串行连接传输器制造技术

技术编号:6950280 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种串行连接传输器,通过一对传输线耦接至串行连接接收器。该串行连接传输器包括分别耦接至该对传输线的一对传输端以及:差分放大器,用于在该对传输端产生一对差分输出电压;电压钳位电路,用于将该对传输端的该对差分输出电压钳位至一共模电压;以及控制电路,用于在数据传输期间,使能该差分放大器并禁止该电压钳位电路,并控制该对差分输出电压以共模电压传输给该串行连接接收器,且在非数据传输期间以及在该串行连接传输器向该串行连接接收器传输数据前,禁止该差分放大器并使能该电压钳位电路,以将该对传输端的该对差分输出电压钳位至该共模电压。上述串行连接传输器达到使接收端的电压初始振幅正常的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于串行连接传输器(serial link transmitter),特别是有关于串行连接传输器的数据传输。
技术介绍
串行连接数据传输广泛使用于计算机系统。串行连接传输系统的一范例为串行高级技术附件(Serial Advanced Technology Attachment,以下简称为 SATA)总线。SATA 总线是一种计算机总线,主要用来在计算机与光驱或硬盘驱动器等大容量储存装置间进行数据传输。在串行连接传输系统中,串行连接传输器经由通信信道或者计算机总线循序地以每次一数据比特,将数据比特传输至串行连接接收器(serial link receiver),以用于数据传输。串行连接数据传输的精确度与正确度对计算机系统是十分重要的。请参阅图1A。图IA为串行连接传输系统100的方块示意图。串行连接传输系统 100包括串行连接传输器102以及串行连接接收器104。串行连接传输器102包括一对差分传输端tX+与tx- (tx+为正传输端并且tx-为负传输端),并且串行连接接收器104包括一对差分接收端rx+与rx-(rx+为正接收端并且rx-为负接收端)。两条传输线分别将正传输端tx+与负传输端tx-耦接至正接收端rx+与负接收端rx-,其中两条传输线分别具有电容112及114(图IA中以等效电容器表示)。当串行连接传输器102传输数据时,串行连接传输器102在传输端tx+与tx-上产生一对差分输出电压(差分输出信号)Vtx+与Vtx_。 因为一般而言传输线的电容112及114都大于InF,所以仅有传输端tx+与tx-上的差分输出电压Vtx+与Vtx_的交流(alternate current)部分可通过传输线,由串行连接接收器104 所接收。请参阅图1B。图IB为图IA中串行连接接收器104所接收的信号的示意图。串行连接接收器104的两接收端rx+与rx-分别从传输线接收信号(电压)Vn+与VM_。串行连接接收器104包括两电阻器122及124 (图1A),分别将接收端rx+与rx-耦接至具有共模电压Vcvx的电压源126。在时期(Period)T11与T13中,串行连接传输器102不传输数据,并且接收端rx+与rx-的电压VM+与皆等于电压源126 (如图IA所示)的共模电压V。m rxo在时期T12中,串行连接传输器102经由传输线传输数据,并且接收端rx+与rx-的电压 Vrx+与在临界电压Vh Μ及Vux间摆动(swing)。请参阅图2。图2为包括现有技术串行连接传输器202的串行连接传输系统200 的方块示意图。串行连接传输器202包括差分放大器。差分放大器包括两个电阻为R的电阻器232、234、两差分输入晶体管236、238 (正输入晶体管236与负输入晶体管238)、开关对0、及电流源对2。电流源242提供电流I,ef。负传输端tx-耦接至电阻器232与正输入晶体管236的漏极,并且正传输端tx+耦接至电阻器234与负输入晶体管238的漏极。当串行连接传输器202传输数据时,开关240将电流源242耦接至差分输入晶体管236与238 的源极,并且差分放大器依据差分输入晶体管236与238的栅极电压(差分输入电压)Vin+ 与Vin-在输出端tx+与tx-上产生差分输出电压Vtx+与Vtx_。当串行连接传输器202不传输数据时,开关240将电流源242从差分输入晶体管236与238的源极解耦,由此禁止差分放大器,以降低串行连接传输器202的耗能。然而,现有技术的串行连接传输器202的电路结构导致传输端tx+与tx-上的差分输出电压Vtx+与Vtx_带有异常初始幅度(amplitude)以及异常初始水平。请参阅图3。图 3为图2所示传输端tx+与tx-以及接收端rx+与rx-的电压的范例示意图。其中,传输端tx+与tx-的电压Vtx+与Vtx_分别为差分输出电压Vtx+与Vtx_。串行连接传输器202在期间T31与I3中不传输数据,并且开关240将电流源242从差分输入晶体管M6与M8的源极解耦,以禁止差分放大器。因此,电阻器232与234不会有电流通过,并且由此将传输端 tx+与tx-的电压提升至电压源Vdd的电压。在期间T32的开始时,串行连接传输器202开始传输数据并在传输端tx+与tx-上产生差分输出电压Vtx+与Vtx_。然而,耦接传输端tx+ 与tx-以及接收端rx+与rx-的传输线具有电容212与214,并且需要一段时间才能逐渐地充电到共模电压V。m tx。如图3中所示,在传输线的电压达到共模电压V。m tx的稳定水平之前,传输端tx+与tx-上的差分输出电压Vtx+与Vtx_的平均水平偏离于共模电压V。m tx,并具有小于正常幅度(Viux-Vl J的振幅。其中,Vtx等于(、-。父!?/幻,共模电压乂^^等于 (VDDIrefXR/2),并且 VL—tx 等于(VDD_Iref X3R/4)。传输端tx+与tx-的差分输出电压Vtx+与Vtx_在信号传输(signaling)期间T32的异常初始振幅导致接收端rx+与rx-的电压Vn+与也具有异常初始振幅。请参阅图3, 在信号传输期间T32中,接收端rx+与rx-的电压Vn+与Vn-也具有小于正常幅度(VHrx)的初始振幅,导致电压与之间差分接收信号的初始幅度减少。其中,Vh m等于 (Vcm_rx+IrefXR/4),并且等于(Vcvx-Iref X R/4)。若串行连接接收器,例如SATA接收器, 测量接收信号的初始幅度以取得用于带外(Out-Of-Band,以下简称为00B)判断的参考,则接收信号的减少的初始幅度会导致OOB的误判,使串行连接传输系统200的效能下降。因此,需要一种串行连接传输器,可产生带有可接受的初始振幅的信号。
技术实现思路
为解决接收端的电压初始振幅异常的问题,本专利技术提供一种串行连接传输器。在一实施方式中,该串行连接传输器通过一对传输线耦接至串行连接接收器。该串行连接传输器包括分别耦接至该对传输线的一对传输端以及差分放大器,用于在该对传输端产生一对差分输出电压;电压钳位电路,用于将该对传输端的该对差分输出电压钳位至一共模电压;以及控制电路,用于在数据传输期间,使能该差分放大器并禁止该电压钳位电路,并控制该对差分输出电压以共模电压传输给该串行连接接收器,且在非数据传输期间以及在该串行连接传输器向该串行连接接收器传输数据前,禁止该差分放大器并使能该电压钳位电路,以将该对传输端的该对差分输出电压钳位至该共模电压。上述串行连接传输器通过将串行连接传输器通过一对传输线耦接至串行连接接收器,在数据传输期间,差分输出电压以共模电压传输给串行连接接收器,以及在非信号传输期间且串行连接传输器向串行连接接收器传输数据前,该串行连接传输器将传输端的差分输出电压钳位至共模电压,达到使接收端的电压初始振幅正常的效果。附图说明图IA为串行连接传输系统的方块示意图。图IB为图IA中串行连接接收器所接收的信号的示意图。图2为包括现有技术串行连接传输器的串行连接传输系统的方块示意图。图3为图2所示传输端tx+与tx-以及接收端rx+与rx_的电压的范例示意图。图4为依据本专利技术一实施方式的串行连接传输系统的方块示本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种串行连接传输器,通过一对传输线耦接至串行连接接收器,该串行连接传输器包括分别耦接至该对传输线的一对传输端以及:差分放大器,用于在该对传输端产生一对差分输出电压;电压钳位电路,用于将该对传输端的该对差分输出电压钳位至一共模电压;以及控制电路,用于在数据传输期间,使能该差分放大器并禁止该电压钳位电路,并控制该对差分输出电压以共模电压传输给该串行连接接收器,且在非数据传输期间以及在该串行连接传输器向该串行连接接收器传输数据前,禁止该差分放大器并使能该电压钳位电路,以将该对传输端的该对差分输出电压钳位至该共模电压。

【技术特征摘要】
2008.02.01 US 61/025,335;2008.11.06 US 12/265,7741.一种串行连接传输器,通过一对传输线耦接至串行连接接收器,该串行连接传输器包括分别耦接至该对传输线的一对传输端以及差分放大器,用于在该对传输端产生一对差分输出电压; 电压钳位电路,用于将该对传输端的该对差分输出电压钳位至一共模电压;以及控制电路,用于在数据传输期间,使能该差分放大器并禁止该电压钳位电路,并控制该对差分输出电压以共模电压传输给该串行连接接收器,且在非数据传输期间以及在该串行连接传输器向该串行连接接收器传输数据前,禁止该差分放大器并使能该电压钳位电路, 以将该对传输端的该对差分输出电压钳位至该共模电压。2.如权利要求1所述的串行连接传输器,其特征在于,该对传输端包括正传输端及负传输端,该对差分输入电压包括正输入电压与负输入电压,该差分放大器包括第一电阻器,耦接于第一开关与该负传输端之间;该第一开关,依据控制信号将该第一电阻器耦接至第一高电压源;第二电阻器,耦接于第二开关与该正传输端之间;该第二开关,依据该控制信号将该第二电阻器耦接至该第一高电压源;第一晶体管,耦接于该负传输端与节点之间,包括耦接至该正输入电压的栅极;第二晶体管,耦接于该正传输端与该节点之间,包括耦接至该负输入电压的栅极;以及电流源,耦接于该节点与接地电压之间,当由该控制信号导通时从该节点汲取电流。3.如权利要求1所述的串行连接传输器,其特征在于,当该串行连接传输器不传输数据至该串行连接接收器时,该电压钳位电路依据表示启动数据传输的信号以将该对传输端的该对差分输出电压钳位至该共模电压。4.如权利要求3所述的串行连接传输器,其特征在于,该表示启动数据传输的信号对应于带外信号传输。5.如权利要求2所述的串行连接传输器,其特征在于,该控制电路通过该控制信号截止该第一开关以将该第一电阻器与该高电压源解耦,并通过该控制信号截止该第二开关以将该第二电阻器与该高电压源解耦,来禁止该差分放大器。6.如权利要求5所述的串行连接传输器,其特征在于,该电压钳位电路包括 第三电阻器,耦接于一第三开关与一第二高电压源之间;该第三开关,当由与该控制信号反向的反向控制信号导通时将该第三电阻器耦接至该负传输端;第四电阻器,耦接于一第四开关与该第二高电压源之间; 该第四...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵冠华洪志谦邱宝成
申请(专利权)人:联发科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:71

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