悬空状态的电路，以解决芯片时而能工作，时而不能工作，并且存在处于悬空状态的引脚漏检、误检的可能。
一种检测引脚悬空状态的电路，包括：
与待测引脚相连的检测单元，用于检测所述待测引脚在接入电源和接地状态下的阻值；
与所述检测单元相连的判断单元，用于比较所述待测引脚在接入电源状态的阻值和第一预定阈值，得到第一比较结果；以及比较所述待测引脚在接地状态下的阻值和第二预定阈值，得到第二比较结果。
可选地，所述检测单元，包括：
第一基准电阻，第二基准电阻，第一开关，第二开关以及电源；
所述第一基准电阻的一端连接所述电源，另一端连接第一开关，所述第一开关的另一端连接所述第二开关，所述第二开关的另一端连接所述第二基准电阻，所述第二基准电阻的另一端接地，所述第一开关和所述第二开关的公共端连接所述待测引脚和所述判断单元。
可选地，所述判断单元，包括：
第一比较器和第二比较器；
所述第一比较器的第一输入端输入所述待测引脚在接入电源状态下的阻值，所述第一比较器的第二输入端输入所述第一预定阈值，所述第一比较器的输出端输出所述第一比较结果；
所述第二比较器的第二输入段输入所述待测引脚在接地状态下的阻值，所述第二比较器的第一输入端输入第二预订阈值，所述第二比较器的输出端输出所述第二比较结果。
可选地，还包括：
第一触发器和第二触发器；
所述第一触发器的数据输入端连接所述第一比较器的输出端，所述第一触发器的时钟输入端接收电平信号，所述第一触发器的输出端输出第一触发结果；
所述第二触发器的数据输入端连接所述第二比较器的输出端，所述第二触发器的时钟输入端接收电平信号，所述第二触发器的输出端输出第二触发结果。
可选地，还包括：
控制门和与所述控制门连接的控制支路；
所述控制门分别接收所述第一触发结果和所述第二触发结果，若所述第一触发结果和所述第二触发结果满足预定要求，则所述控制门控制所述控制支路工作；
其中，所述预定要求用于反映出所述待测引脚处于悬空状态；
所述控制支路用于将所述待测引脚上拉到固定电压或电源、或者将所述待测引脚下拉到地。
可选地，所述控制支路，包括：
第三开关和电阻；其中，所述电阻的第一端连接所述待测引脚，所述第三开关的控制端连接所述控制门，所述第三开关的第一端连接所述电阻的第二端，所述第三开关的第二端接地、接电源或者接固定电压。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的检测引脚悬空状态的电路中，通过判断单元比较所述待测引脚在接入电源状态的阻值和第一预定阈值，得到第一比较结果；以及比较所述待测引脚在接地状态下的阻值和第二预定阈值，得到第二比较结果。通过得到的第一比较结果与第二比较结果就可以判断出待测引脚是否开路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种检测引脚悬空状态的方框图；
图2为本发明实施例公开的一种检测引脚悬空状态的电路图；
图3为本发明实施例公开的另一种检测引脚悬空状态的电路图；
图4为本发明实施例公开的一种确定悬空状态的引脚的电压的电路图；
图5为本发明实施例公开的另一种确定悬空状态的引脚的电压的电路图；
图6为本发明实施例公开的上电时序图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
现有技术中，无论是从贴片方式，还是贴片检测方式，亦或是提高焊接质量，都无法杜绝引脚开路的产生，并且还存在SMT贴片焊接质量不好，焊点只有微弱的连接，极有可能设备出厂后，在运输或用户使用过程中遇到应力，焊点脱落，造成芯片引脚开路的情况。为此，很多工厂希望可以在设备出厂之前的整机测试中将此现象检测出来，避免流出厂外。
因此，本发明实施例公开了一种检测引脚悬空状态的电路，以解决引脚开路但没有检测出来的问题。进一步的，还能将引脚设定为确定状态，使其接地或接电源，方便工厂后续检测。
本发明实施例提供了一种检测引脚悬空状态的电路，如图1所示，包括：检测单元101和判断单元102。
检测单元101与待测引脚相连，检测单元101与判断单元102相连，用于检测所述待测引脚在接入电源和接地状态下的阻值。
可选地，检测单元101的一种实施方式，如图2所示，包括：第一基准电阻203，第二基准电阻204，第一开关205，第二开关206以及电源207。其中，第一基准电阻203一端连接电源207，另一端连接第一开关205，第一开关205的另一端连接第二开关206，第二开关206的另一端连接第二基准电阻204，第二基准电阻204的另一端接地，第一开关205和第二开关206的公共端连接判断单元和待测引脚。
其中，结合图2和图6，第一开关205的控制信号为CHG信号，在t1时间段内，CHG信号为高电平，控制第一开关205闭合，第一开关205导通。电源207通过第一基准电阻203和第一开关205接通待测引脚。如果待测引脚处于悬空状态，在电源207接通待测引脚的状态下，并没有充放电通路，则引脚对电源呈高阻态，检测单元101检测到的阻值会无限大。
第二开关206的控制信号为DISCHG信号，在t2时间段内，DISCHG信号CHG信号为高电平，控制第二开关206闭合，第二开关206导通。待测引脚通过第二开关206和第二基准电阻204接地。同理，在待测引脚处于悬空状态，引脚对地也呈高组态，检测单元101检测到的阻值也会无限大。
判断单元102用于比较所述待测引脚在接入电源状态的阻值和第一预定阈值，得到第一比较结果；以及比较所述待测引脚在接地状态下的阻值和第二预定阈值，得到第二比较结果。通过上述公开的电路可以检测出引脚是否悬空。
可选地，判断单元202的一种实施方式，同样参见图2，包括：第一比较器208和第二比较器209。其中，第一比较器208的第一输入端输入待测引脚在接入电源状态下的阻值，第一比较器208的第二输入端输入第一预定阈值；第二比较器209的第二输入端输入所述待测引脚在接地状态下的阻值，第二比较器209的第一输入端输入第二预定阈值。
其中，第一预定阈值是接近电源电压VCC的一个基准电压，第二预定阈值是接近地电压的一个基准电压。另外，如果待测引脚到地和电源的总的电容为Cpad，闭合第一开关205的时间为t1，闭合第二开关206的时间为t2，那么t1和t2需满足：t1>3*第一基准电阻203*Cpad,t2>3*第二基准电阻204*Cpad。如果t1和t2时间太短，则对端口所述待测引脚的充放电过程还未完成，比较器判断结果不准。
需要说明的是，参见图2，闭合第一开关205，接电源207通过第一基准电阻203接入至待测引脚。由于有电阻接入待测引脚，待测引脚的阻值会发生变化，电压也会发生相应变化。第一比较器208的第一输入端连接第一开关205用于连接待测引脚的端口，则可以接收待测引脚因通过第一基准电阻203接入电源而产生的电压，第一比较器208将第一输入端接收的电压值和第二输入端接收的第一预定阈值进行比较，得到第一比较结果。
闭合第二开关206，将接地的第二基准电阻204接入至待测引脚。由于有电阻接入待测引脚，此时待测引脚的阻值会发生变化，电压也会发生相应变化。第二比较器209的第二输入端连接第二开关206用于连接待测引脚的端口，则可以接收待测引脚因通过第二基准电阻204接地而产生的电压，第二比较器209将第二输入端接收的电压值和第一输入端接收的第二预定阈值进行比较，得到第二比较结果。
可以理解的是，在所述待测引脚在接入电源的状态下，第一比较器208，比较待测引脚的电压是否被充高到超过第一预定阈值，在所述待测引脚在接入地的状态下，第二比较器209，比较待测引脚的电压是否被放低到低于第二预定阈值。
还需要说明的是，可以如图2所示，第一比较器208的同相输入端输入所述待测引脚在接入电源状态下的阻值，反相输入端输入第一预定阈值；第二比较器209的输入端反相输入所述待测引脚在接地状态下的阻值，同相输入端输入第二预定阈值。在所述待测引脚在接入电源状态下的阻值高于第一预定阈值时，第一比较器208得到的第一比较结果为高电平，反之为低电平；同理，在所述待测引脚在接地状态下的阻值高于第二预定阈值时，第一比较器208得到的第二比较结果为低电平，反之为高电平。通过识别第一比较结果和第二比较结果的类型，则可以确定出待测引脚是否处于悬空状态。
当然，第一比较器208和第二比较器209的两个输入端的连接方式并不仅限于图2所示，可以为其他方式，例如：第一比较器208的同相输入端输入所述待测引脚在接入电源状态下的阻值，反相输入端输入第一预定阈值；第二比较器209的同相输入端输入所述待测引脚在接地状态下的阻值，反相输入端输入第二预定阈值。
可选的，本申请的另一实施例中，所述检测引脚悬空状态的电路，如图3所示，除了包括检测单元101和判断单元102之外，还可以包括：第一触发器310和第二触发器311。其中，第一触发器310的数据输入端连接第一比较器208的输出端，第一触发器310的时钟输入端接收电平信号CHGB，第一触发器310的输出端输出第一触发结果。第二触发器311的数据输入端连接第二比较器209的输出端，第二触发器311的时钟输入端接收电平信号DISCHGB，第二触发器311的输出端输出第二触发结果。
具体地，如图6所示，第一触发器310在电平信号CHGB的上升沿时刻DFF1，对第一比较器208输出信号进行采集。基于触发器的原理，触发器的次态取决于电平信号CHGB的上升沿时刻DFF1到来之前的数据输入端的状态。所以，如果第一比较器208输出的是高电平信号，那么第一触发器310输出的也是高电平信号。同理，第二触发器311在电平信号DISCHGB的上升沿时刻DFF2，对第二比较器209输出信号进行采集。基于触发器的原理，触发器的次态取决于电平信号DISCHGB的上升沿时刻DFF2到来之前的数据输入端的状态。所以，如果第二比较器209输出的是高电平信号，那么第二触发器311输出的也是高电平信号。
基于触发器的原理，第一触发器310和第二触发器311使得电平信号受到干扰的可能性降低，能够较长时间维持电平信号的状态，方便后续确定悬空状态的所述引脚的电压。
本发明另一实施例还提供了一种检测引脚悬空状态的电路，如图4所示，包括，检测单元401，判断单元402，第一触发器310，第二触发器311以及控制单元。
检测单元401和判断单元402与对应图1和图2的实施例中检测单元101和判断单元102的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。
其中，控制单元，包括：控制门403和与控制门403连接的控制支路404。
控制门403接收所述第一触发结果和所述第二触发结果，若所述第一触发结果和所述第二触发结果满足预定要求，则控制门403控制所述控制支路404工作；其中，所述预定要求用于反映出所述待测引脚处于悬空状态。
控制支路404用于将所述待测引脚下拉到地。
需要说明的是，判断单元402的实现形式如图4所示，则控制门403接收的第一触发器器310输出的第一触发结果为高电平，且控制门403接收的第二触发器311输出的第二触发结果为高电平的情况下，说明待测引脚既能被充高到接近电源电压又能被放低到接近接地电压，则待测引脚是处于悬空状态，此时控制门403操控控制支路404将待测引脚的电压下拉到地。
可选地，同样如图4所示，控制支路404，可以包括：第三开关405和电阻406；其中：电阻406的第一端连接所述待测引脚，第三开关405的控制端连接控制门403，第三开关405的第一端连接电阻406的第二端，第三开关405的第二端接地。
当第一比触发结果和第二触发结果满足预定要求，则控制门403控制所述控制支路404工作时，第三开关405闭合，待测引脚被电阻下拉到地，之后待测引脚都为确定的接地状态。
本发明另一实施例还提供了一种检测引脚悬空状态的电路，如图5所示，包括，检测单元501，判断单元502，第一触发器310，第二触发器311以及控制单元。
检测单元501和判断单元502与对应图1和图2的实施例中检测单元101和判断单元102的执行过程以及原理相同，这里不再赘述。
其中，控制单元，包括：控制门503和控制门503连接的控制支路504。
控制门503接收所述第一触发结果和所述第二触发结果，若所述第一触发结果和所述第二触发结果满足预定要求，则控制门503控制所述控制支路504工作；其中，所述预定要求用于反映出所述待测引脚处于悬空状态。
控制支路504用于将所述待测引脚上拉到电源。可选地，控制支路504除了将所述待测引脚上拉到电源，还可以将其上拉到固定电压。
需要说明的是，判断单元502的实现形式如图5所示，则控制门503接收的第一触发器310输出的第一触发结果为高电平，且控制门503接收的第二比较器311输出的第二触发结果为高电平的情况下，说明待测引脚既能被充高到接近电源电压又能被放低到接近接地电压，则待测引脚是处于悬空状态，此时控制门503操控控制支路504将待测引脚的电压上拉到电源。
可选地，同样如图5所示，控制支路504，包括：电源507，第三开关505和电阻506；
电阻506的第一端连接所述待测引脚，第三开关505的控制端连接控制门503，第三开关505的第一端连接电阻506的第二端，第三开关505的第二端连接电源507。当第一触发结果和第二触发结果满足预定要求，则控制门503控制所述控制支路504工作时，第三开关505闭合，待测引脚电压被拉至电源507电压，为固定的上拉状态。
本发明的上述实施例，可以通过一个控制门和控制支路将悬空状态的引脚通过电阻上拉到电源或固定电压，或者下拉到地，悬空状态的引脚将被确定，若是确定的工作，则不用重新贴片；若确定的不工作，工厂可以通过电性能测试发现芯片未正常工作，从而发现芯片开路的问题，从而减少了引脚开路设备的出厂。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种检测引脚悬空状态的电路，其特征在于，包括：
与待测引脚相连的检测单元，用于检测所述待测引脚在接入电源和接地状态下的阻值；
与所述检测单元相连的判断单元，用于比较所述待测引脚在接入电源状态的阻值和第一预定阈值，得到第一比较结果；以及比较所述待测引脚在接地状态下的阻值和第二预定阈值，得到第二比较结果。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述检测单元，包括：
第一基准电阻，第二基准电阻，第一开关，第二开关以及电源；其中：
所述第一基准电阻的一端连接所述电源，另一端连接所述第一开关，所述第一开关的另一端连接所述第二开关，所述第二开关的另一端连接所述第二基准电阻，所述第二基准电阻的另一端接地，所述第一开关和所述第二开关的公共端连接所述待测引脚和所述判断单元。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述判断单元，包括：
第一比较器和第二比较器；其中：
所述第一比较器的第一输入端输入所述待测引脚在接入电源状态下的阻值，所述第一比较器的第二输入端输入所述第一预定阈值，所述第一比较器的输出端输出所述第一比较结果；
所述第二比较器的第二输入端输入所述待测引脚在接地状态下的阻值，所述第二比较器的第一输入端输入第二预订阈值，所述第二比较器的输出端输出所述第二比较结果。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括：
第一触发器和第二触发器；其中：
所述第一触发器的数据输入端连接所述第一比较器的输出端，所述第一触发器的时钟输入端接收电平信号，所述第一触发器的输出端输出第一触发结果；
所述第二触发器的数据输入端连接所述第二比较器的输出端，所述第二触发器的时钟输入端接收电平信号，所述第二触发器的输出端输出第二触发结果。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，还包括：
控制门和与所述控制门连接的控制支路；
所述控制门分别接收所述第一触发结果和所述第二触发结果，若所述第一触发结果和所述第二触发结果满足预定要求，则所述控制门控制所述控制支路工作；
其中，所述预定要求用于反映出所述待测引脚处于悬空状态；
所述控制支路用于将所述待测引脚上拉到固定电压或电源、或者将所述待测引脚下拉到地。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述控制支路，包括：
第三开关和电阻；
其中，所述电阻的第一端连接所述待测引脚，所述第三开关的控制端连接所述控制门，所述第三开关的第一端连接所述电阻的第二端，所述第三开关的第二端接地、接电源或者接固定电压。
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