[发明专利]一种机器人自动控制集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，尤其涉及一种机器人自动控制集成电路。

背景技术

半导体集成电路内部电源与地线之间存在退耦合电容，电路板上的电源与半导体集成电路封装管壳电源之间存在封装电感，封装管壳电源和半导体集成电路内部电源之间存在片上寄生电感，电路板上的地线与半导体集成电路封装管壳地线之间存在封装电感。当开关不断的左右切换时，半导体集成电路的电源线与电路板上的地线中有较大的瞬态电流变化，这一瞬态电流经过封装电感产生较大的交流电压差波动，将造成半导体集成电路内部电源与内部地线电压、半导体集成电路内部电源与电路板上的电源与地线电压不同。这一现象叫做地弹效应，此效应在电源与地线中引入了地弹噪声。低频时，地噪声主要是因为构成地线的导体等效为电阻，电路系统的电流都要流经地线而产生的电势差波动。高频时，地噪声主要是因为构成地线的导体等效为电感，电路系统的电流快速变化地经过这个等效电感时，等效电感两端激发出更强的电压扰动。

由于地弹效应使地线电压升高、电源线电压降低，在电路工作的过程中使输出管的栅源电压减小，从而使驱动电流按平方率减小，大大减弱了输出电路性能。当输出电路驱动TTL电路时，由于地线电压的升高与电源线电压的降低，使输出电路输出的低电平信号与高电平信号达不到TTL电平的要求，从而产生逻辑错误。更为严重的是，由于地线长长地延伸到电路板的边缘，像一根发射天线一样不断地向外辐射“地噪声”。

在自动化生产中通常都需要监测机械的生产状态，一旦有故障出现，必须立即停止操作；在故障排除以后，才自动恢复生产。而由上述地弹效应的情况影响下，可能导致无法及时执行紧急事件或自动恢复生产。因此，需要设计的一种机器人自动控制集成电路，以解决自动化生产中的安全问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种机器人自动控制集成电路，解决了自动化生产中的安全问题。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明提出一种机器人自动控制集成电路，其特征在于，包括：钳位电路、抑制干扰电路、检测电路、反相电路；

所述钳位电路包括第一P晶体管(P1)、第二P晶体管(P2)、第三P晶体管(P3)及第一N晶体管(N1)，

其中，所述第一P晶体管(P1)的源极与第二P晶体管(P2)的源极同时连接至电源电压VDD；

所述第三P晶体管(P3)的源极连接至第一P晶体管(P1)的栅极、漏极及第二P晶体管(P2)的栅极，栅极、漏极接地；

所述第一N晶体管(N1)的栅极、漏极并接后连接至第二P晶体管(P2)的漏极，源极接地；

所述检测电路包括第二N晶体管(N2)、第三N晶体管(N3)、第四N晶体管(N4)及第四P晶体管(P4)，

其中，所述第四P晶体管(P4)的漏极与第四N晶体管(N4)的漏极同时连接至电源电压VDD，漏极与第二N晶体管(N2)的漏极、第四N晶体管(N4)的栅极连接；

所述第三N晶体管(N3)的漏极与第二N晶体管(N2)的源极、第四N晶体管(N4)的源极连接，源极接地；

所述第二N晶体管(N2)的栅极、第三N晶体管(N3)的栅极及第四P晶体管(P4)的栅极同时连接至所述钳位电路中第二P晶体管(P2)的漏极。

优选地，所述抑制干扰电路包括二极管D1、第一电阻(R1)、第一电容(C1)，所述二极管D1与第一电阻(R1)电连接，串联的二极管D1、第一电阻(R1)与第二电容(C2)同时与第四P晶体管(P4)并联电连接。

优选地，所述二极管D1为肖特基二极管，包括IN5818或IN5819。

优选地，所述反相电路的型号为74LS04；

优选地，所述反相电路包括第五P晶体管(P5)、第五N晶体管(N5)，所述第五P晶体管(P5)与第五N晶体管(N5)在电源端与地之间串联连接，其中，所述第五P晶体管(P5)的源极接到电源端；

所述第五N晶体管(N5)的栅极与第五P晶体管(P5)的栅极同时接到接到检测电路中第四P晶体管(P4)的漏极，源极接地，漏极接到第五P晶体管(P5)的漏极，并输出控制信号。

优选地，所述集成电路中的分压比例可通过调整第一电阻(R1)与第二P晶体管(P2)的尺寸确定。

优选地，所述钳位电路中的钳位分压比例可通过调整第一N晶体管(N1)与第二P晶体管(P2)的尺寸确定。

优选地，所述晶体管采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。