过压容限电平检测电路、其操作方法及系统技术方案

除其它内容以外，本发明专利技术讨论了过压容限电平检测电路、其操作方法及系统。在一个示例中，检测电路可以包括分压器，其被配置为从连接到所述检测电路的外部设备接收第一电源电压，第一晶体管和第二晶体管，其被配置为从所述分压器接收控制电压并且当所述控制电压超过第一阈值时将输出端连接到地，以及偏置电路，其被配置为对所述第一晶体管进行偏置以设置所述第一阈值。

【技术实现步骤摘要】

本主题包括针对检测电路的装置和方法，具体地说，针对过压容限检测电路的装置和方法。
技术介绍
随着移动电子设备变得越来越普及以及设备功能的扩展，设计者已经实现了提供更好用户体验的功能(feature)。对所附接的附件设备进行自动识别是众多此类功能中的 ー个。然而，为了实现这些功能，可能需要消耗大量的功率并且可能对附件敏感的检测电路，该附件会使该电路遭受到远高于移动设备可以承受的电压的电压。
技术实现思路
本文尤其讨论了ー种检测电路、ー种操作检测电路的方法和ー种系统。在ー个示例中，检测电路可以包括分压器，其被配置为从连接到所述检测电路的外部设备接收第一电源电压，第一晶体管和第二晶体管，其被配置为从所述分压器接收控制电压并且当所述控制电压超过第一阈值时将输出端连接到地，以及偏置电路，其被配置为对所述第一晶体管进行偏置以设置所述第一阈值。在一个示例中，操作检测电路的方法包括从与检测电路的分压器相连接的外部设备接收电源电压；第一晶体管的控制节点处和第二晶体管的控制节点处从所述分压器接收控制电压，所述第一晶体管和所述第二晶体管串联连接在所述检测电路的输出端和地之间；当所述控制电压超过第一阈值时，将所述输出端连接到地；以及对所述第一晶体管和所述第二晶体管进行偏置以设置所述第一阈值。在一个示例中，系统包括端ロ、连接到所述端ロ的开关以及如上所述的检测电路。本
技术实现思路
g在提供对本专利申请的主题的概述，而并非g在提供对本专利技术的排他性或穷尽性解释。本专利技术包括具体实施方式以提供与本专利申请有关的其它信息。附图说明在附图(其不一定按比例绘制)中，相似的数字可以描述不同视图中的类似部件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示类似部件的不同例子。附图以举例说明而非限制的方式大体地示出了本文中讨论的各个示例。图I大体示出了根据本主题的示例性检测电路。图2大体示出了诸如图I中所示的示例之类的检测电路的输出的图形。图3大体示出了诸如图I中所示的示例之类的检测电路的瞬时波形。图4大体示出了设定点电阻与输入电压的关系，该输入电压将触发检测电路(例如，图I的示例性电路)的输出的转换。具体实施方式包括便携式电子设备在内的电子设备可以包括用于接纳扩展或增强该电子设备的附件设备的端ロ。这些端ロ可以包括但不限于例如通用串行总线(USB)端ロ。这些端ロ可以包括向附件设备提供功率或者从附件设备接收功率的电源端子。ー些设备可以包括允许连接各种不同的附件设备的端ロ。ー些电子设备包括检测电路，所述检测电路用于识别附件或附件的工作状况，所述工作状况例如是与附件端ロ的电源线或其它端子相连接的外部电压。检测电路可以是有源的，并且即使在附件设备不存在时也消耗功率。对于可以具有受限电源的便携式电子设备而言，此类电路可能会減少设备在给受限电源进行充电或替换受限电源之间的可用间隔。检测电路可以包括更昂贵的高压部件以接纳可以连接到附件端ロ的各种不同的附件设备。图I大体示出了示例性的检测电路100。在一个示例中，检测电路100可以包括输出端105，所述输出端105被配置为提供设备被连接到输入端101的指示。在某些示例中，检测电路100可以由诸如蜂窝电话或个人媒体播放器之类的移动电子系统使用。在ー些示例中，输入端101可以包括诸如通用串行总线(USB)连接器之类的通信连接器的一部分。在某些示例中，输入端101可以包括通信连接器的电源端子，例如USB连接器的VBUS端子。 在ー个不例中，输出端105可以指不输入端101上存在的最小阈值电压。检测电路100可以包括分压器102。分压器102可以包括抽头，所述抽头可以连接到第一晶体管103和第二晶体管104的控制节点。第一晶体管103和第二晶体管104可以串联连接在输出端105和參考电压(例如，地)之间。在一个示例中，输出端105可以连接到上拉电阻106。检测电路100可以包括偏置电路107。偏置电路107可以包括设定点电阻108和偏置开关109(例如，晶体管)。检测电路100可以检测施加于输入端101的电压电平，在不使用高压部件的情况下，所述电压电平最高为特定エ艺的栅氧化层额定值的约四倍，该特定エ艺可以是例如制造第一晶体管103和第二晶体管104所使用的エ艺。检测电路100可以被配置为使用连接到输入端101的外部电源电压作为电源(power)，使得当附件未被连接到输入端时，检测电路100基本上不消耗功率。在某些示例中，当施加到输入端101的电压上升时，一比例电压可以施加到第一晶体管103和第二晶体管104的控制节点。该比例电压可以使第一晶体管103和第二晶体管104导通并且将输出端105拉到低逻辑电平，从而提供例如设备被连接到输入端101的指示。在某些示例中，检测电路100可以包括诸如缓冲器或反相器之类的附加逻辑，以将检测电路100与连接到输出端105的其它电路隔离，或者以提供不同的逻辑电平。在一个示例中，当输入端101处的电压上升时，可以使用在被第一晶体管103和第ニ晶体管104 二者共用的预充电节点111处接收的偏置电压来延迟第一晶体管的导通。例如，预充电节点111可以被偏置到电压VDD-Vte3，其中，VtQ3是偏置电路107的偏置开关109的阈值电压。当第二晶体管104导通时，源极处的电压可以根据设定点电阻108的函数而下降。从稳态的角度来看，设定点电阻108可以允许非线性地调节阈值。在一个示例中，设定点电阻108可以是可调节的。在某些示例中，较高的设定点电阻可以对应于较低的阈值。因此，在某些示例中，检测电路100的输出端105不仅可以指示设备被连接到端ロ，而且可以指示输入端101处的电压至少等于或大于最小阈值电压电平。在一个示例中，电容器110可以用于对高频噪声进行滤除并且控制施加于第一晶体管103和第二晶体管104的控制节点的电压的边沿速率。在某些示例中，可以使用其它无源或有源设备来提供边沿速率控制。在某些示例中，第一晶体管103、第二晶体管104、偏置电路107和上拉电阻106可以包括在集成电路中。在某些示例中，设定点电阻108可以包括半导体电阻器。在某些示例中，该集成电路可以进一歩包括诸如电容器110之类的边沿速率控制设备。图2大体示出了诸如图I中所示的示例性检测电路100之类的示例性检测电路的输出的图形。在纵轴上表不电路的输出，并且在横轴上表不电路的输入。在ー个不例中，当输入端101处的电压从零增大时，控制电压(例如，针对第一晶体管102和第二晶体管103的控制电压)上升。当控制电压超过阈值时，第一晶体管103将输出端105连接到地。当输入端101处的电压下降吋，控制电压触发第一晶体管103的高阻抗状态。第一晶体管103的高阻抗状态将输出端105与地之间的连接断开，并且上拉电阻器106将输出端105拉到高逻辑状态。 图3大体示出了诸如图I的示例性检测电路100之类的示例性检测电路的瞬时波形，其中，输出端包括反相器。当施加到输入端的电压从OV变换到约5V并且变回到OV吋，其可以形成三角波形301。当输入电压上升到约3V以上时，输出波形302可以从逻辑低电平变为逻辑高电平。输出逻辑电平可以保持在高电平直到输入电压变到约2. 5V以下为止。第二个三角波形303可以示出与施加于第一晶体管和第二晶体管的控制节点的输入成比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.07 US 61/449,8761.ー种检测电路，其特征在于，包括 分压器，其被配置为从连接到所述检测电路的外部设备接收第一电源电压； 第一晶体管和第二晶体管，其被配置为从所述分压器接收控制电压，并且当所述控制电压超过第一阈值时将输出端连接到地；以及 偏置电路，其被配置为对所述第一晶体管进行偏置以设置所述第一阈值。2.根据权利要求I所述的检测电路，其中，所述电路被配置为当所述第一电源电压低于第二阈值时基本上不消耗来自电路电源的功率。3.根据权利要求I所述的检测电路，其包括第一电阻器，所述第一电阻器被配置为当所述第一电源电压低于第二阈值时，将所述输出端拉到电路电源电压。4.根据权利要求3所述的检测电路，其中，所述分压器被配置为接收大于所述第一晶体管和所述第二晶体管的额定工作电压的第一电源电压。5.根据权利要求I所述的检测电路，其中，所述偏置电路包括电阻器，并且其中，所述第一阈值是使用所述电阻器来设置的。6.根据权利要求5所述的检测电路，其中，所述电阻器包括半导体电阻器件。7.根据权利要求5所述的检测电路，其中，所述第一阈值的较低值对应于所述电阻器的较高电阻值。8.根据权利要求I所述的检测电路，其中，所述第一晶体管和所述第二晶体管被串联连接在所述输出端和地之间， 其中，所述偏置电路包括连接到被所述第一晶体管和所述第二晶体管共用的预充电节点的第三晶体管；并且 其中，所述第三晶体管的控制节点连接到所述输出端。9.根据权利要求I所述的检测电路，其中，所述输出端被配置为当所述控制电压增加到所述第一阈值电压以上时从高逻辑状态转换到低逻辑状态。10.根据权利要求I所述的检测电路，其中，所述输出端被配置为当所述控制电压减小到第二阈值以下时从低逻辑状态转换到高逻辑状态，其中，所述第一阈值大于所述第二阈值。11.根据权利要求I所述的检测电路，其中，所述分压器、所述第一晶体管和所述第二晶体管以及所述偏置电路包括在...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·A·马赫尔，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，快捷半导体公司，
类型：发明
国别省市：