CN117318676A - 串行接口中的信号增强 - Google Patents
串行接口中的信号增强 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117318676A CN117318676A CN202310232219.3A CN202310232219A CN117318676A CN 117318676 A CN117318676 A CN 117318676A CN 202310232219 A CN202310232219 A CN 202310232219A CN 117318676 A CN117318676 A CN 117318676A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- line
- boost capacitor
- operatively coupled
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 133
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims abstract description 66
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 29
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 14
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 8
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 8
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/02—Shaping pulses by amplifying
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
- H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/30—Reducing interference caused by unbalanced currents in a normally balanced line
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/40—Bus structure
- G06F13/4004—Coupling between buses
- G06F13/4022—Coupling between buses using switching circuits, e.g. switching matrix, connection or expansion network
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
- G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
- G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
- G06F13/4282—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/153—Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
- H03K5/1534—Transition or edge detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
- H04B3/58—Repeater circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/02—Details
- H04L12/12—Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
提供用于串行接口中的信号增强的系统及方法。在一些实施方案中,一种用于增强信号的系统包括增强电路系统。所述增强电路系统可包括至少一个增强电容器,其经配置以在充电阶段期间操作性地耦合到电压供应器,且经配置以在放电阶段期间操作性地耦合到信号传输线中的至少一条线,其中在所述放电阶段,所述至少一个增强电容器增强在所述至少一条线上传输的一或多个信号的电压。所述增强电路系统可包括切换电路系统,其经配置以将所述至少一个增强电容器从操作性地耦合到所述电压供应器切换到操作性地耦合到所述信号传输线中的所述至少一条线。
Description
技术领域
本申请案涉及信号增强,其更特定来说涉及串行接口中的信号增强。
背景技术
信号传输线可用于在上游装置与下游装置之间传输数据,例如串行化数据。然而,在一些情况下,例如,归因于信号传输线的电阻,数据信号强度可能在信号传输线的长度上恶化。这可能导致数据通信中的故障,例如,由于数据信号太弱而不能在接收后被下游装置准确读取。
发明内容
本文公开用于信号传输线中的信号增强的方法及系统。
根据某些实施方案中,一种用于增强信号的系统包括增强电路系统。所述增强电路系统可包括至少一个增强电容器,其经配置以在充电阶段期间操作性地耦合到电压供应器,且经配置以在放电阶段期间操作性地耦合到信号传输线中的至少一条线,其中在所述放电阶段,所述至少一个增强电容器增强在所述至少一条线上传输的所述一或多个信号的电压。所述增强电路系统可包括切换电路系统,其经配置以将所述至少一个增强电容器从操作性地耦合到所述电压供应器切换到操作性地耦合到所述信号传输线中的所述至少一条线。
在一些实例中,所述增强电路系统集成到所述信号传输线中。
在一些实例中,所述至少一条线包括第一条线及第二条线,所述第一条线经配置以传输第一信号,且所述第二条线经配置以传输第二信号,且其中所述第一信号及第二信号用于差分信令。在一些实例中,所述至少一个增强电容器包括经配置以增强所述第一条线的电压的第一增强电容器及经配置以增强所述第二条线的电压的第二增强电容器。在一些实例中,所述切换电路系统进一步经配置以响应于所述第一信号大于所述第二信号而致使所述第一增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第一条线,且其中所述切换电路系统进一步经配置以响应于所述第二信号大于所述第一信号而致使所述第二增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第二条线。在一些实例中,所述第一增强电容器在所述充电阶段中操作性地耦合到所述电压供应器,而所述第二增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第二条线,且其中所述第二增强电容器在所述充电阶段中操作性地耦合到所述电压供应器,而所述第一增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第一条线。
在一些实例中,所述电压供应器经编程以供应基于待提供到所述一或多个信号的所述电压的所述增强的量而确定的电压。
在一些实例中,所述切换电路系统经配置以响应于边缘检测组件的输出而将所述至少一个增强电容器从操作性地耦合到所述电压供应器切换到操作性地耦合到所述信号传输线中的所述至少一条线。在一些实例中,所述边缘检测组件是均衡器。在一些实例中,所述均衡器的频率响应是可编程的。
在一些实例中,所述放电阶段的持续时间是可编程的,且其中所述放电阶段的所述持续时间引起对应于所述一或多个信号的上升边缘及/或下降边缘的预加重的高频信号的放大,且其中所述高频信号的所述放大会抵消所述信号传输线的低通滤波器效应。
在一些实例中,所述一或多个信号遵守通用串行总线(USB)协议。
根据某些实施方案,一种用于增强信号的方法包括获得经由将上游装置耦合到下游装置的信号传输线中的至少一条线传输的一或多个信号。所述方法进一步包括响应于检测所述一或多个信号中的上升边缘及/或下降边缘,致使增强电容器从在充电阶段中操作性地耦合到电压供应器切换到在放电阶段中操作性地耦合到所述信号传输线中的所述至少一条线,其中所述增强电容器在处于所述放电阶段中时将电荷转移到所述至少一条线。
在一些实例中,所述至少一条线包括第一条线及第二条线,所述第一条线经配置以传输第一信号,且所述第二条线经配置以传输第二信号,且其中所述第一信号及第二信号用于差分信令。在一些实例中,所述至少一个增强电容器包括经配置以增强所述第一条线的电压的第一增强电容器及经配置以增强所述第二条线的电压的第二增强电容器。在一些实例中,所述方法进一步包括:响应于所述第一信号大于所述第二信号而致使所述第一增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第一条线;以及响应于所述第二信号大于所述第一信号而致使所述第二增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第二条线。在一些实例中,所述第一增强电容器在所述充电阶段中操作性地耦合到所述电压供应器,而所述第二增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第二条线,且其中所述第二增强电容器在所述充电阶段中操作性地耦合到所述电压供应器,而所述第一增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第一条线。
在一些实例中,所述方法进一步包括:确定所述放电阶段的持续时间;以及将所述放电阶段的所述持续时间设置为所述所确定的持续时间。在一些实例中,通过确定对应于所述上升边缘或所述下降边缘的预加重的高频信号的放大量来确定所述放电阶段的所述持续时间,且其中所述高频信号的所述放大会抵消所述信号传输线的低通滤波器效应。
在一些实例中,所述上升边缘及/或所述下降边缘由均衡器来检测。
在一些实例中,所述一或多个信号遵守通用串行总线(USB)协议。
可通过参考说明书的其余部分及图式来实现进一步理解各种实施方案的性质及优点。
附图说明
图1是根据一些实施方案的包含上游装置及下游装置的实例系统的示意图。
图2说明根据一些实施方案的描绘上游装置与下游装置之间的信号恶化的实例眼图。
图3是根据一些实施方案的用于增强信号传输线内的信号电压的实例系统的示意图。
图4A到4C描绘根据一些实施方案的用于增强信号电压的系统的实例实施方案的示意图。
图5是根据一些实施方案的用于增强信号电压的实例过程的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考特定实施方案。在附图中说明这些实施方案的实例。应注意,这些实例是出于说明目的而描述的且不希望限制本公开的范围。而是,所描述实施方案的替代方案、修改及等效物包含在由所附权利要求书界定的本公开的范围内。另外,为促进对所描述实施方案的透彻理解,可提供特定细节。本公开的范围内的一些实施方案可在没有这些细节中的一些或全部的情况下实践。此外,为清楚起见,可能尚未详细描述众所周知的特征。
本文公开的是用于增强通过信号传输线传输的信号的系统、方法、电路及技术。特定来说,在一些实施方案中,一或多个增强电容器可在充电阶段(其中增强电容器操作性地耦合到电压供应器)与放电阶段(其中增强电容器操作性地耦合到信号传输线的数据线)之间切换,借此将所存储电荷转移到线以增强信号。本文描述的技术可用相对简单的组件来实施,例如半导体制造的集成电容器,其可允许以稳定的温度系数及相对较小的生产变化来实施本文描述的系统。此外,如下面将更详细地论述,本文所公开的技术可允许在不受与电压供应器相关联的净空限制的限制的情况下增强信号。此外,如下面将更详细地论述,本文所公开的技术可用高速数据通信来实施,这是因为本文描述的增强电容器可以相对较低的延时在若干阶段之间切换。因此,本文描述的技术可结合经配置用于高速数据通信的信号传输线来利用。应注意,本文描述的技术可用单向及双向数据通信来实施。
应理解,如本文所使用,“信号传输线”通常是指经配置以允许电信号传播的任何合适介质或路径。例如,信号传输线可包含印刷电路系统板(PCB)痕迹线。作为另一实例,信号传输线可包含缆线。
信号传输线可用于在上游装置(例如,发射器装置)与下游装置(例如,接收器装置)之间传达数据。信号传输线可用于传输例如结合串行接口(例如通用串行总线(USB)或USB 2.0接口)操作的串行数据。在一些情况下,归因于信号传输线的电阻,可能存在信号衰减,其可能阻碍上游装置与下游装置之间的数据通信。例如,从上游装置传输到下游装置的数据信号可在下游装置处接收信号时充分衰减,使得下游装置无法读取及/或利用所接收信号。对于相对较长的信号传输线,例如超过3米、超过5米、超过10米的传输线等,数据衰减可特别显著。作为一个实例,用于传输例如遵守USB 2.0协议的信号的缆线在下游装置处可能被充分衰减以致呈现为不可用,或者导致级联数据错误。
本文描述的许多实例利用USB及/或USB 2.0信令协议。例如,信号传输线可传输两个信号,本文通常称为DP及DM。这两个信号可被认为是差分信号,其中输出信号S可通过从DP中减去DM来确定。因为输出信号S是数字信号,所以下游装置可将S确定为DP–DM。如果差值为正,那么下游装置可将S设置为1,且如果差值为负,那么将S设置为0。应注意,为准确地确定S,DP及DM信号必须保持充分未衰减,使得下游装置可准确地确定S。换句话说,如果DP及DM衰减超过阈值水平,DP与DM之间的差值可能不再准确地用于确定输出信号S。
图1说明包含上游装置102及下游装置104的实例系统的示意图。上游装置102及下游装置104可经由信号传输线操作性地耦合。信号传输线可包含经配置以传输DP信号106及DM信号108的数据线。应注意,图1中未指示上游装置102与下游装置104之间的距离且因此未指示信号传输线的长度。在一些实施例中,距离可为1米、3米、5米、10米、20米等。
如上文描述,信号可在上游装置与下游装置之间衰减。可使用眼图来可视化信号衰减。特定来说,眼图可展示数据信号的若干测量的幅值的平均值。在一些情况下,眼图可包含指示数据信号幅值的最小阈值的内部区域,以指示信号是否已经恶化到超过阈值水平。
图2描绘两个实例眼图202及204。眼图202描绘在相对接近发射装置的信号传输线位置处测量的信号,而眼图204描绘在相对接近接收装置的信号传输线位置处测量的信号。参考眼图202,展示数据信号206,其说明多个数据信号测量的平均值。眼图202还描绘表示所需信号量值的区208。应注意,数据信号206的全部完全在区208之外,这指示在相对接近发射装置的信号传输线位置处,信号衰减如预期那样最小。
参考眼图204,展示数据信号210。类似于数据信号206,数据信号210说明多个数据信号测量的平均值,其区别在于,相对于数据信号206的数据信号测量,在下游测量数据信号210的数据信号测量。眼图204包含区208。应注意,数据信号210的部分在区208内,这指示在相对接近接收装置的信号传输线位置处,信号衰减已经增加到可阻碍数据通信的程度。换句话说,在测量数据信号以构造数据信号210的位置,当由接收装置读取及/或使用时,数据信号可能导致错误。
先前技术试图解决信号传输线内恶化或衰减数据信号的问题。例如,一种技术可使用信号重新驱动器,其可包含接收器、均衡器及发射器来捕获及放大数据信号。然而,信号重新驱动可能会出现问题。例如,信号重新驱动器可能对于通过信号传输线的单向传输表现最佳,而对于许多协议,数据线是双向的。为将信号重新驱动器技术与双向数据线一起使用,可利用缓冲器来检测信号方向性,且相应地切换数据驱动器。然而,使用缓冲器来切换数据驱动器可能会增加大量延时,且因此可能不适合与高速数据接口一起使用。
作为另一实例,第二技术可使用电流增强来增强信号。然而,此技术可能具有其自身的缺点。例如,可通过将电阻器耦合到电压源来实施电流注入。然而,因为电阻器的电阻以及注入电流的持续时间没有被很好地控制,因此所注入的电流量也没有被很好地控制。此外,参考USB 2.0信令协议的DP及DM信号,可通过单独地增强DP及DM信号来执行电流增强。因为所注入的电流量没有被很好地控制(如上文描述),因此DP及DM信号可增强达不同的量,从而致使DP与DM信号不再关于中心偏移值对称而产生DC偏移偏置。当在差分信令中利用DP及DM信号来确定输出信号(如上文描述)时,此不对称可导致问题。此外,因为DP线可能已经接近接地,且DP信号可能已经接近VDD(电力供应电压),所以可提供的增强量可受到限制。
本文公开用于增强信号的方法、系统及技术。特定来说,在一些实施方案中,利用一或多个增强电容器来增强信号。特定来说,增强电容器可经配置以在充电阶段(其中增强电容器操作性地耦合到电压供应器)中操作,或者在放电阶段(其中增强电容器操作性地耦合到信号传输线的数据线)中操作。增强电容器可在充电阶段与放电阶段之间切换,使得在充电阶段期间,增强电容器存储来自电压供应器的电荷,且在放电阶段期间,将所存储电荷释放到数据线以增强数据信号的电压。
图3是说明使用增强电容器来增强数据信号的实例的示意图。如所说明,增强电容器302可经配置以在充电阶段中操作性地耦合到电压供应器304,或者在放电阶段期间操作性地耦合到数据线306。例如,在放电阶段期间,增强电容器302的正端子可耦合到DP线,而增强电容器302的负端子可耦合到DM线。通过实例的方式,在充电阶段308期间,增强电容器302可操作性地耦合到电压供应器304,借此致使增强电容器302存储电荷。继续此实例,在放电阶段310期间,增强电容器302可操作性地耦合到数据线306,借此致使增强电容器302将所存储电荷释放到数据线306上,这又可致使在数据线306上载送的数据信号的电压被增强。
在一些实施方案中,可存在多个增强电容器。例如,在一些实施例中,多个增强电容器可经配置以按互补方式操作。作为更特定实例,在一些实施例中,第一增强电容器可经配置以处于充电阶段(例如,通过操作性地耦合到电压供应器),而第二增强电容器则可经配置以处于放电阶段(例如,通过操作性地耦合到信号线)。
在一些实施例中,特定增强电容器是处于充电阶段还是放电阶段可由切换电路系统控制。例如,切换电路系统可包含检测例如上升边缘及/或下降边缘的边缘检测器。继续此实例,响应于检测到边缘,切换电路系统可致使增强电容器从充电阶段切换到放电阶段,或反之亦然。在其中信号线包含DP线及DM线(如结合USB 2.0信令协议使用)的特定例子中,第一增强电容器可响应于第一边缘检测器检测上升边缘而从充电阶段切换到放电阶段。换句话说,响应于DP大于DM,可启动第一增强电容器的放电阶段。相反,响应于第二边缘检测器检测下降边缘,第二增强电容器可从充电阶段切换到放电阶段。换句话说,响应于DM大于DP,可启动第二增强电容器的放电阶段。应注意,当第一增强电容器被切换时(例如,从充电阶段切换到放电阶段,或反之亦然),第二增强电容器可同时被切换,使得第一增强电容器及第二增强电容器保持在互补阶段中,其中一个增强电容器处于充电阶段,而另一个处于放电阶段。
图4A到4C描绘根据一些实施例的用于实施多个增强电容器的实例系统的示意图。如所说明,系统可包含第一增强电容器402及第二增强电容器404。第一增强电容器402及第二增强电容器404可经配置以在相应放电阶段期间操作性地耦合到数据信号线406。第一增强电容器402可经配置使得在放电阶段期间,第一增强电容器402的正极板操作性地耦合到DP线,且第一增强电容器402的负极板操作性地耦合到DM线,如下文将结合图4B更详细地论述。第二增强电容器404可经配置使得,在放电阶段期间,第二增强电容器404的正极板操作性地耦合到DM线,且第二增强电容器404的负极板操作性地耦合到DP线,如下文将结合图4C更详细地论述。
如在图4A中所说明,第一增强电容器402经配置以在充电阶段期间操作性地耦合到第一电压供应器408。类似地,第二增强电容器404经配置以在充电阶段期间操作性地耦合到第二电压供应器411。应注意,尽管图4A说明各自与对应增强电容器相关联的两个单独电压供应器,但在一些实施方案中,第一增强电容器402及第二增强电容器404可经配置以在其相应充电阶段期间操作性地耦合到同一电压供应器。
如在图4A中所说明,第一增强电容器402可经由上升边缘检测器410在充电阶段与放电阶段之间切换。例如,参考图4B,响应于上升边缘检测器410指示与DP线相关联的电压大于与DM线相关联联的电压,可使用正信号来操作性地将第一增强电容器402耦合到信号线406,使得第一增强电容器402的正极板耦合到DP线,且第一增强电容器402的负极板耦合到DM线,如在图4B中所说明。另外,如在图4A及4B中所说明,来自边缘检测器410的反相信号可由反相器412产生,使得反相信号用于将第一增强电容器402与第一电压供应器408断开连接。因此,响应于DP信号大于DM线,第一增强电容器402可从充电阶段切换到放电阶段。
可关于第二增强电容器404利用类似技术。例如,参考图4C,响应于下降边缘检测器414指示与DM线相关联的电压大于与DP线相关联联的电压,可使用正信号来操作性地将第二增强电容器404耦合到信号线406,使得第二增强电容器404的正极板耦合到DM线,且第二增强电容器404的负极板耦合到DP线,如在图4C中所说明。另外,如在图4A及4C中所说明,来自下降边缘检测器414的反相信号可由反相器416产生,使得反相信号用于将第二增强电容器404与第二电压供应器411断开连接。因此,响应于DM线信号大于DP线信号,第二增强电容器404可从充电阶段切换到放电阶段。
返回参考图4A,应理解,尽管上升边缘检测器410及下降边缘检测器414各自实施为均衡器,但可利用其它电路系统来实施边缘检测器。
在一些实施方案中,例如,可修改及/或编程利用一或多个增强电容器来增强经由信号传输线传输的信号的系统的各个方面。例如,在一些实施方案中,所使用的增强电容器的数目可基于例如所使用的信号传输线的长度或类似者的因素来确定或设置。作为更特定实例,在一些实施方案中,相对于较长信号传输线,可将相对较少数目个增强电容器用于较短信号传输线。作为特定实例,参考如在图4A到4C中展示且上文结合图4A到4C描述的用于增强DM及DP线的第一及第二增强电容器,给定较长信号传输线(例如,10米、12米、20米等),可在沿较长信号传输线的各个点处利用额外的第一及第二增强电容器对,以便沿上游装置与下游装置之间的信号传输线提供多个信号增强点。
作为另一实例,在一些实施例中,在其中利用均衡器实施边缘检测器(例如,如在图4A到4C中展示且上文结合图4A到4C描述)的例子中,可对均衡器的频率响应及/或增益进行编程。作为又一实例,在一些实施例中,可对在其下检测边缘转变(例如,从DP小于DM到DP大于DM、从DM小于DP到DM大于DP,或类似者)的阈值进行编程。这可允许设置或修改在其处发生信号增强的边缘转变点。例如,通过对均衡器特性(例如,频率响应、增益或类似者)及/或边缘检测阈值进行编程,增强可经配置以发生在所检测边缘的开始处、所检测边缘的结束处或边缘转变的中间。
作为另一实例,在一些实施方案中,可对在充电阶段期间利用的电压供应器(例如,用以对增强电容器充电)进行编程。例如,可基于特定应用来设置由电压供应器提供的电压,例如基于期望衰减的量及希望用于抵消期望衰减的对应增强量。作为更特定实例,电压供应器可经编程以在其中预期更大信号衰减(例如,归因于使用更长信号传输线)的应用中提供更高电压。在一些实施方案中,可基于对数据通信错误的宽容度来对电压供应器进行编程。例如,相对于具有对数据通信错误的相对较高宽容度的应用,电压供应器可经编程以为具有对数据通信错误的相对较低宽容度的应用提供较高电压。
在一些实施方案中,实施信号增强的系统的各个方面可被编程或经配置以在边缘转变(例如,上升边缘转变或下降边缘转变)处对信号提供预加重。特定来说,因为信号传输线可被认为充当具有低通滤波器特性的传输线,所以对应于边缘(例如,上升边缘或下降边缘)的高频分量可由于低通滤波器特性而衰减,借此致使边缘在由下游装置接收时,具有圆形形状而不是方形形状。继续此实例,在一些实施方案中,系统可经配置以预加重边缘的高频分量,以便抵消通过信号传输线的传输的低通滤波器效应。例如,预加重可包含高频分量中的增强,其致使上升边缘过冲趋于稳定的信号电平,或者致使下降边缘下冲趋于稳定的信号电平。高频分量的预加重可通过对增强电容器放电的持续时间进行编程及/或通过对相对于增强电容器在其处被放电的边缘转变的时间进行编程来执行。可通过对将增强电容器操作性地耦合到信号线的开关的开关电阻进行编程来对相对于边缘转变的时间(例如,在转变的开始、在转变的结束、在转变中间或类似者)进行编程。
图5是根据一些实施方案的用于增强信号传输线中的信号的实例过程500的流程图。过程500的框可由增强电路系统的一或多个组件执行,所述组件可包含一或多个边缘检测器、一或多个反相电路、一或多个增强电容器、一或多个电压供应器或类似者。在一些实施方案中,过程500的框可以不同于图5中所展示的顺序的顺序执行。在一些实施方案中,过程500的两个或更多个框可大体上并行执行。在一些实施方案中,可省略过程500的一或多个框。
过程500可在502处通过获得经由将上游装置耦合到下游装置的信号传输线中的至少一条线传输的一或多个信号而开始。如上文描述,可经由信号传输线中的一或多条线来传输一或多个信号。作为特定实例,如在图1、3及4A到4C中展示且上文结合图1、3及4A到4C描述,一或多个信号可对应于来自DP线的信号及来自用于差分信令的DM线的信号,例如,在遵守USB或USB 2.0协议的通信中。应注意,信号传输线可为任何合适长度,例如,1米、2米、5米、10米、20米等。
如上文结合图3及4A到4C描述,信号传输线可与沿信号传输线的任何合适数目个增强电路系统例子(例如,一个、两个、五个等)相关联,所述例子中的每一者经配置以沿信号传输线中的至少一条线增强信号。增强电路系统例子可包含任何合适数目个增强电容器(例如,一个、两个或类似者),其中每一增强电容器经配置以在充电阶段期间操作性地耦合到电压供应器,且经配置以在放电阶段期间操作性地耦合到信号传输线中的至少一条线。此类增强电路系统例子的实例在图3及4A到4C中展示且上文结合图3及4A到4C描述。应注意,在一些实施例中,增强电路系统可集成到用作信号传输线的缆线中。在其中信号传输线是PCB迹线的例子中,增强电路系统可电耦合到PCB迹线。
在504处,过程500可响应于检测一或多个信号中的上升边缘及/或下降边缘,致使增强电容器(例如,与给定增强电路系统例子相关联)从在充电阶段中操作性地耦合到电压供应器切换到在放电阶段中操作性地耦合到信号传输线中的至少一条线。换句话说,增强电容器可在放电阶段期间将电荷转移到至少一条线,以便增强至少一条线的信号。如在图4A到4C中展示且上文结合图4A到4C描述,在一些实施方案中,增强电路系统例子可具有两个或更多个增强电容器,其可以互补方式操作。例如,在图4A到4C中所展示的实例中,第一增强电容器可处于充电阶段,而第二增强电容器处于放电阶段,且反之亦然。在一些实施例中,第一增强电容器可响应于DP信号大于DM信号而切换到放电阶段,且对应第二增强电容器可响应于DM信号大于DP信号而切换到放电阶段。应注意,在此类例子中,通过增强DP及DM信号两者,DP线与DM线之间的DC共模可保持稳定,例如,不影响DC偏置电压。
在一些实施方案中,可经由均衡器来实施边缘检测,如在图4A到4C中展示且上文结合图4A到4C描述。如上文描述,在一些实施方案中,可对均衡器的特性,例如频率响应及/或增益进行编程,其可影响信号增强的量及/或信号增强关于边缘转变的时序。增强电路系统的其它方面可为可编程的,例如所利用的增强电容器的数目、由每一电压供应器提供的电压、用于检测边缘转变的信号阈值或类似者。另外或替代地,如上文描述,在一些实施方案中,放电阶段持续时间及/或放电阶段启动的时间(关于上升边缘或下降边缘转变)可为可编程的及/或修改的。关于边缘转变调整放电阶段持续时间及/或放电阶段启动的时间可用于预加重边缘转变,借此增强信号的高频分量以抵消信号传输线的低通滤波器效应。
所属领域的技术人员将理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可对本文描述的实施方案的形式及细节进行改变。另外,尽管已经参考各种实施方案描述各种优点、方面及对象,但本公开的范围不应受到此类优点、方面及对象的限制。而是,应参考所附权利要求书来确定本公开的范围。
Claims (21)
1.一种用于增强信号的系统,其包括:
增强电路系统,其包括:
至少一个增强电容器,其经配置以在充电阶段期间操作性地耦合到电压供应器,且经配置以在放电阶段期间操作性地耦合到信号传输线中的至少一条线,其中在所述放电阶段,所述至少一个增强电容器增强在所述至少一条线上传输的一或多个信号的电压;以及
切换电路系统,其经配置以将所述至少一个增强电容器从操作性地耦合到所述电压供应器切换到操作性地耦合到所述信号传输线中的所述至少一条线。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述增强电路系统集成到所述信号传输线中。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述至少一条线包括第一条线及第二条线,所述第一条线经配置以传输第一信号,且所述第二条线经配置以传输第二信号,且其中所述第一信号及所述第二信号用于差分信令。
4.根据权利要求3所述的系统,其中所述至少一个增强电容器包括经配置以增强所述第一条线的电压的第一增强电容器及经配置以增强所述第二条线的电压的第二增强电容器。
5.根据权利要求4所述的系统,其中所述切换电路系统进一步经配置以响应于所述第一信号大于所述第二信号而致使所述第一增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第一条线,且其中所述切换电路系统进一步经配置以响应于所述第二信号大于所述第一信号而致使所述第二增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第二条线。
6.根据权利要求5所述的系统,其中所述第一增强电容器在所述充电阶段中操作性地耦合到所述电压供应器,而所述第二增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第二条线,且其中所述第二增强电容器在所述充电阶段中操作性地耦合到所述电压供应器,而所述第一增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第一条线。
7.根据权利要求1所述的系统,其中所述电压供应器经编程以供应基于待提供到所述一或多个信号的所述电压的所述增强的量而确定的电压。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述切换电路系统经配置以响应于边缘检测组件的输出而将所述至少一个增强电容器从操作性地耦合到所述电压供应器切换到操作性地耦合到所述信号传输线中的所述至少一条线。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述边缘检测组件是均衡器。
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述均衡器的频率响应是能够编程的。
11.根据权利要求1所述的系统,其中所述放电阶段的持续时间是能够编程的,且其中所述放电阶段的所述持续时间引起对应于所述一或多个信号的上升边缘及/或下降边缘的预加重的高频信号的放大,且其中所述高频信号的所述放大会抵消所述信号传输线的低通滤波器效应。
12.根据权利要求1所述的系统,其中所述一或多个信号遵守通用串行总线USB协议。
13.一种用于增强信号的方法,其包括:
获得经由将上游装置耦合到下游装置的信号传输线中的至少一条线传输的一或多个信号;以及
响应于检测所述一或多个信号中的上升边缘及/或下降边缘,致使增强电容器从在充电阶段中操作性地耦合到电压供应器切换到在放电阶段中操作性地耦合到所述信号传输线中的所述至少一条线,其中所述增强电容器在处于所述放电阶段中时将电荷转移到所述至少一条线。
14.根据权利要求13所述的方法,其中所述至少一条线包括第一条线及第二条线,所述第一条线经配置以传输第一信号,且所述第二条线经配置以传输第二信号,且其中所述第一信号及所述第二信号用于差分信令。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述至少一个增强电容器包括经配置以增强所述第一条线的电压的第一增强电容器及经配置以增强所述第二条线的电压的第二增强电容器。
16.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括:
响应于所述第一信号大于所述第二信号而致使所述第一增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第一条线;以及
响应于所述第二信号大于所述第一信号而致使所述第二增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第二条线。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述第一增强电容器在所述充电阶段中操作性地耦合到所述电压供应器,而所述第二增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第二条线,且其中所述第二增强电容器在所述充电阶段中操作性地耦合到所述电压供应器,而所述第一增强电容器在所述放电阶段中操作性地耦合到所述第一条线。
18.根据权利要求13所述的方法,其进一步包括:
确定所述放电阶段的持续时间;以及
将所述放电阶段的所述持续时间设置为所确定的持续时间。
19.根据权利要求18所述的方法,其中通过确定对应于所述上升边缘或所述下降边缘的预加重的高频信号的放大量来确定所述放电阶段的所述持续时间,且其中所述高频信号的所述放大会抵消所述信号传输线的低通滤波器效应。
20.根据权利要求13所述的方法,其中所述上升边缘及/或所述下降边缘由均衡器来检测。
21.根据权利要求13所述的方法,其中所述一或多个信号遵守通用串行总线USB协议。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/809,377 US11764672B1 (en) | 2022-06-28 | 2022-06-28 | Signal boosting in serial interfaces |
US17/809,377 | 2022-06-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117318676A true CN117318676A (zh) | 2023-12-29 |
Family
ID=86605749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310232219.3A Pending CN117318676A (zh) | 2022-06-28 | 2023-03-09 | 串行接口中的信号增强 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11764672B1 (zh) |
EP (1) | EP4300835A1 (zh) |
JP (1) | JP2024004470A (zh) |
KR (1) | KR20240002179A (zh) |
CN (1) | CN117318676A (zh) |
TW (1) | TW202401981A (zh) |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8289257B1 (en) * | 2006-05-30 | 2012-10-16 | Texas Instruments Incorporated | Reduced swing differential pre-drive circuit |
US8237414B1 (en) * | 2009-03-06 | 2012-08-07 | Pericom Semiconductor Corporation | Multi-mode charger device |
US8493812B2 (en) * | 2010-10-28 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Boost circuit for generating an adjustable boost voltage |
US8769343B2 (en) | 2011-06-10 | 2014-07-01 | Nxp B.V. | Compliance mode detection from limited information |
US8501590B2 (en) * | 2011-07-05 | 2013-08-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Apparatus and methods for dicing interposer assembly |
US8966128B1 (en) | 2012-12-13 | 2015-02-24 | Pericom Semiconductor | Auto plug-in and plug-out VGA port detection |
US9710411B2 (en) | 2013-01-24 | 2017-07-18 | Texas Instruments Incorporated | Signal conditioner |
US9800235B2 (en) * | 2014-06-04 | 2017-10-24 | Texas Instruments Incorporated | Adaptive edge-rate boosting driver with programmable strength for signal conditioning |
CN105990863A (zh) * | 2015-02-03 | 2016-10-05 | 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 | Usb接口充电装置 |
US10312803B1 (en) * | 2017-12-20 | 2019-06-04 | Micron Technology, Inc. | Electronic device with a charging mechanism |
US10733129B2 (en) * | 2018-01-11 | 2020-08-04 | Texas Instruments Incorporated | Compensating DC loss in USB 2.0 high speed applications |
US10425124B1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-09-24 | Pericom Semiconductor Corporation | Repeaters with fast transitions from low-power standby to low-frequency signal transmission |
US11386036B2 (en) * | 2018-08-06 | 2022-07-12 | Texas Instruments Incorporated | Embedded universal serial bus 2 repeater |
WO2021062120A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | Neolith Llc | Improvements in non-dissipative element-enabled capacitive element driving |
US11588517B2 (en) * | 2021-01-25 | 2023-02-21 | Diodes Incorporated | Signal correction for serial interfaces |
US11669475B2 (en) * | 2021-04-30 | 2023-06-06 | Texas Instruments Incorporated | Isolated universal serial bus repeater with high speed capability |
US20230030111A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-02-02 | Cirrus Logic International Semiconductor Ltd. | Driver circuitry |
-
2022
- 2022-06-28 US US17/809,377 patent/US11764672B1/en active Active
-
2023
- 2023-02-14 TW TW112105101A patent/TW202401981A/zh unknown
- 2023-03-09 CN CN202310232219.3A patent/CN117318676A/zh active Pending
- 2023-05-26 EP EP23175833.5A patent/EP4300835A1/en active Pending
- 2023-06-12 KR KR1020230074927A patent/KR20240002179A/ko unknown
- 2023-06-16 JP JP2023099285A patent/JP2024004470A/ja active Pending
- 2023-08-02 US US18/363,919 patent/US20230421059A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202401981A (zh) | 2024-01-01 |
KR20240002179A (ko) | 2024-01-04 |
JP2024004470A (ja) | 2024-01-16 |
EP4300835A1 (en) | 2024-01-03 |
US20230421059A1 (en) | 2023-12-28 |
US11764672B1 (en) | 2023-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11121893B2 (en) | Equalizing transmitter and method of operation | |
US11061844B2 (en) | Transmitter with independently adjustable voltage and impedance | |
US11038508B2 (en) | Controller area network (CAN), CAN device and method therefor | |
US8198912B1 (en) | Driver circuit correction arm decoupling resistance in steady state mode | |
TW201413459A (zh) | 適用於輸入輸出介面之傳輸電路及其訊號傳輸方法 | |
US20120008938A1 (en) | Data Transmission Systems and Methods | |
WO2011128956A1 (ja) | インターフェイス装置 | |
TWI422149B (zh) | 用以驅動電容背板之自動解加強設定 | |
CN117318676A (zh) | 串行接口中的信号增强 | |
JP3463727B2 (ja) | クロックパルス伝送回路 | |
US20090219072A1 (en) | Apparatus, circuit and method of transmitting signal | |
CN113590515B (zh) | 一种信号传输损耗补偿电路、集成电路及传输系统 | |
KR20110104860A (ko) | 용량성 백플레인을 구동하기 위한 자동적인 디―엠퍼시스 세팅 | |
CN114513229A (zh) | 信号输出端口的均衡方法及装置 | |
US20030081663A1 (en) | Interface circuit of differential signaling system | |
US6801043B2 (en) | Time domain reflectometry based transmitter equalization | |
CN115459798B (zh) | 用于高速收发器的共模电压控制 | |
JP2008060768A (ja) | 終端抵抗調整方法、及び終端抵抗調整回路 | |
CN110383782B (zh) | 信号传输装置 | |
JP6933258B2 (ja) | 通信回路、通信システム及び通信方法 | |
JP2012156660A (ja) | 受信回路並びにそれを備えた半導体装置及び情報処理システム | |
JP2015220579A (ja) | 受信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |