[發(fā)明專利]低電壓差分信號(hào)接收器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210123308.6
• 申請(qǐng)日: 2012-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN102629856A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱樟明;何冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都啟臣微電子有限公司
• 主分類號(hào): H03F3/45
• 分類號(hào): H03F3/45
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;趙愛軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種低電壓差分信號(hào)(LVDS)接收器，特別涉及一種用于高速D/A(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換器接收的能夠?qū)崿F(xiàn)軌到軌共模輸入范圍的LVDS接收器。

背景技術(shù)

LVDS(Low-Voltage?Differential?Signaling，低電壓差分信號(hào))是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一種數(shù)據(jù)傳輸和接口技術(shù)，它的核心技術(shù)是采用低的電壓擺幅，高速差分地傳輸數(shù)據(jù)。LVDS電路因?yàn)椴捎貌罘趾偷蛿[幅模式，具有高速度、低噪聲、低功耗、低成本和集成能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)且無需折衷。而且由于信號(hào)線對(duì)中的電流是緊密耦合的電流環(huán)，所以邊緣電場(chǎng)趨于消除，降低了電磁干擾。

LVDS是一種通用的傳輸信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，其被用在通信系統(tǒng)與顯示器接口等的高速傳輸應(yīng)用。LVDS接收器的主要功能就是將發(fā)送器發(fā)送的模擬波形進(jìn)行預(yù)接收，并從中恢復(fù)出數(shù)字信號(hào)。在傳輸接口上需要很多組LVDS傳輸器，每一組的低電壓差分信號(hào)都需要一個(gè)接收器電路用來接收并且放大微小的差動(dòng)信號(hào)，最后傳入芯片內(nèi)部做其他的信號(hào)處理。

LVDS接收電路典型情況的輸入共模電平為1.2V。在實(shí)際應(yīng)用中由于發(fā)送器和接收器分處于不同的兩塊芯片上的，其電源和地有可能發(fā)生漂移。IEEE?Std?1596.3-1966標(biāo)準(zhǔn)中是允許電源和地有±1V的偏差。這就要求LVDS接收器在共模電平為0.2V-2.2V范圍內(nèi)能正常工作。一般的LVDS接收器僅利用兩個(gè)N型金氧半導(dǎo)體(NMOS)或者兩個(gè)P型金氧半導(dǎo)體(PMOS)感應(yīng)差動(dòng)信號(hào)，對(duì)于較低或較高的共模電壓的差動(dòng)信號(hào)無法完全接收。

如圖1所示，傳統(tǒng)的LVDS接收器包括由第一晶體管M1、第二晶體管M2、第三晶體管M3、第四晶體管M4和第五晶體管M5組成的前置放大器，以及由第六晶體管M5和第七晶體管組成的輸出緩沖級(jí)；M3的源極和M4的源極分別和電源VDD連接，M5的源極與地電平GND連接；M6的源極與電源VDD連接，M7的源極與地電平GND連接；M1的柵極、M2的柵極分別與第一輸入端IN1、第二輸入端IN2連接，M6的漏極和M7的漏極與輸出端OUT連接。傳統(tǒng)的LVDS接收器只是實(shí)現(xiàn)了單端輸出，如果實(shí)現(xiàn)精確互補(bǔ)的差分信號(hào)比較困難。在通常情況下比較器是工作于噪聲環(huán)境中的，且在閾值點(diǎn)檢測(cè)信號(hào)的變化。如果比較器足夠快且噪聲幅度足夠大，輸出端也將出現(xiàn)噪聲，更有甚者如果輸入信號(hào)恰好位于比較器的閾值點(diǎn)附近，噪聲就可能會(huì)造成接收器的錯(cuò)誤翻轉(zhuǎn)，使輸出出現(xiàn)一些錯(cuò)誤脈沖。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種低電壓差分信號(hào)接收器，能夠?qū)崿F(xiàn)軌到軌共模輸入范圍。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種低電壓差分信號(hào)接收器，包括第一電路模塊和第二電路模塊，其中，

所述第一電路模塊包括第一軌到軌的前置放大器、第一差分放大器和第二差分放大器；

所述第二電路模塊包括第二軌到軌的前置放大器、第三差分放大器和第四差分放大器；

所述第一軌到軌的前置放大器的第一輸入端和所述第二軌到軌的前置放大器的第二輸入端接入第一輸入信號(hào)，所述第一軌到軌的前置放大器的第二輸入端和所述第二軌到軌的前置放大器的第一輸入端接入第二輸入信號(hào)；所述第一軌到軌的前置放大器輸出第一輸出信號(hào)；所述第二軌到軌的前置放大器輸出第二輸出信號(hào)；

所述第一輸出信號(hào)輸入所述第一差分放大器的第一輸入端和所述第三差分放大器的第二輸入端，所述第二輸出信號(hào)輸入所述第一差分放大器的第二輸入端和所述第三差分放大器的第一輸入端；所述第一差分放大器輸出第三輸出信號(hào)，所述第三差分放大器輸出第四輸出信號(hào)；

所述第三輸出信號(hào)輸入所述第二差分放大器的第一輸入端和所述第四差分放大器的第二輸入端，所述第四輸出信號(hào)輸入所述第二差分放大器的第二輸入端和所述第四差分放大器的第一輸入端；所述第二差分放大器輸出第五輸出信號(hào)，所述第四差分放大器輸出第六輸出信號(hào)。

實(shí)施時(shí)，所述第一軌到軌的前置放大器的結(jié)構(gòu)和所述第二軌到軌的前置放大器的結(jié)構(gòu)相同；

所述第一差分放大器的結(jié)構(gòu)、所述第二差分放大器的結(jié)構(gòu)、所述第三差分放大器的結(jié)構(gòu)和所述第四差分放大器的結(jié)構(gòu)相同。

實(shí)施時(shí)，所述第一電路模塊還包括第一輸出緩沖級(jí)，所述第二電路模塊還包括第二輸出緩沖級(jí)；

所述第一輸出緩沖級(jí)的結(jié)構(gòu)和所述第二輸出緩沖級(jí)的結(jié)構(gòu)相同；

所述第五輸出信號(hào)輸入所述第一輸出緩沖級(jí)；

所述第六輸出信號(hào)輸入所述第二輸出緩沖級(jí)。

實(shí)施時(shí)，所述第一軌到軌的前置放大器包括第五差分放大器和第六差分放大器；