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CN106575878A - 反向功率保护电路 - Google Patents

反向功率保护电路 Download PDF

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CN106575878A
CN106575878A CN201580042794.0A CN201580042794A CN106575878A CN 106575878 A CN106575878 A CN 106575878A CN 201580042794 A CN201580042794 A CN 201580042794A CN 106575878 A CN106575878 A CN 106575878A
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transceiver
power
signal lines
voltage
bias
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CN201580042794.0A
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K·恩斯
R·D·夏玛
D·奈达尔吉
P·比拉瓦迪
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Intel Corp
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Abstract

描述了一种装置，其包括：一条或多条信号线；耦合到一条或多条信号线的收发机；以及偏压生成电路，其为收发机提供一个或多个偏置电压以根据一条或多条信号线的信号属性来使收发机三态化。

Description

反向功率保护电路
相关申请的交叉互用
本申请要求享有于2014年9月11日提交的、标题为“BACK POWER PROTECTIONCIRCUIT”的美国专利申请序列号14/483,649的优先权，并且该美国专利申请通过全文引用的方式被并入。
背景技术
通用串行总线(USB)电池充电检测规范限定了在差分数据线上的信号传导以检测连接到差分数据线的多种种类的充电设备，从而使主机(即，主机处理器和/或平台)可以向所连接的设备提供充电电流，或使所连接的设备可以从主机请求给其自身的电池充电(例如，请求1.5A的充电电流)。充电设备包括例如：专用充电器、对接站、遗留主机、或设备(例如，电话、相机、平板电脑等)或专有充电器。
然而，电荷检测信号传导可以在非常早的阶段(例如，在主机的冷启动之前)以及还在电池电量耗尽的状况期间发生。在冷启动期间，主机侧收发机被完全关断(即，没有电源是主机可用的)。在这种情况下，主机处理器开始观察从充电设备通过差分数据线流到主机收发机的反向功率电流(即，充电设备的电池从充电设备通过低阻抗路径到主机收发机开始耗尽)。这个反向功率电流可损坏主机收发机的设备。另外，当主机侧电池耗尽且设备(被供电或自供电的)连接到主机时，主机处理器开始观察从设备通过差分数据线流到主机收发机的反向功率电流(即，设备的电池从充电设备通过低阻抗路径到主机收发机开始耗尽)。在这样的情况下，反向功率电流可能损坏主机的设备。
附图说明
根据以下所给出的具体实施方式并且根据本公开内容的各种实施例的附图将更充分地理解本公开内容的实施例，然而，这不应被理解为将本公开内容限制为特定的实施例，而是仅仅为了解释和理解。
图1示出了使用电池充电检测电路的系统。
图2示出了具有反向电流的多个路径的图1的系统的详细部分。
图3示出了根据本公开内容的一些实施例的反向功率保护电路的高级架构。
图4A示出了在不存在电源的情况下具有可能的应变设备的多电压信号传导发射机。
图4B示出了根据本公开内容的一些实施例的具有被偏置以在不存在电源的情况下保护本身的晶体管的多电压信号传导发射机。
图4C示出了根据本公开内容的一些实施例的具有被偏置以在不存在高电源的情况下保护本身的晶体管的多电压信号传导发射机。
图5示出了根据本公开内容的一些实施例的图3的高级架构的详细部分。
图6示出了根据本公开内容的一些实施例的用于在高电源(例如3.3V)不存在时或在低电源(例如1.8V)或高电源(例如3.3V)的其中之一存在时提供一个或多个偏置电压的自适应偏压生成电路。
图7A示出了根据一些实施例的用于为自适应偏压生成电路提供偏置电压的感测电路的一部分。
图7B示出了根据本公开内容的一些实施例的用于在高电源(例如3.3V)不存在时或在高电源(例如3.3V)存在时提供一个或多个偏置电压的自适应偏压生成电路。
图8示出了根据本公开内容的一些实施例的用于为多电压信号传导发射机的高电压晶体管提供一个或多个偏置电压的自适应偏压生成电路。
图9示出了根据本公开内容的一些实施例的用于提供一个或多个偏置电压以使多电压信号传导发射机三态化的的自适应偏压生成电路。
图10A-B示出了根据本公开内容的一些实施例的参考生成电路和反向功率保护电路的感测电路。
图11A示出了传统静电放电(ESD)保护电路。
图11B示出了根据本公开内容的一些实施例的用于反向功率保护的ESD保护电路。
图12示出了根据一些实施例的具有反向功率保护电路的智能设备或计算机系统或SoC(片上系统)。
具体实施方式
图1示出了使用裸片外电池充电(BC)检测电路的系统100。系统100包括主机101、平台102和设备103。参考USB电池充电检测规范描述了系统100，该规范限定了差分信号线USBDP和USBDM、供电线VBUS、设备识别(ID)线和地(GND)线的规范。与反向功率电流相关联的问题也可应用于非USB兼容的设备。例如，HDMI(高清多媒体接口)和Sim卡应用兼容的设备在经由平台102连接到主机101时可能呈现反向功率电流问题。
主机101包括：USB收发机模拟前端(AFE)104，其为两用设备(即，它可以在例如1.0V、1.8V和3.3V的多种电压下进行操作)；以及静电放电(ESD)电路105，其用于保护在差分信号线USBDP和USBDM上的ESD事件。设备103是USB收发机(例如两用设备)、充电器或可以经由平台102连接到主机101的对接站109。平台102包括功率管理集成电路(PMIC)106和肖特基二极管108。PMIC 106向USB收发机AFE 104和ESD电路105提供电源。PMIC 106包括BC检测电路(例如，BC 1.2规范兼容的电路)以经由差分信号线USBDP_BC和USBDM_BC检测设备103是否连接到平台102以用于充电。
在不存在开关s1和s2的情况下(USBDP_BC和USBDM_BC线分别对USBDP和USBDM线短路)，主机101开始接收反向功率电流，因为差分信号线USBDP和USBDM向主机101提供比充电检测驱动器路径(即，从PMIC 106到设备103的路径)阻抗低得多的路径(例如，小于10欧姆)。这个低阻抗路径停止在差分信号线USBDP和USBDM上的BC检测信号传导，并且因此设备103中的BC检测不能够检测或驱动这些差分信号线。当主机101的电池在冷启动期间耗尽或被完全关断时，反向功率电流也可以由主机101观察到。在一些情况下，在开关s1和s2存在的情况下，PMIC 106可能不能够在充电检测期间完全隔离差分线USBDP和USBDM。
当充电设备109连接到平台102上的USBDP/USBDM差分线并开始驱动那些线上的3.3V、1.8V或1.0V信号传导而主机101和平台102被完全关断时，USB收发机AFE 103的晶体管在充电检测信号传导是3.3V/1.8V时将经历电气过应力(EOS)状况。USB收发机AFE 103的晶体管将经历EOS状况，因为在USB收发机AFE 103中的设备是1.8V/1.0V可靠性兼容的设备。由于主机101和平台102被完全关断，所以主机101的内部偏压生成电路将不能够为USB收发机AFE 104中的1.8V/1.0V可靠性兼容晶体管提供足够的偏压，1.8V/1.0V可靠性兼容晶体管现在接收USBDP/USBDM差分线上的3.3V信号传导。
在不存在开关s1和s2情况下，反向功率电流在差分线USBDP和USBDM上涌至USB收发机AFE 104并可能引起金属和晶体管可靠性问题。相应地，在一些实施例中，开关s1和s2被提供在差分线USBDP/USBDM上以在至USB收发机AFE 104的电源关断时从充电设备109切断USB收发机AFE 104。
在NFC(即近场通信)设备中也观察到类似的问题，NFC设备是在例如1cm到l0cm的距离内操作的无接触设备。NFC设备通常使用RF(射频)协议，其大部分通常符合ISO/IEC14443A(如由国际标准化组织(ISO)的联合技术委员会和国际电工技术委员会(TEC)限定的识别卡-无接触集成电路卡)、ISO/IEC 14443B、ISO 15693和ISO 18092。大部分NFC设备的主电源范围在2.55V到5.5V之间并且IO电压范围从1.5V到3.5V以支持UICC(通用集成电路卡)和安全元件的B类和C类电压。
支持NFC特征的产品也可以在还被称为场供电(Power-By-Field)模式的电池关断模式下进行操作。这是在卡仿真中的特殊模式。这个模式的典型使用情况是用户向读取器(reader)呈现移动电话以进入火车，并且如果电池关断，则NFC设备从读取器的场收获能量。这个收获的能量给设备加电并允许用户完成交易。在这种情况下，UICC元件(例如，SIM卡)由来自读取器的场的电力供电，而调制解调器上的接口被关断。反向电流流到调制解调器并可能损坏接口。
图2示出了具有反向电流流动的多个路径的图1的系统100的详细部分200。要指出的是，图2的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
详细部分200包括：收发机201，其具有发射机202、接收机203和加电检测器(PUD)204；平台102和充电设备109。收发机202包括如所示地耦合在一起的p型晶体管MP1、MP2和MP3、n型晶体管MN1和MN2、反相器il和i2、缓冲器b、逻辑与门al、a2和a3、电平转换器(LS)LS1和LS2、终端电阻器Rterm、ESD二极管D1和D2。为了不使本说明书难以理解，示出了收发机201的简化架构。
此处，发射机202提供在差分信号传导线USBDP和USBDM上的两种类型的信号传导——1.8V和3.3V信号传导。为了不使本说明书难以理解，示出了USBDP信号线的收发机201。相同的描述适用于USBDM信号线。此处，除非另有规定，VCC1p0指代l.0V Vcc电源，VCC3p3指代3.3V Vcc电源，并且VCC1p8指代1.8V Vcc电源。LS1将从0V摆动到1V的输入的信号摆幅转换成1.8V到3.3V的输出摆幅。LS2将从0V摆动到1V的输入的信号摆幅转换成0V到1.8V的输出摆幅。
当启用3.3V信号传导时，包括p型晶体管MPl、MP2、MN1和n型晶体管MN2的驱动器被启用以在USBDP线上驱动。MP1和MN1的栅极端子被偏置V偏压。MP1的栅极端子由LS1的输出(其从1.8V摆动到3.3V)驱动，该输出是当fstxen(启用信号)启用与门al时fsdata(数据)的版本。MN2的栅极端子由LS2的输出(其从0V摆动到1.8V)驱动，该输出是当fstxen(启用信号)启用与门a3时fsdata(数据)的版本。MP1的主体(即，阱或衬底)耦合到Vnwell(即，p型晶体管衬底电压)。
当启用1.8V信号传导时，MP3、MN2和MN1被启用以在UBSDP线上驱动。在这种情况下，fstxen使MPl关断。MP3被启用以驱动hsdata(高速数据)，因为hstxen(高速数据启用信号)启用与门a2以允许hsdata穿过到MP3的门。MP3的主体(即，阱或衬底)耦合到Vnwell(MP3体电压)。
接收机203包括如所示地耦合在一起的n型晶体管MN3、MN4、MN5和MN6；缓冲器以及电阻器(在这个示例中，为4K欧姆和16K欧姆)。在平台102中的PMIC 106的BC 1.2 107包括缓冲器和比较器“c”以提供指示待充电的充电设备109的检测的输出BC_det。二极管D3和D4用于提供分别对USBDP和USBDM线的ESD保护。
在电池充电检测期间，开关s1和s2被关断，并且开关s3和s4被接通。BC 1.2 107然后开始通过驱动器“b”驱动在USBDP线上的信号，并且通过比较器“c”检测在USBDM线上的信号。类似地，缓冲器(未示出)开始驱动在USBDM线上的信号，并且通过连接到USBDP线的比较器c检测信号以识别充电设备的类型。
图2示出了多个反向功率电流路径。在路径1中，反向功率电流路径从充电设备109开始并经由ESD二极管D1横穿USBDP线到VCC3p3节点。当在USBDP线上的电压大于二极管D1的截止电压时，穿过路径1的电流流动。在路径2中，反向功率电流路径从充电设备109开始并经由MP1和MP2晶体管的衬底(即Vnwell节点)横穿USBDP线到VCC3p3节点。当在收发机201中的所有电源关断(即，VCC3p3、VCC1p8和VCC1p0是0V)时，穿过路径2的电流流动。在路径3中，反向功率电流路径从充电设备109开始并经由MP1和MP2晶体管的结二极管横穿USBDP线到VCC3p3节点。当在USBDP线上的电压大于MP1和MP2晶体管的结二极管的截止电压时，穿过路径3的电流流动。在这个示例中，晶体管MP1、MP2、MN1、MN3、MN4和MN5暴露于EOS状况(即，被设计成在1.8V下可靠地操作的设备遭受3.3V的过应力)。
在一些实施例中，通过分别在USBDP和UBSDM线上提供开关s1和s2来减轻EOS状况，以使得开关能够操作用于在反向电流流动期间使USBDP_BC线从USBDP线去耦合并且使USBDM_BC线从USBDM线去耦合。在一些实施例中，当在收发机201中的电源关断(即，VCC3p3、VCC1p8和VCC1p0是0V)时，这些开关被关断(即，开关断开)。然而，这些分立的开关s1和s2以及相关联的逻辑增加了系统100的总成本。
例如，仅开关s1和s2可以增加几乎每个平台10-30分的成本，这是相当大的。以及时的方式操作开关s1和s2需要额外的逻辑和时间。例如，PMIC106可以具有几乎500ms的检测时间(即，检测反向电流流动的时间)。在那段时间期间，开关s1和s2将是透通的，从而使反向功率电流流到收发机201。开关s1和s2的存在增加了收发机201的总电力消耗。
例如，当收发机201在高速(HS)模式下运行时，收发机202的驱动器使用预加重技术，这可能产生附加的功率消耗(例如，4mW额外的功率)来驱动每个开关。操作开关s1和s2进一步增加了包括额外管脚的成本的PMIC 106和BC 1.2 107设计的复杂度。操作开关s1和s2还使将PMIC 107连接到差分线USBDP和UBSDM的板级布线复杂化。
为了解决以上问题，在一些实施例中，发射机202被三态化以在至发射机202的电源关断时和/或在某些电源状况下提供高阻抗。在一些实施例中，提供裸片上反向功率保护电路，其使用低电压(例如，1.0V和1.8V)可靠性兼容设备来在反向电流流动的状况期间保护收发机201的晶体管。在一些实施例中，反向功率保护电路通过产生内部偏压来使发射机202三态化以保护收发机201中的低电压设备(例如，1V和1.8V操作设备)免受连接到差分线USBDP/USBDM的较高的电压(例如3.3V)。在一些实施例中，反向功率保护电路通过产生内部偏压来使发射机202三态化以在使用低电压设备(例如，1.8V和/或1.0V设备)的同时处理较高电压域状况(例如，3.3V状况)时保护其本身。
虽然参考USB电池充电检测规范(其限定了差分信号线USBDP和USBDM、供电线VBUS、ID线和GND线的规范)描述了实施例，但实施例还可应用于非USB兼容的设备。例如，实施例可应用于HDMI、连接到NFC应用中的UICC元件的调制解调器接口(MIC)、或Sim卡等兼容的设备以保护它们免受反向功率电流问题。
在以下描述中，讨论了很多细节以提供对本公开内容的实施例的更透彻的解释。然而对于本领域中的技术人员将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本公开内容的实施例。在其它实例中，以方框图的形式而不是详细地示出了公知的结构和设备，以便于避免使本公开内容的实施例难以理解。
注意，在实施例的相对应的附图中，用线表示信号。一些线可以较粗，以指示更多成分的信号路径；和/或一些线可以在一端或多端上具有箭头，以指示主要的信息流动方向。这种指示并不是要进行限制。相反，结合一个或多个示例性实施例来使用这些线有助于更容易理解电路或逻辑单元。由设计需要或偏好决定的任何所表示的信号实际上可以包括可以在任一方向上行进并且可以利用任何适合类型的信号方案来实施的一个或多个信号。
在整个说明书和权利要求书中，术语“连接”意指连接的物体之间的直接电连接，而没有任何中间设备。术语“耦合”意指连接的物体之间的直接电连接或通过一个或多个无源或有源中间设备的间接连接。术语“电路”意指被布置为彼此协作以提供期望的功能的一个或多个无源和/或有源组件。术语“信号”意指至少一个电流信号、电压信号或数据/时钟信号。“一”和“所述”的含义包括复数引用。“在……中”的含义包括“在……中”和“在……上”。
术语“缩放”通常指的是将设计(方案和布局)从一种工艺技术转换为另一种工艺技术并且随后减小布局面积。术语“缩放”通常还指的是在相同的技术节点内缩小布局和设备的尺寸。术语“缩放”还可以指的是相对于另一个参数(例如，电源电平)来调整(例如，减慢或加快——即相应地缩小或放大)信号频率。术语“大体上”、“接近”、“近似”、“几乎”、和“大约”通常指的是在目标值的+/-20％内。
除非另外规定，否则使用序数词“第一”、“第二”和“第三”等来描述共同的对象，仅指示指代相同对象的不同实例，并且不是要暗示如此描述的对象必须采用时间上、空间上的给定的顺序、排名或任何其它方式。
出于实施例的目的，各种电路和逻辑块中的晶体管是包括漏极端子、源极端子、栅极端子和体端子的金属氧化物半导体(MOS)晶体管。晶体管还包括三栅极晶体管和FinFet晶体管、栅极全包围圆柱体晶体管、隧穿FET(TFET)、方形线或矩形带晶体管、或实施晶体管功能的其它器件，例如碳纳米管或自旋电子器件。MOSFET对称的源极端子和漏极端子即是相同的端子并且在本文中可以互换地使用。在另一方面，TFET器件具有对称的源极和漏极端子。本领域中的技术人员将意识到，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以使用其它晶体管，例如双极结型晶体管(BJT PNP/NPN、BiCMOS、CMOS、eFET等)。术语“MN”指示n型晶体管(例如，NMOS、NPN BJT等)，并且术语“MP”指示p型晶体管(例如，PMOS、PNP BJT等)。
图3示出了根据本公开内容的一些实施例的反向功率保护电路的高级架构300。要指出的是，图3的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，架构300包括反向功率保护电路301、USB收发机AFE 305(其为收发机201的修改版本)、连接器306和PUD 204。在一些实施例中，反向功率保护电路301包括自适应偏压生成电路302、感测电路303和选择逻辑单元304。在一些实施例中，感测电路303通过监控差分线USBDP和USBDM来检测电源关断状况。在一些实施例中，感测电路303的输出向自适应偏压生成电路302提供检测结果，从而使自适应偏压生成电路302可以确定是向USB收发机AFE 305提供由PUD 204产生的(多个)偏置电压还是为USB收发机AFE 305提供由自适应偏压生成电路302产生的(多个)偏置电压。
在一些实施例中，自适应偏压生成电路302向选择逻辑单元304提供一个或多个偏置电压(在这里为了简单目的而被总结为Vbiasbkp)。当一个或多个偏置电压Vbiasbkp经由选择信号由选择逻辑单元304进行选择时，这些偏置电压保护USB收发机AFE 305的设备。例如，偏置电压使晶体管的Vgs低于可靠性阈值，和/或使USB收发机AFE 305中的发射机三态化。在一些实施例中，一个或多个偏置电压Vbiasbkp还保护在自适应偏压生成电路302内部的设备。在一些实施例中，一个或多个偏置电压Vbiasbkp当被选择时使USB收发机AFE 305的高速驱动器三态化以保护它免受由耦合到连接器306的充电设备109提供的反向电流流动。
在一些实施例中，在正常功能模式期间，当PUD 204检测到所有电源(即VCC1p0、VCC1p8和VCC3p3都处于其正常电压水平)的存在时，自适应偏压生成电路302为USB收发机AFE 305从PUD 204选择一个或多个偏置电压(在这里为了简单目的而被总结为VBias)。在一些实施例中，反向功率保护电路301还可以包括耦合到差分线USBDP和USBDM的经修改的ESD结构以避免ESD二极管在实际ESD事件期间被接通。
图4A示出了在不存在电源的情况下和在不存在反向功率保护电路301的情况下具有可能的应变设备的多电压信号传导发射机400(例如，发射机202)。要指出的是，图4A的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
发射机400显示当电源VCC3p3、VCC1p8和VCC1p0被完全关断时的操作状况。在这样的情况下，如果任何充电器电路(例如，在如3.3V的较高电压下操作的充电设备109)连接到USBDP线，则晶体管MN1、MP2和MP1将经历EOS状况，并且反向功率电流将如由点线路径所示地进行流动。
图4B示出了根据本公开内容的一些实施例的具有被偏置以在不存在电源的情况下保护本身的晶体管的多电压信号传导发射机420(例如，USB收发机AFE 305的发射机)。要指出的是，图4B的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，发射机420中的晶体管由自适应偏压生成电路302进行偏置以在充电设备109经由连接器306连接到USBDP线时保护其本身免受反向电流流动。一个或多个偏置电压(在此处为了简单目的而被总结为Vbiasbkp)包括VMP3_漏极(即MP3的漏极电压)、VUSBDP/2、VMP3_漏极和VUSBDP，其中VUSBDP是在USBDP线上的电压。在一些实施例中，为MP1、MP2、MP3和MN1的栅极端子提供内部偏置电压并且为MP1、MP2和MP3提供衬底/阱电压，以通过使这些设备关断来保护这些设备免受反向功率。
在一些实施例中，在反向功率保护状况期间，自适应偏压生成电路302产生MP2设备的栅极端子的电压，其中栅极电压跟随电压VUSBDP，以使得对于MP2，Vg＝Vnwell＝VUSBDP(其中Vg是栅极电压，并且Vb是体电压)。通过设置Vg＝Vnwell＝VUSBDP，MP2的Vgs是0V并且在反向功率状况期间提供高阻抗路径。
在一些实施例中，自适应偏压生成电路302将MN1的栅极电压(Vg)产生为在USBDP线上的电压的一半(即VUSBDP/2)以保护MN1免受EOS状况。在一些实施例中，向USB收发机AFE 305电路的接收机203(即向MN3、MN4和MN5的栅极端子)提供相同的偏置电压以用于EOS保护。在一些实施例中，自适应偏压生成电路302产生MP3设备的栅极电压(Vg)，其跟随MP3的漏极电压(即Vg＝Vnwell＝VMP3_漏极)，其中MP3_漏极是MP3的漏极端子。在这个状况下，MP3晶体管的Vgs是0V以提供高阻抗。通过以这种方式提供偏置电压，自适应偏压生成电路302确保在所有操作状况期间，低电压设备(例如1.8V设备)将仅仅经历低电压操作状况(即1.8V操作状况)。在一些实施例中，LSI和LS2是确定性电平转换器，其当至电平转换器的电源是0V时提供0V输出。在这种情况下，MP1和MN2的栅极端子被偏置到0V。
图4C示出了根据本公开内容的一些实施例的具有被偏置以在不存在高电源的情况下保护本身的晶体管的多电压信号传导发射机430。要指出的是，图4C的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，当所有电源开启时，自适应偏压生成电路302使选择逻辑单元304选择由PUD 204产生的偏置电压，如对于发射机430的节点电压所示的。例如，当所有电源开启时，PUD 204向MP2的栅极端子提供低电压(例如1.8V)、向MP1和MP2的体/衬底端子Vnwell提供高电压(例如3.3V)、向MN1的栅极端子提供低电压(例如1.8V)、以及向MP3的栅极端子和向MP3的体/衬底端子Vnwell提供低电压(例如1.8V)。在这种情况下，所有设备被保护免受EOS。在一些实施例中，PUD 204提供内部偏置电压以保护低电压设备，而不考虑电源的任何序列：1.0V、1.8V和3.3V。
图5示出了根据本公开内容的一些实施例的图3的高级架构的详细部分500。要指出的是，图5的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。此处，对USBDP线示出一半电路。对于USBDM线也存在类似的电路。
此处，详细部分500类似于发射机和接收机零件的详细部分200。发射机501与发射机202之间的差异是，发射机501根据电源的存在和不存在来接收栅极和体端子的不同偏置电压。接收机502与接收机203之间的差异是，接收机503根据电源的存在和不存在来接收栅极端子的不同偏置电压。为了不使实施例难以理解，不再次详细描述发射机501和接收机502的电路拓扑结构。
在一些实施例中，感测电路303监控差分线USBDP和USBDM，并且产生自适应偏压生成电路302的控制信号。在一些实施例中，感测电路303还通过监控VCC3p3电源来检测高电压(例如3.3V)电源关断状况。在一些实施例中，感测电路303确定VCC3p3电源关断，并且充电设备109耦合到USBDP和USBDM线。感测电路303然后产生内部偏压Vcc1p0_aux、Vcc1p8_aux；dp_1p8、dp_1p0；并且控制功率良好电压pwrgood_1p8、pwrgood_1p8b作为由自适应偏压生成电路302使用的电源的指示。在此处，dp_1p8和dp_1p0是在USBDP线上的电压的细分电压。同样，在一些实施例中，所划分的电压dm_1p8和dm_pl0由USBDM线上的电压产生。这些内部产生的电压用于产生偏压。
此处，自适应偏压生成电路302在其内包括选择逻辑单元304。输出Vcc1p0_bp、Vnwell_bp、Vpbias_bp、Vnbias，并且Vnwell_bp是从选择逻辑单元304输出的一个或多个偏置电压。在一些实施例中，自适应偏压生成电路302产生晶体管MP1、MP2、MP3和MP4的体或衬底电压Vnwell_bp，其追踪USBDP线上的电压。在一些实施例中，自适应偏压生成电路302产生接收机控制开关的体或衬底电压Vnbias，其用于接收机晶体管MN3、MN4、MN5、MN6和MN1，其中Vnbias追踪UBSDP线上的电压。在一些实施例中，USBDM线的类似电路还产生USBDM驱动器和接收机的相关电路的自适应偏压。
在一些实施例中，自适应偏压生成电路302产生MP2的栅极电压Vpbias_bg，其中Vpbias_bg跟随当VCC3ps＝0V时在差分线USBDP和USBDM上的电压，并且当VCC3p3高(例如3.3V)时是1.8V。这些自适应偏置电压帮助保护晶体管免受由反向功率电流引起的EOS。
在一些实施例中，自适应偏压生成电路302产生用于当在USBDP线上的电压高时保护MP3器件的Vcc1p0_bp电压。在一些实施例中，当VCC3p3电源关断以避免通过MP3的反向电流流动时，自适应偏压生成电路302追踪在MP3_栅极节点上的电压。在一些实施例中，当VCC3p3高(即3.3V)时，MP3的栅极被自适应偏压生成电路302强制为低电压(例如在禁用或三态模式期间为1.8V)。在一些实施例中，使用ESD电路，其被设计成使得它的ESD二极管不在反向功率保护期间进行箝位(clamp)。
在一些实施例中，当所有电源开启(即VCC1p0、VCC1p8和VCC3p3开启)时，则PUD204产生USB收发机AFE 305的Vbias、Vnwell和Vnbias偏置电压。在这样的实施例中，选择逻辑单元304(在此处为自适应偏压生成电路302的部分)提供USB收发机AFE 305的Vbias、Vnwell和Vnbias偏置电压，其中Vnwell耦合到Vnwell_bp并且Vnbias耦合到Vnwell_bp。
图6示出了根据本公开内容的一些实施例的用于在高电源(例如3.3V)不存在时或在低电源(例如1.8V)或高电源(例如3.3V)的其中之一存在时提供一个或多个偏置电压的自适应偏压生成电路600(其为电路302的部分)。要指出的是，图6的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，自适应偏压生成电路600包括如所示地耦合在一起的n型晶体管MN1和MN2；以及p型晶体管MP1、MP2、MP3、MP4、MP5和MP6。在一些实施例中，自适应偏压生成电路600产生USB收发机305的晶体管MN1到MN6(即在发射机501和接收机502中的设备)的偏置电压、低电压(例如1.8V)体或衬底电压Vnbias以及感测电路303的Vcc1p8_alwayson电压。此处，Vcc1p8_alwayson是Vnbias(其未示出)的缓冲版本，并且Vcc1p8_aux由感测电路303提供。
在一些实施例中，自适应偏压生成电路600产生dp_1p8(等效于当VCC3p3关断时的低电压(例如1.8V))并产生低偏置电压(例如1.8V)以当VCC3p3或VCC1p8存在时保护器件。在一些实施例中，如果VCC3p3或VCC1p8电源存在，则VCC1p8_int节点是1.8V。在一些实施例中，弱晶体管MP3和MP6用于在电源VCC1p8和VCC3p3两者都存在时避免对于MP1和MP4晶体管的浮动偏压。
在一些实施例中，当在反向功率状况期间没有电源存在时，VCC1p8_int是0V，这启动(或接通)MP5。在这样的实施例中，Vnbias和Vcc1p8_alwayson连接到dp_1p8节点(其当在USBDP线上的电压高(例如3.3V)时处于低电压(例如1.8V))。在一些实施例中，当所有电源关断时，晶体管MP2、MN2和MP4接通并提供追踪USBDP线上的电压的偏置电压Vnbias。在一些实施例中，当VCC3p3被启动(即高)时，晶体管MN1、MP1、MN2和MP4接通并提供Vnbias的低电压(例如1.8V)。
图7A示出了根据本公开内容的一些实施例的用于为自适应偏压生成电路302提供偏置电压的感测电路303的一部分700。要指出的是，图7A的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，部分700包括如所示地耦合在一起的p型晶体管MP15和MP16。在一些实施例中，使用MP15和MP16器件Vcc3p3_aux由图6的Vcc1p8_alwayson和VCC3p3产生。在一些实施例中，Vcc3p3_aux是当3.3V电源存在时那个电源的VCC3p3。
图7B示出了根据本公开内容的一些实施例的用于在高电源(例如3.3V)不存在时或在高电源(例如3.3V)存在时提供一个或多个偏置电压的自适应偏压生成电路720(其为电路302的部分)。要指出的是，图7B的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，自适应偏压生成电路720包括如所示地耦合在一起的p型晶体管MP17、MP18、MP19、MP20、MP21和MP22以及n型晶体管MN6。在一些实施例中，自适应偏压生成电路720产生图5的MP1、MP2、MP3和MP4的体或衬底电压Vnwell_bp。
回顾图7B，在一些实施例中，自适应偏压生成电路720产生体电压Vnwell_bp，其当VCC3p3电源是0V时追踪USBDP线上的电压，并且在电源VCC3p3存在时追踪3.3V的电源VCC3p3。
需要低电压域(例如1.8V域)中的内部辅助偏压(即Vcc3p3_aux，其例如在3.3V电源在主机处关断时是1.8V，并且在3.3V电源存在时是3.3V)以保护自适应偏压生成电路720，因为器件是低电压容限器件(例如1.8V容限器件)。晶体管MP16、MP18、MP19和MP21在反向功率保护状况期间被偏置到低电压(例如1.8V内部偏置电压)，从而使这些晶体管的输出不会经历较高的电压或超出器件操作限制的电压。
晶体管MP16、MP18、MP19和MP21提供USBDP电压。在一些实施例中，当电源(即VCC3p3、VCC1p0和VCC1p8)存在时，自适应偏压生成电路720的晶体管MP16、MP20、MP22和MN6被接通并且在Vnwell_bp节点上提供高电压(例如3.3V)输出。在这样的实施例中，自适应偏压生成电路720的内部节点不会违反低电压兼容器件(例如1.8V兼容器件)的EOS限制。在一些实施例中，MN6和MP22用于在反向功率状况期间保护MP20并且为自适应偏压生成电路720提供自我保护。
图8示出了根据本公开内容的一些实施例的用于为多电压信号传导发射机的高电压晶体管提供一个或多个偏置电压的自适应偏压生成电路800(其为电路302的部分)。要指出的是，图8的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，自适应偏压生成电路800(其为电路302的部分)包括如所示地耦合在一起的n型晶体管MN3、MN4和MN5；以及p型晶体管MP6、MP7、MP8、MP9、MP10、MP11、MP12、MP13、MP14、MP35和MP36。在一些实施例中，自适应偏压生成电路800(电路302的部分)产生图5的MP3的体电压Vnwell_bp以及内部偏置电压。回顾图8，在一些实施例中，在反向功率状况下，MP8、MP11、MN7、MP12和MP36被接通并跟随图5的MP3_漏极电压。回顾图8，在一些实施例中，在功能模式期间当所有电源存在时，MN3、MP7、MN4、MP10、MP13和MP35被接通并且提供低电压(例如1.8V)作为图2的MP3器件的体电压。
图9示出了根据本公开内容的一些实施例的用于提供一个或多个偏压以使多电压信号传导发射机三态化的自适应偏压生成电路900(其为电路302的部分)。要指出的是，图9的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，提供电路块901、902和903以通过追踪相应的栅极电压Vpbias_bp并自适应地跟随USBDP线上的电压来保护穿过图5的MP2和MP1器件的反向功率电流。回顾图9，在一些实施例中，电路块901包括如所示地耦合在一起的p型晶体管MP29、MP30、MP31、MP32、MP33、MP34、MP35和MP36；以及n型晶体管M11。在一些实施例中，电路块901自适应地用于在当VCC3p3处于关断状况下的时间期间追踪USBDP线(或USBDM线)上的电压。在一些实施例中，电路901在功能模式(驱动器启用)期间启用来自如图3中所示的PUD 204的偏压。
回顾图9，在一些实施例中，电路块902包括如所示地耦合在一起的p型晶体管MP23、MP24和MP25；以及n型晶体管MN7和MN8。电路块902用于隔离驱动如图5中所示的MP2晶体管的预驱动器电路。回顾图9，在一些实施例中，电路块903用于在反向功率状况期间保护MP24器件并在功能情况期间(即当所有电源存在并且驱动器被启用时)启用MP24器件。在一些实施例中，电路块903包括如所示地耦合在一起的p型晶体管MP26、MP27和MP28；以及n型晶体管MN9和MN10。
回顾图9，在反向功率状况期间，在一些实施例中，晶体管MP32、MP30、MP35和MP29DC将Vpbias_bp耦合到USBDP线。这个DC耦合帮助产生在图5的MP2器件两端的0V Vgs，并且还在反向功率状况期间向发射机501提供高阻抗。回顾图9，在一些实施例中，晶体管MN7、MN8、MP23和MP24被关断并隔离预驱动器和Vpbias_bp节点。在一些实施例中，MP25用于通过产生低电压(例如1.8V)作为中间电压来保护MP23和MP24。
在一些实施例中，图9的晶体管MN8、MN9、MN10、MP24和MP27被关断，这帮助隔离预驱动器(耦合到a2和i2的节点)和Vpbias_bp节点。注意，没有示出MP2晶体管的预驱动器。在一些实施例中，Vpbias_bp电压跟随UBSDP线上的电压，这对于MP24器件可能引起EOS状况。在这样的实施例中，晶体管MP28和MP26允许MP24的栅极电压跟随Vnbias_bp，这还可以帮助避免从Vpbias bp节点到预驱动器的反向路径。
在一些实施例中，当所有电源存在时，晶体管MN7、MN8、MP23、MP24、MN9和MN10被接通。在一些实施例中，晶体管MP25、MP26、MP27和MP28被关断，这使Vpbias电压能够与Vpbias_bp电压相同。在一些实施例中，MP29关断并且将路径与USBDP线隔离。在一些实施例中，MP30、MP33、MP34、MN11、MP32和MP31帮助避免针对MP29器件的EOS状况。MP29的EOS状况被避免，因为MP29的栅极端子上的电压处于高电压(例如3.3V)，MP29的源极端子上的电压处于高电压(例如3.3V)，并且MP29的漏极端子上的电压处于低电压(例如1.8V)，因为Vpbias_bp电压与在Vpbias节点上的电压相同。
图10A-B示出了根据本公开内容的一些实施例的参考生成电路1000和反向功率保护电路301的感测电路1020(例如感测电路303)。要指出的是，图10A-B的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，使用通过电阻器R1(例如每个330K欧姆)分配USBDP线上的电压的电阻器分配器，参考生成电路1000提供参考电压dp_1p8和dp_1p0。在一些实施例中，用电容式分配器代替电阻器分配器。在一些实施例中，用使用n型或p型晶体管的有源器件代替电阻器分配器。在其它实施例中，可以使用其它类型的参考生成电路。在一些实施例中，电压dp_1p8和dp_1p0用于在电源VCC3p3关断(或不存在)时追踪内部偏置电压。
在一些实施例中，感测电路1020包括参考发生器以在低电压域(例如1.8V域)中产生Vcc1p8_aux和Vcc1p0_aux电压。在一些实施例中，参考发生器包括使用电阻器R2(例如大于或等于1M欧姆)分配VCC3p3电压的电阻器分配器。在一些实施例中，用电容式分配器代替电阻器分配器。在一些实施例中，用使用n型或p型晶体管的有源器件代替电阻器分配器。
在一些实施例中，感测电路1020还包括如所示地耦合在一起的肖特基触发器BF1、缓冲器BD2和BF3、反相器INV1、INV2和INV3。在一些实施例中，使用由图6的自适应偏压生成电路600提供的电源Vcc1p8_alwayson来产生缓冲功率良好信号pwrgood_1p8和pwrdood_1p0，其在VCC3p3电源为0V(即不存在)时自适应地跟随USBDP线上的电压。
图11A示出了传统ESD保护电路1100。要指出的是，图11A的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。ESD保护电路1100由n如所示地耦合在一起的二极管D1和D2以及钳位电路组成。此处，当VCC3p3是0V并且外部电路(例如充电器件109)连接到USBDP线(即数据暂计区)时，ESD二极管D1将暂计区电压箝位为二极管截止电压。此箝位限制了充电检测操作。
图11B示出了根据本公开内容的一些实施例的用于反向功率保护的ESD保护电路1120。要指出的是，图11B的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
在一些实施例中，ESD保护电路1120包括如所示地耦合在一起的三个二极管Dl、D2和D3二极管以及箝位电路(箝位电路1和箝位电路2)。在这些实施例中，D3二极管用于在反向功率状况期间提供反向偏压状况。在一些实施例中，额外的箝位电路(即箝位电路2)用于VCC3p3和VCC3p3_bp(即辅助3.3V)。与图11A的实施例不同，图11B的实施例不会限制充电检测操作。
图12示出了根据本公开内容的一些实施例的具有反向功率保护电路的智能设备或计算机系统或SoC(片上系统)。要指出的是，图12的具有与任何其它附图的元件相同的附图标记(或名称)的那些元件可以以与所描述的方式类似的任何方式来进行操作或运行，但并不限于此。
图12示出了移动设备的实施例的框图，其中，可以使用平表面接口连接器。在一些实施例中，计算设备1600代表移动计算设备，例如计算平板电脑、移动电话或智能电话、支持无线的电子阅读器或其它无线移动设备。将理解的是，总体上示出了某些组件，并且并非这种设备的所有组件都在计算设备1600中示出。
在一些实施例中，计算设备1600包括根据所讨论的一些实施例的具有反向功率保护电路的第一处理器1610。计算设备1600的其它块也可以包括一些实施例的反向功率保护电路。本公开内容的各种实施例还可以包括在1670内的网络接口(例如无线接口)，从而使系统的实施例可以被并入到无线设备(例如，蜂窝电话或个人数字助理)中。
在一个实施例中，处理器1610(和/或处理器1690)可以包括一个或多个物理设备，例如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑器件或其它处理模块。由处理器1610执行的处理操作包括对操作平台或操作系统的执行，应用程序和/或设备功能在操作平台或操作系统上被执行。处理操作包括与同人类用户或其它设备的I/O(输入/输出)有关的操作、与功率管理有关的操作和/或与将计算设备1600连接到另一设备有关的操作。处理操作还可以包括与音频I/O和/或显示I/O有关的操作。
在一个实施例中，计算设备1600包括音频子系统1620，音频子系统1620代表与向计算设备提供音频功能相关联的硬件(例如，音频硬件和音频电路)和软件(例如，驱动器、编码译码器)组件。音频功能可以包括扬声器和/或耳机输出、以及麦克风输入。用于这样的功能的设备可以被集成到计算设备1600中或连接到计算设备1600。在一个实施例中，用户通过提供由处理器1610接收并处理的音频命令与计算设备1600交互。
显示子系统1630代表为用户提供视觉和/或触觉显示以用于与计算设备1600交互的硬件(例如，显示设备)和软件(例如，驱动器)组件。显示子系统1630包括显示界面1632，显示界面1630包括用于向用户提供显示的特定的屏幕或硬件设备。在一个实施例中，显示界面1632包括与处理器1610分开的逻辑单元，以执行与显示有关的至少一些处理。在一个实施例中，显示子系统1630包括向用户提供输出和输入两者的触摸屏(或触控板)设备。
I/O控制器1640代表与同用户的交互有关的硬件设备和软件组件。I/O控制器1640可操作用于管理硬件，所述硬件为音频子系统1620和/或显示子系统1630的部分。另外，I/O控制器1640示出了用于连接到计算设备1600的附加设备的连接点，用户可以通过该附件设备与系统交互。例如，可以附接到计算设备1600的设备可以包括麦克风设备、扬声器或立体声系统、视频系统或其它显示设备、键盘或辅助键盘设备、或与诸如读卡器或其它设备等特定应用一起使用的其它I/O设备。
如上面提到的，I/O控制器1640可与音频子系统1620和/或显示子系统1630交互。例如，通过麦克风或其它音频设备的输入可以为计算设备1600的一个或多个应用或功能提供输入或命令。另外，替代显示输出，或者除了显示输出之外，还可以提供音频输出。在另一个示例中，如果显示子系统1630包括触摸屏，则显示设备还充当输入设备，所述输入设备可以至少部分地由I/O控制器1640来管理。在计算设备1600上还可以存在附加的按钮或开关以提供由I/O控制器1640管理的I/O功能。
在一个实施例中，I/O控制器1640管理如下设备，例如：加速计、相机、光传感器或其它环境传感器、或可被包括在计算设备1600中的其它硬件。输入可以是直接用户交互的部分，以及向系统提供环境输入以影响其操作(例如，对噪声的过滤、针对亮度检测来调整显示、给相机应用闪光灯，或其它特征)。
在一个实施例中，计算设备1600包括功率管理1650，功率管理1650管理电池用电量、电池的充电、以及与节能操作有关的特征。存储器子系统1660包括用于将信息存储在计算设备1600中的存储器设备。存储器可以包括非易失性(如果到存储器设备的电力被中断，则状态不改变)和/或易失性(如果到存储器设备的电力被中断，则状态是不确定的)存储器设备。存储器子系统1660可以存储应用数据、用户数据、音乐、照片、文档或其它数据以及与应用的执行和计算设备1600的功能有关的系统数据(无论是长期的或暂时的)。
实施例的元件还被提供为用于存储计算机可执行指令(例如，用于实施本文中所讨论的任何其它过程的指令)的机器可读介质(例如，存储器1660)。机器可读介质(例如，存储器1660)可以包括但不限于：闪速存储器、光盘、CD-ROM、DVD ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、相变存储器(PCM)或适合于存储电子或计算机可执行指令的其它类型的机器可读介质。例如，本公开内容的实施例可以作为计算机程序(例如，BIOS)被下载，可以经由通信链路(例如，调制解调器或网络连接)通过数据信号的方式将计算机程序从远程计算机(例如，服务器)传输到请求计算机(例如，客户)。
连接1670包括硬件设备(例如，无线和/或有线连接器和通信硬件)和软件组件(例如，驱动器、协议堆栈)，以使计算设备1600能够与外部设备进行通信。计算设备1600可以是单独的设备，例如其它计算设备、无线接入点或基站以及诸如耳机、打印机、或其它设备等外围设备。
连接1670可以包括多种不同类型的连接。为了概括，计算设备1600被示出为具有蜂窝式连接1672和无线连接1674。蜂窝式连接1672通常指的是由无线运营商提供的蜂窝式网络连接，例如经由GSM(全球移动通信系统)或变型或派生物、CDMA(码分多址)或变型或派生物、TDM(时分复用)或变型或派生物、或其它蜂窝服务标准提供的蜂窝式网络连接。无线连接(或无线接口)1674指的是非蜂窝式无线连接，并且可以包括个域网(例如蓝牙、近场等)、局域网(例如Wi-Fi)、和/或广域网(例如WiMax)或其它无线通信。
外围连接1680包括用于进行外围连接的硬件接口和连接器、以及软件组件(例如，驱动器、协议堆栈)。将理解的是，计算设备1600可以是至其它计算设备的外围设备(“至”1682)，也可以具有连接到它的外围设备(“来自”1684)。计算设备1600通常具有用于连接到其它计算设备的“对接”连接器，以用于例如管理(例如，下载和/或上传、改变、同步)计算设备1600上的内容的目的。另外，对接连接器可以允许计算设备1600连接到允许计算设备1600控制输出到例如影音系统或其它系统的内容的某些外围设备。
除了专用的对接连接器或其它专用的连接硬件以外，计算设备1600可以经由常见的或基于标准的连接器来进行外围连接1680。常见的类型可以包括通用串行总线(USB)连接器(其可以包括任何数量的不同硬件接口)、包括微型显示端口(MDP)的显示端口、高清多媒体接口(HDMI)、火线或其它类型。
在说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其它实施例”的引用意指结合实施例所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一些实施例中，但不一定被包括在所有实施例中。因此，“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的各处出现并不一定都指的是相同的实施例。如果说明书陈述“可以”、“可能”、或“能够”包括组件、特征、结构、或特性，则不需要包括特定的组件、特征、结构或特性。如果说明书或权利要求书提及“一”或“一个”元件，那么这并不意味着只有元件的其中之一。如果说明书或权利要求书提及“附加”元件，那么这并不排除存在多于一个附加元件。
此外，特定的特征、结构、功能或特性可以以任何适当的方式结合到一个或多个实施例中。例如，第一实施例可以与第二实施例在与这两个实施例相关联的特定特征、结构、功能或特性不相互排斥的任何地方进行结合。
虽然本文公开内容结合其特定实施例被描述，但鉴于前述描述，这样的实施例的很多替代、修改和变型对于本领域中的普通技术人员而言将显而易见。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。本公开内容的实施例旨在包含如落在所附权利要求的宽泛范围内的所有这样的替代、修改和变型。
另外，为了说明和讨论简单，并且为了不使本公开内容难以理解，可以或可以不在所呈现的图中显示与集成电路(IC)芯片和其它组件的公知的电源/接地连接。此外，为了避免使本公开内容难以理解，并且还鉴于关于这种框图布置的实施方式的细节高度依赖要实施本公开内容的平台的事实(即，这种细节应该完全在本领域技术人员的见识内)，可以用框图的形式显示布置。在阐述了具体细节(例如，电路)以便描述本公开内容的示例性实施例的情况下，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节或在这些具体细节发生改变的情况下实践本公开内容。因此，说明书被认为是说明性的而非限制性的。
以下示例属于进一步的实施例。示例中的细节可以在一个或多个实施例中的任何地方使用。还可以针对方法或过程来实施本文中所描述的装置中的所有可选的特征。
例如，提供了一种装置，其包括：一条或多条信号线；耦合到一条或多条信号线的收发机；以及偏压生成电路，其用于为收发机提供一个或多个偏置电压以根据一条或多条信号线的信号属性来使收发机三态化。在一些实施例中，该装置包括用于感测一条或多条信号线的信号属性的感测电路。在一些实施例中，该装置包括用于检测被提供到收发机的一个或多个电源的加电检测器。
在一些实施例中，该装置包括可操作用于根据一个或多个电源存在或不存在来为收发机选择来自加电检测器的一个或多个偏置电压或来自偏压生成电路的一个或多个偏置电压的电路。在一些实施例中，一条或多条信号线耦合到该装置外部的设备。在一些实施例中，设备是功率充电器或被充以功率的设备。在一些实施例中，收发机是以下其中之一：USB兼容的收发机；HDMI兼容的收发机；或连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
在另一个示例中，提供了一种装置，其包括：可操作用于耦合到该装置外部的充电设备的收发机；加电检测器，其用于检测至收发机的一个或多个电源存在或不存在；以及反向功率保护电路，其在充电设备耦合到收发机并且加电检测器检测到一个或多个电源不存在时使收发机三态化。在一些实施例中，反向功率保护电路包括偏压生成电路，其用于为收发机提供一个或多个偏置电压以根据耦合到收发机的一个或多个信号的信号属性来使收发机三态化。在一些实施例中，反向功率保护电路包括：用于感测一条或多条信号线的信号属性的感测电路。在一些实施例中，反向功率保护电路包括：可操作用于根据一个或多个电源存在或不存在来为收发机选择来自加电检测器的一个或多个偏置电压或来自偏压生成电路的一个或多个偏置电压的电路。在一些实施例中，收发机是以下其中之一：USB兼容的收发机；HDMI兼容的收发机；或连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
在另一个示例中，提供了一种系统，其包括：存储器；耦合到存储器的处理器，处理器包括：可操作用于耦合到该装置外部的充电设备的收发机；加电检测器，其用于检测至收发机的一个或多个电源存在或不存在；以及反向功率保护电路，其在充电设备耦合到收发机并且加电检测器检测到一个或多个电源不存在时使收发机三态化；以及用于允许处理器与另一个设备通信的无线接口。在一些实施例中，系统包括用于允许显示单元显示由处理器处理的内容的显示界面。在一些实施例中，反向功率保护电路包括：偏压生成电路，其用于为收发机提供一个或多个偏置电压以根据耦合到收发机的一个或多个信号的信号属性来使收发机三态化。
在一些实施例中，反向功率保护电路包括：用于感测一条或多条信号线的信号属性的感测电路。在一些实施例中，反向功率保护电路包括：可操作用于根据一个或多个电源的存在或不存在为收发机选择来自加电检测器的一个或多个偏置电压或来自偏压生成电路的一个或多个偏置电压的电路。
在一些实施例中，反向功率保护电路包括：可操作用于收为发机选择来自加电检测器的一个或多个偏置电压或来自偏压生成电路的一个或多个偏置电压以保护内部设备和偏压生成电路的电路。在一些实施例中，收发机是以下其中之一：USB兼容的收发机；HDMI兼容的收发机；或连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。在一些实施例中，充电设备是以下其中之一：USB兼容的收发机；HDMI兼容的收发机；或连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
在另一个示例中，提供了一种装置，其包括：用于提供一条或多条信号线的模块；以及用于为收发机提供一个或多个偏置电压以根据一条或多条信号线的信号属性来使收发机三态化的模块。在一些实施例中，该装置包括用于感测一条或多条信号线的信号属性的模块。在一些实施例中，装置包括用于检测被提供到收发机的一个或多个电源的模块。
在一些实施例中，该装置包括用于根据一个或多个电源存在或不存在来为收发机选择一个或多个偏置电压的模块。在一些实施例中，一条或多条信号线耦合到该装置外部的设备。在一些实施例中，该设备是功率充电器或被充以功率的设备。在一些实施例中，收发机是以下其中之一：USB兼容的收发机；HDMI兼容的收发机；或连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
在另一个示例中，提供了一种方法，其包括：提供一条或多条信号线；以及为收发机提供一个或多个偏置电压以根据一条或多条信号线的信号属性来使收发机三态化。在一些实施例中，该方法包括感测一条或多条信号线的信号属性。在一些实施例中，该方法包括检测被提供到收发机的一个或多个电源。在一些实施例中，该方法包括根据一个或多个电源存在或不存在来为收发机选择一个或多个偏置电压。在一些实施例中，一条或多条信号线耦合到该装置外部的设备。在一些实施例中，该设备是功率充电器或被充以功率的设备。在一些实施例中，收发机是以下其中之一：USB兼容的收发机；HDMI兼容的收发机；或连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
在另一个示例中，提供了一种系统，其包括：存储器；耦合到存储器的处理器，该处理器包括：用于提供一条或多条信号线的模块；以及用于为收发机提供一个或多个偏置电压以根据一条或多条信号线的信号属性来使收发机三态化的模块；以及用于允许处理器与另一个设备通信的无线接口。在一些实施例中，该系统包括用于允许显示单元显示由处理器处理的内容的显示界面。
提供了摘要从而允许读者确定本技术公开内容的本质和要旨。在理解该摘要不用于限制权利要求的范围或含义的情况下提交了摘要。所附权利要求书由此被并入到具体实施方式中，其中，每个权利要求自身都作为单独的实施例。

Claims (32)

1.一种装置，包括：
一条或多条信号线；
收发机，其耦合到所述一条或多条信号线；以及
偏压生成电路，其用于为所述收发机提供一个或多个偏置电压以根据所述一条或多条信号线的信号属性来使所述收发机三态化。
2.根据权利要求1所述的装置，包括用于感测所述一条或多条信号线的信号属性的感测电路。
3.根据权利要求1所述的装置，包括用于检测被提供到所述收发机的一个或多个电源的加电检测器。
4.根据权利要求3所述的装置，包括能够操作用于根据所述一个或多个电源存在或不存在来为所述收发机选择来自所述加电检测器的一个或多个偏置电压或来自所述偏压生成电路的一个或多个偏置电压的电路。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一条或多条信号线耦合到所述装置外部的设备。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述设备是功率充电器或被充以功率的设备。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述收发机是以下其中之一：
USB兼容的收发机；
HDMI兼容的收发机；或
连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
8.一种装置，包括：
收发机，其能够操作用于耦合到所述装置外部的充电设备；
加电检测器，其用于检测至所述收发机的一个或多个电源存在或不存在；以及
反向功率保护电路，其在所述充电设备耦合到所述收发机并且所述加电检测器检测到所述一个或多个电源不存在时使所述收发机三态化。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述反向功率保护电路包括：
偏压生成电路，其用于为所述收发机提供一个或多个偏置电压以根据耦合到所述收发机的一个或多个信号的信号属性来使所述收发机三态化。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述反向功率保护电路包括：
用于感测所述一条或多条信号线的信号属性的感测电路。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述反向功率保护电路包括：
能够操作用于根据所述一个或多个电源存在或不存在来为所述收发机选择来自所述加电检测器的一个或多个偏置电压或来自所述偏压生成电路的一个或多个偏置电压的电路。
12.根据权利要求8所述的装置，其中，所述收发机是以下其中之一：
USB兼容的收发机；
HDMI兼容的收发机；或
连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
13.一种系统，包括：
存储器；
处理器，其耦合到所述存储器，所述处理器包括根据装置权利要求8至12中的任一项所述的装置；以及
无线接口，其用于允许所述处理器与另一个设备通信。
14.根据权利要求13所述的系统，包括用于允许显示单元显示由所述处理器处理的内容的显示界面。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述反向功率保护电路包括：
能够操作用于为收发机选择来自所述加电检测器的一个或多个偏置电压或来自所述偏压生成电路的一个或多个偏置电压以保护内部设备和所述偏压生成电路的电路。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，所述充电设备是以下其中之一：
USB兼容的充电设备；
HDMI兼容的充电设备；或
连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
17.一种装置，包括：
用于提供一条或多条信号线的模块；以及
用于为收发机提供一个或多个偏置电压以根据所述一条或多条信号线的信号属性来使所述收发机三态化的模块。
18.根据权利要求17所述的装置，包括用于感测所述一条或多条信号线的信号属性的模块。
19.根据权利要求17所述的装置，包括用于检测被提供到所述收发机的一个或多个电源的模块。
20.根据权利要求19所述的装置，包括用于根据所述一个或多个电源存在或不存在来为所述收发机选择一个或多个偏置电压的模块。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述一条或多条信号线耦合到所述装置外部的设备。
22.根据权利要求21所述的装置，其中，所述设备是功率充电器或被充以功率的设备。
23.根据权利要求19所述的装置，其中，所述收发机是以下其中之一：
USB兼容的收发机；
HDMI兼容的收发机；或
连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
24.一种方法，包括：
提供一条或多条信号线；以及
为收发机提供一个或多个偏置电压以根据所述一条或多条信号线的信号属性来使所述收发机三态化。
25.根据权利要求24所述的方法，包括感测所述一条或多条信号线的信号属性。
26.根据权利要求24所述的方法，包括检测被提供到所述收发机的一个或多个电源。
27.根据权利要求26所述的方法，包括根据所述一个或多个电源存在或不存在来为所述收发机选择一个或多个偏置电压。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述一条或多条信号线耦合到所述装置外部的设备。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述设备是功率充电器或被充以功率的设备。
30.根据权利要求24所述的方法，其中，所述收发机是以下其中之一：
USB兼容的收发机；
HDMI兼容的收发机；或
连接到NFC应用中的UICC元件(Sim卡)的接口。
31.一种系统，包括：
存储器；
处理器，其耦合到所述存储器，所述处理器包括根据装置权利要求17至23中的任一项所述的装置；以及
无线接口，其用于允许所述处理器与另一个设备通信。
32.根据权利要求31所述的系统，包括用于允许显示单元显示由所述处理器处理的内容的显示界面。
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