应用在打印机上的激励响应模拟电路的制作方法

专利名称：应用在打印机上的激励响应模拟电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及打印机领域，特别涉及一种应用在打印机上的激励响应模拟电路。
背景技术：
喷墨打印机中的控制部分主要由控制芯片、喷墨打印机组成，如图1所示，其中， 控制芯片一般和墨盒绑定，作用是控制墨盒和喷墨打印机匹配及后续打印过程中打印信息 的提供，在控制芯片中，记录有关墨盒型号、颜色、墨水总量等初始信息及在后续打印过程 中得到的打印日期、墨盒中的墨水余量等打印信息。喷墨打印机存储有预设墨盒的型号和 颜色等初始信息。在开始打印时，喷墨打印机向绑定在墨盒上的控制芯片发送一个检测信号；控制 芯片接收到检测信号后，根据自身存储的初始信息生成检测信号的响应，发送给喷墨打印 机，喷墨打印机将接收的该响应和存储的初始信息进行匹配，匹配成功后，控制打印机主体 应用墨盒中的墨水打印。在打印过程中，喷墨打印机记录打印日期、墨盒中的墨水余量等打 印信息。在一次打印完成时，喷墨打印机会将打印日期、墨盒中的墨水余量等打印信息传 送给控制芯片保存，用于在下一次打印时从控制芯片中读取。如果读取到墨盒中的墨水余 量不足时，则会提醒用户更换或停止控制打印过程。可见，喷墨打印机在打印过程中，需要对安装在该打印机上的墨盒进行匹配，匹配 的方式为确定绑定在墨盒上的芯片存储的初始信息和喷墨打印机存储的初始信息是否匹 配，匹配后，该打印机才能打印。这种方法被喷墨打印机生产厂商利用，在绑定在墨盒上的 芯片上设置能够匹配喷墨打印机的初始信息，从而对喷墨打印机使用的墨盒进行垄断销售 及加价销售，提高了用户使用该喷墨打印机的成本。喷墨打印机生成厂商还把这种方法应用在对墨盒中的墨水余量是否充盈的判断 上，具体过程以下进行详细叙述。图2为现有的喷墨打印机控制部分结构二示意图，在图1所示结构的基础上，为了 对墨盒的墨水余量进行测量，其又在墨盒中设置了压电陶瓷模块，该压电陶瓷模块由位于 墨盒中的腔体和粘于压电传感器组成。在测试墨盒中的墨水余量时，喷墨打印机向该压电 陶瓷模块的压电传感器发送较高电压的直流脉冲，该直流脉冲会导致压电传感器产生机械 形变，相当于对腔体敲击了一下；随后，腔体产生的共振引起压电传感器的振动，产生相应 的电压，压电传感器将相应的电压信号的频率发送给喷墨打印机处理。由于不同的电压信 号的频率代表墨盒中的墨水容量信息，所以喷墨打印机根据反馈得到的电压信号的频率就 可以确定当前墨盒中的墨水余量，根据确定的墨水余量不足的结果提醒使用的用户及时更 换墨盒或控制打印主体不再打印。该压电陶瓷模块同样可以设置在控制芯片上或单独绑定在墨盒上。这种对墨盒中的墨水余量是否充盈的判断存在着缺点第一，压电陶瓷模块所使用的腔体材料的成本和涉及制造成本较高；第二，将该压电陶瓷所使用的腔体要设置在墨 盒之中，其密封性较差，墨盒中的墨水容易泄漏；第三，将该压电陶瓷所使用的腔体长期浸 泡在墨水中，易腐蚀。另外，喷墨打印机生产厂商为了进一步对墨盒进行垄断，利用该压电陶瓷模块的 特性，喷墨打印机除了测试该压电陶瓷模块的谐振特性外，还测试了其在不同极性的激励 信号下的充放电特性等，这样，在确定墨盒中的墨水余量同时，对反馈得到的激励响应和预 设的有墨水余量的激励响应进行匹配，确定是否进行继续打印以及是否通知用户。例如喷 墨打印机向该压电陶瓷模块发送激励信号，该激励信号可以为对该压电陶瓷模块进行充电 后再撤消的信号，在反馈给喷墨打印机的电压信号的频率时将压电传感器电压下降速度的 信号附加上作为反馈的激励响应，用于匹配喷墨打印机预设的激励响应；还例如，喷墨打印 机向该压电陶瓷模块发送激励信号，该信号可以为对该压电陶瓷模块进行不同电源极性 的较高电压的直流脉冲，将压电传感器在不同电源极性下的电压信号的频率作为激励响应 发送给喷墨打印机，用于匹配喷墨打印机预设的激励响应。可以看出，喷墨打印机厂商在喷墨打印机上的喷墨打印机上设置了匹配墨盒的过 程，特别是匹配墨盒的墨水余量是否充盈的过程，为了正常使用喷墨打印机厂商提供的喷 墨打印机，必须使用喷墨打印机厂商提供墨盒，这给用户的使用带来不方便及提高成本，也 限制了其他墨盒厂商的公平竞争机会。为了解决这个问题，就出现了激励响应模拟电路，该电路绑定在墨盒上或独立设 置，用于接收喷墨打印机发送的各种激励特性的激励信号后，根据激励信号生成匹配于喷 墨打印机的激励响应后，该激励响应用于表示墨盒中的墨水充盈信息，发送给喷墨打印机 匹配。具体地，公开号为CN101298213的实用新型专利申请中就公开了一种激励响应模 拟电路结构，包括所述振荡电路并联、串联或嵌入到阻容网络，正反极性电路并联、串联或 嵌入到阻容网络中，或/和振荡电路并联或串联正反极性电路。振荡电路的作用是当喷墨 打印机为所述电路附加激励信号时，通过该电路得到匹配于喷墨打印机的激励响应的谐振 特性，正反极性电路的作用是当喷墨打印机为所述电路附加的激励信号具有不同电源极性 时，使得所述电路具有不同的阻抗及时间常数，阻容网络的作用是当喷墨打印机为所述电 路附加不同时长的激励信号时，所述电路能够反馈匹配于喷墨打印机的激励响应的充放电 特性。所述电路结构中的其中一种结构如图3所示，其中的Pl和P2为该电路的受激点，也 就是喷墨打印机用于为该激励响应模拟电路结构附加激励信号的端点。喷墨打印机厂商为了打击兼容耗材生产厂商，对检测带有传感器墨盒的谐振特 性进行更严格的限定，即不单只需要检测压电传感器的不同极性下激励响应模拟电路的 谐振特性和充放电特性，还需要检测压电传感器在不同电压下的充放电特性。公开号为 CN101293428的实用新型专利申请就公开了这种激励响应模拟电路，包括振荡电路、阻容 网络、正反极性电路和非线性模块，其中，振荡电路、正反极性电路和非线性模块嵌入、并 联或串联到阻容网络中。所述非线性模块的作用是当喷墨打印机为所述电路附加不同电压 差的充放电激励信号时，通过所述电路得到喷墨打印机设定的激励响应的充放电特性。所 述电路结构中的其中一种结构如图4所示。无论采用上述哪一种激励响应模拟电路结构，其中的正反极性电路主要由结型场
5效应管组成。如图5所示，在图中，受激点为P5和P6，结型场效应管Ql和电阻R2构成了正 反极性电路，串联于阻容网络中。当在图5所示电路结构的两个受激点P5和P6之间加正 向电压时，即受激点P5电压高于受激点P6电压时，结型场效应管Ql是截止的，该电路中的 激励响应中的充放电特性是由电阻R2的阻值、阻容网络电路及非线性模块共同得到；而当 在图5所示电路结构的两个受激点P5和P6之间加反向电压时，即受激点P5电压低于受激 点P6电压时，结型场效应管Ql导通，电阻R2被短路，电路中的激励响应就缺少了电阻R2 的阻值，从而在不同正反极性激励信号的情况下，实现不同的充放电特性。但是，由于结型场效应管Ql的栅极和源极及栅极和漏极之间存在两个PN结，当两 个受激点P5和P6之间加反向电压时，栅极和漏极之间的PN结由于栅极接高电压而正向导 通，且由于栅极和漏极之间的导通电阻远远小于阻容网络和非线性模块中的电阻阻值，所 以栅极和漏极之间会先于阻容网络和非线性模块而导通，从而使得阻容网络和非线性模块 被短路，不能为阻容网络和非线性模块中的电容进行充电，失去了阻容网络和非线性模块 在电路中的作用。为了解决这个问题，常常采用在结型场效应管Ql的栅极上串接一个大电 阻，比如大于100兆欧的大电阻，阻止结型场效应管Ql的栅极和漏极之间的PN结导通或使 其缓慢导通，从而解决该问题。然而，采用这种解决方案会引起多方面的问题，比如，串接大阻值电阻会引起结型 场效应管Ql的开关及截止时间延长，并且使得两个受激点P5和P6之间呈直流特性，因而 导致该电路的激励响应特性变差，偏离了喷墨打印机设定的激励响应特性。串接大阻值电 阻还增加了电路成本，不利于电路集成化并且容易产生寄生效应导致该电路的激励响应 特性变差。另外，无论采用上述哪一种激励响应模拟电路结构，正反极性电路都可以采用设 置电阻电容和参考电位来实现，通过参考电位和在激励响应模拟电路两端附加的激励电压 配合改变在不同电源极性下的所述激励响应模拟电路的阻抗及时间常数。通常都是以地 (GND)作为正反极性电路的参考电位，如图6所示的具有正反极性电路的激励响应模拟电 路结构二示意图，电容C9和电阻R5的阻抗及时间常数与电容Cll和电阻R6的不同，当P7 端接高电压，P8端接地时，电容Cl 1和电阻R6被短路，只有电容C9和电阻R5接入阻容网络 中；当P7端接地，P8端接高电压时，电容C9和电阻R5被短路，只有电容Cll和电阻R6接 入阻容网络中，这样就能满足喷墨打印机附加的激励信号中的一端电压为0的情况。但是， 如果喷墨打印机为所述电路两端附加的激励信号都是为高电平信号，如两端附加的信号分 别为4伏和40伏，则通过参考电位为GND的正反极性电路就不能使电路具有满足喷墨打印 机要求的不同阻抗和时间常数。因此，目前激励响应模拟电路的兼容性比较差，适用的喷墨 打印机类型有限。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种应用在打印机上的激励响应模拟电路，改善正反 极性电路特性的基础上模拟匹配于喷墨打印机的激励响应。根据上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一种应用在打印机上的激励响应模拟电路，包括振荡电路、阻容网络及正反极性 电路，其中，所述振荡电路并联、串联或嵌入到阻容网络，正反极性电路并联、串联或嵌入到阻容网络中，或/和振荡电路并联或串联正反极性电路，所述正反极性电路包括绝缘栅场 效应管，其中，喷墨打印机测试具有不同极性的激励信号经过所述激励响应模拟电路，得到打印 机所设定的不同谐振特性和不同充放电特性。该电路还包括非线性电路，并联、串联或嵌入到阻容网络中，用于当喷墨打印机 为所述激励响应模拟电路附加不同电压差的充放电激励信号时，通过所述激励响应模拟电 路得到喷墨打印机设定的激励响应的充放电特性。所述正反极性电路采用一个或多个绝缘栅场效应管组成，当正反极性电路采用多 个绝缘栅场效应管时，所述多个绝缘栅场效应管并联或串联。所述正反极性电路还包括一个或多个阻容调节模块，分别串联在所述绝缘栅场效 应管的源极或漏极上；或者所述阻容网络包括一个或多个阻容调节模块，分别串联在所述绝缘栅场效应 管的源极或漏极上。所述串联或并联在不同的绝缘栅场效应管的阻容调节模块不同或相同。所述绝缘栅场效应管为P型或N型，为N型时，其衬底接低电位，为P型时，其衬底 接高电位。所述绝缘栅场效应管的衬底悬空。该电路还包括电位控制模块，用于根据喷墨打印机附加到所述激励响应模拟电路 两端的激励信号调整所述正反极性电路中的电压参考点的电位，使电压参考点和激励响应 模拟电路两端中的其中一端连通。所述正反极性电路采用一个或多个绝缘栅场效应管组成时，所述正反极性电路中 的电压参考点为绝缘栅场效应管的衬底，当所述绝缘栅场效应管为N型时，通过电位控制 模块使其衬底接低电位，为P型时，通过电位控制模块使其衬底接高电位。一种应用在打印机上的激励响应模拟电路，包括振荡电路、阻容网络及正反极性 电路，其中，所述振荡电路并联、串联或嵌入到阻容网络，正反极性电路并联、串联或嵌入到 阻容网络中，或/和振荡电路并联或串联正反极性电路，还包括电位控制模块，根据喷墨打 印机附加到激励响应模拟电路两端的激励信号调整正反极性电路中的电压参考点的电位， 使电压参考点和激励响应模拟电路两端中的其中一端连通。该电路还包括非线性电路，并联、串联或嵌入到阻容网络中，用于当喷墨打印机为 所述激励响应模拟电路附加不同电压差的充放电激励信号时，通过所述激励响应模拟电 路得到喷墨打印机设定的激励响应的充放电特性。所述电位控制模块由两个开关模块组成，每个开关模块的输入端分别连接到激励 响应模拟电路的其中一受激端上，每个开关模块的输出端连接到正反极性电路的电压参考 点上，每个开关模块的控制端连接到激励响应模拟电路的另一受激端上。所述开关模块由一个或多个场效应管组成，所述场效应管为多个时，并联或串联， 其中的场效应管的漏极为输入端，栅极为控制端，源极为输出端。所述电位控制模块还包括保护电路，用于保护开关模块。由上述技术方案可见，本实用新型将现有的激励响应模拟电路中的正反极性电路 采用绝缘栅场效应管，或者绝缘栅场效应管和阻容调节模块实现，其中，阻容调节模块中的电容阻隔激励响应模拟电路中的直流通路，阻容调节模块在正反极性的激励信号下使激励 响应模拟电路具有不同阻抗和时间常数，由于绝缘栅场效应管的绝缘性好，改善了激励响 应模拟电路的直流特性，可以模拟匹配于喷墨打印机的激励响应，因此不需要像现有技术 那样在结型场效应管的栅极上串接大阻值的电阻，从而节省成本且利于集成化。更进一步地，当正反极性电路采用设置参考电位来实现时，本实用新型在现有的 激励响应模拟电路中还增加了电位控制模块，用于为激励响应模拟电路中的正反极性电路 提供参考电位，即以喷墨打印机附加到激励响应模拟电路两端的激励信号相近的电压作为 参考电位。这样，就不像现有技术那样，必须以固定的参考电位作为正反极性电路的参考电 位，而是可以根据需要通过电位控制模块设置不同的参考电位，使得本实用新型提供的激 励响应模拟电路兼容性强，可以模拟匹配于多种不同类型的喷墨打印机的激励响应。综上，本实用新型提供的打印机上的激励响应模拟电路在改善正反极性电路特性 的基础上模拟匹配于喷墨打印机的激励响应。

图1为现有的喷墨打印机控制部分结构一示意图；图2为现有的喷墨打印机控制部分结构二示意图；图3为现有的激励响应模拟电路结构一示意图；图4为现有的激励响应模拟电路结构二示意图；图5为现有的具有正反极性电路的激励响应模拟电路结构一示意图；图6为现有的具有正反极性电路的激励响应模拟电路结构二示意图；图7为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路结构一示意图；图8为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路一的实施例一结 构示意图；图9为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模块电路二的实施例二结 构示意图；图10为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟方法一流程图；图11为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路结构二示意图；图12为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路结构二实施例一 示意图；图13为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路结构二实施例二 示意图；图14为本实用新型提供的电位控制模块结构示意图；图15为本实用新型提供的开关模块的结构一示意图；图16 图18为本实用新型提供的开关模块的结构二示意图；图19 图20为本实用新型提供的具有保护的开关模块结构示意图；图21为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟方法二流程图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施 例，对本实用新型作进一步详细说明。
8[0060]图7为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路一示意图，该结构 中的正反极性电路采用绝缘栅场效应管及阻容调节模块实现。具体地，和现有技术图5中 的激励响应模拟电路相比，其中的正反极性电路采用了 N型的绝缘栅场效应管Q2依次串接 电阻Rl和电容Cl实现，其中，N型的绝缘栅场效应管Q2的栅极与该电路的一个受激端连 接，源极与电阻Rl串接，漏极与阻容网络相连接，衬底连接低电位作为参考电位。电阻Rl 和电容Cl构成了阻容调节模块。在该实施例中，如果采用图3结构的激励响应模拟电路，则该激励响应模块电路 不包括非线性模块，而只是包括振荡电路、阻容网络及正反极性电路。其中，所述振荡电路 并联、串联或嵌入到阻容网络，正反极性电路并联、串联或嵌入到阻容网络中，或/和振荡 电路并联或串联正反极性电路。振荡电路的作用是当喷墨打印机为所述电路附加激励信号 时，通过该电路得到匹配于喷墨打印机的激励响应的谐振特性，正反极性电路的作用是当 喷墨打印机为所述电路附加的激励信号具有不同电源极性时，使得所述电路具有不同的阻 抗及时间常数，阻容网络的作用是当喷墨打印机为所述电路附加不同时长的充放电激励信 号时，所述电路能够反馈匹配于喷墨打印机的激励响应的充放电特性。如果采用图4结构的激励响应模拟电路，则还包括非线性模块嵌入、并联或串联 到阻容网络中。所述非线性模块的作用是当喷墨打印机为所述电路附加不同电压差的充 放电激励信号时，通过所述激励响应模拟电路得到喷墨打印机设定的激励响应的充放电特 性。在图中，电容Cl用于阻隔激励响应模拟电路的直流通路，电阻Rl和电容Cl在正 反极性的激励信号下使电路具有不同的阻抗和时间常数，当喷墨打印机向该电路之间附 加反向电压时，即受激点P9的电压低于受激点PlO的电压时，则N型的绝缘栅场效应管Q2 截止，电路呈绝缘性，即电阻Rl和电容Cl开路，反馈的激励响应中的阻抗和时间常数由阻 容网络和非线性模块实现；当喷墨打印机向该电路之间附加正向电压时，即受激点P9的电 压高于受激点PlO的电压时，则N型的绝缘栅场效应管Q2导通，反馈的激励响应中的阻抗 和时间常数由阻容网络、非线性模块及电阻Rl和电容Cl共同体现，从而，通过N型的绝缘 栅场效应管Q2的正反极性特性，使得激励响应模拟电路具有不同的阻抗和时间常数。在该实施例中，采用绝缘栅场效应管及阻容调节模块的正反极性电路还可以串联 或并联在振荡电路中，或者还可以并联、串联或嵌入在阻容网络中。在本实用新型中，串联的阻容调节模块及绝缘栅场效应管作为一个子正反极性电 路，一个正反极性电路可以由多个子正反极性电路并联或串联组成。也可以将绝缘栅场效 应管串联作为正反极性电路。如图8所示，可以将串联的阻容调节模块及绝缘栅场效应管作为一个子正反极性 电路，然后再将多个子正反极性电路并联组成正反极性电路。工作原理与图7类似，当受激 点P9和PlO之间加正向电压时，并联的多个绝缘栅场效应管Q2同时被截止，当受激点P9 和PlO之间加反向电压时，多个绝缘栅场效应管Q2同时被导通。在该实施例中，不同绝缘栅场效应管Q2串接的阻容调节模块可以不同，这样，当 每个绝缘型场效应管Q2都处于导通状态时，每个绝缘型场效应管Q2各自串联的阻容调节 模块的阻抗及时间常数都不同，并入到激励响应模块电路中后，就能更加准确地模拟出激 励响应中的充放电特性。[0068]如图9所示，还可以将多个绝缘栅场效应管Q2串联实现激励响应模拟电路的正反 极性特性，串联方法不限于图9所示，图9所示只是其中一种串联的方法，即把每个绝缘型 场效应管的源极连接到另一绝缘型场效应管的漏极上，工作原理和图7所述的工作方法相 同。另外，由于每个N型的绝缘型场效应管的衬底接低电位，所以每个绝缘型场效应 管的源极和漏极都是对称的，这样源极和漏极就可以互换使用，因此串接的方法还可以将 两个N型的绝缘型场效应管的源极对接，或者将两个N型的绝缘型场效应管的漏极对接，这 里不再限定。在图9中，当受激点P9和PlO之间加正向电压时，所有的绝缘型场效应管都截止， 从而激励响应模块电路在正极性下的阻抗及时间常数由阻容网络和正反极性电路中的阻 容调节模块共同体现；当受激点P9和PlO之间加反向电压时，所有的绝缘型场效应管都导 通，从而激励响应模块电路在反极性下的阻抗及时间常数由阻容网络、非线性模块和正反 极性电路中的阻容调节模块共同体现。在图9中，可以串接一个阻容调节模块，当然也可以为每一个绝缘型场效应管分 别串联一个阻容调节模块，且串联的阻容调节模块相同或不同。当然，正反极性电路还可以由多个绝缘栅场效应管Q2串联和并联组成，工作原理 相同，这里不再累述。在以上实施例中，正反极性电路都带有自己的阻容调节模块，且该阻容调节模块 至少包括一个电阻和电容，这个阻容调节模块处理可以接入到正反极性电路中外，还可以 接入到阻容网络，这里不限制。在以上实施例中，都是以N型绝缘栅场效应管Q2来举例说明，当然，还可以采用P 型绝缘栅场效应管组成正反极性电路。当采用P型绝缘栅场效应管Q2时，衬底接高电位。在以上实施例中，绝缘栅场效应管无论采用N型还是P型，也可以将其衬底悬空实 现。本实用新型还可以采用N型绝缘型场效应管和P型绝缘型场效应管混用，电路的 工作原理相同，这里不再累述。图10为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟方法一流程图，设置 的激励响应模拟电路中的正反极性电路采用绝缘栅型场效应管及所串联的阻容调节模块 组成，其具体步骤为步骤1001、喷墨打印机为激励响应模拟电路附加正向激励信号；步骤1002、喷墨打印机测试激励信号经该电路得到在正极性下的激励响应，包括 正极性下的谐振特性及充放电特性；步骤1003、喷墨打印机为激励响应模拟电路附加反向激励信号；步骤1004、喷墨打印机测试激励信号经该电路得到在反极性下的激励响应，包括 反极性下的谐振特性及充放电特性，含有阻容调节模块的阻抗及时间常数；步骤1005、喷墨打印机将测试得到的激励响应的谐振特性及充放电特性与设定的 激励响应相匹配后，根据得到的匹配结果确定是否继续打印或/和当得到的匹配结果表示 墨盒中的墨水不足时通知用户。当激励响应模拟电路中的正反极性电路采用电阻电容和参考电位实现时，本实用
10新型不像现有技术那样采用固定的参考电位实现，而是采用了电位控制模块设置参考电 位，以下具体说明。图11为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路结构二示意图， 和现有技术中的激励响应模拟电路相比，增加了电位控制模块，该电位控制模块嵌入到激 励响应模拟电路中，根据喷墨打印机附加到激励响应模拟电路两端的激励信号调整正反极 性电路中的电压参考点的电位，使电压参考点和激励响应模拟电路两端中的其中一端连
ο在这里，由于激励响应模拟电路中的电位控制模块的存在，从受激端到电位控制 模块会产生压差，所以一般只能保证正反极性电路的电位参考点的电位趋近于激励响应模 拟电路两端中其中一端的电压，因此这里采用了使电压参考点和激励响应模拟电路两端中 的其中一端连通。具体地，如果采用图3结构的激励响应模拟电路，则该激励响应模块电路不包括 非线性模块，而只是包括振荡电路、阻容网络、正反极性电路及电位控制模块，所述包括振 荡电路、阻容网络及正反极性电路，其中，振荡电路并联、串联或嵌入到阻容网络，正反极性 电路并联、串联或嵌入到阻容网络中，或/和振荡电路并联或串联正反极性电路。振荡电路 的作用是当喷墨打印机为所述电路附加激励信号时，通过该电路得到匹配于喷墨打印机的 激励响应的谐振特性，正反极性电路的作用是当喷墨打印机为所述电路附加的激励信号 具有不同电源极性时，使得所述电路具有不同的阻抗及时间常数，阻容网络的作用是当喷 墨打印机为所述电路附加不同时长的充放电激励信号时，所述电路能够反馈匹配于喷墨打 印机的激励响应的充放电特性；电位控制模块，用于根据喷墨打印机附加到激励响应模拟 电路两端的激励信号调整正反极性电路中的电压参考点的电位，使电压参考点和激励响应 模拟电路两端中的其中一端连通。如果采用图4结构的激励响应模拟电路，则还包括非线性模块嵌入、并联或串联 到阻容网络中。所述非线性模块的作用是当喷墨打印机为所述电路附加不同电压差的充 放电激励信号时，通过所述激励响应模拟电路得到喷墨打印机设定的激励响应的充放电特 性。图12为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路结构二实施例一 示意图，如图所示，该结构和图6结构的不同之处在于，将电阻R5和电阻R6之间连接地端 修改为接电位控制模块，即电位控制模块的输入端和控制端分别连接到激励响应模拟电路 的两个受激端上，输出端连接到R5和电阻R6之间，用于喷墨打印机附加到激励响应模拟电 路两端的激励信号调整正反极性电路中的电压参考点的电位，使电压参考点和激励响应模 拟电路两端中的其中一端连通。图13为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟电路结构二实施例三 示意图，如图所示，该结构和图7结构的不同之处在于，将绝缘栅场效应管Q2的衬底接入 了电位控制模块，即电位控制模块的输入端和控制端分别连接到激励响应模拟电路的两个 受激端上，输出端连接到绝缘栅场效应管Q2的衬底，也就是正反极性电路中的电压参考点 上，用于喷墨打印机附加到激励响应模拟电路两端的激励信号调整正反极性电路中的电压 参考点的电位，使电压参考点和激励响应模拟电路两端中的其中一端连通。图14为本实用新型提供的电位控制模块结构示意图，电位控制模块由两个开关模块，即开关模块1和开关模块2构成，每个开关模块的输入端分别连接到激励响应模拟电 路的其中一受激端上，每个开关模块的输出端连接到正反极性电路的电压参考点上，每个 开关模块的控制端连接到激励响应模拟电路的另一受激端上(图中没有示出)。当喷墨打印机通过所述激励响应模拟电路的受激端附加激励信号时，所述开关模 块1和开关模块2根据激励信号中的电压变化导通和截止，在同一时间内保证一个开关模 块导通，另一个开关模块截止，经过导通的开关模块会有导通压降产生，但是由于该导通压 降对于整个电路而言影响非常小，在理想状态下该导通压降可忽略不计，那么就使得正反 极性电路的电压参考点的电压近似等于通过导通的开关模块连通受激端的电压。图15为本实用新型提供的开关模块的结构一示意图，如图所示，开关模块由场效 应管组成，其中的场效应管的输入端，即漏极连接到激励响应模拟电路的其中一受激端，输 出端，即源极连接到正反极性电路的电压参考点上，控制端，即栅极连接到激励响应模拟电 路的另一受激端。具体地，两个开关模块Ql和Q2都为一个N型场效应管时，N型场效应管的漏极 作为开关模块的输入端SW1，源极作为开关模块的输出端SW2，栅极作为开关模块的控制端 Sff3,受激点Pll和P12用于附加激励信号。当受激点Pll输入低电压，受激点P12输入高 电压时，N型场效应管Ql的源极和衬底间、漏极和衬底间都存在有pn结，而源极和衬底是连 在一起的，所以相当于源极和漏极间存在Pn结，导通压降视pn结的不同而不同，硅管为约 0.7，锗管约为0.3。又因N型场效应管Ql的栅极电压高于源极电压，场效应管Ql导通，场 效应管Q2的源极和漏极之间的PN结反向截止。场效应管Q2的栅极电压低于源极的电压， 场效应管Q2截止，所以正反极性电路的电压参考点连通受激点P11。当受激点Pll为高电 压，而受激点P12为低电压时，场效应管Ql截止，场效应管Q2导通，使得正反极性电路的电 压参考点连通受激点P12。在本实用新型中，开关模块还可以由多个场效应管串联或并联组成，如图16所 示，为两个N型的场效应管并联组成的开关模块，即两个场效应管的源极互相连接，两个 场效应管的漏极互相连接，两个场效应管的栅极互相连接；如图17所示，为两个N型的场效 应管串联组成的开关模块，即两个场效应管的栅极互相连接后，一个场效应管的漏极和另 一个场效应管的源极连接；如图18所示，为P型场效应管和N型场效应管混合组成的开关 模块，其中，N型场效应管的源极和P型场效应管的栅极相连接，P型场效应管的栅极和N型 场效应管的源极相连接。当然，还有其他的组合方式来构成开关模块，这里就不再一一举例 说明了。另外，为了保护开关模块不被击穿，比如当开关模块为场效应管时不被击穿，还可 以为开关模块加入保护电路，比如限流电阻、保护二极管等，如图19所示，在场效应管的源 极、漏极和栅极分别加上了限流电阻R1、限流电阻R2和限流电阻R3，如图20所示，在场效 应管的栅极和源极间加上了保护二极管D1。在本实用新型中，开关模块还可以采用P型场效应管实现，这里并不限制。图21为本实用新型提供的应用在打印机上的激励响应模拟方法二流程图，设置 的激励响应模拟电路中的正反极性电路中增加电位控制模块，该电位控制模块嵌入到激励 响应模拟电路中，根据喷墨打印机附加到激励响应模拟电路两端的激励信号调整正反极性 电路中的电压参考点的电位，使电压参考点和激励响应模拟电路两端中的其中一端连通，其具体步骤为步骤1801、喷墨打印机为激励响应模拟电路附加正向激励信号；步骤1802、喷墨打印机测试激励信号经该电路得到在正极性下的激励响应，包括 正极性下的谐振特性及充放电特性；步骤1803、喷墨打印机为激励响应模拟电路附加反向激励信号；步骤1604、喷墨打印机测试激励信号经该电路得到在反极性下的激励响应，包括 反极性下的谐振特性及充放电特性；步骤1805、喷墨打印机将测试得到的激励响应的谐振特性及充放电特性与设定的 激励响应相匹配后，根据得到的匹配结果确定是否继续打印或/和当得到的匹配结果表示 墨盒中的墨水不足时通知用户。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 保护的范围之内。
权利要求1.一种应用在打印机上的激励响应模拟电路，包括振荡电路、阻容网络及正反极性电 路，其中，所述振荡电路并联、串联或嵌入到阻容网络，正反极性电路并联、串联或嵌入到阻 容网络中，或/和振荡电路并联或串联正反极性电路，其特征在于，所述正反极性电路包括 绝缘栅场效应管，其中，喷墨打印机测试具有不同极性的激励信号经过所述激励响应模拟电路，得到打印机所 设定的不同谐振特性和不同充放电特性。
2.如权利要求1所述的激励响应模拟电路，其特征在于，还包括非线性电路，并联、串 联或嵌入到阻容网络中，用于当喷墨打印机为所述激励响应模拟电路附加不同电压差的充 放电激励信号时，通过所述激励响应模拟电路得到喷墨打印机设定的激励响应的充放电特 性。
3.如权利要求1所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述正反极性电路采用一个 或多个绝缘栅场效应管组成，当正反极性电路采用多个绝缘栅场效应管时，所述多个绝缘 栅场效应管并联或串联。
4.如权利要求1、2或3所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述正反极性电路还包 括一个或多个阻容调节模块，分别串联在所述绝缘栅场效应管的源极或漏极上。
5.如权利要求1、2或3所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述阻容网络包括一个 或多个阻容调节模块，分别串联在所述绝缘栅场效应管的源极或漏极上。
6.如权利要求5所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述串联或并联在不同的绝 缘栅场效应管的阻容调节模块不同或相同。
7.如权利要求1、2或3所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述绝缘栅场效应管为 P型或N型，为N型时，其衬底接低电位，为P型时，其衬底接高电位。
8.如权利要求1、2或3所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述绝缘栅场效应管 的衬底悬空。
9.如权利要求1、2或3所述的激励响应模拟电路，其特征在于，还包括电位控制模块， 用于根据喷墨打印机附加到所述激励响应模拟电路两端的激励信号调整所述正反极性电 路中的电压参考点的电位，使电压参考点和激励响应模拟电路两端中的其中一端连通。
10.如权利要求9所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述正反极性电路采用一个 或多个绝缘栅场效应管组成时，所述正反极性电路中的电压参考点为绝缘栅场效应管的衬 底，当所述绝缘栅场效应管为N型时，通过电位控制模块使其衬底接低电位，为P型时，通过 电位控制模块使其衬底接高电位。
11.一种应用在打印机上的激励响应模拟电路，包括振荡电路、阻容网络及正反极性电 路，其中，所述振荡电路并联、串联或嵌入到阻容网络，正反极性电路并联、串联或嵌入到阻 容网络中，或/和振荡电路并联或串联正反极性电路，其特征在于，还包括电位控制模块， 根据喷墨打印机附加到激励响应模拟电路两端的激励信号调整正反极性电路中的电压参 考点的电位，使电压参考点和激励响应模拟电路两端中的其中一端连通。
12.如权利要求11所述的激励响应模拟电路，其特征在于，还包括非线性电路，并联、 串联或嵌入到阻容网络中，用于当喷墨打印机为所述激励响应模拟电路附加不同电压差的 充放电激励信号时，通过所述激励响应模拟电路得到喷墨打印机设定的激励响应的充放电 特性。
13.如权利要求11或12所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述电位控制模块由 两个开关模块组成，每个开关模块的输入端分别连接到激励响应模拟电路的其中一受激端 上，每个开关模块的输出端连接到正反极性电路的电压参考点上，每个开关模块的控制端 连接到激励响应模拟电路的另一受激端上。
14.如权利要求13所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述开关模块由一个或多 个场效应管组成，所述场效应管为多个时，并联或串联，其中的场效应管的漏极为输入端， 栅极为控制端，源极为输出端。
15.如权利要求13所述的激励响应模拟电路，其特征在于，所述电位控制模块还包括 保护电路，用于保护开关模块。
专利摘要本实用新型公开了一种应用在打印机上的激励响应模拟电路，现有的激励响应模拟电路的正反极性电路包括绝缘栅场效应管；本实用新型在现有的激励响应模拟电路中还增加了电位控制模块，用于为激励响应模拟电路中的正反极性电路提供参考电位，即以喷墨打印机附加到激励响应模拟电路两端的激励信号相近的电压作为参考电位。这样，本实用新型提供的打印机上的激励响应模拟电路在改善正反极性电路特性的基础上模拟匹配于喷墨打印机的激励响应。
文档编号B41J2/175GK201863491SQ201020293128
公开日2011年6月15日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者丁励 申请人:珠海艾派克微电子有限公司