CN101533051A - 数字转换器及具有数字转换器的电子产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数字转换器，包括一第一调整单元以及一第一瞬时侦测单元。当一静电放电事件发生于一第一电源线，并且一第二电源线为一互补位准时，第一调整单元调整该静电放电事件所产生的一ESD脉冲的振幅，以产生一第一调整信号。第一瞬时侦测单元根据该第一调整信号，产生一第一数字码。本发明还涉及一种具有数字转换器的电子产品。

Description

数字转换器及具有数字转换器的电子产品
技术领域
本发明有关于一种数字转换器，特别是有关于一种可根据静电放电(electrostatic discharge；ESD)脉冲而产生数字码的数字转换器。
背景技术
随着半导体工艺的进化，静电放电(ElectroStatic Discharge；ESD)所造成的元件损害对集成电路产品来说已经成为最主要的可靠度问题之一。一般利用许多种类的ESD测试来模仿ESD事件，比较为一般人熟悉的ESD测试有两种，机器放电模式(machine model，MM)以及人体放电模式(human body model，HBM)。一般商业用的集成电路都必须具备一定程度的HBM以及MM的耐受度，才可以贩售。
ESD保护是集成电路所不可或缺功能。尤其是随着尺寸不断地缩小至深次微米的程度，金属氧化物半导体的栅极氧化层也越来越薄，集成电路更容易因静电放电现象而遭受破坏。在一般的工业标准中，集成电路产品的输入/输出垫(input/output pad)必需要能够通过2000伏特以上的人体模式静电放电测试以及200伏特以上的机器模式静电放电测试。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可根据静电放电脉冲而产生数字码的数字转换器及具有该数字转化器的电子产品。
为了实现上述目的，本发明提供一种数字转换器，包括一第一调整单元以及一第一瞬时侦测单元。当一静电放电事件发生于一第一电源线，并且一第二电源线为一互补位准时，第一调整单元调整该静电放电事件所产生的一ESD脉冲的振幅，以产生一第一调整信号。第一瞬时侦测单元根据该第一调整信号，产生一第一数字码。
为了实现上述目的，本发明另提供一种电子产品，包括一数字转换器以及一处理装置。数字转换器包括一第一调整单元以及一第一瞬时侦测单元。当一静电放电事件发生于一第一电源线，并且一第二电源线为一互补位准时，第一调整单元调整该静电放电事件所产生的一ESD脉冲的振幅，以产生一第一调整信号。第一瞬时侦测单元根据该第一调整信号，产生一第一数字码。处理装置根据该第一数字码，执行一特定工作。
利用本发明的数字转换器，可以根据静电放电脉冲而产生数字码。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
图1为本发明的电子产品的一可能实施例；
图2a～2d为数字码的示意图；
图3为数字码与ESD脉冲的关系图；
图4a～4d为本发明的调整单元的实施例。
【主要元件符号说明】
100：电子产品；
110、120：数字转换器；
130：处理装置；
140：主体装置；
151、152：电源线；
111、121、410、430、450、460：调整单元；
112、122、420、440：瞬时侦测单元；
411、432、453、462、463：电容；
431、451、452、461：电阻；
433：节点。
具体实施方式
图1为本发明的电子产品的一可能实施例。在本实施例中，电子产品100包括，数字转换器110、120、处理装置130以及主体装置140。当一ESD事件发生于一电源线151，并且电源线152为一互补位准时，数字转换器110及120根据ESD事件所产生的一ESD脉冲的振幅，产生数字码VOUT1及VOUT2。在本实施例中，数字转换器110及120的转换程度不同。
处理装置130根据数字码VOUT1及VOUT2，执行一特定工作。在一可能实施例中，处理装置130所执行的特定工作为产生一控制信号SC予主体装置140。主体装置140再根据控制信号SC，执行相对应的动作。
举例而言，控制信号SC可用以致能主体装置140，使其根据电子产品的种类，执行相关功能。若电子产品为一移动电话，则主体装置140是用以执行通讯等相关功能。控制信号SC亦可用以禁能主体装置140的所有或部分元件或功能。
由于处理装置130是根据数字码VOUT1及VOUT2而产生控制信号SC，而数字转换器110及120是根据不同的ESD事件而产生数字码VOUT1及VOUT2，因此，可根据不同的ESD事件，关闭主体装置140内的部分或所有元件。举例而言，当ESD事件所产生的ESD脉冲大于一默认值时，则主体装置140的所有(如100％)元件均会被关闭。当ESD脉冲小于该默认值时，则主体装置140的部分(如50％或30％)元件会被关闭。
本发明并不限制数字转换器的数量。在本实施例中，电子产品100具有两个数字转换器。在其它实施例中，电子产品100具有一个以上的数字转换器。以下将说明数字转换器110及120的结构。
如图所示，数字转换器110具有调整单元111以及瞬时侦测单元112。当一ESD事件发生于一电源线151，并且电源线152为一互补位准时，调整单元111调整ESD事件所产生的一ESD脉冲的振幅，以产生调整信号V1。瞬时侦测单元112根据调整信号V1，产生数字码VOUT1。同样的，数字转换器120亦具有调整单元121以及瞬时侦测单元122。当一ESD事件发生于一电源线151，并且电源线152为一互补位准时，调整单元121调整ESD事件所产生的ESD脉冲的振幅，以产生调整信号V2。瞬时侦测单元122根据调整信号V2，产生数字码VOUT2。由于调整单元111及121的调整程度不同，因此，调整信号V1亦会不同于调整信号V2。在本实施例中，数字转换器110的电路结构相同于数字转换器120的电路结构。在其它实施例中，数字转换器110的电路结构可不同于数字转换器120的电路结构。
在一可能实施例中，调整单元111及112是用以降低ESD脉冲的振幅。不过，调整单元111及112的降低程度不同。举例而言，若调整单元121的降低程度大于调整单元111，则调整信号V2将小于调整信号V1。若ESD脉冲的振幅小于一默认值时，只有瞬时侦测单元112能够侦测到调整信号V1，而调整信号V2小到瞬时侦测单元122无法侦测得到，故数字码VOUT1可能为“1”，而数字码VOUT2为“0”。若ESD脉冲的振幅大于默认值时，瞬时侦测单元112及122可分别侦测到调整信号V1及V2，故数字码VOUT1及VOUT2均为“1”。因此，通过数字码VOUT1及VOUT2，便可得知ESD脉冲的大小。
图2a～2d为数字码的示意图。假设，电子***具有四个数字转换器，故共可得到四个数字码VOUTI～VOUT4。另外，若数字码的位准为3.3V时，则表示为“1”，若数字码的位准为0V时，则表示为“0”。
如图2a所示，当ESD脉冲的振幅为0.8kV时，VOUT1～VOUT3的位准均为0V，而数字码VOUT4的位准为3.3V。因此，数字码VOUT1～VOUT4为“0001”。如图2b所示，当ESD脉冲的振幅为1.2kV时，数字码VOUT3及VOUT4的位准为3.3V，而数字码VOUT1及VOUT2的位准均为0V。因此，数字码VOUT1～VOUT4为“0011”。
如图2c所示，当ESD脉冲的振幅为1.8kV时，数字码VOUT2～VOUT4的位准为3.3V，而数字码VOUT1的位准为0V。因此，数字码VOUT1～VOUT4为“0111”。如图2d所示，当ESD脉冲的振幅为3.1kV时，数字码VOUTI～VOUT4的位准均为3.3V，故数字码VOUT1～VOUT4为“1111”。
图3为数字码与ESD脉冲的关系图。如图所示，当数字码VOUTI～VOUT4为“0000”时，则ESD脉冲小于0.8kV。当数字码VOUT1～VOUT4为“0001”时，则ESD脉冲为0.8kV～1.2kV。当数字码VOUT1～VOUT4为“0011”时，则ESD脉冲为1.2kV～1.8kV。当数字码VOUT1～VOUT4为“0111”时，则ESD脉冲为1.8kV～3.1kV。当数字码VOUT1～VOUT4为“1111”时，则ESD脉冲大于3.1kV。
图4a～4c为本发明的调整单元的实施例。图1所示的调整单元111及121可具有相同或不同的电路结构。调整单元的电路结构也不限定于此。只要能够调整ESD脉冲的电路结构均可作为调整单元。
如图4a所示，调整单元410为电容411。通过控制电容411的容值，便可控制通过瞬时侦测单元420的ESD电流。举例而言，当ESD事件发生在电源线151，并且电源线152为相对位准(如接地位准)时，则ESD事件所造成的ESD电流将有一半会流入电容411，另外一半的ESD电流将流入瞬时侦测单元420。因此，瞬时侦测单元420便可产生相对应的数字码。
如图4b所示，调整单元430包含电阻431以及电容432。在本实施例中，电阻431以及电容432构成L型的RC滤波器。通过控制电阻431的阻值以及电容432的容值，便可控制节点433的电压。瞬时侦测单元440根据节点433的电压，产生相对应的数字码。
如图4c所示，调整单元450包含电阻451、452以及电容453。在本实施例中，电阻451、452以及电容453构成T型RC滤波器。如图4d所示，调整单元460包含电阻461以及电容462、463。在本实施例中，电阻461以及电容462、463构成一π阶(πsection)RC滤波器。在其它实施例中，可将多个π阶RC滤波器串联在一起。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (24)

1、一种数字转换器，其特征在于，包括：
一第一调整单元，当一静电放电事件发生于一第一电源线，并且一第二电源线为一互补位准时，调整该静电放电事件所产生的一静电放电脉冲的振幅，以产生一第一调整信号；以及
一第一瞬时侦测单元，根据该第一调整信号，产生一第一数字码。
2、根据权利要求1所述的数字转换器，其特征在于，该第一调整单元为一电容。
3、根据权利要求2所述的数字转换器，其特征在于，该第一瞬时侦测单元并联该电容。
4、根据权利要求1所述的数字转换器，其特征在于，该第一调整单元包括：
一电阻，耦接于该第一电源线与一节点之间；以及
一电容，耦接于该节点与该第二电源线之间。
5、根据权利要求4所述的数字转换器，其特征在于，该第一瞬时侦测单元并联该电容。
6、根据权利要求1所述的数字转换器，其特征在于，该第一调整单元包括：
一第一电阻，耦接于该第一电源线与一第一节点之间；
一电容，耦接于该第一节点与该第二电源线之间；以及
一第二电阻，耦接于该第一节点与一第二节点之间。
7、根据权利要求6所述的数字转换器，其特征在于，该第一瞬时侦测单元耦接于该第二节点与该第二电源线之间。
8、根据权利要求1所述的数字转换器，其特征在于，该第一调整单元包括：
一第一电容，耦接于该第一及第二电源线之间；
一电阻，耦接于该第一电源线与第一节点之间；以及
一第二电容，耦接于该第一节点与该第二电源线之间。
9、根据权利要求8所述的数字转换器，其特征在于，该第一瞬时侦测单元并联该第二电容。
10、根据权利要求1所述的数字转换器，其特征在于，还包括：
一第二调整单元，调整该静电放电脉冲的振幅，以产生一第二调整信号；以及
一第二瞬时侦测单元，根据该第二调整信号，产生一第二数字码。
11、一种电子产品，其特征在于，包括：
一数字转换器，包括：
一第一调整单元，当一静电放电事件发生于一第一电源线，并且一第二电源线为一互补位准时，调整该静电放电事件所产生的一静电放电脉冲的振幅，以产生一第一调整信号；以及
一第一瞬时侦测单元，根据该第一调整信号，产生一第一数字码；以及
一处理装置，根据该第一数字码，执行一特定工作。
12、根据权利要求11所述的电子产品，其特征在于，还包括：一主体装置，根据该电子产品的种类，执行相关功能。
13、根据权利要求12所述的电子产品，其特征在于，该特定工作是禁能该主体装置。
14、根据权利要求13所述的电子产品，其特征在于，当该静电放电事件发生时，该处理装置禁能该主体装置，当该静电放电事件未发生时，该处理装置致能该主体装置。
15、根据权利要求11所述的电子产品，其特征在于，该第一调整单元为一电容。
16、根据权利要求15所述的电子产品，其特征在于，该第一瞬时侦测单元并联该电容。
17、根据权利要求11所述的电子产品，其特征在于，该第一调整单元包括：
一电阻，耦接于该第一电源线与一节点之间；以及
一电容，耦接于该节点与该第二电源线之间。
18、根据权利要求17所述的电子产品，其特征在于，该第一瞬时侦测单元并联该电容。
19、根据权利要求11所述的电子产品，其特征在于，该第一调整单元包括：
一第一电阻，耦接于该第一电源线与一第一节点之间；
一电容，耦接于该第一节点与该第二电源线之间；以及
一第二电阻，耦接于该第一节点与一第二节点之间。
20、根据权利要求19所述的电子产品，其特征在于，该第一瞬时侦测单元耦接于该第二节点与该第二电源线之间。
21、根据权利要求11所述的电子产品，其特征在于，该第一调整单元包括：
一第一电容，耦接于该第一及第二电源线之间；
一电阻，耦接于该第一电源线与一第一节点之间；以及
一第二电容，耦接于该第一节点与该第二电源线之间。
22、根据权利要求21所述的电子产品，其特征在于，该第一瞬时侦测单元并联该第二电容。
23、根据权利要求11所述的电子产品，其特征在于，该数字转换器还包括：
一第二调整单元，调整该静电放电脉冲的振幅，以产生一第二调整信号；以及
一第二瞬时侦测单元，根据该第二调整信号，产生一第二数字码。
24、根据权利要求23所述的电子产品，其特征在于，该处理装置还根据该第二数字码，执行该特定工作。
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