CN113315504A - Sst驱动结构 - Google Patents

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张岚
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Abstract

本发明涉及一种SST驱动结构，包括电源端、与所述电源端相连的第一驱动模块、与所述电源端相连的第二驱动模块、与所述第一驱动模块相连的第三驱动模块、与所述第二驱动模块相连的第四驱动模块及与所述第三驱动模块和所述第四驱动模块相连的接地端，所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块及所述第四驱动模块分别包括用于控制电流注入的总开关及分别与每一总开关相连的用于实现输出差分幅值调节的电流源，所述SST驱动结构通过所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块及所述第四驱动模块同时实现均衡调节和输出差分幅值调节。

Description

SST驱动结构
技术领域
本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种能够同时实现均衡调节和输出差分幅值调节的SST驱动结构。
背景技术
在现有技术中，收发机进行数据传输时，发送端将外部输入的并行数据转化为串行数据后，发送给接收端。协议规定发送端的输出差分幅值为0.4V～1.2V可调，并且为了抵抗传输过程中的线材损耗，需要将串化的数据通过一个驱动再发送给接收端。
驱动的作用主要是调节输出差分幅值以及进行均衡调节(FFE调节)，常见的驱动有SST驱动结构、CML驱动结构等，这些驱动结构各自有各自的特点。常见的SST驱动结构是通过上下拉电阻的阻值大小来调节输出端的幅值，但是在协议规定下，发送端与接收端的终端阻抗相等(典型值为50欧姆)，因此发送端的差分幅值最大只能达到电源电压VDD，而在一些低工艺下，电源电压大多都小于1.2V，仅靠SST驱动结构达不到协议的要求。因此需要对发送端进行电流注入，以达到提升幅值的目的。然而，现有的电流注入方式只能进行幅值调节，驱动的另一作用，即均衡调节并不能在有电流注入的时候实现。
因此，有必要提供一种在电流注入调节输出差分幅值的同时也可以进行均衡调节的能够同时实现均衡调节和输出差分幅值调节的SST驱动结构。
发明内容
本发明提供一种SST驱动结构，其主要目的在于能够同时实现均衡调节和输出差分幅值调节，从而保证收发机能够顺利进行数据传输。
为实现上述目的，本发明提供一种SST驱动结构，包括电源端、与所述电源端相连的第一驱动模块、与所述电源端相连的第二驱动模块、与所述第一驱动模块相连的第三驱动模块、与所述第二驱动模块相连的第四驱动模块及与所述第三驱动模块和所述第四驱动模块相连的接地端，所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块及所述第四驱动模块分别包括用于控制电流注入的总开关及分别与每一总开关相连的用于实现输出差分幅值调节的电流源，所述SST驱动结构通过所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块及所述第四驱动模块同时实现均衡调节和输出差分幅值调节。
可选地，所述第一驱动模块包括第一总开关、与所述第一总开关相连的第一电流源、两个第一控制开关及第一电阻，所述第一总开关的一端与所述电源端相连，另一端与所述第一电流源的一端相连，所述其中一个第一控制开关连接于所述第一电流源的另一端及所述第一电阻之间，所述另一个第一控制开关连接于所述电源端及所述第一电阻之间。
可选地，所述第二驱动模块包括第二总开关、与所述第二总开关相连的第二电流源、两个第二控制开关及第二电阻，所述第二总开关的一端与所述电源端相连，另一端与所述第二电流源的一端相连，所述其中一个第二控制开关连接于所述第二电流源的另一端及所述第二电阻之间，所述另一个第二控制开关连接于所述电源端及所述第二电阻之间。
可选地，所述第三驱动模块包括第三总开关、与所述第三总开关相连的第三电流源、两个第三控制开关及第三电阻，所述第三总开关的一端与所述接地端相连，另一端与所述第三电流源的一端相连，所述其中一个第三控制开关连接于所述第三电流源的另一端及所述第三电阻之间，所述另一个第三控制开关连接于所述接地端及所述第三电阻之间。
可选地，所述第四驱动模块包括第四总开关、与所述第四总开关相连的第四电流源、两个第四控制开关及第四电阻，所述第四总开关的一端与所述接地端相连，另一端与所述第四电流源的一端相连，所述其中一个第四控制开关连接于所述第四电流源的另一端及所述第四电阻之间，所述另一个第四控制开关连接于所述接地端及所述第四电阻之间。
可选地，所述两个第一控制开关可设置为同一个控制开关，所述两个第二控制开关可设置为同一个控制开关，所述两个第三控制开关可设置为同一个控制开关，所述两个第四控制开关可设置为同一个控制开关。
可选地，所述第一驱动模块与所述第三驱动模块通过正向差分信号端与AC耦合模块相连，所述第二驱动模块与所述第四驱动模块通过反向差分信号端与所述AC耦合模块相连。
可选地，所述第一总开关、所述第二总开关、所述第三总开关及所述第四总开关均为电流注入的总开关，当启动输出差分幅值调节时，所有总开关闭合导通；所述第一电流源、所述第二电流源、所述第三电流源及所述第四电流源均为用于控制输出差分幅值调节电流值大小的电流源。
可选地，所述第一电阻与所述第二电阻分别为上拉电阻，所述第三电阻与所述第四电阻分别为下拉电阻；所述第一控制开关与所述第二控制开关分别为靠近所述电源端的用于控制输出差分幅值调节及上拉电阻的开关，闭合时导通，所述第三控制开关与所述第四控制开关分别为靠近所述接地端的用于控制输出差分幅值调节及下拉电阻的开关，闭合时导通。
本发明提供的SST驱动结构，能够同时实现均衡调节和输出差分幅值调节，从而保证收发机能够顺利进行数据传输。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的SST驱动结构的结构模块框图；
图2为本发明一实施例提供的SST驱动结构的结构模块框图对应的具体电路结构图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
本发明提供一种SST驱动结构。参照图1所示，为本发明一实施例提供的SST驱动结构的结构模块框图。
如图1所示，本发明SST驱动结构包括电源端VDD、与电源端VDD相连的第一驱动模块、与电源端VDD相连的第二驱动模块、与所述第一驱动模块相连的第三驱动模块、与所述第二驱动模块相连的第四驱动模块及与所述第三驱动模块和所述第四驱动模块相连的接地端GND，所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块及所述第四驱动模块分别包括用于控制电流注入的总开关及分别与每一总开关相连的用于实现输出差分幅值调节的电流源，所述SST驱动结构通过所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块及所述第四驱动模块同时实现均衡调节和输出差分幅值调节。
请同时参阅图2，图2为本发明一实施例提供的SST驱动结构的结构模块框图对应的的具体电路结构图。
所述第一驱动模块包括第一总开关S1、与所述第一总开关S1相连的第一电流源I1、两个第一控制开关S11、S12及第一电阻R1，所述第一总开关S1的一端与所述电源端VDD相连，另一端与所述第一电流源I1的一端相连，所述其中一个第一控制开关S11连接于所述第一电流源I1的另一端及所述第一电阻R1之间，所述另一个第一控制开关S12连接于所述电源端VDD及所述第一电阻R1之间。
所述第二驱动模块包括第二总开关S2、与所述第二总开关S2相连的第二电流源I2、两个第二控制开关S21、S22及第二电阻R2，所述第二总开关S2的一端与所述电源端VDD相连，另一端与所述第二电流源I2的一端相连，所述其中一个第二控制开关S21连接于所述第二电流源I2的另一端及所述第二电阻R2之间，所述另一个第二控制开关S22连接于所述电源端VDD及所述第二电阻R2之间。
所述第三驱动模块包括第三总开关S3、与所述第三总开关S3相连的第三电流源I3、两个第三控制开关S31、S32及第三电阻R3，所述第三总开关S3的一端与所述接地端GND相连，另一端与所述第三电流源I3的一端相连，所述其中一个第三控制开关S31连接于所述第三电流源I3的另一端及所述第三电阻R3之间，所述另一个第三控制开关S32连接于所述接地端GND及所述第三电阻R3之间。
所述第四驱动模块包括第四总开关S4、与所述第四总开关S4相连的第四电流源I4、两个第四控制开关S41、S42及第四电阻R4，所述第四总开关S4的一端与所述接地端GND相连，另一端与所述第四电流源I4的一端相连，所述其中一个第四控制开关S41连接于所述第四电流源I4的另一端及所述第四电阻R4之间，所述另一个第四控制开关S42连接于所述接地端GND及所述第四电阻R4之间。
在本实施方式中，所述第一控制开关S11、S12可设置为同一个控制开关，所述第二控制开关S21、S22可设置为同一个控制开关，所述第三控制开关S31、S32可设置为同一个控制开关，所述第四控制开关S41、S42可设置为同一个控制开关。
所述第一驱动模块与所述第三驱动模块通过正向差分信号端TXP与AC耦合模块相连，所述第二驱动模块与所述第四驱动模块通过反向差分信号端TXN与所述AC耦合模块相连，所述AC耦合模块连接于发送端与接收端之间，包括两个耦合连接的电容C，所述两个电容C分别通过信号接收端RXP、RXN与接收模块RX相连，所述接收模块RX包括两个并联连接的电阻RL及与所述两个电阻RL相连的共模电压端VCOM；在本实施方式中，所述电阻RL的阻值为50欧姆，所述接收模块RX的连接方式可以根据需求，选择接地或者接共模等方式，所述AC耦合模块也可更改为DC耦合模块。
所述第一总开关S1、所述第二总开关S2、所述第三总开关S3及所述第四总开关S4均为电流注入的总开关，当启动输出差分幅值调节时，所有总开关闭合导通；所述第一电流源I1、所述第二电流源I2、所述第三电流源I3及所述第四电流源I4均为用于控制输出差分幅值调节电流值大小的电流源；所述第一电阻R1与所述第二电阻R2分别为上拉电阻，所述第三电阻R3与所述第四电阻R4分别为下拉电阻；所述第一控制开关S11、S12与所述第二控制开关S21、S22分别为靠近所述电源端VDD的用于控制输出差分幅值调节及上拉电阻的开关，闭合时导通，所述第三控制开关S31、S32与所述第四控制开关S41、S42分别为靠近所述接地端GND的用于控制输出差分幅值调节及下拉电阻的开关，闭合时导通。
本发明SST驱动结构的工作原理如下：
发送端即正向差分信号端TXP与反向差分信号端TXN通过DC或者AC耦合，再经过一段传输线后连接到接收端。
在接收端有着与发送端匹配的电阻，由于两边电阻匹配，即阻值相等，因此发送端的差分幅值(2*(TXP-TXN))在没有充电调节，即输出差分幅值调节时，最大只能达到电源电压VDD。在低工艺低电源条件下，则不满足协议的规定。
通过使用本发明的SST驱动结构，在正常数据传输时，所述第二控制开关S21、S22与所述第三控制开关S31、S32闭合导通，同时所述第一控制开关S11、S12与所述第四控制开关S41、S42断开，此时，电流由电源经过上拉电阻由正向差分信号端TXP流向对端，通过对端电阻后流进反向差分信号端TXN，再经过下拉电阻流入地面。
同样，也可以是所述第二控制开关S21、S22与所述第三控制开关S31、S32断开，同时所述第一控制开关S11、S12与所述第四控制开关S41、S42闭合导通，经过与上边过程镜像的通路；以上两种过程在数据传输时会来回切换。
如果电流注入没有开启，即输出差分幅值调节没有开启，根据欧姆定律可以算出发送端幅值TXP-TXN等于
Figure BSA0000202692340000061
使用本发明的电流注入后，发送端幅值TXP-TXN变为
Figure BSA0000202692340000062
可以看出，使用输出差分幅值调节后，输出幅值被提高了，并且调节方式与正常数据调节方式相同，在电流注入调节输出差分幅值的同时也可以进行均衡调节。
其中，本发明SST驱动结构的结构框图为SST驱动结构的一个典型的小模块，若干个不同规格的(不同规格指的是注入电流值的大小以及模块内电阻值的大小不同)这种典型的小模块并联即可构成本设计的最终SST驱动。
本发明在SST驱动结构的基本架构上，在上拉及下拉电阻旁都并联了一个由电阻开关控制的电流源，由于是同一开关控制，因此与正常的控制方式相同，可以进行均衡调节。电流源的引入增加了发送端的幅值，因此可以通过调节电流源的值的大小来调节发送端幅值的高低，从而满足协议的要求，实现了FFE与幅值同时调节。从抖动的分析上来看，引入电流，还会加速发送数据跳变时跳变沿的拉高拉低，从而减小发送端的传输抖动。
本发明提供的SST驱动结构，能够同时实现均衡调节和输出差分幅值调节，从而保证收发机能够顺利进行数据传输。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种SST驱动结构，其特征在于：所述SST驱动结构包括电源端、与所述电源端相连的第一驱动模块、与所述电源端相连的第二驱动模块、与所述第一驱动模块相连的第三驱动模块、与所述第二驱动模块相连的第四驱动模块及与所述第三驱动模块和所述第四驱动模块相连的接地端，所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块及所述第四驱动模块分别包括用于控制电流注入的总开关及分别与每一总开关相连的用于实现输出差分幅值调节的电流源，所述SST驱动结构通过所述第一驱动模块、所述第二驱动模块、所述第三驱动模块及所述第四驱动模块同时实现均衡调节和输出差分幅值调节。
2.如权利要求1所述的SST驱动结构，其特征在于，所述第一驱动模块包括第一总开关、与所述第一总开关相连的第一电流源、两个第一控制开关及第一电阻，所述第一总开关的一端与所述电源端相连，另一端与所述第一电流源的一端相连，所述其中一个第一控制开关连接于所述第一电流源的另一端及所述第一电阻之间，所述另一个第一控制开关连接于所述电源端及所述第一电阻之间。
3.如权利要求2所述的SST驱动结构，其特征在于，所述第二驱动模块包括第二总开关、与所述第二总开关相连的第二电流源、两个第二控制开关及第二电阻，所述第二总开关的一端与所述电源端相连，另一端与所述第二电流源的一端相连，所述其中一个第二控制开关连接于所述第二电流源的另一端及所述第二电阻之间，所述另一个第二控制开关连接于所述电源端及所述第二电阻之间。
4.如权利要求3所述的SST驱动结构，其特征在于，所述第三驱动模块包括第三总开关、与所述第三总开关相连的第三电流源、两个第三控制开关及第三电阻，所述第三总开关的一端与所述接地端相连，另一端与所述第三电流源的一端相连，所述其中一个第三控制开关连接于所述第三电流源的另一端及所述第三电阻之间，所述另一个第三控制开关连接于所述接地端及所述第三电阻之间。
5.如权利要求4所述的SST驱动结构，其特征在于，所述第四驱动模块包括第四总开关、与所述第四总开关相连的第四电流源、两个第四控制开关及第四电阻，所述第四总开关的一端与所述接地端相连，另一端与所述第四电流源的一端相连，所述其中一个第四控制开关连接于所述第四电流源的另一端及所述第四电阻之间，所述另一个第四控制开关连接于所述接地端及所述第四电阻之间。
6.如权利要求5所述的SST驱动结构，其特征在于，所述两个第一控制开关可设置为同一个控制开关，所述两个第二控制开关可设置为同一个控制开关，所述两个第三控制开关可设置为同一个控制开关，所述两个第四控制开关可设置为同一个控制开关。
7.如权利要求1所述的SST驱动结构，其特征在于，所述第一驱动模块与所述第三驱动模块通过正向差分信号端与AC耦合模块相连，所述第二驱动模块与所述第四驱动模块通过反向差分信号端与所述AC耦合模块相连。
8.如权利要求6所述的SST驱动结构，其特征在于，所述第一总开关、所述第二总开关、所述第三总开关及所述第四总开关均为电流注入的总开关，当启动输出差分幅值调节时，所有总开关闭合导通；所述第一电流源、所述第二电流源、所述第三电流源及所述第四电流源均为用于控制输出差分幅值调节电流值大小的电流源。
9.如权利要求8所述的SST驱动结构，其特征在于，所述第一电阻与所述第二电阻分别为上拉电阻，所述第三电阻与所述第四电阻分别为下拉电阻；所述第一控制开关与所述第二控制开关分别为靠近所述电源端的用于控制输出差分幅值调节及上拉电阻的开关，闭合时导通，所述第三控制开关与所述第四控制开关分别为靠近所述接地端的用于控制输出差分幅值调节及下拉电阻的开关，闭合时导通。
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