CN103391110B

CN103391110B - 收发器及其电压校正方法

Info

Publication number: CN103391110B
Application number: CN201210149870.6A
Authority: CN
Inventors: 吴健铭
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2032-05-07
Also published as: CN103391110A

Abstract

一种收发器及其电压校正方法。该收发器包含一传送电路、一接收电路及一处理电路。该传送电路产生一传送电压。该接收电路电性连接至该传送电路，分别接收一参考电压及该传送电压，以产生一参考信号及一测量信号。该处理电路电性连接至该传送电路及该接收电路，且根据该参考信号及该测量信号，校正该传送电压。

Description

收发器及其电压校正方法

技术领域

本发明关于一种收发器，尤其是关于收发器及其电压校正的方法。

背景技术

宽频网络的普及为网络服务及其相关应用带来可观的发展契机。一般个人电脑使用以太网络进行数据的传输。在以太网络中，收发器的输出的电压必须相当精准，其仅容许误差值介于正负百分之五（+/-5%）之间。由于收发器的输出端容易产生阻抗不匹配的问题，故须额外的校正电路来校正输出的电压，以确保其误差值介于正负百分之五之间。

然而，加入额外的校正电路至收发器，势必会增加收发器的面积，以及成本上的耗费。此外，在音信处理及其他通信系统领域中，收发器也具有输出的电压必须相当精准的要求。

有鉴于此，如何在不加入额外的校正电路的情况下，校正输出的电压，以减少成本上的耗费，乃业界亟需努力的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种收发器及其电压校正方法。本发明的收发器可应用于以太网络、音信处理或其他通信系统领域。本发明的收发器可直接利用本身的模拟前置（Analog Front End；AFE）电路来校正传送端的传送电压（输出电压），而无需加入额外的校正电路，进而减少收发器的面积以及成本上的耗费。

为达上述的目的，本发明公开一种收发器，其包含一传送电路、一接收电路及一处理电路。该传送电路用以产生一传送电压。该接收电路电性连接至该传送电路，用以分别接收一参考电压及该传送电压，并根据该参考电压产生一参考信号及根据该传送电压产生一测量信号。该处理电路电性连接至该传送电路及该接收电路，用以根据该参考信号及该测量信号，计算出一校正值，并根据该校正值，校正该传送电压。

此外，本发明更公开一种电压校正方法，其用于一收发器。该收发器包含一传送电路、一接收电路以及一处理电路。该接收电路电性连接至该传送电路。该处理电路电性连接至该传送电路及该接收电路。该电压校正方法包含下列步骤：(a)使该接收电路接收一参考电压，并根据该参考电压产生一参考信号；(b)使该传送电路产生一传送电压；(c)使该接收电路接收该传送电压，并根据该传送电压产生一测量信号；以及(d)使该处理电路根据该参考信号及该测量信号，计算出一校正值，并根据该校正值，校正该传送电压。上述步骤(a)可以在步骤(b)和步骤(c)之间，或在步骤(c)和步骤(d)之间。

为让本发明的上述目的、技术特征和优点能更明显易懂，下文以较佳实施例配合所附图式进行详细说明。

附图说明

图1为第一实施例的收发器1的示意图；

图2为第二实施例的收发器2的示意图；

图3为第三实施例的收发器3的示意图；

图4为第四实施例的收发器4的示意图；

图5为第五实施例的收发器5的示意图；以及

图6描绘第六实施例的电路校正方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

1 收发器

11 处理电路

13 传送电路

15 接收电路

17 输出接脚

132 传送电压

152 测量信号

154 参考信号

171 输出端点

2 收发器

19 开关组

S1 第一开关

S2 第二开关

131 可变电流源

133 线性驱动器

134 参考电压

153 低通滤波器

155 模拟/数字转换器

21 分压电路

VDD 电源

R1 分压电阻

R2 分压电阻

Rpoly 电阻

R_S1 电阻

R_S2 电阻

R_L 电阻

C_L 电容

Ro 电阻

OP_T 放大器

OP_L 放大器

3 收发器

31 参考电压电路

311 固定电流源

R3 电阻

4 收发器

173 中端点

5 传收电路

R 电阻

具体实施方式

以下将通过实施例来解释本发明内容，本发明的实施例并非用以限制本发明须如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，关于实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明。须说明的是，以下实施例及附图中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示；且附图中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。

本发明的第一实施例如图1所示，其为一收发器1的示意图。收发器1包含一处理电路11、一传送电路13、一接收电路15及一输出接脚17。收发器1可应用于以太网络、音信处理或其他通信系统领域。

传送电路13产生一传送电压132。输出接脚17通过一输出端点171电性连接至传送电路13，以输出传送电压132，以及通过输出端点171电性连接至接收电路15。在一般传输信号时，接收电路15通过输出接脚17自外部接收的一输入电压（图未绘示）。于本实施例中，接收电路15更自输出端点171接收传送电压132，并根据传送电压132产生一测量信号152。此外，接收电路15也接收一参考电压（图未绘示），并根据参考电压产生一参考信号154。需注意，接收电路15接收传送电压132及参考电压的先后顺序可互换，故先后顺序非用以限制本发明的范畴。

随后，处理电路11根据参考信号154及测量信号152，计算出一校正值，并根据校正值，校正传送电压132。详言之，本发明的收发器1使用本身的模拟前置电路（即传送电路13及接收电路15），通过接收电路15接收传送电路13的传送电压132，以产生测量信号152，以及接收参考电压，以产生参考信号154。由于参考电压为一固定且稳定的电压，因此处理电路11可基于测量信号152与参考信号154的差值，校正传送电路13所产生的传送电压132。

举例而言，假设传送电压132为1.5伏特（V），而参考电压为1V，故接收电路15分别产生代表1.5V的测量信号152及代表1V的参考信号154，随后处理电路11根据测量信号152及参考信号154的差值，改变传送电压132，以使得传送电压132被校正至实质上等于参考电压。此外，处理电路11可通过一次调整或逐步调整（即步阶式的调整）的方式来改变传送电压132，使其实质上等于参考电压。

本发明的第二实施例如图2所示，其描绘一收发器2的示意图。传送电路13具有一可变电流源131、一线性驱动器133及一电阻Ro。传送电路13根据可变电流源131，产生传送电压132。线性驱动器133包含一电阻Rpoly及一放大器OP_T。于以太网络中，Ro的大小通常为50Ω。

接收电路15包含一模拟/数字转换器155及一低通滤波器153。低通滤波器153包含一电阻R_L、一电容C_L以及一放大器OP_L。模拟/数字转换器155产生参考信号154，以及测量信号152。处理电路11通过比较参考信号154及测量信号152，来调整可变电流源131，以校正传送电压132。

于本实施例中，收发器2更包含一开关组19以及电阻分压电路21。开关组19电性连接至传送电路13、接收电路15及电阻分压电路21。电阻分压电路21包含分压电阻R1及R2，并连接至固定电压VDD，以产生参考电压134。

详言之，开关组19包含一第一开关S1及一第二开关S2。第一开关S1通过一电阻R_S1耦合至输出端点171，而第二开关S2通过一电阻R_S2耦合至电阻分压电路21。接收电路15通过第一开关S1电性连接至输出端点171，以接收传送电压132，以及通过第二开关S2电性连接至电阻分压电路21，以接收一参考电压134。具体而言，当第一开关S1处于导通状态时，第二开关S2处于非导通状态，且接收电路15通过第一开关S1接收传送电压132。反之，当第一开关S1处于非导通状态时，第二开关S2处于导通状态，且接收电路15通过第二开关S2接收参考电压134。

本发明的第三实施例如图3所示，其描绘一收发器3的示意图。不同于第二实施例，本实施例中，收发器3包含一参考电压电路31，而非电阻分压电路21。参考电压电路31包含一参考电流源311及一电阻R3，以产生参考电压134。开关组19电性连接至参考电压电路31，而使接收电路15通过开关组19，自参考电压电路31接收参考电压134，以根据参考电压134产生参考信号154。另外，开关组19电性连接至输出端点171，而使接收电路15通过开关组19，接收传送电压132，并根据传送电压132产生测量信号152。

须说明者，除了第二实施例的电阻分压电路21及第三实施例的参考电压电路31外，任何可产生固定电压的电路皆可套用至收发器2及收发器3，以产生参考电压134，据此任何可取代电阻分压电路21或参考电压电路31的电路均属于本发明的范畴。

本发明的第四实施例如图4所示，其描绘一收发器4的示意图。本实施例中收发器4适用于一支持每秒10/100/1000百万位组（Mbps per second）传输速度的以太网络。

不同于第二实施例及第三实施例，于本实施例中，开关组19的第二开关S2通过一电阻R_S2耦合至接收电路13的一中端点173。中端点173介于线性驱动器133与电阻Ro间。接收电路15通过开关组19，自一中端点173接收参考电压134，以根据参考电压134产生参考信号154。类似地，接收电路15通过开关组19，自输出端点171接收传送电压132，并根据传送电压132产生测量信号152。

详言之，由于收发器的输出端的阻抗不匹配的问题主要由传送电路的电阻Ro与外部负载所造成，故相较于输出端点171的电压，中端点173的电压较稳定。据此，将中端点173的电压作为参考电压134，也可达到本发明校正传送电压132的目的。

本发明的第五实施例如图5所示，其描绘一收发器5的示意图。于本实施例中，收发器5的接收电路15通过电阻R耦合至输出端点171，并自输出端点171接收参考电压134，以根据参考电压134产生参考信号154。具体而言，于本实施例中，输出接脚17可先自外部电路接收一外部电压，而接收电路通过输出接脚17接收外部电压，以作为参考电压134。随后，接收电路15再自输出端点171接收传送电压132，并根据传送电压132产生测量信号152。由于外部电路可产生稳定的外部电压，故处理电路11可通过比较传送电压132及参考电压134，以校正传送电路13所传送电压132。

本发明的第六实施例如图6所示，其为本发明的电压校正方法的流程图。本发明的电压校正方法用于一收发器（例如：第一实施例至第五实施例所述的收发器），其包含一传送电路、一接收电路以及一处理电路。接收电路电性连接至传送电路。处理电路电性连接至传送电路及接收电路。

首先，于步骤S601中，使接收电路接收一参考电压，并根据参考电压产生一参考信号。接着，于步骤S603中，使传送电路产生一传送电压。然后，于步骤S605中，使接收电路接收传送电压，并根据传送电压，产生一测量信号。最后，于步骤S607中，使处理电路根据参考信号及测量信号，计算出一校正值，并根据校正值，校正传送电压。须说明者，步骤S601也可于步骤S605后执行。换言之，步骤S601与步骤S603、S605的先后执行顺序非用以限制本发明的范畴。

除了上述步骤，第六实施例的电压校正方法亦能执行第一实施例至第五实施例所描述的所有操作及功能，所属技术领域技术人员可直接了解第六实施例如何基于第一实施例至第六实施例以执行该等操作及功能，故在此不再赘述。

综上所述，本发明的收发器可应用于以太网络、音信处理或其他通信系统领域。本发明的收发器利用本身的模拟前置电路来校正传送端的传送电压（输出电压），故在无需加入额外的校正电路的情况下，本发明可减少收发器的面积以及成本上的耗费。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请的权利要求范围为准。

Claims

1.一种收发器，包含：

一传送电路，用以产生一传送电压；

一接收电路，电性连接至该传送电路，用以分别接收一参考电压及该传送电压，并根据该参考电压产生一参考信号及根据该传送电压产生一测量信号；以及

一处理电路，电性连接至该传送电路及该接收电路，用以根据该参考信号及该测量信号，计算出一校正值，并根据该校正值校正该传送电压。

2.如权利要求1所述的收发器，其中该传送电路具有一可变电流源，该传送电路根据该可变电流源产生该传送电压；以及该处理电路根据该校正值调整该可变电流源，以校正该传送电压。

3.如权利要求1所述的收发器，更包含一开关组，电性连接至该接收电路及该传送电路，其中该接收电路通过该开关组分别接收该参考电压及该传送电压。

4.如权利要求3所述的收发器，其中该开关组更包含一第一开关及一第二开关，当该第一开关为处于一导通状态时，该第二开关处于一非导通状态，且该接收电路通过该第一开关接收该传送电压；以及，当该第一开关处于该非导通状态时，该第二开关处于该导通状态，且该接收电路通过该第二开关接收该参考电压。

5.如权利要求3所述的收发器，更包含一电阻分压电路，电性连接至该开关组，其中该接收电路通过该开关组，自该电阻分压电路接收该参考电压。

6.如权利要求3所述的收发器，更包含一参考电压电路，电性连接至该开关组，其中该接收电路通过该开关组，自该参考电压电路接收该参考电压。

7.如权利要求4所述的收发器，其中该收发器适用于一以太网络，该收发器更包含一输出接脚以及一输出端点，其中该传送电路具有一中端点及一电阻，该中端点通过该电阻与该输出端点电性连接，该输出端点电性连接至该输出接脚，该输出接脚用以输出该传送电压，该开关组电性连接至该中端点，以及该接收电路通过该开关组，自该中端点接收该参考电压。

8.如权利要求1所述的收发器，更包含一输出接脚以及一输出端点，其中该传送电路及该接收电路电性连接至该输出端点，该输出端点电性连接至该输出接脚，该输出接脚用以输出该传送电压以及接收一外部电压，该接收电路自该输出接脚接收该外部电压，以作为该参考电压。

9.如权利要求1所述的收发器，其中该接收电路更包含一模拟/数字转换器，其用以产生该参考信号及该测量信号。

10.如权利要求2所述的收发器，其中该传送电路还具有一线性驱动器及一电阻，该线性驱动器分别连接该可变电流源以及该电阻。

11.如权利要求9所述的收发器，其中该接收电路还包含一低通滤波器，与该模拟/数字转换器连接。

12.如权利要求8所述的收发器，其中，该接收电路通过一电阻耦合至该输出端点。

13.一种用于一收发器的电压校正方法，该收发器包含一传送电路、一接收电路以及一处理电路，该接收电路电性连接至该传送电路，该处理电路电性连接至该传送电路及该接收电路，该电压校正方法包含下列步骤：

使该接收电路接收一参考电压，并根据该参考电压产生一参考信号；

使该传送电路产生一传送电压；

使该接收电路接收该传送电压，并根据该传送电压，产生一测量信号；以及

使该处理电路根据该参考信号及该测量信号，计算出一校正值，并根据该校正值校正该传送电压。

14.如权利要求13所述的电压校正方法，其中该传送电路具有一可变电流源，该传送电路根据该可变电流源，产生该传送电压，以及该处理电路根据该校正值，调整该可变电流源，以校正该传送电压。

15.如权利要求13所述的电压校正方法，其中该收发器更包含一开关组，电性连接至该接收电路及该传送电路，其中该接收电路通过该开关组接收该参考电压，以及该接收电路通过该开关组接收该传送电压。

16.如权利要求15所述的电压校正方法，其中该开关组更包含一第一开关及一第二开关，当该开关第一为处于导通状态时，该第二开关处于非导通状态，且该接收电路通过该第一开关接收该传送电压，以及当该第一开关处于非导通状态时，该第二开关处于导通状态，且该接收电路通过该第二开关接收该参考电压。

17.如权利要求15所述的电压校正方法，其中该收发器更包含一电阻分压电路，电性连接至该开关组，该接收电路通过该开关组，自该电阻分压电路，接收该参考电压。

18.如权利要求15所述的电压校正方法，其中该收发器更包含一参考电压电路，电性连接至该开关组，该接收电路通过该开关组，自该参考电压电路，接收该参考电压。

19.如权利要求15所述的电压校正方法，其中该收发器更包含一输出接脚以及一输出端点，该传送电路具有一中端点及一电阻，该中端点通过该电阻与该输出端点电性连接，该输出端点电性连接至该输出接脚，该输出接脚用以输出该传送电压，该开关组电性连接至该中端点，该接收电路通过该开关组，自该中端点，接收该参考电压。

20.如权利要求13所述的电压校正方法，其中该收发器更包含一输出接脚以及一输出端点，该传送电路及该接收电路电性连接至该输出端点，该输出端点电性连接至该输出接脚，该输出接脚用以输出该传送电压以及接收一外部电压，该接收电路自该输出接脚接收该外部电压，以作为该参考电压。

21.如权利要求13所述的电压校正方法，其中该接收电路更包含一模拟/数字转换器，该模拟/数字转换器产生该参考信号，以及该模拟/数字转换器产生该测量信号。