TW201032476A - Signal converting device - Google Patents

Description

201032476 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種轉換裝置，特別是一種可改善訊號 品質之轉換裝置。 . 【先前技術】 . 如第1A圖所示，一般在電子電路中為了使差動訊號 * Sa、Sb可轉換為單端訊號So，常使用比較器來實施。然 而，差動訊號之傳輸線路常存在著阻容遲滯效應 ® (RC-delay effect)，使得訊號 Sa、Sb 在上升緣（rising edge) 或下降緣（falling edge)處具有較差之斜率（bad slope)，如 圖中up與dn處所示。如此，如第1B圖所示，將使差動 訊號中訊號Sa上升緣up之中心點T1與訊號Sb下降緣 dn之之中心點T2不在同一時間點，而發生偏移（skew)現 象’而導致輸出訊號So之品質不良。 【發明内容】 成提升訊號品質之功效。 本發明之一實施例提供了一種轉換裝置，其具有一第 一：：端帛二輸入端與一輸出端，該轉換裝置包含有 :輸：：路用與—第二電路，第一電路係耗接第-輸入端 決=對：依據第一輸入端接收之-第-輸入訊號來 决疋疋否對該輸出端充電，以 路係耦桩·^铉 翰出訊號。而第二電 '锅接°玄第二輸入端與該輸出端，田、 接收之—第_ 用以依據第二輸入端 生該輸出訊號。其中，上述第 二輪出端放電’以產 江第輸入訊號與第二輸入訊號 鲁 4 201032476 彼此為差動訊號，且第一電路與該第二電路係依據第一輪 入訊號與第二輸入訊號之相同波形轉態位置來決定該輸 出訊號電壓位準之轉態方式。 本發明之另一實施例提供了一種轉換裝置’該轉換裝 . 置包含有一接收端與一轉換電路。接收端係用以接收一組 • 差動訊號，此組差動訊號包含一第一輸入訊號與一第二輸 * 入訊號。而轉換電路連接於接收端，且轉換電路依據第一 輸入訊號與第二輸入訊號之一第一波形轉態來產生一輸 Ο 出訊號。其中’輸出訊號由_第一暫態電壓值轉變為一第 二暫態電壓值係由第一輸入訊號之第一波形轉態所決 定；而輸出訊號由第二暫態電壓值轉變為第一暫態電壓值 則由第二輸入訊號之第一波形轉態所決定。 本發明實施例之轉換裝置，可僅透過差動訊號的上升 緣或下降緣，來控制單端輸出訊號，進而達成改善訊號品 質之功效。 【實施方式】 第2A圖顯示本發明一實施例之轉換裝置之示意圖。 ® 轉換裝置100可用以進行差動訊號轉單端訊號之處理，其 ·> 包含有一第一電路101與一第二電路102。其中，轉換裝 * 置100之輸入輸出部分包含有一第一輸入端1〇〇a、一第 二輸入端100b與一輸出端I00c。 第一電路101耦接於第一輸入端l〇〇a與輸出端100c 之間’用以依據第一輸入端100a接收之一第一輸入訊號 S1，決定是否對輸出端iooc充電，以產生一輸出訊號s〇; 且第一電路101包含一反相器l〇la與一第一開關1〇3， 5 201032476 其中，一實施例該第一開關103可為一 PM〇s電晶體。 第二電路102耦接於第二輸入端100b與輸出端100c 之間’用以依據第二輸入端100b接收之一第二輸入訊號 S2,決定是否對輸出端1〇〇c放電，以產生該輸出訊號s〇; 且第一電路包含兩個反相器i〇2a、102b、以及一第

• 二開關104 ’其中’ 一實施例該第二開關104可為一 NMOS ^ 電晶體。 • 其中’上述第一輸入訊號S1與第二輸入訊號S2為差 φ 動訊號，且第一電路101與第二電路102係依據第一輸入 訊號S1與第二輸入訊號S2之相同波形轉態位置來決定該 輸出訊號So電壓位準之轉態。而第一輸入訊號si與該第 二輸入訊號S2之波形轉態位置可同時為之輸入訊號之上 升緣（rising edge)位置。 於一實施例中，上述反相器101a與102a之選擇採用 特性實質上相同的反相器來實施，例如利用電路佈局 (circuit layout)相同方式使反相器101a與102a之轉換電 - 壓點相同。而第一電路101與第2電路102之反相器數目 ® 不限於此，另一實施例中兩電路中反相器數目多寡可依設 計者任意調整，例如第一電路101設有三個反相器，第二 ， 電路102設有四個反相器。 本實施例中’該反相Is l〇la麵接至第一輸入端 100a，接收第一輸入訊號S1，並轉換第一輸入訊號si之 相位，以輸出一第一反相訊號IS1。而反相器102a，麵接 至第二輸入端1 〇〇b，轉換第二輸入訊號S2之相位，以輪 出第一第二反相訊號IS2至反相器102b，再透過反相器 6 201032476 102b轉換相位，以輸出第一第三反相訊號IS3。其中，第 一輸入訊號S1與第二輸入訊號S2互為差動訊號。 本實施例中，第一開關103之PMOS電晶體之閘極端 輕接至反相器101 a，第二開關1 〇4之NMOS電晶體之閘 . 極端耦接至反相器1 〇2b ;電晶體1 〇3之源極耦接一電源 、 S’電晶體104之源極接地G;且電晶體103、104之沒極 端與輸出端100c相互耗接。 為了清楚說明本發明一實施例之轉換裝置1〇〇的運作 ❹ 原理’該轉換裝置100係以輸入差動訊號S1與S2之上升 緣來作為控制之依據，請同時參考第2A、2B、2C圖。 當前級電路BLOCK_A輸出第一輸入訊號S1與第二 輸入訊號S2時，轉換裝置1〇〇接收該兩差動訊號si與 S2»接著’第一電路ιοί接收差動訊號si。差動訊號S1 由邏輯〇轉態至邏輯1時，反相器1〇la產生一由邏輯} 轉態至邏輯0之第一反相訊號IS1，而驅動第一開關1〇3, 使第一開關103導通（On)對輸出端100c充電。如第2B圖 圖面左邊之圖示所示’差動訊號S1上升緣Up 1之電壓位 ® 準逐漸提高時，輸出訊號So之電壓位準亦逐漸提高而使 輸出訊號So由邏輯〇轉態至邏輯1。此時差動訊號S2乃 4 由邏輯1轉態至邏輯0 ’經過兩反相器102a、102b後， 第三反相訊號IS3仍為邏輯0使第二開關1 〇4關閉（Off)， 故此時差動訊號S2由邏輯1轉態至邏輯〇之過程不致影 響輸出訊號So。 反之，當差動訊號S1由邏輯1轉態至邏輯〇時，經 過反相器101a後，第一反相訊號IS1為邏輯1使第一開 7 201032476 關103關閉（Off)，故此時差動訊號S1由邏輯1轉態至邏 輯0之過程不致影響輸出訊號So。參考第2B圖圖面中間 之圖示所示，此時差動訊號S2由邏輯〇轉態至邏輯1， 經過兩反相器l〇2a、102b後，第三反相訊號IS3為邏輯1 , 使第二開關104導通（On)而使輸出端100c放電，輸出訊 . 號s〇之電壓位準亦逐漸下降而使輸出訊號So由邏輯1 ' 轉態至邏輯〇。。 本發明實施例之轉換裝置100依據兩差動訊號S1、 ® S2之上升緣對差動訊號之控制，以產生之輸出訊號之波 形圖。如將第2B圖圖面左邊與中間之圖示重疊而產生如 第2B圖圖面右邊之圖示，由該右邊圖面可知，兩差動訊 喊SI S2之上升緣之斜率近似’使輸出訊號s〇由邏輯〇 轉態至邏輯1之轉態曲線P1和輸出訊號So由邏輯1轉態 至邏輯0之轉態曲線P2兩者之交點Tp接近於 、 （VH+VL)/2，因此輸出訊號s〇有較好的品質。 再者，假設因為前級電路BL〇CK—A、傳輸線路之阻 _ 今遲滯效應（RC_delay effect)，或其他製程…等環境因 : 素使得差動讯號S1、S2在上升緣（rising edge)處由原先 • 較好之斜率Q1變成較差之斜率Q2,如第2C圖所示，輸 出tp號So的電壓轉態曲線ρι與p2之交點Τρ發生偏移， 但是其偏移之方式與位置卻仍被轉換裝置1〇〇適當控 制，使偏移後之交點邶仍接近於（Vh+Vl)/2，而維持輸出 訊號So的品質。 〇因此，本發明實施例之轉換裝置100 ,可針對差動訊 號S1、S2之兩者上升緣來控制以產生輸出訊號s〇，而解 8 201032476 決習知技術因為訊號發生偏移而發生錯誤之問題。 須注意，本發明實施例之轉換裝置亦可針對輸入差動 訊號SI、S2之兩者之下降緣（faning edge)來進行控制， 以產生輸出訊號。如第3A圖顯示，本發明一實施例之轉 換裝置300包含有一第一電路301與一第二電路302。其 . 中，轉換裝置3〇〇之輸入輸出部分包含有一第一輸入端 300a、一第·一輸入端300b與一輸出端300c。而第一電路 • 301包含一反相器301a與一第二開關303 ;第二電路302 φ 則包含兩個反相器302a、302b、以及一第二開關304。須 注意，熟悉本領域之技術者應能理解，轉換裝置300之架 構與各元件之功能與轉換裝置100大致相同，因此不再重 複贅述。 於此實施例中’差動訊號S1由邏輯1轉態至邏輯〇 時，經過兩反相器302a、302b後使開關303導通（On)， 而輸出訊號So之電壓位準亦逐漸提高由邏輯〇轉態至邏 輯1。此時差動訊號S2由邏輯0轉態至邏輯1，經過反相 ' 器301a後使開關304關閉（Off)，故差動訊號S2由邏輯〇 ® 轉態至邏輯1之過程不致影響輸出訊號So。反之，當差 動訊號S2由邏輯1轉態至邏輯0時，經過反相器301a後 f 使開關304導通（On)，而輸出訊號So之電壓位準由邏輯 1轉態至邏輯〇。此時差動訊號S1由邏輯〇轉態至邏輯1， 經過反相器302a與302b後使開關303關閉（Off)，故差動 訊號S1由邏輯〇轉態至邏輯1之過程不致影響輸出訊號 So。 於本實施例中，假設反相器302a、301a因為製程變 9 201032476 動而使其轉換電壓點變動，而使差動訊號s]、S2在下降 緣（falling edge)處原本於點使s〇的電壓轉態，變成於 R2點方使So的電壓轉態，如第3B圖所示，導致輸出訊 號So的電麼轉態曲線ρι與p2之交點τρ發生偏移，但 是其偏移之方式與位置卻仍被轉換裝置1 〇〇適當控制，使 . 偏移後之交點Τρ仍接近於（Vh+Vl)/2，而維持輸出訊號 * So的品質。 • 综上所述，本發明實施例之轉換裝置，可僅透過差動 • 訊號的上升緣或下降緣，來控制單端輸出訊號，進而達成 改善訊號品質之功效。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請 專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋2 201032476 【圖式簡單說明】 第1A圖顯示一習知轉換裝置之示意圖。 第1B圖顯示第1A圖轉換裝置運作時輸出電壓之波形圖。 第2A圖顯示本發明一實施例之轉換裝置之示意圖。 第2B圖顯示第2A圖之輸入訊號與輸出訊號之波形圖。 . 第2C圖顯示第2A圖之輸入訊號與輸出訊號之另一波形 * 圖。 第3A圖顯示本發明另一實施例之轉換裝置之示意圖。 . 第3B圖顯示第3A圖之輸入訊號與輸出訊號之波形圖。 【主要元件符號說明】 100、 300 轉換裝置 100a ' 300a 第一輸入端 100b、300b 第二輸入端 100c、300c 輸出端 101、 301 第一電路 φ 102 ' 302 第二電路 ； l〇la、102a、l〇2b、301a、302a、302b 反相器 103 、 104 、 303 、 304 開關 r BLOCK_A 前級電路 11

Claims (1)

1. 201032476 七 、申請專利範圍： 1. 一種轉換裝置，具有一第一輸入端、一第二輸入端與一輸出 端，該轉換裝置包含有： 一第一電路，耦接該第一輸入端與該輸出端，用以依據該第一 輸入端接收之一第一輸入訊號，決定是否對該輸出端充 電，以產生一輸出訊號；以及 一第二電路，耦接該第二輸入端與該輸出端，用以依據該第二 輸入端接收之一第二輸入訊號，決定是否對該輸出端放 電，以產生該輸出訊號； 其中，該第一輸入訊號與該第二輸入訊號為差動訊號，且該第 一電路與該第二電路係依據該第一輸入訊號與該第二輸 入訊號之相同波形轉態位置來決定該輸出訊號電壓位準 之轉態。 2. 如申請專利範圍第1項記載之轉換裝置，其中該輸出訊號電壓 位準之轉態，係依據該第一輸入訊號與該第二輸入訊號之波形 轉態之上升緣(rising edge)來決定。 3. 參 如申請專利範圍第1項記載之轉換裝置，其中該輸出訊號電壓 位準之轉態，係依據該第一輸入訊號與該第二輸入訊號之波形 轉態之下降緣(falling edge)來決定。 ' 4. 如申請專利範圍第1項記載之轉換裝置，其中該第一電路包含 有： 一第一反相器，用以將該第一輸入訊號反相，以輸出一第一反 相訊號；以及 一第一開關，耦接至該第一反相器，用來依據該第一反相訊號 決定否對該輸出端充電。 12 201032476 5.如申請專利範圍第4項記載之轉換裝置，其中該第二電路包含 有： 一第二反相器，用以將該第二輸入訊號反相，以輸出一第二反 相訊號； 一第三反相器，用以將該第二反相訊號反相，以輸出一第三反 r 相訊號； * 一第二開關，耦接至該該第三反相器，用以依據該第三反相訊 ' 號來決定是否對該輸出端放電。 φ 6.如申請專利範圍第5項記載之轉換裝置，其中該第一開關為一 PMOS電晶體，且該第二開關為一 NMOS電晶體。 7. 如申請專利範圍第5項記載之轉換裝置，其中該第一反相器與 該第二反相器之特性實質上相同。 8. 一種轉換裝置，該轉換裝置包含有： 一接收端用以接收一組差動訊號，該組差動訊號包—第一輸 入訊號與一第二輸入訊號；以及 一轉換電路連接於該接收端，該轉換電路依據該第一輸入訊號 與該第二輸入訊號之一第一波形轉態來產生一輸出訊號； # 其中，該輸出訊號由一第一暫態電壓值轉變為一第二暫態電壓 : 值係由該第一輸入訊號之該第一波形轉態所決定，而該輸 ( 出訊號由該第二暫態電壓值轉變為該第一暫態電壓值係 由該第二輸入訊號之該第一波形轉態所決定。 9. 如申請專利範圍第8項記載之轉換裝置，其中該第一波形轉態 係一上升緣(rising edge)。 10. 如申請專利範圍第8項記載之轉換裝置，其中該第一波形轉態 係一下降緣(falling edge)。 13 201032476 11. 如申請專利範圍第8項記載之轉換裝置，其中該轉換電路包含 有： 一第一電路連接於該接收端，該第一電路依據該第一輸入訊號 之該第一波形轉態，使該輸出訊號由該第一暫態電壓值轉 變為該第二暫態電壓值；以及 一第二電路連接於該接收端，該第二電路依據該第二輸入訊號 之該第一波形轉態，使該輸出訊號由該第二暫態電壓值轉 變為該第一暫態電壓值。

   <r 12. 如申請專利範圍第11項記載之轉換裝置，其中該第一電路包 含一第一開關，於該第一電路接收該第一輸入訊號之一第二波 形轉態時，該第一開關關閉。 13. 如申請專利範圍第12項記載之轉換裝置，其中該第一波形轉 態係一上升緣(rising edge)，而該第二波形轉態係一下降緣 (falling edge) ° 14. 如申請專利範圍第11項記載之轉換裝置，其中該第二電路包 含一第二開關，於該第二電路接收該第二輸入訊號之一第二波 形轉態時，該第二開關關閉。 15. 如申請專利範圍第14項記載之轉換裝置，其中該第一波形轉 態係一下降緣(falling edge)，而該第二波形轉態係一上升緣 (rising edge)。 14