TWI701443B - 可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構 - Google Patents

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方文志
黃永興
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Abstract

本發明揭露一種可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，適用於一包含至少一晶片的一晶片環境，該電壓偵測電路架構包括：一第一焊墊、一第二焊墊、一第一電壓連接點、一第二電壓連接點、一電源切換電路、以及一電壓偵測電路；其中，該第一電壓連接點與該第二電壓連接點分別連接至該晶片環境對外部的該第一焊墊與該第二焊墊；該電源切換電路由一切換控制訊號控制其切換，且連接至該第一電壓連接點與該第二電壓連接點，以切換連接至該電壓偵測電路的輸入電源；該第一電壓連接點連接至該晶片環境內的至少一晶片。

Description

可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構
本發明係有關一種可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構。
電壓偵測電路是一種常見於需要輸入電源的電子裝置，尤其是針對使用電池或其他充電器的裝置。圖1所示為一習知包含電壓偵測電路的系統架構圖；如圖1所示，在該系統的內部主電路10與電壓偵測電路20都使用同一組電位VDD，然後透過一外部的VDD焊墊(PAD)連接至一電池。換言之，外部電池輸入的電壓藉由一VDD焊墊引入該系統，該電壓偵測電路20將提供給該主電路10的電位分流偵測，以確保提供給該主電路10的電位是正確的。然而，此架構卻限制了該電壓偵測電路20只能偵測單一電壓。例如，若一輸入電壓有經過一穩壓器後再輸入給內部主電路10，如此的情況會造成該電壓偵測電路20無法正確判斷外部輸入電壓位準問題，故會造成整體系統電路使用上的限制。
本發明之實施例揭露一種可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，適用於一包含至少一晶片的一晶片環境，該電壓偵測電路架構包括：一 第一焊墊、一第二焊墊、一第一電壓連接點、一第二電壓連接點、一電源切換電路(Power Switch Circuit)、以及一電壓偵測電路；其中，該第一電壓連接點與該第二電壓連接點分別連接至該晶片環境對外部的該第一焊墊與該第二焊墊，該第一焊墊與該第二焊墊係分別提供至外部輸入的第一電壓源與第二電壓源；該電源切換電路連接至該第一電壓連接點與該第二電壓連接點，以切換連接至該電壓偵測電路的輸入電源，該電源切換電路係由一切換控制訊號控制其切換；該第一電壓連接點連接至該晶片環境內的至少一晶片，以將該第一電壓源的電壓提供給該至少一晶片。
在一較佳實施例中，該第一電壓源與該第二電壓源為相同的電壓源。
在一較佳實施例中，該第一電壓源與該第二電壓源為不同電壓的電壓源。
在一較佳實施例中，該電源切換電路更包括：一第一開關、一第二開關、以及一反向器；其中該第一開關與該第二開關的控制端分別連接至該反向器的輸出端與輸入端，且該反向器的輸入端連接至一切換控制訊號。
在一較佳實施例中，該電壓偵測電路架構更包括一基極電位選擇器，該基極電位選擇器以該第一電壓連接點與該第二電壓連接點為輸入參考，用以控制該電源切換電路基極電壓的切換。
在一較佳實施例中，當該晶片與該電壓偵測電路接同一輸入電源時，切換控制訊號為0，該第一開關為導通狀態，而該第二開關為切斷狀 態，且該基極電位選擇器將基極電壓切換到最高電位，使該電源切換電路內部基極接至最高電位防止漏電。
在一較佳實施例中，當該晶片與該電壓偵測電路接不同輸入電源時，切換控制訊號為1，該第一開關為切斷狀態，而該第二開關為導通狀態，且該基極電位選擇器將基極電壓切換到最高電位，使該電源切換電路內部基極接至最高電位防止漏電。
10:內部主電路
20:電壓偵測電路
110:第一焊墊
111:第一電壓連接點
120:第二焊墊
121:第二電壓連接點
130:電源切換電路
131:第一開關
132:第二開關
133:反向器
140:電壓偵測電路
150:晶片主電路
160:基極電位選擇器
圖1所示為一習知包含電壓偵測電路的系統架構圖；圖2所示為本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構的第一應用情境示意圖；圖3所示為本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構的第二應用情境示意圖；圖4所示為本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構的第一應用情境之電源切換電路的示意圖；以及圖5所示為本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構的第二應用情境之電源切換電路的示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及 功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本發明說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。
參考圖2、圖3，圖2所示為本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構的第一應用情境示意圖；圖3所示為本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構的第二應用情境示意圖。如圖2、圖3所示，本發明之一種可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，係適用於一晶片環境，該晶片環境包含至少一晶片的；換言之，本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構係內嵌整合於一晶片環境內，以取代圖1中所示之習知的電壓偵測電路。
本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構包括：一第一焊墊110、一第二焊墊120、一第一電壓連接點111、一第二電壓連接點121、一電源切換電路(Power Switch Circuit)130、以及一電壓偵測電路140；其中，該第一電壓連接點111與該第二電壓連接點121分別連接至該晶片環境對外部的該第一焊墊110與該第二焊墊120，該第一焊墊110與該第二焊墊120係分別提供至外部輸入的第一電壓源與第二電壓源；該電源切換電路130連接至該第一電壓連接點111與該第二電壓連接點121，以切換連接至 該電壓偵測電路140的輸入電源；其中，該電源切換電路130係由一切換訊號SW_EN控制。
值得說明的是，圖2所示的第一應用情境中，該第一電壓源與該第二電壓源為相同的電壓源；該至少一晶片係使用同一輸入電源，而透過該電源切換電路130將該等晶片電路150與該電壓偵測電路140連接在同一輸入電源。換言之，適用於一單一電點壓源，如習知常見的應用情境。相對的，圖3所示的第二應用情境示中，該第一電壓源與該第二電壓源為不同的電壓源，且可為不同電壓的電壓源。該至少一晶片使用不同輸入電源，而透過電源切換電路將該等晶片主電路150與電壓偵測電路140分接到不同輸入電壓；因此，本發明之架構可改善習知傳統架構在電路操作上的限制。
承前所述，該第一電壓連接點111連接至該晶片環境內的至少一晶片，以將該第一電壓源的電壓提供給該至少一晶片150。
參考圖4、圖5，圖4所示為本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構的第一應用情境之電源切換電路的示意圖；圖5所示為本發明之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構的第二應用情境之電源切換電路的示意圖。值得說明的是，在圖4、圖5之實施例中，該第二焊墊120與該第二電壓連接點121分別為通用輸入/輸出口(General-purpose input/output,GPIO)焊墊與GPIO連接點。再者，該電源切換電路130更包括：一第一開關131、一第二開關132、一反向器133；其中該第一開關131與該第二開關132的控制端分別連接至該反向器133的輸出端與輸入端，且該反向器133的輸入端連接至該切換控制訊號SW_EN。值得說明的是，在本實施例中，該第一開關 131連接至該反向器133的輸出端、而該第二開關132連接至該反向器133的輸入端，但不以此為限。另外，本發明之電壓偵測電路架構更包括一基極電位選擇器(MOS Body Selector)160，該基極電位選擇器160以該第一電壓連接點111與該第二電壓連接點121為輸入參考，用以控制金氧半電路(MOS)基極電壓的切換。
在圖4所示的實施例中，當該等晶片主電路150與該電壓偵測電路140接同一輸入電源時，透過該電源切換電路130使該等晶片主電路150與電壓偵測電路140共接同一電源(換言之，當切換控制訊號SW_EN為0，該第一開關131為導通狀態，而該第二開關132為切斷狀態)，且基極電位選擇器160將基極電壓切換到最高電位，使該電源切換電路130內部基極接至最高電位防止漏電。此時GPIO可獨立正常操作。
在圖5所示的實施例中，當該等晶片主電路150與該電壓偵測電路140接不同的電源時，透過該電源切換電路130使該等晶片主電路150連接至第一電壓源VDD、而該電壓偵測電路140的輸入電壓接至GPIO(換言之，當切換控制訊號SW_EN為1，該第一開關131為切斷狀態，而該第二開關132為導通狀態)；且且基極電位選擇器160將基極電壓切換到最高電位，使該電源切換電路130內部基極接至最高電位防止漏電。此時GPIO功能關閉，改為該第二電壓源(ATVDD)輸入。如此、可達成該至少一晶片在不同輸入電壓源下正常操作。
然而，上述實施例僅例示性說明本發明之功效，而非用於限制本發明，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。此外，在上述該些實施例中之元件的 數量僅為例示性說明，亦非用於限制本發明。因此本發明之權利保護範圍，應如以下之申請專利範圍所列。
110:第一焊墊
111:第一電壓連接點
120:第二焊墊
121:第二電壓連接點
130:電源切換電路
140:電壓偵測電路
150:晶片主電路

Claims (7)

  1. 一種可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，適用於一包含至少一晶片的一晶片環境，該電壓偵測電路架構包括：一第一焊墊、一第二焊墊、一第一電壓連接點、一第二電壓連接點、一電源切換電路、以及一電壓偵測電路；其中，該第一電壓連接點與該第二電壓連接點分別連接至該晶片環境對外部的該第一焊墊與該第二焊墊，該第一焊墊與該第二焊墊係分別提供至外部輸入的第一電壓源與第二電壓源；該電源切換電路連接至該第一電壓連接點與該第二電壓連接點，以切換連接至該電壓偵測電路的輸入電源，該電源切換電路係由一切換控制訊號控制其切換；該第一電壓連接點連接至該晶片環境內的至少一晶片，以將該第一電壓源的電壓提供給該至少一晶片。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，其中，該該第一電壓源與該第二電壓源為相同的電壓源。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，其中，該第一電壓源與該第二電壓源為不同電壓的電壓源。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，其中，該電源切換電路更包括：一第一開關、一第二開關、以及一反向器；其中該第一開關與該第二開關的控制端分別連接至該反向器的輸出端與輸入端，且該反向器的輸入端連接至一切換控制訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，其中，該電壓偵測電路架構更包括一基極電位選擇器，該基極電位選擇器以該第一電壓連接點與該第二電壓連接點為輸入參考，用以控制該電源切換電路基極電壓的切換。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，其中，當該晶片與該電壓偵測電路接同一輸入電源時，切換控制訊號為0，該第一開關為導通狀態，而該第二開關為切斷狀態，且該基極電位選擇器將基極電壓切換到最高電位，使該電源切換電路內部基極接至最高電位防止漏電。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之可偵測不同電壓之電壓偵測電路架構，其中，當該晶片與該電壓偵測電路接不同輸入電源時，切換控制訊號為1，該第一開關為切斷狀態，而該第二開關為導通狀態，且該基極電位選擇器將基極電壓切換到最高電位，使該電源切換電路內部基極接至最高電位防止漏電。
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