CN104994321A - 一种发送电路及高清多媒体接口系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种发送电路及高清多媒体接口系统，通过驱动器根据预驱动模块和参考电压模块的控制将输入端接收的电力分别为电流型电压调节器、锁相环、串并转换模块及预驱动模块供电；通过所述电流型电压调节器调节接收电流值的大小，确保所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块各自接收的电流之和为预设电流值；进而使得所述发生电路无需供电电源为所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块供电，降低了系统功耗。

Description

一种发送电路及高清多媒体接口系统

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种发送电路及高清多媒体接口系统。

背景技术

图1是一个典型的HDMI(High-Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口)系统的结构示意图。发送电路100和接收电路200通过HDMI线缆以直流耦合的方式进行数据传输。其中，发送电路100的供电电源为VCC_TX，接收电路200的供电电源为VCC_RX。发送电路100输出的电流由尾电流源101提供，其电流路径为VCC_RX经50欧姆负载、HDMI线缆和驱动器102，流经尾电流源101到地。

因此现有技术的HDMI系统，不仅其发送电路100本地需要一个供电电源VCC_TX，同时驱动器102的尾电流源101直接流到地上，造成了电力的浪费，使得发送电路100的功耗较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种发送电路及高清多媒体接口系统，以解决现有技术中功耗高的问题。

一种发送电路，包括：串并转换模块、预驱动模块、驱动器、锁相环、参考电流模块、参考电压模块和电流型电压调节器；其中：

所述参考电流模块、所述锁相环、所述串并转换模块、所述预驱动模块及所述驱动器依次串联连接；

所述驱动器的输出端分别与所述参考电压模块、所述参考电流模块、所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块的一输入端相连，用于根据所述预驱动模块和所述参考电压模块的控制将输入端接收的电力分别为所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块供电；

所述电流型电压调节器的另一输入端与所述参考电压模块相连，接地端接地，通过调节接收电流值的大小，确保所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块各自接收的电流之和为预设电流值。

优选的，所述驱动器包括：第一绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管、第三绝缘栅双极型晶体管、第四绝缘栅双极型晶体管、第一电阻和第二电阻；其中：

所述第一绝缘栅双极型晶体管和所述第二绝缘栅双极型晶体管的控制端分别与所述预驱动电路的输出端相连；所述第一绝缘栅双极型晶体管和所述第二绝缘栅双极型晶体管的输出端相连，连接点作为所述驱动器的输出端；所述第一绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述第三绝缘栅双极型晶体管的输出端相连；所述第二绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述第四绝缘栅双极型晶体管的输出端相连；

所述第三绝缘栅双极型晶体管和所述第四绝缘栅双极型晶体管的控制端相连，连接点与所述参考电压模块相连；

所述第一电阻与所述第二电阻相连，连接点与所述参考电压模块相连；所述第一电阻的另一端与所述第三绝缘栅双极型晶体管的输入端相连，连接点作为所述驱动器的一个输入端；所述第二电阻的另一端与所述第四绝缘栅双极型晶体管的输入端相连，连接点作为所述驱动器的另一个输入端。

优选的，所述电流型电压调节器包括：第一误差放大器和第五绝缘栅双极型晶体管；其中：

所述第一误差放大器的反相输入端与所述驱动器的输出端相连；所述第一误差放大器的同相输入端与所述参考电压模块相连；所述第一误差放大器的输出端与所述第五绝缘栅双极型晶体管的控制端相连；

所述第五绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述驱动器的输出端相连；所述第五绝缘栅双极型晶体管的输出端接地。

优选的，所述参考电压模块包括：第六绝缘栅双极型晶体管、第七绝缘栅双极型晶体管、第八绝缘栅双极型晶体管、第九绝缘栅双极型晶体管、第十绝缘栅双极型晶体管、第二误差放大器、电压调节器、第三电阻和第四电阻；其中：

所述第六绝缘栅双极型晶体管的控制端接收预设电压值；所述第七绝缘栅双极型晶体管的控制端接地；所述第六绝缘栅双极型晶体管和所述第七绝缘栅双极型晶体管的输出端相连，连接点与所述第十绝缘栅双极型晶体管的输入端和所述第二误差放大器的反相输入端相连；所述第六绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述第八绝缘栅双极型晶体管的输出端相连；所述第七绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述第九绝缘栅双极型晶体管的输出端相连；

所述第八绝缘栅双极型晶体管和所述第九绝缘栅双极型晶体管的控制端相连，连接点与所述第二误差放大器的输出端、所述第三绝缘栅双极型晶体管和所述第四绝缘栅双极型晶体管的控制端相连；

所述第三电阻与所述第四电阻相连，连接点与所述电压调节器的第一端相连；所述第三电阻的另一端与所述第八绝缘栅双极型晶体管的输入端、所述电压调节器的第二端及所述第二误差放大器的供电端相连，连接点接收所述预设电压值；所述第四电阻的另一端与所述第九绝缘栅双极型晶体管的输入端及所述电压调节器的第三端相连；

所述电压调节器的第四端与所述第一电阻和所述第二电阻的连接点相连；

所述第二误差放大器的同相输入端与所述发送电路的带隙基准偏置电流相连；

所述第十绝缘栅双极型晶体管的控制端与所述发送电路的带隙基准偏置电流相连，所述第十绝缘栅双极型晶体管的输出端接地。

优选的，还包括：连接于所述驱动器的输出端与地之间的电容。

一种高清多媒体接口系统，包括接收电路、上述任一所述的发送电路及连接所述接收电路与所述发送电路的线缆。

本发明公开的发送电路和高清多媒体接口系统，该发送电路通过驱动器根据预驱动模块和参考电压模块的控制将输入端接收的电力分别为电流型电压调节器、锁相环、串并转换模块及预驱动模块供电；通过所述电流型电压调节器调节接收电流值的大小，确保所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块各自接收的电流之和为预设电流值；进而使得所述发生电路无需供电电源为所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块供电，降低了系统功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术公开的高清多媒体接口系统结构示意图；

图2为本发明实施例公开的发送电路结构示意图；

图3为本发明另一实施例公开的发送电路的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种发送电路，以解决现有技术中功耗高的问题。

具体的，所述发送电路如图2所示，包括：串并转换模块201、预驱动模块202、驱动器203、锁相环204、参考电流模块205、参考电压模块206和电流型电压调节器207；其中：

参考电流模块205、锁相环204、串并转换模块201、预驱动模块202及驱动器203依次串联连接；

驱动器203的输出端分别与参考电压模块206、参考电流模块205、电流型电压调节器207、锁相环204、串并转换模块201及预驱动模块202的一输入端相连；

电流型电压调节器207的另一输入端与参考电压模块206相连，接地端接地。

具体的工作原理为：

驱动器203根据预驱动模块202和参考电压模块206的控制将输入端接收的电力分别为电流型电压调节器207、锁相环204、串并转换模块201及预驱动模块202供电。

电流型电压调节器207通过调节接收电流值的大小，确保电流型电压调节器207、锁相环204、串并转换模块201及预驱动模块202各自接收的电流之和为预设电流值。

使得所述发送电路的电流路径变为由驱动器203接收后流向电流型电压调节器207、锁相环204、串并转换模块201及预驱动模块202，省去了现有技术中发送电路所需的供电电源，达到了降低功耗的目的。

优选的，如图3所示，驱动器203包括：第一绝缘栅双极型晶体管M1、第二绝缘栅双极型晶体管M2、第三绝缘栅双极型晶体管M3、第四绝缘栅双极型晶体管M4、第一电阻R1和第二电阻R2；其中：

第一绝缘栅双极型晶体管M1和第二绝缘栅双极型晶体管M2的控制端分别与预驱动电路的输出端相连；第一绝缘栅双极型晶体管M1和第二绝缘栅双极型晶体管M2的输出端相连，连接点作为驱动器203的输出端；第一绝缘栅双极型晶体管M1的输入端与第三绝缘栅双极型晶体管M3的输出端相连；第二绝缘栅双极型晶体管M2的输入端与第四绝缘栅双极型晶体管M4的输出端相连；

第三绝缘栅双极型晶体管M3和第四绝缘栅双极型晶体管M4的控制端相连，连接点与参考电压模块206相连；

第一电阻R1与第二电阻R2相连，连接点与参考电压模块206相连；第一电阻R1的另一端与第三绝缘栅双极型晶体管M3的输入端相连，连接点作为驱动器203的一个输入端；第二电阻R2的另一端与第四绝缘栅双极型晶体管M4的输入端相连，连接点作为驱动器203的另一个输入端。

优选的，如图3所示，电流型电压调节器207包括：第一误差放大器A1和第五绝缘栅双极型晶体管M5；其中：

第一误差放大器A1的反相输入端与驱动器203的输出端相连；第一误差放大器A1的同相输入端与参考电压模块206相连；第一误差放大器A1的输出端与第五绝缘栅双极型晶体管M5的控制端相连；

第五绝缘栅双极型晶体管M5的输入端与驱动器203的输出端相连；第五绝缘栅双极型晶体管M5的输出端接地。

优选的，如图3所示，参考电压模块206包括：第六绝缘栅双极型晶体管M6、第七绝缘栅双极型晶体管M7、第八绝缘栅双极型晶体管M8、第九绝缘栅双极型晶体管M9、第十绝缘栅双极型晶体管M10、第二误差放大器A2、电压调节器LDO、第三电阻R3和第四电阻R4；其中：

第六绝缘栅双极型晶体管M6的控制端接收预设电压值；第七绝缘栅双极型晶体管M7的控制端接地；第六绝缘栅双极型晶体管M6和第七绝缘栅双极型晶体管M7的输出端相连，连接点与第十绝缘栅双极型晶体管M10的输入端和第二误差放大器A2的反相输入端相连；第六绝缘栅双极型晶体管M6的输入端与第八绝缘栅双极型晶体管M8的输出端相连；第七绝缘栅双极型晶体管M7的输入端与第九绝缘栅双极型晶体管M9的输出端相连；

第八绝缘栅双极型晶体管M8和第九绝缘栅双极型晶体管M9的控制端相连，连接点与第二误差放大器A2的输出端、第三绝缘栅双极型晶体管M3和第四绝缘栅双极型晶体管M4的控制端相连；

第三电阻R3与第四电阻R4相连，连接点与电压调节器LDO的第一端相连；第三电阻R3的另一端与第八绝缘栅双极型晶体管M8的输入端、电压调节器LDO的第二端及第二误差放大器A2的供电端相连，连接点接收预设电压值；第四电阻R4的另一端与第九绝缘栅双极型晶体管M9的输入端及电压调节器LDO的第三端相连；

电压调节器LDO的第四端与第一电阻R1和第二电阻R2的连接点相连；

第二误差放大器A2的同相输入端与发送电路的带隙基准偏置电流相连；

第十绝缘栅双极型晶体管M10的控制端与发送电路的带隙基准偏置电流相连，第十绝缘栅双极型晶体管M10的输出端接地。

具体的工作原理为：

第一误差放大器A1和第五绝缘栅双极型晶体管M5构成的电流型电压调节器207，替代传统发送电路中驱动器的尾电流源。在预驱动模块202的输出信号DP/DN的开关控制下，I_DRV流过第一绝缘栅双极型晶体管M1和第三绝缘栅双极型晶体管M3，或者第二绝缘栅双极型晶体管M2和第四绝缘栅双极型晶体管M4，在远端接收电路的50Ω负载电阻上形成HDMI电压信号并被接收。

第六绝缘栅双极型晶体管M6、第七绝缘栅双极型晶体管M7、第八绝缘栅双极型晶体管M8、第九绝缘栅双极型晶体管M9、第十绝缘栅双极型晶体管M10、第二误差放大器A2及电压调节器LDO用来产生参考电压V_REF给第一误差放大器A1，保证电压调节器LDO在调节I_REG使得I_REG+I1+I2+I3＝I_DRV的同时，输出供电电压V_REG＝V_REF为所需电压值。

第二误差放大器A2用来产生第三绝缘栅双极型晶体管M3、第四绝缘栅双极型晶体管M4、第八绝缘栅双极型晶体管M8和第九绝缘栅双极型晶体管M9所需的栅极偏置电压V_CAS，且第六绝缘栅双极型晶体管M6、第七绝缘栅双极型晶体管M7、第八绝缘栅双极型晶体管M8、第九绝缘栅双极型晶体管M9和I_REF的大小与第一绝缘栅双极型晶体管M1、第二绝缘栅双极型晶体管M2、第三绝缘栅双极型晶体管M3、第四绝缘栅双极型晶体管M4和I_DRV保持1:N的关系。为了适应HDMI输出电压幅度可调，进而I_DRV需要可调的情况，引入了电压调节器LDO，通过抽取输出共模电压V_CMO并和参考电压端的共模电压V_CMREF进行比较来微调V_CAS的大小，确保驱动器203内各个管子的工作状态和参考电压模块206内各个管子的工作状态完全相同。

在以上条件满足的情况下，电流型电压调节器207的输出电压即可作为其他子模块供电电压，并提供所需的工作电流。

本实施例所述的发送电路，其电路结构简单，易实现，除了参考电压模块206内还需要接收预设电压值以外，其他模块都已实现由远端的接收电路电源供电，效率较高。

值得说明的是，本申请中所述的发送电路，对于其他类似于HDMI系统中的发送电路均适用，甚至可以用在非接口电路，但拥有类似结构的本地电路模块中，此处不做具体限定。

优选的，还包括：连接于驱动器203的输出端与地之间的电容。

连接于驱动器203的输出端与地之间的电容，可以为所述发送电路芯片内的电容，或者也可以为所述发送电路芯片外的电容，为一种旁路电容，用来对V_REG进行滤波。

本发明另一实施例还提供了一种高清多媒体接口系统，包括接收电路、上述任一的发送电路及连接所述接收电路与所述发送电路的线缆。

通过上述任一的发送电路，可以使得所述发送电路的电流路径变为所述接收电路的供电电源经50欧姆负载、线缆和所述发送电路内的驱动器流向所述发送电路内其他各模块，省去了发送端所需的供电电源，达到降低功耗的目的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种发送电路，其特征在于，包括：串并转换模块、预驱动模块、驱动器、锁相环、参考电流模块、参考电压模块和电流型电压调节器；其中：

所述参考电流模块、所述锁相环、所述串并转换模块、所述预驱动模块及所述驱动器依次串联连接；

所述驱动器的输出端分别与所述参考电压模块、所述参考电流模块、所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块的一输入端相连，用于根据所述预驱动模块和所述参考电压模块的控制将输入端接收的电力分别为所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块供电；

所述电流型电压调节器的另一输入端与所述参考电压模块相连，接地端接地，通过调节接收电流值的大小，确保所述电流型电压调节器、所述锁相环、所述串并转换模块及所述预驱动模块各自接收的电流之和为预设电流值。

2.根据权利要求1所述的发送电路，其特征在于，所述驱动器包括：第一绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管、第三绝缘栅双极型晶体管、第四绝缘栅双极型晶体管、第一电阻和第二电阻；其中：

所述第一绝缘栅双极型晶体管和所述第二绝缘栅双极型晶体管的控制端分别与所述预驱动电路的输出端相连；所述第一绝缘栅双极型晶体管和所述第二绝缘栅双极型晶体管的输出端相连，连接点作为所述驱动器的输出端；所述第一绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述第三绝缘栅双极型晶体管的输出端相连；所述第二绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述第四绝缘栅双极型晶体管的输出端相连；

所述第三绝缘栅双极型晶体管和所述第四绝缘栅双极型晶体管的控制端相连，连接点与所述参考电压模块相连；

所述第一电阻与所述第二电阻相连，连接点与所述参考电压模块相连；所述第一电阻的另一端与所述第三绝缘栅双极型晶体管的输入端相连，连接点作为所述驱动器的一个输入端；所述第二电阻的另一端与所述第四绝缘栅双极型晶体管的输入端相连，连接点作为所述驱动器的另一个输入端。

3.根据权利要求1所述的发送电路，其特征在于，所述电流型电压调节器包括：第一误差放大器和第五绝缘栅双极型晶体管；其中：

所述第一误差放大器的反相输入端与所述驱动器的输出端相连；所述第一误差放大器的同相输入端与所述参考电压模块相连；所述第一误差放大器的输出端与所述第五绝缘栅双极型晶体管的控制端相连；

所述第五绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述驱动器的输出端相连；所述第五绝缘栅双极型晶体管的输出端接地。

4.根据权利要求2所述的发送电路，其特征在于，所述参考电压模块包括：第六绝缘栅双极型晶体管、第七绝缘栅双极型晶体管、第八绝缘栅双极型晶体管、第九绝缘栅双极型晶体管、第十绝缘栅双极型晶体管、第二误差放大器、电压调节器、第三电阻和第四电阻；其中：

所述第六绝缘栅双极型晶体管的控制端接收预设电压值；所述第七绝缘栅双极型晶体管的控制端接地；所述第六绝缘栅双极型晶体管和所述第七绝缘栅双极型晶体管的输出端相连，连接点与所述第十绝缘栅双极型晶体管的输入端和所述第二误差放大器的反相输入端相连；所述第六绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述第八绝缘栅双极型晶体管的输出端相连；所述第七绝缘栅双极型晶体管的输入端与所述第九绝缘栅双极型晶体管的输出端相连；

所述第八绝缘栅双极型晶体管和所述第九绝缘栅双极型晶体管的控制端相连，连接点与所述第二误差放大器的输出端、所述第三绝缘栅双极型晶体管和所述第四绝缘栅双极型晶体管的控制端相连；

所述第三电阻与所述第四电阻相连，连接点与所述电压调节器的第一端相连；所述第三电阻的另一端与所述第八绝缘栅双极型晶体管的输入端、所述电压调节器的第二端及所述第二误差放大器的供电端相连，连接点接收所述预设电压值；所述第四电阻的另一端与所述第九绝缘栅双极型晶体管的输入端及所述电压调节器的第三端相连；

所述电压调节器的第四端与所述第一电阻和所述第二电阻的连接点相连；

所述第二误差放大器的同相输入端与所述发送电路的带隙基准偏置电流相连；

所述第十绝缘栅双极型晶体管的控制端与所述发送电路的带隙基准偏置电流相连，所述第十绝缘栅双极型晶体管的输出端接地。

5.根据权利要求1所述的发送电路，其特征在于，还包括：连接于所述驱动器的输出端与地之间的电容。

6.一种高清多媒体接口系统，其特征在于，包括接收电路、权利要求1至5任一所述的发送电路及连接所述接收电路与所述发送电路的线缆。