[发明专利]负电压保护系统及方法

说明书

相互参照的相关申请案

本申请案于此主张于2009年10月7日提出申请，案名「CMOS开关的负电压侦测及箝制」的美国暂时专利申请案第61/249,362号(代理人文件编号SE-2720-AN)的权益。美国暂时专利申请案第61/249,362号并于此并入做为参考。

附图说明

需要了解地是，图式仅在于描绘示范性的实施例，并不因此被视为范围限制，示范性实施例将会藉由利用所附图式而进行额外的具体及详细叙述，其中：

图1：其为显示利用具有负电压侦测及保护开关的系统的一实施例的方块图；

图2：其为显示可被用来执行在第1图中所显示的系统的一系统的一方块图；

图3：其为具有负电压侦测及保护的开关的一实施例的一方块图；

图4：其为显示可被用来执行在图3中所显示的感测电路的一实施例的一电路图；

图5：其为显示可被用来执行在图3中所显示的控制逻辑电路的一实施例的一电路图；以及

图6：其为显示可被用来执行在图3中所显示的驱动器电路的一实施例的一电路图。

依照习惯的作法，各种叙述的特征并未以符合比例的方式绘制，而是绘制为强调相关于示范性实施例的特殊特征。

最佳实施方式

在接下来的详细叙述中，是以形成叙述的一部份且利用特殊举例实施例来进行显示的所附图式而作为参考，然而，可以理解的是，也可以采用其他的实施例，并且，也可以进行逻辑上、机械上、以及电性上的改变，再者，在所绘图式以及说明书中所呈现的方法并非被建构来限制个别动作的执行顺序，因此，接下来的详细叙述也并非是着眼于限制而进行建构。

开关可以被用于各种应用中，其中，到达/来自该等开关的输入/输出(I/Os)会透过电缆而被连接至外部的电压源，由于电缆插头的高通用性以及可交换性，电缆有可能会因错误的操作而被插入不适当的电压源中，举例而言，若被连接至一开关的一I/O终端的一电缆被插入一负电压源时，则就会有过量的电流产生，且其将会损害连接至该开关的其他终端(例如，在该开关的下游侧上)的电子电路。本发明的实施例可以快速地侦测到位于一开关的一终端处的一负电压，并且，可以将该开关关闭，以保护耦接至该开关的一第二终端的电路系统，藉此，本发明的实施例可以在不需要一负电荷帮浦、或负电源供给的情形下而致能对所使用的开关的负电压保护。

图1是显示利用开关104的系统100的实施例的方块图，在实施例中，开关104是一积体电路(IC)开关。请参阅第1图，系统100包括一连接器102，一开关104，以及一电子电路106，其中，开关104包括一负电压侦测/保护单元108，以及一电晶体开关110，再者，图1亦显示一主机系统112，其藉由一线路114而连接至连接器102的一输入/输出终端，举例而言，该线路114可以是在系统100外部的电缆，另外，主机系统112可以是个人电脑(PC)，一般用途电脑，网路电脑或伺服器，或音频系统、视频系统、混合媒体系统，或可用来经由开关104而与电子电路进行沟通的任何型态数位或类比沟通系统。

连接器102的输入/输出终端是利用线路116而被连接至电晶体开关110的一第一输入/输出终端，以及利用线路118而被连接至负电压侦测/保护单元108的一输入，而电晶体开关110的一第二输入/输出终端则是利用线路122而被连接至电子电路106的一输入/输出终端，另外，负电压侦测/保护单元的一输出是利用线路120而被连接至电晶体开关120的一控制终端，正如所示，透过电晶体开关110以及电缆114，连接器102可以被用来将电子电路106耦接至一外部系统，例如，举例而言，主机系统112。

在操作时，连接器102会直接、或间接地(例如，透过电缆114)被插入包括一信号及/或电压源的主机系统112的一连接器中，举例而言，若连接器102被插入包括一电压源的主机系统112的一连接器中，且该连接器、或电压源的资料终端被反向时，负电压侦测/保护单元108就会在耦接至电晶体开关110的输入/输出开关的线路116上侦测到负电压。然后，负电压侦测/保护单元108会产生以及输出适当的信号电压以作为回应，并经由线路120传送至电晶体开关110的一控制输入。接着，电晶体开关110会回应在线路120上接收到的信号电压而阻挡电流，并有效地开启电晶体开关110的接触。因此，藉由快速地侦测负输入电压以及关闭该电晶体开关110，就可以让开关104被致能于保护电子电路106。