CN106656150A - 一种用于lvds发送端的驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于LVDS发送端的驱动电路，如附图所示。整个共模反馈环路主要由误差放大器和主驱动电路构成。由两个等值大电阻R1和R2检测出输出共模电压并与参考电压Vref比较，通过误差放大器将所得的误差反馈到主驱动电路的偏置网络，从而使输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。误差放大器的负载接成二极管形式减小了误差放大器的增益同时形成了远离原点的次极点。在A节点引入的RC极零补偿网路进一步提高了反馈环路的稳定性。反馈环路的增益主要由主驱动电路提供，并且主极点位于主驱动电路的输出端减小了输出端外接电容的可变性带来的不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，特别是LVDS发送端的驱动电路。
背景技术
在串行信号通信中，LVDS可以在较低功耗的情况下获得较高的数据传输速度。LVDS采用差分数据传输，发送端的驱动电路多采用极性切换电流产生器形式。采用全差分结构传输数据在很大程度上减小了共模电压反弹以及串扰带来的影响。由于采用全差分结构，所以需要共模反馈电路使输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。同时外接负载电容的可变性给共模反馈环路的稳定性提出了一定的挑战。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种用于LVDS发送端的驱动电路，通过将反馈环路的主极点置于输出端，从而减小了输出端外接电容的可变性带来的不利影响。在不影响精度的前提下，尽量减小环路增益以获得足够的相位裕度，保证环路的稳定性。
本发明的技术方案如下：
用于LVDS发送端的驱动电路，其特征在于：整个共模反馈环路主要由误差放大器和主驱动电路构成。由两个等值大电阻R1和R2检测出输出共模电压，并与由带隙基准电路提供的参考电压Vref比较，通过误差放大器将所得的误差反馈到主驱动电路的偏置网络，从而使输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。
所述误差放大器由电流源Icm，差分对管MP3和MP4，以及连接成二极管负载形式的MN3和MN4构成。其中电流源Icm由共源共栅结构提供；MP3的栅极连接到由带隙基准电路提供的参考电压Vref，MP4的栅极连接到由两个等值大电阻R1和R2检测出的输出共模电压即图中A节点；MN3和MN4连接成二极管形式形成了较低阻抗，一方面减小了误差放大器的增益，从而反馈环路的增益主要由主驱动电路提供，另一方面在B节点形成了远离原点的次极点。此外为了进一步提高反馈环路的稳定性，在A节点引入了RC极零补偿网路，引入的零点增加了反馈环路的相位裕度。
所述主驱动电路由电流源Ip和In，输入差分开关对管MP1，MP2，MN1和MN2，以及电流可变管MN5构成。其中电流源Ip和In由共源共栅结构提供，使得主驱动电路的增益更接近于MN5的本征增益；MP1和MN1的栅极连接VI+，MP2和MN2的栅极连接VI-，当VI+为高电平而V-为低电平时，MP1和MN2关闭而MP2和MN1打开，电流源Ip流经MP2和MN1，并在流经接受端100欧姆电阻时产生所需的输出电压幅度；反之，当VI+为低电平而V-为高电平时，MP1和MN2打开而MP2和MN1关闭，电流源Ip流经MP1和MN2；输出节点VO+和VO-所看到的高阻抗以及负载电容和寄生电容共同形成了反馈环路的主极点；电流可变管MN5的栅极连接到误差放大器的输出即图中B节点，通过调节MN5的电流实现上下两个偏置电流源的平衡，最终使得输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。
本发明的有益效果如下：
误差放大器的负载接成二极管形式减小了误差放大器的增益同时形成了远离原点的次极点。在A节点引入的RC极零补偿网路进一步提高了反馈环路的稳定性。反馈环路的增益主要由主驱动电路提供，并且主极点位于主驱动电路的输出端减小了输出端外接电容的可变性带来的不利影响。这些措施最终使得输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。
附图说明
附图为本发明的用于LVDS发送端的驱动电路原理图。
具体实施方式
如附图所示，该图为整个电路的具体连接示意图。
整个共模反馈环路主要由误差放大器和主驱动电路构成。由两个等值大电阻R1和R2检测出输出共模电压，并与由带隙基准电路提供的参考电压Vref比较，通过误差放大器将所得的误差反馈到主驱动电路的偏置网络，从而使输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。
所述误差放大器由电流源Icm，差分对管MP3和MP4，以及连接成二极管负载形式的MN3和MN4构成。其中电流源Icm由共源共栅结构提供；MP3的栅极连接到由带隙基准电路提供的参考电压Vref，MP4的栅极连接到由两个等值大电阻R1和R2检测出的输出共模电压即图中A节点；MN3和MN4连接成二极管形式形成了较低阻抗，一方面减小了误差放大器的增益，从而反馈环路的增益主要由主驱动电路提供，另一方面在B节点形成了远离原点的次极点。此外为了进一步提高反馈环路的稳定性，在A节点引入了RC极零补偿网路，引入的零点增加了反馈环路的相位裕度。
所述主驱动电路由电流源Ip和In，输入差分开关对管MP1，MP2，MN1和MN2，以及电流可变管MN5构成。其中电流源Ip和In由共源共栅结构提供，使得主驱动电路的增益更接近于MN5的本征增益；MP1和MN1的栅极连接VI+，MP2和MN2的栅极连接VI-，当VI+为高电平而V-为低电平时，MP1和MN2关闭而MP2和MN1打开，电流源Ip流经MP2和MN1，并在流经接受端100欧姆电阻时产生所需的输出电压幅度；反之，当VI+为低电平而V-为高电平时，MP1和MN2打开而MP2和MN1关闭，电流源Ip流经MP1和MN2；输出节点VO+和VO-所看到的高阻抗以及负载电容和寄生电容共同形成了反馈环路的主极点；电流可变管MN5的栅极连接到误差放大器的输出即图中B节点，通过调节MN5的电流实现上下两个偏置电流源的平衡，最终使得输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。
Claims (3)
1.用于LVDS发送端的驱动电路，其特征在于：整个共模反馈环路主要由误差放大器和主驱动电路构成；由两个等值大电阻R1和R2检测出输出共模电压，并与由带隙基准电路提供的参考电压Vref比较，通过误差放大器将所得的误差反馈到主驱动电路的偏置网络，从而使输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。
2.根据权利要求1所述用于LVDS发送端的驱动电路，其特征在于：误差放大器由电流源Icm，差分对管MP3和MP4，以及连接成二极管负载形式的MN3和MN4构成；其中电流源Icm由共源共栅结构提供；MP3的栅极连接到由带隙基准电路提供的参考电压Vref，MP4的栅极连接到由两个等值大电阻R1和R2检测出的输出共模电压即图中A节点；MN3和MN4连接成二极管形式形成了较低阻抗，一方面减小了误差放大器的增益，从而反馈环路的增益主要由主驱动电路提供，另一方面在B节点形成了远离原点的次极点；在A节点引入了RC极零补偿网路，引入的零点增加了反馈环路的相位裕度。
3.根据权利要求1所述用于LVDS发送端的驱动电路，其特征在于：主驱动电路由电流源Ip和In，输入差分开关对管MP1，MP2，MN1和MN2，以及电流可变管MN5构成；其中电流源Ip和In由共源共栅结构提供，使得主驱动电路的增益更接近于MN5的本征增益；MP1和MN1的栅极连接VI+，MP2和MN2的栅极连接VI-，当VI+为高电平而V-为低电平时，MP1和MN2关闭而MP2和MN1打开，电流源Ip流经MP2和MN1，并在流经接受端100欧姆电阻时产生所需的输出电压幅度；反之，当VI+为低电平而V-为高电平时，MP1和MN2打开而MP2和MN1关闭，电流源Ip流经MP1和MN2；电流可变管MN5的栅极连接到误差放大器的输出即图中B节点，通过调节MN5的电流实现上下两个偏置电流源的平衡，最终使得输出共模电压稳定在LVDS规定的范围内。
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