[發明專利]具有低功率消耗的數字接口

無效

• 申請號: 01802064.X
• 申請日: 2001-07-05
• 公開（公告）號: CN1386348A
• 公開（公告）日: 2002-12-18
• 發明（設計）人: T·沃爾夫;R·F·P·貝克爾
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳立明,傅康

本發明涉及一種數字輸入/輸出接口，以及一種使用這種接口的電信設備。

本發明有利地用于數字數據傳送。例如，它可用于數字移動通信設備中將數字數據從基帶處理器傳送至模擬無線電收發信機。

這樣一種數字輸入/輸出接口由US專利5,811,984已知。在該文獻中說明的數字輸入/輸出接口包括由傳輸線連接的一個電流驅動器和一個電流接收器。電流驅動器這樣配置，當數字信號施加給電流驅動器時它從電流接收器獲得電流。電流接收器包括在輸入節點經輸入阻抗Z_in與傳輸線連接的一個電流轉換元件，以及一個有源終端元件，該終端元件這樣配置使調節該輸入阻抗Z_in與傳輸線的特征阻抗相匹配。

該數字接口的缺點在于它是消耗功率的。因此，它可能在射頻芯片的敏感波段產生高的干擾噪聲。當它們工作時，這將使數字數據不可能傳送至這種芯片。

本發明的一個目的在于提出一種數字輸入/輸出接口，該接口具有非常低的功率消耗并因此在射頻芯片的敏感波段產生低的干擾噪聲。

本發明的另一目的在于提出一種用于數字移動通信設備中的有效輸入輸出接口。

借助如權利要求1所述的輸入/輸出接口實現該目的。按照本發明，在電流接收器節點處的電壓是小的并近似保持恒定。結果，如果接口以低電流工作，功率消耗非常低。在本發明的接口中，傳輸線的阻抗沒有任何補償。但考慮以在預期的應用中使用的數據速率，這并不是關鍵的(每秒幾兆樣本)。

在一個有利的實施例中，提出的接口具有一個差分結構。在這種差分結構中，取決于待傳送的數據，在兩個分支的一個中產生同樣的電流。這導致較低的干擾噪聲。

在另一個有利的實施例中，電流接收器包括一個電流源和一個被安排偏置所述電流反射鏡電路的電流添加元件。這允許增加接口的速度。當接口具有差分結構時這特別有用，因為在這種情況下被斷開的電流接收器的分支失去其偏置。

下面參照附圖，借助說明性實施例更為詳細地解釋本發明，其中：

圖1為示出在接口具有一個單結構時，本發明的接口的工作原理的簡圖，

圖2為示出在接口具有對稱結構時，本發明的接口的工作原理的簡圖，

圖3為示出在接口具有差分結構時，本發明一個優選實施例的簡圖。

圖1給出本發明接口的原理的示意性表示。該接口包括由傳輸線3連接的一個電流驅動器1和一個電流接收器2。電流驅動器1包括數據輸入D-IN，一個用于發送恒定電流I1的電流源S1，一個用于在恒定電流I1上調制輸入數據D-IN并用于在傳輸線3中產生調制電流IM的數據調制器MOD。電流接收器2包括一個電流-電壓比較器COMP-S，該電流-電壓比較器將輸入電流IM與由恒定電流源S1’產生的并近似等于電流I1的參考電流I1’比較。

圖2給出當該接口具有對稱結構時，本發明接口的原理的另一示意性表示。在這種情況下，電流驅動器1具有兩個分支B1和B2。分支B1直接與數據輸入D-IN連接并包括一個數據調制器MOD1。分支B2經一個倒相器INV與數據輸入端連接。它包括一個第二數據調制器MOD2。存在于數據調制器MOD1的輸入端的數據D1相對于存在于電流調制器MOD2的輸入端的數據D2倒相。數據D1和D2在由電流源S2和S3提供的恒定電流I2上調制。傳輸線3包括兩條導線3-1和3-2。數據調制器MOD1的輸出端與導線3-2連接。數據調制器MOD2的輸出端與導線3-1連接。在接收機一側，兩個輸入電流被傳輸至電流-電壓比較器COMP-D。比較的結果給出所接收的數據。

圖3給出當接口具有一種差分結構時的本發明優選實施例的一個實例。在該實施例中電流源S2包括一個電流源IREFT和一個電流反射鏡M1。該電流反射鏡M1包括兩個P-MOS晶體管MP1和MP2。每個數據調制器MOD1和MOD2分別包括一個P-MOS晶體管MP3和MP4。這些晶體管的漏極與晶體管MP2的源極連接。晶體管MP3的源極經電阻器R3與導線3-1連接，晶體管MP4的源極經電阻器R4與導線3-2連接。數據輸入端D-IN經3個數據倒相器INV1，INV2和INV3，以及電阻器R5與晶體管MP3的柵極連接。它同樣經兩個倒相器INV1和INV4，以及電阻器R6與晶體管MP4的柵極連接。倒相器INV1，INV2，INV3和INV4同樣具有放大功能。晶體管MP3和MP4同樣經電容器C1彼此相互連接。電阻器R5和R6和電容器C1具有濾波功能。