外部装置侦测电路与电子装置的制造方法_3

文档序号:10057640阅读:来源:国知局
的实施方式,并不仅仅以图2所示的电路细节为 限。
[0069] 请一并参考图3,其为图2所示的外部装置侦测电路120中各电位VI~V4以及脉 冲电压讯号Vpulse在一实际操作示例中的时序变化图。
[0070] 在外部装置侦测电路120进行自动侦测时,假设指拨开关单元128为关闭状态,也 就是第一开关Ml截止。为了简化下列说明,假设二极管D1为理想二极管,导通电压为零, 且忽略放电效应。
[0071] 当外部装置200未连接电子装置时,二极管D1关断,此时,系统电压源Vdd通过第 一电阻R1对第一电容C1充电,使第一节点ND1的电位VI位于高电位(如第4图起始时所 示电位VI位于高电位)。此时,电位VI〉参考电位Vref,故比较器124a的输出端(即电位 V2)为高电位。
[0072] 接着,当外部装置200连接电子装置的瞬间,外部装置200的内建电容C0连接至 二极管D1的阴极端,使二极管D1导通,外部装置200的内建电容C0等效接地,将第一节点 ND1的电位VI暂态下降至接地电位。接着,随着系统电压源Vdd通过第一电阻R1逐渐对内 建电容C0充电,第一节点ND1的电位VI如⑴式所示:
[0074] 此时,电位VI〈参考电位Vref,使得比较器124a的第一输入端(即正端输入)有 电压变化(由高电位切换至低电位),而比较器124a的第二输入端(即负端输入)的参考 电压Vref与电位VI作比较后,使得比较器124a的输出端(即电位V2)切换为由低电位切 换至高电位。
[0075] 在时段tl内,电位VI持续低于参考电位Vref,直到电容C1充电使电位VI再次上 升至参考电位Vref为止。电位VI上升至参考电位Vref的时段tl如(2)式所示:
[0077]在时段tl内,第二开关M2截止,此时电位V3如(3)式所示:
[0079] 此外,第三开关M3的临界电压为Vth3,则V3下降至Vth3的时段t2如(4)式所 示:
[0081] 在一实施例中,时段11经设计而长于时段t2,也就是需于时段11内,将电位V3下 降至小于Vth3,则当V3 (t) <Vth3时第三开关M3截止,此时电位V4如(5)式所示:
[0083] 令第四开关M4的临界电压为Vth4,则电位V4上升至Vth4的时间t3如(6)式所 示:
[0085] 当电位V4 <Vth4时第四开关M4截止(在时段t2与时段t3期间),此时,第四开 关M4的输出端将产生电压大小为Vdd、持续时间为(t2+t3)的脉冲电压讯号Vpulse,如图 4所示。
[0086] 在一实施例中,当外部装置200连接至连接接口110时(例如,连接接口110原先 未连接至外部装置200,当外部装置200刚连接至连接接口110的当下),外部装置200形 成内建电容C0,将使侦测单元120中第一节点ND1的电位VI暂态下降。比较单元124用以 将第一节点ND1的电位VI与参考电位Vref比较,进而输出比较输出讯号(即电位V2)至 脉冲产生单元160。脉冲产生单元用以根据第一节点ND1的电位VI与参考电位Vref的比 较输出讯号(电位V2)产生脉冲电压讯号Vpulse。
[0087] 本实用新型的图2中提出一种外部装置侦测电路120的侦测单元122、比较单元 124以及脉冲产生单元126的内部电路结构,并利用图3说明上述电路结构的讯号的时序 关系,以利本领域技术人员理解本实用新型电路操作上的特性,然本实用新型并不仅以图2 与图3的实施例为限。实际应用中,比较单元124以及脉冲产生单元126也可以采用其它 具相应的电路架构,并不以图2与图3所示的为限。
[0088] 请一并参考图4,其所示根据本实用新型的一实施例中一种外部装置侦测电路 120的电路结构示意图。与图2的实施例最大不同之处在于,图4的实施例中脉冲产生单元 126采用另一种较简化且能达到相似功能的电路结构。
[0089] 如图4所示,脉冲产生单元126包含第二开关M2以及第四电阻R4。第二开关M2 的控制端连接至比较单元124,第二开关M2的第一端用以输出脉冲电压讯号Vpulse,第二 开关M2的第二端连接至所述系统接地端。第四电阻R4连接于系统电压源Vdd与第二开关 M2的第一端之间。
[0090] 请一并参考图5,其所示为图4所示的外部装置侦测电路120中各电位VI~V2以 及脉冲电压讯号Vpulse在一实际操作示例中的时序变化图。如图4及图5所示,简化的脉 冲产生单元126也可以将根据比较输出讯号(电位V2)产生脉冲电压讯号Vpulse。在此实 施例中,脉冲电压讯号Vpulse的宽度为时段tl(也就是说,相较于图2的实施例,图4产生 的脉冲电压讯号Vpulse宽度较短),在图4的实施例中。图4的实施例中侦测单元122与 比较单元124的作动大致与图2的实施例相同,请参照先前实施例的详细说明,在此不再赘 述。
[0091] 在图2及图4的实施例中,侦测单元122产生的第一节点ND1的电位VI都先经过 比较单元124与参考电位Vref判断,随后产生比较输出讯号(电位V2),脉冲产生单元126 再将根据比较输出讯号(电位V2)产生脉冲电压讯号Vpulse。然而,本实用新型并不以包 含比较单元124为限,实际应用中,也可简化/省略比较单元124,利用脉冲产生单元126中 的开关元件达到类似的效果。
[0092] 请一并参阅图6及图7,图6所示为根据本实用新型一实施例中一种电子装置100 中的外部装置侦测电路120的示意图,图7所示为图6中外部装置侦测电路120的电路结 构示意图。如图6及图7所示,外部装置侦测电路120包含侦测单元122以及脉冲产生单 元126,在部分实施例中,外部装置侦测电路120还包含指拨开关单元128,连接至侦测单元 122与脉冲产生单元126之间。相较于图2的实施例,在图6及图7的实施例省略了比较单 元,在此实施例中,利用脉冲产生单元126中的第二开关M2来达到类似比较单元的功能。
[0093] 如图7所示,将比较单元移除之后,脉冲产生单元126直接连接至侦测单元122的 输出端。也就是说,脉冲产生单元126中第二开关M2的控制端连接至第一节点ND1,第二开 关M2的第二端连接至系统接地端。第二开关M2具有导通临界电压,导通临界电压被设定 为参考电位,也就是说,利用工艺的设置,使得第二开关M2本身晶体管元件的导通临界电 压大致上相同于欲采用的参考电位,如此一来,便可以利用第二开关M2等效完成比较单元 的功能。第二开关M2根据第一节点ND1的电位VI与参考电位(第二开关M2本身元件的 导通临界电压)的比较结果而导通或关断。
[0094] 在图6及图7中,通过第二开关M2其晶体管元件的导通电压作为替代比较器的参 考电压。
[0095] 值得注意的是,上述各实施例中的各个元件可以由各种类型的数字或类比电路实 现,举例来说,于前述实施例中第一开关至第四开关Ml~M4是采用金属氧化物半导体场效 应管(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor,MOSFET)进行不例性说明, 也可采用双极结型晶体管(BipolarJunctionTransistor,BJT)或其它适当的半导体元 件。
[0096] 请一并参考图8,其所示为根据本实用新型一种电子装置100的功能方块图。如 图8所示,电子装置100包含连接接口 110、外部装置侦测电路120以及系统电路140。在 此实施例中,电子装置100可为移动电源或其它具相应的可携式电子装置,电子装置100中 还包含电池模块160。
[0097] 系统电路140包含多个工作模块,在图8的实施例中,所述这些工作模块包含低压 差线性稳压器(LowDrop-〇utLinearregulator,LD0) 142、微控制器(Microcontroller Unit,MCU) 144以及直流对直流转换器146等各种电子装置100中应用上所需的电路元件。 外部装置侦测电路120请参照先前实施例中图2至图7的各种实施例。
[0098] 当外部装置侦测电路120侦测到外部装置200连接至连接接口 110时,外部装置 侦测电路120产生脉冲电压讯号Vpulse至系
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