[發明專利]雙向式緩沖器

有效

• 申請號: 201110222533.0
• 申請日: 2007-09-26
• 公開（公告）號: CN102394626A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 饒哲源
• 申請（專利權）人: 聯發科技股份有限公司
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

本申請是于2007年9月26日向國家知識產權局提出的名稱為“執行驅動及接收操作的輸入輸出緩沖器”的申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及數據緩沖領域，特別是有關于一種通信系統中應用于收發器(transceiver)中的高速輸入輸出緩沖器。

背景技術

對于高速輸入輸出緩沖器而言，不論是在驅動模式或接收模式下，均有針對電流-電壓曲線(或阻抗)特性的要求。圖1是現有技術中輸入輸出緩沖器100的示意圖。輸入輸出緩沖器100包含驅動器102及接收器104。控制單元112通過選擇性地開啟或關閉晶體管Q1、Q2、Q3及Q4來響應數據信號和控制信號OE，控制信號OE用以致能數據的輸出。

在驅動模式中，控制信號OE被開啟，并且晶體管Q3及Q4被關閉。若高邏輯電位的數據通過節點106被輸出，晶體管Q1被開啟且晶體管Q2被關閉以拉高節點106的電壓。若低邏輯電位的數據通過節點106被輸出，晶體管Q1被關閉且晶體管Q2被開啟以拉低節點106的電壓。在接收模式中，控制信號OE被關閉，晶體管Q1及Q2均被關閉而晶體管Q3及Q4均被開啟。

圖2A是晶體管Q2在驅動模式下的電流-電壓關系示意圖。圖2B是顯示晶體管Q1在驅動模式下的電流-電壓關系示意圖。不同的應用對于電流-電壓特性可能有不同的要求。舉例而言，在某一特殊應用的驅動模式下，晶體管Q2的電流-電壓關系曲線202可能被要求設計在最大值曲線205及最小值曲線206之間。同樣地，晶體管Q1的電流-電壓關系曲線204可能被要求設計在最大值曲線207及最小值曲線208之間。

圖2C是晶體管Q3在接收模式下的電流-電壓關系示意圖。圖2D是顯示晶體管Q4在接收模式下的電流-電壓關系示意圖。對接收模式而言，接收器104的阻抗須與傳輸線114的阻抗相匹配，其中具有阻抗的傳輸線114耦合至節點106。晶體管Q3的電流-電壓曲線211可能被要求為線性且介于最大值曲線210及最小值曲線212之間。晶體管Q4的電流-電壓關系曲線215可能被要求為線性且介于最大值曲線214及最小值曲線216之間。

由于驅動模式及接收模式對于阻抗的要求不同，傳統上這兩種模式在輸入輸出緩沖器中是被分別設計的。因此，輸入輸出緩沖器在芯片中占用的面積通常相當大。此外，面對要求不同阻抗及線性度(固定阻抗)的各種應用時，傳統輸入輸出緩沖器可被調整的彈性相當小。因此，有必要發展面積較小且彈性較佳的輸入輸出緩沖器。

發明內容

為了解決現有技術中存在的輸入輸出緩沖器占用芯片較大面積的技術問題，本發明提供一種雙向式緩沖器。

本發明提供一種雙向式緩沖器，包含：驅動器；接收器；以及電路系統，所述電路系統用以：選擇驅動模式以響應第一狀態，其中所述驅動模式具有第一阻抗；以及選擇接收模式以響應第二狀態，其中所述接收模式具有第二阻抗且所述第二阻抗是部分由所述驅動器提供。

無論在驅動模式或接收模式下，本發明揭示的輸入輸出緩沖器中的驅動器及接收器均可共同共享彼此的阻抗。由于驅動器及接收器可有效地使用及共享電路，因此相較于先前技術，本發明提供的緩沖器的面積較小。

附圖說明

圖1是現有技術中輸入輸出緩沖器的示意圖。

圖2A是圖1中的晶體管Q2在驅動模式下的電流-電壓關系示意圖。

圖2B是圖1中的晶體管Q1在驅動模式下的電流-電壓關系示意圖。

圖2C是圖1中的晶體管Q3在接收模式下的電流-電壓關系示意圖。

圖2D是圖1中的晶體管Q4在接收模式下的電流-電壓關系示意圖。

圖3是依據本發明一實施例輸入輸出緩沖器的示意圖。

圖4是在驅動模式下的輸入輸出緩沖器的范例的示意圖。

圖5是在驅動模式下的輸入輸出緩沖器的范例的示意圖。

圖6是在接收模式下的輸入輸出緩沖器的范例的示意圖。

圖7是在接收模式下的輸入輸出緩沖器的范例的示意圖。

圖8是在接收模式下的輸入輸出緩沖器的范例的示意圖。

圖9A及圖9B是本發明實施例中開關及電阻元件的示意圖。

圖10是顯示在輸入輸出緩沖器中應用不同種類配置的示意圖。

具體實施方式