[發(fā)明專利]接收器、用于接收器的主動終端電路以及用于操作電路的方法

在審

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• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103684488A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 羅伯特·西倫;邁克爾·法默;賈德·金澤爾
• 申請（專利權）人: 安華高科技通用IP(新加坡)公司
• 主分類號: H04B1/10
• 分類號: H04B1/10;H04B1/16
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

技術領域

本發(fā)明涉及接收器、用于接收器的主動終端電路以及用于操作電路的方法。

背景技術

現(xiàn)代的專用集成電路(ASIC)必須滿足極其嚴格的設計與性能規(guī)格。ASIC的一個實例是被稱為串行化器／解串行化器(SERDES)的電路元件。正如其名字所暗示，SERDES將并行位流轉(zhuǎn)換成高速串行位流、使其穿過信道進行發(fā)射、隨后再將所述串行位流轉(zhuǎn)換成并行位流。典型SERDES會被組織成具有數(shù)／模轉(zhuǎn)換(DAC)功能性及模／數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)功能性的發(fā)射器與接收器的塊。一般來說，接收器與發(fā)射器處理差分信號。差分信號是由不同導體上的兩個互補信號所表示的那些信號，其中術語“差分”表示所述兩個互補信號之間的差異。全部差分信號還具有被稱為“共模”的表示所述兩個差分信號的平均值的部分。高速差分信號提供許多優(yōu)點，例如低噪聲及低功率，同時提供穩(wěn)健而高速的數(shù)據(jù)傳輸。

通常來說，高速差分輸入／輸出電路(也被稱為輸入／輸出緩沖器、接收器／發(fā)射器電路或接收器／驅(qū)動器電路)使用某一形式的差分及共模終端(例如電阻負載)來與傳輸介質(zhì)(或信道)的差分阻抗相匹配是符合需要的。傳輸介質(zhì)(例如印刷電路板跡線、傳輸線、底板、差分線對或電纜)將輸出電路耦合到輸入電路且提供預定信息沿著其行進的路徑。

由于接收器僅響應于差分電壓，所以共模調(diào)制一般會被接收器抑制。然而，共模信號通常會使差分信號系統(tǒng)產(chǎn)生某些問題。舉例來說，共模信號若不進行端接，就可能會消耗接收器一大部分的有限共模電壓范圍，或者如果共模信號被驅(qū)動為諧振，其就會超過接收器的共模范圍。共模信號可能會干擾或削弱所需要的信息的通信。

圖1是說明常規(guī)發(fā)射驅(qū)動器與接收器終端網(wǎng)絡的示意圖。網(wǎng)絡1包括通過傳輸介質(zhì)17及18相連的發(fā)射(TX)部分2與接收(RX)部分4。發(fā)射部分2包括發(fā)射驅(qū)動器6及發(fā)射驅(qū)動器8。發(fā)射驅(qū)動器6及8分別將差分發(fā)射信號遞送給電阻器7及9。流經(jīng)每一電阻器的DC電流由Icm=Vcm／Rt給出，其中Icm為共模發(fā)射電流，Vcm為差分信號的共模電壓，且Rt為電阻器7及9的值。

信號INP為正的發(fā)射信號(也被稱為輸入信號)，其被提供給接收器13。信號INN為負的發(fā)射信號(也被稱為輸入信號)，其被提供給接收器14。術語“正”及“負”是相對的，因為信號INP及INN表示存在于共模電壓Vcm周圍的差分信號的分量。信號INP及INN可具有相同或不同的極性。接收器終端電阻器11及接收器終端電阻器12分別將INP及INN信號端接于電路接地。分別選擇電阻器11及12的值來表示傳輸介質(zhì)17及18的阻抗，其在虛線中進行展示以指示發(fā)射部分2與接收部分4隔開一段距離。在實施例中，每一電阻器11及12的標稱值為50歐姆。

圖2是說明圖1的發(fā)射器驅(qū)動器的輸出信號的圖式。來自發(fā)射驅(qū)動器6及8的輸出信號的共模電壓是Vcm，且在接收器輸入處測得Vcm為：

VCM=INN+INP2]]>????????????????????等式1

網(wǎng)絡1(圖1)的非零共模電壓產(chǎn)生DC電流及DC功率。由于數(shù)百個發(fā)射及接收器信道被集成到典型集成電路中，所以使此功率最小化是符合需要的。對于展示在圖1中的實例發(fā)射及接收器電路來說，Vcm通常是25伏特，從而如果假設1伏特的供應，則會導致10mWatt的功率。

圖3是說明使DC功率最小化的常規(guī)發(fā)射驅(qū)動器及接收器終端網(wǎng)絡的示意圖。網(wǎng)絡21包括通過傳輸介質(zhì)37及38相連的發(fā)射(TX)部分22與接收(RX)部分24。發(fā)射部分22包括發(fā)射驅(qū)動器26及發(fā)射驅(qū)動器28。發(fā)射驅(qū)動器26及28分別將差分發(fā)射信號遞送給電阻器27及29。流經(jīng)每一電阻器27及29的DC電流被展示為Icm=0，以反映出電阻器27及29中存在理想地為零(0)的DC電流，因為正如將在下文所描述，電阻器31及32中存在理想地為零(0)的DC電流在流動。