[發明專利]一種應用于USB-PD通信中的發送器

有效

• 申請號: 201610097106.7
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105760331B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 楊靖;梅當民;金學成
• 申請（專利權）人: 英特格靈芯片（天津）有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

本發明涉及一種應用于USB?PD通信中的發送器，該發送器包括：OTA電路、放大器、預放大器和控制邏輯單元；其中，OTA電路的正輸入端和負輸入端與控制邏輯單元相連，其輸出與控制邏輯單元的負輸入端、放大器的正輸入端，以及電容C1的一端相連，電容C1的另一端接地；放大器正輸入端連接OTA電路的輸出端，以及電容C1的一端相連，其負輸入端與自身輸出連接在一起；預放大器正輸入端接地，而負輸入端連接OTA電路的輸出端，其輸出連接控制邏輯單元的一端；控制邏輯單元第一端連接預放大器的輸出端，第二端連接OTA電路的輸入端，第三端連接OTA電路的輸出端，第四端連接基準電壓；OTA電路通過控制邏輯單元,使得OTA電路工作在放大器和比較器狀態。

技術領域

本發明涉及USB電路設計領域，尤其是涉及一種應用于USB-PD通信中的發送器。

背景技術

當前各種適配器標準各異，應用起來非常繁瑣。USB-PD為帶USB Type-C接口的電子設備快速充電進行電源能力協商的通信協議，通信中通過CC線采用BMC編碼。USB-PD，為電力傳輸進行重新設計，為用戶帶來提供更加強悍的電力輸出選項，其一般通信過程如下：

1、適配器與用電器在連接建立后，會通過CC線進行廣播，告訴連接的另外一方，適配器能夠提供多少種電壓以及對應的電流。

2、用電器在獲悉適配器的供電能力之后，從中選擇一個最適合自己的供電方式，并向適配器發送請求數據包。

3、適配器根據用電器的選擇，評估自身的能力之后，發送“接受”命令。

4、適配器進行內部電壓變換，并向用電器發送“電源準備好”數據包。

5、適配器向VBUS施加協商后的新的供電電壓。

而在這通信的過程中，根據USB-PD協議對傳輸的信號質量有明確的要求，輸出高電平電壓范圍(1.04-1.2)V，輸出低電平電壓范圍(0-75)mv，上升沿和下降沿時間至少300ns，上升沿和下降沿最大時間不能違反眼圖規則。

發明內容

本申請的目的在于，USB Type-C接口為解決當前各種適配器標準各異，應用起來非常繁瑣的問題，而本發明提供了一種應用于USB Type-C PD通信中的發送器電路架構。

為了實現上述目的，本申請提供了一種應用于USB-PD通信中的發送器，該發送器包括：跨導運算放大器(Operational transconductance amplifier，簡稱OTA)電路、放大器、預放大器和控制邏輯單元；其中，OTA電路的正輸入端和負輸入端與控制邏輯單元相連，其輸出與控制邏輯單元的負輸入端、放大器的正輸入端，以及電容C1的一端相連，電容C1的另一端接地；放大器正輸入端連接OTA電路的輸出端，以及電容C1的一端相連，其負輸入端與自身輸出連接在一起；預放大器正輸入端接地，而負輸入端連接OTA電路的輸出端，其輸出連接控制邏輯單元的一端；控制邏輯單元第一端連接預放大器的輸出端，第二端連接OTA電路的輸入端，第三端連接OTA電路的輸出端，第四端連接基準電壓；OTA電路通過控制邏輯單元,使得OTA電路工作在放大器和比較器狀態，使其輸出波形能夠滿足USB-PD通信協議中的高電平和低電平，及上升沿和下降沿的時間要求。

作為本申請實施例的一種改進，控制邏輯單元包括：控制開關S1、S2、S3、S4，其中S1一端連接預放大器的正輸出端，S1的另一端連接OTA電路的正輸入端，以及S4的一端；S2一端連接預放大器的負輸出，S2的另一端連接OTA電路的負輸入端；S3的一端連接OTA電路的負輸入端，S3的另一端連接OTA電路的輸出端；S4一端連接基準電壓，S4的另一端連接OTA電路的正輸入端，以及S1的另一端；控制邏輯單元在傳輸BMC碼制信號“1”，“0”時候，通過打開不同的控制開關，將OTA電路當做運放或比較器使用。

作為本申請實施例的一種改進，OTA電路采用折疊共源共柵結構的放大器。