具有用于耳機usb連接器的便攜式設(shè)備的體-偏置電路的電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有耳機USB連接器的便攜式設(shè)備，尤其涉及一種具有用于便攜式設(shè)備的偏置電路的電子裝置，且該便攜式設(shè)備具有用于耳機USB的連接器。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，在新一代便攜式設(shè)備(例如移動電話)中已經(jīng)需要用于耳機的USB連接器。
[0003]USB連接器既用于USB數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸，又用于USB耳機音頻收聽。當(dāng)用于音頻收聽的耳機放大器被選擇時，放大器通電，而USB電路利用高阻抗斷開。當(dāng)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腢SB電路被選擇時，發(fā)生相反情況，即，USB電路通電而耳機放大器由于高輸出阻抗斷電。
[0004]通常，具有USB耳機放大器的移動電話包括設(shè)置成提供約5V或者5.25V的工作電壓VBUS的USB充電器、USB電路和一個或者多個耳機放大器。USB電路設(shè)置成在第一基準電壓VUSB和另一基準電壓GND之間工作。USB電路提供有:第一輸出端子，以提供第一數(shù)字數(shù)據(jù)Dl ;和第二輸出端子，以提供第二數(shù)字數(shù)據(jù)D2。第一數(shù)字數(shù)據(jù)Dl和第二數(shù)字數(shù)據(jù)D2都具有對應(yīng)于基準電壓VUSB (3V或者3.3V)或者另一基準電壓(OV)的電壓值。此外，根據(jù)USB需求，USB電路必須要承受在傳輸?shù)臄?shù)字數(shù)據(jù)的高/低邏輯電平和USB充電器提供的基準電壓VBUS之間可能的短路而不發(fā)生損壞。耳機放大器正電源電壓通常是從1.5v到2.1v,而耳機放大器的負電源電壓通常是通過負電荷泵電路獲得的從-1.2v到-1.5v,這是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。
[0005]附圖3示出了耳機放大器(圖中未示出)的輸出級300的電路實現(xiàn)。
[0006]輸出級300包括在放大器的正電源電壓VCCHS (例如，1.8V)與放大器的負電源電壓VSSHS (例如-1.4V)之間彼此串聯(lián)連接的PMOS晶體管MP和NMOS晶體管麗。
[0007]附圖3中的電路實現(xiàn)用于市售的大多數(shù)耳機放大器，無論如何，僅有的可能性是，用于耳機放大器正/負電源電壓值少于幾伏特(如上所述)，如在用于移動電話，尤其是具有USB耳機放大器的移動電話的現(xiàn)代科技中發(fā)生的。
[0008]在USB模式(數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸)中，USB收發(fā)器301由VUSB (通常，3V或者3.3V)供電，當(dāng)前USB收發(fā)器301的輸出端子01上的第一數(shù)字信號Dl具有等于3.3V的電壓值，于是高于耳機放大器的正電壓電源VCCHS (1.8V),使PMOS晶體管MP在漏極端子D和體端子B之間的結(jié)二極管正向?qū)?。此外，USB收發(fā)器301不能不降低數(shù)據(jù)傳輸速度而獲得當(dāng)前電流，而且該大電流也會引起可靠性問題或者損壞PMOS晶體管MP的結(jié)。如上所述，考慮到USB收發(fā)器301的輸出端01可能與USB充電器的參考電壓VBUS (5.25V)意外的短路，則情況更糟。
[0009]第一種現(xiàn)有技術(shù)的解決方案是將PMOS晶體管的體端子B連接到USB充電器的基準電壓VBUS，以在其閾值電壓接受一定量的體效應(yīng)降級。然而，該第一種解決方案有一些缺點:PM0S晶體管MP為了驅(qū)動目的已經(jīng)尺寸很大了，這種方案會進一步增大PMOS晶體管MP的尺寸，僅為了補償體效應(yīng)；基準電壓VBUS通常不出現(xiàn)在耳機音頻收聽模式；通常，提供基準電壓VBUS的USB充電器不能出現(xiàn)在與USB收發(fā)器和USB耳機放大器存在的相同芯片中，因此VBUS信號不能被訪問。
[0010]第二種現(xiàn)有技術(shù)的解決方案，如圖4示意性所示，當(dāng)耳機音頻收聽模式被選擇時(數(shù)字控制信號HS=I )，將輸出級400的PMOS晶體管MP的體端子B和耳機放大器正電壓電源VCCHS連接，然而在USB數(shù)據(jù)傳輸模式被選擇時(數(shù)字控制信號HS=0)，將其切換到USB充電器的基準電壓VBUS。
[0011]該第二種現(xiàn)有技術(shù)的解決方案解決了關(guān)于體效應(yīng)降級的第一種缺點。然而，這種方案需要在USB音頻收聽模式被選擇時，USB充電器的基準電壓VBUS斷電(下拉)或者在高阻抗?fàn)顟B(tài)，否則PMOS晶體管MS2的源極端子S2和體端子B2之間的結(jié)會正向偏置，而引入從基準電壓VBUS向正電壓電源VCCHS的不可接受的大電流消耗及可靠性問題。更重要的是，當(dāng)VBUS不可訪問時，即USB充電器與USB電路和耳機放大器不在同一芯片上時，該第二種現(xiàn)有技術(shù)的解決方案不能被采用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是提供具有用于便攜式設(shè)備的偏置電路的電子設(shè)備，且該便攜式設(shè)備具有耳機USB連接器，該電子設(shè)備解決了現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點和限制。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備包括:數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸級，該數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸級具有至少第一輸出端子，以提供具有與第一基準電壓或者第二基準電壓相對應(yīng)的電壓值的第一數(shù)字信號，數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸級設(shè)置成當(dāng)作為數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸模式的功能被選擇時而運行；音頻信號放大級，該音頻信號放大級包括至少第一放大器，該第一放大器包括第一輸出級，該第一輸出級包括在第三基準電壓和第四基準電壓之間彼此串聯(lián)連接的PMOS晶體管和NMOS晶體管，音頻信號放大級設(shè)置成當(dāng)作為音頻信號放大模式的功能被選擇時而運行，所述第一輸出級具有與所述數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸級的至少第一輸出端子連接的第一輸出端子，以提供輸出信號，當(dāng)作為數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸模式的功能被選擇時，所述輸出信號與所述第一數(shù)字信號相對應(yīng)，或者當(dāng)作為音頻信號放大模式的功能被選擇時，所述輸出信號與音頻信號相對應(yīng)；所述第一輸出級的PMOS晶體管的體端子的至少第一偏置電路。當(dāng)作為數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸模式的功能被選擇時，根據(jù)本發(fā)明的至少第一偏置電路設(shè)置成將與所述輸出信號的電壓值和電子設(shè)備的第三基準電壓之間最高值相對應(yīng)的偏壓提供給第一輸出級的PMOS晶體管的體端子，當(dāng)作為音頻信號放大模式的功能被選擇時，至少第一偏置電路還設(shè)置成將與電子設(shè)備的第三基準電壓相對應(yīng)的偏壓提供給第一輸出級的PMOS晶體管的體端子。
[0014]本發(fā)明的另一實施方式是一種包括根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備及USB電子充電器的電子電路板。
[0015]本發(fā)明的另一實施方式是一種包括耳機USB連接器及電子電路板的便攜式設(shè)備。
【附圖說明】
[0016]本發(fā)明具有體-偏置電路的電子設(shè)備的特征和有益效果可以在如下其中的一個實施方式的詳細描述中更好的理解，該詳細描述通過結(jié)合附圖進行的說明性并非限制性的示例的方式給出，附圖中:
[0017]圖1 TJK出包括具有本發(fā)明的聞速體-偏置電路的電子設(shè)備和USB充電器的電子電路板的電路圖；
[0018]圖2示出圖1的電子電路板的一部分，其從電路角度表示本發(fā)明的體-偏置電路和具有待偏壓的PMOS晶體管的耳機放大器的輸出級；
[0019]圖3示出現(xiàn)有技術(shù)中的USB電路和耳機放大器的輸出級的電路圖；
[0020]圖4 TJK出現(xiàn)有技術(shù)的一種具有待偏壓的PMOS晶體管和體-偏置電路的耳機放大器的輸出級的電路圖。
【具體實施方式】
[0021]可以參照圖1和圖2描述本發(fā)明的具有體-偏置電路的電子設(shè)備的優(yōu)選實施方式的電路圖。
[0022]具體的，參照圖1，電子電路板100包括根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備101和USB充電器
111。USB充電器設(shè)置成在主工作電壓VBUS (例如電源電壓)和基準電壓GND (例如接地電壓)下工作。例如，電源VBUS可能的值的示例是5V或者5.25V。
[0023]應(yīng)當(dāng)注意的是，這樣的電子設(shè)備101可以集成在半導(dǎo)體材料的芯片Cl上。
[0024]在電子電路板100的第一實施方式(附圖中沒有示出)中，USB充電器111也可以與電子設(shè)備101集成在相同的芯片上。