[發明專利]一種BMC收發器

有效

• 申請號: 201810478180.2
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108829931B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 陶成;徐希;季翔宇;付家喜
• 申請（專利權）人: 龍迅半導體（合肥）股份有限公司
• 主分類號: G06F30/36
• 分類號: G06F30/36;G06F30/39;H03K17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明公開了一種BMC收發器，通過基于分時復用的運算放大器電路，將運算放大器接成單位增益緩沖器作為BMC收發器，通過輸入輸出選擇開關來切換其工作在發送器還是接收器，且在發送器模式下，通過改變運算放大器輸入差分對管的偏置電流進而改變其轉換速率來實現上升下降沿可調的發送器輸出波形，以解決現有技術中傳統的BMC發送器與現有的BMC接收器模塊在電路性質上不同，導致數字模塊和模擬模塊在電源系統上的相互影響，同時，由于傳統的BMC發送器的等間隔數據或時鐘驅動為數字緩沖器，不僅會帶來較大的電源開關噪聲，而且消耗較大的芯片面積和功耗的問題。

技術領域

本發明涉及電路設計技術領域，特別是涉及一種BMC收發器。

背景技術

目前，Type-C作為新興的USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)接口標準，在USB-PD協議的支持下，能夠提供更高的數據傳輸速度、更大功率的線上供電能力和更簡易輕便的系統連接，并且支持USB3.1數據以及包括DP(DisplayPort，高清數字顯示標準接口)、HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒體接口)和MHL(MobileHigh-Definition Link，移動終端高清影音標準接口)等在內的多種視頻數據的同時傳輸。根據USB-PD規范，Type-C上下游設備的連接是在CC(Cofiguration Channel，配置通道)通道上采用BMC(Biphase Mark Coding，雙相符號編碼)編碼機制進行通信后完成的，USB-PD協議對BMC編碼后的發送波形上升沿或下降沿做了嚴格的規定。但由于Type-C連接系統寄生參數的不確定性，該發送波形的上升沿或下降沿的設計需要可調才能保證其不依賴于系統連接屬性，并通過USB-PD的規范測試。

傳統的BMC收發器分為獨立的兩部分，即BMC發送器和BMC接收器，如圖1所示，給出了一個傳統的BMC收發器的示意圖，其BMC發送器由推挽驅動輸出電路01和上升下降沿控制電路02組成，BMC接收器由比較器03和參考電壓產生電路04組成，其中，推挽驅動輸出電路01和上升下降沿控制電路02為數字電路，比較器03和參考電壓產生電路04為模擬電路，兩塊電路的性質不同，要求在版圖布局時做適當的隔離，同時，推挽驅動輸出電路01和上升下降沿控制電路02的電源有比較大的開關噪聲，會影響比較器03和參考電壓產生電路04的比較結果；另外，傳統的BMC發送器采用的架構，如圖2給出的一個例子所示，給出了一個傳統中常用的帶有轉換速率控制的BMC發送器，輸入數據di經過n級時鐘采樣后得到的等間隔信號d0～dn(間隔時間為時鐘周期T_ck)，然后將等間隔信號d0～dn發送給同樣數量的緩沖器BUF，使得n個BUF依次打開驅動輸出，最終表現出來的就是上升沿或下降沿得到控制的輸出波形，如圖3上所示。通過改變時鐘頻率，即時鐘周期T_ck，就可以改變轉換速率，如圖3下給出了輕負載和重負載情況下的波形，可以看到有明顯的上升沿階梯或下降沿階梯，這個階梯在電路實際工作中會通過濾波器進行濾波，最終看到的將是平滑的上升下降沿，如圖3下所示。但是，這種傳統的BMC收發器也存在缺點：首先，在性質上BMC發送器為數字電路，BMC接收器為模擬電路，在設計時，需要將兩者的電源和地做一定程度的隔離和防護，以防止數字模塊和模擬模塊在電源系統上的相互影響；其次，傳統的BMC發送器采用的架構(如圖2所示)，盡管上升沿或下降沿的調節手段也是需要若干等間隔相位的時鐘或者是經過若干級采樣的數據來控制，但是這些等間隔數據或時鐘驅動的是數字緩沖器，不僅會帶來較大的電源開關噪聲，而且消耗較大的芯片面積和功耗。

發明內容

本發明的目的在于提出一種新穎的低成本、低功耗、簡單易實現的BMC收發器，以解決現有技術中傳統的BMC發送器與現有的BMC接收器模塊在電路性質上不同，導致數字模塊和模擬模塊在電源系統上的相互影響，同時，由于傳統的BMC發送器的等間隔數據或時鐘驅動為數字緩沖器，不僅會帶來較大的電源開關噪聲，而且消耗較大的芯片面積和功耗的問題。

為達到上述目的，本發明提供了以下技術方案：