CN101291230A

CN101291230A - 具有省电功能的传收装置及其方法

Info

Publication number: CN101291230A
Application number: CNA2007100971087A
Authority: CN
Inventors: 林见儒
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2027-04-17
Also published as: CN101291230B

Abstract

一种具有省电功能的传收装置及其方法，是在网络未连接时，传输器进入省电模式，且通过辅助电路提供适当的共模电压以及适当的阻抗匹配，以节省电力的消耗。

Description

具有省电功能的传收装置及其方法

技术领域

本发明是关于一种传收装置及其方法，特别是一种具有省电功能的传收装置及其方法。

背景技术

随着因特网的日渐普及，现代人对网络的依赖程度也相对地提升。因此，网络联机功能是目前计算机不可或缺的功能之一。

传统上，参照「图1」，变压器110分别与传输器(transmitter)120(例如是：缆线驱动器(line driver))和接收器(receiver)130互相电性连接。其中，传输器120除了具有传送信号的功能外，也肩负着阻抗匹配(impedancematching)及提供缆线适当的共模电压(common mode voltage)的工作。由于计算机主机须随时能够收到连结信号(link pulse)，进而建立联机，所以计算机主机内的接收器130须持续供应电力。再者，由于缆线内的信号的共模电压是由传输器120所维持的，所以此时亦必须继续供应传输器120电力，否则接收器130将无法正确地接收连结信号(link pulse)。

此外，若将传输器120关掉，以节省电力。因传输器120已关掉，则接收器130的输入共模电压变为0V(伏特)，因而造成所收到的信号将会被裁减，即被截波(clipping)，且已关掉的传输器120的输出等效上是开路(open)，因而造成其阻抗为无限大，无法匹配到缆线的特性阻抗，进而形成反射波。而反射波会跟原本信号混合，再加上截波现象，将造成接收器130无法正常工作。

由于已知技术在断线时，该传送器120仍然必须供应其电力，且该传送器120的耗电是颇大的，因此已知技术无法大幅降低断线时的预备电力(linkdown stand-by power)的耗电。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的目的之一在于提供一种具有省电功能的传收装置及其方法，藉以解决先前技术所揭露的无法关闭缆线驱动器以节省耗电的问题。

本发明的目的之一在于提供一种具有省电功能的传收装置及其方法，可在不影响网络信号传输的情况下，节省电力消耗。

本发明的目的之一在于提供一种具有省电功能的传收装置及其方法，提供共模电压(common mode voltage)，以避免截波(clipping)现象。

本发明的目的之一在于提供一种具有省电功能的传收装置及其方法，提供阻抗匹配(impedance matc hing)，以维持网络信号传输效率。

依据本发明的一实施例，其是揭露一种具有省电功能的传收装置，用以提供网络连接，包括：传输器、线接口、接收器、共模电压产生电路和开关。

传输器具有一对输出端，耦接至线接口。接收器耦接至传输器的输出端和线接口。共模电压产生电路耦接至传输器的输出端和线接口的接点，且开关耦接至传输器的输出端和共模电压产生电路之间，以于网络连接断线时导通，藉以使共模电压产生电路电性连接至传输器的输出端。开关耦接至传输器的输出端和线接口的接点，以于网络连接断线时导通，藉以短路传输器的输出端。

其中，可分别设置开关于传输器的该对输出端和共模电压产生电路之间。

于此，当共模电压产生电路与传输器的输出端电性连接时，共模电压产生电路可提供共模电压给传输器。

此传输器可包括差动放大器以及耦接于差动放大器的输入端的可调式电流源。

依据本发明的另一实施例，其是揭露一种具有省电功能的传收装置，用以提供网络连接，包括：传输器、线接口、接收器、共模电压产生电路和开关。

传输器具有用以传送网络信号的第一输出端和第二输出端，分别耦接至线接口。接收器耦接至传输器的第一输出端和第二输出端，以及线接口。共模电压产生电路耦接至传输器的第一输出端和线接口的接点，以及传输器的第二输出端和该线接口的接点。其中，于传输器和共模电压产生电路之间耦接有开关，以于网络连接断线时导通，藉以使共模电压产生电路电性连接至传输器的输出端。开关耦接于传输器的第一输出端和第二输出端之间，以于网络连接断线时导通，藉以短路传输器的输出端。

其中，可分别设置开关于传输器的第一输出端和共模电压产生电路之间以及于传输器的第二输出端和共模电压产生电路之间。

依据本发明的另一实施例，其是揭露一种具有省电功能的传收方法，应用于网络装置，此网络装置包括传输器、耦接至传输器的线接口、以及耦接至传输器和线接口的接收器。

此省电功能传收方法包括：检测线接口的网络连接；以及当网络连接为断线时，关闭传输器和接收器，短路传输器的输出端，并提供共模电压给传输器的输出端。于此，可通过导通耦接于传输器的输出端上的开关，以使传输器的输出端短路。并且，可利用共模电压产生电路产生共模电压，在通过导通耦接于传输器和共模电压产生电路之间的至少一开关，以控制共模电压的供应。

本发明提供了一种收发器，包括：传输电路，用以传送传送信号至传输媒介；接收电路，耦接至该传输媒介，用以接收来自该传输媒介的接收信号；以及辅助电路，耦接至该接收电路，当该传输电路停止运作时，该辅助电路用以提供该传输媒介的共模电压。

本发明还提供了一种收发装置，包括：传输电路，用以传送传送信号至传输媒介；接收电路，用以接收来自该传输媒介的接收信号；以及辅助电路，耦接至该接收电路，当该传输电路停止运作时，该辅助电路用以提供匹配阻抗。

本发明还提供了一种省电方法，应用于收发器，该收发器包括传输器、接收器以及辅助电路，该方法包括：判断该收发器与传输媒介是否连接；以及当该收发器与该传输媒介未相连时，包括：停止该传输器的运作；以及通过该辅助电路提供该传输媒介的共模电压；其中该辅助电路的功率消耗是小于该传输器的功率消耗。

本发明还提供了一种省电方法，应用于收发器，该收发器包括传输器以及接收器，该方法包括：判断该收发器与传输媒介是否连接；以及当该收发器与该传输媒介未相连时，包括：停止该传输器的运作；以及通过该辅助电路以提供匹配阻抗；其中该辅助电路的功率消耗是小于该传输器的功率消耗。

有关本发明的特征与实作，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1为已知的网络装置的示意图；

图2为根据本发明一实施例的具有省电功能的传收装置的示意图；

图3A为于网络连接联机时的运作示意图；

图3B为于网络连接断线时的运作示意图；以及

图4为根据本发明一实施例的省电方法的流程图。

[主要元件标号说明]

110、210线接口 120、220传输器

130、230接收器 240辅助电路

222差动放大器 VCM 共模电压产生电路

S1、S2、S3开关 N1～N6接点

Rm1、Rm2特性阻抗 R1、R2、R3阻抗单元

I1、I2可调式电流源 IN1、IN2输入端

OUT1、OUT2输出端

具体实施方式

以下举出具体实施例以详细说明本发明的内容，并以图式作为辅助说明。说明中提及的标号是参照图式标号。

参照「图2」，为根据本发明一实施例的具有省电功能的传收装置。此装置包括：传输器220、接收器230与辅助电路240。

传输器220具有一对输出端，耦接至线接210(例如：变压器)，用以传输传输信号。接收器230耦接至线接口210，即耦接到接点N5、N6，用以接收接收信号。

当在第一模式(即，具有省电功能的传收装置已通过该线接210连接至缆线，且可正常传输或是接收封包)时，该传输器220可传输传输信号至该缆线(例如是：CAT 5双绞缆线、CAT 3绞缆线)上，且该传输器220可提供该缆线适当的共模电压及/或提供适当的阻抗匹配(impedance matching)的功能，则该接收器230亦可正常地接收来自远程的网络装置通过该缆线的接收信号。

当在第二模式(在具有省电功能的传收装置未连接至该缆线到刚连接至该缆线的期间)时，则该传输器220是进入省电模式、禁能或不供应电源。此时，辅助电路240用以提供该缆线适当的共模电压及/或提供适当的阻抗匹配(impedance matching)，如此，当该缆线刚连接插入时，接收器230亦可正常地检测或是接收到来自远程的网络装置通过该缆线的连结信号(linkpulse)。当接收器230接收到该连结信号，则表示该缆线与本发明的具有省电功能的传收装置已连接，故本发明的传收装置将由第二模式进入第一模式。一较佳实施例中，辅助电路240为功率消耗很小的电路，即辅助电路240的功率消耗是小于传输器220的功率消耗。

辅助电路240具有许多实施方面，例如：一实施例为包括有共模电压产生电路V_CM经由一个或多个开关S1、S2耦接至传输器220的N1、N2，通过该共模电压产生电路VCM以及开关S1、S2来提供该缆线适当的共模电压。辅助电路240包括有开关S3耦接至传输器220的接点N3、N4，通过该开关S3配合该阻抗单元R_M1、R_M2来提供适当的阻抗匹配。当然，该些开关亦可由晶体管来实现。当然，若该缆线的阻抗匹配与该传输器220的禁能/致能无关，则开关S3可省略；同理可知，若该缆线的共模电压与该传输器220的禁能/致能无关，则该共模电压产生电路VCM以及开关S1、S2可省略。

此外，本发明的一实施例尚包括有控制逻辑电路(未绘示于图式)，用以控制于在第一模式或第二模式的运作。

于此，当在第一模式时，开关S1、S2、S3为关闭(off)，如「图3A」所示；反之，当在第二模式时，传收装置可进入省电模式，即关掉传输器220和接收器230电力，只保留接收器230中有关于检测该缆在线的连结信号的电路(例如是10M接收模块，而关掉100/1000M的接收模块)的电力，并使开关S3导通(ON)，使得在整个网络装置进入省电模式下，接收器230仍可检测该缆在线的连结信号，如「图3B」所示。

其中，共模电压产生电路VCM为可提供一定电压的电路，例如：核心电源供应器或是参考电压产生器、能隙电压产生器、电阻分压等。

再参照「图2」，传输器220的一实施例包括有差动放大器222、阻抗单元R1、R2、R3和可调式电流源I1、I2。此外，线接口210可为变压器，以滤除传送/接收的直流值。并且，于变压器(即线接口210)与传输器220之间具有特性阻抗Rm1、Rm2，以匹配网络缆线的等效组抗。于此，传输器220可由差动放大器来实现。由于传输器220为本领域技术人员所已知，所以省略其描述。

参照「图4」，为根据本发明一实施例的省电方法，应用于具有省电功能的传收装置。由于其相关步骤已于上述内容所提及，本领域技术人员可轻易明了，所以省略其描述。

一实施例，本发明的具有省电功能的传收装置是位为网络控制芯片内，该网络控制芯片可实施于许多网络设备上，例如是：网络接口卡(NIC)、中继器(Repeater)、网络交换器(Switch)、集线器(Hub)、路由器(Router)、网络网关器(Gatway)…等网络设备。一实施例，本发明的具有省电功能的传收装置系至少符合下列其中之一的网络规格，例如是：10/100Mbps以太网络规格(IEEE 802.3)、1000Gbps以太网络规格(IEEE 802.3ab)、虚拟局域网络(Virtual Local Area Network，VLAN)规格(IEEE 802.1Q)、…等网络规格。为因应上述规格，本发明的具有省电功能的传收装置尚包括其它电路，例如是：多重存取/碰撞检测(Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection，CSMA/CD)电路，用来实现CSMA/CD的功能；又如：循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)电路，用以根据封包的数据以生成少数固定数目的数据，以及用来校验封包传输可能出现的错误；由于该些电路为本领域技术人员所熟知，故省略其说明。本发明虽以计算机网络作为范例，然本领域技术人员皆知本发明的技术特征可轻易应用在其它有使用缆线传输的应用，例如是计算机与外围设备的应用，如：USB接口、1394接口、VGA接口、DVI接口；又例如是：视频信号产生器(如VCD/DVD光驱、机上盒等)与显示器(DTV、LCD TV、LCD monitor等)间的应用，不应被限定在网络上。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims

1.一种收发器，包括：

传输电路，用以传送传送信号至传输媒介；

接收电路，耦接至该传输媒介，用以接收来自该传输媒介的接收信号；以及

辅助电路，耦接至该接收电路，当该传输电路停止运作时，该辅助电路用以提供该传输媒介的共模电压。

2.根据权利要求1所述的收发器，还包括：

控制逻辑电路，用以控制该传输电路是否停止运作，以及用以控制该辅助电路是否提供该共模电压。

3.根据权利要求2所述的收发器，其中该辅助电路包括：

共模电压产生器，用以提供该共模电压；以及

第一开关模块，耦接该共模电压产生器与该传输电路之间，该第一开关模块是受该控制逻辑电路的控制。

4.根据权利要求3所述的收发器，其中，当该传输电路停止运作时，该辅助电路提供该传输媒介的匹配阻抗。

5.根据权利要求4所述的收发器，其中该辅助电路还包括：

第二开关模块，耦接该传输电路的二输出端之间，用以提供该传输媒介的该匹配阻抗。

6.根据权利要求5所述的收发器，其中该传输媒介的该匹配阻抗为二匹配电阻之和。

7.根据权利要求1所述的收发器，其中，当该传输电路停止运作时，该辅助电路提供该传输媒介的匹配阻抗。

8.根据权利要求7所述的收发器，其中该辅助电路包括有：

开关模块，耦接该传输电路的二输出端之间，用以提供该传输媒介的该匹配阻抗，该传输媒介的该匹配阻抗为二匹配电阻之和。

9.根据权利要求1所述的收发器，其中该传输电路包括：

差动放大电路，具有一对输出端及一对输入端；以及

多个可调式电流源，耦接至该对输入端。

10.根据权利要求1所述的收发器，其中该传输电路停止运作为该传输电路被禁能或是该传输电路的电源被中断。

11.根据权利要求1所述的收发器，其中该收发器是位于网络控制芯片。

12.根据权利要求11所述的收发器，其中该网络控制芯片还包括多重存取/碰撞检测电路，用来实现多重存取/碰撞检测的功能。

13.一种收发装置，包括：

传输电路，用以传送传送信号至传输媒介；

接收电路，用以接收来自该传输媒介的接收信号；以及

辅助电路，耦接至该接收电路，当该传输电路停止运作时，该辅助电路用以提供匹配阻抗。

14.根据权利要求13所述的收发装置，其中该辅助电路包括有：

开关模块，耦接该传输电路的二输出端之间，用以提供该匹配阻抗，其中该匹配阻抗为二匹配电阻串联。

15.一种省电方法，应用于收发器，该收发器包括传输器、接收器以及辅助电路，该方法包括：

判断该收发器与传输媒介是否连接；以及

当该收发器与该传输媒介未相连时，包括：

停止该传输器的运作；以及

通过该辅助电路提供该传输媒介的共模电压；

其中该辅助电路的功率消耗是小于该传输器的功率消耗。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

短路该传输器的输出端，以提供匹配阻抗。

17.根据权利要求16所述的方法，其中该匹配阻抗为二匹配电阻的串联。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括：

当该接收器检测到该传输媒介的接收信号时，包括：

断开该传输器的输出端；以及

启动该传输器的运作。

19.根据权利要求15所述的方法，其中提供该共模电压的步骤，包括：

利用该辅助电路的共模电压产生器产生该共模电压；以及

导通耦接于该传输器和该共模电压产生器之间的至少一开关。

20.一种省电方法，应用于收发器，该收发器包括传输器以及接收器，该方法包括：

判断该收发器与传输媒介是否连接；以及

当该收发器与该传输媒介未相连时，包括：

停止该传输器的运作；以及

通过该辅助电路以提供匹配阻抗；

其中该辅助电路的功率消耗是小于该传输器的功率消耗。

21.根据权利要求20所述的方法，其中提供该匹配阻抗的步骤，包括：

短路该传输器的输出端。

22.根据权利要求21所述的方法，其中该匹配阻抗为二匹配电阻的串联。

23.根据权利要求21所述的方法，其中短路该传输器的输出端的步骤，包括：

导通耦接于该传输器的输出端上的开关。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

当该接收器检测到该传输媒介的接收信号时，包括：

断开该传输器的输出端；以及

启动该传输器的运作。