[发明专利]用于音频接地电路的保护电路和方法

说明书

在所描述的实例中，电荷泵(2)由第一参考电压(VDD)供电且在控制导体(3)上产生控制电压信号(VCP)。接地开关电路(15)包含耗尽模式晶体管(MP 1)，所述耗尽模式晶体管(MP 1)具有阱区(4‑1)、耦合到输出导体(6‑1)的源极、经耦合以接收所述控制电压信号(VCP)的栅极和耦合到第二参考电压(GND)的漏极。保护电路(17‑1)包含第一和第二耗尽模式保护晶体管(MP3‑1、MP4‑1)，其具有耦合到所述控制电压信号(VCP)的相应栅极且具有彼此耦合的相应源极。所述第一耗尽模式保护晶体管(MP3‑1)具有耦合到所述阱区(4‑1)的漏极，并且所述第二耗尽模式保护晶体管(MP4‑1)具有耦合到所述输出导体(6‑1)上的输出信号(VQUT1)的漏极。

技术领域

本发明大体上涉及电子电路，且特定来说，涉及用于音频接地电路的保护电路和方法。

背景技术

音频接地开关可包含耗尽模式MOS晶体管以防止电荷的积累。当将头戴式耳机插入到产生音频信号的装置的音频信号插孔中时，此积累电荷可引起放电和相关联的滴答声/爆音。此积累电荷的放电发生的原因是音频接地开关和其连接电路具有受到静电荷的积累的影响的寄生电容、电感和电阻。此积累电荷可类似于常见的静电放电(ESD)那样放电。例如，在音频接地开关电路中，当将头戴式耳机连接到音频接地开关的连接电路时，此积累电荷可静电放电到接地。通过头戴式耳机扬声器电阻的所得电流可引起此类滴答声/爆音。

参考图1，常规音频接地开关电路1在集成电路芯片中实施，所述集成电路芯片包含耦合在正供应电压V_DD与系统接地之间的常规电荷泵2。电荷泵2在导体3上产生输出电压V_CP。电荷泵2包含常规内部电路，所述常规内部电路在V_DD下降到低于欠电压(锁定阈值)电压的情况下将V_CP放电到零伏特。电荷泵输出电压V_CP通过导体3连接到p沟道MOS(金属氧化物半导体)耗尽模式场效应晶体管MP1和MP2的栅电极，耗尽模式场效应晶体管MP1和MP2在V_CP处在零伏特时通常处在其导电接通状态中。当V_DD处在正常电平(例如，3.3伏特)时，则电荷泵输出电压V_CP处在升高电平(例如，7伏特处)。耗尽模式接地开关晶体管MP1的源极连接到具有音频信息信号电压V_OUT1的导体6-1，并且耗尽模式接地开关晶体管MP2的源极连接到具有音频信息信号电压V_OUT2的导体6-2。耗尽模式晶体管MP1和MP2的源电极限于足够低的电压，使得其(结合升高电荷泵电压V_CP)产生足够大的栅极到源极反向偏置电压V_GS，以将耗尽模式晶体管MP1和MP2的状态从其操作导电区改变到其截止区。

图2更详细展示针对当V_DD等于零时的情况的与耗尽模式晶体管MP1相关联的连接和信号。耗尽模式晶体管MP1具有形成在耗尽模式晶体管MP1的n型阱区4中的p型源极区和漏极区。p型源极和n型阱区形成相关联的寄生二极管D1(其具有大量寄生电容)，并且耗尽模式晶体管MP1的p型漏极和n型阱区4形成相关联的寄生二极管D2(其也具有大量寄生电容)。还参考图5，n型阱区4形成在p型衬底上，并且其一起形成相关联的寄生衬底二极管D3。如果MP1在其高阻抗关断状态中断开，那么导体6-1上的大负电压将正向偏置衬底二极管D3-1，除非MP1是导电的且因此作为接地开关而操作。如果MP1处在其导电接通状态中，那么音频信号不可能存在，这是因为音频信号将不跨MP1的接地电阻器Rl-1和低沟道电阻(例如在0.1Ω与1.0Ω之间)的并联组合而产生。