[发明专利]复合电压应用中的自动电压检测

说明书

发明背景

本申请是1995年11月13日向美国专利商标局申请登记的名称为“复合电压应用中的自动电压检测”的临时申请号为60/006,478的申请。

技术领域

本发明通常涉及检测诸如电池式个人计算机(PC)等系统中所有的输入电压源的电压电平，并由电源提供复合电压源，尤其是，本发明检测提供给计算机系统内的控制器芯片的输入电压源的电压电平，在计算机系统内，本发明根据所检测到之，电路用来进行功能性运作之输入电压，提供合适的电压电平。

背景技术

今天大多数的计算机或PC是在由PC的电源单元提供的5.0伏+/-10％电压电平下工作的。然而在计算机业中，已有了计算机无须在5伏电压电平下工作的倾向，例如在3.3伏电压电平下工作。PC的电子元件，即集成电路(IC)的设计者必须把这些元件设计成能在复合电压电平之一下工作，以满足各种PC或系统设计的要求。例如，为了减少功耗(这在诸如笔记本型、膝上型或掌上型PC等便携式计算机上尤其强烈)，计算机业已经设计出能在较低电压电平，即3.3伏(V)+/-10％电平下工作。但由于各种系统以及器件的限制，仍保留了把5V用作电源的电压电平这一要求。

最近，随着便携式计算机的普及，以较低电压工作和消耗能量较低的电子元件和器件，非常吸引这类便携式计算机设计者。这导致需要在3伏至3.6伏下工作的电子元件，或三电池单元的等效物，它们对于用户来说较是大众化，且能较易取得。

便携式PC系统在诸如附加存储器、调制解调器等特点的扩展方面提供了很大的灵活性，用户可以购买PC卡以获取这些配备，PC卡可在制造PC时或在用户单独购买到卡之后装入到PC上(这些PC卡有时称作插件卡)。这些PC卡包括诸如IC等电子元件，此外，因为这些PC卡引入了需要这些电压电平作为它们的电能输入源的IC或其他电子元件，已被设计成能在3.3伏或5V上工作。由于第一种快擦EEPROM器件仅能在两种电压工作，所以第一种非易失性存储器件(快擦EEPROM器件)设计成能以两种不同的电压电平工作，即5V和12V工作。

图1示出了一种利用固体卡的第一种PC的高阶方框图。在图1中，把一系列快擦EEPROMIC联接到控制器12上，控制器12通过主机接口14与主机(未示出)接通。快擦EEPROM10和控制器12一般位于固体PC卡上，固体PC卡入到PC上，通过接口14与主机接通。控制器从PC系统的电源单元接收5V电压电平，而快擦EEPROM从控制器12接收5V和12V电压电平，在图1中示出这两个电压电平都在电源13内。控制器12产生12伏电压源。

然而，在后面的设计中，快擦EEPROM设计需要单个5伏电压。图2示出了应用这种快擦EEPROM的PC环境中之PC卡的高阶方框图。该卡仅在5VPC系统中工作。

最近，设计者已把快擦EEPROM设计成能在3.3伏上工作。图3示出了使用这种3.3伏快擦EEPROM的PC系统。由于图3所示的系统需要3.3V提供给快擦EEPROM器件，作为输入电压源，因此，可以不需要5V电源而工作。同样，图2的5V系统只须向快擦EEPROM器件提供5伏电源，就能工作。但，仍希望设计出一种支持3.3伏或5伏工作的系统，即，可以向PC卡提供其中一种电压，使它能在这其中一种电压下有效地工作。而且，PCMCIA为业界定义的多种主机接口标准之一并为PC业定义和遵循，其对通过PCMCIA接口进行接通规定了某些要求，并且将可以在3.3V或5V上工作的PCMCIA卡视为必须要求之一部份。

在满足了PCMCIA标准之后，最近PC卡制造商已设计出卡，可以仅工作在5伏电压下，或可以工作在5伏和3.3伏电压下。然而，这两种卡皆存在损坏PC卡的风险，即设计成仅在3.3伏下工作的PC卡也能插入到提供5伏的PC槽。这个问题被最近的PCMCIA标准要求克服了，它要求对PC卡加上键销，以唯一地固定到特定的PC槽内。在这种方式中，把需要3.3伏的PC卡设计成特定地固定到仅提供3.3伏的PCPCMCIA槽内，而不能固定到提供5伏的PCPCMCIA槽中。这避免了对位于PC卡上仅能工作在3.3伏的器件的潜在危险。

近来，PCMCIA标准已被修改，以进一步要求设计成用5伏来工作(这些卡应用可以在5伏下工作的快擦EEPROM)，而且设计成与5伏卡一样带键销的卡，可以插入到3.3伏键销的槽座中。