串行通信中的电隔离制造技术

一种电子电路包括第一通信接口和第二通信接口以及隔离电路。所述第一通信接口和所述第二通信接口是USB 3兼容的。所述隔离电路在所述第一通信接口与所述第二通信接口之间，并与所有USB 3通信模式兼容。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的交叉引用本专利申请要求在2014年10月3日提交的美国临时专利62/059,696的优先权并且还要求在2014年1月7日提交的美国临时专利号61/924,277的优先权；其中的二者出于所有目的以引用的方式特此并入。
技术介绍
当电子装置彼此通信时，对电子装置的电或电流隔离通常对减小或消除通信流(communication stream)中的噪声或防止任一电子装置由于来自其他电子装置的电压尖峰造成的故障或损坏是必要的。因此，需要将隔离电路提供在电子装置之间的通信路径内。已经为了各种应用程序形成各种类型隔离电路。除了各种其他数字隔离解决方案之外，这种隔离电路可涉及电容、电感或光学隔离技术。一种示例电容隔离解决方案提供在WIPO专利申请WO/2012/065229A1(2012年5月24日公开)中，其转让给与本专利技术相同的受让人，并且以引用的方式并入本文，如同在本文中完全阐明那样。在电子装置之间的通信的一些实例由各种通用串行总线(USB)标准以及许多其他标准定义。用于USB 2通信的示例隔离电路提供在WIPO专利申请WO/2012/159168A1(2012年11月29日公开)中，其转让给与本专利技术相同的受让人，并且以引用的方式并入本文，如同在本文中完全阐明那样。
技术实现思路
本专利技术的一些实施方案实现对与USB 3标准所定义的所有通信节点兼容的电子装置的隔离。另外，一些实施方案与USB 2标准是向后兼容的。此外，在一些实施方案中，通过电容隔离解决方案提供所述隔离。本专利技术的一些实施方案实现在两个不同通信频率等级下操作的电子装置之间的隔离。例如，在一些实施方案中，隔离电路可以在10Mbps和5Gbps通信频率两者下操作。附图说明图1是结合本专利技术的至少一个实施方案的一种电子系统的简化示意图示。图2是结合本专利技术的至少一个实施方案的另一电子系统的简化示意图示。图3是根据本专利技术的实施方案的用于图1所示电子系统中的USB 3隔离电路的简化示意图示。具体实施方式电子系统100根据本专利技术的一些实施方案在图1中示出。电子系统100一般包括连接在两个USB 3装置102和103之间的USB 3接口电路101。USB3接口电路一般利用两个USB 3装置102和103之间的隔离保护来实现所有模式的USB 2和3通信。两个USB 3装置102和103可为与USB 3标准兼容的任何适当电子装置。USB 2标准从早期USB 1标准中演进而来，并且一般需要在USB 2兼容的装置之间、处于约1.5Mbps(低速)、12Mbps(全速)和480Mbps(高速)的速率或频率下的通信模式。这些通信模式在两条双向通信电路上提供。两条另外线路提供用于在主机USB 2装置与不具有独立电源的附接的非主机USB 2装置之间的供电和接地。在一方面，USB 3标准(参考版本3.0和3.1)一般需要在USB 3兼容的装置之间、处于约5Gbps或10Gbps(超高速)的速度或频率下的通信模式。这些通信模式提供在四条低电压差分信令(LVDS)单向通信线路上，一个LVDS线路对在一个方向上，每条线路处于约4.8Gbps(在其许多描述中，其舍入到5Gbps)。因此，每一LVDS对在一个方向上提供约5Gbps的通信。四条单向通信线路允许同时5-10Gbps信令逆流和顺流。四条单向通信线路被已知为超高速型接口。另外，在USB 2或USB 1装置被连接到USB 3装置的情况下，USB 3标准还进一步需要与USB 2标准的向后兼容。因此，USB 2装置的两条双向线路以及供电和接地线路还与四条超高速型单向线路一起包括在USB 3装置中。两条双向线路USB 2线路(104和105)以及四条单向USB 3线路(106-109)在图1中示为处于USB 3接口电路101的每侧上。为了简单起见，供电和接地线路未示出。USB 3接口电路101一般包括用于USB 2通信路径110和USB 3通信路径111的电路。因此，图1示出USB 3隔离功能在概念上分解成两个子功能，即双向USB 2信号接口(USB 2通信路径110)隔离和单向USB 3超高速型接口(USB 3通信线路111)隔离。两条双向USB 2线路104和105通过USB2通信路径110连接。四条单向USB 3线路106-109通过USB 3通信路径111连接。由于USB 2或USB 1装置可连接到USB 3装置102或103中的任一装置，因此USB 3标准需要逐步列举过程以便以两个装置的可能最高速度来在任何两个USB装置(低速、全速或超高速)之间建立连接。在一些实施方案，USB装置自动地识别和仲裁通信模式。根据这个过程，当USB 3装置已检测到存在另一USB装置(术语任何标准)时，USB 3装置将首先会尝试通过两条双向USB 2线路(例如，104和105)以低速或全速进行连接。如果在全速下建立通信，那么USB 3装置还进一步尝试通过两条双向USB 2线路(例如，104和105)在高速下建立通信。如果另一USB装置无法实现更高速度，那么尝试将会失败，并且USB 3装置将恢复为全速通信模式来与这个USB装置通信，并且USB 3装置将永远达不到激活四条单向USB 3线路(例如，106-109)的点。然而，如果高速通信成功，那么通信在这个速度下建立。目前为止，列举过程与USB 2装置的列举过程类似，并且尚未涉及四条单向USB 3线路(例如，106-109)。因此，USB 2装置将会停止尝试此时增加通信速度，因为它已经到达其可能最大速度。另一方面，如果在四条单向USB 3线路(例如，106-109)上检测到了装置，那么USB 3装置将进一步尝试达超高速。然而，这个步骤未直接地达到5Gbps速率。相反，USB 3装置首先使用通过USB 2部分来交换的特殊信息序列，尝试通过四条单向USB 3线路(例如，106-109)建立更慢速率通信(约10Mbps)。如果通过USB 2部分来交换的特殊信息序列无法指示所附接的USB装置与USB 3标准兼容，那么USB 3装置恢复两条双向USB 2线路(例如，104和105)上的高速通信模式，以便进一步与其他USB装置通信。然而，如果通过USB 2部分来交换的特殊信息序列指示所附接的USB装置与USB 3标准兼容，那么USB 3装置通过四条单向USB 3线路(例如，106-109)建立通信。在更慢速率连接成功后，USB 3装置就会在四条单向USB 3线路(例如，106-109)上最终达到超高速的通信速率。如从以上列举过程可见，合适USB 3标准设计解决方案必须包括合适USB 2标准解决方案，以便进入超高速的通信模式。类似地，就需要隔离保护的USB 3解决方案而言，总设计的USB 2部分还必须对所有通信模式提供隔离保护。另外，不可接收的噪声或电压尖峰可以通过USB 2部分在两个USB3装置之间传输。因此，用于USB 2通信路径110的电路一般包括USB 2隔离电路或芯片112，并且用于USB 3通信路径111的电路一般包括USB 3隔离电路113。在物理层级上，USB 3超高速型接口部分可视为与标准USB 2接口部分互补但独立的。在一些实施方案中，先前所提到的WIPO专利申请WO/2012本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子电路，其包括：第一通信接口和第二通信接口，其是USB 3兼容的；以及隔离电路，其在所述第一通信接口与所述第二通信接口之间；其中所述隔离电路与所有USB 3通信模式兼容。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.07 US 61/924,277;2014.10.03 US 62/059,6961.一种电子电路，其包括：第一通信接口和第二通信接口，其是USB 3兼容的；以及隔离电路，其在所述第一通信接口与所述第二通信接口之间；其中所述隔离电路与所有USB 3通信模式兼容。2.根据权利要求18所述的电子电路，其还包括：第三通信接口和第四通信接口，其是USB 2兼容的并安装有所述第一通信接口和所述第二通信接口；以及第二隔离电路，其在所述第三通信接口与所述第四通信接口之间；其中所述第二隔离电路与所有USB 2通信模式兼容。3.根据权利要求18所述的电子电路，其中所述隔离电路包括电容隔离部件。4.根据权利要求18所述的电子电路，其中所述电容隔离部件包括：隔离电容器；以及电阻器对，其与所述隔离电容器相对应；其中：所述隔离电容器在所述第一通信接口与所述第二通信接口之间的单向通信线路内；并且所述隔离电容器的下游节点连接在所述对应电阻器对到一个或多个VDD电压节点和一个或多个接地电压节点之间。5.一种电子电路，其包括：第一串行通信接口和第二串行通信接口；以及隔离电路，其在所述第一串行通信接口与所述第二串行通信接口之间；其中所述隔离电路在两个不同通信频率等级下操作。6.根据权利要求18所述的电子电路，其中所述第一串行通信接口和所述第二串行通信接口是USB 3兼容的；并且所述隔离电路与所有USB 3通信模式兼容。7.根据权利要求6所述的电子电路，其还包括：第三串行通信接口和第四串行通信接口，其是USB 2兼容的并安装有所述第一串行通信接口和所述第二串行通信接口；以及第二隔离电路，其在所述第三串行通信接口与所述第四串行通信接口之间；其中所述第二隔离电路与所有USB 2通信模式兼容。8.根据权利要求18所述的电子电路，其中所述隔离电路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：VT贝特里纳，YV莫格，
申请(专利权)人：希拉纳集团有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU