[發(fā)明專利]高速驅(qū)動器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810185823.0
• 申請日: 2008-12-15
• 公開（公告）號: CN101751358A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 普瑞昀;吳明升
• 申請（專利權(quán)）人: 宏諾科技股份有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;H03K17/687
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高速驅(qū)動器，特別指一種應用于USB2.0的高速驅(qū)動器。

背景技術(shù)

通用串行總線(Universal?Serial?Bus，以下簡稱USB)于1999年由USB-IF推出全新高傳輸速度的版本-USB2.0，其中包括三種傳輸速率：低速(Low?Speed，LS)、全速(Full?Speed，F(xiàn)S)及高速(High?Speed，HS)，而高速時最大傳輸效率可為480MHz，已超過USB1.x的40倍之多。

然而，參閱圖1，USB2.081會有數(shù)據(jù)傳輸及交握偵測(handshake?detection)兩個模式，且在數(shù)據(jù)傳輸模式時，USB2.081與集線器(Hub)82必須切換為同樣的驅(qū)動器(driver)才能進行數(shù)據(jù)傳輸，舉例來說，USB2.081若使用全速驅(qū)動器(FS)90，則集線器82也必須為全速驅(qū)動器90’，或兩者皆為高速驅(qū)動器(HS)91、91’。

因此，USB2.081與集線器82在進行數(shù)據(jù)傳輸之前，也就是當USB2.081剛連接到集線器82時，會先進入交握偵測模式，以確保兩者之間為同樣的驅(qū)動器。在此模式下，USB2.081會被設定為全速，并由其中的高速驅(qū)動器91來傳送一個800mV的信號到集線器82，若集線器82回傳一個線性調(diào)頻序列(chirpsequence，其中由chirp?K信號及chirp?J信號交替組成)，表示交握協(xié)議成功，即USB2.0?81與集線器82皆會以高速驅(qū)動器91、91’來進行數(shù)據(jù)傳輸。相反地，若集線器82并無回傳任何信號，代表交握協(xié)議失敗，即USB2.0?81與集線器82皆會以全速驅(qū)動器90、90’來進行數(shù)據(jù)傳輸。

參閱圖2，其為現(xiàn)有USB2.0中高速驅(qū)動器的架構(gòu)示意圖，其中一電流源固定發(fā)出的100μA電流經(jīng)過一組電流放大鏡(M1、M2)放大到17.78mA，且此電流會通過一組切換開關(guān)(M3、M4)流向通道到集線器。若USB2.0為數(shù)據(jù)傳輸模式時，假設以高速驅(qū)動器來傳送，此時全速驅(qū)動器90則會發(fā)出0伏特的電壓(SE0)，使得電阻R1、R2視同接地，又電阻R1、R2的功用在于匹配電纜線的特性阻抗(電纜線的阻抗為45Ω)，由輸出端DM、DP看出去的阻抗為22.5Ω，因此，輸出端DM、DP電壓即為17.78×22.5＝400mV。若USB2.0為交握偵測模式時，全速驅(qū)動器90則會為高阻抗(high?impedence)，即電阻R1、R2為浮接(floating)，所以輸出端DM、DP電壓即為17.78×45＝800mV(即為上述高速驅(qū)動器所發(fā)出的800mV的信號)。

但是，現(xiàn)有電路在數(shù)據(jù)傳輸及交握偵測兩個模式下的電流皆需為17.78mA，才能夠達到400mV及800mV兩規(guī)范電壓電平，如此非常耗費高速驅(qū)動器的功率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在提供一種可以節(jié)省功率消耗的高速驅(qū)動器。

本發(fā)明所述的高速驅(qū)動器包括一運算放大器、一第一晶體管及一切換電路，運算放大器具有一接收一定電壓的反相端、一非反相端及一輸出端，第一晶體管具有一耦接于一第一電壓源的漏極、一耦接于運算放大器的非反相端的源極，及一耦接于運算放大器的輸出端的柵極，以使其源極取得該定電壓，而切換電路耦接于第一晶體管的源極、一接地端及一負載，通過切換電路交替切換選擇第一晶體管的源極電壓及接地端電壓其中之一而產(chǎn)生一輸出信號并由負載端輸出，使得第一晶體管源極的電壓與從第一晶體管的源極通過負載到地的路徑上的阻抗限制流進切換電路的電流。

本發(fā)明所述的高速驅(qū)動器，該負載具有一第一負載及一第二負載，該切換電路包括：一第一開關(guān)對，具有一第一開關(guān)及一第二開關(guān)；及一第二開關(guān)對，具有一第三開關(guān)及一第四開關(guān)，該第一開關(guān)的第一端耦接于該第一晶體管的源極且該第一開關(guān)的第二端耦接于該第四開關(guān)的第一端及該第一負載，而該第四開關(guān)的第二端則接地，該第三開關(guān)的第一端耦接于該第一晶體管的源極且該第三開關(guān)的第二端耦接于該第二開關(guān)的第一端及該第二負載，而該第二開關(guān)的第二端則接地，該第一開關(guān)對與該第二開關(guān)對交替地被開啟，使得該第一開關(guān)的第二端與該第三開關(guān)的第二端相互交替地輸出該輸出信號。

較佳地，高速驅(qū)動器會工作在一數(shù)據(jù)傳輸模式及一交握偵測模式，當該高速驅(qū)動器工作在數(shù)據(jù)傳輸模式時，多工器選擇400mV定電壓輸出，當高速驅(qū)動器工作在交握偵測模式時，多工器選擇800mV定電壓輸出。