侦测电路的制作方法_4

文档序号:9455562阅读:来源:国知局
晶体管M24的第二端耦接至第十五节点N15。第二十五晶 体管M25具有一控制端、一第一端以及一第二端,其中第二十五晶体管M25的控制端耦接至 第十六节点N16,第二十五晶体管M25的第一端耦接至第十八节点N18,而第二十五晶体管 M25的第二端耦接至第十五节点N15。第二十六晶体管M26具有一控制端、一第一端以及一 第二端,其中第二十六晶体管M26的控制端耦接至第十八节点N18,第二十六晶体管M26的 第一端耦接至接地电位VSS,而第二十六晶体管M26的第二端耦接至第十八节点N18。第二 沉至源支路522用于将来自第二输入支路520的下沉电流镜射为第三比较支路533的下沉 电流,以及镜射为第二比较支路532的源电流。
[0043] 在一些实施例中,第一比较支路531包括一第十七晶体管M17和一第十八晶体管 M18。第十七晶体管M17和第十八晶体管M18为N型金属氧化物半导体场效晶体管。第十七 晶体管M17具有一控制端、一第一端以及一第二端,其中第十七晶体管M17的控制端耦接至 第七节点N7,第十七晶体管M17的第一端耦接至一第十三节点N13,而第十七晶体管M17的 第二端耦接至第一控制节点NCl。第十八晶体管M18具有一控制端、一第一端以及一第二 端,其中第十八晶体管M18的控制端耦接至第九节点N9,第十八晶体管M18的第一端耦接至 接地电位VSS,而第十八晶体管M18的第二端耦接至第十三节点N13。第一比较支路531用 于传导由第一输入电流IX镜射而来的下沉电流,例如:特定电流IE。
[0044] 在一些实施例中,第二比较支路532包括一第十九晶体管M19和一第二十晶体管 M20。第十九晶体管M19和第二十晶体管M20为P型金属氧化物半导体场效晶体管。第十九 晶体管M19具有一控制端、一第一端以及一第二端,其中第十九晶体管M19的控制端耦接至 一第十四节点N14,第十九晶体管M19的第一端耦接至供应电位VDD,而第十九晶体管M19 的第二端耦接至第十四节点N14。第二十晶体管M20具有一控制端、一第一端以及一第二 端,其中第二十晶体管M20的控制端耦接至一第十五节点N15,第二十晶体管M20的第一端 耦接至第十四节点N14,而第二十晶体管M20的第二端耦接至第一控制节点NC1。第二比较 支路532用于传导由第二输入电流IY镜射而来的源电流,例如:第一电流II、第二电流12 以及第三电流13的对应一个。
[0045] 在一些实施例中,第三比较支路533包括一第二十七晶体管M27和一第二十八晶 体管M28。第二十七晶体管M27和第二十八晶体管M28为N型金属氧化物半导体场效晶体 管。第二十七晶体管M27具有一控制端、一第一端以及一第二端,其中第二十七晶体管M27 的控制端耦接至第十六节点N16,第二十七晶体管M27的第一端耦接至一第二十节点N20, 而第二十七晶体管M27的第二端耦接至第二控制节点NC2。第二十八晶体管M28具有一控 制端、一第一端以及一第二端,其中第二十八晶体管M28的控制端耦接至第十八节点N18, 第二十八晶体管M28的第一端耦接至接地电位VSS,而第二十八晶体管M28的第二端耦接至 第二十节点N20。第三比较支路533用于传导由第二输入电流Π 镜射而来的下沉电流,例 如:第一电流II、第二电流12以及第三电流13的对应一个。
[0046] 在一些实施例中,第四比较支路534包括一第二十九晶体管M29和一第三十晶体 管M30。第二十九晶体管M29和第三十晶体管M30为P型金属氧化物半导体场效晶体管。 第二十九晶体管M29具有一控制端、一第一端以及一第二端,其中第二十九晶体管M29的控 制端耦接至第十节点N10,第二十九晶体管M29的第一端耦接至供应电位VDD,而第二十九 晶体管M29的第二端耦接至第十节点N10。第三十晶体管M30具有一控制端、一第一端以及 一第二端,其中第三十晶体管M30的控制端耦接至第十二节点N12,第三十晶体管M30的第 一端耦接至第十节点N10,而第三十晶体管M30的第二端耦接至第二控制节点NC2。第四比 较支路534用于传导由第一输入电流IX镜射而来的源电流,例如:特定电流IE。如图5A、 5B所示,当第一输入电流IX大于第二输入电流Π 时,第一控制节点NCl将倾向由第七晶体 管M7的控制端处汲取一净电流,而第二控制节点NC2将倾向输出一净电流至第八晶体管M8 的控制端处。由于晶体管的控制端处的电阻值通常趋近无限大,位于第七晶体管M7的控制 端处的电位将急速下降,而位于第八晶体管M8的控制端处的电位将急速上升,致使第五节 点N5成为高逻辑电平,而第一反相器561的输出端(亦即,第一输出信号01、第二输出信号 02以及第三输出信号03的对应一个)成为低逻辑电平。
[0047] 必须理解的是,第一电流比较器151、第二电流比较器152以及第三电流比较器 153彼此间并未共用任何元件(例如:第十一晶体管M11、第十二晶体管M12等等)。使用相 同号码来标示元件,仅为让读者易于理解这些电路拥有相似的架构以及部分相同的元件。 实际上,第一电流比较器151、第二电流比较器152以及第三电流比较器153的元件彼此间 都是互相独立的,未有重复使用的情况。另须理解的是,虽然前述实施例中的第一输入支路 510、第二输入支路520、第一沉至源支路511、第二沉至源支路522、第一比较支路531、第二 比较支路532、第三比较支路533以及第四比较支路534的每一个皆使用互相串接的二晶体 管,实际上,各个支路可分别使用任意数量的晶体管。另外理解的是,虽然图4所述的装置 转换器140 (或第一转换器131,或第二转换器132,或第三转换器133)以电流源(Current Source)的方式实施来产生特定电流IE(或第一电流II,或第二电流12,或第三电流13), 在其他实施例中,其亦可用电流沉(Current Sink)的架构,辅以图4、5A、5B的电路组态再 作对应的修改(例如:切换电压源的极性以及改变晶体管的种类)。另须理解的是,虽然流 经第一沉至源支路511、第一比较支路531以及第四比较支路534的电流与第一输入电流 IX相同,且流经第二沉至源支路522、第二比较支路532以及第三比较支路533的电流与第 二输入电流Π 相同,但在其他实施例中,流经第一沉至源支路511、第一比较支路531以及 第四比较支路534的电流可能与第一输入电流IX不同,其差异比例可由所用的晶体管的长 宽比(Aspect Ratio)来决定;而流经第二沉至源支路522、第二比较支路532以及第三比 较支路533的电流亦可能与第二输入电流Π 不同,且其相同的该差异比例亦可相似地由所 用的晶体管的长宽比来决定。
[0048] 处理器可根据来自电流比较器的输出信号,去估算出外接装置120的特定电阻 值。例如,假设第一电阻器Rl的第一电阻值为5kQ,第二电阻器R2的第二电阻值为IkQ, 且第三电阻器R3的第三电阻值为200 Ω,在此设计下,特定电阻值和输出信号之间的关系 可如下列表一所示:
[0049] 表一:特定电阻值和输出信号之间的关系
[0051] 在侦测出特定电阻值的范围后,处理器还可据以判断外接装置120的种类。例如, 假使所侦测到的特定电阻值约为SkQ,则处理器可判断外接装置120可能是一大尺寸显示 器,假使所侦测到的特定电阻值约为500 Ω,则处理器可判断外接装置120可能为一小型手 表,依此类推。
[0052] 图6是显示根据本发明另一实施例所述的侦测电路600的示意图。在图6的 实施例中,侦测电路600包括一电位比较器(Voltage Comparator) 610、一第一切换器 (Switch) 621、一第二切换器622、一第三切换器623、一第一电阻器RU-第二电阻器R2以 及一第三电阻器R3。当一外接装置120连接至包括侦测电路600的一移动装置时,侦测电 路600可侦测外接装置120的一特定电阻值(例如,此外接装置120可以模拟为一装置电 阻器REX)。侦测电路600的侦测流程可包括下列步骤:逐一导通第一切换器621、第二切换 器622以及第三切换器623 ;以及依序记录来自电位比较器610的对应输出信号VC。位于 电位比较器610的一正输入端的电位可由供应电位VDD和一分压器(Voltage Divider)所 决定,其中分压器由第一电阻器RU第二电阻器R2、第三电阻器R3以及装置电阻器REX根 据第一切换器621、第二切换器622以及第三切换器623何者导通而进行控制。位于电位 比较器610的正输入端的电位与位于电位比较器610的一负输入端的一参考电位VREF互 相比较,以产生对应的输出信号VC。在一实施例中,第一电阻器Rl的第一电阻值为5kQ, 第二电阻器R2的第二电阻值为Ik Ω,且第三电阻器R3的第三电阻值为200 Ω,并可侦测如 前述表一的该些特定电阻值。每次当输出信号VC被记录时,其即可视为前述输出信号01、 02、03中的一个。接着,外接装置120的种类可由一处理器(未显示)根据每次的输出信 号VC来作判断。
[0053] 本发明提出一种新颖的侦测电路设计。总括而言,所提的侦测电路与传统技术相 比,至少有下列优势:(1)以电流比较器取代传统的电位比较器;(2)省略传统的晶体管切 换器的设计;(3)缩小晶体管尺寸,并微缩侦测电路的总面积;(4)仅于一信号周期内,即可 输出代表外接装置的特定电阻值的所有输出信号;以及(5)缩短整体侦测流程所耗费的时 间。
[0054] 必须注意的是,以上信号电位、信号电流、电阻值以及其他元件参数等并非为本发 明的限制条件。设计者可根据不同需要而调整这些参数。本发明的侦测电路并不仅限于图 1-6所不的组态。本发明可以仅包括图1-6的任何一个或多个实施例的任何一个或多个特 征。换言之,并非所有图示的特征都必须同时实施于本发明的侦测电路当中。
[0055] 在本说明书以及申请专利范围中的序数,例如"第一"、"第二"、"第三"等等,彼此 之间并没有顺序上的先后关系,其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。
[0056] 以上所述仅为本发明较佳实施例,然其并非用以限定本发明的范围,任何熟悉本 项技术的人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可在此基础上做进一步的改进和变化,因 此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1. 一种侦测电路,其特征在于,用于侦测具有一特定电阻值的一外接装置,并包括: 一第一电阻器,具有一第一电阻值; 一第二电阻器,具有一第二电阻值; 一第一转换器,将该第一电阻值转换成为一第一电流; 一第二转换器,将该第二电阻值转换成为一第二电流; 一装置转换器,将该特定电阻值转换成为一特定电流; 一第一电流比较器,把该特
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