【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及兼容电路设计，尤其涉及一种兼容差分线路的设计方法及兼容差分线路。
技术介绍
1、差分电路是一种电子电路，可以将两个输入信号的差值放大并转换为单一的输出。差分信号通常表示为两个输入信号之间的电位差。
2、芯片通过pcie 2.0和usb 3.0集成物理层ip与主机进行通信,该ip pcie/usb共享数据差分传输电路，但pcie 2.0和usb3.0不能同时工作，所以需要设计兼容两者传输的外部电路。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的上述问题中的至少一部分问题，本专利技术提供一种兼容差分线路的设计方法，包括：
2、确定每一种差分信号匹配的差分数据线路的特征阻抗；
3、确定差分数据线路之间特征阻抗的交叉值作为兼容差分线路的阻抗；以及
4、根据兼容差分线路的阻抗确定兼容差分线路的尺寸参数。
5、进一步地，所述兼容差分线路为fr4板材的边缘耦合微带线，其从上到下依次包括信号走线层、介质层以及基准层，其中信号走线层包括2条差分走线，二者之间不接触。
6、进一步地，根据下述阻抗计算公式控制差分走线线宽w、差分走线厚度t、介质层厚度h以及差分走线之间间距s，以使得所述兼容差分线路的阻抗达到要求：
7、zdiff＝2*z[1-0.48exp(-0.96s/h)]
8、
9、其中，zdiff表示兼容差分线路的阻抗，z表示差分走线的特性阻抗,s表示差分走线之间的间距,εr表示介电
10、进一步地，所述兼容差分线路为fr4板材的边缘耦合带状线，其包括信号走线层和基准层，其中所述基准层位于所述信号走线层的两侧，所述信号走线层包括介质层和位于介质层中的2条差分走线，差分走线之间不接触。
11、进一步地，根据下述阻抗计算公式控制差分线线宽w、差分线厚度t、介质层厚度h以及差分线之间间距s，以使得所述兼容差分线路的差分阻抗达到要求：
12、zdiff＝2*z[1-0.37exp(-2.9s/b)]
13、
14、其中，zdiff表示兼容差分线路的阻抗，z表示差分走线的特性阻抗,s表示差分走线之间的间距,εr表示介电常数,h表示差分走线与基准层之间的介质厚度,t表示差分走线的厚度。
15、本专利技术还提供一种差分数据传输系统，包括：
16、芯片，其具有第一数据端口和第二数据端口，以传输第一差分信号和第二差分信号，且所述芯片能够发送切换信号；
17、兼容差分线路，其连接所述芯片与差分数据切换模块，且所述兼容差分线路的阻抗满足传输第一差分信号和第二差分信号的阻抗要求，能够传输第一差分信号和第二差分信号；以及
18、差分数据切换模块，其被配置为根据所述芯片发送的切换信号切换相应的差分数据线路。
19、进一步地，还包括：
20、第一连接器，其通过第一差分数据线路与所述差分数据切换模块连接；以及
21、第二连接器，其通过第二差分数据线路与所述差分数据切换模块连接。
22、进一步地，还包括指示模块，其被配置为接收所述芯片发送的切换信号，并指示所述芯片的工作模式。
23、进一步地，所述当芯片传输的选择信号为高电平时,通过指示模块指示第一工作模式，其中在所述第一工作模式中所述第一数据端口传输所述第一差分信号；
24、当选择信号为低电平时,先经过反相器将信号调整为高电平,再通过指示模块指示为第二工作模式，其中在所述第二工作模式中所述第二数据端口传输所述第二差分信号。
25、进一步地，所述兼容差分线路的阻抗值为第一差分数据线路的特征阻抗与第二差分数据线路的特征阻抗的交叉值。
26、进一步地，若所述芯片的第一数据端口工作，所述芯片发送切换信号至所述差分数据切换模块，所述差分数据切换模块连接所述第一差分数据线路，断开与所述第二差分数据线路之间的连接；以及
27、若所述芯片的第二数据端口工作，所述芯片发送切换信号至所述差分数据切换模块，所述差分数据切换模块连接所述第二差分数据线路，断开与所述第一差分数据线路之间的连接。
28、本专利技术至少具有下列有益效果：(1)通过调整兼容差分线路和2个独立的差分数据线路的差分阻抗参数实现了兼容设计，只需要1个pcb电路板，减少了pcb电路板个数；(2)该兼容线路设计方法可以适用于所有差分阻抗特征值容忍度有交叉的高速信号兼容设计；(3)与常规高速信号切换电路相比，只需要芯片内部做pcie/usb模式切换时，将切换信号发送给切换模块实现差分线路的切换，不需要单独的硬件控制,节省了成本；(4)通过模式指示模块,很容易分辨当前ip核的工作模式。
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1.一种兼容差分线路的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的兼容差分线路的设计方法，其特征在于，所述兼容差分线路为FR4板材的边缘耦合微带线，其从上到下依次包括信号走线层、介质层以及基准层，其中信号走线层包括2条差分走线，二者之间不接触。
3.根据权利要求2所述的兼容差分线路的设计方法，其特征在于，根据下述阻抗计算公式控制差分走线线宽w、差分走线厚度t、介质层厚度h以及差分走线之间间距s，以使得所述兼容差分线路的阻抗达到要求：
4.根据权利要求1所述的兼容差分线路的设计方法，其特征在于，所述兼容差分线路为FR4板材的边缘耦合带状线，其包括信号走线层和基准层，其中所述基准层位于所述信号走线层的两侧，所述信号走线层包括介质层和位于介质层中的2条差分走线，差分走线之间不接触。
5.根据权利要求4所述的兼容差分线路的设计方法，其特征在于，根据下述阻抗计算公式控制差分线线宽w、差分线厚度t、介质层厚度h以及差分线之间间距s，以使得所述兼容差分线路的差分阻抗达到要求：
6.一种差分数据传输系统，其特征在于，包括：p>
7.根据权利要求6所述的差分数据传输系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求6所述的差分数据传输系统，其特征在于，还包括指示模块，其被配置为接收所述芯片发送的切换信号，并指示所述芯片的工作模式。
9.根据权利要求8所述的差分数据传输系统，其特征在于，所述当芯片传输的选择信号为高电平时,通过指示模块指示第一工作模式，其中在所述第一工作模式中所述第一数据端口传输所述第一差分信号；
10.根据权利要求6所述的差分数据传输系统，其特征在于，所述兼容差分线路的阻抗值为第一差分数据线路的特征阻抗与第二差分数据线路的特征阻抗的交叉值。
11.根据权利要求7所述的差分数据传输系统，其特征在于，若所述芯片的第一数据端口工作，所述芯片发送切换信号至所述差分数据切换模块，所述差分数据切换模块连接所述第一差分数据线路，断开与所述第二差分数据线路之间的连接；以及
...【技术特征摘要】
1.一种兼容差分线路的设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的兼容差分线路的设计方法，其特征在于，所述兼容差分线路为fr4板材的边缘耦合微带线，其从上到下依次包括信号走线层、介质层以及基准层，其中信号走线层包括2条差分走线，二者之间不接触。
3.根据权利要求2所述的兼容差分线路的设计方法，其特征在于，根据下述阻抗计算公式控制差分走线线宽w、差分走线厚度t、介质层厚度h以及差分走线之间间距s，以使得所述兼容差分线路的阻抗达到要求：
4.根据权利要求1所述的兼容差分线路的设计方法，其特征在于，所述兼容差分线路为fr4板材的边缘耦合带状线，其包括信号走线层和基准层，其中所述基准层位于所述信号走线层的两侧，所述信号走线层包括介质层和位于介质层中的2条差分走线，差分走线之间不接触。
5.根据权利要求4所述的兼容差分线路的设计方法，其特征在于，根据下述阻抗计算公式控制差分线线宽w、差分线厚度t、介质层厚度h以及差分线之间间距s，以使得所述兼...
【专利技术属性】
技术研发人员：高柯柯，
申请(专利权)人：至成微科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：
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