本实用新型专利技术公开了一种USB PD通信的BMC信号发送装置。一种USB PD通信的BMC信号发送装置，其特征在于：包括依次连接的用于设置BMC发送信号的电压幅度并生成第一电压信号的信号幅度设置模块、用于对所述第一电压信号高低电平的转换速率进行控制并生成与所述第一电压信号幅度相同、转换速率不同的第二电压信号的转换速率控制模块、用于将第二电压信号转换为电流信号的电压‑电流转换模块和用于把电流信号转换为BMC发送信号并传送至CC线上的发送驱动模块。本实用新型专利技术为拥有USB Type‑C接口的电子设备的USB PD通信，提供一种符合USB PD和USB Type‑C协议规范的BMC信号发送装置，该装置设计技术门槛低，调试灵活简单，此外，该装置易于硅片上集成，不需要任何片外元器件，从而使其具有良好的市场应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及USB供电
和串行通信
，具体涉及一种USBPD通信的BMC信号发送装置。
技术介绍
随着电子技术的发展，USB接口在电子设备中的角色也发生了演变。USB接口在诞生初期，以数据传输为主要功能，附带极为有限的供电能力。然而现在，USB的电能传送已上升到与数据传输同等重要的地位。USB逐渐成为电子设备的一个标准配置接口。每天，数以亿计的便携式电子产品，MP3播放器、智能手机、平板电脑和智能穿戴设备等，通过USB接口获取电能。从USB1.0发展到USBBC1.2，USB接口的供电能力，也从5V/500mA提升到5V/1.5A，满足了许多便携式电子产品的供电需求。尽管如此，仍然有许多功率稍大的电子设备，如笔记本电脑、PC液晶显示屏等，无法通过USB接口获取得到维持其工作的足够功率。此外，部分有产业远见的科技人员，希望用USB接口替代电子设备中的其他供电接口，使得产品的集成度更高，成本更低，还能优化整个电子产业生态圈，减少各种供电适配器和输电线缆的浪费。于是，支持更大功率传输的USBPD协议应运而生。USBPD支持多种电压电流组态，最大可支持100W(20V/5A)的功率传输，同时支持供电角色切换，使得相当大的一部分电子设备又囊括到USB供电的生态圈里面。传统的USB接口(Type-A和Type-B)采用BFSK(BinaryFrequencyShiftKeyed)的方式，通过载波频率调制把信息注入到VBUS上，实现USBPD供电端和受电端之间的交互协商。这种通信方法以功率线作为信号传输通道，需要AC耦合和阻抗隔离，成本高，实现难度大，使其难以得到大范围的推广。在新型的USBType-C接口中，存在CC线作为专用的插拔检测和USBPD通信通路。承载着USBPD信息的BMC(BiphaseMarkCoding)信号直接加载在CC线上进行传送。此方法简单灵活，有望在不久的将来得到广泛的应用。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术为拥有USBType-C接口的电子设备的USBPD通信，提供了一种符合USBPD和USBType-C协议规范的BMC信号发送装置。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种USBPD通信的BMC信号发送装置，包括依次连接的信号幅度设置模块、转换速率控制模块、电压-电流转换模块和发送驱动模块；所述信号幅度设置模块，用于设置BMC发送信号的电压幅度，生成第一电压信号；所述转换速率控制模块，用于对所述第一电压信号高低电平的转换速率进行控制，生成与所述第一电压信号幅度相同、转换速率不同的第二电压信号；所述电压-电流转换模块，用于将第二电压信号转换为电流信号；所述发送驱动模块，用于把电流信号转换为BMC发送信号并传送至CC线上。所述第一电压信号的电压幅度为1.125V，允许的偏差为±75mV。所述转换速率控制模块对所述第一电压信号高低电平的转换速率进行控制，使得信号上升和下降时间都不小于300ns。所述信号幅度设置模块和转换速率控制模块的电路包括组成负反馈回路的第一放大器、第一NMOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一开关、第二开关和第二电容，所述第一放大器正相端连接相对于地的外部参考电压vref，输出端与第一NMOS管的栅极相连，第一NMOS管的漏极连接供电电源，源极串联第二电阻和第一电阻，第一电阻另一端接地，所述第一放大器负相端连接在第一电阻和第二电阻之间的连线上，所述第一电容第一端连接第一放大器输出端，所述第一电容第二端接地，所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极和所述第三PMOS管的源极并联在所述第一NMOS管的源极端，所述第一PMOS管的栅极和漏极、所述第二PMOS管的栅极和所述第三PMOS管的栅极连接同一外部偏置电流ibias，所述第二PMOS管的漏极连接第二NMOS管的漏极和栅极，所述第二NMOS管的栅极连接所述第三NMOS管的栅极，所述第三PMOS管的漏极通过串联的第一开关和第二开关连接第三NMOS管的漏极，所述第二电容与第二开关和第三NMOS管组成串联的电路并联，所述第二NMOS管和第三NMOS管的源极接地，所述第一开关和第二开关的控制信号分别为BMC数字信号(data)以及其反相信号所述电压-电流转换模块和发送驱动模块的电路包括第二放大器、第四PMOS管、第四NMOS管、第三电阻、第三电容、第五PMOS管、第五NMOS管和第四电阻，所述第二放大器的正相端连接在第一开关和第二开关的连线上，所述放大器的输出端连接第四NMOS管栅极，所述第四NMOS管源极串联第三电阻，所述第三电阻的另一端接地，第四NMOS管漏极连接第四PMOS管漏极和栅极，第四PMOS管源极连接电源，所述第二放大器负相端连接第四NMOS管源极，所述第二放大器输出端还连接有第三电容第一端，第三电容第二端接地，所述第四PMOS管栅连接第五PMOS管栅极，第五PMOS管源极连接电源，漏极连接所述第四电阻，所述第四电阻的另一端连接第五NMOS管漏极，所述第五NMOS管源极接地，所述第五PMOS管漏极与CC线相连。所述信号幅度设置模块和转换速率控制模块的电路包括第三放大器、第六PMOS管、第七PMOS管、第八PMOS管、第九PMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第四电容、第五电容、第五电阻、第六电阻、第三开关和第四开关，所述第三放大器正相端连接相对于电源的外部参考电压vdd-vref，输出端连接第六PMOS管栅极，所述第六PMOS管源极依次串联第六电阻和第五电阻，第五电阻另一端连接电源，所述第六PMOS管漏极接地，所述第三放大器负相端连接在第五电阻和第六电阻的连接线上，所述第三放大器的输出端还连接第四电容第一端，所述第四电容另一端接所述电源，所述第七PMOS管源极、所述第八PMOS管源极和所述第九PMOS管源极连接所述电源，所述第七PMOS管漏极和栅极、所述第八PMOS管栅极和所述第九PMOS管栅极连接外部偏置电流ibias，所述第八PMOS管漏极连接第六NMOS管漏极，所述第六NMOS管漏极连接第六PMOS管栅极，所述第六NMOS管栅极还连接第七NMOS管栅极，所述第七NMOS管源极连接第六NMOS管源极和第六PMOS管源极，所述第七NMOS管漏极通过串联的第三开关和第四开关连接第九PMOS管漏极，所述第五电容并联在所述第九PMOS管源极与第三开关和第四开关的连线之间，所述第四开关和第三开关的控制信号分别为BMC数字信号data以及其反相信号所述电压-电流转换模块和发送驱动模块的电路包括第四放大器、第十PMOS管、第八NMOS管、第七电阻、第八电阻和第六电容，所述第四放大器正相端连接在所述第三开关和所述第四开关的连接线上，所述第四放大器的输出端连接第十PMOS管栅极，所述第十PMOS管漏极串联第八电阻，所述第八电阻的另一端连接第八NMOS管漏极，所述第八NMOS管源极接地，所述第十PMOS管源极串联第七电阻，第七电阻另一端连接电源，所述第四放大器负相端连接第十PMOS管源极，所述第四放大器的输出端还连接第六电容第一端，第六电容另一端连接电源，所述第十PMOS管漏极与CC线相连。本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种USB PD通信的BMC信号发送装置，其特征在于：包括依次连接的用于设置BMC发送信号的电压幅度并生成第一电压信号的信号幅度设置模块、用于对所述第一电压信号高低电平的转换速率进行控制并生成与所述第一电压信号幅度相同、转换速率不同的第二电压信号的转换速率控制模块、用于将第二电压信号转换为电流信号的电压‑电流转换模块和用于把电流信号转换为BMC发送信号并传送至CC线上的发送驱动模块。
【技术特征摘要】
1.一种USBPD通信的BMC信号发送装置，其特征在于：包括依次连接的用于设置BMC发送信号的电压幅度并生成第一电压信号的信号幅度设置模块、用于对所述第一电压信号高低电平的转换速率进行控制并生成与所述第一电压信号幅度相同、转换速率不同的第二电压信号的转换速率控制模块、用于将第二电压信号转换为电流信号的电压-电流转换模块和用于把电流信号转换为BMC发送信号并传送至CC线上的发送驱动模块。2.如权利要求1所述的USBPD通信的BMC信号发送装置，其特征在于：所述第一电压信号的电压幅度为1.125V，允许的偏差为±75mV。3.如权利要求1所述的USBPD通信的BMC信号发送装置，其特征在于：所述转换速率控制模块对所述第一电压信号高低电平的转换速率进行控制，使得信号上升和下降时间都不小于300ns。4.如权利要求1所述的USBPD通信的BMC信号发送装置，其特征在于：所述信号幅度设置模块和转换速率控制模块的电路包括组成负反馈回路的第一放大器、第一NMOS管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一开关、第二开关和第二电容，所述第一放大器正相端连接相对于地的外部参考电压vref，输出端与第一NMOS管的栅极相连，第一NMOS管的漏极连接供电电源，源极串联第二电阻和第一电阻，第一电阻另一端接地，所述第一放大器负相端连接在第一电阻和第二电阻之间的连线上，所述第一电容第一端连接第一放大器输出端，所述第一电容第二端接地，所述第一PMOS管的源极、所述第二PMOS管的源极和所述第三PMOS管的源极并联在所述第一NMOS管的源极端，所述第一PMOS管的栅极和漏极、所述第二PMOS管的栅极和所述第三PMOS管的栅极连接同一外部偏置电流(ibias)，所述第二PMOS管的漏极连接第二NMOS管的漏极和栅极，所述第二NMOS管的栅极连接所述第三NMOS管的栅极，所述第三PMOS管的漏极通过串联的第一开关和第二开关连接第三NMOS管的漏极，所述第二电容与第二开关和第三NMOS管组成串联的电路并联，所述第二NMOS管和第三NMOS管的源极接地，所述第一开关和第二开关的控制信号分别为BMC数字信号(data)以及其反相信号5.如权利要求4所述的USBPD通信的BMC信号发送装置，其特征在于：所述电压-电流转换模块和发送驱动模块的电路包括第二放大器、第四PMOS管、第四NMOS管、第三电阻、第三电容、第五PMOS管、第五NMOS管和第四电阻，所述第二放大器的正相端连接在第一开关和第二开关的连线上，所述放大器的输出端连接第四NMOS管栅极，所述第四NMOS管源极串联第三电阻，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁源超，邓琴，
申请(专利权)人：珠海智融科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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