一種低功率差分接收器輸入電路制造技術

一種低功率差分接收器輸入電路，采用n-溝道/p-溝道晶體管對調整差分輸出信號的電壓電平。第一n-溝道/p-溝道晶體管對連接到第一輸出端且第二n-溝道/p-溝道晶體管對連接到第二輸出端。分別施加到第一和第二輸入端的第一和第二差分信號分別通過第一和第二電阻傳遞到所述第一和第二輸出端。第一差分信號施加到的第二n-溝道/p-溝道晶體管對的柵極，從而調整所述第二輸出端的電壓電平。類似地，第二差分信號施加到第一n-溝道/p-溝道晶體管對的柵極，從而調整第一輸出端的電壓電平。

【技術實現步驟摘要】
一種低功率差分接收器輸入電路
:本專利技術一般涉及接口電路，更具體地說，用于接收差分數字信號的接收器輸入電路。
技術介紹
:接口電路促進了一個傳輸源如計算機和一個傳輸目的地如調制解調器、打印機或另一臺電腦之間的數字信息的串行或并行傳輸。接口電路包括傳輸線驅動器，其將第一形式的數據信號(例如TTL)轉換到RS (推薦標準)信號，其在數據傳輸線上進行傳輸，以及接收器將RS信號轉換成指定設備能接受的數據信號(例如TTL)。接口電路的設計典型地滿足幾個接口標準之一，包括以下常用已知類型:RS_232，RS-423，和RS-485。這些接口標準中的每一個都定義信號和負載等參數，通過一個線路驅動器電路可以成功地接收所產生的數據信號且可以由接收器電路轉換，提供同時滿足相同接口標準的線路驅動器和接收器電路。最古老的接口標準RS-232，其支持相隔最大距離為15米的單一傳輸源和單一傳輸目的地之間單向的通信。比特傳輸限制在20K比特/秒，并基于+5至+15伏的一個單端傳輸信號的傳輸電平表不邏輯低信號，-5到-15伏的傳輸電平代表邏輯高電平信號。然而，隨著計算機和外圍設備之間的相互作用變得越來越復雜，由于其低的傳輸速率和缺乏靈活性，RS-232標準的使用已經變得有限。采用該RS-423標準在應用程序中提供更快和更靈活的數據傳輸，其超出RS-232標準的性能。RS-423標準，支持100K比特/秒的比特傳輸速率且傳輸長度可達1200米。另外，RS-423標準允許同時從一個發射器電路傳輸到多達10個接收器電路。但是，類似的RS-232標準、RS-423標準使用了單端傳輸信號，從而限制了它的比特傳輸速率。該RS-422和RS-485標準克服了 RS-232和RS-423標準的比特傳輸速率的限制問題。而不是單端傳輸信號，RS-422和RS-485標準采用具有一個共模電壓電平并通過不同的偏移電壓的第一差模信號和第二差分信號。通過使用差模信號，這些標準的最大比特傳輸速率為IOM比特/秒(在短距離內)，并且這些信號可以傳輸到1200米(在低數據傳輸速率)。在RS-422和RS-485標準下，接收器電路的輸入端接收到的差分信號必須相差200mV或更多，-7V至+12V的一個共模電壓可能各不相同。例如，如果第一輸入信號是+10V，然后第二輸入電壓必須比10.2V大或小于9.8V。圖4所示的簡化的RS-485接收器電路400包括輸入端INl和IN2，其從RS-485發送器電路(圖中未示出)中接收差分輸入信號。輸入端INl和IN2通過電阻器RAl (例如80kΩ )和RA2 (例如80kΩ )分別連接到輸出端子OUTl和0UT2。一個穩壓器401的參考電壓VREF通過電阻器RBl (例如20k Ω )和RB2 (例如20k Ω )分別施加到輸出端OUTl和0UT2。值得注意的是，所選電阻器RA1、RA2、RBl和RB2相對應的電阻值與本專利技術的實施例(在下面討論)所公開的RS-485中使用的電阻值相對應。為了符合RS-485標準的要求，需要穩壓器401提供一個穩定的超過共模輸入電壓的寬范圍的值為2.5V的參考電壓VREF (如上面提到的，根據RS-485標準，輸入電壓范圍為-7V到+12V)。為了滿足這一穩定電壓的要求，穩壓器401的I。。超過施加到輸入端INl和IN2的最大輸入電流的2倍。當輸入端INl處的電壓為12伏，且輸入端IN2的電壓假定約為12伏，注釋狀1+狀2=1?1+1?2=10(^0，則在輸入端INl或IN2的電流約等于(12V-2.5V)/IOOkQ =95 μ A0因此，穩壓器401的I。。必須大于兩倍的95 μ A或大于190 μ Α。值得注意的是，Irc不能減少，即使輸入信號是小于12V。因此，現有技術的接收器輸入電路消耗大量的功率。
技術實現思路
:根據本專利技術產生的一個低功率的差分接收器電路使用在第一輸入端接收到的第一差分輸入信號，從而通過第二輸出端控制所發送的第二差分輸出信號，且第二輸入端接收的第二差分輸入信號通過第一輸出端控制所發出的第一差分輸出信號。通過第一 η-溝道晶體管和第一 P-溝道晶體管控制第一輸出信號，其中，所述第一 η-溝道和P-溝道晶體管的漏極通過電阻器連接到第一輸出端，所述第一 η-溝道和P-溝道晶體管的源極分別連接到第一和第二電壓源，第一 η-溝道和P-溝道晶體管的柵極連接到第二差分輸入信號。類似地，通過第二 η-溝道晶體管和P-溝道晶體管控制第二輸出信號，其中所述第二 η-溝道和P-溝道晶體管的漏極通過電阻連接到所述第二輸出端，第二 η-溝道和P-溝道晶體管的源極分別連接到所述第一和第二電壓源，第二 η-溝道和P-溝道晶體管的柵極連接到所述第一差分輸入信號。由于這種結構，所述第一和第二差分輸入信號可能衰減且通過第一和第二輸出端傳輸到后續的接收器級，而不會失去信號之間的差分關系，而不需要一個參考電壓，其產生的系統高電流導致高功耗。本專利技術的技術解決方案: 本專利技術是針對一個差分接收器的輸入級，其通過消除穩壓器的需要來大幅度降低現有技術上的功耗，從而減少所需的工作電流。對比專利文獻:CN201178428Y低電壓差分信號接收器中的比較電壓故障防護電路 200820071689.7【附圖說明】:本專利技術的這些和其它特征、方面和優點在下面的描述、所附的權利要求書和附圖里將變得更好理解，其中:圖1示出了根據本專利技術的第一低功耗的差分接收器電路；圖2示出了結合本專利技術的第二低功耗的差分接收器電路；圖3 (A)示出一個相當于圖2中低功耗差分接收器電路的接收器電路，其輸入端懸空；圖3 (B)示出一個相當于圖3 (A)中接收器電路的簡化版本；圖4示出了現有技術下符合RS-485串行接口標準的接收器電路。【具體實施方式】:第一實施例圖1示出了根據本專利技術的第一低功耗的差分接收器輸入級100。接收器輸入級100包括用于接收由發送電路(圖中未示出)產生的差模輸入信號的第一和第二輸入端INl和IN2。差分輸出信號通過接收器的輸入級100進行衰減且在第一輸出端OUTl和第二輸出端0UT2上進行傳輸。如圖1所示，接收器的輸入級100包括連接到第一輸出級OUTl的第一晶體管對(Mil和M12)以及連接到第二輸出級0UT2的第二晶體管對(M13和M14)。輸入端INl連接到第一節點N11，其通過一個電阻器Rll依次連接到第一輸出端OUTl。類似地，第二輸入端IN2連接到第二節點N12，其通過一個電阻器R12連接到第二輸出端0UT2。此外，第一輸出端OUTl通過一個電阻器R13連接到第一 P-溝道場效應管Mll的漏極，并通過一個電阻器R14連接到第一 η-溝道場效應管Μ12的漏極。第一 ρ-溝道場效應管Mll的源極連接到第一電壓源Vl且第一 η-溝道場效應管Μ12的源極連接到第二電壓源V2。值得注意的是，在某些應用中電阻器R13和R14也可以省略。第一 P-溝道場效應管Mll的柵極和第一 η-溝道場效應管Μ12的柵極連接到第二節點Ν12且局部被Ν12處的電壓控制。類似地，第二輸出端0UT2通過一個電阻器R15連接到第二 P-溝道場效應管Μ13的漏極且通過一個電阻器R16連接到第二 η-溝道場效應管Μ14的漏極。第二 ρ_溝道本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低功率差分接收器輸入電路，其特征是：其用于將分別具有第一和第二電壓電平的第一和第二差分輸入信號轉換成分別具有第三個和第四電壓電平的第一和第二差分輸出信號，該接收器電路包括：用于分別接收第一和第二差分輸入信號的第一和第二輸入端；用于分別發送所述第一和第二差分輸出信號的第一和第二輸出端；連接在第一輸入端和第一輸出端之間的第一電阻器；連接在第二輸入端和第二輸出端之間的第二電阻器；第一p?溝道場效應管，其漏極連接到第一輸出端；第一n?溝道場效應管，其漏極連接到第一輸出端；第二p?溝道場效應管，其漏極連接到第二輸出端；第二n?溝道場效應管，其漏極連接到第二輸出端；其中所述第一輸入端連接到第二p?溝道場效應管的柵極和第二n?溝道場效應管的柵極，使得第一電壓電平控制第二p?溝道場效應管和第二n?溝道場效應管的電導率，由此在第二輸出端產生第二差分輸出信號；其中所述第二輸入端連接到第一p?溝道場效應管的柵極和第一n?溝道場效應管的柵極，使得所述第二差分輸入信號的第二電壓控制第一p?溝道場效應管和第一n?溝道場效應管，從而第一輸出端產生第一差分輸出信號。

【技術特征摘要】
1.一種低功率差分接收器輸入電路，其特征是:其用于將分別具有第一和第二電壓電平的第一和第二差分輸入信號轉換成分別具有第三個和第四電壓電平的第一和第二差分輸出信號，該接收器電路包括:用于分別接收第一和第二差分輸入信號的第一和第二輸入端；用于分別發送所述第一和第二差分輸出信號的第一和第二輸出端；連接在第一輸入端和第一輸出端之間的第一電阻器；連接在第二輸入端和第二輸出端之間的第二電阻器；第一 P-溝道場效應管，其漏極連接到第一輸出端；第一 η-溝道場效應管，其漏極連接到第一輸出端；第二 P-溝道場效應管，其漏極連接到第二輸出端；第二 η-溝道場效應管，其漏極連接到第二輸出端；其中所述第一輸入端連接到第二 P-溝道場效應管的柵極和第二 η-溝道場效應管的柵極，使得第一電壓電平控制第二 P-溝道場效應管和第二 η-溝道場效應管的電導率，由此在第二輸出端產生第二差分輸出信號；其中所述第二輸入端連接到第一P-溝道場效應管的柵極和第一 η-溝道場效應管的柵極，使得所述第二差分輸入信號的第二電壓控制第一 P-溝道場效應管和第一 η-溝道場效應管，從而第一輸出端產生第一差分輸出信號。2.根據權利要求1所述的一種低功率差分接收器輸入電路，其特征是:第一P-溝道晶體管的漏極通過第三電阻器連接到第一輸出端；第一 η-溝道晶體管的漏極通過第四電阻器連接到第一輸出端；第二 P-溝道晶體管的漏極通過第五電阻器連接到第二輸出端；第二η-溝道晶體管的漏極通過第六電阻器連接到第二輸出端。3.根據權利要求1所述的一種低功率差分接收器輸入電路，其特征是:其用于將第一和第二差分輸入信號轉換成第一和第二差分輸出信號，該接收器電路包括:第一和第二輸入端子，用于分別接收第一和第二差分輸入信號，第一和第二輸入端分別連接到第一和第二節點；第一輸出端通過第一電阻器連接到第一節點；第二輸出端通過第二電阻器連接到第二節點；第一類型的第一晶體管，其柵極連接到第二節點，其源極連接到第一電壓源且漏極連接到第一輸出端；第二類型的第二晶體管，其柵極連接到第二節點，其漏極連接到第一輸出端且源極連接到第二電壓源；第一類型的第三晶體管，其柵極直接連接到第一結點，其源極連接到第一電壓源且漏極連接到第二輸出端；第二類型的第四晶體管，其柵極直...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：蘇州貝克微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：