CN111404538A

CN111404538A - 连接电路及其连接方法

Info

Publication number: CN111404538A
Application number: CN201910004051.4A
Authority: CN
Inventors: 宋亚轩
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2019-01-03
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2039-01-03
Also published as: CN111404538B

Abstract

公开了连接电路及其连接方法。本公开内容关于一种连接电路，包含第一电路及第二电路。第一电路包含第一阻抗单元。第一阻抗单元电性连接于电子装置的第一侦测端，用以接收第一电压。第二电路包含第二阻抗单元。第二阻抗单元电性连接于电子装置的第二侦测端。第二阻抗单元包含晶体管开关。晶体管开关的控制端电性连接于第一电路，使得晶体管开关藉由第一电压被导通，以使第二电路接收自第二侦测端传来的第二电压。

Description

连接电路及其连接方法

技术领域

本公开内容关于一种连接电路，特别是用以电性连接至电子装置，以供电子装置判断信号处理方式的电路。

背景技术

在各种电子装置中，连接电路(connection circuit)是用以传输电力或数据的重要桥梁。传输电路的接口标准众多，常见的规格包含通用串行总线(universal serialbus，以下简称USB)、闪电(Lightning)等。

在电子装置欲与外部装置进行数据或电力传输时，电子装置与外部装置皆必须配置有连接电路。电子装置及外部装置内的连接电路彼此电性连接后，电子装置能根据连接电路中的电气特性，判断出外部装置的类型，进而执行对应的信号传输。然而，连接电路仍有许多可改良的地方。

发明内容

本公开内容的一实施方式为一种连接电路。连接电路包含第一电路及第二电路。第一电路包含第一阻抗单元。第一阻抗单元电性连接于电子装置的第一侦测端，用以接收第一电压。第二电路包含第二阻抗单元。第二阻抗单元电性连接于电子装置的第二侦测端，用以接收第二电压。第二阻抗单元包含晶体管开关，晶体管开关的控制端电性连接于第一电路，使得晶体管开关藉由第一电压被导通。

本公开内容的另一实施方式为一种连接电路的连接方法。该连接方法包含下列步骤：电性连接第一电路及第二电路，使得第一电路中的第一阻抗单元连接至第二电路中晶体管开关的控制端。通过第一阻抗单元，接收电子装置传来的第一电压。藉由第一电压，导通晶体管开关。通过第二电路接收电子装置传来的第二电压。

据此，在第一电压大于第二电压的情况下，第二电路将能藉由第一电压导通晶体管开关，使第二电路具有预期的阻抗值。由于第二电路的电气特性能根据晶体管开关的导通或关断而改变，因此能提升连接电路的应用弹性。

附图说明

图1为根据本公开内容的部分实施例所绘示的连接电路的示意图。

图2A为根据本公开内容的部分实施例所绘示的连接电路的第一种状态示意图。

图2B为根据本公开内容的部分实施例所绘示的连接电路的第二种状态示意图。

图3为根据本公开内容的部分实施例所绘示的连接方法流程图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本案。也就是说，在本公开内容部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之。

于本文中，当一元件被称为「连接」或「耦接」时，可指「电性连接」或「电性耦接」。「连接」或「耦接」亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用「第一」、「第二」、…等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本发明。

本公开内容关于一种连接电路100。请参阅图1所示，为连接电路100的其中一个实施例示意图。连接电路100包含第一电路110及第二电路120。在部分实施例中，连接电路100设置于外部装置D(device)中，且用以与电子装置H(host)的侦测电路相连接。电子装置H能根据侦测电路中的电气特性(如：电压变化)，判断出连接电路100对应的外部装置D的类型，以执行对应的动作，例如：供电。

在部分实施例中，第一电路110电性连接于外部装置D的第一端子CCa，且包含第一阻抗单元111。第一端子CCa用以与电子装置H的第一侦测端Bus1相电性连接，用以接收电子装置H提供的第一电压。在图1中，将第一阻抗单元111绘示为电阻，但本公开内容并不以此为限。

第二电路120电性连接于外部装置D的第二端子CCb，包含第二阻抗单元121。第二端子CCb用以与电子装置H的第二侦测端Bus2相电性连接，用以接收电子装置H提供的第二电压。第二阻抗单元121包含晶体管开关122。晶体管开关122的两端分别电性连接于第二端子CCb及接地端，且其控制端电性连接至第一电路110。在部分实施例中，晶体管开关122的控制端电性连接于第一端子CCa及第一阻抗单元111之间的节点。

请参阅图2A所示，当第一端子CCa电性连接于第一侦测端Bus1、且第二端子CCb电性连接于第二侦测端Bus2的情况下，根据分压定理，电子装置H中的供电电源Vcc会在第一端子CCa及第一侦测端Bus1上产生第一电压。电子装置H中的供电电源Vcc会在第二端子CCb及第二侦测端Bus2上产生第二电压。此外，晶体管开关122的控制端亦能接收到第一电压，而据以被导通。在部分实施例中，如图2A所示，当外部装置D无须由电子装置H处接收电力时(如：外部装置D为耳机)，晶体管开关122须导通，使第二电路120具有特定的第二阻抗值。而电子装置H通过第二端子CCb侦测到第二阻抗后，即不会传输电力至外部装置D。

晶体管开关122的控制端还电性连接于切换电路130。请参阅图2B所示，切换电路130用以产生禁能信号Su，当切换电路130提供禁能信号Su至晶体管开关122的控制端时，晶体管开关122根据禁能信号Su被关断。此时，第二电路120将形成开路状态。在部分实施例中，当外部装置D必须由电子装置H处取得电力，才能被驱动运作时，晶体管开关122必须关断。而电子装置H通过第二端子CCb判断第二电路120为开路后，才会通过供电电路200将传输电力至外部装置D，详情于后文详述。

如图1、图2A及图2B所示，在部分实施例中，电子装置H的侦测电路内包含第一电阻R1及第二电阻R2。在电子装置H与连接电路100电性连接时，第一阻抗单元111及第二阻抗单元121可作为下拉电阻，使得电子装置H通过侦测第一侦测端Bus1(或第一端子CCa)及第二侦测端Bus2(或第二端子CCb)上的电压值，判断外部装置D的类型为何。举例而言，在切换电路130并未发送禁能信号Su的情况下，第二阻抗单元121中的晶体管开关122将根据第一电压而导通。此时，第一电压的电压值约为1.2伏特、第二电压的电压值为0.1伏特。电子装置H可据以判断出外部装置D的类型，例如：耳机。

反之，在切换电路130发送禁能信号Su的情况下，第二阻抗单元121中的晶体管开关122将根据禁能信号Su而被关断。此时，第一电压的电压值仍为1.2伏特，但因为第二电路120形成开路，因此第二侦测端Bus2上的第二电压的电压值将为1.65伏特。电子装置H可据以判断出外部装置D的另一种类型，例如：随身碟。电子装置H判断出外部装置D的类型后，第一端子CCa及/或第二端子CCb可提供电力给外部装置D使用。

由于连接电路100可通过切换电路130，控制第二电路120中的第二阻抗单元121，因此，即可让连接电路100处于两种不同的电路状态。第一种状态为「双下拉电阻状态」，晶体管开关122会被导通而具有特定的阻抗值。第二种状态则为「单下拉电阻状态」，晶体管开关122会被关断，使得第二电路120形成开路状态。据此，连接电路100将可被配置于不同类型的外部装置D中，让连接电路100的应用更为广泛，且本领域的技术人员无须针对不同类型的外部装置D，选用不同的连接电路。

在部分实施例中，第一阻抗单元111的阻抗值大于第二阻抗单元121的阻抗值，以在晶体管开关122导通时，第一电压会大于第二电压。例如：第一阻抗单元111的阻抗值为5000欧姆，而在晶体管开关122导通时，第二阻抗单元121的阻抗值小于1000欧姆。在部分实施例中，第一端子CCa及第二端子CCb符合通用串行总线类型C(type-C)传输接口。

在部分实施例中，电子装置H内设有比较电路(图未示)，用以分别侦测第一侦测端Bus1及第二侦测端Bus2上的电压值。由于本领域人士能理解比较电路的实施方式，故在此不另赘述。

举例而言，第一端子CCa及第二端子CCb为Type-C传输接口中的配置端子(configuration channel，简称cc端子)。根据Type-C传输接口的规范，若用于传输音频信号，则Type-C传输接口中的两支配置端子所对应的下拉电阻为一个大电阻、一个小电阻。如图1所示，第一阻抗单元111为大电阻、第二阻抗单元121为小电阻。因此，在电子装置H中的第一电阻R1及第二电阻R2相同的情况下，第一阻抗单元111对应的第一电压将会大于第二阻抗单元121对应的第二电压。如前所述，若第二电压为0.1伏特，则将不足以控制晶体管开关122导通，因此，本公开内容将晶体管开关122的控制端连接至第一电路110，如此，通过第一电压的高电压特性(如：1～1.5伏特之间)，即可顺利导通晶体管开关122。

在部分实施例中，晶体管开关122为N型金属氧化物半导体场效应晶体管，且晶体管开关122的控制端接收到禁能信号Su时，将根据该禁能信号Su被导通至接地端，以使晶体管开关122被关断。

在部分实施例中，当切换电路130传送的禁能信号Su为低电位信号，用以关断晶体管开关122。而在其他部分实施例中，切换电路130可为一种开关电路，可由数字电路实现，当连接电路100需被设定为「单下拉电阻状态」时，切换电路130才会被导通至接地端，而接地端的低电压电平即为禁能信号Su，将会使晶体管开关122被关断。

在部分实施例中，连接电路100还包含电力电路140。电力电路140电性连接于外部装置D上的至少一支第三端子Bus3，以通过第三端子Bus3电性连接于电子装置H的供电端CON。在电子装置H判断出外部装置D的类型后，电子装置H内的供电电路200将通过供电端CON及第三端子Bus3，传输电力至连接电路100，以驱动外部装置D。

承上，在部分实施例中，由于外部装置D(如：耳机)本身并无电源，因此，当第三端子Bus3接收电子装置H传来的电力，并将电力传送到电力电路140后，若外部装置D判断连接电路100应处于「单下拉电阻状态」，则电力电路140再将电力提供给切换电路130，使切换电路130藉由电力电路140所提供的电力产生禁能信号Su。

如图1所示，在部分实施例中，连接电路100还包含第三阻抗单元R3。第二电路120电性连接第三阻抗单元R3。晶体管开关122的控制端通过第三阻抗单元R3电性连接于第一电路110。第三阻抗单元R3的阻抗值(如：一百万欧姆)远大于第一阻抗单元111的阻抗值。据此，能避免晶体管开关122根据禁能信号Su被关断后，晶体管开关122的控制端的漏电问题。

在部分实施例中，电子装置H内储存有一判断表格，以根据检测到的第一侦测端Bus1、第二侦测端Bus2的电压值，判断出外部装置D的类型。请参阅下表一～表三所示，系电子装置H在不同情况下的判断表格。其中，第一电压即为第一侦测端Bus1或第一端子CCa的电压值。第二电压为第二侦测端Bus2或第二端子CCb的电压值(单位为伏特)。表一为电子装置H以预设的USB传输标准：0.5安培、5伏特进行供电。表二为传输标准：1.5安培、5伏特。表三为传输标准：3安培、5伏特。

表一

表二

表三

如表一～表三所示，在第一电压位于判断低标至判断高标之间的电压值时，电子装置H会判断出第一电路110为导通状态。同理，在第二电压位于判断低标至判断高标之间的电压值时，电子装置H会判断第二电路120处于导通状态。而若第一电压、第二电压大于判断门槛值，或者为开路电压，则电子装置H会判断第一电路110或第二电路120处于开路状态。

请参阅图3所示，在此以连接电路100运作的角度，说明其连接方法如后。在步骤S301中，第一电路110将被电性连接至第二电路120，使得第一电路110中的第一阻抗单元111连接至第二电路120中晶体管开关122的控制端。

在步骤S302中，当第一端子CCa连接至第一侦测端Bus1时，第一阻抗单元111接收电子装置H传来的第一电压。在步骤S303中，当第二端子CCb连接至第二侦测端Bus2时，第二电路120藉由第一电压导通晶体管开关122。接着，在步骤S304中，第二电路120接收第二电压。

在步骤S305中，当第一端子CCa及第二端子CCb分别接收到第一电压及第二电压后，若连接电路100判断应设定于「单下拉电阻状态」，则电力电路140将通过第三端子Bus3，接收电子装置H传来的电力。在步骤S306中，切换电路130藉由电子装置传来的电力被驱动，以产生禁能信号Su，并将禁能信号Su传送至晶体管开关122的控制端，以关断晶体管开关122。

虽然本公开内容已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明内容，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明内容的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明内容的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

【符号说明】

100 连接电路

110 第一电路

111 第一阻抗单元

120 第二电路

121 第二阻抗单元

122 晶体管开关

130 切换电路

140 电力电路

200 供电电路

CCa 第一端子

CCb 第二端子

Bus1 第一侦测端

Bus2 第二侦测端

Bus3 第三端子

CON 供电端

R1 第一电阻

R2 第二电阻

R 3 第三阻抗单元

Vcc 供电电源

H 电子装置

D 外部装置

S301～S305 步骤

Claims

1.一种连接电路，包含：

一第一电路，包含一第一阻抗单元，其中该第一阻抗单元电性连接于一电子装置的一第一侦测端，用以接收一第一电压；以及

一第二电路，包含一第二阻抗单元，其中该第二阻抗单元电性连接于该电子装置的一第二侦测端，用以接收一第二电压；该第二阻抗单元包含一晶体管开关，该晶体管开关的一控制端电性连接于该第一电路，使得该晶体管开关藉由该第一电压被导通。

2.根据权利要求1所述的连接电路，其中该晶体管开关的该控制端还电性连接于一切换电路，当该切换电路提供一禁能信号时，该晶体管开关根据该禁能信号被关断。

3.根据权利要求2所述的连接电路，其中该第一阻抗单元的阻抗值大于该第二阻抗单元的阻抗值，以在该晶体管开关导通时，该第一电压大于该第二电压。

4.根据权利要求2所述的连接电路，还包含一电力电路，该电力电路用以接收该电子装置传来的电力，且该切换电路藉由该电子装置传来的电力产生该禁能信号。

5.根据权利要求2所述的连接电路，其中该晶体管开关为N型金属氧化物半导体场效应晶体管。

6.根据权利要求5所述的连接电路，其中该晶体管开关的该控制端根据该禁能信号被导通至一接地端，使该晶体管开关被关断；当该晶体管开关被关断时，该第二电路形成开路状态。

7.根据权利要求1所述的连接电路，其中该第二电路还电性连接一第三阻抗单元，该晶体管开关的该控制端通过该第三阻抗单元电性连接于该第一电路。

8.根据权利要求7所述的连接电路，其中该第三阻抗单元的阻抗值大于该第一阻抗单元的阻抗值。

9.根据权利要求1所述的连接电路，其中该第一电路电性连接于一第一端子，该第二电路电性连接于一第二端子，该第一端子及该第二端子符合通用串行总线类型C传输接口。

10.一种连接电路的连接方法，包含：

电性连接一第一电路及一第二电路，使得该第一电路中的一第一阻抗单元连接至该第二电路中一晶体管开关的一控制端；

通过该第一阻抗单元，接收一电子装置传来的一第一电压；

藉由该第一电压，导通该晶体管开关；以及

通过该第二电路，接收该电子装置传来的一第二电压。