CN101051069B - 交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，包括以下步骤：将同步反相的两个检测脉冲分别接入到一对的差分传输线；检测所述差分电路两线中的脉冲波形；根据所述检测到的脉冲波形确定所述接收器与发送器的连接状态。本发明还提供了一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统及接收器。本发明对于接收器输入端只存在并联差分低阻抗匹配电阻情况下，或差分电路接收器输入端提供单端对地低阻抗回路的情况下，可以准确检测到接收器与发送器有没有正确连接，并且在差分链路没有接收器连接的情况下实现将发送器驱动为待机状态以便实现节省功耗。

Description

交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种差分电路接收器连接状态的检测方法及系统。

背景技术

通信领域中存在大量的电子设备，而电子设备的能耗成本是运营的最大成本之一，因此，人们越来越关注电子设备运行过程中的功率损耗。同时，随着人们对环保的重视，也关注到能耗高的产品会消耗大量矿藏能源，且间接带来二氧化碳的排放增加，加剧对环境的破坏。虽然，目前业内对于数据通信产品还没有具体的能耗指标要求，根据目前各个标准组织如欧盟的Eup(Energy-using Products，能耗产品)指令、ETSI(European TelecommunicationsSdandards Institute，欧洲电信标准协会)、IEC(International ElectrotechnicalCommission，国际电工委员会)、CEC(中国电子)等活动内容可以看出，节能设计是一个大趋势，其中，一些家电产品和宽带通讯产品在业内已经有相应的标准可以依据。由于不同电子设备在不同工作状态下存在较大的功率损耗差异，因此，现有技术中节能设计一般通过调整电子设备的工作状态来实现。

现在很多电子设备依靠SerDes(Serializer and Deserializer，串行器和解串器)链路实现设备之间、设备内部器件之间的互连。通过一种接收器检测电路可以在一条互连的SerDes链路上实现发送器设备对于接收器设备连接与否的检测，从而控制这条串行SerDes链路工作在正常状态还是电气待机状态，在待机状态可以实现链路的低功耗节能设计。

现有技术中，有很多电子设备使用差分电路传输信号，差分电路包括差分电路接收器和差分电路发送器。其中，差分电路接收即差分电路的输入端，为两个互补信号的输入，这两个信号的差值为电路有效输入信号，差分电路发送器即差分电路的输出端，为两个互补信号的输出，这两个信号的差值为电路有效输出信号。

一般的差分传输耦合电路如图1所示，包括发送器、接收器和传输回路。图1左侧虚线框内所示为发送器，右侧虚线框内所示为接收器。发送器和接收器通过数据总线连接，例如采用PCI Express(PCIE，PCI扩展)总线的链路连接，该链路是交流耦合线路，即在每条信号线上有串联的耦合电容C1和C2，容值一般为75～200nF；同时按照PCI Express总线的标准，要求这条SerDes链路的接收器输入端支持一个对地的50欧姆阻抗R3和R4的回路。其中为实现接收器检测的功能，在发送器中增加控制电路和检测电路，以便实现启动接收器检测功能。其中控制电路控制两个P沟道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属-氧化物-半导体场效应管)Q1和Q2的导通和截止，Q1连接到接收器检测电路的初始电压源V1，如1V，Q2连接到接收器检测电路的脉冲峰值电压源V2，如1.5V。在启动接收检测功能后，控制电路使能Q1和Q2以一定时间间隔导通，如1～10us的脉冲持续时间，12ms的脉冲周期。这样通过耦合电阻R1、R2，将一个同步同相的检测脉冲分别传送到发送器的输出差分线Vout+和Vout-上，其中R1＝R2＞＞R3＝R4，一般R3＝R4＝50欧姆，R1＝R2约在5K欧姆以上。因此，在接收器与发送器之间的链路连接或断开的情况下，检测脉冲在与交流耦合电容C1/C2、接收器50欧姆的低阻抗R4/R3回路产生的充放电电路时间常数会有较大的变化。在这个发送器内部再集成一个对于不同RC充放电时间常数的检测电路，从而达到实现接收器检测的功能。驱动到Vout+信号线上的检测脉冲波形和驱动到Vout-信号线上的检测脉冲波形如图2所示，电压幅值初始时为V1，峰值时为V2。

如果在图1发送器和接收器传输回路中的连接点K1、K2断开的情况下，该同相检测脉冲没有通过R1/R2以及C1、C2和发送器形成回路，只能通过发送器自身的漏电容进行充放电，此时的充放电时间常数接近极小值。发送器的检测电路在上述控制启动接收检测之后也同时使能检测电路，对于发送器输出链路上的Vout+和Vout-信号线上的波形进行检测。如果K1、K2为断开状态，则Vout+和Vout-信号线上的波形为小时间常数充电波形，如图3所示。而如果在检测脉冲发送期间K1、K2为接通状态，即此时接收器已经正常耦合连接到发送器输出链路上，R1、C2、R3和地形成回路，R2、C1、R4和地形成回路，此时Vout+和Vout-信号线上的波形为大时间常数充电波形，如图4所示。

图1中发送器内部检测电路通过在发送图2所示的检测脉冲期间，检测Vout+和Vout-信号线上的波形，依据上述脉冲有效期间，在预设时间达到的脉冲电压值或达到预设脉冲电压值所需要的时间判断接收器与发送器的连接状态。如果波形电压达到预设电压值，如V2，需要的时间超过一定时间长度，或预设时间内没有达到预设电压值，为大时间常数充电波形，即认为对应图4对应的电路状态，即接收器已经正确的连接到发送器上；如果波形电压达到预设电压值需要的时间没超过一定时间长度，或预设时间内达到预设电压值，为小时间常数充电波形，即认为是图3对应的电路状态，即接收器没有正确的连接到发送器上。

上述检测接收器与发送器连接状态的方法只适用于存在回路的情况，而当差分电路接收器没有提供上述实现方法要求的输入端50欧姆直流对地阻抗，按照如下图5所示的结构，即只存在接收器Vin+和Vin-之间的R3和R4(100欧姆)并联差分阻抗匹配时，在发送器发出同相检测脉冲的情况下，即使接收器已经正常连接到发送器的交流耦合电容C1、C2之后，差分链路中的两个同相脉冲信号不能形成电流回路，仍然无法获得大时间常数充电波形，从而误判为差分电路接收器未连接正常。

发明内容

本发明实施例提供一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法及系统，以解决现有技术中交流耦合差分电路接收器的输入端为差分低阻抗并联阻抗匹配，而不存在直接对地低阻抗匹配的差分信号传输回路实现接收器检测的问题。

本发明提供了一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，包括以下步骤：

将同步反相的两个检测脉冲分别接入到两条差分传输线；

检测所述两条差分传输线上的脉冲波形；

在脉冲有效期内，通过在预设时间检测到的脉冲电压值、或到达预设脉冲电压值的时间确定接收器与发送器的连接状态。

所述通过到达预设脉冲电压值的时间确定接收器与发送器的连接状态具体为：

在脉冲有效期内，如果达到预设脉冲电压值的时间没超出预设时间，则接收器与发送器没有正确连接；

在脉冲有效期内，如果达到预设脉冲电压值的时间超出预设时间，则接收器与发送器正确连接。

所述通过在预设时间检测到的脉冲电压值确定接收器与发送器的连接状态具体包括：

在脉冲有效期内，如果脉冲波形在第一预设时间没达到预设脉冲电压值，则接收器与发送器正确连接；

在脉冲有效期内，如果脉冲波形在预设时间达到预设脉冲电压值，则接收器与发送器没有正确连接。

所述两个同步反相检测脉冲具体为：

控制电路以相反的脉冲电压变化方向分别控制第二检测脉冲生成单元产生的两个同步反相检测脉冲。

所述第二检测脉冲生成单元包括：两个P沟道MOSFET场效应管、两个N沟道MOSFET场效应管、两个PNP型三极管或两个NPN型三极管。

本发明还提供了一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，包括：发送器和接收器，所述发送器与所述接收器通过交流耦合差分传输线连接，所述发送器包括：发送电路、检测脉冲生成电路、检测电路和接收器连接状态确定电路；

所述检测脉冲生成电路，用于生成同步反相的脉冲信号分别接入所述发送电路的差分传输线；

所述检测电路，分别连接所述发送电路的差分传输线，用于检测脉冲波形；

所述接收器连接状态确定电路，用于根据所述检测的脉冲波形确定接收器与发送器的连接状态。

所述检测脉冲生成电路包括：

第一检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；

第二检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压；

控制单元，用一脉冲电压分别控制所述第一检测脉冲生成单元生成所述正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；用与所述脉冲电压的电压变化方向相反的脉冲电压分别控制所述第二检测脉冲生成单元生成所述正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压。

检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元包括两个P沟道MOSFET场效应管和检测脉冲初始电压源，所述P沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，漏极分别连接差分传输线，源极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元包括两个P沟道MOSFET场效应管和检测脉冲初始电压源，所述P沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，漏极分别连接到差分传输线，源极分别连接检测脉冲峰值电压源。

检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元包括两个N沟道MOSFET场效应管和检测脉冲初始电压源，所述N沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，源极分别连接差分传输线，漏极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元包括两个N沟道MOSFET场效应管和检测脉冲初始电压源，所述N沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，源极分别连接到差分传输线，漏极分别连接检测脉冲峰值电压源。

检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元包括两个PNP型三极管和检测脉冲初始电压源，所述PNP型三极管基极分别与控制单元连接，集电极分别连接差分传输线，射极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元包括两个PNP型三极管和检测脉冲初始电压源，所述PNP型三极管基极分别与控制单元连接，集电极分别连接到差分传输线，射极分别连接检测脉冲峰值电压源。

检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元包括两个NPN型三极管和检测脉冲初始电压源，所述NPN型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接差分传输线，集电极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元包括两个NPN型三极管和检测脉冲峰值电压源，所述NPN型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接到差分传输线，集电极分别连接检测脉冲峰值电压源。

所述接收器连接状态确定电路具体包括：

脉冲电压判断单元，用于判断脉冲波形是否达到预设脉冲电压值；

第一时间计算单元，用于计算达到所述预设脉冲电压值的时间；

连接状态确定单元，用于当所述时间超出第一预设时间时，确定接收器与发送器正确连接。

所述接收器连接状态确定电路还包括：

第二时间计算单元，用于计算达到预设脉冲值后的持续时间，当所述持续时间没超过第二预设时间时，所述连接状态确定单元确定接收器与发送器正确连接。

所述接收器连接状态确定电路具体包括：

脉冲电压值检测单元，用于检测脉冲波形在第三预设时间达到的脉冲电压值；

连接状态确定单元，用于在第三预设时间内没达到预设脉冲电压值时，确定接收器与发送器正确连接。

所述接收器的差分输入端分别通过耦合电阻接地，或通过并联差分电阻跨接。

本发明还提供了一种交流耦合差分电路发送器，包括：发送电路、检测脉冲生成电路、检测电路和接收器连接状态确定电路；

所述检测脉冲生成电路，用于生成同步反相的脉冲信号分别接入所述发送电路的差分传输线；

所述检测电路，分别连接所述发送电路的差分传输线，用于检测脉冲波形；

所述接收器连接状态确定电路，用于根据所述检测的脉冲波形确定接收器与发送器的连接状态。

所述检测脉冲生成电路包括：

第一检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；

第二检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压；

控制单元，用一脉冲电压分别控制所述第一检测脉冲生成单元生成所述正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；用与所述脉冲电压的电压变化方向相反的脉冲电压分别控制所述第二检测脉冲生成单元生成所述正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压。

所述接收器连接状态确定电路具体包括：

脉冲电压判断单元，用于判断脉冲波形是否达到预设脉冲电压值；

第一时间计算单元，用于计算达到所述预设脉冲电压值的时间；

连接状态确定单元，用于当所述时间超出第一预设时间时，确定接收器与发送器正确连接。

所述接收器连接状态确定电路还包括：

第二时间计算单元，用于计算达到预设脉冲值后的持续时间，当所述持续时间没超过第二预设时间时，所述连接状态确定单元确定接收器与发送器正确连接。

所述接收器连接状态确定电路具体包括：

脉冲电压值检测单元，用于检测脉冲波形在第三预设时间达到的脉冲电压值；

连接状态确定单元，用于在第三预设时间内没达到预设脉冲电压值时，确定接收器与发送器正确连接。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

本发明的实施例中，对于接收器输入端只存在并联差分低阻抗匹配电阻情况下，或差分电路接收器输入端提供单端对地低阻抗回路的情况下，可以准确检测到接收器与发送器有没有正确连接，并且在差分链路没有接收器连接的情况下实现将发送器驱动为待机状态以便实现节省功耗。

附图说明

图1是现有技术中交流耦合差分耦合传输电路结构图；

图2是现有技术中一种交流耦合差分电路接收器检测脉冲示意图；

图3是现有技术中接收器与发送器没有连接状态脉冲波形示意图；

图4是现有技术中接收器与发送器正确连接状态脉冲波形示意图；

图5是现有技术适用的一种交流耦合差分电路接收器示意图；

图6是本发明一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统结构图；

图7是本发明同步反相检测脉冲示意图；

图8是本发明中接收器与发送器没有连接状态脉冲波形示意图；

图9是本发明中接收器与发送器正确连接状态脉冲波形示意图；

图10是本发明使用N沟道MOSFET产生同步反相检测脉冲系统结构图；

图11是本发明使用NPN型三极管产生同步反相检测脉冲系统结构图；

图12是本发明使用PNP型三极管产生同步反相检测脉冲系统结构图；

图13是本发明一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，如图6所示，包括：发送器和接收器，发送器与接收器通过交流耦合差分传输线连接。发送器具体包括：发送电路、检测脉冲生成电路、检测电路和接收器连接状态确定电路。检测脉冲生成电路，用于生成同步反相的脉冲信号分别接入发送电路的差分传输线；检测电路，分别连接发送电路的差分传输线，用于检测脉冲波形；接收器连接状态确定电路，用于根据检测的脉冲波形确定接收器与发送器的连接状态。

其中，接收器连接状态确定电路具体包括：脉冲电压判断单元，用于判断脉冲波形是否达到预设脉冲电压值；第一时间计算单元，用于计算达到预设脉冲电压值的时间；连接状态确定单元，用于当时间超出第一预设时间时，确定接收器与发送器正确连接。接收器连接状态确定电路还可以包括：第二时间计算单元，用于计算达到预设脉冲值后的持续时间，当持续时间没超过第二预设时间时，连接状态确定单元确定接收器与发送器正确连接。

接收器连接状态确定电路另一种构成具体包括：时间设置单元，用于设置第三预设时间；脉冲电压值检测单元，用于检测脉冲波形在第三预设时间达到的脉冲电压值；连接状态确定单元，用于在第三预设时间内没达到预设脉冲电压值时，确定接收器与发送器正确连接。

其中，检测脉冲生成电路包括：第一检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；第二检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压；控制单元，用一脉冲电压分别使能所述正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；用与所述脉冲电压的电压变化方向相反的脉冲电压分别使能所述正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压。参考图7，正检测脉冲的初始电压为V2，正检测脉冲的峰值电压为V4，负检测脉冲的初始电压为V1，负检测脉冲的峰值电压为V3。其中，一般情况下，V1、V2、V3和V4互不相等，但是为了简化电路，可以使V1与V4相等，V2与V3相等，这样只用两个电压源就可以构成检测脉冲生成电路；也可以使V1等于V2，而V4比V1高，V3比V1低。

检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元可以由多种构成形式，其中一种第一检测脉冲生成单元包括两个P沟道MOSFET场效应管，P沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，漏极分别连接差分传输线，源极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元包括两个P沟道MOSFET场效应管，P沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，漏极分别连接到差分传输线，源极分别连接检测脉冲峰值电压源。

另一种检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元包括两个N沟道MOSFET场效应管，N沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，源极分别连接差分传输线，漏极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元包括两个N沟道MOSFET场效应管，N沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，源极分别连接到差分传输线，漏极分别连接检测脉冲峰值电压源。

另一种检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元包括两个PNP型三极管，PNP型三极管基极分别与控制单元连接，集电极分别连接差分传输线，射极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元包括两个PNP型三极管，PNP型三极管基极分别与控制单元连接，集电极分别连接到差分传输线，射极分别连接检测脉冲峰值电压源。

另一种检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元包括两个NPN型三极管，NPN型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接差分传输线，集电极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元包括两个NPN型三极管，NPN型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接到差分传输线，集电极分别连接检测脉冲峰值电压源。

上述预设脉冲电压值可以为脉冲峰值电压，但有些情况下，可能无法达到峰值电压，因此，可以根据试验数据进行相应设置。其中预设时间也需要根据试验数据或电路参数进行设置。

图6中发送电路发送差分信号Vout+和Vout-，分别通过电容C1、C2交流耦合到接收器的输入端Vin+和Vin-，耦合电容C1、C2的容值一般为75～200nF。控制电路中的控制单元控制检测脉冲生成电路中的两个P沟道MOSFET场效应管Q1和Q3的导通和截止，在Vout-的信号线上驱动出一个从Q1连接到的脉冲初始电压源V1，如1.5V，从Q3连接到的脉冲峰值电压源V3，如1V。同理，控制电路中的控制单元控制检测脉冲生成电路中的两个P沟道MOSFET场效应管Q2和Q4的导通和截止，在Vout+的信号线上驱动出一个从Q2连接到的脉冲初始电压源V2，如1V，从Q4连接到的脉冲峰值电压源V4，如1.5V。在Vout+和Vout-信号线上驱动两个同步且电压变化方向趋势相反的检测脉冲，为发送器内部的检测脉冲产生电路提供同步反相检测脉冲，如下图7所示。这个同步反相检测脉冲可以仍然和图1的时间参数一致，如脉冲持续时间1～10us，12ms的脉冲周期。

图7所示的检测脉冲信号通过耦合电阻R1、R2，将分别传送到发送器的输出差分线Vout+和Vout-上。其中R1＝R2＞＞R3＝R4，一般R3＝R4＝50欧姆，R1＝R2约在5K欧姆以上。当然，检测脉冲生成电路接入差分线路可以调换。

图6中发送器和接收器传输回路中的连接点K1、K2断开的情况下，该同步反相检测脉冲只是通过R1/R2以及C1、C2和接收器自身的漏电容进行充放电，此时的充放电时间常数很小。发送器的检测电路在上述控制启动接收检测之后同时使能检测电路，对于发送器输出链路上的Vout+和Vout-信号线上的波形进行检测。Vout+和Vout-信号线上的波形为小时间常数充电波形，如图8所示。如果在检测脉冲发送期间K1、K2为接通状态，即此时接收器已经正常耦合连接到发送器输出链路上，R1、C2、R3、R4、C1、R2形成电流回路，Vout+和Vout-信号线上的波形为大时间常数充电波形，如图9所示。

图6中发送器内部检测电路通过在发送图7所示的检测脉冲期间，检测Vout+和Vout-信号线上的脉冲波形，依据上述脉冲有效期间，达到脉冲峰值电压持续的时间或达到脉冲峰值电压所需要的时间判断接收器与发送器的连接状态。如果Vout+波形电压达到预设电压值，如V4值、Vout-波形电压达到预设电压值，如V3值，需要的时间超过一定时间长度，或预设时间Vout+波形电压没达到V4值，Vout-波形电压没达到V3值，为大时间常数脉冲波形，即认为对应图9对应的电路状态，即接收器已经正确的连接到发送器上；如果Vout+波形电压达到V4电压值、Vout-波形电压达到V3值需要的时间没超过一定时间长度，或预设时间Vout+波形电压达到了V4值，Vout-波形电压达到了V3值，为小时间常数脉冲波形，即认为是图8对应的电路状态，即接收器没有正确的连接到发送器上。

另外，图6的实现方法不是唯一的，如其中的检测脉冲产生方式等。但是关键点在于可以给发送器的差分输出链路Vout+、Vout-信号线上输出同步的反相检测脉冲。这样即使在差分电路接收器的输入端没有支持对地单端低阻抗的情况下仍然也可以实现对于接收器的检测。另外，这种同步的反相检测脉冲也可以将图7的驱动脉冲源在Vout+、Vout-信号线上互换，即与图7所示的检测脉冲信号电压。

另外，本分明提出的互补的同步反相检测脉冲实现方式仍然适用于图1的差分电路接收器结构。

通过对控制电路的调整，也可以使用N沟道MOSFET实现本发明中同步反相脉冲的输出，如图10所示。第一检测脉冲生成单元包括两个N沟道MOSFET场效应管，N沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，源极分别连接差分传输线，漏极分别连接检测脉冲初始电压源；第二检测脉冲生成单元包括两个N沟道MOSFET场效应管，N沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，源极分别连接到差分传输线，漏极分别连接检测脉冲峰值电压源。

本发明可以使用NPN型三极管代替上述方案中的P沟道MOSFET，如图11所示。第一检测脉冲生成单元包括两个NPN型三极管，NPN型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接差分传输线，集电极分别连接检测脉冲初始电压源；第二检测脉冲生成单元包括两个NPN型三极管，NPN型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接到差分传输线，集电极分别连接检测脉冲峰值电压源。

通过对控制电路的调整，也可以使用PNP型三极管实现本发明中同步反相脉冲的输出，如图12所示。第一检测脉冲生成单元包括两个PNP型三极管，PNP型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接差分传输线，集电极分别连接检测脉冲初始电压源；第二检测脉冲生成单元包括两个PNP型三极管，PNP型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接到差分传输线，集电极分别连接检测脉冲峰值电压源。

其中，第一检测脉冲生成单元和第二检测脉冲生成单元选用的器件类型不一定相同，例如，第一检测脉冲生成单元使用N沟道MOSFET场效应管，第二检测脉冲生成单元使用P沟道MOSFET场效应管；或第一检测脉冲生成单元使用P沟道MOSFET场效应管，第二检测脉冲生成单元使用N沟道MOSFET场效应管；或第一检测脉冲生成单元使用PNP，第二检测脉冲生成单元使用NPN等。

本发明还提供了一种差分电路接收器连接状态的检测方法，如图13所示，包括以下步骤：

步骤s101，将同步反相的两个检测脉冲分别接入到两条差分传输线。其中，两个同步反相检测脉冲由控制电路以相反的电压变化方向分别使能第一检测脉冲生成单元和第二检测脉冲生成单元产生。第一检测脉冲生成单元和第一检测脉冲生成单元分别包括：两个P沟道MOSFET场效应管、两个N沟道MOSFET场效应管、两个PNP型三极管或两个NPN型三极管。

步骤s102，利用发送器中或与发送器独立的检测电路检测差分传输线中的脉冲波形。

步骤s103，根据检测到的脉冲波形确定接收器与发送器的连接状态。根据检测到的脉冲波形确定接收器与发送器的连接状态具体为：在脉冲有效期内，通过在预设时间检测到的脉冲电压值、或到达预设脉冲电压值的时间确定接收器与发送器的连接状态。

通过到达预设脉冲电压值的时间确定接收器与发送器的连接状态具体为：在脉冲有效期内，如果达到预设脉冲电压值的时间没超出预设时间，则接收器与发送器没有正确连接；在脉冲有效期内，如果达到预设脉冲电压值的时间超出预设时间，则接收器与发送器正确连接。

通过在预设时间检测到的脉冲电压值确定接收器与发送器的连接状态具体包括：在脉冲有效期内，如果脉冲波形在预设时间达到预设脉冲电压值，则接收器与发送器没有正确连接；在脉冲有效期内，如果脉冲波形在预设时间没达到预设脉冲电压值，则接收器与发送器正确连接。脉冲波形在预设时间达到预设脉冲电压值，则再判断达到预设脉冲电压值的持续时间；如果脉冲波形达到预设脉冲电压值的持续时间超出预设时间，则接收器与发送器没有正确连接；如果脉冲波形达到预设脉冲电压值的持续时间不足预设时间，则接收器与发送器正确连接。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将同步反相的两个检测脉冲分别接入到两条差分传输线；

检测所述两条差分传输线上的脉冲波形；

在脉冲有效期内，通过在预设时间检测到的脉冲电压值、或到达预设脉冲电压值的时间确定接收器与发送器的连接状态。

2.如权利要求1所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，其特征在于，所述通过到达预设脉冲电压值的时间确定接收器与发送器的连接状态具体为：

在脉冲有效期内，如果达到预设脉冲电压值的时间没超出预设时间，则接收器与发送器没有正确连接；

在脉冲有效期内，如果达到预设脉冲电压值的时间超出预设时间，则接收器与发送器正确连接。

3.如权利要求1所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，其特征在于，所述通过在预设时间检测到的脉冲电压值确定接收器与发送器的连接状态具体包括：

在脉冲有效期内，如果脉冲波形在预设时间没达到预设脉冲电压值，则接收器与发送器正确连接；

在脉冲有效期内，如果脉冲波形在预设时间达到预设脉冲电压值，则接收器与发送器没有正确连接。

4.如权利要求1至3中任一项所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，其特征在于，所述两个同步反相检测脉冲具体为：

控制电路以相反的脉冲电压变化方向分别控制第二检测脉冲生成单元产生的两个同步反相检测脉冲。

5.如权利要求4所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，其特征在于，所述第二检测脉冲生成单元包括：两个P沟道MOSFET场效应管、两个N沟道MOSFET场效应管、两个PNP型三极管或两个NPN型三极管。

6.一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，包括：发送器和接收器，所述发送器与所述接收器通过差分传输线交流耦合连接，其特征在于，所述发送器包括：发送电路、检测脉冲生成电路、检测电路和接收器连接状态确定电路；

所述检测脉冲生成电路，用于生成同步反相的脉冲信号分别接入所述发送电路的差分传输线；

所述检测电路，分别连接所述发送电路的差分传输线，用于检测脉冲波形；

所述接收器连接状态确定电路，用于根据所述检测的脉冲波形确定接收器与发送器的连接状态。

7.如权利要求6所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，所述检测脉冲生成电路包括：

第一检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；

第二检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压；

控制单元，用一脉冲电压分别控制所述第一检测脉冲生成单元生成所述正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；用与所述脉冲电压的电压变化方向相反的脉冲电压分别控制所述第二检测脉冲生成单元生成所述正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压。

8.如权利要求7所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元分别包括两个P沟道MOSFET场效应管和检测脉冲初始电压源，所述P沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，漏极分别连接差分传输线，源极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元分别包括两个P沟道MOSFET场效应管和检测脉冲初始电压源，所述P沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，漏极分别连接到差分传输线，源极分别连接检测脉冲峰值电压源。

9.如权利要求7所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元分别包括两个N沟道MOSFET场效应管和检测脉冲初始电压源，所述N沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，源极分别连接差分传输线，漏极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元分别包括两个N沟道MOSFET场效应管和检测脉冲初始电压源，所述N沟道MOSFET场效应管栅极分别与控制单元连接，源极分别连接到差分传输线，漏极分别连接检测脉冲峰值电压源。

10.如权利要求7所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元分别包括两个PNP型三极管和检测脉冲初始电压源，所述PNP型三极管基极分别与控制单元连接，集电极分别连接差分传输线，射极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元分别包括两个PNP型三极管和检测脉冲初始电压源，所述PNP型三极管基极分别与控制单元连接，集电极分别连接到差分传输线，射极分别连接检测脉冲峰值电压源。

11.如权利要求7所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，检测脉冲生成电路中第一检测脉冲生成单元分别包括两个NPN型三极管和检测脉冲初始电压源，所述NPN型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接差分传输线，集电极分别连接检测脉冲初始电压源；检测脉冲生成电路中第二检测脉冲生成单元分别包括两个NPN型三极管和检测脉冲初始电压源，所述NPN型三极管基极分别与控制单元连接，射极分别连接到差分传输线，集电极分别连接检测脉冲峰值电压源。

12.如权利要求6所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，所述接收器连接状态确定电路具体包括：

脉冲电压判断单元，用于判断脉冲波形是否达到预设脉冲电压值；

第一时间计算单元，用于计算达到所述预设脉冲电压值的时间；

连接状态确定单元，用于当所述时间超出第一预设时间时，确定接收器与发送器正确连接。

13.如权利要求12所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，所述接收器连接状态确定电路还包括：

第二时间计算单元，用于计算达到预设脉冲值后的持续时间，当所述持续时间没超过第二预设时间时，所述连接状态确定单元确定接收器与发送器正确连接。

14.如权利要求6所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，所述接收器连接状态确定电路具体包括：

脉冲电压值检测单元，用于检测脉冲波形在第三预设时间达到的脉冲电压值；

连接状态确定单元，用于在第三预设时间内没达到预设脉冲电压值时，确定接收器与发送器正确连接。

15.如权利要求6所述交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统，其特征在于，所述接收器的差分输入端分别通过耦合电阻接地，或通过并联差分电阻跨接。

16.一种交流耦合差分电路发送器，其特征在于，包括：发送电路、检测脉冲生成电路、检测电路和接收器连接状态确定电路；

所述检测脉冲生成电路，用于生成同步反相的脉冲信号分别接入所述发送电路的差分传输线；

所述检测电路，分别连接所述发送电路的差分传输线，用于检测脉冲波形；

所述接收器连接状态确定电路，用于根据所述检测的脉冲波形确定接收器与发送器的连接状态。

17.如权利要求16所述交流耦合差分电路发送器，其特征在于，所述检测脉冲生成电路包括：

第一检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；

第二检测脉冲生成单元，用于生成正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压；

控制单元，用一脉冲电压分别控制所述第一检测脉冲生成单元生成所述正检测脉冲和负检测脉冲的初始电压；用与所述脉冲电压的电压变化方向相反的脉冲电压分别控制所述第二检测脉冲生成单元生成所述正检测脉冲和负检测脉冲的峰值电压。

18.如权利要求16所述交流耦合差分电路发送器，其特征在于，所述接收器连接状态确定电路具体包括：

脉冲电压判断单元，用于判断脉冲波形是否达到预设脉冲电压值；

第一时间计算单元，用于计算达到所述预设脉冲电压值的时间；

连接状态确定单元，用于当所述时间超出第一预设时间时，确定接收器与发送器正确连接。

19.如权利要求18所述交流耦合差分电路发送器，其特征在于，所述接收器连接状态确定电路还包括：

第二时间计算单元，用于计算达到预设脉冲值后的持续时间，当所述持续时间没超过第二预设时间时，所述连接状态确定单元确定接收器与发送器正确连接。

20.如权利要求16所述交流耦合差分电路发送器，其特征在于，所述接收器连接状态确定电路具体包括：

脉冲电压值检测单元，用于检测脉冲波形在第三预设时间达到的脉冲电压值；

连接状态确定单元，用于在第三预设时间内没达到预设脉冲电压值时，确定接收器与发送器正确连接。

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