CN110456896B - 具有高空闲噪声和dc电平抑制的低功率type-c接收器 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及具有高空闲噪声和DC电平抑制的低功率TYPE‑C接收器。本文描述了具有高DC电平移位容限和高噪声抑制的低功率USB Type‑C接收器的技术。在示例实施例中，支持USB的设备包括耦合到USB Type‑C子系统的配置通道(CC)线的接收器电路。接收器电路被配置为，即使当输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移时也接收来自CC线上的输入信号的数据，以及即使当输入信号包括具有超过300mVpp的幅度的噪声时也抑制输入信号。

Description

具有高空闲噪声和DC电平抑制的低功率TYPE-C接收器
本申请是申请日为2016年02月18日，申请号为201680017781.2，发明名称为“具有高空闲噪声和DC电平抑制的低功率TYPE-C接收器”的申请的分案申请。
优先权
本申请是2015年12月21日提交的美国申请号为14/977,589的国际申请，其要求2015年9月14日提交的美国临时申请号为62/218,432和2015年6月19日提交的美国临时申请号为62/182,273的优先权，所有申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开大体上涉及通用串行总线(USB)Type-C子系统。
背景
各种电子设备(例如，诸如智能电话、蜂窝电话、平板电脑、笔记本式计算机、膝上型计算机、台式计算机、集线器等)被配置为通过通用串行总线(USB)连接器进行通信。最近在USB Type-C规范的各个发布版本(例如，诸如2014年8月11日发布的发布版本1.0、2015年4月3日发布的发布版本1.1等)中定义了用于USB连接器的新兴技术(被称为USB Type-C)。USB Type-C规范的各个发布版本定义了USB Type-C插座、插头以及电缆，其可以通过在USB电力输送(USB-PD)规范的各个修订版本(例如，诸如2012年7月5日发布的修订版本1.0、2014年8月11日发布的修订版本2.0等)中定义的较新的USB电力输送协议上支持USB通信以及电力输送。
除了其他参数之外，USB-PD规范定义了USB Type-C连接器子系统的配置通道(CC)线上所允许的DC电平电压移位和噪声的上限。然而，留给特定的USB Type-C的实现的是管理各种电子设备中的CC线上的整体通信。为此，，尽管更高的噪声抑制和更高的DC电平移位容限均可增强Type-C电缆和支持Type-C的电子设备中的USB Type-C实现的功耗和整体操作，但是当前的USB Type-C实现在CC线上的噪声检测和DC电平电压移位容限中也不是非常有效。
发明内容
本公开提供了一种设备，包括耦合到通用串行总线(USB)Type-C子系统的配置通道(CC)线的接收器电路，其中，所述接收器电路被配置为当所述CC线上的输入信号相对于本地接地具有超过250mV的直流(DC)偏移时接收来自所述输入信号的数据。
其中，所述接收器电路还被配置为当所述输入信号包括具有超过300mVpp的幅度的噪声时抑制所述输入信号。
其中，所述噪声的幅度处于以下范围之一中：从300mVpp到350mVpp的第一范围；从350mVpp到400mVpp的第二范围；从400mVpp到450mVpp的第三范围；或者从450mVpp到500Vpp的第四范围。
其中，所述输入信号包括在空闲状态期间的所述噪声。
其中，所述接收器电路包括：电容器，所述电容器从所述CC线串联耦合到恢复节点，所述电容器被配置为阻挡所述CC线上的所述输入信号的DC分量；恢复电路，所述恢复电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所述输入信号的电压移位到第一参考电压；以及限幅器电路，所述限幅器电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所移位的电压与第二参考电压进行比较。
其中，所述恢复电路包括：第一比较器，所述第一比较器被配置为反馈回路中的运算放大器；电流源，所述电流源由所述第一比较器的输出控制；以及电流吸收器，所述电流吸收器耦合到所述恢复节点；其中，所述恢复节点将所述电容器耦合到所述电流源的输出端和所述第一比较器的输入端。
其中，所述限幅器电路包括第二比较器，以及其中，所述第二比较器的第一输入端耦合到所述恢复节点，并且所述第二比较器的第二输入端耦合到所述第二参考电压。
其中，所述第一参考电压和所述第二参考电压被配置为界定电压阈值，在所述电压阈值，所述限幅器电路的输出被切换以指示所述输入信号不是噪声。
其中，所述电压阈值高达500mVpp。
其中，所述设备被配置为当所移位的电压处于或低于所述电压阈值时保持在睡眠状态中。
其中，所述设备包括集成电路(IC)芯片，其中，所述IC芯片包括所述USB Type-C子系统，并且所述USB Type-C子系统包括所述接收器电路。
其中，所述设备是电缆。
本公开还提供了一种集成电路(IC)控制器，包括：通用串行总线(USB)Type-C子系统；以及接收器电路，所述接收器电路耦合到所述USB Type-C子系统的配置通道(CC)线，所述接收器电路包括：电容器，所述电容器从所述CC线串联耦合到恢复节点，所述电容器被配置为阻挡所述CC线上的输入信号的直流(DC)分量；恢复电路，所述恢复电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所述输入信号的电压移位到第一参考电压；以及限幅器电路，所述限幅器电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所移位的电压与第二参考电压进行比较。
其中，所述恢复电路包括：第一比较器，所述第一比较器被配置为反馈回路中的运算放大器；电流源，所述电流源由所述第一比较器的输出控制；以及电流吸收器，所述电流吸收器耦合到所述恢复节点；其中，所述恢复节点将所述电容器耦合到所述电流源的输出端和所述第一比较器的输入端。
其中，所述限幅器电路包括第二比较器，以及其中，所述第二比较器的第一输入端耦合到所述恢复节点，并且所述第二比较器的第二输入端耦合到所述第二参考电压。
其中，所述第一参考电压和所述第二参考电压被配置为界定高达500mVpp的电压阈值，以及其中，当所移位的电压高于所述电压阈值时，所述限幅器电路的输出被切换以指示所述输入信号不是噪声。
其中，所述接收器电路被配置为当所述CC线上的所述输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移时接收来自所述输入信号的数据。
本公开还提供了一种系统，包括：通用串行总线(USB)Type-C电缆；以及支持USB的设备，所述支持USB的设备附接到所述USB Type-C电缆，所述支持USB的设备包括耦合到所述USB Type-C电缆的配置通道(CC)线的接收器电路，其中，所述接收器电路被配置为当所述CC线上的输入信号相对于本地接地具有超过250mV的直流(DC)偏移时接收来自所述输入信号的数据。
其中，所述接收器电路还被配置为当所述输入信号包括具有超过300mVpp的幅度的噪声时抑制所述输入信号。
其中，所述噪声的幅度在从300mVpp到500mVpp的范围内。
附图简述
图1A图示了根据一些实施例的具有Type-C子系统的示例晶片上(on-die)集成电路(IC)控制器。
图1B图示了根据示例实施例的可包括具有图1A的Type-C子系统的IC控制器的示例设备。
图2图示了根据一些实施例的示例片上USB Type-C子系统中的接收器电路。
图3图示了根据一些实施例的具有示出了示例恢复电路操作的波形的图。
图4A图示了根据一些实施例的具有示出了用于BMC(双相符号编码)编码的数据“0”的示例限幅器电路操作的波形的图。
图4B图示了根据一些实施例的具有示出了用于BMC编码的数据“1”的示例限幅器电路操作的波形的图。
图5图示了根据一些实施例的具有示出了在DC电平移位之后的示例恢复节点复原的波形的图。
图6图示了根据一些实施例的示例IC控制器。
详细描述
以下的描述阐述了很多特定的细节，诸如特定的系统、部件、方法等的示例，以便提供对用于具有高DC电平移位容限和高噪声抑制的低功率USB Type-C接收器的本文中所描述的技术的各个实施例的良好理解。然而对本领域的技术人员明显的是，至少一些实施例可在没有这些特定细节的情况下被实施。在其它实例中，没有详细地描述或以简单的方框图格式呈现公知的部件、元素或方法，以便避免不必要地模糊本文描述的技术。因此，在下文中阐述的特定细节仅仅是示例性的。特定的实现可与这些示例性细节不同且仍然被认为在本发明的精神和范围内。
在描述中对“实施例”、“一个实施例”、“示例实施例”、“一些实施例”和“各个实施例”的引用意味着结合实施例所描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。此外，在描述中的各个地方出现的短语“实施例”、“一个实施例”、“示例实施例”、“一些实施例”和“各个实施例”并不一定都指相同实施例。
描述包括对形成详细描述的一部分的附图的参考。附图示出了根据示例性实施例的图示。在本文中也可被称为“示例”的这些实施例被足够详细地描述，以使本领域中的技术人员能够实践本文所描述的所要求保护的主题的实施例。在不背离所要求保护的主题的范围和精神的情况下，可组合实施例，可使用其它实施例，或可做出结构、逻辑和电气的改变。应理解的是，本文中所描述的实施例并不旨在限制主题的范围，而是使本领域中的技术人员能够实践、制作和/或使用该主题。
本文中所描述的是用于电子设备中的USB Type-C接收器的技术的各个实施例。这样的电子设备的示例包括但不限于，个人计算机(例如，台式计算机、膝上型计算机、笔记本式计算机等)、移动计算设备(例如，平板电脑、平板计算机、电子阅读器设备等)、移动通信设备(例如，智能电话、蜂窝电话、个人数字助理、消息传递设备、袖珍型PC等)、连接设备(例如，电缆、适配器、集线器、扩展坞等)、音频/视频/数据记录和/或播放设备(例如，相机、录音机、手持式扫描仪、监控器等)以及可使用Type-C连接器(接口)以用于通信和/或电池充电的其他类似的电子设备。
如本文中所使用的，如果电子设备符合通用串行总线(USB)规范中的至少一个发布版本，则该电子设备被称作“支持USB的”。这样的USB规范的示例包括但不限于，USB规范修订版2.0、USB 3.0规范、USB 3.1规范和/或其各种补充(例如，诸如On-The-Go或OTG)、版本和勘误表。USB规范通常定义了差分串行总线的用于设计和建立标准通信系统和外设所需的特性(例如，属性、协议定义、事务类型、总线管理、编程接口等)。例如，外围电子设备通过主机设备的USB端口附接到该主机设备。USB 2.0端口包括5V的电源线(表示为VBUS)、数据线的差分对(表示为D+或DP以及D-或DN)和用于电力返回的接地线(表示为GND)。USB 3.0端口还提供用于与USB 2.0的向后兼容性的VBUS线、D+线、D-线和GND线。另外，为了支持更快的差分总线(USB超高速总线)，USB 3.0端口还提供了发射机数据线的差分对(表示为SSTX+和SSTX-)、接收器数据线的差分对(表示为SSRX+和SSRX-)、用于供电的电源线(表示为DPWR)和用于电力返回的接地线(表示为DGND)。USB 3.1端口提供了与USB 3.0端口相同的线，以用于与USB 2.0和USB 3.0的通信的向后兼容性，但通过被称作增强的超高速的特征的集合扩展了超高速总线的性能。
一些电子设备可符合USB Type-C规范的特定发布版本和/或版本(例如，如USBType-C规范1.0版、USB Type-C规范1.1版或之后的发布版本)。如本文中所使用的，USB“Type-C子系统”指的是集成电路(IC)控制器中通过固件和/或软件可控制的硬件电路，其被配置并可操作用于执行功能和满足USB Type-C规范的至少一个发布版本中规定的要求。这样的Type-C功能和要求的示例可包括但不限于，根据USB 2.0和USB 3.0/3.1的数据和其他通信、对Type-C插座的电机定义和性能要求、对Type-C插头的电机定义和性能要求、对Type-C到传统电缆组件和适配器的要求、对基于Type-C的设备检测和接口配置的要求、对Type-C连接器的优化电力输送的要求等。
根据USB Type-C规范，USB Type-C电缆是有源电缆，该有源电缆具有布置于其中以在该电缆的两端限定USB Type-C端口的一个或更多个集成电路(IC)设备。为了支持根据USB 2.0和USB 3.0/3.1的USB通信，Type-C端口提供了VBUS线、D+线、D-线、GND线、SSTX+线、SSTX-线、SSRX+线和SSRX-线等。另外，Type-C端口还提供了用于边带功能性信令的边带使用(表示为SNU)线和用于发现、配置和管理在Type-C电缆上的连接的配置通道(表示为CC)线。Type-C端口可与Type-C插头相关联并与Type-C插座相关联。为方便使用，Type-C插头和Type-C插座被设计为不管插头到插座的取向而进行操作的可逆对。因此，被布置为标准Type-C插头或插座的标准Type-C连接器(接口)提供了用于以下线的引脚：四个VBUS线、四个接地返回(GND)线、两个D+线(DP1和DP2)、两个D-线(DN1和DN2)、两个SSTX+线(SSTXP1和SSTXP2)、两个SSTX-线(SSTXN1和SSTXN2)、两个SSRX+线(SSRXP1和SSRXP2)、两个SSRX-线(SSRXN1和SSRXN2)、两个CC线(CC1和CC2)、以及两个SBU线(SBU1和SBU2)等。当电缆的Type-C插头附接到Type-C插座时，CC线中的一个通过电缆连接以建立信号取向，并且另一CC线被重新用作用于向布置在Type-C电缆内的集成电路(IC)设备供电的5V电源线(表示为Vconn)。
一些电子设备可符合USB-PD规范的特定修订本和/或版本(例如，如USB电力输送规范(修订本1.0)、USB电力输送规范(修订本2.0)或者其后续的修订本和/或版本)。USB-PD规范定义了标准，该标准被设计为通过经由USB端口的单一Type-C电缆提供到达/来自支持USB的设备的更灵活的电力输送连同数据通信，来实现支持USB的设备的最大功能。例如，USB-PD规范描述了用于管理通过USB Type-C电缆进行高达100W的电力输送所必需的架构、协议、电力供应行为、参数和布线。根据USB-PD规范，支持USB的设备可与在较旧的USB规范(例如，诸如USB 2.0规范、USB 3.1规范、USB电池充电规范Rev.1.0/1.1/1.2等)所定义的相比做到在USB Type-C电缆上有更多的电流和/或更高或更低的电压(例如，通过使用VBUS或CC线作为通信信道)。
USB-PD规范定义了各种参数，以便于在USB Type-C电缆的配置通道(CC)线上的通信。这些参数的示例包括在CC线上所允许的噪声的上限和直流(DC)电平电压移位的上限。例如，由于USB Type-C电缆是具有设置在其中的一个或更多个集成电路(IC)设备的有源设备，因此当使用Type-C电缆时(例如，当其连接到至少一个支持USB的设备时)，电缆内的IC消耗电力，并且电缆内的各个线路可能通过电容耦合引起其他线路上的噪声。因此，在其各个修订本中，USB-PD规范定义了250mVpp到300mVpp的所允许的CC线噪声的上限(其中，Vpp是峰-峰电压)和从Type-C电缆的一端到另一端的所允许的DC电平移位的250mV的上限。
因电容耦合而生成的噪声可基于Type-C电缆和插座中的USB Type-C子系统的CC线而对通信和操作产生不利影响。为了避免这样的不良影响，USB-PD规范定义了在操作期间在Type-C电缆的CC线上所允许的噪声的250mVpp或高达300mVpp的理论最大值(根据各个规范修订本)。理论上，按照USB-PD规范，这意味着具有大于250mVpp(或高达300mVpp)的峰-峰电压的CC线上的信号被认为是有效的(非噪声)信号。在实践中，常规的USB Type-C子系统实现可仅将具有大约高达160mVpp的噪声幅度的信号作为噪声来抑制，因为用于噪声检测和抑制的常规设计的硬件电路需要相当大的Vpp裕度(例如，大约100mVpp)以正确区分噪声和有效信号。然而，对于许多实际的基于Type-C的应用，仅高达160mVpp的噪声抑制是不够的。这不是最小的，因为在实际操作期间，Type-C电缆中的噪声源(例如，诸如D+线、D-线等上的通信)可能通过具有大于250mVpp的电压幅度的CC线噪声上的电容耦合而生成。因此，常规的USB Type-C子系统实现的一个缺点在于具有超过250mVpp的CC线上的噪声将被认为是有效(非噪声)信号，并且常规的USB Type-C子系统将唤醒其IC控制器(可能连续地响应于持续的噪声)，并消耗电力和其他片上资源来处理信号，而实际上该信号应被作为噪声来抑制。
相对于本地接地的DC电平电压移位(也被称为DC电平移位或DC偏移)也可能会对Type-C电缆中的USB Type-C子系统的CC线上的通信造成不利的影响。为了避免这样的不利影响，USB-PD规范定义了对于在Type-C电缆的CC线上传输的信号的操作期间所允许的DC电平移位的最大量。具体地，虽然在操作中，Type-C电缆的CC线上的信号被允许介于0V和1.2V之间，但USB-PD规范允许这样的信号相对于本地接地上或下移位高达250mV。例如，在操作期间，Type-C电缆一侧上的设备将是提供相对于其本地接地的电压的电力提供者，而另一侧上的设备(和/或电缆本身)将是接收相对于其本地接地的电压的电力消耗者。由于电缆本身的电阻，这会引起Type-C电缆的一端到另一端上的IR(电压)降。因此，当Type-C电缆一侧上的设备在CC线上传输信号时，该信号相对于电缆另一侧上的设备的本地接地被有效地(向上或向下)移位一定量。考虑到这个电压移位，USB-PD规范允许相对于本地接地的最大250mV的DC电平移位。然而，该250mV的移位裕度对于许多实际的基于Type-C的应用来说是不够的。例如，由不同制造商销售的不同的Type-C电缆可能不完全符合USB Type-C规范和/或由于许多原因(例如，诸如不同的制造技术、制造中所使用的不同的导电和隔离材料、其中所使用的不同类型的IC芯片等)可能具有不同的内部电阻。在另一示例中，在各种操作环境中，支持USB的设备的各种制造商可能希望在Type-C电缆上提供更高的电流，以提供更快的电力输送时间，从而增加超过USB-PD规范所允许的裕度的Type-C电缆上的IR降。在这方面，常规的USB Type-C子系统实现是有缺点的，因为常规的硬件电路没有被设计为提供具有比由USB-PD规范所允许的裕度更高的DC电平移位的CC线通信。
为了解决常规的USB Type-C子系统的上述和其他缺陷(例如，相对于更高的DC电平移位容限和更高的噪声抑制)，本文所述的USB Type-C接收器的技术提供了接收器电路，其被配置为即使当输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移时也接收来自CC线上的输入信号的数据，和/或即使当输入信号包括具有超过300mVpp的幅度的噪声(例如，诸如在以下一个或更多个范围内的噪声幅度：300mVpp到500mVpp、300mVpp到350mVpp、350mVpp到400mVpp、400mVpp到450mVpp、450mVpp到500 Vpp或其任何子范围)时也抑制输入信号。如本文所使用的，“输入信号”是指USB Type-C子系统的某个(例如，CC)线上的信号。在本文所述的技术的背景下，这样的输入信号可以是携带BMC编码的数据的有效信号，或者可以是包括噪声的信号和/或是噪声的信号(例如，在Type-C子系统或其CC线的空闲状态期间)。在一些实施例中，接收器电路可首先确定CC线上的输入信号是否是噪声，例如，即使输入信号携带具有300-500mVpp的范围内的峰-峰电压的噪声。如果确定输入信号是噪声，则接收器电路抑制输入信号；否则，即使输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移，接收器电路也对来自输入信号的数据进行处理(或引起对其的处理)。
本文所述的用于USB Type-C接收器的技术可体现在几个不同类型的Type-C应用中。这样类型的Type-C应用的示例包括但可以不限于：下行端口(DFP)USB应用，其中具有Type-C子系统的IC控制器被配置为(例如，在支持USB的主机设备中)提供下行USB端口；上行端口(UFP)USB应用，其中具有Type-C子系统的IC控制器被配置为(例如，在支持USB的外围设备或适配器中)提供上行USB端口；双角色端口(DRP)USB应用，其中具有Type-C子系统的IC控制器被配置为在同一USB端口上支持DFP和UFP应用二者；以及电子标记的电缆应用(EMCA)，其中具有Type-C子系统的IC控制器被配置为在电缆设备(例如，有源Type-C电缆、Vconn供电的附件等)内提供Type-C端口。
在示例实施例中，设备包括耦合到USB Type-C子系统的CC线的接收器电路。接收器电路被配置为当输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移时，接收来自CC线上的输入信号的数据。在该实施例中，接收器电路还被配置为当输入信号包括具有超过300mVpp的幅度的噪声(例如，在以下范围中的一个内的噪声幅度：300mVpp-350mVpp、350mVpp-400mVpp、400mVpp-450mVpp或450mVpp-500Vpp)时将输入信号作为噪声进行抑制。在该实施例的一个方面中，CC线上的输入信号可包括在空闲状态期间的噪声，而在另一方面中，输入信号可包括有源噪声。在一个方面中，接收器电路可包括：电容器，其从CC线串联耦合到恢复节点，其中电容器被配置为高通滤波器以阻挡CC线上的输入信号的DC分量；恢复电路，其耦合到恢复节点并被配置为将输入信号的电压移位到第一参考电压；以及限幅器电路，其耦合到恢复节点并被配置为将移位的电压与第二参考电压进行比较。在这方面，恢复电路可包括：第一比较器，其被配置为反馈回路中的运算放大器；电流源，其由第一比较器的输出控制；以及电流吸收器，其耦合到恢复节点，其中恢复节点将电容器耦合到电流源的输出端和第一比较器的输入端。在这方面中，限幅器电路可包括第二比较器，其中第二比较器的第一输入端耦合到恢复节点，并且第二比较器的第二输入端耦合到第二参考电压。在这方面中，第一参考电压和第二参考电压被配置为界定限幅器电路的输出被切换以指示输入信号不是噪声的电压阈值(例如，高达500mVpp)。在这方面中，限幅器电路被配置为当移位的电压高于电压阈值时生成唤醒信号，但设备被配置为当移位的电压处于或低于电压阈值时保持在睡眠状态下。在一个方面中，设备包括集成电路(IC)芯片，其中IC芯片包括USB Type-C子系统，并且USB Type-C子系统包括接收器电路。在示例方面中，设备是USBType-C电缆。
在示例实施例中，集成电路(IC)控制器包括USB Type-C子系统和耦合到USBType-C子系统的CC线的接收器电路。接收器电路包括：电容器，其从CC线串联耦合到恢复节点，其中电容器被配置为高通滤波器以阻挡CC线上的输入信号的DC分量；恢复电路，其耦合到恢复节点并被配置为将输入信号的电压移位到第一参考电压；以及限幅器电路，其耦合到恢复节点并被配置为将移位的电压与第二参考电压进行比较。在该实施例的一个方面中，IC控制器的恢复电路包括：第一比较器，其被配置为反馈回路中的运算放大器；电流源，其由第一比较器的输出控制；以及电流吸收器，其耦合到恢复节点，其中恢复节点将电容器耦合到电流源的输出端和第一比较器的输入端。在一个方面中，IC控制器的限幅器电路包括第二比较器，其中第二比较器的第一输入端耦合到恢复节点，并且第二比较器的第二输入端耦合到第二参考电压。在这方面中，第一参考电压和第二参考电压被配置为界定高达500mVpp的电压阈值，其中限幅器电路的输出被切换以指示当移位的电压高于电压阈值时输入信号不是噪声。在示例方面中，IC控制器的接收器电路被配置为当输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移时，接收来自CC线上的输入信号的数据。
在示例实施例中，系统包括USB Type-C电缆和附接和/或连接到USB Type-C电缆的支持USB的设备。支持USB的设备包括耦合到USB Type-C电缆的CC线的接收器电路，其中接收器电路被配置为当输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移时接收来自CC线上的输入信号的数据。在该实施例的一个方面中，接收器电路还被配置为当输入信号包括具有超过300mVpp的幅度的噪声时抑制输入信号，其中在相同或不同的方面中，噪声的幅度可在从300mVpp到500mVpp的范围内。
图1A图示了根据本文中所描述的用于USB Type-C接收器的技术来配置的示例设备100。在图1A中所图示的实施例中，设备100是在IC晶片上制造的集成电路(IC)控制器芯片。例如，IC控制器100可以是由加利福尼亚州圣何塞市的赛普拉斯半导体公司开发的USB控制器系列中的单芯片IC设备。
除了其他部件之外，IC控制器100还包括CPU子系统102、外设互连114、系统资源116、各种输入/输出(I/O)块(例如，118A-118C)和USB子系统200。另外，IC控制器100提供了被配置并可操作用于支持多个功耗状态122的电路和固件。
CPU子系统102包括一个或更多个CPU(中央处理单元)104、闪存106、SRAM(静态随机存取存储器)108和ROM(只读存储器)110，它们都耦合到系统互连112。CPU 104是可在片上系统设备中运行的适当的处理器。在一些实施例中，CPU可用扩展的时钟门控针对低功率操作来进行优化，并且可包括允许CPU在各种功耗状态下运行的各种内部控制器电路。例如，CPU可包括唤醒中断控制器，其被配置为将CPU从睡眠状态中唤醒，从而使电源能够在IC芯片处于睡眠状态时关闭。闪存106可以是可配置用于储存数据和/或程序的任意类型的程序存储器(例如，与非闪存、或非闪存等)。SRAM 108可以是适于储存由CPU 104访问的数据和固件/软件指令的任意类型的易失性或非易失性存储器。ROM 110可以是可配置用于储存启动例程、配置参数和其他片上系统固件的任意类型的合适的储存器。系统互连112是系统总线(例如，单级或多级的高级高性能总线或AHB)，其被配置作为将CPU子系统102的各个部件彼此耦合的接口以及CPU子系统的各个部件和外设互连114之间的数据和控制接口。
外设互连114是外设总线(例如，单级或多级AHB)，其提供CPU子系统102及其外设和其他资源(诸如系统资源116、I/O块(例如，118A-118C)和USB子系统200)之间的控制接口和主要数据。外设互连可包括各种控制器电路(例如，直接存储器访问或DMA控制器)，其可被编程为在外围块之间传递数据而无需给CPU子系统增加负担。在各个实施例中，CPU子系统的每个部件和外设互连可随着CPU、系统总线和/或外设总线的每种选择或类型而不同。
系统资源116包括各种电子电路，其支持IC控制器100在其各种状态和模式下的操作。例如，系统资源116可包括电力子系统，其提供对于每个控制器状态/模式所需的电力资源，诸如例如，电压和/或电流参考、唤醒中断控制器(WIC)、上电复位(POR)等。在一些实施例中，系统资源116的电源子系统还可包括允许IC控制器100从具有几个不同电压和/或电流电平的外部源汲取电力的电路。系统资源116还可包括提供由IC控制器100使用的各种时钟的时钟子系统，以及允许诸如外部复位的各种控制器功能的电路。
在各种实施例和实现中，诸如IC控制器100的IC控制器可包括各种不同类型的I/O块和子系统。例如，在图1A中所图示的实施例中，IC控制器100包括GPIO(通用输入输出)块118A、TCPWM(计时器/计数器/脉宽调制)块118B、SCB(串行通信块)118C和USB子系统200。GPIO118A包括被配置为实现各种功能(诸如例如，上拉、下拉、输入阈值选择、输入和输出缓冲器启用/禁用、连接到各个I/O引脚的多路复用信号等)的电路。TCPWM 118B包括被配置为实现计时器、计数器、脉宽调制器、解码器以及被配置为对输入/输出信号进行操作的各种其他模拟/混合信号元件的电路。SCB 118C包括被配置为实现各种串行通信接口(诸如例如，I2C、SPI(串行外设接口)、UART(通用异步接收器/发送器)等)的电路。
USB子系统200是根据本文中所描述的技术来进行配置的Type-C子系统，并且也可提供用于通过USB端口(例如，诸如USB 2.0、USB 3.0/3.1等)进行USB通信的支持以及诸如电力输送和电池充电的其他USB功能。USB子系统200包括Type-C收发器和物理层逻辑、PHY(未示出)，其被配置为集成基带PHY电路，以执行各种数字编码/解码功能(例如，BMC编码/解码、循环冗余校验或CRC等)以及涉及物理层传输的模拟信号处理功能。IC控制器100(和/或其USB子系统200)还可被配置为响应于在USB-PD规范中定义的通信，诸如例如，SOP、SOP’和SOP”消息传递。
USB子系统200的Type-C收发器包括接收器电路202A和发送电路202B。接收器电路202A根据本文所述的技术来配置。例如，接收器电路202A耦合到CC线并且包括：电容器，其从CC线串联耦合到恢复节点，其中电容器被配置为阻挡CC线上的输入信号的DC分量；恢复电路，其耦合到恢复节点并被配置为将输入信号的电压移位到第一参考电压；以及限幅器电路，其耦合到恢复节点并被配置为将移位的电压与第二参考电压进行比较。根据本文所述的技术，在操作中，接收器电路202A的部件被配置为当输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC电平移位(DC偏移)时接收来自CC线上的输入信号的数据，以及当输入信号携带具有超过300mVpp(例如，高达500mVpp)的幅度的噪声时抑制输入信号。
图1B图示了可实现用于USB Type-C接收器的所描述的技术的示例操作环境。在这些操作环境中的每一个中，IC控制器(诸如图1A的IC控制器100)可根据本文所述的技术在支持USB的设备中进行布置和配置。参照图1B，在一个示例实施例中，USB控制器100A可作为DFP、UFP和/或DRP USB应用在计算设备(例如，膝上型计算机130)中进行布置和配置。在另一示例实施例中，USB控制器100B可作为DFP、UFP和/或DRP USB应用在电子设备(例如，监控器140)中进行布置和配置。在又一个示例实施例中，USB控制器100C可作为UFP USB应用在网络化设备(例如，集线器150)中进行布置和配置。在又一个实施例中，USB控制器100D和(可能的)USB控制器100E可作为EMCA应用在Type-C电缆160的一个(或两个)插头内进行布置和配置。在又一个示例实施例中，USB控制器100F可作为DFP、UFP和/或DRP USB应用在移动设备(例如，智能电话/平板电脑170)中进行布置和配置。
图2示出了根据一些实施例的IC控制器的USB Type-C子系统中的示例接收器电路。除了其他部件(未示出)之外，USB子系统200包括耦合到USB子系统200的CC线的接收路径中的接收器电路202A的多路复用器201。多路复用器201包括如在USB-PD规范中所规定的时间常数为100ns单极滤波器(tRX滤波器)。在操作中，多路复用器201(在接收器电路202A的接收路径上)多路复用用于在CC通道上进行通信的一个CC线(而另一CC线被重新用作5V的Vconn电力线)。
接收器电路202A包括电容器204、恢复节点206，DC恢复电路208、弱电流吸收器210和限幅器电路212。电容器204从多路复用器201串联耦合到恢复节点206，并被配置为高通滤波器。例如，电容器204被配置为阻挡CC线上的输入信号的DC分量，但是不衰减高于特定频率的输入信号的频率分量。通过这种方式，电容器204充当交流(AC)去耦电容器。恢复节点206耦合到恢复电路208、电流吸收器210和限幅器电路212。恢复电路208包括比较器208A、开关208B和弱电流源208C。比较器208A的负输入端子耦合到第一参考电压(例如，图2中的本地接地)，并且比较器208A的正输入端子耦合到恢复节点206。比较器208A的输出作为控制信号耦合到开关208B。开关208B串联耦合以接通和断开电流源208C，该电流源转而又耦合到恢复节点206和比较器208A的正输入端子。限幅器电路212包括接收(RX)比较器。RX比较器的正输入端子耦合到恢复节点206，并且RX比较器的负输入端子耦合到第二参考电压。如图2中所示，第二参考电压被设置为400mV，但应注意，在各个实施例中，这样的参考电压可以是静态/动态配置的和/或可编程的，并且可被设置在从200mV到500mV的范围内。限幅器电路212中的RX比较器的rx_数据输出被配置为当输入信号有效(非噪声)且携带数据时进行切换并通过输入CC线信号传递。
在操作中，电容器204充当AC去耦电容器，以阻挡CC线上的输入信号的DC分量并仅允许信号摆动通过。比较器208A在恢复电路208中被配置为反馈回路中的运算放大器。电流源208C通过开关208B由比较器208A的输出信号控制。当比较器208A的正输入端上的电压(恢复节点206处的电压)达到比较器的负输入端上的电压以上时，比较器输出变为高，从而切断电流源208C。当比较器208A的正输入端上的电压低于比较器的负输入端上的电压时，比较器输出变为/保持低，并启用电流源208C。通过这种方式，恢复节点206处的电压(比较器208A的正输入端上的电压)被连续地调节并且被保持为非常接近比较器208A的负输入端处的第一参考电压(例如，如图2中所示的本地接地)。电流吸收器210耦合到恢复节点206并被配置为“始终接通”，以便确保CC线上的任何正的DC偏移(例如，正的DC电平移位)被连续复原回到在比较器208A的负输入端上所设置的第一参考电压。限幅器电路212被配置为当恢复节点206上的输入的CC线信号是有效(例如，非噪声)信号时进行检测和切换。例如，当限幅器电路212中的RX比较器的正输入端上的电压(恢复节点206处的电压)达到RX比较器的负输入端上的第二参考电压以上时，RX比较器的输出变为高，以指示CC线上的输入信号不是噪声。通过这种方式，当输入的CC线信号携带数据时，限幅器电路212的输出端传递该信号以供USB子系统200的其他部件(未示出)使用，以生成唤醒信号。当限幅器电路212中的RX比较器的正输入端上的电压(恢复节点206处的电压)是/保持低于RX比较器的负输入端上的第二参考电压时，限幅器电路212的输出保持为低，以指示CC线上的输入信号是噪声。通过这种方式，限幅器电路212切断噪声，并且不对USB子系统200和/或其IC控制器生成(或使其生成)唤醒信号，从而允许IC控制器和/或USB子系统保持在睡眠状态下并节省电力。
根据本文所述的用于USB Type-C接收器的技术，第一参考电压(在比较器208A的负输入端处)和第二参考电压(在限幅器电路212的RX比较器的负输入端处)之间的差值界定了在限幅器电路212将输入信号检测为有效信号之前输入信号必须达到的电压幅度的电压阈值。该电压幅度(例如Vth)相当于接收器电路202A可抑制的噪声幅度，因为限幅器电路212的rx_数据输出将不会切换，除非输入信号跨越Vth噪声阈值。在各个实施例中，可将Vth阈值幅度设置为(例如，通过配置和/或编程)接近正常信号的幅度的一半，以便在限幅器电路212的rx_数据输出上提供具有占空比接近50％的输出。通过这种方式，与常规的USBType-C接收器中的电路相比，本文所述的技术提供了改进的噪声抑制性能。
另外，由于AC去耦电容器204和恢复电路208的操作，本文所述的用于USB Type-C接收器的技术实现了改进的DC电平移位容限。例如，当输入的CC线信号移位其DC电平电压时，恢复节点206上的电压将暂时向上或向下移位与DC电平移位相同的量。一旦DC电平移位(例如，相对于本地接地的DC偏移)停止，恢复电路208中的反馈回路就将确保恢复节点206上的电压返回到比较器208A的负输入端处的参考电压。通过这种方式，当与常规的USBType-C接收器中的电路相比时，本文所述的技术提供了改进的DC电平移位容差。
图3图示了具有示出了恢复电路(例如，诸如图2中的恢复电路208)的示例操作的波形的图表300。图表300图示了操作示例，其中输入的CC线信号的峰-峰电压刚好在Vth阈值幅度以下，使得接收器电路(例如，诸如图2中的接收器电路202A)的输出不切换为指示有效信号。
参照图3，波形302指示CC线上的输入信号的电压，波形304指示恢复节点处的电压(例如，诸如图2中的恢复节点206)，波形306指示限制器电路(例如，诸如图2中的限制器电路212)的rx_数据输出端上的电压，波形307指示恢复电路(例如，诸如图2中的恢复电路208)的第一参考电压，以及波形309指示限制器电路(例如，诸如图2中的限制器电路212)的第二参考电压。如图表300中所图示的，波形302指示输入的CC线信号具有约360mVpp的峰-峰电压，而波形309和307之间的差值指示电压阈值Vth约为380mVpp。由于输入信号上的峰-峰电压小于噪声的电压阈值幅度，因此波形306的近零电压指示输入信号被确定为噪声。图表300还指示输入的CC线信号被向上移位到波形307的电压电平周围(例如，被向上移位到恢复节点处的电压)。
图4A图示了具有示出了对于有效BMC编码数据“0”的限制器电路(例如，诸如图2中的限制器电路212)的示例操作的波形的图表400，而图4B图示了具有示出了对于有效BMC编码数据“1”的限制器电路的示例操作的波形的图表410。根据USB-PD规范，CC线上传输的有效数据用双相符号编码(BMC)来编码，其中数字数据“0”被编码为时间单位内的单个转换，以及数字数据“1”被编码为时间单位内的两个转换。
参照图4A，波形402指示CC线上的输入信号的电压，波形404指示在恢复节点(例如，诸如图2中的恢复节点206)处的相应电压，以及波形406指示在限制器电路(例如，诸如图2中的限制器电路212)的rx_数据输出端上的电压。如图表400中所图示的，波形402和404指示输入信号的DC电平被向上移位约1.25V，而波形406指示向上移位的信号(在恢复节点处)仍维持数据“0”的BMC编码。
参照图4B，波形412指示CC线上的输入信号的电压，波形414指示在恢复节点(例如，诸如图2中的恢复节点206)处的相应电压，以及波形416指示限制器电路(例如，诸如图2中的限幅器电路212)的rx_数据输出端上的电压。如图表410中所图示的，波形412和414指示输入信号的DC电平被向上移位约1.25V，而波形416指示向上移位的信号(在恢复节点处)仍维持数据“1”的BMC编码。
图5图示了在CC线上的输入信号的DC电平电压移位之前和之后具有示出了恢复节点(例如，诸如图2中的恢复节点206)处的示例响应的波形的图表500。参照图5，波形502指示CC线上的输入信号的电压，波形504指示恢复节点处的相应/响应的电压，以及垂直线505指示特定时间点(“C1”)。如图表500中所图示的，波形502指示输入信号上的电压首先从约240mV向上移位到约840mV，然后从约840mV向上移位到约2.4V，并且最后从约2.4V向下移位到约240mV。波形504指示，响应于这些DC电平移位，恢复节点上的相应电压在输入信号上的DC电平移位之前和之后均保持集中在1.4V周围。注意，波形504中的模糊线指示恢复电路(例如，诸如图2中的恢复电路208)连续地调节在1.4V的电压幅度周围的恢复节点上的电压。波形504还指示输入信号上的电压的前两个DC电平移位是正电压变化，而第三DC电平移位是负电压变化。如图表500中所图示的，恢复节点上的电压暂时/短暂地跟随输入信号上的前两个DC电平移位的每一个，但随后由于始终接通的电流吸收器(例如，诸如图2中的电流吸收器210)的下拉而复原到其稳定电压(例如，约1.4V)。图表500还图示了在输入信号的最后一个DC电平移位处(在时间指数500.0U附近)，恢复节点上的电压暂时地/短暂地向下跟随，但随后由于电流源(例如，诸如图2中的电流源208C)的下拉而复原到其稳定电压(例如，大约1.4V)。
图6图示了根据示例实施例的IC控制器600。IC控制器600可实现用于与图1中的IC控制器100类似的USB Type-C接收器的所描述的技术。在图6中，IC控制器600包括USBType-C子系统，其(除了未示出的其他部件之外)还包括硬件块615、620、625和630以及提供各种控制、检测、选择和启用/禁用信号来控制操作的各种其他部件。
硬件块615和620被配置为实现可根据本文所述的技术来进行操作的USB Type-C收发器。例如，硬件块615包括多路复用器201，其耦合到作为USB Type-C连接器的一部分或端口(未在图6中示出)的CC线(CC1和CC2)芯片引脚。多路复用器201还耦合到在IC控制器600的USB Type-C子系统的CC线通信路径上进行配置的接收器电路202A和发送电路202B。接收器电路202A根据本文所述的技术被配置为在输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移时接收来自CC线上的输入信号的数据，并在输入信号包括具有超过300mVpp的幅度的噪声时将输入信号作为噪声进行抑制。另外，硬件块615还在CC(CC1/CC2)线上提供了激活电池Rd终端和耗尽电池Rp终端，并且具有用于感测用于UFP和DFP应用的CC线上的DC电压电平的比较器。Rp终端电路(“Rp终端”)包括上拉电阻器元件，当其被断言时，通过Type-C电缆识别主机设备。Rd终端电路(“Rd终端”)包括下拉电阻器元件，当其被断言时，通过Type-C电缆识别外围设备。
接收器电路202A的输出端耦合到硬件块620中的部件。硬件块620被配置为从接收器电路202A接收有效的CC线信号，并基于接收到的信号来检测分组开始(SOP)，通过使用4b5b解码来对来自分组的数据进行解码，并对解码的数据执行循环冗余校验(CRC)。此后，硬件块620被配置为将解码的和校验的数据中继到IC控制器600和/或其USB Type-C子系统的其他部件。
硬件块625和630被配置为实现对于USB Type-C操作所需的各种其他功能。例如，硬件块625为VCONN1和VCONN2供应引脚实现Ra终端，并向Vddd供应提供电力。Ra终端电路(“Ra终端”)包括下拉电阻器元件，当其被断言时，可将IC控制器600识别为通过Type-C电缆连接的外围设备或主机设备。硬件块630实现了8位模数转换器(ADC)，其连同逐次逼近寄存器(SAR)控制逻辑一起可用于测量IC控制器芯片中或晶片外(off-die)的各种电压。
根据本文所述的技术，AC去耦电容器与DC恢复电路的组合允许USB Type-C接收器电路有效地实现对CC线上的输入信号中的DC电平移位的无限抑制。此外，具有这样的组合的接收器电路仅需要实现接收路径和空闲噪声抑制二者的两个比较器。根据本文所述的技术的接收器电路还提供更多的空闲(甚至有源)噪声抑制，从而允许IC控制器芯片在睡眠状态下保持更长时间，并通过不因空闲噪声而唤醒来节省电力。这样的接收器电路还提供用于CC线活动唤醒和数据接受二者的单个路径，而无需额外的配置，可在高VBUS充电电流存在的情况下操作，并且可支持能够产生宽范围的高DC电平移位和IR降的非标准Type-C电缆。
本文所述的用于USB Type-C接收器的技术的各个实施例可包括各种操作。这些操作可以由硬件部件、数字硬件和/或固件、和/或其组合执行和/或控制。在本文使用时，术语“耦合到”可意味着直接或通过一个或更多个中间部件间接连接。通过本文中所描述的各种晶片上总线提供的任意信号可与其他信号时分复用，并通过一个或更多个公共晶片上总线提供。此外，在电路部件或块之间的互连可被示为总线或单信号线。总线中的每个可以可选地是一个或更多个单信号线，并且单信号线中的每个可以可选地是总线。
某些实施例可被实施为可包括储存在非暂态计算机可读介质(例如，诸如易失性存储器和/或非易失性存储器)上的指令的计算机程序产品。这些指令可用于对包括一个或更多个通用或专用处理器(例如，诸如CPU)或其等效形式(例如，诸如处理核心、处理引擎、微控制器等)的一个或更多个设备编程，使得当由处理器或其等效形式执行时，指令使设备执行用于本文中所描述的USB Type-C接收器的所述操作。计算机可读介质还可包括用于以机器(例如，诸如设备或计算机)可读的形式(例如，软件、处理应用等)储存或传输信息的一个或更多个机构。非暂态计算机可读存储介质可包括但不限于电磁储存介质(例如，软盘、硬盘等等)、光学储存介质(例如，CD-ROM)、磁光储存介质、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)、闪存或适合储存信息的另一现在已知或以后开发的非暂态类型的介质。
虽然以特定的顺序示出和描述了本文的电路的操作，但是在一些实施例中，每个电路的操作的顺序可改变，使得某些操作可以按相反的顺序执行，或使得某个操作可与其它操作至少部分地同时和/或并行地执行。在其他实施例中，不同操作的指令或子操作可以以间歇和/或交替的方式执行。
在前述说明书中，本发明已参考其特定示例实施例进行描述。然而明显的是，在不偏离如在所附权利要求中阐述的本发明的更宽的精神和范围的情况下，可对其做出各种修改和改变。说明书和附图相应地是从说明性意义上而非从限制性意义上来考虑的。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：
接收器电路，所述接收器电路耦合到通用串行总线USB Type-C子系统的配置通道CC线，其中，所述接收器电路被配置为：
当所述CC线上的输入信号相对于本地接地具有超过250mV的直流DC偏移时，接收来自所述输入信号的有效BMC编码的数据；并且
在USB-PD规范中规定的VBUS充电电流存在的情况下操作。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述接收器电路被配置为支持相对于所述USB-PD规范中所允许的DC偏移不兼容的Type-C电缆。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述接收器电路被配置为当所述输入信号携带所述有效BMC编码的数据时，基于所述输入信号生成唤醒信号。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述接收器电路被配置为提供用于所述CC线上的活动唤醒和所述有效BMC编码的数据的接收两者的单个路径。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述接收器电路包括：
电容器，所述电容器从所述CC线串联耦合到恢复节点，所述电容器被配置为阻挡所述CC线上的所述输入信号的DC分量；
恢复电路，所述恢复电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所述输入信号的电压移位到第一参考电压；以及
限幅器电路，所述限幅器电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所移位的电压与第二参考电压进行比较。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备包括集成电路IC，其中，所述IC包括所述USB Type-C子系统，并且所述USB Type-C子系统包括所述接收器电路。
7.一种集成电路IC控制器，包括：
通用串行总线USB Type-C子系统；以及
接收器电路，所述接收器电路耦合到所述USB Type-C子系统的配置通道CC线，所述接收器电路包括：
电容器，所述电容器从所述CC线串联耦合到恢复节点，所述电容器被配置为阻挡所述CC线上的输入信号的直流DC分量；
恢复电路，所述恢复电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所述输入信号的电压移位到第一参考电压；以及
限幅器电路，所述限幅器电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所移位的电压与第二参考电压进行比较，
其中，所述接收器电路被配置为在USB-PD规范中规定的VBUS充电电流存在的情况下操作。
8.根据权利要求7所述的IC控制器，其中，所述接收器电路被配置为支持相对于USB-PD规范中所允许的DC偏移不兼容的Type-C电缆。
9.根据权利要求7所述的IC控制器，其中，所述接收器电路被配置为当所述输入信号携带有效BMC编码的数据时，基于所述输入信号生成唤醒信号。
10.根据权利要求7所述的IC控制器，其中，所述接收器电路被配置为提供用于所述CC线上的活动唤醒和接收有效BMC编码的数据的单个路径。
11.根据权利要求7所述的IC控制器，其中，所述接收器电路被配置为当所述输入信号相对于本地接地具有超过250mV的DC偏移时接收来自所述CC线上的所述输入信号的有效BMC编码的数据。
12.一种通用串行总线USB Type-C电缆，包括：
第一Type-C连接器，所述第一Type-C连接器被设置在所述Type-C电缆的第一端；以及
第一集成电路IC芯片，所述第一集成电路IC芯片被设置在所述Type-C电缆内并耦合到所述第一Type-C连接器的配置通道CC线，其中，所述第一集成电路IC芯片包括第一接收器电路，所述第一接收器电路被配置为至少：
当所述CC线上的输入信号相对于本地接地具有超过250mV的直流DC偏移时接收来自所述输入信号的有效BMC编码的数据；并且
在所述第一Type-C连接器的VBUS线上的VBUS充电电流存在的情况下操作，其中，所述VBUS充电电流在USB-PD规范中被规定。
13.根据权利要求12所述的USB Type-C电缆，其中，所述USB Type-C电缆相对于所述USB-PD规范中允许的DC偏移是不兼容的。
14.根据权利要求12所述的USB Type-C电缆，其中，所述第一接收器电路被配置为当所述输入信号携带所述有效BMC编码的数据时，基于所述输入信号生成唤醒信号。
15.根据权利要求12所述的USB Type-C电缆，其中，所述第一接收器电路被配置为提供用于所述CC线上的活动唤醒和所述有效BMC编码的数据的接收两者的单个路径。
16.根据权利要求12所述的USB Type-C电缆，其中，所述第一接收器电路包括：
电容器，所述电容器从所述CC线串联耦合到恢复节点，所述电容器被配置为阻挡所述CC线上的所述输入信号的DC分量；
恢复电路，所述恢复电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所述输入信号的电压移位到第一参考电压；以及
限幅器电路，所述限幅器电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所移位的电压与第二参考电压进行比较。
17.根据权利要求12所述的USB Type-C电缆，其中，所述USB Type-C电缆还包括：
第二Type-C连接器，所述第二Type-C连接器被设置在所述Type-C电缆的第二端并且耦合到所述CC线；以及
第二IC芯片，所述第二IC芯片被设置在所述Type-C电缆内并耦合到所述CC线，其中，所述第二IC芯片包括第二接收器电路。
18.根据权利要求17所述的USB Type-C电缆，其中，所述第二接收器电路包括：
电容器，所述电容器从所述CC线串联耦合到恢复节点，所述电容器被配置为阻挡所述CC线上的所述输入信号的DC分量；
恢复电路，所述恢复电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所述输入信号的电压移位到第一参考电压；以及
限幅器电路，所述限幅器电路耦合到所述恢复节点并被配置为将所移位的电压与第二参考电压进行比较。
19.根据权利要求12所述的USB Type-C电缆，其中，所述第一Type-C连接器是Type-C插座。
20.根据权利要求12所述的USB Type-C电缆，还包括设置在所述Type-C电缆的第二端的第二USB 2.0连接器。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10169265B2 (en) * 2015-10-16 2019-01-01 Gopro, Inc. Configurable input / output connector in a camera
US10261929B2 (en) * 2016-02-18 2019-04-16 Dell Products L.P. Enhanced ground bounce immunity on USB type-C power delivery communication
CN107231325B (zh) * 2016-03-25 2021-03-30 快捷半导体(苏州)有限公司 信号接收电路及方法、信号检测电路
US9998277B2 (en) * 2016-06-15 2018-06-12 Silicon Laboratories Inc. Controlling a reference voltage for a clock and data recovery circuit
JP6730888B2 (ja) * 2016-09-05 2020-07-29 キヤノン株式会社 電子機器およびその制御方法
US10114782B2 (en) * 2016-09-27 2018-10-30 Nxp B.V. USB type C dual-role-port unattached duty cycle randomization
TWI648636B (zh) * 2016-11-28 2019-01-21 鈺群科技股份有限公司 C型通用序列匯流排傳輸線及傳輸裝置
US10430225B1 (en) * 2017-09-29 2019-10-01 Amazon Technologies, Inc. Traffic management on an interconnect
TWI666555B (zh) * 2018-01-11 2019-07-21 新唐科技股份有限公司 C型通用序列匯流排介面電路及其接腳旁路方法
US10599597B2 (en) * 2018-03-12 2020-03-24 Cypress Semiconductor Corporation Programmable VBUS discharge in USB power delivery
US10338656B1 (en) 2018-04-11 2019-07-02 Cypress Semiconductor Corporation USB type-C signal interface circuit
CN108829931B (zh) * 2018-05-18 2022-07-05 龙迅半导体（合肥）股份有限公司 一种bmc收发器
US10503240B1 (en) * 2018-05-21 2019-12-10 Cypress Semiconductor Corporation Power supply architecture for USB-C controllers
US10763841B2 (en) 2018-08-09 2020-09-01 Texas Instruments Incorporated Loss of signal detection circuit
KR20200021274A (ko) 2018-08-20 2020-02-28 삼성전자주식회사 Usb 인터페이스에서 파워 딜리버리를 보장하기 위한 장치 및 방법
US11564172B2 (en) 2019-03-12 2023-01-24 Microchip Technology Incorporated Communication device and system with ground potential difference compensation
TWI736434B (zh) * 2020-09-29 2021-08-11 瑞昱半導體股份有限公司 資料傳輸系統的前晶片
CN112783559B (zh) * 2020-12-30 2021-11-05 广州朗国电子科技有限公司 基于usb-c唤醒一体机的控制电路、方法及一体机
US20230010655A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 Siliconch Systems Pvt Ltd System and method for reception of noisy bmc data in usb pd communication
CN115145342B (zh) * 2022-07-28 2023-08-22 浙江地芯引力科技有限公司 变压稳压电路、方法、数据信号处理模块芯片以及数据线
CN115145343B (zh) * 2022-07-28 2023-11-14 浙江地芯引力科技有限公司 变压稳压电路、方法、数据信号处理模块芯片及数据线

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8432981B1 (en) * 2010-03-10 2013-04-30 Smsc Holdings S.A.R.L. High frequency and idle communication signal state detection
CN104022760A (zh) * 2014-05-28 2014-09-03 中国地震局地球物理研究所 一种用于噪声抑制的数据限幅器、接收机及数据限幅方法
CN104426522A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 美国亚德诺半导体公司 同步信号的dc恢复

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5553081A (en) * 1994-04-08 1996-09-03 Echelon Corporation Apparatus and method for detecting a signal in a communications system
FR2749939B1 (fr) * 1996-06-13 1998-07-31 Sgs Thomson Microelectronics Detecteur de gamme de tension d'alimentation dans un circuit integre
US20040022827A1 (en) 1997-09-30 2004-02-05 Chugai Seiyaku Kabusiki Kaisha Remedy for hepatopathy
KR20020057697A (ko) 2001-01-05 2002-07-12 윤종용 범용 직렬 버스용 클록 복원 회로
JP3558059B2 (ja) * 2001-08-10 2004-08-25 セイコーエプソン株式会社 電源制御回路及び電子機器
US7081762B2 (en) 2003-07-31 2006-07-25 Lsi Logic Corporation Method and apparatus for measuring high speed glitch energy in an integrated circuit
ITMI20031924A1 (it) 2003-10-07 2005-04-08 Atmel Corp Convertitore da digitale ad analogico ad alta precisione con consumo di energia ottimizzato.
US7265524B2 (en) * 2004-09-14 2007-09-04 Linear Technology Corporation Adaptive control for inducer based buck-boost voltage regulators
TWI253257B (en) 2004-10-15 2006-04-11 Realtek Semiconductor Corp Analog data slicer
US7577203B2 (en) 2005-03-24 2009-08-18 Dell Products L.P. Minimizing non-deterministic noise by using wavelet transform
US7660937B2 (en) * 2006-06-28 2010-02-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Emulating a USB host controller
US7784933B2 (en) 2006-06-29 2010-08-31 Lexmark International, Inc. Smart projector guides for handprinters
US7963773B2 (en) 2007-12-24 2011-06-21 Craig Palli Magnetic and locking cable connectors
US8279697B2 (en) * 2009-09-11 2012-10-02 Avago Technologies Enterprise IP (Singapore) Pte. Ltd. Circuits and methods for reducing noise in the power supply of circuits coupled to a bidirectional bus
US8176227B2 (en) 2009-12-01 2012-05-08 Freescale Semiconductor, Inc. Method and system for high-speed detection handshake in universal serial bus based data communication system
CN103136083A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 通用串行总线的测试设备及方法
CN103365667B (zh) * 2012-03-26 2018-01-26 联想企业方案（新加坡）有限公司 一种在主机系统中安装操作系统的方法和装置
US8891216B2 (en) 2012-04-25 2014-11-18 Apple Inc. Techniques for detecting removal of a connector
US9151783B2 (en) * 2012-04-26 2015-10-06 Synopsys, Inc. Ground offset monitor and compensator
CN202679315U (zh) * 2012-06-20 2013-01-16 丽羽电子股份有限公司 具有噪声抑制电路的分配放大器
US8953364B2 (en) 2012-09-18 2015-02-10 Micron Technology, Inc. Voltage rail noise sensing circuit and method
US20140159807A1 (en) 2012-12-07 2014-06-12 Lsi Corporation Multiple-clock, noise-immune slicer with offset cancellation and equalization inputs
US9404515B2 (en) 2013-07-09 2016-08-02 Dresser, Inc. Valve positioner having bypass component and control value comprised thereof
EP3057257A4 (en) * 2014-01-06 2017-01-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Information feedback method and network node
US10067545B2 (en) 2014-01-29 2018-09-04 Intel Corporation Universal serial bus active cable power management
US9396148B2 (en) 2014-03-24 2016-07-19 Nokia Technologies Oy System method for connecting USB Type-C devices by measuring predetermined test patterns between a plurality of connected accessories
US9431841B2 (en) 2014-03-24 2016-08-30 Nokia Technologies Oy Device to device charging via USB type-C interfaces
JP6083878B2 (ja) * 2014-04-09 2017-02-22 ノキア テクノロジーズ オーユー 電力供給の方向を決定する方法及び装置
US9153986B1 (en) 2014-04-15 2015-10-06 Fuelbox, Inc. Versatile plug and play charging station
US9971719B2 (en) * 2014-12-02 2018-05-15 Mediatek Inc. System and circuit using USB Type-C interface
US10148084B2 (en) * 2014-12-24 2018-12-04 Texas Instruments Incorporated Overvoltage protection circuit for USB interface
US10324877B2 (en) * 2014-12-24 2019-06-18 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for interfacing universal serial bus
US20190034377A1 (en) * 2017-12-19 2019-01-31 Intel Corporation Mechanism of an asymmetrical full duplex usb ss link

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8432981B1 (en) * 2010-03-10 2013-04-30 Smsc Holdings S.A.R.L. High frequency and idle communication signal state detection
CN104426522A (zh) * 2013-08-22 2015-03-18 美国亚德诺半导体公司 同步信号的dc恢复
CN104022760A (zh) * 2014-05-28 2014-09-03 中国地震局地球物理研究所 一种用于噪声抑制的数据限幅器、接收机及数据限幅方法

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