TWI384231B - 電壓暫態偵測電路 - Google Patents

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Description

電壓暫態偵測電路
本發明係關於一種電壓暫態偵測電路,且特別一種系統層級之暫態雜訊的電壓暫態偵測電路。
隨著半導體技術的發展,積體電路的製作不斷引進更先進的製程技術。消費者也因此享受到更輕薄、更高效能且更低電耗的高科技產品。以手持式電子產品如手機、數位相機、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)為例,愈來愈多的電路被整合至極小尺寸的單晶片系統(System-on-Chip,SoC)中,使各種數位產品在佔用最小的空間下,發揮最大的效能。
現今的微電子電路,其元件大小以倍數的速率不斷縮小。現階段高度整合的電子系統需要在微小且精確的信號驅動下,以極高的頻率穩定地進行判斷處理,用以對應執行各種應用功能。然而,電子系統在工作狀態下亦可能受外界輸入或內部元件產生的雜訊影響,例如電磁干擾(electromagnetic interference,EMI)、系統層級之靜電放電(electrostatic discharge,ESD)或電氣快速暫態(electrical fast transient,EFT),導致系統中部份內部電路元件極可能受到這些暫態雜訊所影響,進而發生系統故障(mal-function)。
舉例來說,在靜電放電防護應用中,電子裝置為了避免靜電放電電流對內部工作電路可能造成的損壞,通常設置了靜電放電防護系統。靜電放電防護系統可偵測當靜電放電電流的產生,並將可能造成危害的靜電放電電流導入特定的靜電放電路徑或進行系統重置等保護操作。
請參閱圖一。圖一繪示先前技術中靜電放電保護系統1的示意圖。如圖一所示,靜電放電保護系統1包含靜電放電偵測電路10、電晶體開關12以及系統重置模組14。靜電放電保護系統1耦接於高壓源線Vdd以及低壓源線Vss之間,用以保護內部工作電路2。
正常工作情況下,高壓源線Vdd以及低壓源線Vss提供工作電壓驅動內部工作電路2,藉此內部工作電路2可順利執行應用功能。此時靜電放電保護系統1不動作(disable)。
當高壓源線Vdd以及低壓源線Vss間因靜電放電突然產生異常訊號(例如過大的瞬間電壓)。靜電放電偵測器10可偵測此時的瞬間電壓並開啟電晶體開關12,利用電晶體開關12在高壓源線Vdd以及低壓源線Vss形成放電路徑,用以疏通靜電放電電流Iesd。實際應用中,傳統的靜電放電偵測電路10常為瞬態電壓抑制二極體(transient voltage suppressor,TVS)或壓變電容(varactor)。
另一方面,當靜電放電偵測電路10偵測到瞬間電壓時,亦可驅動系統重置模組14,透過系統重置模組14對內部工作電路2進行重新啟動(reboot)或初始值恢復(initial-restoring)等重置操作,藉以使內部工作電路2自動回復正常功能。
由上述靜電放電保護系統中的例子可發現,電子系統需要穩定且高效的偵測電路,方能在各種系統層級的電壓暫態雜訊(例如EMI、ESD及EFT)發生之時,快速地反應並偵測該電壓暫態的發生,俾利電子系統進行後續的防護操作。本發明提出一種電壓暫態偵測電路,可用以對應偵測各種系統層級的電壓暫態,以解決上述問題。
本發明之一範疇在於提供一種電壓暫態偵測電路,電壓暫態偵測電路適用於一電子系統,此處之電子系統包含高壓源線以及低壓源線。
根據一具體實施例,電壓暫態偵測電路包含至少一偵測電路以及一判斷模組。其中每一偵測電路分別包含P型金氧半場效電晶體、電容器以及偵測節點。P型金氧半場效電晶體包含源極、汲極以及基極,源極與基極耦接,源極並與高壓源線耦接,P型金氧半場效電晶體具有寄生二極體形成於汲極與基極之間。電容器耦接於低壓源線以及汲極之間。偵測節點耦接於汲極以及電容器之間,當高壓源線發生電壓暫態時,P型金氧半場效電晶體處於關閉狀態,電容器經由寄生二極體向高壓源線放電,使偵測節點之電壓準位下降。
判斷模組分別與每一偵測電路之偵測節點耦接,判斷模組判斷每一偵測節點之電壓準位並產生判斷結果,電子系統根據判斷結果選擇性地執行保護操作。
本發明之另一範疇在於提供一種電壓暫態偵測電路,電壓暫態偵測電路適用於一電子系統,此處之電子系統包含高壓源線以及低壓源線。
根據一具體實施例,電壓暫態偵測電路包含至少一偵測電路以及一判斷模組。其中每一偵測電路分別包含N型金氧半場效電晶體、電容器以及偵測節點。N型金氧半場效電晶體包含源極、汲極以及基極,源極與基極耦接,且源極並與低壓源線耦接,N型金氧半場效電晶體具有寄生二極體形成於基極以及汲極之間。電容器耦接於高壓源線以及汲極之間。偵測節點耦接於汲極以及電容器之間,當低壓源線發生電壓暫態時,N型金氧半場效電晶體處於關閉狀態,低壓源線經由寄生二極體對電容器充電,使偵測節點之電壓準位上升。
判斷模組分別與每一偵測電路之偵測節點耦接,判斷模組判斷每一偵測節點之電壓準位並產生判斷結果,電子系統根據判斷結果選擇性地執行保護操作。
本發明之另一範疇在於提供一種電壓暫態偵測電路,電壓暫態偵測電路適用於一電子系統,此處之電子系統包含高壓源線以及低壓源線。
根據一具體實施例,電壓暫態偵測電路包含至少一偵測電路以及一判斷模組。其中每一偵測電路分別包含P型金氧半場效電晶體、N型金氧半場效電晶體、電容器、第一偵測節點以及第二偵測節點。P型金氧半場效電晶體包含第一源極、第一汲極以及第一基極,第一源極與第一基極耦接,且第一源極並與高壓源線耦接,P型金氧半場效電晶體具有第一寄生二極體形成於第一汲極以及第一基極之間。N型金氧半場效電晶體包含第二源極、第二汲極以及第二基極,第二源極與第二基極耦接,且第二源極並與低壓源線耦接,N型金氧半場效電晶體具有第二寄生二極體形成於第二基極以及第二汲極之間。電容器耦接於第一汲極與第二汲極之間。第一偵測節點耦接於第一汲極以及電容器之間,當高壓源線發生電壓暫態時,P型金氧半場效電晶體處於關閉狀態,電容器經由第一寄生二極體向高壓源線放電,使第一偵測節點之第一電壓準位下降。另一方面,第二偵測節點耦接於第二汲極以及電容器之間,當低壓源線發生電壓暫態時,N型金氧半場效電晶體處於關閉狀態,低壓源線經由第二寄生二極體對電容器充電,使第二偵測節點之第二電壓準位上升。
判斷模組分別與每一偵測電路之第一偵測節點與第二偵測節點耦接,判斷模組判斷每一第一偵測節點之第一電壓準位以及每一第二偵測節點之第二電壓準位並產生判斷結果,電子系統根據判斷結果選擇性地執行保護操作。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
請參閱圖二。圖二繪示根據本發明之第一具體實施例中的電壓暫態偵測電路3配合應用於一電子系統4的示意圖。
如圖二所示,於此實施例中,電子系統4包含高壓源線Vdd、低壓源線Vss、內部工作電路40以及保護模組42。電壓暫態偵測電路3耦接於高壓源線Vdd及低壓源線Vss之間。此處低壓源線以Vss為例,但本發明不以此為限,低壓源線為電子系統4中相對低電位的系統基準電壓,實際應用中,本發明之低壓源線亦可為系統接地端(ground,GND)。
電壓暫態偵測電路3可偵測其間之電壓暫態並產生判斷結果。根據電壓暫態偵測電路3產生的判斷結果,電子系統4中的保護模組42可選擇性地對內部工作電路40執行一保護操作,於實際應用中,該保護操作可為系統重啟(reboot)指令或系統關閉(shut-down)指令。關於本發明之電壓暫態偵測電路3進行偵測以及產生判斷結果的作動方式以及內部電路結構,茲說明如下。
請一併參閱圖三。圖三繪示圖二中電壓暫態偵測電路3根據本發明之第一具體實施例的電路示意圖。於此實施例中,電壓暫態偵測電路3包含根據一具體實施例,電壓暫態偵測電路3包含一組偵測電路30、判斷模組32以及控制單元34。
其中偵測電路30包含P型金氧半場效電晶體Mp、電容器C以及偵測節點300。判斷模組32與偵測節點300耦接。P型金氧半場效電晶體Mp包含閘極、源極、汲極以及基極,源極與基極耦接,源極並與高壓源線Vdd耦接,P型金氧半場效電晶體Mp具有寄生二極體形成於汲極與基極之間。電容器C耦接於低壓源線Vss以及汲極之間。偵測節點300耦接於汲極以及電容器C之間。控制單元34耦接至P型金氧半場效電晶體Mp的閘極。
在電壓暫態偵測電路3初次使用時,可藉由控制單元34控制P型金氧半場效電晶體Mp之閘極電壓,藉以先將P型金氧半場效電晶體Mp開啟。如此一來,高壓源線Vdd之電壓訊號可通過P型金氧半場效電晶體Mp對電容器C充電,將偵測節點300之電壓準位設定在一初始電位,於此實施例中,偵測節點300之初始電位即約等於高壓源線Vdd之正常工作電壓。隨後,將P型金氧半場效電晶體Mp關閉,電容器C便可使偵測節點300之電壓準位保持於該初始電位。
隨後,當高壓源線Vdd發生電壓暫態時,此處之電壓暫態可為高壓源線Vdd之下衝暫態(undershoot),當高壓源線Vdd發生下衝暫態時,高壓源線Vdd的電位將突然異常下降,隨後逐漸回復正常電位。請一併參閱圖四A,圖四A繪示當高壓源線Vdd發生電壓暫態時圖三中的電壓暫態偵測電路3之電壓準位時序圖。偵測節點300的電壓準位(如圖四A中的V300 )一開始位於初始電位(1.8V)當高壓源線Vdd位於下衝的低電位時,此時偵測節點300的電壓準位V300 相對大於高壓源線Vdd的電位,其間的差距可超過寄生二極體的門檻電壓(threshold voltage),於是電容器C經由寄生二極體向高壓源線Vdd放電,使偵測節點300之電壓準位V300 下降,直到偵測節點300與高壓源線Vdd之電位差距小於寄生二極體的門檻電壓。以圖四A中的例子來說,偵測節點300之電壓準位V300 由該初始電位(1.8V)下降至偵測電位(0.45V)。這段偵測期間,P型金氧半場效電晶體Mp係持續處於關閉狀態,也就是說,本發明的偵測作動方式不需要透過切換P型金氧半場效電晶體Mp的開關狀態來達到電壓暫態的偵測功能。
於此實施例中,偵測電位與該初始電位之間的變化幅度與偵測電路30中之P型金氧半場效電晶體Mp之電晶體尺寸、電路結構以及電容器C之電容值有關。
在圖四A中,高壓源線Vdd的下衝暫態為指數(exponential)震盪,但本發明並不以此為限,請一併參閱圖四B,圖四B繪示當高壓源線Vdd發生另一種電壓暫態時圖三中的電壓暫態偵測電路3之電壓準位時序圖。於圖四B的例子中,本發明之電壓暫態偵測電路3其可對應的高壓源線Vdd之下衝暫態亦可為正弦波(sinusoidal)震盪。
於本實施例中,與偵測節點300耦接的判斷模組32可判斷偵測節點300之電壓準位。當高壓源線發生電壓暫態時,判斷模組32偵測到偵測節點300之電壓準位由初始電位下降至偵測電位,進而產生判斷結果。當電壓暫態偵測電路3產生判斷結果之後,電子系統4可據以執行保護操作。
於實際電路設計中,判斷模組32可包含比較器,比較器與偵測節點300耦接,判斷模組32利用比較器將偵測節點300之電壓準位與基準電位相比,進而產生上述之判斷結果。關於比較器的作動原理為習知技藝之人所熟知,在此不另贅述。
最後,當電子系統4已經完成相關的保護操作,電壓暫態偵測電路3中的控制單元34可控制P型金氧半場效電晶體Mp之閘極電壓,進而將P型金氧半場效電晶體由關閉狀態切換至導通狀態。當P型金氧半場效電晶體處於導通狀態時,高壓源線Vdd通過P型金氧半場效電晶體對電容器C充電,並將偵測節點300之電壓準位由偵測電位重置至初始電位。藉此,電壓暫態偵測電路3透過簡單的單一PMOS電路即可作為偵測信號的通道以及重置功能的開關,其結構簡單,適合廣泛用於各種微型電子系統之中。
需特別注意的是,在第一具體實施例中,電壓暫態偵測電路3係包含單一組偵測電路30,但本發明並不以此為限。請參閱圖五以及圖六。圖五繪示根據本發明之第二具體實施例之電壓暫態偵測電路3'的電路示意圖。圖六繪示當高壓源線Vdd發生電壓暫態時圖五中的電壓暫態偵測電路3'之電壓準位時序圖。與第一具體實施例最大不同之處在於,於第二具體實施例之電壓暫態偵測電路3'中共包含三組偵測電路(30a、30b、30c)。每一組偵測電路分別包含各自的一組P型金氧半場效電晶體、電容器以及偵測節點。判斷模組32分別與每一偵測電路之偵測節點(300a、300b、300c)耦接,控制單元分別與每一P型金氧半場效電晶體(Mpa、Mpb、Mpc)的閘極耦接。
如圖六所示,當高壓源線Vdd發生電壓暫態時,三個偵測節點(300a、300b、300c)分別發生電壓準位變化,每一偵測節點之電壓準位(如圖六中V300a 、V300b 、V300c )由初始電位下降至各自的偵測電位。其中,各自的偵測電位與該初始電位之間的變化幅度與該偵測電路中之該P型金氧半場效電晶體之電晶體尺寸、電路結構以及該電容器之電容值有關。以圖六繪示的例子來說,電壓暫態偵測電路3'中三個電容器(Ca、Cb、Cc)之電容值分別為Ca<Cb<Cc,使三個偵測電路具有各自的靈敏度。藉此,電壓暫態偵測電路3'中的判斷模組34可根據三個偵測節點300a、300b、300c的電壓變化關係進一步分辨該次電壓暫態的變化程度。
於此實施例中,三組偵測電路選用不同大小的電容器,但本發明並不以此為限,亦可透過選用不同大小的電晶體尺寸或在偵測電路加入額外的被動元件,以達到不同偵測電路之間的差異化。於實際應用中,偵測電路的組數亦不以三組為限,可視實際應用需求而定。
請參閱圖七以及圖八。圖七繪示根據本發明之第三具體實施例之電壓暫態偵測電路5的電路示意圖。圖八繪示當低壓源線Vss發生電壓暫態時圖七中的電壓暫態偵測電路5之電壓準位時序圖。
如圖七所示,電壓暫態偵測電路5適用於電子系統6,此處之電子系統6包含高壓源線Vdd以及低壓源線Vss。
於此實施例中,電壓暫態偵測電路包含三組偵測電路(50a、50b、50c)、判斷模組52以及控制單元54。其中每一組偵測電路分別包含N型金氧半場效電晶體、電容器以及偵測節點。
三組偵測電路(50a、50b、50c)的架構大致相似,以下舉偵測電路50a為例方便說明,偵測電路50a包含N型金氧半場效電晶體Mna、電容器Ca以及偵測節點500a。N型金氧半場效電晶體Mna包含源極、汲極以及基極,源極與基極耦接,且源極並與低壓源線Vss耦接,N型金氧半場效電晶體Mna具有寄生二極體形成於基極以及汲極之間。電容器Ca耦接於高壓源線Vdd以及汲極之間。偵測節點500a耦接於汲極以及電容器Ca之間。
首先,控制單元54可開啟N型金氧半場效電晶體Mna將偵測節點500a設定在初始電位,於此實施例中,該初始電位約等於低壓源線Vss之電位(於此實施例中為0V)。
如圖八所示,當低壓源線Vss發生電壓暫態時,此處之電壓暫態可為低壓源線Vss之過衝暫態(overshoot)。低壓源線Vss之電位因過衝現象,而改變至相對高過偵測節點500a的電位,當其間差距大於寄生二極體的門檻電壓時,低壓源線Vss經由寄生二極體對電容器充電,使偵測節點500a之電壓準位(如圖八中的V500a )由初始電位(0V)上升至偵測電位(約為0.4V)。此期間,N型金氧半場效電晶體處於關閉狀態。
而此實施例中,不同的偵測電路(50a、50b、50c)因其中N型金氧半場效電晶體之電晶體尺寸、電路結構以及電容器之電容值不同,進而偵測節點(500a、500b、500c)可對應電壓暫態具有不同的偵測電位變化量。
判斷模組52可包含比較器,比較器與每一偵測節點耦接,判斷模組52利用比較器將每一偵測節點500之電壓準位與基準電位相比,進而產生判斷結果。電子系統6可據以執行保護操作。其中第三具體實施例中所述之判斷方式、保護操作以及對應的電子系統與先前實施例大致相同,在此不另贅述。
請參閱圖九。圖九繪示根據本發明之第四具體實施例之電壓暫態偵測電路7的電路示意圖。電壓暫態偵測電路7共包含三個偵測電路(70a、70b、70c)。
於先前實施例最大不同之處在於,電壓暫態偵測電路7的每組偵測電路內,同時包含P型金氧半場效電晶體與N型金氧半場效電晶體,以分別對應不同的電壓暫態(如下衝暫態以及過衝暫態)。以偵測電路70a為例,偵測電路70a分別包含P型金氧半場效電晶體Mpa、N型金氧半場效電晶體Mna、電容器Ca、第一偵測節點700a以及第二偵測節點702a。P型金氧半場效電晶體Mpa包含第一源極、第一汲極以及第一基極,第一源極與第一基極耦接,且第一源極並與高壓源線Vdd耦接,P型金氧半場效電晶體Mpa具有第一寄生二極體形成於第一汲極以及第一基極之間。N型金氧半場效電晶體Mna包含第二源極、第二汲極以及第二基極,第二源極與第二基極耦接,且第二源極並與低壓源線Vss耦接,N型金氧半場效電晶體具有第二寄生二極體形成於第二基極以及第二汲極之間。電容器Ca耦接於第一汲極與第二汲極之間。第一偵測節點700a耦接於第一汲極以及電容器Ca之間,當高壓源線Vdd發生電壓暫態時,電容器Ca經由第一寄生二極體向高壓源線Vdd放電,使第一偵測節點700a之第一電壓準位下降。另一方面,第二偵測節點702a耦接於第二汲極以及電容器Ca之間,當低壓源線Vss發生電壓暫態時,低壓源線Vss經由第二寄生二極體對電容器Ca充電,使第二偵測節點702a之第二電壓準位上升。
判斷模組72分別與每一偵測電路(70a、70b、70c)之第一偵測節點與第二偵測節點耦接,判斷模組72判斷每一第一偵測節點之第一電壓準位以及每一第二偵測節點之第二電壓準位並產生判斷結果,電子系統8根據判斷結果選擇性地執行保護操作。此外,控制單元74亦可分別控制每一偵測電路(70a、70b、70c)中P型金氧半場效電晶體與N型金氧半場效電晶體的閘極,以進行偵測節點的電位設定與重置。
透過本發明之電壓暫態偵測電路可有效率的偵測電子系統中的不同的電壓暫態,進而對電子系統進行保護操作。此外,本發明之電壓暫態偵測電路結構簡單,適用於各種電子系統。
藉由以上較佳具體實施例之詳述,係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神,而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
1...靜電放電保護系統
2...內部工作電路
10...靜電放電偵測電路
12...電晶體開關
14...系統重置模組
Iesd...靜電放電電流
3、3'、5、7...電壓暫態偵測電路
4、6、8...電子系統
Vdd...高壓源線
Vss...低壓源線
40...內部工作電路
42...保護模組
30、30a、30b、30c、50a、50b、50c...偵測電路
70a、70b、70c...偵測電路
32、52、72...判斷模組
34、54、74...控制單元
300、300a、300b、300c、500a、500b、500c...偵測節點
700a...第一偵測節點
702a...第二偵測節點
V300 、V300a 、V300b 、V300c 、V500a 、V500b 、V500c ...電壓準位
Mp、Mpa、Mpb、Mpc...P型金氧半場效電晶體
Mna、Mnb、Mnc...N型金氧半場效電晶體
C、Ca、Cb、Cc...電容器
圖一繪示先前技術中靜電放電保護系統的示意圖。
圖二繪示根據本發明之第一具體實施例中的電壓暫態偵測電路配合應用於一電子系統的示意圖。
圖三繪示圖二中電壓暫態偵測電路根據本發明之第一具體實施例的電路示意圖。
圖四A繪示當高壓源線發生電壓暫態時圖三中的電壓暫態偵測電路之電壓準位時序圖。
圖四B繪示當高壓源線發生另一種電壓暫態時圖三中的電壓暫態偵測電路之電壓準位時序圖。
圖五繪示根據本發明之第二具體實施例之電壓暫態偵測電路的電路示意圖。
圖六繪示當高壓源線發生電壓暫態時圖五中的電壓暫態偵測電路之電壓準位時序圖。
圖七繪示根據本發明之第三具體實施例之電壓暫態偵測電路的電路示意圖。
圖八繪示當低壓源線發生電壓暫態時圖七中的電壓暫態偵測電路之電壓準位時序圖。
圖九繪示根據本發明之第四具體實施例之電壓暫態偵測電路的電路示意圖。
7...電壓暫態偵測電路
8...電子系統
Vdd...高壓源線
Vss...低壓源線
70a、70b、70c...偵測電路
72...判斷模組
74...控制單元
700a...第一偵測節點
702a...第二偵測節點
Mpa...P型金氧半場效電晶體
Mna...N型金氧半場效電晶體
Ca...電容器

Claims (20)

  1. 一種電壓暫態偵測電路,適用於一電子系統,該電子系統包含一高壓源線以及一低壓源線,該電壓暫態偵測電路包含:至少一偵測電路,其中每一偵測電路分別包含:一P型金氧半場效電晶體,包含一源極、一汲極以及一基極,該源極與該基極耦接,且該源極並與該高壓源線耦接,該P型金氧半場效電晶體具有一寄生二極體形成於該汲極以及該基極之間;一電容器,耦接於該低壓源線以及該汲極之間;以及一偵測節點,耦接於該汲極以及該電容器之間,當該高壓源線發生一電壓暫態時,該P型金氧半場效電晶體處於一關閉狀態,該電容器經由該寄生二極體向該高壓源線放電,使該偵測節點之一電壓準位下降;以及一判斷模組,分別與每一偵測電路之該偵測節點耦接,該判斷模組判斷每一偵測節點之該電壓準位並產生一判斷結果,該電子系統根據該判斷結果選擇性地執行一保護操作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電壓暫態偵測電路,其中該判斷模組包含一比較器,該比較器與每一偵測電路之該偵測節點耦接,該比較器將每一偵測節點之該電壓準位與一基準電位相比,進而產生該判斷結果。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電壓暫態偵測電路,其中當該高壓源線發生該電壓暫態時,該電容器經由該寄生二極體向該高壓源線放電,使每一偵測節點之該電壓準位由一初始電位下降至各自的一偵測電位。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電壓暫態偵測電路,其中每一偵測電路中的該偵測節點,其各自的偵測電位與該初始電位之間的變化幅度與該偵測電路中之該P型金氧半場效電晶體之一電晶體尺寸、一電路結構以及該電容器之一電容值有關。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之電壓暫態偵測電路,進一步包含一控制單元,該控制單元分別耦接至每一偵測電路中該P型金氧半場效電晶體之一閘極並用以將該P型金氧半場效電晶體由該關閉狀態切換至一導通狀態,在每一偵測電路中,當該P型金氧半場效電晶體處於該導通狀態時,該高壓源線通過該P型金氧半場效電晶體對該電容器充電,並將該偵測節點之該電壓準位由該偵測電位重置至該初始電位。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電壓暫態偵測電路,其中該電壓暫態為該高壓源線之一下衝暫態(undershoot),而該保護操作為一系統重啟指令或一系統關閉指令。
  7. 一種電壓暫態偵測電路,適用於一電子系統,該電子系統包含一高壓源線以及一低壓源線,該電壓暫態偵測電路包含:至少一偵測電路,其中每一偵測電路分別包含:一N型金氧半場效電晶體,包含一源極、一汲極以及一基極,該源極與該基極耦接,且該源極並與該低壓源線耦接,該N型金氧半場效電晶體具有一寄生二極體形成於該基極以及該汲極之間;一電容器,耦接於該高壓源線以及該汲極之間;以及一偵測節點,耦接於該汲極以及該電容器之間,當該低壓源線發生一電壓暫態時,該N型金氧半場效電晶體處於一關閉狀態,該低壓源線經由該寄生二極體對該電容器充電,使該偵測節點之一電壓準位上升;以及一判斷模組,分別與每一偵測電路之該偵測節點耦接,該判斷模組判斷每一偵測節點之該電壓準位並產生一判斷結果,該電子系統根據該判斷結果選擇性地執行一保護操作。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電壓暫態偵測電路,其中該判斷模組包含一比較器,該比較器與每一偵測電路之該偵測節點耦接,該比較器將每一偵測節點之該電壓準位與一基準電位相比,進而產生該判斷結果。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之電壓暫態偵測電路,其中當該低壓源線發生該電壓暫態時,該低壓源線經由該寄生二極體對該電容器充電,使每一偵測節點之該電壓準位由一初始電位上升至一偵測電位。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電壓暫態偵測電路,其中每一偵測電路中的該偵測節點,其各自的偵測電位與該初始電位之間的變化幅度與該偵測電路中之該N型金氧半場效電晶體之一電晶體尺寸、一電路結構以及該電容器之一電容值有關。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之電壓暫態偵測電路,進一步包含一控制單元,該控制單元分別耦接至每一偵測電路中該N型金氧半場效電晶體之一閘極並用以將該N型金氧半場效電晶體由該關閉狀態切換至一導通狀態,在每一偵測電路中,當該N型金氧半場效電晶體處於該導通狀態時,該電容器通過該N型金氧半場效電晶體對該低壓源線放電,並將該偵測節點之該電壓準位由該偵測電位重置至該初始電位。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之電壓暫態偵測電路,其中該電壓暫態為該低壓源線之一過衝暫態(overshoot),而該保護操作為一系統重啟指令或一系統關閉指令。
  13. 一種電壓暫態偵測電路,適用於一電子系統,該電子系統包含一高壓源線以及一低壓源線,該電壓暫態偵測電路包含:至少一偵測電路,其中每一偵測電路分別包含:一P型金氧半場效電晶體,包含一第一源極、一第一汲極以及一第一基極,該第一源極與該第一基極耦接,且該第一源極並與該高壓源線耦接,該P型金氧半場效電晶體具有一第一寄生二極體形成於該第一汲極以及該第一基極之間;一N型金氧半場效電晶體,包含一第二源極、一第二汲極以及一第二基極,該第二源極與該第二基極耦接,且該第二源極並與該低壓源線耦接,該N型金氧半場效電晶體具有一第二寄生二極體形成於該第二基極以及該第二汲極之間;一電容器,耦接於該第一汲極與該第二汲極之間;一第一偵測節點,耦接於該第一汲極以及該電容器之間,當該高壓源線發生一電壓暫態時,該P型金氧半場效電晶體處於一關閉狀態,該電容器經由該第一寄生二極體向該高壓源線放電,使該第一偵測節點之一第一電壓準位下降;以及一第二偵測節點,耦接於該第二汲極以及該電容器之間,當該低壓源線發生一電壓暫態時,該N型金氧半場效電晶體處於一關閉狀態,該低壓源線經由該第二寄生二極體對該電容器充電,使該第二偵測節點之一第二電壓準位上升;以及一判斷模組,分別與每一偵測電路之該第一偵測節點與該第二偵測節點耦接,該判斷模組判斷每一第一偵測節點之該第一電壓準位以及每一第二偵測節點之該第二電壓準位並產生一判斷結果,該電子系統根據該判斷結果選擇性地執行一保護操作。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之電壓暫態偵測電路,其中該判斷模組包含一比較器,該比較器與每一偵測電路之該第一偵測節點以及該第二偵測節點耦接,該比較器將每一該第一偵測節點之該第一電壓準位以及每一第二偵測節點之該第二電壓準位分別與一基準電位相比,進而產生該判斷結果。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之電壓暫態偵測電路,其中當該高壓源線發生該電壓暫態時,該電容器經由該第一寄生二極體向該高壓源線放電,使每一第一偵測節點之該第一電壓準位由一初始電位下降至各自的一偵測電位。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之電壓暫態偵測電路,其中每一偵測電路中的該第一偵測節點,其各自的偵測電位與該初始電位之間的變化幅度與該偵測電路中之該P型金氧半場效電晶體之一電晶體尺寸、一電路結構以及該電容器之一電容值有關。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之電壓暫態偵測電路,其中當該低壓源線發生該電壓暫態時,該低壓源線經由該第二寄生二極體對該電容器充電,使每一第二偵測節點之該第二電壓準位由一初始電位上升至一偵測電位。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之電壓暫態偵測電路,其中每一偵測電路中的該第二偵測節點,其各自的偵測電位與該初始電位之間的變化幅度與該偵測電路中之該N型金氧半場效電晶體之一電晶體尺寸、一電路結構以及該電容器之一電容值有關。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之電壓暫態偵測電路,進一步包含一控制單元,該控制單元分別耦接至每一偵測電路中的該P型金氧半場效電晶體以及該N型金氧半場效電晶體,該控制單元用以將每一偵測電路中的該P型金氧半場效電晶體以及該N型金氧半場效電晶體分別由該關閉狀態切換至一導通狀態,藉此重置每一第一偵測節點之該第一電壓準位以及每一第二偵測節點之該第二電壓準位。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之電壓暫態偵測電路,其中該電壓暫態為該高壓源線之一下衝暫態(undershoot)或該低壓源線之一過衝暫態(overshoot),而該保護操作為一系統重啟指令或一系統關閉指令。
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