CN113452633B - 信号传输装置 - Google Patents

Abstract

一种信号传输装置包含传输线。传输线用以接收来自传输装置的信号，并输出信号至接收装置。传输线包含信号抑制器。信号抑制器耦接接收装置，用以抑制从接收装置反射的反射信号。信号抑制器包含上拉元件以及补偿元件。上拉元件用以降低从信号抑制器到接收装置的等效阻抗。补偿元件用以补偿从信号抑制器到接收装置的等效阻抗。上拉元件的第一端耦接补偿元件的第一端，以及补偿元件的第二端耦接接收装置。如此，可提供更适当的阻抗匹配信号传输路径供量测信号时使用，借此得到失真较少的量测信号。

Description

信号传输装置

技术领域

本揭示内容是关于一种信号传输装置，特别是关于一种包含信号抑制器的信号传输装置。

背景技术

随着信号传输装置愈趋复杂，信号传输路径对于信号的影响也益趋明显，因此信号传输路径上的阻抗对于信号也益趋关键。举例来说，当信号传输路径上的阻抗愈大时，信号受到阻抗的影响也愈大，如此一来，信号经过信号传输路径的传输后便会有信号失真的问题。

基于上述，如何在信号传输的路径上解决信号的失真或是阻抗的影响，便是本领域的技术人员亟欲解决的问题。

发明内容

本揭示内容的一实施方式是关于一种信号传输装置，其包含传输线。传输线用以接收来自传输装置的信号，并输出信号至接收装置。传输线包含信号抑制器。信号抑制器耦接接收装置，用以抑制从接收装置反射的反射信号。信号抑制器包含上拉元件以及补偿元件。上拉元件用以降低从信号抑制器到接收装置的等效阻抗。补偿元件用以补偿从信号抑制器到接收装置的等效阻抗。上拉元件的第一端耦接补偿元件的第一端，以及补偿元件的第二端耦接接收装置。

在一些实施例中，传输线还包含次传输线，次传输线的第一端耦接传输装置，以及次传输线的第二端耦接补偿元件的第一端。上拉元件包含第一导通孔耦以及电容装置。第一导通孔耦接次传输线的第二端与补偿元件的第一端。电容装置透过第一导通孔耦接次传输线的第二端与补偿元件的第一端。

在一些实施例中，传输线设置于印刷电路板上。次传输线与补偿元件设置于印刷电路板的第一层上，电容装置设置于印刷电路板中不同于第一层的第二层上，以及第一导通孔设置于第一层之上、第二层之上以及第一层与第二层之间。

在一些实施例中，传输线还包含第二导通孔。第二导通孔耦接于次传输线的第二端与该收装置之间。

在一些实施例中，电容装置为平行板电容。电容装置具有约20～30欧姆的阻抗值。

在一些实施例中，电容装置具有约6～10毫米的长度。

在一些实施例中，补偿元件具有约70欧姆的阻抗值。

在一些实施例中，补偿元件具有约7～13毫米的长度。

在一些实施例中，信号抑制器更用以上拉传输至接收装置的信号。

在一些实施例中，补偿元件是用以提升从信号抑制器到接收装置的等效阻抗。

综上所述，本案一些实施例提供的信号传输装置可提供更适当的阻抗匹配信号传输路径供量测信号时使用，使量测时因阻抗不匹配产生的反射信号减少，以得到失真较少的量测信号。

附图说明

通过阅读以下对实施例的详细描述可以更全面地理解本揭示案，参考附图如下：

图1为根据本揭示文件的一些实施例所绘示的一种通讯系统的示意图；

图2为根据本揭示文件的一些实施例所绘示的部分通讯系统的示意图；

图3a为根据本揭示文件的一些实施例所绘示量测的信号的眼图；以及

图3b为根据本揭示文件的一些实施例所绘示量测的信号的眼图。

【符号说明】

100…通讯系统

110…传输装置

120…接收装置

TL…传输线

130…信号抑制器

135…次传输线

140…补偿元件

145…上拉元件

TN…节点

125…导通孔

146…导通孔

147…电容装置

T…时间

AU…单位

S1…区域

S2…区域

具体实施方式

下文是举实施例配合所附附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本案所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本案所涵盖的范围。

另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。

在本文中，使用第一、第二与第三等等的词汇，是用于描述各种元件是可以被理解的。但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些词汇只限于用来辨别单一元件。因此，在下文中的一第一元件也可被称为第二元件，而不脱离本案的本意。

于本文中，用语“通讯系统”可泛指包含一或多个电路(circuit)所形成的单一系统。用语“电路”可泛指由一或多个晶体管与/或一或多个主被动元件按一定方式连接以处理信号的物件。

关于本文中所使用的“约”、“大约”或“大致约”一般通常是指数值的误差或范围约百分之二十以内，较好地是约百分之十以内，而更佳地则是约百分之五以内。文中若无明确说明，其所提及的数值皆视作为近似值，即如“约”、“大约”或“大致约”所表示的误差或范围。

为易于理解，以下各附图中的类似元件将被指定为相同符号。

参考图1。图1为根据本揭示文件的一些实施例所绘示的一种通讯系统100的示意图。如图1所示，通讯系统100包含传输装置110、接收装置120与传输线TL。传输线TL耦接于传输装置110与接收装置120之间，但本案并不以此为限。例如，通讯系统100还包含连结器(未绘示)耦接于传输线TL与传输装置110之间。在一些实施例中，通讯系统100可为序列器/解序列器系统(serializer/deserializer,SerDes)，但本案并不此为限。

在一些实施例中，传输装置110用以输出信号，并透过传输线TL传输至接收装置120。接收装置120用以接收经传输线TL传输的信号。在一些实施例中，信号可为类比信号或数位信号。

在一些实施例中，传输线TL包含信号抑制器130。信号抑制器130耦接接收装置120，用以抑制从接收装置120反射的反射信号。如图1所示，信号抑制器130包含次传输线135、补偿元件140以及上拉元件145。次传输线135的第一端耦接传输装置110，次传输线135的第二端耦接补偿元件140的第一端与上拉元件145的第一端，补偿元件140的第二端透过节点TN耦接接收装置120。

在一些实施例中，次传输线135的第一端直接耦接传输装置110，其具有大约45～60ohm的阻抗值。

在一些实施例中，上拉元件145用以降低从信号抑制器130到接收装置120的等效阻抗。在一些实施例中，上拉元件145的第二端悬空(open)(或称开路残断)。在一些实施例中，上拉元件145具有大约20～30ohm的阻抗值。在一些实施例中，上拉元件145具有大约6～10mm的长度。

在一些实施例中，补偿元件140用以补偿从信号抑制器130到接收装置120的等效阻抗。在一些实施例中，补偿元件140用以提高从信号抑制器130到接收装置120的等效阻抗。在一些实施例中，补偿元件140具有大约70ohm的阻抗值。在一些实施例中，补偿元件140具有大约7～13mm的长度。

在一些实施例中，通讯系统100上的信号可透过测量节点TN来取得。例如，用探针在节点TN上测量传输至接收装置120的信号。

在一些实施例中，接收装置120为NAND逻辑门，其具有低阻抗值大约为30ohm。在一些实施例中，当传输线TL的阻抗高于接收装置120的阻抗时，因为传输线TL具有较高的阻抗值，因此信号传输至接收装置120后产生反射，且反射的信号与传输进接收装置120的信号反相。传输进接收装置120的信号与反射的信号在节点TN上叠加。由于传输进接收装置120的信号与反射的信号在节点TN上叠加，反相的两信号一部分彼此抵消，因此当探针在节点TN测量时，会得到比预定传输进接收装置120的信号还要小的信号，使接收装置120实际接收的信号失真。下列将以图2所示实施例来说明如何解决上述信号失真的问题。

参考图2。图2为根据本揭示文件的另一些实施例所绘示的部分通讯系统100的示意图。在图2中绘示信号抑制器130与接收装置120。

如图2所示，信号抑制器130包含次传输线135、补偿元件140以及上拉元件145，其中上拉元件145包含导通孔146与电容装置147。次传输线135的第二端135a耦接导通孔146与补偿元件140的第一端140a，以及导通孔146耦接电容装置147的第一端。

在一些实施例中，传输线TL设置在印刷电路板上，且印刷电路板包含多个层用以设置电路元件。在一些实施例中，次传输线135设置在印刷电路板的第一层，电容装置147设置在印刷电路板的第二层，补偿元件140设置在印刷电路板的第一层，以及导通孔146设置在印刷电路板的第一层上、第二层上以及第一层与第二层之间。在一些实施例中，第一层与第二层不同。换言之，导通孔146于印刷电路板的第一层与第二层之间耦接次传输线135与电容装置147。在一些实施例中，印刷电路板的第一层为印刷电路板的底层。

在一些实施例中，电容装置147为平行板电容。然而，上述形式的电容仅为例示而已，任何可应用于本领域的电容或电容式元件均在本案思及的范围内。

在一些实施例中，传输线TL还包含导通孔125。导通孔125耦接在节点TN与接收装置120之间。

在一些实施例中，当信号传输至次传输线135的第二端135a时，关于通讯系统100从次传输线135的第二端135a看向接收装置120(如图2所示的箭头X)的等效电路，由于上拉元件145中的导通孔146与电容装置147可降低信号抑制器130的阻抗值，因此次传输线135的第二端135a的阻抗值比次传输线135本身的阻抗值还低。由于次传输线135的第二端135a具有较低的等效阻抗值，因此在次传输线135的第二端135a会产生反射信号传回次传输线135，但信号仍透过次传输线135的第二端135a传输至补偿元件140。进一步地，关于通讯系统100从补偿元件140的第二端140b看向接收装置120(如图2所示的箭头Y)的等效电路，因为上拉元件145中的导通孔146与电容装置147降低信号抑制器130的阻抗值，因此补偿元件140的第二端140b其阻抗值比补偿元件140的第一端140a的阻抗值还高。换言之，从补偿元件140的第二端140b看向接收装置120(如图2所示的箭头Y)的阻抗值相对地被提升。由于补偿元件140的第二端140b对应于节点TN，因此可以视为节点TN的阻抗值相对地被提升(例如:依据补偿元件140的阻抗值设定，节点TN的阻抗值可提升至与传输线TL的阻抗值匹配)。如此一来，便可以避免前述在节点TN处有明显反射信号产生的情形(亦即传送至接收装置120的信号反射变少)，且当使用探针测量节点TN时，可以避免测量的信号(或是接收装置120实际接收的信号)失真。

综上所述，在一些实施例中，图1或图2所示的信号抑制器130主要是用以在节点TN前对所传输的信号进行反射，使得阻抗不匹配的反射提前在节点TN前发生。一旦节点TN处没有信号反射的情形发生，在节点TN量测得到的信号便会是预定传输的信号或是接近预定传输的信号。相较于没有信号抑制器130的先前作法而言，本案实施例中的信号抑制器130可经采用而有效避免接收装置120实际接收的信号失真。

参考图3a与图3b。图3a与图3b为根据本揭示文件的一些实施例所绘示量测的信号的眼图。在图3a与图3b中，眼图的横坐标为时间T以及纵坐标为信号强度单位AU。在一些实施例中，图3a与图3b中的信号强度单位AU为毫伏特(mV)，时间T的单位为纳秒(nanoseconds,ns)。在一些实施例中，图3a是绘示操作通讯系统100中没有信号抑制器130的情形下节点TN上所量测的信号的眼图，而图3b是绘示操作通讯系统100中采用信号抑制器130的情形下节点TN上所量测的信号的眼图。

在图3a中，眼图包含区域S1。在图3b中，眼图包含区域S2。在一些实施例中，眼图中的区域S1显示量测的信号具有一个下拉的曲线X1，区域S2显示量测的信号具有一个下拉的曲线X2。如图3a与图3b所示，区域S2中曲线X2下拉的程度小于区域S1中曲线X1下拉的程度。由此可知，当操作通讯系统100中采用信号抑制器130时，节点TN上便可量测到较为平顺的传输信号。

在一些实施例中，区域S1中曲线X1与区域S2中曲线X2的下拉称为非单调边缘(non-monotonic edge)。在一些实施例中，相较于图3b中的眼图，图3a中的眼图具有较大的非单调边缘。

在其他实施例中，当次传输线135具有50ohm的阻抗值，上拉元件145具有20ohm的阻抗值与8mm的长度，以及补偿元件140具有70ohm的阻抗值与10mm的长度时，在节点TN上可量测到类似于图3b中的眼图。

综上所述，本案可透过信号抑制器130在节点TN前(或接收装置120接收信号前)对所传输的信号进行反射，使得阻抗不匹配的反射提前发生。一旦节点TN处(或接收装置120接收信号处)没有信号反射的情形发生，在节点TN量测得到的信号便会是预定传输的信号或是接近预定传输的信号。相较于没有信号抑制器130的先前作法而言，本案实施例中的信号抑制器130可经采用而有效避免接收装置120实际接收的信号失真。

虽然本案已以实施方式揭露如上，然其并非限定本案，任何熟悉此技艺者，在不脱离本案的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本案的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种信号传输装置，其特征在于，包含：

一传输线，用以接收来自一传输装置的一信号，并输出该信号至一接收装置，

其中该传输线包含一信号抑制器，该信号抑制器耦接该接收装置，用以抑制从该接收装置反射的一反射信号，其中该信号抑制器包含：

一上拉元件，用以降低从该信号抑制器到该接收装置的一等效阻抗；以及

一补偿元件，用以补偿从该信号抑制器到该接收装置的该等效阻抗，

其中该上拉元件的一第一端耦接该补偿元件的一第一端，以及该补偿元件的一第二端耦接该接收装置。

2.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，其中该传输线还包含一次传输线，该次传输线的一第一端耦接该传输装置，以及该次传输线的一第二端耦接该补偿元件的该第一端，

其中该上拉元件包含：

一第一导通孔，耦接该次传输线的该第二端与该补偿元件的该第一端；以及

一电容装置，透过该第一导通孔耦接该次传输线的该第二端与该补偿元件的该第一端。

3.根据权利要求2所述的信号传输装置，其特征在于，其中该传输线设置于一印刷电路板上，其中该次传输线与该补偿元件设置于该印刷电路板的一第一层上，该电容装置设置于该印刷电路板中不同于该第一层的一第二层上，以及该第一导通孔设置于该第一层之上、该第二层之上以及该第一层与该第二层之间。

4.根据权利要求2所述的信号传输装置，其特征在于，其中该传输线还包含：

一第二导通孔，耦接于该次传输线的该第二端与该接收装置之间。

5.根据权利要求2所述的信号传输装置，其特征在于，其中该电容装置为一平行板电容，其中该电容装置具有20～30欧姆的一阻抗值。

6.根据权利要求2所述的信号传输装置，其特征在于，其中该电容装置具有6～10毫米的一长度。

7.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，其中该补偿元件具有70欧姆的一阻抗值。

8.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，其中该补偿元件具有7～13毫米的一长度。

9.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，其中该信号抑制器更用以上拉传输至该接收装置的该信号。

10.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，其中该补偿元件是用以提升从该信号抑制器到该接收装置的该等效阻抗。