CN105474130B - 包括开关特征的装置 - Google Patents

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Abstract

一种装置包括开关特征，该开关特征被配置为取决于从外围设备传输并且通过电接触部接收的电信号的电压振幅，而限制该电信号免于被传送至耦合到该电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块。

Description

包括开关特征的装置
技术领域
本申请涉及一种包括开关特征的装置。
背景技术
电子设备通常被提供有多个端口，用于与各种类型的外围设备连接。例如，一些电子设备具有电源插座、耳机插座和USB端口形式的多个端口。考虑到这一点，构思了本公开内容。
发明内容
在第一方面中，本说明书描述了一种装置，包括：开关特征，被配置为取决于从外围设备传输并且通过电接触部接收的电信号的电压振幅，而限制该电信号免于被传送至耦合到该电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块。
该开关特征可以被配置为取决于从外围设备传输并且通过电接触部接收的电信号的电压振幅，可恢复地限制该电信号免于被传送至耦合到该电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块。
该开关特征可以包括第一通道和第二通道，并且该装置可以被配置为使得在使用时，当通过电接触部接收到电信号时，电信号进入第一通道和第二通道；并且当电信号的电压振幅超过门限电压时，促使这样的通道的导电性相对于彼此而改变。
在电信号的电压振幅超过门限电压时，第一通道和第二通道的导电性上的差异可以增加或减小。
这些通道中的一个通道可以包括触发单元，该触发单元被配置为在电信号的电压幅度超过门限电压时，促使第一通道和第二通道的导电性上的差异改变。
另一个通道可以包括绝缘栅场效应晶体管。
触发单元可以耦合到绝缘栅场效应晶体管的栅极。
在电信号的电压幅度超过门限电压时，电信号的电压幅度的至少一部分可以被应用至场效应晶体管的栅极。
该装置可以被配置为使得第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块能够耦合至绝缘栅场效应晶体管的漏极。
触发单元可以是二极管。
门限电压可以是二极管的击穿电压。
在第二方面中，本说明书描述了一种装置，包括：第一电路模块；第二电路模块；用于从外围设备接收电信号的电接触部，该电接触部耦合至第一电路模块和第二电路模块；以及参考第一方面所描述的任何类型的装置。
该装置可以被配置为取决于通过电接触部接收的电信号的电压振幅，可恢复地限制该电信号免于被传送至这些电路模块中的一个电路模块。
该装置可以被配置为在电信号的电压振幅超过门限电压时，限制该电信号免于被传送至这些电路模块中的一个电路模块。
该装置可以被配置为在电信号的电压振幅超过门限电压时，可恢复地限制该电信号免于被传送至这些电路模块中的一个电路模块。
电接触部可以包括用于分别与外围设备的对应电接触部接合的多个电接触部中的一个电接触部。
该装置的电接触部或者外围设备的电接触部可以包括四脚插座的一部分，并且电接触部的所述相应集合中的另一个电接触部可以包括四导体插头的一部分。
该装置的电接触部或者外围设备的电接触部可以包括被配置为接纳四导体3.5mm插头的布置的一部分。
该装置可以是便携式电子设备。
第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块可以包括USB电路模块。
第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块可以包括音频电路模块。
在第三方面中，本说明书描述了一种方法，包括：取决于从外围设备传输并且通过电接触部接收的电信号的电压振幅，限制该电信号免于被传送至耦合到该电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块。
该方法可以包括：取决于从外围设备传输并且通过电接触部接收的电信号的电压振幅，可恢复地限制该电信号免于被传送至耦合到该电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块。
该方法可以进一步包括：当电信号的电压振幅超过门限电压时，使得开关特征的第一通道和第二通道的导电性相对于彼此而改变，该开关特征被布置为使得在使用时，当通过电接触部接收到电信号时，电信号进入第一通道和第二通道。
在电信号的电压振幅超过门限电压时，第一通道和第二通道的导电性上的差异可以增加或减小。
这些通道中的一个通道可以包括触发单元，并且该方法可以进一步包括：在电信号的电压振幅超过门限电压时，触发单元促使第一通道和第二通道的导电性上的差异改变。
另一个通道可以包括绝缘栅场效应晶体管。
触发单元可以耦合到绝缘栅场效应晶体管的栅极。
该方法可以进一步包括：在电信号的电压幅度超过门限电压时，将电信号的电压幅度的至少一部分应用至场效应晶体管的栅极。
触发单元可以是二极管。
门限电压可以是二极管的击穿电压。
在第四方面中，本说明书描述了一种设备，包括：用于取决于从外围设备传输并且通过电接触部接收的电信号的电压振幅而限制该电信号免于被传送至耦合到该电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块的装置(means)。
在前一段落中所提及的装置(means)可以被配置为取决于从外围设备传输并且通过电接触部接收的电信号的电压振幅，可恢复地限制该电信号免于被传送至耦合到该电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块
在第五方面中，本说明书描述了一种制造设备的方法，该方法包括：提供第一电路模块；提供第二电路模块；提供用于从外围设备接收电信号的电接触部，并且将该电接触部电耦合至第一电路模块和第二电路模块；以及提供先前描述的任何类型的装置，使得该装置能够取决于通过该电接触部接收的电信号的电压振幅，而限制该电信号免于被传送至这些电路模块中的一个电路模块。
附图说明
为了更完整地理解本发明的示例实施例，现在结合附图对以下描述作出参考，在附图中：
图1是电子设备内的电路系统的示意图；
图2是示例性电子设备的示意视图；
图3是插头的示意视图；
图4是用于接纳图3中的插头的端口的示意视图；
图5是在图3中的插头被插入到图4中的端口之后的示意视图；
图6是免持装备的示意视图；
图6a示出了图6中的插头的接触部的功能；
图7是USB适配器的示意视图；
图7a示出了图7中的插头的接触部的功能；
图8是充电设备的示意视图；
图8a示出了图8中的插头的接触部的功能；
图9是在被配置为与图6、7和8中示出的外围设备进行连接的电子设备内的电路系统的示意图；以及
图10是在图9中的开关内的一些电路系统的示意图。
具体实施方式
图1示出了电子设备10内的电路系统的简化示意图。第一和第二电路模块22、24被示出为经由开关26耦合至端口20。外围设备可以经由端口20耦合至第一电路模块22或者第二电路模块24。开关26取决于由外围设备输出并且通过端口20接收的信号的电压振幅，来将这样的外围设备耦合至第一电路模块22或者第二电路模块24。
电子设备10可以是便携式设备，诸如膝上型计算机、移动电话(诸如智能电话)、平板计算机、电子阅读器(即e-阅读器)、数字相机、便携式媒体播放器、或者摄像机，以及其他的设备。电子设备10可以备选地是静止的电子设备，例如台式计算机。
图2示出了移动电话形式的电子设备10的示例。移动电话10包括标准特征，这些标准特征对本领域的技术人员而言将是熟悉的。这样的标准特征包括屏幕12、麦克风14、扬声器16、以及一个或多个输入特征18(例如，按钮、轨迹球、触摸屏功能，等等)。移动电话10被提供有端口20，用于将移动电话10耦合至外围设备。本领域的技术人员将意识到，移动电流10可以可选地包括其他熟悉的特征，举例而言，例如摄像头或者第二屏幕。
继续于图2中的移动电话的示例，端口20可以被用来将移动电话10接触到例如充电器，以用于对移动电话10的电池进行充电。备选地，端口20可以被用来将移动电话10连接至USB适配器，以用于在移动电话10与支持USB的输入和/或输出设备(例如，数据存储设备、个人计算机或者打印机)之间传送数据。端口20还可以被用来将移动电话10连接至附属设备，诸如免持装备(hands free kit)。前述仅是移动电话10可以经由端口20耦合到的外围设备的示例类型。端口20可以被用来将移动电话10耦合到其他类型的外围设备。这解决了如下的问题：在现代的电子设备(诸如移动电话)中，空间经常是非常珍贵的，并且随着这些设备变得更小和更薄，这也将更加成为一个问题。
参考回到图1，将意识到，电子设备10的其他组件和互连取决于电子设备10体现的设备类型。例如，在移动电话的情境中，设备10还包括例如扬声器电路系统和输入特征电路系统(例如，小键盘驱动检测电路系统)。
图1中的第一电路模块22可以包括在电子设备10与支持USB的设备之间传送数据时使用的USB电路模块。第二电路模块24可以包括在电子设备10与附属设备(例如，但不限于，免持装备)之间传送信号时使用的附属电路模块。如已经提到的，开关26被配置为取决于由外围设备输出并且通过端口20接收的信号的电压幅度，经由端口20将外围设备耦合至第一电路模块22或者第二电路模块24。特别地，当通过端口20接收的信号的电压振幅超过门限值时，开关26的配置上的改变被触发。
图1中的电子设备10的端口20可以包括四脚插口(jack)。这样的插口被配置为接纳图3中所示出的种类的四导体插头28，其可以是标准的3.5mm插头(但是这个尺寸不意图为是限制性的，并且插头28可以具有任何尺寸，假如四脚插口能够接纳它)。插头28包括四个导电部分，在后文中被称为插头接触部A1至A4。如本领域的技术人员将理解的，插头接触部A1至A4彼此电隔离。图4示出了被配置为接纳插头28的端口20。端口20具有四个导电部分，它们彼此电隔离并且在后文中被称为端口接触部B1至B4。端口接触部B1至B4被布置为使得当插头28被插入在端口20中时，插头接触部A1至A4与端口接触部B1至B4分别如图5中那样彼此接合。电子设备10与具有插头28的外围设备，沿着由被接合的插头接触部A1至A4和端口接触部B1至B4限定的导电通道，在彼此之间传输信号。
电子设备10进一步被提供有检测电路(未示出)，用于检测插头28何时已经被插入在端口20中。检测插头28是否被插入在端口28中可以被使用用于控制电子设备10内的信号被路由到何处。在例如移动电话的示例中，当插头28未被插入在端口20中时，输出声音信号被传送至扬声器16(参见图2)。然而，当插头28被插入在端口20中并且这被检测电路检测到时，输出声音信号不再被传输至扬声器16，而是替代地被传送至端口接触部B1至B4中的一个或多个接触部。由移动电话产生的输出声音信号因此经由与插头接触部A1至A4的电连接中的一个或者多个电连接而被传送至被插入到端口20中的外围设备中。
前述段落中所提到的种类的检测电路还可以被使用用于促使电子设备10分析经由端口20接收的信号。例如，检测支持USB的设备何时已经插入到端口20中可以使得电子设备10开始分析由支持USB的设备传输的信号。
用于检测插头28何时已经插入到端口20中的检测电路可以包括在插头28插入到端口20中时被连接(或者被断开连接)的电接触部。
图6示出了免持装备30形式的具有插头28的外围设备的一个示例。免持装备30包括麦克风32、右扬声器34和左扬声器36。在插头28被插入到电子设备10的端口20中时，插头接触部A1通过耦合到接地的端口接触部B1而被接地。插头接触部A2接收来自麦克风32的输出信号。这些信号经由插头接触部A2与端口接触部B2之间的电连接而被传送至电子设备10。插头接触部A3和A4可以分别经由与端口接触部B3和B4的电连接来接收来自附属电路模块24的用于右扬声器和左扬声器的声音信号(后文称为R和L声音信号)。这样的R和L声音信号因此被传送至右扬声器34和左扬声器和36。在免持装备30的插头28被插入在端口20中时，插头28可以激活前文所提到的种类的检测电路，以用于如下的目的：使得电子设备10将声音输出信号路由到端口接触部B3和B4而不是其他某个地方，例如扬声器。这可以通过如下来实现：在插头28被插入在端口20中时，插头28使得检测电路的电接触部彼此接合。备选地，这还可以通过如下来实现：向插头28提供一个或多个另外的插头接触部，用于在插头28被插入在端口20中时，桥接检测电路的电接触部之间的连接。
图7示出了USB适配器38形式的具有插头28的外围设备的另一个示例。USB适配器38包括线缆39，线缆39的一端被提供有标准的USB插头40，用于与支持USB的输入和/或输出设备(例如，存储设备、个人计算机、相机或者打印机)的USB端口进行耦合。线缆39的另一端被提供有插头28，用于将经由线缆39发送的信号传送至电子设备10。在插头28被插入到电子设备10的端口20中时，插头接触部A1在耦合到接地的端口接触部B1时被接地。插头接触部A2通过线缆39内的VBUS线路从耦合到USB插头40的支持USB的设备接收基本上5伏特(V)的DC信号。这个基本上5V的DC信号经由插头接触部A2与端口接触部B2之间的电连接而被传送至电子设备10。插头接触部A3和A4分别通过线缆39内的D-和D+线路从支持USB的设备接收D-和D+数据信号。这些信号经由接触部A3、B3和A4、B4之间的电连接而被传送至电子设备10。
图8示出了充电设备42形式的具有插头28的外围设备的进一步的示例。充电设备42包括线缆44，线缆44的一端被提供有适配器46，用于从市电电源(mains supply)抽取电能。适配器46可以具有任何适合的形式并且可以包括例如在英国(UK)通用的种类的三脚插头布置、或者在美国(US)通用的种类的两脚插头布置。充电设备42被配置为经由在线缆44的另一端上提供的插头28将从市电电源抽取的电能传送至电子设备10。
图9示出了在被配置为与图6至8中的每个外围设备进行连接的电子设备10内的电路系统的简化示意图。其他组件和互连对本申请的教导而言不是关键的并且因此未被示出。端口接触部B2至B4被示出为耦合到开关26。在这个特定示例中，第一电路模块22包括在电子设备10与支持USB的输入和/或输出设备之间传送数据时使用的USB电路模块，并且第二电路模块包括音频电路模块24(其可以包括放大器)。
当免持装备30(图6)的插头28被插入到包括图9中的电路系统的电子设备10的端口20中时，第一开关电路系统26-A将端口接触部B3和B4耦合至音频电路模块24的R和L输出端子。更具体地，由电子设备10生成的声音输出信号经由接触部A3、B3和A4、B4之间的相应电连接而在音频电路模块24的R和L输出端子与免持装备30的右和左扬声器34、36之间被传送。由麦克风32生成的信号经由插头接触部A2与端口接触部B2之间的电连接而被传送至电子设备10。第二开关电路系统26-B使得这些信号被传送至音频电路模块24的麦克风信号输入端子(MIC)，此后它们可以由麦克风信号处理电路系统(未示出)以对本领域的技术人员而言熟悉的方式来处理。
当USB适配器38(图7)的USB插头40与支持USB的设备连接并且插头28被插入到包括图9中的电路系统的电子设备10的端口20中时，第一开关电路系统26-A将端口接触部B3和B4耦合至USB电路模块22的相应端子。这使得在电子设备10与支持USB的设备之间传输的D-和D+数据信号能够经由接触部A3、B3和A4、B4之间的相应电连接而通过USB电路模块22的D-和D+端子被传送。此外，由支持USB的设备生成的基本上5V的DC信号通过线缆39内的VBUS线路传输并且经由插头接触部A2与端口接触部B2之间的电连接而进入电子设备10。第二开关电路系统26-B使得这个信号(后文被称为VBUS信号)被传送至USB电路模块22的VBUS端子。具有USB功能的知识的人们将意识到VBUS信号如何由USB电路模块22使用。电子设备10可以例如被配置为使用VBUS信号来对电池进行充电。
当充电设备42(图8)的适配器46与市电电源连接并且插头28被插入到包括图9中的电路系统的电子设备10的端口20中时，充电设备42的DC输出V+由电子设备10以与前述段落中参考的VBUS信号类似的方式来使用。更具体地，第二开关电路系统26-B使得由电子设备10通过插头接触部A2与端口接触部B2之间的电连接而接收的充电设备42的DC输出V+沿着电子设备10内的与前述段落中提到的VBUS信号类似的电路线路而被传送。这使得充电设备42的DC输出V+以与支持USB的设备生成的VBUS信号类似的方式被使用用于对电子设备10的电池进行充电。将意识到，为了充电设备42以这种方式被使用，DC电压输出V+理想地应当不超过5V。
本领域的技术人员将意识到第一开关电路系统26-A的功能可以如何被实施。现在将详细地解释第二开关电路系统26-B的功能可以如何被实施。
图10图示了第二开关电路系统26-B的一个实施例。第一通道将VBUS信号输出线路72的输出耦合至端口接触部B2(即，第一通道耦合了图10中被标记为AA和BB的电路位置)。第二通道将麦克风信号输出线路52的输出耦合至端口接触部B2(即，第二通道耦合了图10中被标记为CC和BB的电路位置)。第二通道具有可变的电阻。更具体地，第二通道包括开关特征，用于变化第二通道的电阻。当被应用到触发单元(在这个示例中，是齐纳(Zener)二极管50)的电压超过门限值时，开关特征使得第二通道的电阻改变。在所图示的示例中，开关特征是p-通道绝缘栅场效应晶体管，例如MOSFET 54。
如将变得清楚的，当被应用到上面提到的触发单元(在这个示例中，是齐纳二极管50)的电压超过门限值时，该触发单元使得前面提到的开关特征(在这个示例中，是MOSFET54)的导电性改变。使得开关特征的导电性改变由此使得第二通道的导电性改变(将麦克风信号出线线路52的输出耦合至端口接触部B2的第二通道)。
p-通道MOSFET 54的栅极56经由一个或多个电阻器60耦合至接地端子58。齐纳二极管50位于p-通道MOSFET 54的栅极56与源极62之间，源极62还耦合至端口接触部B2。因此，当电压被应用至端口接触部B2时，这个电压被传送至齐纳二极管50。当被应用到齐纳二极管50的电压小于其击穿电压时，栅极56保持接地。这使得电流能够在MOSFET 54的源极62与漏极64之间流过。电信号因此从端口接触部B2可传送至麦克风信号输出线路52，麦克风信号输出线路52耦合至p-通道MOSFET 54的漏极64。换句话说，当被应用到齐纳二极管50的电压小于其击穿电压时，电信号可传送通过第二通道(将麦克风信号出线线路52的输出耦合至端口接触部B2的第二通道)。
当更高的电压被应用至端口接触部B2时，再次地，这个电压被传送至齐纳二极管50。如果这个电压在栅极56的方向上超过齐纳二极管50的击穿电压，那么齐纳二极管50变得导电并且栅极56不再接地。这是因为一旦齐纳二极管50变得导电，被应用至端口接触部B2的至少一些电压被传送至栅极56。这样的电压的被传送至栅极56的比例取决于前述电阻60与第一通道的电阻之间相对于彼此的差异(第一通道将VBUS输出线路72的输出耦合至端口接触部B2)。应当注意，图10中示出的电阻值不意图为是限制性的，并且仅被提供作为适合的电阻值的示例。
在图10中所示出的示例中，当被应用至端口接触部B2的正电压在栅极56的方向上超过齐纳二极管50的击穿电压时，使得p-通道MOSFET 54的栅极56变得带正电。这使得p-通道MOSFET 54的耗尽区朝向栅极56扩展，这减少了MOSFET 54内在源极62与漏极64之间的导电通道的宽度，由此增加了MOSFET 54的电阻。因为MOSFET 54内的通道包括前述第二通道的一部分，所以这增加了第二通道的电阻。
换句话说，向p-通道MOSFET 54的栅极56应用正电压减少了MOSFET 54内在它的源极62与漏极64之间的通道的导电性。结果，这减少了第二通道(将麦克风信号出线线路52的输出耦合至端口接触部B2的第二通道)的导电性。在这种情形中，被应用至端口接触部B2的电信号不再可传送至麦克风信号输出线路52，并且因此电信号不再可传送通过第二通道。
以另一种方式来换句话说，向端口接触接触部B2应用在栅极56的方向上在栅极56的方向中的、超过齐纳二极管50的击穿电压的电压使得将栅极56耦合至端口接触接触部B2的通道(即，及在图10中将被标记为DD和BB的电路位置耦合的通道)的导电性上的增加，这一该通道包括齐纳二极管50。同时，向端口接触接触部B2应用在栅极56的方向上在栅极56的方向中的、超过齐纳二极管50的击穿电压的电压使得前述第二通道(即，将麦克风信号输出线线路52的输出耦合至端口接触接触部B2的第二通道)的导电性减少降低。将意识到理解的是，正是齐纳二极管50的导电性上的增加(这发生在被应用到它二极管50的电压超过它的击穿电压的时候)触发了第二通道的导电性上的减少降低。
开关26可以被提供有电压限制器，用于限制可以沿着VBUS输出线路72应用的电压的幅度。一个这样的电压限制器68被图示在图10中，并且本领域的技术人员从查看这一示图将理解这个电压限制器如何工作。本质上，当电压被应用到端口接触部B2时，使得电压被应用到齐纳二极管70。当被应用到齐纳二极管70的电压超过它的击穿电压时，那么归因于电流通过齐纳二极管70朝向接地端子74的流动，端口接触部B2被接地。这使得图10中的电路变为短路，从而通过端口接触部B2流动的基本上所有的电流都被指引到接地端子74。电压限制器68可以进一步包括在端口接触部B2与齐纳二极管70的输入之间的保险丝，用于电流浪涌保护。当被应用到端口接触部B2的电压没有引起超过齐纳二极管70的击穿电压的电压被应用到齐纳二极管70时，那么行进到端口接触部B2中的一些电流被指引通过电压限制器68到VBUS输出线路72的输出。换句话说，当被应用到端口接触部B2的电压没有引起超过齐纳二极管70的击穿电压的电压被应用到齐纳二极管70时，那么行进到端口接触部B2中的一些电流被指引通过第一通道(第一通道将VBUS输出线路72的输出耦合至端口接触部B2)。
进一步参考图10，端口接触部B2可以经由用于ESD保护的变阻器55耦合至另一个接地端子53。如果被应用到端口接触部B2的电压超过预定值，那么变阻器提供：经由端口接触部B2进入电子设备10的基本上所有的电流都被指引至接地端子53。这样的预定电压值可以在8伏特与60伏特之间的范围。图10中所描绘的变阻器55的操作值不意图为是限制性的而仅是示例性的。
鉴于前述，将意识到，在图10中被标记为X的框内的电路元件本质上包括开关特征，用于取决于通过端口接触部B2接收的电信号的电压振幅，而限制该电信号免于被传送至音频电路模块24。在图10中所描绘的示例中，开关特征X被配置为在电信号的电压振幅超过门限电压时，限制该电信号免于被传送至音频电路模块24。
再次对图9作出参考，现在将更详细地解释其中所描绘的电路的功能。
当被应用至端口接触部B2的电压小于齐纳二极管50的击穿电压时，那么第一开关电路系统26-A使得插头接触部B3和B4耦合至音频电路模块24的R和L输出端子。这发生在免持装备30(图6)的插头28被插入到端口20中时。R和L音频输出信号因此可传送至免持装备30的右和左扬声器34、36。电子设备10的被配置为使这个功能成为可能的齐纳二极管50可以具有在基本上3伏特与5伏特之间的击穿电压。因此，能够由被配置为使这个功能成为可能的免持装备30的麦克风32输出的最大电压小于基本上3至5伏特。技术人员将意识到，能够由麦克风32输出的最大电压应当小于齐纳二极管50的门限电压。当这样的免持装备30被插入到这样的电子设备10中时，第二开关电路系统26-B使得由麦克风32生成并且由电子设备10通过端口接触部B2接收的信号被传送至麦克风信号输出线路52(图10)，用于以对本领域的技术人员而言熟悉的方式进行后续处理。在例如移动电话的情境中，由麦克风32生成的信号被移动电话使用用于使会话功能成为可能，即使得该移动电话的用户能够与另一个电话的用户通话。此外，音频输出信号从音频电路模块24被传送至扬声器34、36。
当被应用至端口接触部B2的电压超过齐纳二极管50的击穿电压时，那么第一开关电路系统26-B使得插头接触部B3和B4耦合至USB电路模块22的D-和D+端子。这发生在USB适配器38(图7)的USB插头40连接至支持USB的输入和/或输出设备并且它的插头28被插入到端口20中的时候。D-和D+信号因此经由USB适配器38在电子设备10与支持USB的设备之间是可传送的。这是可能的，因为如先前所提到的，齐纳二极管50可以具有在基本上3伏特与5伏特之间的击穿电压。然而，由电子设备10通过端口接触部B2接收的VBUS信号，除去它的微小波动之外，在幅度上基本是5V。
因此，当被配置为使以上功能成为可能的USB适配器38的USB插头40连接至支持USB的设备并且它的插头28被插入到电子设备10的端口20时，开关26被触发。在这种情形中，第一开关电路系统26-A使得D-和D+数据信号能够被传送至USB电路模块22的对应端子，并且第二开关电路系统26-B使得由电子设备10经由端口接触部B2接收的VBUS信号被传送至USB电路模块22的VBUS端子。更具体地，当开关26以这个段落中阐述的方式被触发时，使得将MOSFET 54的栅极56耦合至端口接触部B2(图10)的通道的导电性如先前描述的那样增加。这增加了第二通道(将端口接触部B2耦合至麦克风信号输出线路52的输出的第二通道)的电阻。因此，由电子设备10经由端口接触部B2接收的VBUS信号不传送通过第二通道。然而，VBUS信号被传送通过第一通道(将VBUS输出线路72的输出耦合至端口接触部B2的第一通道)。VBUS信号、D-信号和D+信号随后由电子设备以对本领域的技术人员而言熟悉的方式加以利用，这些本领域的技术人员将具有USB功能的知识。本质上，这些信号被用来在电子设备10与经由USB适配器38耦合至电子设备10的支持USB的设备之间(在任一方向上)传送数据。此外，VBUS信号电压可以被用来对电子设备10的电池进行充电。
如已经提到的，图8中所描绘的充电设备42被配置为提供基本上5V的DC电压输出V+。因此，当它的适配器46已经连接至电源并且插头28被插入到电子设备10的端口20中时，被应用到端口接触部B2的电压超过齐纳二极管50的击穿电压。以与USB适配器38的插头28被插入到端口20中时类似的方式，开关26被触发。更具体地，第一开关电路系统26-A使得插头接触部B3和B4耦合至USB电路模块22的D-和D+端子，并且第二开关电路系统26-B使得由电子设备10经由端口接触部B2接收的DC电压输出V+如上文那样被传送至USB电路模块22的VBUS端子。然而，因为充电设备42的插头28不支持信号通过插头接触部A3和A4的传送(或者不被提供有这样的插头接触部)，所以D-信号和D+信号不被传送至USB电路模块22或者从USB电路模块22被传送。换句话说，当充电设备42的插头28(连接至电源)被插入在端口20中时，齐纳二极管50的击穿电压使得充电设备42的DC电压输出V+沿着第二开关电路系统26-B的VBUS输出线路72被传送(这样的DC电压输出V+不被传送通过麦克风信号输出线路52)。DC电压输出V+以与上述VBUS信号类似的方式被使用用于对电子设备10的电池进行充电。
现在将概述前述实施例的各种备选方式。
更一般地，端口20包括两部分连接布置的第一部分并且包括多个电接触部，这些电接触部用于与两部分连接布置的第二部分的对应接触部进行耦合。端口20因此可以具有少于或多于四个电接触部。例如，端口20可以具有两个电接触部，其中的一个电接触部取决于经由另一个电接触部从外围设备接收的信号的电压幅度而由开关耦合至第一电路模块22或者第二电路模块24。因此，在一些实施例中，端口20可以被配置为与两导体插头(诸如2.5mm或者3.5mm插头)连接，但是这些尺寸仅是示例性的并且不意图为是限制性的。类似地，外围设备的被配置为与端口20连接的插头28可以对应地被适配。在端口20具有例如两个电接触部的情况中，外围设备的被配置为连接至这样的端口的插头28被提供有至少两个电接触部，用于与该端口的这些电接触部耦合。
图1中的电子设备10已经被描述为包括端口20，外围设备的插头28可以被插入到端口20中。然而，电子设备10的端口20可以替代地由插头28取代，并且被配置为连接至电子设备10的外围设备的插头28可以替代地用端口20取代。
图9中所描绘的电路不需要必然包括USB电路模块22和音频电路模块24，并且替代地，这些电路模块中的一个或两者可以用另一种类型的电路模块取代。例如，USB电路模块22可以备选地包括被配置为从耦合至端口20的外围设备接收电力的电力电路模块，并且可以不被配置为实施USB功能。这样的电力电路模块可以被用来对电子设备10的电池进行充电，或者简单地为电子设备供电而不对电池进行充电。
更宽泛地说，开关26可以被用来将外围设备耦合至第一电路模块22或者第二电路模块24，假如这样的电路模块分别被配置用于与来自耦合到端口20的外围设备的具有不同电压幅度的信号一起使用。例如，向电子设备10输入第一电压振幅的一个或多个信号的外围设备可以由开关26耦合至第一电路模块22。然而，向电子设备10输入第二电压振幅的信号的外围设备可以由开关26耦合至第二电路模块24。如先前段落中所提到的，这样的第一和第二电路模块可以不同于USB电路模块和音频电路模块。这样的电路模块可以具有任何类型和组合，假如一个这样的电路模块被配置用于与来自外围设备的具有第一电压幅度的信号一起使用，并且另一个电路模块被配置用于与来自外围设备的具有第二更高的电压幅度的信号一起使用。
绝缘栅场效应晶体管54(其可以是MOSFET)可以具有n-通道类型。当栅极电压为正时，这样的n-通道绝缘栅场效应晶体管的源极与漏极之间的通道是导电的。图10中的电路可以被配置为使得MOSFET 54用n-通道绝缘栅场效应晶体管取代，并且使得当电压没有被应用到端口接触部B2时，n-通道场效应晶体管的栅极带正电。这可以通过将接地端子58用VCC电源取代来实现。本领域的技术人样将意识到，当栅极电压减少或者被使得变为负时，源极与漏极之间的通道的导电性减小。因此，当在栅极的方向上比齐纳二极管50的击穿电压更加正极性(more positive)的负电压被应用到端口接触部B2时，信号能够被传输通过n-通道绝缘栅场效应晶体管的源极与漏极之间的通道。然而，当在栅极的方向上比齐纳二极管50的击穿电压更加负极性(more negative)的负电压被应用到端口接触部B2时，电流流动通过齐纳二极管50并且栅极的电压减小。这使得n-通道绝缘栅场效应晶体管内的耗尽区朝向(较少正极性的或者带负电的)栅极被吸引，由此减少了源极与漏极之间的导电通道的宽度。这增加了源极与漏极之间的通道的电阻，使得电信号在源极与漏极之间不再是可传送的。
本文中提及的齐纳二极管中的一个或多个可以由另一个组件取代，当比门限量更大的电压被应用到该组件时，该组件变得导电。此外，齐纳二极管中的一个或多个可以用比较器取代。这样的比较器可以被配置为在信号(该信号是向比较器的输入)的电压幅度超过预定值时产生输出。换句话说，当被应用到该比较器的电压超过预定值时，该比较器产生指示这已经发生的信号。例如，比较器可以被配置为使得当被应用到该比较器的信号电压超过3伏特时生成输出信号。
如本申请中所使用的，术语“电路系统”是指以下的所有项：(a)仅硬件的电路实施方式(诸如仅模拟电路系统和/或数字电路系统的实施方式)；(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如果可应用的话)：(i)(多个)处理器的组合或者(ii)(多个)处理器/软件(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的部分，这些部分一起工作以使得装置(诸如移动电话或服务器)执行各种功能；以及(c)电路，诸如(多个)微处理器或者(多个)微处理器的一部分，其需要软件或固件用于操作，即使该软件或固件不是物理存在的。
“电路系统”的这个定义应用至这个术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为进一步的示例，如本申请中所使用的，术语“电路系统”还将覆盖仅一个处理器(或多个处理器)或处理器的部分以及它的(它们的)伴随的软件和/或固件的实施方式。例如并且如果可应用到特定权利要求元素的话，术语“电路系统”还将覆盖用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他网络设备中的类似集成电路。
本文中所描述的电路模块可以包括如上面两个段落中所描述的“电路系统”。
应当认识到，前述实施例不应当被解释为是限制性的。一经阅读本申请，其他变化和修改对本领域的技术人员而言将是清楚的。此外，本申请的公开内容应当被理解为包括本文中明确地或者隐含地公开的或者它的任何一般化、以及在本申请的审查期间或者从它派生的任何申请的任何新颖特征或者特征的任何新颖组合，新的权利要求可以被制定为覆盖任何这样的特征和/或这样的特征的组合。

Claims (21)

1.一种装置，包括：
第一电路模块；
第二电路模块；
电接触部，用于从外围设备接收电信号，所述电接触部耦合到所述第一电路模块和所述第二电路模块；以及
开关特征，被配置为取决于从所述外围设备传输并且通过所述电接触部接收的电信号的电压振幅，而限制所述电信号免于被传送至耦合到所述电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块，并且向所述第一电路模块和所述第二电路模块中的另一电路模块传输所述电信号，
其中所述开关特征包括连接到所述电接触部的第一通道和第二通道，所述装置被配置为使得在使用时，当通过所述电接触部接收到所述电信号时，当所述电信号的所述电压振幅超过门限电压时，促使这样的通道的导电性相对于彼此而改变，其中所述通道中的一个通道包括触发单元，所述触发单元被配置为在所述电信号的所述电压振幅超过所述门限电压时，促使所述通道的所述导电性相对于所述另一通道减小。
2.根据权利要求1所述的装置，其中包括所述触发单元的所述通道包括绝缘栅场效应晶体管。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述触发单元耦合到所述绝缘栅场效应晶体管的栅极。
4.根据权利要求3所述的装置，其中在所述电信号的所述电压幅度超过所述门限电压时，所述电信号的所述电压幅度的至少一部分被应用至所述场效应晶体管的栅极。
5.根据权利要求2所述的装置，其中所述装置被配置为使得所述第一电路模块和所述第二电路模块中的一个电路模块能够耦合至所述绝缘栅场效应晶体管的漏极。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述触发单元是二极管。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述门限电压是所述二极管的击穿电压。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述电接触部包括用于分别与所述外围设备的对应电接触部接合的多个电接触部中的一个电接触部。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述装置的所述电接触部包括四脚插座的一部分或四导体插头的一部分。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述装置的所述电接触部或者所述外围设备的所述电接触部包括被配置为接纳四导体3.5mm插头的布置的一部分。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置是便携式电子设备。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电路模块和所述第二电路模块中的一个电路模块包括USB电路模块。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一电路模块和所述第二电路模块中的一个电路模块包括音频电路模块。
14.一种方法，包括：
取决于从外围设备传输并且通过电接触部接收的电信号的电压振幅，限制所述电信号免于被传送至耦合到所述电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块，其中当所述电信号的所述电压振幅超过门限电压时，由触发单元使得开关特征的第一通道和第二通道的导电性相对于彼此而改变，所述第一通道和所述第二通道连接到所述电接触部并且其中之一包括所述触发单元，其中当所述电信号的所述电压振幅超过所述门限电压时，所述触发单元引起包括所述触发单元的所述通道的所述导电性减小。
15.根据权利要求14所述的方法，其中另一个通道包括绝缘栅场效应晶体管。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述触发单元耦合到所述绝缘栅场效应晶体管的栅极。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：在所述电信号的所述电压幅度超过所述门限电压时，将所述电信号的所述电压幅度的至少一部分应用至所述场效应晶体管的栅极。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述触发单元是二极管。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述门限电压是所述二极管的击穿电压。
20.一种装置，包括：
第一电路模块；
第二电路模块；
电接触部，用于从外围设备接收电信号，所述电接触部耦合到所述第一电路模块和所述第二电路模块；以及
用于取决于从所述外围设备传输并且通过所述电接触部接收的电信号的电压振幅而限制所述电信号免于被传送至耦合到所述电接触部的第一电路模块和第二电路模块中的一个电路模块的部件，并且向所述第一电路模块和所述第二电路模块中的另一电路模块传输所述电信号，
其中用于限制所述电信号的所述部件包括连接到所述电接触部的第一通道和第二通道，所述装置被配置为使得在使用时，当通过所述电接触部接收到所述电信号时，当所述电信号的所述电压振幅超过门限电压时，促使这样的通道的导电性相对于彼此而改变，其中所述通道中的一个通道包括触发单元，所述触发单元被配置为在所述电信号的所述电压振幅超过所述门限电压时，促使所述通道的所述导电性相对于所述另一通道减小。
21.一种制造设备的方法，所述方法包括：
提供第一电路模块；
提供第二电路模块；
提供用于从外围设备接收电信号的电接触部，并且将所述电接触部电耦合至所述第一电路模块和所述第二电路模块；以及
提供根据权利要求1和20中的任一项所述的装置，使得所述装置能够取决于通过所述电接触部接收的电信号的电压振幅，而限制所述电信号免于被传送至所述电路模块中的一个电路模块。
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