负载检测阻抗匹配缓冲器的制造方法

文档序号:7992220阅读:230来源:国知局
负载检测阻抗匹配缓冲器的制造方法
【专利摘要】缓冲器放大器具有上电状态和休眠状态。在常规操作期间,使用反馈电压来检测负载到输出节点的耦合状态。在休眠模式中和在电源崩溃模式中,向输出节点中注入检测电流以产生一电压,并且从该电压检测该负载的耦合状态。可选地,检测电流和对该输出节点上的电压的检测是通过低占空比时钟来启用的。可选地,在检测耦合状态中生成的信号是通过防反跳电路来取得资格的。
【专利说明】负载检测阻抗匹配缓冲器
[0001]背景
[0002]领域
[0003]本专利申请涉及线驱动器,尤其涉及有源阻抗匹配的传输电缆驱动器。
[0004]背景
[0005]尽管使用无线的通信应用的范围持续增大,但还是存在硬接线传输线或电缆保持使用的实例和应用。示例原因包括确实存在其中用于无线通信的装置可能不可获得、或者可能不切实际或没有成本效率的应用。
[0006]关于由传输电缆进行的通信存在质量度量,一个度量是从电缆一端的通信信号源向该电缆另一端的目的地(通常为通信信号接收机)传递能量的效率。存在各种用于改进此类效率的已知手段。这些手段例如包括具有良好质量电介质的高传导性传输电缆以使电阻性功率损耗(即,功率在发热中损耗而不是被递送给负载)最小化。另一个已知手段是维持驱动传输电缆的输出放大器(例如也称为“缓冲器”、“线驱动器”或“驱动缓冲器”)的输出阻抗与传输电缆的特性阻抗之间的匹配,以及与电缆的终端处的负载的阻抗(通常称为“负载阻抗”)的匹配。此种匹配获得了负载处耗散的功率与源中耗散的功率之比的最大效率,并使得来自信号能量从负载向源和/或从沿电缆长度的位置向源反射回去的功率损耗最小化。阻抗匹配藉以降低此类功率损耗的电磁波传播的原理是众所周知的,并且因此除了与理解本实施例的方面有关的地方,进一步详细描述被省略。
[0007]常规线驱动器由此通常被设计和构建有至少在可接受范围内匹配于期望负载阻抗的输出阻抗。为了提供适应性并且为了更好地维持实际安装的传输线系统中的功率传递效率,常规线驱动器可包括用于自动调节其输出阻抗的装置。然而,通常此自动阻抗调节需要附加电路系统,并且这在芯片有效面积和功耗方面具有成本。
[0008]潜在地放大用于自动可调节输出阻抗的电路系统的成本是与将信号驱动到传输电缆中有关的其他目的和目标,每个传输电缆在芯片有效面积方面和芯片功耗方面具有分开的成本。
[0009]概述
[0010]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对此类方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览,并且既非旨在标识出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以作为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0011]连同其他特征和益处,各种示例性实施例包括,在采用为降低开销的重要组件共享的电路安排中具有自动阻抗匹配并具有负载检测的组合线驱动器/电缆检测器装置。
[0012]连同其他特征和益处,各种示例性实施例进一步包括具有自动阻抗匹配和负载检测的组合线驱动器/电缆检测器装置,并且其进一步能够操作并且在一方面检测负载终接的传输电缆的连接或断开而不论该装置正在各种加电和电源模式中的哪种电源模式中工作,这些模式包括但不限于上电模式、一个或多个休眠模式、或者一个或多个电源崩溃模式。[0013]此外,连同其他特征,各种示例性实施例包括组合线驱动器/电缆检测器装置,其具有自动阻抗匹配和负载检测,能够检测负载终接的传输电缆的连接和断开,并且进一步,该装置包括减少传输电缆连接或断开的误检的防反跳特征。
[0014]根据一个示例实施例,阻抗匹配负载检测线驱动器可包括可在耦合至主电源轨上的电源电压的上电状态与响应于给定休眠状态信号的休眠状态之间切换的缓冲器放大器,该缓冲器放大器具有信号输入、反馈输入、耦合至输出节点以用于耦合至给定负载的信号输出,耦合在该输出节点和该反馈输入之间的反馈电阻器。一个示例实施例还可包括第一比较器,其在缓冲器放大器处于上电状态时基于反馈电阻器处的电压生成与给定负载是否耦合至输出节点相对应的第一负载检测信号。一个示例实施例还可包括检测电流源,其在缓冲器放大器处于休眠状态时将检测电流注入到输出节点中,并在主电源轨崩溃期间将检测电流注入到输出节点中,以在输出节点上产生与负载是否被耦合至输出节点相对应的电压。一个示例实施例可进一步包括第二比较器,其在检测电流被注入到输出节点中时基于输出节点处结果所得的电压生成第二负载检测信号,第二负载检测信号指示在缓冲器放大器处于休眠状态时该负载是否被耦合至输出节点以及在主电源轨崩溃期间该负载是否被耦合至输出节点。
[0015]在一方面,根据一个示例实施例的负载检测信号生成电路可包括防反跳电路,该防反跳电路具有耦合至比较器的输出的输入,以基于比较器的输出的状态改变与改变后的状态具有满足给定历时准则的给定连续历时的组合来生成负载检测信号。
[0016]在一方面,根据一个不例实施例的负载检测信号生成电路可包括控制时钟发生器以生成低占空比控制时钟,该低占空比控制时钟具有周期P、导通状态历时PW、和关断状态历时P-PW,以及比较器,该比较器可通过由至少一个低占空比控制时钟控制的第一功率节省开关选择性地耦合至副电源轨。
[0017]一个示例实施例提供一种用于为缓冲器放大器进行阻抗匹配负载检测的方法,该缓冲器选择性地耦合至主电源轨并且能够在上电状态之间切换,该方法包括:将该缓冲器放大器切换至上电状态,并将该缓冲器放大器的反馈输入耦合至地,以生成输出信号以及与给定负载是否被耦合至输出节点相对应的反馈电压;基于该反馈电压生成第一负载检测信号,其指示给定负载是否被耦合至输出节点;将该缓冲器放大器切换至休眠状态并将反馈输入与地解耦合;将检测电流注入到输出节点中,以及检测输出节点上的对应结果所得电压;基于对应结果所得电压生成第二负载检测信号,其指示在缓冲器放大器处于休眠状态时该负载是否被耦合至输出节点;响应于从主电源轨移除主电源电压,将反馈输入与地解耦合,将检测电流注入到输出节点中并在输出节点上检测对应测试电压;以及基于所述电源崩溃负载测试电压生成另一第二负载检测信号,其指示在主电源从主电源轨移除时该负载是否被耦合至输出节点。
[0018]一个示例实施例提供负载检测负载匹配的负载缓冲器放大器设备,其具有:放大器装置,其用于接收输入信号和反馈信号,并且响应于接收到主电源和指示上电状态的休眠状态信号,将输出信号输出给输出节点;并且可进一步包括用于基于反馈电压生成第一负载检测信号的装置,该第一负载检测信号指示给定负载是否被耦合至输出节点;用于将检测电流注入到输出节点中的装置。在一方面,该注入可以是与指示休眠状态的休眠状态信号并发的,以在输出节点上产生与该负载是否被耦合至输出节点相对应的休眠模式电压,以及在一方面,可以与主电源轨上的电压崩溃并发的,以在该负载被耦合至输出节点时从输出节点流经该负载,并且在该负载未被耦合时从输出节点流到主电源轨,以在输出节点上产生与该负载是否被稱合相对应的电源崩溃模式电压。在一个不例实施例的一方面,该负载检测阻抗匹配负载缓冲器设备可包括用于在输出节点处生成与休眠模式电压相对应的、以及响应于电源崩溃模式电压的第二负载检测信号的装置。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1示出通过传输电缆馈入负载的一个示例负载检测线驱动器的系统示意图。
[0020]图2不出根据一个或多个各种不例性实施例的一方面的一个不例负载检测多模线驱动器的一个示意图。
[0021]图3示出根据一个或多个各种示例性实施例的与一个示例负载检测多模线驱动器的一方面相关联的一个示例启用时钟的一个解说性占空比。
[0022]图4示出一个解说性时钟发生器的高级框图。
[0023]图5示出根据一个或多个各种示例性实施例的根据一个示例负载检测多模线驱动器的一方面的一个不意表不。
[0024]图6示出根据一个或多个各种示例性实施例的根据一个示例负载检测多模线驱动器的一方面的不同于图4所表不的一种模式的一个不意表不。
[0025]图7示出根据一个或多个各种示例性实施例的根据一个示例负载检测多模线驱动器的一方面的不同于图5或图6所表不的一种模式的一个不意表不。
[0026]图8示出根据一个或多个各种示例性实施例的根据一个示例负载检测多模线驱动器的一方面的一个解说性防反跳过程的状态机表不的一个不例。
[0027]图9示出根据一个或多个各种示例性实施例的根据一个示例负载检测多模线驱动器的一方面的状态机防反跳过程的功能流的一个示例。
[0028]图10示出根据一个或多个各种示例性实施例的根据一个示例负载检测多模线驱动器的一方面的一个解说性防反跳过程的过程流表示的一个示例。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对示例性实施例的描述,而非旨在代表可在其中实践本发明的仅有实施例。本文中使用的措辞“示例性”(以及其变形)意指起到示例、实例、或解说的作用。本文中描述为“示例性”的任何方面或设计不必然被解释为优于或胜过其他方面或设计。相反,使用措辞“示例性”仅旨在使用简化的具体示例来解说概念的示例应用。
[0030]还描述了各种具体细节以便于本领域普通技术人员通过本公开的整体内容来容易地获得对有关概念的充分理解以根据各种示例性实施例中的一个或多个来实践。可是,这些人员在阅读此完整公开之际可看出,各种实施例以及一个或多个实施例的各方面可在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下或以这些具体细节中的一个或多个的替换来实践。在其他实例中,某些众所周知的结构和设备以框图形式示出以避免模糊示例性实施例的各种创新性。
[0031]各个方面或特征将以可包括数个设备、组件、模块、及类似物的系统的形式来呈现。将理解和领会,各种系统可包括附加的设备、组件、模块等,和/或可以不包括结合附图所讨论的所有设备、组件、模块等。还可使用这些办法的组合。
[0032]如本文中所使用的,术语“组件”、“模块”、“系统”等旨在指示功能实体,其可以硬件、固件、软硬件组合、软件,或执行中的软件来实施。“组件”可以是但不限于是,在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序和/或计算机。作为解说,在计算设备上运行的应用和该计算设备两者皆可以是组件。
[0033]如在详细描述或权利要求书中使用的术语“包括”旨在以与术语“包含”在用作权利要求书中的过渡词时所解释的相似的方式具有包含性的意味。无论是本详细描述还是权利要求中所使用的术语“或”旨在意味着包含性“或”而非排他性“或”。也就是,除非另外指明或从上下文能清楚地看出,否则短语“X采用A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是,短语“X采用A或B”得到以下实例中的任一种的满足:X采用A ;X采用B ;或X采用A和B两者。另外,本申请和所附权利要求书中所使用的冠词“一”和“某” 一般应被解释为表示“一个或多个”,除非另行指明或从上下文可以明了指的是单数形式。
[0034]图1示出一个示例传输电缆驱动系统100的简化框图,其具有线缓冲器/电缆检测驱动器110,线缓冲器/电缆检测驱动器110包括缓冲器放大器112,缓冲器放大器112接收来自主电源轨114A的Vdda主电源电压并耦合至主接地(GND)轨114B,由此如图所示驱动由具有终接负载RL的装置130 (例如电视机)终接的传输电缆120。缓冲器放大器112可通过例如本领域已知的各种电缆连接器中的任何电缆连接器(图1中未单独描绘)连接至传输电缆120。如本领域普通技术人员将理解的,传输电缆120的特性阻抗可被近似为纯电抗性阻抗。此外,在与理解本说明书有关的从缓冲器放大器112向负载RL传送的典型信号频率处,可省略对此电抗性阻抗和RL的电抗性分量的讨论。传输电缆120和负载RL由此可被假定为连接至RL欧姆的真实电阻的理想导体电缆。
[0035]参照图1,由副电源轨115上的副电压Vddpx供电的负载检测器118耦合至缓冲器放大器112的输出并耦合至GND轨114B。在RL通过传输电缆120连接至缓冲器放大器112的输出时负载检测器118所看到的阻抗将是缓冲器放大器112的有效输出阻抗(因为此阻抗在负载RL被连接时存在)与负载RL并联。相反,在电缆120未被连接到缓冲器放大器112时负载检测器118所看到的阻抗可被检测为仅该缓冲器放大器112的有效输出阻抗,因为此输出阻抗在此时存在。负载检测器118因此可被构建为与缓冲器放大器112分开的电路,其被配置成简单地基于有效阻抗中的此差别来检测电缆120和负载RL是否被连接至缓冲器放大器112。然而,将有可能引起归因于此类分开电路系统的各种成本。
[0036]此外,图1示例传输电缆驱动器100将RL描绘为目的地装置130内的固定值。然而,RL值在实际安装中可能不是已知的,这是由于例如被表示为物品130的不同设备中的RL中的差异。为了作出补偿,具有自动阻抗匹配特征的缓冲器放大器以及其需要的阻抗匹配电路系统可取代缓冲器放大器112。然而,用于检测传输电缆120是否被连接的常规负载检测器装置118与此类缓冲器放大器组合可呈现附加成本。
[0037]此外,长久以来,本领域已知线缓冲器放大器由于其高电流能力以及通常低的输出阻抗故而即使在未连接至负载时也可消耗相当大的功率。因此,为了减少此种功耗,处于图1的放大器112位置中的常规缓冲器放大器可具有休眠模式,从而允许放大器在未被使用时切换到“休眠”状态。在构建根据图1示例112和118安排的常规放大器和常规负载检测电路中,此休眠状态可呈现更进一步的困难和成本。
[0038]本发明的各种实施例克服了这些以及其他缺点,并提供了进一步的优点,包括但不限于从组件共享获得的减少的开销、多功率模式操作、在多个加电模式中的任何模式期间实现检测电缆和其他负载被耦合还是未被耦合。其他示例益处将从以下详细描述中理解。
[0039]一个示例性实施例中,多模负载检测线驱动器系统具有带有自动阻抗匹配的驱动器放大器,并包括各种负载检测器(即,传输电缆连接/断开检测器)方面,其实施和利用协作的电路架构、组合和安排,这在稍后章节更详细地描述。如也更详细描述的,在示例性实施例的各种方面,各种电路系统组件既作为自动阻抗匹配的一部分、又作为一个或多个负载检测器的一部分起作用。
[0040]如本领域普通技术人员将理解和领会的,在根据这些实施例的线驱动器系统的益处和优点当中,除了减少开销以外还有不论此类线驱动器系统在多个电源或加电模式中的哪一个模式中工作都能执行检测传输电缆被连接还是断开的能力。
[0041]根据一个实施例的一个示例多模负载检测线驱动器系统包括配置为具有自动阻抗匹配电路系统的跨导放大器的缓冲器放大器。在一方面,该自动阻抗匹配电路系统可包括反馈电路系统,其具有内部负载电阻器和将输出节点耦合至反馈输入的反馈电阻器并结合其他电路元件。在一方面,反馈电路系统驱动跨导放大器的增益直至内部负载上的电压基本等于输出节点处的电压。根据一方面,反馈电阻器上的电压指示内部负载电阻器与输出节点之间的电压差。进一步关于此方面,如果传输电缆被断开,则跨导放大器增益不能将反馈电阻器上的电压差降低到小于给定的第一阈值。在一方面,第一比较器由此将反馈电阻器上的此电压差与第一阈值进行比较,并且基于该比较来生成加电模式负载检测信号。
[0042]如将领会的,上述用于生成加电模式负载检测信号的检测特征,由于它利用了当跨导放大器工作时反馈电阻器处的电压与负载耦合还是不耦合的关系,因此在跨导放大器被切换到休眠状态之后、或者在跨导放大器处于电源崩溃模式(其中主电源电压被从主电源轨移除)的情况下或许不能够检测到传输电缆被重新连接。
[0043]继续概述,在另一方面,可提供将检测电流注入到输出节点中的检测电流源,以及将当该检测电流被注入时在输出节点处的电压与第二阈值进行比较的第二比较器。进一步关于这一方面,检测电流和第二阈值可被设置成使得因检测电流被注入输出节点而产生的输出节点处的电压在给定负载未被耦合至输出节点的情况下具有高于第二阈值的值,并在给定负载被耦合至输出节点的情况下具有低于第二阈值的值,而不论跨导放大器处于休眠模式还是电源崩溃模式。
[0044]在另一方面,检测电流和第二阈值可被设置成在跨导放大器处于电源崩溃状态时形成并利用从输出节点到地的不同电流路径,其中该差异取决于给定负载是否被耦合至输出节点。进一步关于这一方面,在一个示例中,当给定负载被耦合至输出节点时形成从输出节点到地的第一电源崩溃模式电流路径,并且当给定负载未被耦合至输出节点时形成第二电源崩溃电流路径。第二电源崩溃模式电流路径可具有比第一电源崩溃模式电流路径高的电阻,从而使得检测电流取决于给定负载到输出节点的耦合状态而在输出节点上建立不同电压。在一方面,当放大器处于电源崩溃模式时,第二比较器将输出节点上的这一电压与给定第二阈值进行比较。[0045]在其他示例性实施例中,各种方面使用负载检测电路系统的各种组件的低占空比实现来提供功率节省。在一方面,检测指示负载被耦合还是未被耦合的电压的一个或多个比较器可通过由低占空比时钟脉冲控制的导通一关断开关连接至电源。这可获得胜于比较器的连续实现的功率节省。在另一方面,注入检测负载检测电流的检测电流源可由类似的低占空比时钟脉冲控制,以仅间歇地注入检测电流,并因此获得进一步的功率节省。
[0046]在进一步的示例性实施例中,各种方面根据给定历时准则来提供对负载检测信号的滤波,即减少或者基本防止对于负载被连接还是断开的误检的防反跳特征。此类实施例提供了对于手动连接或断开传输电缆导致附连到传输电缆的一个连接器端与耦合至缓冲器放大器输出的相配连接器端之间的间歇的电接触和断开的补偿。此类实施例可进一步提供对因例如从来自环境事件的挠曲和振动产生的间歇接触而引起的负载变化的虚检的抵抗。
[0047]在一方面,防反跳电路可实现具有表示给定负载的耦合状况的状态以及关于改变状态的各种转变的状态机。一个示例状态可以是静止状态,其表示负载已被检测为耦合、或检测为未耦合达满足给定准则的连续历时。另一示例状态可以是中间状态,其表示对改变的第一检测,诸如,对当处于表示负载未被耦合的当前静止状态时遭遇到的负载耦合的第一检测。作为此类第一检测的结果,一个示例转变可以是静止状态之一向中间状态之一的转变。另一示例转变可以是响应于检测到使状态机进入中间状态的耦合状态改变在满足历时准则之前终止,从而返回到该中间状态之前的静止状态。
[0048]图2示出根据一个或多个示例性实施例的一个多模、阻抗匹配的/负载检测线驱动器系统200 (下文称为“多模驱动器/检测系统”)的一个解说性示例。示例多模驱动器/检测系统200具有由差分放大器204形成的跨导自动阻抗匹配放大器(下文中为简明起见称为“TCM”)202,差分放大器204具有两个输入端(未分开编号),一个输入端从外部信号源接收电压信号IN,另一个输入端通过反馈线205连接至反馈网络内的节点NA,如稍后更详细描述的。在一方面,TCM202通过休眠开关(附图中未示出)接收例如来自Vdda主电源轨114A的功率,休眠开关将TCM202在工作状态和休眠状态之间切换。提供典型地响应于接收到的休眠状态信号而将被供电的组件在工作状态与休眠状态之间切换的电路设计是相关领域的普通技术人员知晓的,因此此类电路的进一步详细描述被省略。
[0049]继续参照图2,在多模驱动器/检测系统200中,差分放大器输出204A馈入到第一电压至电流级206中上方的有源P沟道场效应晶体管(PFEO206A的栅极,并馈入到第二电压至电流级208中上方的有源PFET208A的栅极。如将更详细描述的,并将由本领域普通技术人员从查看图2所理解的,206、208的两级安排结合反馈网络中所描绘的其他元件为TCM202作为跨导放大器操作提供了反馈,并提供了相关联的自动阻抗调节以容适RL的值的变动。
[0050]如示例多模驱动器/检测系统200中所示,第一级206和第二级208各自底部的共源共栅PFET206B和208B可连接至偏置参考BRef,以用于进一步调节TCM202的输出阻抗。节点NA连接至TCM202的两个差分输入端之一并通过内部负载电阻器RLA和模式启用功率开关240可切换地耦合至本地接地参考(诸如GND轨114B),如稍后更详细描述的。反馈电阻器RF从节点NA连接至节点NB,节点NB可被视为TCM202的输出节点。
[0051]继续参照图2,模式启用功率开关240是导通一关断开关,意味着当它被导通时是闭合的,并且当它被关断时是断开的。模式启用功率开关240被配置成只要存在以下条件就是导通的:TCM202处于工作状态,其中“工作状态”意指Vdda功率在主电源轨114A上并且TCM202不处于休眠模式。模式启用功率开关240被配置成一旦发生以下两个条件中的任何一个条件就切换到关断并由此将节点NA从GND轨断开:(i)接收到将TCM202切换到休眠状态的外部生成的休眠状态信号(未示出),或者(ii)主电源轨114A上的Vdda电压崩溃。模式启用功率开关240可具有为零的理想导通电阻,其中“导通电阻”意指除RAL电阻以外的电阻。本领域普通技术人员能容易地设计并构建、和/或从各种供应商选择用于实现模式启用功率开关240的开关电路系统。因此,模式启用功率开关240的结构的进一步详细描述被省略。进一步,将理解,RLA电阻和模式启用功率开关240可被实现为单个器件、或用两个或更多个器件来实现。为此原因,术语“可切换反馈电阻器”是指模式启用功率开关240和RLA的集合。
[0052]仍参照图2,在示例多模驱动器/检测系统200中,顶部的有源PFET206A和底部的共源共栅PFET206B可以是或者可以不是等同构造的,并且类似地,第二级208中顶部的有源PFET208A和底部的共源共栅PFET208B可以是或者可以不是等同构造的。然而,关于第二级208的PFET208A、208B与第一级206的PFET206A、206B相比,根据一方面优选地存在成比例的关系。进一步关于这一方面,此成比例的关系可以是使得在从本公开将理解的某些操作范围中,在差分放大器204馈入206A和206B的栅极的输出204A处的给定电压上,穿过第二级PFET208A、208B的电流可以是穿过第一级PFET206A、206B的电流的倍数。更进一步关于一方面,出于相关原因,内部负载电阻器RLA的电阻可被选择为比预期的负载电阻RL大相同倍数。
[0053]继续参照图2,为了解说关于第二级PFET208A、208B对第一级PFET206A、206B的比例性以及RLA和RF对RL的相关比例性的概念,将假定负载RL被耦合至连接器节点,即输出节点210。还将假定RL在TCM202的驱动能力内。输出节点210可表示例如电缆连接器或者可通过内部传导路径耦合至输出节点NB的等效类型的机械结构。为了此描述的目的,输出节点NB和输出节点210可被视为等同的。为了更进一步帮助解说关于208A、208B对206A.206B的比例性以及RLA和RF对RL的比例性的概念,还将假定差分放大器204处于加电状态。示例加电状态是主电源电压在主电源轨114A上,并且选择性地将差分放大器204连接至主电源轨114A或连接至本地接地GND轨114B的任何可切换连接(图2中未示出)被闭合。
[0054]参照图2,将理解,在RL被耦合至输出节点210的稳态操作中,NA处的电压将大约等于NB处的电压。理想地,NA处的电压等于NB处的电压。然而,在根据图2的实际物理电路中,NA与NB之间可能存在由于诸如组件非线性、接地环路和来自其他组件的耦合之类的因素引起的很小的稳态电压差。作为一个解说性示例,根据图2的电路中在NA与NB之间的稳态电压差的范围可以从大约零到约20mV及以上。约20mV的值仅仅是用于解说目的;可观察到更低或更高的值,这取决于以上所标识的此类示例的因素,如查看本公开的普通技术人员将理解的。
[0055]继续参照图2,将理解,如果RLA被设为等于RL,则由于NA与NB处的电压大约相同,所以由RLA耗散的功率将等于由RL耗散的功率。这通常将是不期望的。此外,穿过206A.206B的电流以及穿过208A、208B的电流可能会不可接受地高。出于这些以及其他原因,RLA优选地被设为RL的N倍。在一方面,为了获得良好的反馈操作,RF可被设为RL的(N+1)倍。对于N的区间,一个因素是跨RLA的稳态电压等于跨RL的稳态电压。由于电阻器耗散的功率与其电阻R成反比,所以为了使RLA耗散的功率最小化,N将被设为非常高的数。然而,如将理解的,如果N过高,则可能不会获得可接受的反馈操作。出于解说目的,N的一个示例值可以是10。基于此描述,本领域普通技术人员将理解相关概念以标识满足具体要求的N值,该具体要求是例如实现差分放大器204的放大器的电流容量、以及负载电阻RL的预计范围。
[0056]继续N为10的假定示例,将假定PFET208A、208B相对于PFET206A、206B的结构是使得在稳定状态中,穿过第二级电流路径(从主电源轨114A穿过208A和208B到节点NB)的电流是穿过第一级电流路径(从GND轨114B穿过206A、206B到节点NA)的电流的十倍。
[0057]仍参照图2,在示例多模驱动器/检测系统200中,第一比较器212被耦合至节点NA和NB,并且此第一比较器将此电压差(B卩,跨RF的压降)与例如接收自第一电压参考214的第一阈值电压VTHl进行比较。VTHl的值可以容易地从当TCM202被加电且RL被耦合至输出节点210时所计算的跨RF的稳态压降来确定。作为一个解说性示例,在114A上使用假定的1.5伏的主电源电压Vdda,一个RL值可以为75欧姆,随后继续N为10的以上示例,RLA将优选地设置在750欧姆,并且RF (为RLA的(N+1)倍)将优选地设置在825欧姆。如先前所述,并将被理解的,这些仅是示例值。本领域普通技术人员基于本公开可容易地标识和选择其他值用于特定应用。类似地,本领域普通技术人员可容易地确定关于电阻值的可接受容限以满足具体的给定性能要求。
[0058]继续RL为75欧姆、N为10,并且由此RLA和RF分别为750欧姆和825欧姆的上述示例,可展现的跨RF的压降的一个示例为约20mV。使用此示例,第一参考电压源214可因此被实现成向第一比较器212递送例如90mV的VTH。如将理解的,90mV的VTH值可以充分远离20mV以提供可接受的低虚检水平。如将参照图5示例500更详细描述的,如果示例75欧姆RL从输出节点210解耦合,则跨RF的压降将必定变得显著高于90mV的此VTH值。第一比较器212将随后输出逻辑“I”信号。将理解,关于第一比较器212的输出、和关于表示物理状态的所有其他信号的逻辑“ I ”和逻辑“O”的标记、以及表示此类逻辑“ I ”和“O”的电压是任意的。
[0059]如图2示例多模驱动器/检测系统200中所示,第一比较器212的输出212A可被耦合至防反跳电路216,防反跳电路216在稍后章节更详细地描述。此外,如图2示例200中还示出的,复用器(诸如218)可被插入到第一比较器212和防反跳电路216之间。在示例200中,提供了复用器218以使得来自第二比较器220的输出220A也可被连接至防反跳电路216。
[0060]仍参照图2,在一方面,与检测电流源222处于特定组合和安排中的第二比较器220提供了在TCM202处于休眠状态时(图2中未示出)对于诸如RL (例如,连接至诸如显示器之类的的设备的电缆)之类的负载是否被耦合至输出节点210的检测。在进一步方面,与检测电流源222处于组合和安排中的第二比较器220提供了在TCM202处于电源崩溃状态时(图2中未示出)对于诸如RL之类的负载是否被耦合至输出节点210的检测。示例电源崩溃状态是主电源电压Vdda从主电源轨114A移除的情形。进一步关于这些方面,并且如将在稍后章节更详细描述的,由检测电流源222注入到输出节点210中的检测电流Idet在输出节点210处产生的电压电平对应于并由此指示负载RL是否被耦合至输出节点210。相应电压的电平、以及由此第二参考电压源224必须馈入第二比较器220以检测差值的Vref的电平可被容易地确定。对于给定Idet而言,Vref的电平可以例如通过直接计算输出节点210与地之间的分别对应于负载电阻器RL被耦合至输出节点210或不被耦合至输出节点210的两个不同电阻来确定。这两个电阻在稍后章节更详细地描述。
[0061]在一方面,可在休眠状态期间提供对于负载RL被稱合还是未被稱合至输出节点210的检测,在休眠状态中Vdda被提供在主电源轨114A上,但将TCM202连接至主电源轨114A或连接至本地接地GND轨114B的一个或多个开关(图2中未示出)是断开的。进一步关于这一方面,可作出对电流Idet的确定,以及对例如由第二参考电压源224生成的第二参考电压Vref的确定以检测这些不同电阻并因此检测负载RL是否被耦合至输出节点210。例如,参照图2,看出当RL负载被耦合至输出节点时,RL是从节点210到地的主导路径。可存在其他并联路径,但一般而言,这些路径具有充分大于RL的电阻从而可以不作考虑。可是,当负载RL从输出节点210断开时,从输出节点210到地的仅有的路径可以例如是第二比较器220的“ + ”输入端的输入电阻。这些电阻尽管是并联的,但通常非常高并因此形成从输出节点210到地的通常比RL高得多的总电阻,其可被称为Ropen(RffS)。基于电阻RL和所确定的Ropen, Idet的电平和Vref的电平可被容易地选择成使得在RL被稱合时向输出节点210中注入Idet产生始终低于Vref的电压,而在RL未被耦合至输出节点210时电流Idet的此类注入产生始终高于Vref的电压。Idet的选择可考虑到生成不必要大的Idet时的开销成本,以及在Idet被设为过低的情况下第二比较器出错的潜在可能。
[0062]继续参照图2,在另一方面,类似于上述由检测电流源222将Idet注入到输出节点210的电流注入以及由第二比较器220将结果产生的电压与Vref进行的比较可在TCM202处于电源崩溃状态(例如,主电源电压Vdda从主电源轨114A移除)时执行。在此方面,将假定副电压Vddpx在电源崩溃期间保持在副电源轨115上。进一步关于一方面,可假定主电源轨114A在处于电源崩溃状态时可被建模为从主电源轨114A到地的电阻RPULL (1?牵拉)。该电阻RPULL在图2中未示`出,但在稍后进一步详细描述的图6中描绘的等效电路模型600中示出,其代表图2示例200在处于电源崩溃模式时的有关部分。RPULL的一个示例值可以是100欧姆。该RPULL值仅仅是解说性的,而非限定。本领域普通技术人员可容易地确定由RPULL表示的等效电阻以用于特定应用。此外,此类人员将能够快速更改与RPULL有关的其他示例组件值以容适不同于100欧姆的RPULL值。
[0063]继续参照图2,示例多模驱动器/检测系统200可包括将输出节点210耦合至主电源轨114A的静电放电二极管(ESD)234以及将GND轨114B耦合至输出节点210的ESD236。如将在稍后章节更详细描述的,根据一个实施例,示例多模驱动器/检测系统200在电源崩溃状态期间(例如,当主电源轨114A上的Vdda电压崩溃时)检测RL是否被耦合至输出节点210。根据一方面,电源崩溃模式负载检测可使用二极管元件(例如,上方的ESD234和/或PFET208A的体二极管效应)结合所描述的其他结构来提供。
[0064]继续参照图2,根据一个或多个实施例的多模驱动器/检测系统(诸如示例200)通过将Idet选择为使得在负载RL耦合至输出节点210时,Idet注入电流在RL (到地的主导路径)上产生低于由第二参考电压源224生成的VREF的电压来执行功率模式负载检测。此外,由检测电流源222生成的Idet被设为使得在负载RL未被耦合至输出节点210时,Idet注入电流在输出节点210上产生在二极管元件(诸如PFET208A的体二极管效应以及上方的ESD234 (若如所描绘的存在)中的至少一者)处正向偏置的电压。这为Idet注入电流建立了从输出节点210、穿过正向偏置的PFET208A的体二极管效应或上方的ESD234、到主电源轨114A、并随后穿过对处于电源崩溃状态的主电源轨114A建模的电阻、到地的电流路径。从输出节点210到地的这一条路径的电阻高于RL电阻。穿过此路径的Idet因此在输出节点210上产生比当RL为到地的路径时该Idet产生的电压高的电压。因此,来自第二电压参考源224的Vref的电平可相对于Idet被选择,以使得考虑到上述从节点210到地的两条不同路径之间的电阻差异,第二比较器220能检测出负载RL被耦合还是未被耦合。
[0065]继续参照图2,将领会,上述由第二比较器220作出的检测即使在TCM202处于电源崩溃状态也被执行。进一步关于此方面,将理解,不同于PFET208A的体二极管效应和/或ESD234的结构可被用来在RL未被耦合至输出节点210时为Idet提供从输出节点210、穿过崩溃的主电源轨114A的RPULL模型、以及到地的路径。还将理解,此类结构的电阻必须(在被添加到RPULL时)充分高于负载RL以获得在负载RL被耦合至输出节点210时输出节点210处因注入诸如Idet之类的电流而产生的电压与在负载RL未被耦合至输出节点210时从注入该电流获得的电压相比始终可检测的电压差异。一个解说性替换结构可以是硅控整流器(SCR)或等效物。此外,如先前所描述的,PFET206A或208A中的一者或两者可被构建成在主电源轨114A上存在电源崩溃的情况下展现充分的体二极管效应,使得ESD234可被省略,或者可以不被用于检测负载RL是否被连接。
[0066]仍参照图2,将理解,用于在电源崩溃模式期间检测负载RL被耦合至输出节点210的检测电流源可以是或者可以不是被描述为在休眠模式期间注入检测电流Idet以检测负载RL的耦合状态的相同检测电流源222。类似地,将理解,在电源崩溃模式期间将检测电流注入到输出节点中时,将输出节点210处的电压与参考进行比较的比较器可以是或者可以不是被描述为在休眠模式期间执行此类比较以用于检测负载RL是否被耦合至输出节点210的相同第二比较器220。再进一步,将理解,在电源崩溃模式期间将检测电流注入到输出节点210中时与输出节点210处的电压进行比较的参考值可以是或者可以不是由第二比较器220用于在休眠模式期间检测负载RL是否被耦合至输出节点210的参考224的Vref。
[0067]仍参照图2,在一方面,可选的第一功率节省开关226可将第一比较器212的电源端子212B连接至副电源轨115,第一功率节省开关226配置成响应于优选地低占空比脉冲宽度控制时钟pwm_clk来切换导通和关断。将理解,第一功率节省开关226是可选的,并且直接连接可取代第一功率节省开关226,或者等效地,第一功率节省开关226可被固定在导通状态。
[0068]图3示出生成pwm_clk的示例脉冲宽度控制时钟发生器300。如图3所描绘的,示例脉冲宽度时钟发生器300在一个进一步方面可生成第二时钟(诸如sm_clk),第二时钟可以例如是pwm_clk的经延迟副本。如将参照图7更详细描述的,诸如sm_clk之类的时钟可根据一个或多个实施例控制防反跳电路。如图3示例300所描绘的,在一方面,脉冲宽度时钟发生器300可由例如辅助电源轨(诸如图1和2的示例轨115)上的辅助电源(诸如Vddpx)供电。此外,如图3示例300所描绘的,在一方面,脉冲宽度时钟发生器300可以基于例如常规休眠状态时钟(标记为sleep_Clk)来生成pwm_clk,该常规休眠状态时钟可以是外部生成的。[0069]图4示出了用于控制第二功率节省开关(诸如图2示例200中所示的示例第二功率节省开关228)的低占空比控制时钟(诸如pwm_clk)的示例波形400,第二功率节省开关连接第二比较器220的电源端子220B、并连接检测电流源222到副电源轨(诸如所描绘的轨115)。参照图4,由图3时钟发生器300生成的低占空比控制时钟pwm_clk的示例波形400具有脉冲宽度PW和脉冲周期P。波形400的表示导通和关断的极性一一其中“导通”意指所控制的功率节省开关被闭合,并且“关断”(其具有P-PW的历时)意指所控制的功率节省开关被断开一一是任意的。可是,在所描绘的示例400中,pwm_clk的低电平被假定为导致所控制的功率节省开关的“导通”状态,并且pwm_clk的高电平被假定为导致此类开关的“关断”状态。
[0070]周期P和脉冲宽度PW各自是设计选择,其可由本领域普通技术人员通过对本公开应用常规设计专业技术来容易地执行。如参照图3所描述的,一个示例简单地在本领域普通技术人员将理解为宽得多的可能性范围当中简单地挑选任意值,在一方面,脉冲宽度时钟发生器300可以基于例如常规休眠状态时钟(标记为sleep_clk)来生成pwm_clk。pwm_elk的一个频率(即,1/P)可以是、但不必然是32KHz。对于32KHz的此类示例频率,周期P为8ms。进一步对于32KHz的示例1/P频率,pwm_clk的一个解说性PW可以是、但不必然是
31.5 μ S。如将领会的,使用8ms的示例P和31.5 μ S的示例PW作为解说,使用第二功率节省开关228控制第一比较器212或第二比较器220中的一者或两者、和/或检测电流源222可以仅使用此类比较器和/或电流注入源的连续操作所需功率的PW/P (例如,约0.4%)提供对负载(诸如RL)的耦合状态的检测。
[0071]图5示出当主电源轨114Α上的Vdda电源导通并且TCM202加电时的示例200的等效电路500。如先前所描述的,在此加电模式中,当RL负载被连接时,节点NA和NB处的电压几乎相同,假定RL在TCM202的负载容量内,并且IN点处的信号在给定的可接受范围内。换言之,当RL被连接至输出节点210时,跨RF的压降约为零,并且具体而言显著低于从电压参考214接收到的阈值电压VTH。第一比较器212的输出由此被驱动为低,S卩,为逻辑O。当RL被断开时,NB处的电压变得比NA处的电压高VHT以上。第一比较器212的输出因此被驱动为高,即,为逻辑“ I ”。在一方面,来自第一比较器212的这些输出被输入给防反跳电路,诸如216 (图5中未示出),其在稍后章节更详细描述。
[0072]图6示出当图2示例系统200被切换到休眠功率模式时形成的等效电路600,该等效电路600用于在TCM202处于休眠状态时检测负载RL是否被耦合至输出节点。这可通过例如断开将TCM202连接至主电源轨114Α的休眠状态控制开关(未示出)来执行。尽管TCM202处于休眠状态,但主电源轨114Α上的Vdda是导通的。由于轨115上的副电压Vddpx优选地低于主电源轨114Α上的Vdda,因此顶部ESD234或PFET208A体均未被正向偏置。
[0073]仍参照图6,在如先前描述的休眠功率模式期间,连接RLA的模式启用开关240被关断,即,断开。RLA因此未被连接至GND电源轨114B。假定第二比较器220和检测电流源222各自被pwm_clk低占空比控制时钟启用,在启用时间窗(PW)期间,Idet被注入到输出节点210中。如果电缆(即,负载RL)被连接至节点210,则RL电阻为Idet电流提供到地的路径。RL实际上是到地的唯一路径,因为模式启用开关240为关断将穿过RLA到GND轨114B的路径移除。作为解说性示例,假定Idet=20 μ A并且RL=75欧姆,节点210处的电压将约为1.5mV,其远低于90mV的示例Vref。由此第二比较器220即使被启用也将生成逻辑“O”。然而,如果RL从输出节点210断开,则测试电流的唯一路径是进入第二比较器220的“ + ”节点中。这将把节点210拉到逻辑“1”,其是仅稍微低于Vddpx (例如1.8V)的电压,Vddpx显著高于90mV的示例Vref。在PW脉冲(B卩,启用时间窗)的结尾处,第二比较器220的输出可被锁存在防反跳电路216中,其稍后更详细描述。
[0074]图7示出当图2示例系统200被置于电源崩溃模式(例如通过将Vdda主电源电压从主电源轨114A移除)时形成的等效电路700。。在此电源崩溃模式中,负载检测可由第二比较器220和检测电流源222以如参照图6描述的在休眠功率模式期间执行负载检测的那些基本相同的方式执行。
[0075]参照图7,如先前描述的,电源崩溃模式可被建模为从主电源轨114A移除Vdda主电源电压,并且在其位置插入接地的等效电阻RPULL。RPULL的一个解说性示例值为100欧姆。当RL被连接至输出节点210时,检测电流Idet穿过RL到地。使用2(^4的示例1(1的,输出节点210处的电压将因此非常小(B卩,<2mV),如以上在功率节省模式中描述的。然而当负载RL从输出节点断开时,Idet将具有穿过输出PFET206A和208A的体二极管到主电源轨114A的路径704,并且由于此电流产生比PFET208A的二极管体效应和ESD234的正向阈值电压高的电压,路径704也穿过PFET208A和ESD 二极管234。此路径通过线706来描绘。如果Vref被设为例如当注入检测电流Idet时所计算出的在输出节点210处的最低电压(其可被称为“Vmin”)的1/2,则第二比较器220将以通常可接受的确定性在负载RL被耦合至输出节点210时生成逻辑“0”,并在负载RL未被耦合至输出节点210时生成逻辑“I”。在图2示例200中,此Vref可被设为90mV。因此,如本领域普通技术人员能容易看出的,诸如200之类的系统可被简单地构建成使得该Vref与当该系统处于休眠功率状态时用于检测负载RL的耦合状态的Vref相同。
[0076]再次参照图2示例系统200,现在将描述用于防反跳电路216的解说性结构和方法。概括而言,通常当负载RL被连接至诸如210之类的输出节点或从其断开(诸如通过将传输电缆与负载RL连接或断开)时,该连接变成间歇的,在其稳定之前经历一系列短的连接/断开循环。输出比较器(诸如212和220)在活跃时可因此经历相同的循环,在高与低之间切换直至输出变得稳定。`
[0077]在一方面,这些比较器212或220的输出可以使用积分和丢弃机制来积分,并且这可以可接受地消除可能由此类循环产生的任何检测模糊性。进一步关于此方面,一个示例实现可以是特定的防反跳状态机。在高级描述中,根据此方面的一个状态机可具有以下效应:如果直至积分器到达阈值,信号都是稳定的,则它被传递到输出。如果在积分器到达阈值之前信号改变了,则它被复位并且该过程重新开始。如将从此描述以及以下的更详细描述领会的,此机制作用于使得输入的短期波动在输出处不可见。
[0078]在根据此方面的一个示例积分中,积分周期可以是250ms。将理解,此250ms周期仅仅是用于解说目的的示例,而非对可在实践该实施例中使用的特定积分周期的限定。对于250ms的示例周期而言,检测的结果必须稳定达至少250ms才能使状态机将此结果传递给输出。在一个示例中,积分器可被实现为计数器。根据一方面,积分计数器可使用时钟,诸如举例而言先前描述的pwm_clk低占空比时钟。在另一方面,pwm_clk的边沿可被用来锁存来自比较器(诸如212和220)的输出。此外,为了容适延迟,积分计数器可使用此pwm_elk控制时钟的经延迟版本。参照图3,此类经延迟时钟的一个示例可以是所示出的如由示例时钟发生器300生成的sm_clk。
[0079]积分周期是由本领域普通技术人员基于本公开容易地作出的设计选择。一个解说性示例可使用五位的计数器,其例如由图3示例300中示出的sle^)_Clk控制时钟。假定示例sl^p_clk频率为32kHz,则此类五位计数器的完整计数(对于五位而言,这是从O到31)将花费250ms。进一步关于此示例,实现图2的防反跳216的一个防反跳状态机仅在比较器212或220的输出稳定达250ms的情况下才将该比较器的输出传递给防反跳输出216B。
[0080]图8示出示例状态机示图800,其表示用于防反跳电路216的一个示例状态机实现。在对状态机示图进行描述中,术语“转变”定义当前状态在发生一事件之际移至或转变至结果所得的下一状态。参照图8,状态机具有负载关断静止状态802,并具有负载导通中间状态804,负载导通中间状态804是从负载关断静止状态802通过第一转变806到达的下一状态。第一转变806可发生在例如第一比较器212的输出处锁存逻辑“O”之际。在具有参照图6描述的休眠功率模式检测特征和/或参照图7描述的电源崩溃功率模式检测特征的方面,第一转变也可发生在第二比较器220的输出处锁存逻辑“O”之际。如图2示例系统200中所示,复用器(诸如218)可以提供这些多个比较器输出以由防反跳电路216锁存。
[0081]再次参照图8,负载导通静止状态808是从负载导通中间状态804通过第二转变810的一个下一状态。第二转变810可以发生在例如通过上述计数器一积分器检测到比较器状态在逻辑“O”持续达合格历时(诸如举例而言250ms)之际。示例状态机800进一步包括负载关断中间状态812,其是从负载导通静止状态808通过第三转变814的下一状态。第三转变814可发生在例如第一比较器212的输出处锁存逻辑“ I ”、和/或第二比较器220的输出处锁存逻辑“I”之际。
[0082]继续示例800,负载关断静止状态802是从负载关断中间状态812通过第四转变816的下一状态。类 似于第二转变810,第四转变816可以发生在通过例如上述计数器一积分器检测到比较器状态在逻辑“I”持续达合格历时(诸如举例而言250ms)。此外,负载关断静止状态802也是从负载导通中间状态804通过第五转变818的另一下一状态,并且负载导通静止状态808是从负载关断中间状态812通过第六转变820的另一下一状态。在一个方面,第五转变818可发生在检测到导致进入状态804的逻辑“I”转变之际。类似地,第六转变820可以是检测到导致进入状态812的逻辑“O”转变。
[0083]仍参照图8示例800,状态“转变”822、824、826和828分别表示状态机800在丢弃操作之后(例如在未检测到来自例如比较器212、220的耦合状态信号中的另一边沿或其他转变的情况下复位计数器一积分器之后)保持在一状态中。
[0084]图9示出示例防反跳电路(诸如图2示例系统200的电路216)的高级功能框图900。示例900包括检测“负载存在”信号的输入块902,“负载存在”信号指示负载的耦合状态,诸如举例而言,比较器212和220输出中的一者或多者响应于负载RL被耦合至、或未被耦合至输出节点210而生成逻辑“I”和“O”。控制块908接收积分器时钟,诸如图3示例300的外部sl^p_clk。输出块906生成“负载_存在_防反跳”信号,其以由最小合格历时所定义的确定性来指示负载(诸如RL)耦合至系统输出的状态变化,诸如负载RL被耦合至或未被耦合至图2输出节点210。“负载_存在_防反跳”信号可被用来控制例如TCM202的加电状态。
[0085]图10示出根据一个或多个示例性实施例的阻抗匹配负载检测线驱动器系统中的一个防反跳过程的一个示例功能流程1000。
[0086]参照图10,框1001表示处于稳定静止状态,即,已连续检测到负载的耦合状态(例如负载RL耦合到输出节点210)达合格时段(例如,以上描述的示例250ms)。框1002表示检测到耦合状态的变化,例如,在pwm_clk时钟的边沿处锁存来自比较器212、220之一的不同于1001处存在的状态的输出。比较器212、220的输出可被称为“负载指示信号”,并且锁存的负载指示信号可被称为“检出负载状态”。在响应中,该示例流程去往1004以开始用于时间合格过程的历时测量。历时测量的开始可以例如是复位积分计数器,如先前描述的。在每次接连发生锁存相同负载指示信号时,该流程去往1006,递增计时器,并随后去往1008以确定检出负载状态是否与1008的先前循环检出的负载状态相同。如果1008处的答案为“是”,则该流程去往1010以确定是否已满足合格时间,例如检查积分计数器是否已翻转了各个位(诸如对于五位计数器而言,“ 11111”到“00000”)或者将计数与给定历时计数值(未示出)比较。如果1008处的答案为“否”,这意味着检出负载状态在满足1010处的历时准则之前已改变,则该流程转回到1004并重新开始历时测量,例如复位积分计数器。如果1010处的答案为“是”,这意味着已满足历时准则,则该流程去往1014并将负载状态LD改变成例如逻辑“I”或逻辑“O”的值。在先前描述的示例中,LD=O表示负载被连接或耦合,而LD=I表示负载未被连接或未被耦合。如果1010处的答案为“否”,这意味着尚未满足历时准则,例如,积分计数器不具有对相同检出负载状态的所要求数目的连续计数,则该流程去往1012,其中它等待负载指示信号的下一锁存采样。在上述示例中,下一锁存采样出现在1006处的上一次递增之后的pwm_clk边沿处。1012处的示例等待为8ms,其使用先前描述的频率为32kHz的示例sleep_clk和pwm_clk。在1012处的等待之后(例如,等待8ms直至pwm_clk的下一边沿),该流程去往1006,递增计数器并继续直至要么1008复位计数器、要么1014改变负载状态LD。
[0087]鉴于以上所示出和描述的示例性系统,参照各种流程图将更好地领会可根据所公开主题内容来实现的方法体系。虽然出于使解释简单化的目的,这些方法体系被示出并描述为一系列框,但是应当理解和领会,所要求保护的主题内容并不受框的数目或次序的限定,因为某些框可按与本文所描绘和描述的那些次序不同的次序发生和/或与其他框基本上同时发生。不仅如此,实现本文中描述的方法体系可能并不需要所有所解说的框。将领会,与各个框相关联的功能性可由软件、硬件、其组合或任何其他合适的手段(例如,设备、系统、过程、或组件)来实现。另外,还应进一步领会,在本说明书通篇公开的方法体系能够被存储在制品上以便于将此类方法体系传送和转移到各种设备。本领域技术人员将理解和领会,方法体系可被替换地表示为诸如状态图中那样的一系列相互关联的状态或事件。此夕卜,本文所公开的各种方法可包括采用执行存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令的处理器来实现这些方法。
[0088]将领会,本文中描述的数据存储(例如,存储器)组件可包括易失性存储器、非易失性存储器,或者易失性和非易失性存储器两者或者可使用其来实现。非易失性存储器可包括能够满足与所实现的特定存储器功能有关的性能要求的任何非易失性存储器技术或者可用此类非易失性存储器技术来实现,此类非易失性存储器技术可由本领域普通技术人员在阅读本公开之际容易地确定,并且作为解说性而非限定性示例可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除ROM(EEPR0M)、或闪存。易失性存储器可包括能够满足与所实现的特定存储器功能有关的性能要求的任何易失性存储器技术或者可用此类易失性存储器技术来实现,此类易失性存储器技术可由本领域普通技术人员在阅读本公开之际容易地确定,并且作为解说性而非限定性示例可包括同步RAM(SRAM)、动态RAM (DRAM)、同步 DRAM (SDRAM)、双倍数据率 SDRAM (DDR SDRAM)、增强型 SDRAM (ESDRAM)、同步链路DRAM (SLDRAM)、以及直接存储器总线(Rambus)RAM (DRRAM)0各种方面的存储器旨在包括但不被限定于这些以及任何其他合适类型的存储器。
[0089]将理解,本文所述的各方面可由硬件、软件、固件、或其任意组合来实现。当在软件中实现时,各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,此类计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(⑶)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据,而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。以上的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
[0090]结合本文中公开的方面描述的各种解说性逻辑、逻辑板块、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,但在替换方案中,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。此外,至少一个处理器可包括能作用于执行本文中所描述的步骤和/或动作中的一个或多个步骤和/或动作的一个或多个模块。
[0091]对于软件实现,本文中所描述的技术可以用执行本文中所描述功能的模块(例如,规程、函数等等)来实现。软件代码可被存储在存储器单元中并由处理器来执行。存储器单元可在处理器内实现或外置于处理器,在后一种情形中存储器单元可通过本领域中所知的各种手段被通信地耦合到处理器。此外,至少一个处理器可包括可操作用于执行本文中所描述功能的一个或多个模块。
[0092]可使用标准编程和/或工程技术将本文中所描述的各种方面或特征实现为方法、装置、或制品。如在本文中使用的术语“制品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载体、或介质访问的计算机程序。例如,计算机可读介质可包括,但不限于,磁性存储设备(例如,硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如,压缩盘(⑶)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡、以及闪存设备(例如,EPR0M、记忆卡、记忆棒、钥匙型驱动等)。此外,本文中描述的各种存储介质可表示用于存储信息的一个或多个设备和/或其他机器可读介质。术语“机器可读介质”可包括但不限于无线信道以及其他能够存储、包含、和/或携带指令和/或数据的媒介。此外,计算机程序产品可包括计算机可读介质,其具有可操作用于使得计算机执行本文中所描述功能的一条或多条指令或代码。
[0093]此外,结合本文中所公开的方面描述的方法或算法的步骤和/或动作可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或其组合。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质可耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读和写信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。另外,在一些方面,处理器和存储介质可驻留在ASIC中。另外,ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。另外,在一些方面,方法或算法的步骤和/或动作可作为代码和/或指令之一或其任何组合或集合驻留在可被纳入到计算机程序产品中的机器可读介质和/或计算机可读介质上。
[0094]尽管前面的公开讨论了解说性的方面和/或实施例,但是应当注意在其中可作出各种变更和改动而不会脱离所描述的这些方面和/或实施例的如由所附权利要求定义的范围。相应地,所描述的方面旨在涵盖落在所附权利要求的范围内的所有此类替换、修改和变形。此外,尽管所描述的方面和/或实施例的要素可能是以单数来描述或主张权利的,但是复数也是已构想了的,除非显式地声明了限定于单数。另外,任何方面和/或实施例的全部或部分可与任何其他方面和/或实施例的全部或部分联用,除非另外声明。
【权利要求】
1.一种阻抗匹配负载检测线驱动器,包括: 缓冲器放大器,其能在耦合至主电源轨上的电源电压的上电状态与响应于给定休眠状态信号的休眠状态之间切换,所述缓冲器放大器具有信号输入、反馈输入、耦合至输出节点以用于耦合至给定负载的信号输出、耦合在所述输出节点与所述反馈输入之间的反馈电阻器、以及可切换反馈电阻器,所述可切换反馈电阻器响应于所述休眠状态信号可切换地将所述反馈输入耦合至地; 第一比较器,其在所述缓冲器放大器处于所述上电状态时基于所述反馈电阻器处的电压生成与给定负载是否被耦合至所述输出节点相对应的第一负载检测信号; 检测电流源,其在所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时将检测电流注入到所述输出节点中,并在所述主电源轨崩溃期间将检测电流注入到所述输出节点中,以在所述输出节点上产生与所述负载是否被耦合至所述输出节点相对应的电压;以及 第二比较器,其在所述检测电流被注入到所述输出节点中时基于所述输出节点处结果所得的电压生成第二负载检测信号,所述第二负载检测信号指示在所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时所述负载是否被耦合至所述输出节点以及在所述主电源轨崩溃期间所述负载是否被耦合至所述输出节点。
2.如权利要求1所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其配置成在所述主电源轨上的主电源电压崩溃且并发地所述给定负载从所述输出节点解耦合时为所述检测电流提供从所述输出节点到所述主电源轨的电源崩溃模式电流路径, 其中,穿过所述电源崩溃模式电流路径的所述检测电流在所述输出节点处生成能由所述第二电压比较器检测为与在所述给定负载被耦合至所述输出节点时所述检测电流在所述输出节点上产生的电压不同的电压。
3.如权利要求1所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,进一步包括可切换反馈电阻器,其在所述缓冲·器放大器处于所述休眠状态时将所述反馈输入与地解耦合,并且在所述主电源轨上的所述电源电压崩溃时将所述反馈输入与地解耦合,否则以给定电阻将所述反馈输入耦合至地。
4.如权利要求3所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述缓冲器放大器是跨导放大器,其基于电压输入与所述反馈输入之间的电压差生成输出电流。
5.如权利要求1所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其配置成在所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时提供从所述输出节点到地轨而不通过所述给定负载的休眠模式电流路径,所述休眠模式电流路径具有高于所述负载的电阻以从自所述输出节点流向地的所述检测电流在所述输出节点上产生与所述负载的耦合状态相对应的电压。
6.如权利要求5所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,进一步包括可切换反馈电阻器,其在所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时将所述反馈输入与地解耦合,并且在所述主电源轨上的所述电源电压崩溃时将所述反馈输入与地解耦合,否则以给定电阻将所述反馈输入耦合至地, 其中,当所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时,所述可切换反馈电阻器将所述反馈输入与地解耦合以将所述可切换反馈电阻器从所述休眠模式电流路径移除。
7.如权利要求6所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述缓冲器放大器是跨导放大器,其基于电压输入与所述反馈输入之间的电压差生成输出电流。
8.如权利要求7所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,进一步包括可切换反馈电阻器,其在所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时将所述反馈输入与地解耦合,并且在所述主电源轨上的所述电源电压崩溃时将所述反馈输入与地解耦合,否则以给定电阻将所述反馈输入耦合至地; 其中,当所述主电源轨上的所述电源电压崩溃时,所述可切换反馈电阻器将所述反馈输入与地解耦合以将所述可切换反馈电阻器从所述电源崩溃模式电流路径移除。
9.如权利要求8所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,进一步包括二极管元件,其具有正向阈值电压,将所述输出节点连接至所述主电源轨,安排成当所述输出节点上的电压超过所述主电源轨上的电压达所述正向阈值电压以上时被前向偏置,其中当主电源电压从所述主电源轨移除且并发地所述给定负载未被耦合至所述输出节点时,所述检测电流在所述输出节点上形成前向偏置所述二极管元件的电压,并且所述二极管元件在所述电源崩溃模式电流路径内。
10.如权利要求9所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,当主电源电压从所述主电源轨移除且并发地所述负载被耦合至所述输出节点时,所述检测电流在所述输出节点上产生小于所述正向阈值电压的电压,并且所述二极管不在所述电源崩溃模式电流路径内。
11.如权利要求10所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述缓冲器放大器包括具有体二极管效应的PFET输出器件,并且其中所述二极管元件包括所述体二极管效应。
12.如权利要求10所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述二极管元件包括静电放电二极管。
13.如权利要求1所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,进一步包括防反跳电路,其具有耦合至所述第一比较器`的输出或所述第二比较器的输出中的至少一者的输入,以用于基于给定历时准则对所述第一负载检测信号或所述第二负载检测信号中的至少一者进行滤波。
14.如权利要求13所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述防反跳电路包括状态机,所述状态机具有从表示负载耦合的起始稳定状态的状态到表示所述负载耦合状态的改变尚未满足所述历时准则的下一状态、到两个有条件的下一状态之一的转变,其中一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变未能满足所述历时准则的情况下返回至所述起始稳定状态,而另一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变满足所述历时准则的情况下转变到表示所述负载耦合的另一个稳定状态的状态。
15.如权利要求14所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述防反跳电路包括具有负载关断静止状态、负载导通中间状态、负载导通静止状态、负载关断中间状态的状态机,所述负载导通中间状态是从所述负载关断静止状态通过第一转变的下一状态,所述负载导通静止状态是从所述负载导通中间状态通过第二转变的一个下一状态,所述负载关断中间状态是从所述负载导通静止状态通过第三转变的下一状态, 其中,所述负载关断静止状态是从所述负载关断中间状态通过第四转变的下一状态,所述负载关断静止状态是从所述负载导通中间状态通过第五转变的另一下一状态,并且所述负载导通静止状态是从所述负载关断中间状态通过第六转变的另一下一状态,其中,所述第一转变发生在检测到负载耦合状态的开始之际,所述第二转变发生在检测到负载耦合状态连续达大于给定合格历时之际,所述第三转变发生在检测到负载解耦合状态的开始之际,所述第四转变发生在检测到负载解耦合状态连续达大于所述给定合格历时之际,所述第五转变发生在检测到负载耦合状态在检测到所述负载耦合状态的开始之后小于所述合格历时终止之际,以及所述第六转变发生在检测到负载解耦合状态在检测到所述解负载解耦合状态的开始之后小于所述合格历时终止之际,以及 其中,所述检测负载耦合状态和检测所述负载解耦合状态中的每一者基于所述第一负载检测信号或所述第二负载检测信号中的至少一者。
16.如权利要求1所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述第一比较器通过第一功率节省开关耦合至副电源,所述第一功率节省开关接收第一脉冲宽度控制的低占空比控制时钟,所述低占空比控制时钟具有周期P、导通历时PW、和关断历时P-PW,其中所述导通时钟闭合所述第一功率节省开关以对所述第一比较器供电,并且所述关断时钟断开所述第一功率节省开关以从所述第一比较器移除功率。
17.如权利要求1所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述第二比较器和所述检测电流源中的至少一者通过第二功率节省开关耦合至副电源,所述第二功率节省开关接收第二脉冲宽度控制的低占空比控制时钟,所述低占空比控制时钟具有给定周期、给定导通历时、和给定关断历时,其中所述导通时钟闭合所述第二功率节省开关以对所述第二比较器和所述检测电流源中的所述至少一者供电,并且所述关断时钟断开所述第二功率节省开关以从所述第二比较器和所述检测电流源中的所述至少一者移除功率。
18.如权利要求17所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述给定脉冲宽度等于给定PW,并且所 述给定周期等于给定P。
19.一种阻抗匹配负载检测线驱动器,包括: 缓冲器放大器,其具有信号输入、反馈输入、和耦合至输出节点的信号输出; 阻抗匹配反馈网络,其耦合在所述输出节点与所述反馈输入之间,其中所述阻抗匹配反馈网络被配置成根据所述输出节点上的负载来强加所述缓冲器放大器的增益; 控制时钟发生器,其生成至少一个低占空比控制时钟,所述低占空比控制时钟具有周期P、导通状态历时PW、和关断状态历时P-PW ;以及 负载检测器,其具有通过第一功率节省开关选择性地耦合至副电源轨的比较器,所述第一功率节省开关由至少一个所述低占空比控制时钟控制,所述比较器耦合至所述输出节点以基于所述输出节点上的电压与给定阈值的比较来生成负载检测信号,所述负载检测信号指示给定负载是否被耦合至所述输出检测电流, 其中,所述导通状态闭合所述功率节省开关以对所述比较器供电,并且所述关断状态断开所述功率节省开关以从所述比较器移除功率。
20.如权利要求19所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述负载检测信号生成电路进一步包括防反跳电路,所述防反跳电路具有耦合至所述比较器的输出的输入,以基于所述比较器的输出的状态改变与改变后的状态具有满足给定历时准则的给定连续历时的组合来生成所述负载检测信号。
21.如权利要求20所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述防反跳电路包括状态机,所述状态机具有从表示负载耦合的起始稳定状态的状态到表示所述负载耦合状态的改变尚未满足所述历时准则的下一状态、到两个有条件的下一状态之一的转变,其中一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变未能满足所述历时准则的情况下返回至所述起始稳定状态,而另一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变满足所述历时准则的情况下转变到表示所述负载耦合的另一个稳定状态的状态。
22.如权利要求19所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述反馈网络包括连接至所述输出节点的反馈电阻器,并且所述比较器进一步检测跨所述反馈电阻器的压降,进一步包括将检测电流注入到所述输出节点中的检测电流源以及在所述检测电流被注入到所述输出节点中时基于所述输出节点处的电压来生成所述负载检测信号的另一比较器。
23.如权利要求19所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述电流检测源和所述另一比较器中的至少一者通过第二功率节省开关被选择性地耦合至所述副电源轨,所述第二功率节省开关由至少一个所述低占空比控制时钟控制, 其中,所述至少一个所述低占空比时钟的所述导通状态闭合所述第二功率节省开关以对所述另一比较器供电,并且所述至少一个所述低占空比时钟的所述关断状态断开所述第二功率节省开关以从所述另一比较器移除功率。
24.一种阻抗匹配负载检测线驱动器,包括: 缓冲器放大器,其具有信号输入、反馈输入、和耦合至输出节点的信号输出; 阻抗匹配反馈网络,其耦合在所述输出节点与所述反馈输入之间,其中所述阻抗匹配反馈网络被配置成根据所述输出节点上的负载来强加所述缓冲器放大器的增益;以及 负载检测器,其具有比较器,所述比较器耦合至所述输出节点以基于所述输出节点处的电压生成比较信号,所述负载检测器具有负载检测信号生成电路以基于所述比较信号生成负载检测信号,所述负载检测信号指示给定负载是否被耦合至输出检测电流, 其中,所述负载检测信号生成电路进一步包括防反跳电路,所述防反跳电路具有耦合至所述比较器的输出的输入,以基于所述比较器的输出的状态改变与改变后的状态具有满足给定历时准则的给定连续历时的组合来生成所述负载检测信号。
25.如权利要求24所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述防反跳电路包括状态机,所述状态机具有从表示负载耦合的起始稳定状态的状态到表示所述负载耦合状态的改变尚未满足所述历时准则的下一状态、到两个有条件的下一状态之一的转变,其中一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变未能满足所述历时准则的情况下返回至所述起始稳定状态,而另一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变满足所述历时准则的情况下转变到表示所述负载耦合的另一个稳定状态的状态。
26.如权利要求24所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述防反跳电路包括具有负载关断静止状态、负载导通中间状态、负载导通静止状态、负载关断中间状态的状态机,所述负载导通中间状态是从所述负载关断静止状态通过第一转变的下一状态,所述负载导通静止状态是从所述负载导通中间状态通过第二转变的一个下一状态,所述负载关断中间状态是从所述负载导通静止状态通过第三转变的下一状态, 其中,所述负载关断静止状态是从所述负载关断中间状态通过第四转变的下一状态,所述负载关断静止状态是从所述负载导通中间状态通过第五转变的另一下一状态,并且所述负载导通静止状态是从所 述负载关断中间状态通过第六转变的另一下一状态,其中,所述第一转变发生在检测到负载耦合状态的开始之际,所述第二转变发生在检测到负载耦合状态连续达大于给定合格历时之际,所述第三转变发生在检测到负载解耦合状态的开始之际,所述第四转变发生在检测到负载解耦合状态连续达大于所述给定合格历时之际,所述第五转变发生在检测到负载耦合状态在检测到所述负载耦合状态的开始之后小于所述合格历时终止之际,以及所述第六转变发生在检测到负载解耦合状态在检测到所述解负载耦合状态的开始之后小于所述合格历时终止之际, 其中,所述检测负载耦合状态和检测所述负载解耦合状态中的每一者是基于所述比较信号。
27.如权利要求24所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述反馈网络包括连接至所述输出节点的反馈电阻器,并且所述比较器进一步检测跨所述反馈电阻器的压降,并且进一步包括将检测电流注入到所述输出节点中的检测电流源以及在所述检测电流被注入到所述输出节点中时基于所述输出节点处的电压来生成所述负载检测信号的另一比较器。
28.如权利要求27所述的阻抗匹配负载检测线驱动器,其特征在于,所述检测电流源和所述另一比较器中的至少一者通过第二功率节省开关被选择性地耦合至所述副电源轨,所述第二功率节省开关由至少一个所述低占空比控制时钟控制, 其中,所述至少一个所述低占空比时钟的所述导通状态闭合所述第二功率节省开关以对所述检测电流源和所述另一比较器中的所述至少一者供电,并且所述至少一个所述低占空比时钟的所述关断状态断开所述第二功率节省开关以从所述检测电流源和所述另一比较器中的所述至少一者移除功率。
29.—种为缓冲器放大器进行阻抗匹配负载检测的方法,所述缓冲器放大器选择性地耦合至主电源轨并且能够在上电状态与休眠状态之间切换,所述缓冲器放大器具有信号输入、反馈输入、耦合至输出节点的信号输出,所述方法包括: 将所述缓冲器放大器切换至上电状`态,并将所述缓冲器放大器的所述反馈输入耦合至地,以生成输出信号以及与给定负载是否被耦合至所述输出节点相对应的反馈电压; 基于所述反馈电压生成第一负载检测信号,其指示给定负载是否被耦合至所述输出节占.将所述缓冲器放大器切换至所述休眠状态并将所述反馈输入与地解耦合; 将检测电流注入到所述输出节点中,并且检测所述输出节点上的对应结果所得的电压; 基于所述对应结果所得的电压生成第二负载检测信号,其指示在所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时所述负载是否被耦合至所述输出节点; 响应于从主电源轨移除主电源电压,将所述反馈输入与地解耦合,将检测电流注入到所述输出节点中并在所述输出节点上检测对应测试电压;以及 基于所述电源崩溃负载测试电压生成另一第二负载检测信号,其指示在所述主电源从所述主电源轨移除时所述负载是否被耦合至所述输出节点。
30.一种为缓冲器放大器进行阻抗匹配负载检测的方法,所述缓冲器放大器具有信号输入和耦合至输出节点的信号输出,所述方法包括: 生成至少一个低占空比控制时钟,所述低占空比控制时钟具有周期P、导通状态历时PW、和关断状态历时P-PW ; 控制比较器在基于所述低占空比控制时钟的导通状态的历时内检测所述输出节点处的电压; 响应于所述低占空比控制时钟的跳变,锁存基于所述比较器检测的结果的负载检测信号的中间值;以及 切换所述比较器为关断达基于所述低占空比控制时钟的所述关断状态的历时。
31.一种为缓冲器放大器进行阻抗匹配负载检测的方法,所述缓冲器放大器具有信号输入和耦合至输出节点的信号输出,所述方法包括: 生成控制时钟; 控制比较器以基于所述控制时钟检测所述输出节点处的电压; 基于所述控制时钟来锁存根据所述比较器的输出的防反跳状态输入; 检测所锁存的防反跳状态相比于先前状态的改变;以及 基于所述检测所述比较器的所述输出的状态改变与检测到改变后的状态具有满足给定历时准则的连续历时的组合来生成负载检测信号。
32.如权利要求31所述的方法,其特征在于,生成所述负载检测信号包括通过从表示负载耦合的起始稳定状态的状态到表示所述负载耦合状态的改变尚未满足所述历时准则的下一状态、到两个有条件的下一状态之一的转变来执行状态机,其中一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变未能满足所述历时准则的情况下返回至所述起始稳定状态,而另一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变满足所述历时准则的情况下转变到表示所述负载耦合的另一个稳定状态的状态。
33.如权利要求31所述的方法,其特征在于,所述生成负载检测信号包括:基于所述检测到改变,重复所述控制比较器的迭代,锁存直至满足退出条件,所述退出条件是来自包括A和B的条件集中的任何条件,A是达到所述迭代的合格数目而未检测到另一改变,并且B是检测到所述锁存的防反跳状态中的另一改变, 其中,响应于所述终止条件A,生成指示所锁存的防反跳状态的负载改变信号,并且响应于所述终止条件B,不生成所述负载改变信号。
34.一种负载检测阻抗匹配负载缓冲器设备,包括: 放大器装置,其用于接收输入信号和反馈信号,并且响应于接收到主电源和指示上电状态的休眠状态信号,向输出节点输出一输出信号; 用于基于所述反馈电压生成第一负载检测信号的装置,所述第一负载检测信号指示给定负载是否被耦合至所述输出节点; 用于将检测电流注入到所述输出节点中的装置,所述注入是 与指示休眠状态的所述休眠状态信号并发的,以在所述输出节点上产生与所述负载是否被耦合至所述输出节点相对应的休眠模式电压,以及 与所述主电源轨上的电压的崩溃并发的,以在所述负载耦合至所述输出节点时从所述输出节点流经所述负载,并且在所述负载未被耦合时从所述输出节点流到所述主电源轨,以在所述输出节点上产生与所述负载是否被耦合相对应的电源崩溃模式电压;以及 用于在所述输出节点处生成与所述休眠模式电压相对应的、以及响应于所述电源崩溃模式电压的第二负载检测信号的装置。
35.一种负载检测阻抗匹配负载缓冲器设备,包括: 放大器装置,其用于接收输入信号并生成到输出节点的对应输出信号, 用于检测与给定负载是否被耦合至所述输出节点相对应的电压并用于生成对应负载检测信号的装置; 用于基于所述负载检测信号的状态改变取得具有满足给定历时准则的连续历时的资格而使所述负载检测信号防反跳的装置; 用于通过检测所锁存的中间状态相对于先前锁存的防反跳状态的变化来生成防反跳的负载检测信号的装置;以及 用于基于所述检测所述比较器的所述输出的状态改变与检测到改变后的状态具有满足给定历时准则的连续历时的组合来生成防反跳负载检测信号的装置。
36.如权利要求35所述的负载检测阻抗匹配负载缓冲器设备,其特征在于,所述用于生成防反跳负载检测信号的装置包括用于执行状态机的装置,所述状态机包括从表示负载耦合的起始稳定状态的状态到表示所述负载耦合状态的改变尚未满足所述历时准则的下一状态、到两个有条件的下一状态之一的转变,其中一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变未能满足所述历时准则的情况下返回至所述起始稳定状态,而另一个有条件的下一状态是在所述负载耦合状态的改变满足所述历时准则的情况下转变到表示所述负载耦合的另一个稳定状态的状态。
37.一种为缓冲器放大器进行阻抗匹配负载检测的方法,所述缓冲器放大器选择性地耦合至主电源轨并且能够在上电状态与休眠状态之间切换,并且具有信号输入、反馈输入、耦合至输出节点的信号输出,所述方法包括以下步骤: 生成输出信号以及与给定·负载是否被耦合至所述输出节点相对应的反馈电压,所述步骤包括将所述缓冲器放大器切换到所述上电状态的步骤; 基于所述反馈电压生成第一负载检测信号,其指示给定负载是否被耦合至所述输出节占.将所述缓冲器放大器切换至所述休眠状态; 在所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时将检测电流注入到所述输出节点中,并且检测所述输出节点上的对应结果所得的电压; 基于所述对应结果所得的电压生成第二负载检测信号,其指示在所述缓冲器放大器处于所述休眠状态时所述负载是否被耦合至所述输出节点; 响应于从主电源轨移除主电源电压,执行以下步骤:将检测电流注入到所述输出节点中并在所述输出节点上检测对应电源崩溃模式测试电压;以及 基于所述电源崩溃模式测试电压生成另一第二负载检测信号,其指示在所述主电源从所述主电源轨移除时所述负载是否被耦合至所述输出节点。
【文档编号】H04L25/02GK103828314SQ201280046433
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年9月24日 优先权日:2011年9月23日
【发明者】L·基亚布如, S·M·泰勒尔, D·徐, R·B·希尔弗斯廷 申请人:高通股份有限公司
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