用于校準(zhǔn)和操作驟回鉗位電路的設(shè)備和方法
【專利說明】用于校準(zhǔn)和操作驟回鉗位電路的設(shè)備和方法
[0001]根據(jù)35 U.S.C.§ 119的優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請要求2013年3月11日提交的美國專利申請序列號13/794，268的權(quán)益，其通過引用整體納入于此。
[0003]領(lǐng)域
[0004]本公開一般涉及電子設(shè)備，并且尤其涉及包括驟回鉗位電路的電子設(shè)備。
[0005]相關(guān)技術(shù)描述
[0006]技術(shù)進步已產(chǎn)生越來越小且越來越強大的電子設(shè)備。例如，當(dāng)前存在各種各樣的便攜式電子設(shè)備，包括便攜式無線電話、個人數(shù)字助理(PDA)以及尋呼設(shè)備，這些設(shè)備可以較小、輕量且易于由用戶攜帶。某些電子設(shè)備(諸如蜂窩電話和無線網(wǎng)際協(xié)議(IP)電話)可通過無線網(wǎng)絡(luò)來傳達語音和數(shù)據(jù)分組。此外，許多此類電子設(shè)備包括被納入于此的其他類型的設(shè)備。例如，無線電話還可包括數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機、數(shù)字記錄器以及音頻文件播放器。同樣，無線電話可處理可執(zhí)行指令，包括軟件應(yīng)用，諸如可被用于訪問因特網(wǎng)的web瀏覽器應(yīng)用。由此，無線電話和其他電子設(shè)備能包括顯著的計算能力，這可以使用集成電路來實現(xiàn)。
[0007]與電子設(shè)備相關(guān)聯(lián)的電源電壓中的波動可能會破壞或更改電子設(shè)備的操作。例如，與電源電壓相關(guān)聯(lián)的“毛刺”可引起電源電壓中的“尖峰”，這可能潛在地破壞電子設(shè)備的組件，諸如集成電路。作為另一示例，靜電放電(ESD)可能會因電荷從物體或人轉(zhuǎn)移到電子設(shè)備而發(fā)生。ESD能夠嚴重地更改集成電路的操作或者引起對于集成電路的破壞(例如，通過破壞集成電路的晶體管的柵極氧化物層)，藉此破壞利用該集成電路的電子設(shè)備。
[0008]概述
[0009]某些設(shè)備可以利用鉗位電路通過響應(yīng)于電源電壓超過觸發(fā)電壓電平而“鉗位”該電源電壓來將該電源電壓維持在特定工作范圍內(nèi)。例如，場效應(yīng)晶體管(FET)鉗位電路(諸如“big FET (雙極型絕緣柵場效應(yīng)晶體管)”鉗位電路)可以變成導(dǎo)電的并且可以響應(yīng)于電源電壓超過觸發(fā)電壓電平而耗散電流。然而，big FET鉗位電路可與慢響應(yīng)時間相關(guān)聯(lián)，并且因此可能不適合用于某些應(yīng)用中的電源毛刺保護。作為鉗位電路的另一示例，“驟回”鉗位電路可以利用與FET相關(guān)聯(lián)的寄生雙極結(jié)型晶體管(BJT)效應(yīng)以響應(yīng)于電源電壓超過與該驟回鉗位電路相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)電壓電平而耗散電流。驟回鉗位電路可能不適合用于一些應(yīng)用中的靜電放電(ESD)保護，因為某些電路組件可能不是被設(shè)計成耐受與驟回鉗位電路相關(guān)聯(lián)的相對大的保持電壓(例如，在鉗位操作期間該驟回鉗位電路所“驟回”到的電壓)的。
[0010]根據(jù)本公開至少一個實施例的驟回鉗位電路包括具有可以被校準(zhǔn)的觸發(fā)電壓電平的驟回鉗位電路。驟回鉗位電路的操作可以有利地納入與驟回鉗位電路相關(guān)聯(lián)的快速響應(yīng)時間，而同時又響應(yīng)于能被校準(zhǔn)(例如，降低)到合適范圍以內(nèi)(例如，足夠低以不在ESD事件期間損壞某些電路組件)的觸發(fā)電壓電平而進行鉗位，由此使得能夠?qū)崿F(xiàn)電源毛刺抑制和ESD保護二者。例如，觸發(fā)電壓電平可以基于與驟回鉗位電路相關(guān)聯(lián)的所選體-地電阻、基于在該驟回鉗位電路處施加的柵-源電壓、或其組合來被校準(zhǔn)。在特定解說性實施例中，如在以下所進一步解釋的，驟回鉗位電路被包括在集成電路內(nèi)，并且觸發(fā)電壓電平是基于由與對該集成電路(或其部分)供電的電源電壓相關(guān)聯(lián)的片外跡線電感所引起的電源毛刺來被校準(zhǔn)的。
[0011]為了進行解說，一設(shè)備可包括具有激勵揚聲器的D類放大器的集成電路。D類放大器可以被配置成生成高頻方波信號(例如，編碼音頻信號的600千赫(kHz)方波信號)。D類放大器可以被快速“切換”成導(dǎo)通和截止以生成該方波信號。越快的切換可以與越好的性能(例如，越好的信號分辨率、越少的諧波失真、或其組合)相關(guān)聯(lián)。然而，快速地將晶體管切換成導(dǎo)通和截止以生成高頻方波信號可能會引起放大器電源中的尖峰或“毛刺”，諸如通過引起片外跡線電感響應(yīng)于該D類放大器所汲取的電流量的改變而輸出電壓。電源電壓毛刺能夠引起對于設(shè)備的軟損壞(例如，降低的性能，諸如增大的諧波失真)或硬損壞(例如，硬件損壞，諸如對未被設(shè)計成結(jié)合電源毛刺操作的低功率組件的損壞)。在至少一個實施例中，如以下所進一步解釋的，可編程驟回鉗位電路可以基于跡線電感來被校準(zhǔn)(例如，通過校準(zhǔn)驟回鉗位電路的觸發(fā)電壓電平)以抑制放大器電源中的毛刺。
[0012]在一特定實施例中，一種設(shè)備包括配置成響應(yīng)于電源電壓超過觸發(fā)電壓電平而鉗位該電源電壓的驟回鉗位電路。該驟回鉗位電路包括鉗位晶體管和可編程電阻部分。該可編程電阻部分響應(yīng)于控制信號來校準(zhǔn)該觸發(fā)電壓電平。
[0013]在另一特定實施例中，一種設(shè)備包括配置成響應(yīng)于電源電壓超過觸發(fā)電壓電平而鉗位該電源電壓的驟回鉗位電路。該驟回鉗位電路包括鉗位晶體管和可編程偏置器件。該可編程偏置器件被配置成通過偏置該鉗位晶體管的柵極端子來校準(zhǔn)該觸發(fā)電壓電平。
[0014]在另一特定實施例中，公開了一種校準(zhǔn)驟回鉗位電路的方法。該方法包括通過經(jīng)由控制信號修改與鉗位晶體管相關(guān)聯(lián)的體-地電阻來校準(zhǔn)與該驟回鉗位電路相關(guān)聯(lián)的觸發(fā)電壓電平，并且基于可編程偏置器件來偏置該鉗位晶體管的柵極端子以進一步校準(zhǔn)該觸發(fā)電壓電平。
[0015]在另一特定實施例中，一種設(shè)備包括用于基于觸發(fā)電壓電平來鉗位電源電壓的裝置。該設(shè)備進一步包括用于校準(zhǔn)觸發(fā)電壓電平的裝置。用于校準(zhǔn)觸發(fā)電壓電平的裝置包括用于偏置用于鉗位電源電壓的裝置的輸入節(jié)點的裝置和用于修改與用于鉗位電源電壓的裝置相關(guān)聯(lián)的體-地電阻的裝置。
[0016]在另一特定實施例中，一種非瞬態(tài)計算機可讀介質(zhì)存儲了可由處理器執(zhí)行的指令。這些指令可由處理器執(zhí)行以通過生成控制信號以校準(zhǔn)驟回鉗位電路的可編程電阻部分來校準(zhǔn)該驟回鉗位電路的觸發(fā)電壓電平。
[0017]在另一特定實施例中，一種集成電路包括具有觸發(fā)電壓電平的驟回鉗位電路。該觸發(fā)電壓電平是基于該驟回鉗位電路的經(jīng)編程偏置器件、該驟回鉗位電路的經(jīng)編程體-地電阻、或其組合來確定的。該驟回鉗位電路配置成響應(yīng)于在靜電放電(ESD)事件期間電源電壓超過該觸發(fā)電壓電平而鉗位該電源電壓。該驟回鉗位電路使得能夠?qū)崿F(xiàn)對集成電路的毛刺抑制和ESD保護。
[0018]在另一特定實施例中，公開了一種操作集成電路的方法。該方法包括，響應(yīng)于在靜電放電(ESD)事件期間電源電壓超過出觸發(fā)電壓電平，由該集成電路的驟回鉗位電路來鉗位該電源電壓。觸發(fā)電壓電平是響應(yīng)于該驟回鉗位電路的經(jīng)編程偏置器件、該驟回鉗位電路的經(jīng)編程體-地電阻、或其組合來確定的。該驟回鉗位電路使得能夠?qū)崿F(xiàn)對該集成電路的毛刺抑制和ESD保護。
[0019]由至少一個所公開的實施例提供的一個特定優(yōu)勢在于，電源電壓毛刺抑制和靜電放電(ESD)保護可以基于特定應(yīng)用來被校準(zhǔn)。例如，如以下所進一步解釋的，驟回鉗位電路的觸發(fā)電壓電平可以基于與耦合到包括該驟回鉗位電路的集成電路的片外部分相關(guān)聯(lián)的跡線電感來被校準(zhǔn)。相應(yīng)地，觸發(fā)電壓電平可以在集成電路制造之后被校準(zhǔn)，而非針對每個應(yīng)用來分別地預(yù)校準(zhǔn)觸發(fā)電壓電平或者預(yù)校準(zhǔn)單個觸發(fā)電壓電平來用于各種應(yīng)用。此外，如以下所進一步解釋的，觸發(fā)電壓電平可以被校準(zhǔn)以使得驟回鉗位既能抑制電源電壓毛刺又能保護電路系統(tǒng)免受ESD事件的影響。本公開的其他方面、優(yōu)點和特征將在閱讀了整個申請后變得明了，整個申請包括下述章節(jié):附圖簡述、詳細描述以及權(quán)利要求。
[0020]附圖簡述
[0021]圖1是包括具有驟回鉗位電路的設(shè)備的系統(tǒng)的示圖，該系統(tǒng)響應(yīng)于控制信號來校準(zhǔn)該驟回鉗位電路的觸發(fā)電壓電平；
[0022]圖2是圖1的驟回鉗位電路的特定解說性實施例的示圖；
[0023]圖3是圖1的驟回鉗位電路的另一特定解說性實施例的示圖；
[0024]圖4是圖1的驟回鉗位電路的另一特定解說性實施例的示圖；
[0025]圖5是圖1的驟回鉗位電路的另一特定解說性實施例的示圖；
[0026]圖6是圖1的驟回鉗位電路的另一特定解說性實施例的示圖；
[0027]圖7是圖1的驟回鉗位電路的另一特定解說性實施例的示圖；
[0028]圖8是圖1的驟回鉗位電路的一部分的特定解說性實施例的示圖；
[0029]圖9是校準(zhǔn)并操作驟回鉗位電路的方法的特定解說性實施例的流程圖；以及
[0030]圖10是包括驟回鉗位電路的通信設(shè)備的框圖。
[0031]詳細描述
[0032]圖1描繪了包括設(shè)備100和校準(zhǔn)電路系統(tǒng)160(例如，計算機)的系統(tǒng)的特定解說性實施例。該校準(zhǔn)電路系統(tǒng)160包括耦合到處理器164的存儲器162(例如，計算機可讀存儲器)。如以下所進一步解釋的，存儲器162可存儲可由處理器164來執(zhí)行以生成控制信號116的觸發(fā)電壓電平校準(zhǔn)指令166。如本文中所使用的，存儲器(諸如存儲器162)可包括隨機存取存儲器(RAM)、閃存存儲器、只讀存儲器(R0M)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、寄存器、硬盤、可移動盤、或者任何其他形式的非瞬態(tài)存儲介質(zhì)。
[0033]設(shè)備100可包括片上部分150 (例如，集成電路)和片外部分152 (例如，與設(shè)備100相關(guān)聯(lián)的電源電路系統(tǒng))。片上部分150包括驟回鉗位電路110。圖1的驟回鉗位電路110包括鉗位晶體管112和可編程電阻部分114。如以下所進一步描述的，可編程電阻部分114可包括可以被校準(zhǔn)以修改與鉗位晶體管112相關(guān)聯(lián)的體-地電阻的組件。如以下所進一步解釋的，作為對可編程電阻部分114的替換或附加，驟回鉗位電路110可包括一個或多個可編程偏置器件以偏置鉗位晶體管112。
[0034]驟回鉗位電路110響應(yīng)于電源電壓104 (例如，具有大約5.5伏的直流(DC)電壓的電源電壓)。驟回鉗位電路110可以與“觸發(fā)電壓電平”相關(guān)聯(lián)。例如，如以下結(jié)合驟回鉗位電路110的操作所進一步描述的，響應(yīng)于電源電壓104的大小超過了觸發(fā)電壓電平，鉗位晶體管112可