TWI514782B

TWI514782B - 接收器

Info

Publication number: TWI514782B
Application number: TW101126591A
Authority: TW
Inventors: Tse Hung Wu
Original assignee: Novatek Microelectronics Corp
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2015-12-21
Also published as: TW201406075A; US8963578B2; US20140029702A1

Description

接收器

本發明係指一種接收器，尤指一種可根據所接收之外部校正訊號調整終端阻抗值進行校正，以增加訊號接收正確度的接收器。

一般來說，在介面電路接收器中，需要終端阻抗匹配電阻以維持訊號接收完整性，即當接收器之終端阻抗匹配電阻與傳送器準確匹配時，可以增加訊號接收的正確度。

請參考第1圖，第1圖為習知一介面電路接收器10之示意圖。如第1圖所示，在多數應用中，當介面電路接收器10透過通道CH1、CH2接收來自傳送器之差動訊號時，通道CH1、CH2上需設置一終端阻抗匹配電阻R，以達到阻抗匹配減少訊號反射，以增加訊號接收的正確度。

然而，在實際應用時，單一終端阻抗匹配電阻R之阻抗值會隨著許多變數產生漂移，因此難以實現具有可準確匹配之阻抗值之終端阻抗匹配電阻R。有鑑於此，習知技術實有改進之必要。

因此，本發明之主要目的即在於提供一種可根據所接收之外部校正訊號調整終端阻抗值進行校正，以增加訊號接收正確度的接收器。

本發明揭露一種接收器，可增加訊號接收的正確度。該接收器包含有一可變終端阻抗單元，耦接於至少一通道，用來以相對應於該至少一通道之至少一終端阻抗值進行阻抗匹配；以及一訊號偵測與阻抗控制單元，用來偵測來自至少一外部訊號產生器對應於該至少一通道之至少一外部校正訊號，並據以調整該至少一終端阻抗值。

請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一接收器20之示意圖。如第2圖所示，接收器20透過一通道SCH耦接於一外部訊號產生器22，且包含有一可變終端阻抗單元202以及一訊號偵測與阻抗控制單元204。簡單來說，當接收器20欲透過通道SCH接收來自外部訊號產生器22之訊號時，接收器20會先接收來自外部訊號產生器22之外部校正訊號CAL進行校正，此時耦接於通道SCH之可變終端阻抗單元202先以目前對應於通道SCH之終端阻抗值進行阻抗匹配，接著訊號偵測與阻抗控制單元204偵測在目前對應於通道SCH之終端阻抗值下所接收之外部校正訊號CAL，再據以調整可變終端阻抗單元202中相對應於通道SCH之終端阻抗值。在此情形下，訊號偵測與阻抗控制單元204可根據在目前對應於通道SCH之終端阻抗值下所接收之外部校正訊號CAL之正確性，將可變終端阻抗單元202中相對應於通道SCH之終端阻抗值調整至大致等於外部訊號產生器22之終端阻抗值，使得接收器20於校正完畢後可正確地接收來自外部訊號產生器22之訊號。如此一來，本發明可根據經由一通道所接收之外部校正訊號，調整相對應終端阻抗值進行校正，因此可增加訊號接收的正確度。

值得注意的是，第2圖所示之實施例係繪示接收器20透過單一通道SCH耦接於單一外部訊號產生器22，然後透過接收來自外部訊號產生器22之單一外部校正訊號CAL進行校正，但在其它實施例中，通道、外部訊號產生器及外部校正訊號之數量並不限於一者，且外部訊號產生器之類型亦不受限制，唯接收器20需進行相對應修飾及變化。

舉例來說，請參考第3圖，第3圖為第2圖所示之接收器20透過通道SCH1、SCH2耦接於一傳送器32之示意圖。如第3圖所示，訊號偵測與阻抗控制單元204另包含有一波形偵測單元302以及一控制單元304。簡單來說，在此實施例中，當接收器20欲透過通道SCH1、SCH2接收來自傳送器32之差動訊號時(分別由電壓V1、V2驅動產生)，接收器20會先接收來自傳送器32之外部校正訊號CAL1、CAL2進行校正，此時耦接於通道SCH1、SCH2之可變終端阻抗單元202先以目前對應於通道SCH1、SCH2之終端阻抗值進行阻抗匹配，接著波形偵測單元302偵測在目前對應於通道SCH1、SCH2之終端阻抗值下所接收之外部校正訊號CAL1、CAL2是否正確，然後產生一控制訊號CON予控制單元304，使得控制單元304可根據控制訊號CON調整可變終端阻抗單元202中相對應於通道SCH1、SCH2之各別終端阻抗值至大致等於傳送器32之傳輸終端阻抗值，使得接收器20於校正完畢後可正確地接收來自傳送器32之差動訊號。其中，波形偵測單元302係透過判斷外部校正訊號CAL1、CAL2之周期、頻率、振幅、相位或其它相關類比資訊是否正確，以產生控制訊號CON。

具體而言，請參考第4圖，第4圖為第2圖所示之接收器20之詳細電路示意圖。如第4圖所示，可變終端阻抗單元202包含有電阻Z1₁ ~Z1_n 、Z2₁ ~Z2_n 以及開關SW1₁ ~SW1_n 、SW2₁ ~SW2_n ，波形偵測單元302可包含有一比較器402。簡單來說，電阻Z1₁ ~Z1_n 之一端耦接於通道SCH1，而開關SW1₁ ~SW1_n 之一端分別耦接於電阻Z1₁ ~Z1_n 且其另一端耦接於一特定電壓V3，當接收器20欲接收來自傳送器32之外部校正訊號CAL1進行校正時，比較器402之一正輸入端耦接於通道SCH1以接收外部校正訊號CAL1，另一輸入端耦接於一參考電壓VREF，用來比較外部校正訊號CAL1及參考電壓VREF以產生控制訊號CON，使得控制單元306可根據控制訊號CON，調整電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間之電阻之數量，以調整可變終端阻抗單元202中相對應於通道SCH1之終端阻抗值。

詳細來說，在此實施例中，由於傳送器32為一電壓控制傳送器，因此傳送器32係由電壓V1驅動以輸出電壓訊號至通道SCH1，此時傳送器32於通道SCH1之輸出阻抗即為傳輸終端阻抗R1(耦接於電壓V1)，而外部校正訊號CAL1之電壓即為電壓V1減去特定電壓V3之分壓(即傳輸終端阻抗R1與電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間之電阻所造成之分壓)。在此情形下，參考電壓VREF可設定為相關於電壓V1與特定電壓V3之差，如電壓V1與特定電壓V3之差之二分之一，因此當調整可變終端阻抗單元202中相對應於通道SCH1之終端阻抗值，使得外部校正訊號CAL1之電壓準位改變而造成控制訊號CON轉態時，電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯電阻之終端阻抗值大致等於通道SCH1之傳輸終端阻抗R1之傳輸終端阻抗值。

舉例來說，在開始校正時，開關SW1₁ ~SW1_n 可全部導通使得電阻Z1₁ ~Z1_n 全部並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間，此時外部校正訊號CAL1之電壓最小，然後於控制訊號CON指示外部校正訊號CAL1之電壓小於參考電壓VREF時，控制單元306可減少電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間之電阻之數量，以增加外部校正訊號CAL1之電壓。接著，於外部校正訊號CAL1之電壓增加至大於參考電壓VREF而造成控制訊號CON轉態時，此時電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯電阻之終端阻抗值大致等於通道SCH1之傳輸終端阻抗R1之傳輸終端阻抗值，因此可維持開關SW1₁ ~SW1_n 此時的導通狀況結束通道SCH1側之校正。

相似地，當接收器20欲接收來自傳送器32之外部校正訊號 CAL2進行校正時，比較器402之正輸入端耦接於通道SCH2以接收外部校正訊號CAL2，然後透過與上述相似方式調整使得電阻Z2₁ ~Z2_n 中並聯電阻之終端阻抗值大致等於通道SCH1之傳輸終端阻抗R1之傳輸終端阻抗值，然後維持開關SW2₁ ~SW2_n 之導通狀況，結束通道SCH2側之校正。最後，當接收器20完成相對應於通道SCH1、SCH2之終端阻抗值之校正後，可將特定電壓V3設為零，使得接收器20可正確地接收來自傳送器32之差動訊號。如此一來，本實施例可透過偵測外部校正訊號之電壓(振幅)，調整相對應終端阻抗值進行校正。

值得注意的是，本發明之主要精神在於可根據經由一通道所接收之外部校正訊號，調整相對應終端阻抗值進行校正，因此可增加訊號接收的正確度。本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化，而不限於此。舉例來說，外部校正訊號之波形可為時脈、脈衝或正弦波等特定波形；此外，上述實施例中係透過兩通道由一傳送器接收訊號，然後一比較器切換耦接於兩通道再調整兩組終端電阻之並聯情形進行校正，但在其它實施例中，通道、傳送器、並聯終端電阻以及比較器之數目亦可根據實際需求而為其它數量(如透過一通道由一傳送器接收訊號或透過各別通道由各別傳送器接收訊號)；再者，在上述實施例中，電阻Z1₁ ~Z1_n 一開始係全部並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間，然後透過減少電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間之電阻之數量，以增加外部校正訊號CAL1之電壓來造成控制訊號CON轉態而判斷校正結束，但在其它實施例中，電阻Z1₁ ~Z1_n 一開始亦可僅其中一者耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間，然後透過增加電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間之電阻之數量，以減少外部校正訊號CAL1之電壓來造成控制訊號CON轉態而判斷校正結束；除此之外，在上述實施例中，傳送器32為一電壓控制傳送器，但在其它實施例中，傳送器32亦可為其它類型，而不限於此。

舉例來說，請參考第5圖，第5圖為第4圖所示之接收器20接收一電流控制傳送器52之訊號之示意圖。第5圖所示之接收器20與第4圖所示之接收器20完全相同，第5圖與第4圖之差別在於傳送器52為一電流控制傳送器，因此傳送器52在正式傳輸訊號係由電壓V1驅動以輸出一電流I1至通道SCH1，然後由傳輸終端阻抗R1’及電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間之電阻接收以產生訊號。在此情形下，當進行校正時，會將傳輸終端阻抗R1’耦接於一特定電壓V4，此時外部校正訊號CAL1之電壓即為特定電壓V4減去特定電壓V3之分壓(即傳輸終端阻抗R1’與電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間之電阻所造成之分壓)。此時，參考電壓VREF可設定為相關於特定電壓V4與特定電壓V3之差(如特定電壓V4與特定電壓V3之差之二分之一)，以調整電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯電阻之終端阻抗值大致等於通道SCH1之傳輸終端阻抗R1’之傳輸終端阻抗值，並以相似方式調整電阻Z2₁ ~Z2_n 中並聯電阻之終端阻抗值大致等於通道SCH2之一傳輸終端阻抗R2’之傳輸終端阻抗值。最後，當接收器 20完成相對應於通道SCH1、SCH2之終端阻抗值之校正後，可將特定電壓V3、V4設為零，使得傳送器52在正式傳輸訊號時由電壓V1驅動所輸出至通道SCH1之電流I1可平均流至傳輸終端阻抗R1’及電阻Z1₁ ~Z1_n 中並聯耦接於通道SCH1與特定電壓V3之間之電阻，而由電壓V2驅動所輸出至通道SCH2之一電流I2可平均流至傳輸終端阻抗R2’及電阻Z2₁ ~Z2_n 中並聯耦接於通道SCH2與特定電壓V3之間之電阻，使得接收器20可正確地接收來自傳送器52之差動訊號。

在習知技術中，單一終端阻抗匹配電阻R之阻抗值會隨著許多變數產生漂移，因此難以實現具有可準確匹配之阻抗值之終端阻抗匹配電阻R。相較之下，本發明可根據經由一通道所接收之外部校正訊號，調整相對應終端阻抗值進行校正，因此可增加訊號接收的正確度。

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範圍。

10、20‧‧‧接收器

22‧‧‧外部訊號產生器

202‧‧‧可變終端阻抗單元

204‧‧‧訊號偵測與阻抗控制單元

32、52‧‧‧傳送器

302‧‧‧波形偵測單元

304‧‧‧控制單元

402‧‧‧比較器

CH1、CH2、SCH、SCH1、SCH2‧‧‧通道

R、Z1₁ ~Z1_n 、Z2₁ ~Z2_n 、R1、R2‧‧‧電阻

CAL、CAL1、CAL2‧‧‧外部校正訊號

CON‧‧‧控制訊號

V1、V2、V3、V4‧‧‧電壓

SW1₁ ~SW1_n 、SW2₁ ~SW2_n ‧‧‧開關

VREF‧‧‧參考電壓

R1’、R2’‧‧‧電阻

I1、I2‧‧‧電流

第1圖為習知一介面電路接收器之示意圖。

第2圖為本發明實施例一接收器之示意圖。

第3圖為第2圖所示之接收器透過兩通道耦接於一傳送器之示意圖。

第4圖為第2圖所示之接收器之詳細電路示意圖。

第5圖為第4圖所示之接收器接收一電流控制傳送器之訊號之示意圖。

20‧‧‧接收器

22‧‧‧外部訊號產生器

202‧‧‧可變終端阻抗單元

204‧‧‧訊號偵測與阻抗控制單元

SCH‧‧‧通道

CAL‧‧‧外部校正訊號

Claims

一種接收器，可增加訊號接收的正確度，包含有：一可變終端阻抗單元，耦接於至少一通道，用來以相對應於該至少一通道之至少一終端阻抗值進行阻抗匹配；以及一訊號偵測與阻抗控制單元，用來偵測來自至少一外部訊號產生器對應於該至少一通道之至少一外部校正訊號，並據以調整該至少一終端阻抗值；其中，該至少一外部校正訊號分別由相對應該至少一通道接收。
如請求項1所述之接收器，其中該至少一外部訊號產生器包含有一傳送器。
如請求項1所述之接收器，其中該訊號偵測與阻抗控制單元包含有：至少一波形偵測單元，用來偵測該至少一外部校正訊號是否正確，以產生至少一控制訊號；以及一控制單元，用來根據該至少一控制訊號，調整該可變終端阻抗單元中相對應於該至少一通道之該至少一終端阻抗值。
如請求項3所述之接收器，其中該至少一波形偵測單元偵測該至少一外部校正訊號之周期、頻率、振幅或相位是否正確，以產生該至少一控制訊號。
如請求項3所述之接收器，其中該可變終端阻抗單元包含有：複數個第一電阻，其一端耦接於該至少一通道中一第一通道；以及複數個第一開關，其一端分別耦接於該複數個第一電阻，另一端耦接於一第一特定電壓；其中，該控制單元根據該至少一控制訊號中一第一控制訊號，調整該複數個第一電阻中並聯耦接於該第一通道與該第一特定電壓之間之第一電阻之數量。
如請求項5所述之接收器，其中至少一波形偵測單元包含有一比較器，其一輸入端耦接於該第一通道以接收該至少一外部校正訊號中一第一外部校正訊號，另一輸入端耦接於一參考電壓，用來比較該第一外部校正訊號及該參考電壓以產生該第一控制訊號。
如請求項6所述之接收器，其中該參考電壓相關於耦接於一傳輸終端阻抗之一第二特定電壓與該第一特定電壓之差。
如請求項6所述之接收器，其中於該第一控制訊號指示該第一外部校正訊號之電壓小於該參考電壓時，該控制單元減少該複數個第一電阻中並聯耦接於該第一通道與該第一特定電壓之間之第一電阻之數量。
如請求項6所述之接收器，其中於該第一控制訊號轉態由一低準位轉換至一高準位或由一高準位轉換至一低準位時，該複數個第一電阻中該部分並聯第一電阻之一第一終端阻抗值大致等於該第一通道之一傳輸終端阻抗值。
如請求項2所述之接收器，其中該傳送器為一電壓控制傳送器。
如請求項2所述之接收器，其中該傳送器為一電流控制傳送器。