CN102595299A - 配件检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

除了其他方面，本申请还讨论了减少配件检测装置的能耗的配件检测系统和方法。该配件检测装置可被配置成连接到具有音频插孔的移动装置，该音频插孔可被配置成连接到具有发送/结束键的移动装置配件。在一个实例中，配件检测装置可包括比较器和开关。该比较器可被配置成从移动装置配件接收移动装置配件信息并利用所接收的移动装置配件信息确定激活发送/结束键。该开关可被配置成接收表示移动装置配件连接到音频插孔的连接信息并利用该连接信息将比较器的参考输入与电源电压隔离开，比如，以降低泄露电流。

Description

配件检测系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及移动电子设备，更具体地涉及利用比较器和电压参考进行配件检测。
背景技术
移动装置(比如移动电话等)可包括各种配件。比如，可将带有音频插孔的移动装置配置成连接到头戴式耳机(Headset)，该头戴式耳机具有双耳式耳机(Headphone)、扬声器、麦克风或发送/结束键中的至少一个。在一个实例中，该移动装置可包括比较器，该比较器被配置成识别在头戴式耳机上的发送/结束键何时被激活。在某些实例中，激活发送/结束键可降低相对于接地的麦克风偏压或者增大相对于全麦克风偏压电平的麦克风偏压。在一个实例中，可使用分压器来设置比较器阈值电平以识别发送/结束键的激活。在许多装置中，即使不连接头戴式耳机，也要将用于分压器的电阻器连接到正常启动的电源，这会产生过多的电流消耗。
发明内容
除了其他方面，本申请还讨论了减少配件检测装置的能耗的系统和方法。该配件检测装置可被配置成连接到具有音频插孔的移动装置，该音频插孔可被配置成连接到具有发送/结束键的移动装置配件。在一个实例中，配件检测装置可包括比较器和开关。该比较器可被配置成从移动装置配件接收移动装置配件信息并利用所接收的移动装置配件信息确定激活发送/结束键。该开关可被配置成接收表示移动装置配件连接到音频插孔的连接信息并利用该连接信息将比较器的参考输入与电源电压隔离开，比如，以降低泄露电流。
在一个实例中，配件检测方法，包括：接收表示移动装置配件连接到移动装置的音频插孔的连接信息；在比较器处从移动装置配件接收不同于所述连接信息的移动装置配件信息；利用比较器和移动装置配件信息确定激活移动装置配件的发送/结束键；以及利用连接信息和开关将比较器的参考输入与电源电压隔离开。
该部分意在概述本专利申请的主题，而非专门或详细解释本发明。下面的具体实施方式将提供关于本专利申请的进一步的信息。
附图说明
在不需要按比例绘制的附图中，相似的数字可描述不同视图中的相似元件。具有不同字母后缀的相似数字可表示相似元件的不同情况。附图通常通过实例的方式而非通过限制的方式阐述本申请中所讨论的各种实施例。
图1大体示出了包括配件检测装置的系统的实例；
图2大体示出了包括配件检测装置和外部电阻分压器的系统的实例；
图3大体示出了包括配件检测装置、基带处理器、音频编解码器、应用处理器和音频插孔的系统的实例；
图4大体示出了用于配件检测装置的逻辑框图的实例；
图5大体示出了标准PMOS(p型金属氧化物半导体)装置的实例；
图6大体示出了为静电放电(ESD)鲁棒性设计的PMOS装置的实例。
具体实施方式
除了其他方面，本发明人已经认识到检测一个或多个移动装置配件连接到移动装置(比如连接到移动装置的音频插孔、或者一个或多个其他输入或输出)的系统和方法。在一个实例中，配件检测装置(比如配置成设置在移动装置内部的电路)可包括具有外部电压参考管脚的比较器和麦克风开关。在一个实例中，该配件检测装置可包括使能/禁能电路，该电路可识别何时需要或何时不需要电压参考。当不需要电压参考时，开关可将检测装置与电源电压隔离开，从而在某些实例中消除过多的泄漏电流并增加移动装置的电池寿命。在一个实例中，结合标准PMOS栅极将检测装置与电源电压隔离开，会带来静电放电问题。相应地，在某些实例中，检测装置可包括定制的PMOS单元，该PMOS单元被配置成在维持功能的同时，增大静电放电鲁棒性。
图1大体示出了包括比较器105、开关110和包含第一和第二电阻器111、112的电阻分压器的系统100的实例。在一个实例中，该比较器105可被配置成：在参考输入(+)处接收参考电压并接收移动装置配件信息，比如在麦克风输入(J_MIC)处接收来自移动装置配件(比如头戴式耳机等)的麦克风管脚的信息，比较移动装置配件信息与参考电压，并利用该比较(比如利用发送/结束键(S/E)输出)提供发送/结束键激活的指示。
在一个实例中，该开关110可被配置成比如在控制输入(CTRL)处接收表示移动装置配件连接到音频插孔的连接信息，并利用该连接信息将该比较器的参考输入与电源电压(VDD)隔离开。在一个实例中，开关110可包括金属氧化物场效应管(MOSFET)，比如p型MOSFET(PMOS)装置，在某些如下所述的实例中，该PMOS或者其他装置可包括ESD PMOS装置，该ESD PMOS装置被配置成减轻在典型PMOS装置中发现的静电放电问题。
图2大体示出了包括配件检测装置101和包含第一和第二电阻器111、112的外部电阻分压器的系统200的实例。在一个实例中，该检测装置101可包括比较器105和开关110。在一个实例中，该开关110可包括PMOS装置或配置成将电源电压(VDD)与该外部电阻分压器和比较器105隔离开的其他开关。在一个实例中，集成电路(IC)可包括该检测装置101，但不包括外部电阻分压器，以允许利用该第一和第二电阻器111、112在比较器的参考输入(REF)处具有可确定的参考电压。
图3大体示出了包括配件检测装置101、基带处理器130、音频编解码器131、应用处理器132和音频插孔125的系统300的实例。
在一个实例中，该音频插孔125可包括四个端子，比如：(1)左音频(L)；(2)右音频(R)；(3)接地(GND)；以及(4)数据端子。在一个实例中，数据端子可被配置成接收移动装置配件信息，比如麦克风输入(Mic)。在其他实例中，数据端子可被配置成接收或提供其他配件信息，比如提供视频数据输出等等。
在某些实例中，该音频插孔125可被配置成连接音频插头135，比如4极音频插头。在其他实例中，该音频插孔125可被配置成连接一个或多个其他类型的音频插头，或者该音频插孔125和音频插头135可被一个或多个其他类型的输入/输出(IO)代替。
在一个实例中，当头戴式耳机插入到该音频插孔125中时，基带处理器130可启动该检测装置101(比如利用使能输入(EN)和使能电路115)，并且可关闭麦克风开关116(比如通过利用选择(SEL)输入)，从而将麦克风管脚(MIC)连接到麦克风输入(J_MIC)，该选择(SEL)输入可启动该检测装置101以将参考电源电压(R_VDD)处的电压参考提供给该比较器105(比如通过外部电阻分压器)，该外部电阻分压器(比如，该第一和第二电阻器111、112)被配置成将可确定的(比如用户可确定的等等)参考电压提供给该比较器105。
在图3的实例中，通过麦克风电阻器(RMIC，比如通常为2.2kΩ)可将该音频编解码器131和该检测装置101之间的麦克风线拉到麦克风偏压(MIC_Bias)电平。在一个实例中，头戴式耳机的麦克风(比如JFET(结型场效应管)型麦克风等)可表示大约2kΩ的载荷，从而产生大约MIC_Bias/2的麦克风偏压电平。在一个实例中，如果头戴式耳机上的发送/结束(S/E)键被激活(比如被按下)，则到麦克风的连接可为打开状态，从而允许将麦克风偏压增加到全麦克风偏压电势或接近全麦克风偏压电势。该麦克风偏压可传递该比较器105上的参考电压并且该检测装置101上的发送/使能(S/E)输出管脚可被更新，从而将S/E键激活传送到基带处理器130。
在一个实例中，仅当头戴式耳机被插入时，需要电路(比如，该开关110)和该比较器105上的参考电压(REF)。如果选择视频开关(VID)，比如从应用处理器132选择视频开关(VID)，或者如果禁止该检测装置101，则可利用该开关110禁止参考电源电压(R_VDD)，从而通过外部电阻分压器(比如第一和第二电阻器111、112)等消除过多的电流。
图4大体示出了检测装置(比如图3的实例中所示的检测装置)的时序图400的实例，该图示出了电源电压(VDD)141、使能信号(EN)142、参考电源电压(R_VDD)143、选择信号(SEL)144、麦克风信号(MIC)145、比较器输出(COMP)146、以及视频使能信号(VID)147与时间之间的关系的实例。在一个实例中，在166处，可启动检测装置，并且可选择麦克风(MIC)开关。在一个实例中，在167处，可启动检测装置，并且可选择视频(VID)开关。在一个实例中，在168处，可禁止检测装置。下面的表1提供了实例操作。
  EN   SEL   MIC   VID   R_VDD   S/E
  0   X   3-状态   3-状态   GND   H
  1   1   J_MIC   机开   VDD   激活
  1   0   打开   J_MIC   GND   H
表1
图5大体示出了标准PMOS装置500的实例。
图6大体示出了为静电放电(ESD)鲁棒性设计的PMOS(p型金属氧化物场效应管)装置600的实例。电源电压(VDD)和参考电源电压(R_VDD)之间的该PMOS装置600可提供ESD鲁棒性，同时依然满足应用需求(比如用于图3中所示的实例)。在一个实例中，与图5的标准PMOS装置500相比，该PMOS装置600包括增加的源极金属170和增加的漏极金属171。在某些实例中，沟道长度和宽度相对于图5所示的实例增大。此外，条纹的数量、源极接点到栅极的间距(SCGS)172、以及漏极接点到栅极的间距(DCGS)173也增大，从而极大地增大了PMOS装置500的电流密度。表2示出了上述每个参数的实例变化。
  参数   标准PMOS   ESD PMOS
  沟道长度   0.35um   0.50um
  沟道宽度   80um   400um
  条纹数量   4   12
  SCGS/DCGS间距   0.30um   1.80um
  电流密度   6.40mA   57.0mA
表2
虽然针对移动装置、音频插孔和头戴式耳机，描述了上述某些实例，但是此文中所公开的主题同样适用于任何一个配置成利用电源电压比较所接收的信号和所提供的参考电压的比较器。在一个实例中，利用关于所接收的信号的信息，或者利用关于提供所接收的信号的装置的信息，可将电源电压与比较器隔离开或连接起来。
补充注释
在实例1中，系统包括配件检测装置，该配件检测装置被配置成连接到具有音频插孔的移动装置，其中，所述音频插孔被配置成连接到具有发送/结束键的移动装置配件。该配件检测装置可包括：比较器，被配置成从移动装置配件接收移动装置配件信息并利用所接收的移动装置配件信息确定激活发送/结束键；以及开关，被配置成接收表示移动装置配件连接到音频插孔的连接信息并利用所述连接信息将所述比较器的参考输入与电源电压隔离开。
在实例2中，实例1可选地包括音频插孔，其中，该音频插孔包括配置成接收4极音频插头的4极音频插孔，该4极音频插孔包括左音频端子、右音频端子、接地端子以及数据端子，其中，所述开关可选地被配置成利用4极音频插孔的接地端子接收连接信息，以及其中，该连接信息不同于移动装置配件信息。
在实例3中，实例1和2中任一个或多个实例的比较器可选地被配置成利用数据端子接收移动装置配件信息。
在实例4中，实例1到3中任一个或多个实例的开关可选地被配置成响应于表示移动装置配件未连接到音频插孔的连接信息，将比较器的参考输入与电源电压隔离开。
在实例5中，实例1到4中任一个或多个实例的开关可选地被配置成响应于表示移动装置配件连接到音频插孔的连接信息，将比较器的参考输入连接到电源电压。
在实例6中，实例1到5中任一个或多个实例可选地包括电阻分压器，该电阻分压器被配置成从开关接收电压并且将参考电压提供给比较器的参考输入。
在实例7中，实例1到6中任一个或多个实例可选地包括包含比较器和开关的集成电路，并且，实例1到6中任一个或多个实例的比较器可选地被配置成利用外部电阻分压器和开关在参考输入处接收可确定的参考电压。
在实例8中，实例1到7中任一个或多个实例可选地包括外部电阻分压器，该外部电阻分压器包括具有第一和第二电阻值的第一和第二电阻器，其中，实例1到7中任一个或多个实例的集成电路可选地包括开关输出和参考输入，其中，实例1到7中任一个或多个实例的第一电阻器可选地连接在开关输出和参考输入之间，其中，实例1到7中任一个或多个实例的第二电阻器可选地连接在参考输入和电压电平之间，其中，实例1到7中任一个或多个实例的开关可选地被配置成将电源电压选择性地提供给外部电阻分压器，以根据第一和第二电阻值以及电源电压将可确定的参考电压提供给比较器的参考输入。
在实例9中，实例1到8中任一个或多个实例的移动装置配件可选地包括：至少一个具有发送/结束键的4极移动装置头戴式耳机或者配置成将音频或视频输出从移动装置提供给外部显示器的4极音频/视频接口。
在实例10中，实例1到9中任一个或多个实例的开关可选地包括金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。
在实例11中，实例1到10中任一个或多个实例的开关可选地包括p沟道MOSFET(PMOS)装置。
在实例12中，实例1到11中任一个或多个实例的PMOS装置可选地包括静电放电(ESD)PMOS装置，该ESD PMOS装置的沟道宽度比沟道长度大至少500倍，且该ESD PMOS装置的源极接点到栅极的间距和漏极接点到栅极的间距比沟道长度大至少3倍，以提供所期望的电流密度和ESD鲁棒性。
在实例13中，实例1到12中任一个或多个实例可包括：接收表示移动装置配件连接到移动装置的音频插孔的连接信息；在比较器处从移动装置配件接收不同于连接信息的移动装置配件信息；利用比较器和移动装置配件信息确定激活移动装置配件的发送/结束键；以及利用连接信息和开关将比较器的参考输入与电源电压隔离开。
在实例14中，实例1到13中任一个或多个实例的接收连接信息可选地包括从4极音频插孔的接地端子接收连接信息，4极音频插孔被配置成接收移动装置配件的4极音频插头。
在实例15中，实例1到14中任一个或多个实例的隔离比较器的参考输入可选地包括响应于表示移动装置配件未连接到音频插孔的连接信息。
在实例16中，实例1到15中任一个或多个实例可选地包括：响应于表示移动装置配件连接到音频插孔的连接信息，将比较器的参考输入连接到电源电压。
在实例17中，实例1到16中任一个或多个实例可选地包括利用连接到开关的电阻分压器将可确定的参考电压选择性地提供给比较器的参考输入，该电阻分压器可选地包括具有第一和第二电阻值的第一和第二电阻器，根据第一和第二电阻值可确定该参考电压。
在实例18中，实例1到17中任一个或多个实例的利用开关隔离比较器的参考输入可选地包括：利用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。
在实例19中，实例1到18中任一个或多个实例的利用MOSFET隔离比较器的参考输入可选地包括：利用p沟道MOSFET(PMOS)装置。
在实例20中，实例1到19中任一个或多个实例的利用PMOS装置隔离比较器的参考输入可选地包括：利用静电放电(ESD)PMOS装置，该ESD PMOS装置的沟道宽度比沟道长度大至少500倍，且该ESD PMOS装置的源极接点到栅极的间距和漏极接点到栅极的间距比沟道长度大至少3倍，以提供所期望的电流密度和ESD鲁棒性。在其他实例中，在权衡空间和成本后，可提供一个或多个范围，以提供所期望的电流密度和ESD鲁棒性。
在实例21中，系统或设备可包括实例1到20中任一个或多个实例的任何部分或者任何部分的组合，或者可选地与实例1到20中任一个或多个实例的任何部分或者任何部分的组合相结合，以包括：用于实施实例1到20中的任一个或多个功能的装置，或者机器可读介质；其中，机器可读介质包含用机器实施时促使该机器实施实例1到20中的任一个或多个功能的指令。
上面的具体实施方式包括参照附图的说明，附图也是所述具体实施方式的一部分。附图以图解的方式显示了可应用本发明的具体实施例。这些实施例在本文中被称作“实例”。本文所涉及的所有出版物、专利及专利文件全部以引用的方式并入此文中，尽管它们是以引用的方式分别并入的。如果本文与通过引用并入的参考文件之间存在用途差异，则将参考文件的用途视作本发明的用途的补充；若两者之间存在不可调和的差异，则以本发明的用途为准。
在本文中，与专利文件通常使用的一样，术语“一”或“某一”表示包括一个或多个，但其他情况或使用“至少一个”或“一个或多个”的情况除外。在本文中，除非另外指明，否则使用术语“或”指无排他性的或者，使得“A或B”包括：“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在所附权利要求中，术语“包含”和“在其中”等同于各个术语“包括”和“其中”的通俗英语。同样，在下面的权利要求中，术语“包含”和“包括”是开放性的，即，系统、装置、物品或步骤包括除了权利要求中这种术语之后所列出的那些元件以外的部件的，依然视为落在该条权利要求的范围之内。而且，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作标签，并非对对象有数字要求。
上面的描述用于说明，而非限制。例如，在其他实例中，上述实例(或上述实例的一个或多个方面)可彼此结合使用。例如，参照上述描述时本领域的普通技术人员可使用其他的实施例。遵照37 C.F.R.§1.72(b)的规定提供的摘要允许读者快速确定本技术公开的性质。提交本摘要时要理解的是该摘要不用于解释或限制权利要求的范围或意义。同样，在上面的具体实施方式中，各种特征可归类成将本公开合理化。这不应理解成未要求的公开特征对任何权利要求必不可少。相反，本发明的主题所在的特征可少于特定公开的实施例的所有特征。因此，下面的权利要求据此并入具体实施方式中，每个权利要求均作为一个单独的实施例。应参看所附的权利要求，以及这些权利要求所享有的等同物的所有范围，来确定本发明的范围。

Claims (20)

1.一种配件检测系统，包括：
配件检测装置，被配置成连接到具有音频插孔的移动装置，其中，所述音频插孔被配置成连接到具有发送/结束键的移动装置配件，所述配件检测装置包括：
比较器，被配置成从所述移动装置配件接收移动装置配件信息并利用所接收的移动装置配件信息确定激活发送/结束键；以及
开关，被配置成接收表示移动装置配件连接到音频插孔的连接信息并利用所述连接信息将所述比较器的参考输入与电源电压隔离开。
2.根据权利要求1所述的配件检测系统，包括音频插孔，其中，所述音频插孔包括配置成接收4极音频插头的4极音频插孔，所述4极音频插孔包括左音频端子、右音频端子、接地端子以及数据端子；并且
其中，所述开关被配置成利用4极音频插孔的接地端子接收连接信息；以及
其中，所述连接信息不同于所述移动装置配件信息。
3.根据权利要求2所述的配件检测系统，其中，所述比较器被配置成利用所述数据端子接收移动装置配件信息。
4.根据权利要求1所述的配件检测系统，其中，所述开关被配置成响应于表示所述移动装置配件未连接到音频插孔的连接信息，将比较器的参考输入与电源电压隔离开。
5.根据权利要求1所述的配件检测系统，其中，所述开关被配置成响应于表示所述移动装置配件连接到音频插孔的连接信息，将比较器的参考输入连接到电源电压。
6.根据权利要求1所述的配件检测系统，包括电阻分压器，所述电阻分压器被配置成从开关接收电压并将参考电压提供给比较器的参考输入。
7.根据权利要求1所述的配件检测系统，包括包含比较器和开关的集成电路；并且
其中，所述比较器被配置成利用外部电阻分压器和开关在参考输入处接收可确定的参考电压。
8.根据权利要求7所述的配件检测系统，包括外部电阻分压器，所述外部电阻分压器包括具有第一和第二电阻值的第一和第二电阻器；
其中，所述集成电路包括开关输出和参考输入；
其中，所述第一电阻器连接在开关输出和参考输入之间，所述第二电阻器连接在参考输入和电压电平之间；并且
其中，所述开关被配置成将电源电压选择性地提供给外部电阻分压器，以根据第一和第二电阻值以及电源电压将可确定的参考电压提供给比较器的参考输入。
9.根据权利要求1所述的配件检测系统，其中，所述移动装置配件包括：至少一个具有发送/结束键的4极移动装置头戴式耳机或者配置成将音频或视频输出从移动装置提供给外部显示器的4极音频/视频接口。
10.根据权利要求1所述的配件检测系统，其中，所述开关包括金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。
11.根据权利要求10所述的配件检测系统，其中，所述开关包括p沟道MOSFET(PMOS)装置。
12.根据权利要求11所述的配件检测系统，其中，所述PMOS装置包括静电放电(ESD)PMOS装置，所述ESD PMOS装置的沟道宽度比沟道长度大至少500倍，且所述ESD PMOS装置的源极接点到栅极的间距和漏极接点到栅极的间距比沟道长度大至少3倍，以提供所期望的电流密度和ESD鲁棒性。
13.一种配件检测方法，包括：
接收表示移动装置配件连接到移动装置的音频插孔的连接信息；
在比较器处从移动装置配件接收不同于所述连接信息的移动装置配件信息；
利用比较器和移动装置配件信息确定激活移动装置配件的发送/结束键；以及
利用连接信息和开关将比较器的参考输入与电源电压隔离开。
14.根据权利要求13所述的配件检测方法，其中，接收连接信息包括从4极音频插孔的接地端子接收连接信息，所述4极音频插孔被配置成接收移动装置配件的4极音频插头。
15.根据权利要求13所述的配件检测方法，其中，隔离比较器的参考输入包括响应于表示移动装置配件未连接到音频插孔的连接信息。
16.根据权利要求13所述的配件检测方法，包括：响应于表示移动装置配件连接到音频插孔的连接信息，将比较器的参考输入连接到电源电压。
17.根据权利要求13所述的配件检测方法，包括：利用连接到开关的电阻分压器将可确定的参考电压选择性地提供给比较器的参考输入，所述电阻分压器包括具有第一和第二电阻值的第一和第二电阻器，根据第一和第二电阻值可确定所述参考电压。
18.根据权利要求13所述的配件检测方法，其中，利用开关隔离比较器的参考输入包括：利用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)。
19.根据权利要求18所述的配件检测方法，其中，利用MOSFET隔离比较器的参考输入包括：利用p沟道MOSFET(PMOS)装置。
20.根据权利要求19所述的配件检测方法，其中，利用PMOS装置隔离比较器的参考输入包括：利用静电放电(ESD)PMOS装置，所述ESD PMOS装置的沟道宽度比沟道长度大至少500倍，且所述ESD PMOS装置的源极接点到栅极的间距和漏极接点到栅极的间距比沟道长度大至少3倍，以提供所期望的电流密度和ESD鲁棒性。
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