TW202023137A

TW202023137A - 用於接收器之靜電放電防護的方法、以及接收器

Info

Publication number: TW202023137A
Application number: TW107144398A
Authority: TW
Inventors: 羅國元; 顏守德; 陳彥鈞
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2020-06-16
Also published as: TWI677151B; US11283259B2; US20200185914A1

Abstract

本發明提供一種用於一接收器之靜電放電防護的方法、以及相關接收器。該接收器可包含一參考電壓端子、一偵測端子、至少一組接收端子以及至少一組終端電阻。該方法可包含：依據該偵測端子之電壓位準，產生一偵測結果；以及依據該偵測結果控制是否將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間。

Description

用於接收器之靜電放電防護的方法、以及接收器

本發明係關於靜電放電防護，尤指一種用於一接收器之靜電放電防護的方法、以及相關的接收器。

隨著各種家用多媒體裝置諸如機上盒（set-top box）及多媒體播放器與擴大器的使用，影音資料可透過高畫質多媒體介面（High Definition Multimedia Interface, HDMI）輸入。由於使用者可能頻繁地插／拔高畫質多媒體介面纜線，高畫質多媒體介面埠因靜電放電（electrostatic discharge, ESD）而損壞的機會大幅地增加。

靜電放電是造成大多數的電子設備或電子系統被破壞的主要因素之一。舉例來說，在纜線插入高畫質多媒體介面埠的瞬間，累積在該纜線上的靜電可能瞬間對高畫質多媒體介面埠放電而造成其內部電路的損壞，尤其，這種損壞通常是永久性的損毀，往往會影響整體的電路功能。為了避免上述問題，相關技術通常會利用額外的靜電放電防護電路來提升對靜電放電的耐受度。然而，相關技術的方法不僅會增加額外的成本，對靜電放電的耐受度通常也受限於防護元件本身的規格。因此，需要一種新穎的方法及相關架構，以提升對靜電放電的耐受度。

本發明之一目的在於提供一種用於一接收器之靜電放電防護的方法、以及相關的接收器，以提升該接收器對靜電放電的耐受度。

本發明至少一實施例提供一種用於一接收器之靜電放電防護的方法，其中該接收器可包含一參考電壓端子、一偵測端子、至少一組接收端子以及至少一組終端電阻，且該方法包含：依據該偵測端子之電壓位準，產生一偵測結果；以及依據該偵測結果控制是否將上述至少一組終端電阻分別耦接於上述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間。

本發明至少一實施例提供一種接收器，其中該接收器可包含一參考電壓端子、一偵測電路、至少一組接收端子、至少一組終端電阻以及至少一組切換電路。該參考電壓端子可用來供應電源給該接收器，而上述至少一組接收端子可用來接收資料。該偵測電路係耦接至該接收器中之一偵測端子，其中該偵測電路可用來依據該偵測端子之電壓位準產生一偵測結果。上述至少一組切換電路係耦接至上述至少一組終端電阻，其中上述至少一組切換電路可依據該偵測結果控制是否將上述至少一組終端電阻分別耦接於上述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間。

本發明所提出之方法與相關裝置諸如該接收器，能依據偵測該偵測端子之電壓位準而得到的偵測結果來判斷該接收器是否已透過一纜線與一傳送器完成連接，來控制是否將上述至少一組終端電阻分別耦接於上述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間，以避免該接收器在尚未完成連接的狀況下因靜電放電而造成該接收器的損壞。

第1圖為依據本發明一實施例之一接收器諸如高畫質多媒體介面接收器（簡稱為HDMI接收器）10的示意圖。如第1圖所示，HDMI接收器10可包含一參考電壓端子AV_CC 、一偵測電路100、至少一組接收端子諸如接收端子T_1,RX 以及T_2,RX 、至少一組終端電阻諸如電阻R_T1 以及R_T2 、以及至少一組切換電路諸如開關電路SW₁ 以及SW₂ 。接收端子T_1,RX 以及T_2,RX 可包含至少一組最小化傳輸差分訊號（Transition Minimized Differential Signaling, TMDS）通道以用來接收資料（例如影音資料），而參考電壓端子AV_CC 可用來供應電源給HDMI接收器10內部之一或多個電路單元諸如電路單元{110_1, 110_2, 110_3}，其中電路單元{110_1, 110_2, 110_3}可視為接收資料（例如影音資料）之操作的相關處理電路。在本實施例中，偵測電路100可耦接至HDMI接收器10之一偵測端子諸如端子T_D,RX （例如一5 V電源接收端子）以及一確認端子諸如端子T_C,RX （例如一熱插拔偵測（hot plug detect）端子），且端子T_C,RX 可另耦接至上述至少一組切換電路諸如開關電路SW₁ 以及SW₂ ，其中偵測電路100可依據端子T_D,RX 之電壓位準產生一偵測結果，並透過端子T_C,RX 傳送或輸出該偵測結果。舉例來說，該偵測端子諸如端子T_D,RX 之電壓位準可視為一偵測電壓，其可能於電壓位準V1與V2之間變化，例如：V1 = 0 V，V2 = 5 V，但本發明不限於此。另外，上述至少一組切換電路可依據該偵測結果控制是否將電阻R_T1 以及R_T2 分別耦接於接收端子T_1,RX 以及T_2,RX 與參考電壓端子AV_CC 之間。舉例來說，開關電路SW₁ 可耦接於電阻R_T1 與接收端子T_1,RX 之間，且開關電路SW₂ 可耦接於電阻R_T2 與接收端子T_2,RX 之間，其中開關電路SW₁ 以及SW₂ 可依據該偵測結果控制是否要導通；又例如，開關電路SW₁ 可耦接於電阻R_T1 與參考電壓端子AV_CC 之間，且開關電路SW₂ 可耦接於電阻R_T2 與參考電壓端子AV_CC 之間，其中開關電路SW₁ 以及SW₂ 可依據該偵測結果控制是否要導通，但本發明不限於此。凡依據該偵測結果來控制是否將電阻R_T1 以及R_T2 分別耦接於接收端子T_1,RX 以及T_2,RX 與參考電壓端子AV_CC 之間的各種實施方式，均應隸屬於本發明之範圍。

第2圖為依據本發明一實施例之HDMI接收器10尚未透過一纜線50與一傳送器諸如高畫質多媒體介面傳送器（簡稱為HDMI傳送器）20完成連接的例子。HDMI傳送器20可包含至少一組差分訊號產生器諸如差分訊號產生器200，以依據差分影像資料產生差分輸出訊號。在本實施例中，由於HDMI接收器10尚未透過一纜線50與HDMI傳送器20完成連接，使得HDMI傳送器20之端子T_D,TX （例如一5 V電源傳送端子）上的一電壓位準（例如5 V）無法透過纜線50將HDMI接收器10之端子T_D,RX 的電壓位準上拉至一特定位準（例如5 V），因此，端子T_D,RX 的電壓位準可能低於該特定位準，或者，尚未穩定地維持在該特定位準。此時，偵測電路100會在端子T_C,RX 產生一第一偵測結果以指出此連接尚未完成（例如，一邏輯低訊號），其中該第一偵測結果可作為該偵測結果的一個例子。基於該第一偵測結果，HDMI接收器10可控制開關電路SW₁ 以及SW₂ （例如藉由利用偵測電路100保持關閉開關電路SW₁ 以及SW₂ ），使開關電路SW₁ 以及SW₂ 處於其非導通（non-conductive）狀態，纜線50所累積的靜電也不會在接觸到接收端子T_1,RX 及／或T_2,RX 的瞬間放電而造成電路單元{110_1, 110_2, 110_3}的損壞。另外，由於此連接尚未完成，HDMI傳送器20之端子T_C,TX （例如一熱插拔偵測端子）可能會透過纜線50收到對應於連接尚未完成的訊號（例如該邏輯低訊號），或者，無法收到對應於連接完成的訊號（例如一邏輯高訊號），HDMI傳送器20（諸如其中的差分訊號產生器200）就不會開始進行影音資料的傳輸。

第3圖為依據本發明一實施例之HDMI接收器10已透過纜線50與HDMI傳送器20完成連接的例子。在本實施例中，由於HDMI接收器10已透過纜線50與HDMI傳送器20完成連接，使得HDMI傳送器20之端子T_D,TX 上的該電壓位準（例如5 V）能透過纜線50將HDMI接收器10之端子T_D,RX 的電壓位準上拉至該特定位準（例如5 V），因此，端子T_D,RX 的電壓位準可穩定地維持在該特定位準。此時，偵測電路100會在端子T_C,RX 產生一第二偵測結果以指出此連接已完成（例如，該邏輯高訊號），其中該第二偵測結果可作為該偵測結果的另一個例子。基於該第二偵測結果，HDMI接收器10可控制開關電路SW₁ 以及SW₂ （例如藉由利用偵測電路100開啟開關電路SW₁ 以及SW₂ ），使開關電路SW₁ 以及SW₂ 被切換至其導通狀態，也就是說，此時電阻R_T1 以及R_T2 即可分別耦接於接收端子T_1,RX 以及T_2,RX 與參考電壓端子AV_CC 之間。另外，由於此連接已完成，HDMI傳送器20之端子T_C,TX 能透過纜線50收到對應於連接完成的訊號（例如該邏輯高訊號），HDMI傳送器20（諸如其中的差分訊號產生器200）即可透過傳送端子T_1,TX 以及T_2,TX 開始進行影音資料的傳輸。

第4圖為依據本發明一實施例之靜電放電防護的方法的流程圖。

在步驟410中，偵測電路100可依據一偵測端子（例如端子T_D,RX ）的電壓位準產生一偵測結果（諸如上述之偵測結果，例如該第一偵測結果或該第二偵測結果）。

在步驟420中，當該偵測結果指出該偵測端子（例如端子T_D,RX ）的電壓位準低於一特定位準（諸如上述之特定位準，例如5 V），進入步驟430；否則，進入步驟440。

在步驟430中，開關電路SW₁ 以及SW₂ 可避免將電阻R_T1 以及R_T2 分別耦接於接收端子T_1,RX 以及T_2,RX 與參考電壓端子AV_CC 之間，舉例來說，開關電路SW₁ 以及SW₂ 不會被導通。

在步驟440中，開關電路SW₁ 以及SW₂ 可將電阻R_T1 以及R_T2 分別耦接於接收端子T_1,RX 以及T_2,RX 與參考電壓端子AV_CC 之間，舉例來說，開關電路SW₁ 以及SW₂ 可被導通。

另外，為簡明起見，上述實施例僅以一組接收端子（諸如接收端子T_1,RX 以及T_2,RX ）、一組終端電阻（諸如電阻R_T1 以及R_T2 ）以及一組切換電路（諸如開關電路SW₁ 以及SW₂ ）為例子來說明，但本發明不限於此。舉例來說，HDMI接收器10可能包含多組接收端子以及對應的終端電阻與切換電路，本發明所提出的方法亦可類推至HDMI接收器10中的每一組接收端子以及對應的終端電阻與切換電路。

總結來說，本發明所提出的方法與相關裝置（例如HDMI接收器10），能在沒有副作用或較不可能帶來副作用的狀況下避免HDMI接收器10內部之較脆弱的電路單元諸如電路單元{110_1, 110_2, 110_3}遭受靜電放電的破壞。舉例來說，在纜線50接觸到接收端子T_1,RX 及／或T_2,RX 的瞬間，由於端子T_D,RX 的電壓位準尚未被拉至該特定位準，因此開關電路SW₁ 以及SW₂ 不會被導通，累積在電纜50上的靜電就會透過其他靜電放電耐受度相對較高的路徑進行放電而不會透過終端電阻進入HDMI接收器10內部造成電路單元{110_1, 110_2, 110_3}的損壞。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10:HDMI接收器20:HDMI傳送器50:纜線100:偵測電路110_1、110_2、110_3:電路單元200:差分訊號產生器AV_CC:參考電壓端子R_T1、R_T2:電阻SW₁、SW₂:開關電路T_C,TX、T_C,RX、T_D,TX、T_D,RX:端子T_1,RX、T_2,RX:接收端子T_1,TX、T_2,TX:傳送端子410、420、430、440:步驟

第1圖為依據本發明一實施例之一接收器的示意圖。第2圖為依據本發明一實施例之該接收器尚未透過一纜線與一傳送器完成連接的例子。第3圖為依據本發明一實施例之該接收器已透過該纜線與該傳送器完成連接的例子。第4圖為依據本發明一實施例之靜電放電防護的方法的流程圖。

10:HDMI接收器

100:偵測電路

110_1、110_2、110_3:電路單元

AV_CC:參考電壓端子

R_T1、R_T2:電阻

SW₁、SW₂:開關電路

T_C,RX、T_D,RX:端子

T_1,RX、T_2,RX:接收端子

Claims

一種用於一接收器之靜電放電（electrostatic discharge, ESD）防護的方法，其中該接收器包含一參考電壓端子、一偵測端子、至少一組接收端子以及至少一組終端電阻，且該方法包含：依據該偵測端子之電壓位準，產生一偵測結果；以及依據該偵測結果控制是否將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當該接收器尚未透過一纜線與一傳送器完成連接時，該偵測端子之電壓位準係低於一特定位準，且控制是否將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間之步驟包含：當該偵測結果指出該偵測端子之電壓位準低於該特定位準時，避免將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中當該接收器透過一纜線與一傳送器完成連接時，該傳送器透過該纜線將該偵測端子之電壓位準拉至一特定位準，且控制是否將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間之步驟包含：當該偵測結果指出該偵測端子之電壓位準已被拉至該特定位準時，將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該接收器係一高畫質多媒體介面（High Definition Multimedia Interface, HDMI）接收器。
如申請專利範圍第4項所述之方法，其中所述至少一組接收端子包含至少一組最小化傳輸差分訊號（Transition Minimized Differential Signaling, TMDS）通道。
一種接收器，包含：一參考電壓端子，用來供應電源給該接收器；一偵測電路，耦接至該接收器中之一偵測端子，用來依據該偵測端子之電壓位準產生一偵測結果；至少一組接收端子，用來接收資料；至少一組終端電阻；以及至少一組切換電路，耦接至所述至少一組終端電阻，其中所述至少一組切換電路依據該偵測結果控制是否將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間。
如申請專利範圍第6項所述之接收器，其中：當該接收器尚未透過一纜線與一傳送器完成連接時，該偵測端子之電壓位準係低於一特定位準；以及當該接收器透過一纜線與一傳送器完成連接時，該傳送器透過該纜線將該偵測端子之電壓位準拉至一特定位準。
如申請專利範圍第7項所述之接收器，其中：當該偵測結果指出該偵測端子之電壓位準低於該特定位準時，所述至少一切換電路避免將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間；以及當該偵測結果指出該偵測端子之電壓位準已被拉至該特定位準時，所述至少一切換電路將所述至少一組終端電阻分別耦接於所述至少一組接收端子與該參考電壓端子之間。
如申請專利範圍第6項所述之接收器，其中該接收器係一高畫質多媒體介面（High Definition Multimedia Interface, HDMI）接收器。
如申請專利範圍第9項所述之接收器，其中所述至少一組接收端子包含至少一組最小化傳輸差分訊號（Transition Minimized Differential Signaling, TMDS）通道。