DE102020130551A1

DE102020130551A1 - Serdes mit pin sharing

Info

Publication number: DE102020130551A1
Application number: DE102020130551.6A
Authority: DE
Inventors: Xiong Liu; Hiep Pham
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2020-04-10
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2021-10-14
Also published as: US11575403B2; CN113572494A; KR20210126478A; US20210328617A1; US11088719B1; TW202139612A

Abstract

Ein Transceiver (300) enthält eine erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung (302), die mit einem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin (303) des Transceivers (300) gekoppelt ist, eine Abschlussimpedanz (306), die mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) gekoppelt und konfiguriert ist, eine Impedanz einer Übertragungsleitung (30) anzupassen, die mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) gekoppelt ist, einen Verstärker (108), der konfiguriert ist, ein Eingangssignal von dem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin (303) durch die erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung (302) basierend auf einem Empfangsfreigabesignal zu empfangen, und einen ersten Übertragungspuffer (202), der konfiguriert ist, ein Ausgangssignal zu dem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin (303) durch die erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung (302) basierend auf einem Sendefreigabesignal zu senden.

Description

GEBIET
Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich allgemein auf Datenkommunikationssysteme.
HINTERGRUND
Mit der Weiterentwicklung der Mobilfunkstandards wird die Geschwindigkeit der Datenverbindung zwischen dem Mobilfunk-Transceiver und dem Mobilfunkmodem immer höher. Eine herkömmliche parallele Verbindung zwischen Transceiver und Modem ist in Bezug auf die Geschwindigkeiten auf etwa 2 Gbit/s pro Draht begrenzt. Um eine 32-Gbit/s-Verbindung zwischen Transceiver und Modem zu unterstützen, können mehr als 16 Drähte in einer Richtung erforderlich sein, was bedeutet, dass mehr als 32 Drähte für die Herstellung einer bidirektionalen Kommunikation benötigt werden. Dies stellt ein großes Problem beim Leiterplattendesign dar, da eine so große Anzahl von Hochgeschwindigkeitsdrähten nur schwer aufgefächert und auf einer platzbeschränkten Leiterplatte verlegt werden kann. Um die Anzahl der Drähte zu reduzieren, kann die parallele Schnittstelle durch einen Hochgeschwindigkeits-Serialisierer/Deserialisierer (SERDES) ersetzt werden.
Ein SERDES ist ein Funktionsblock, der häufig zum Senden von Hochgeschwindigkeitsdaten über einen Kanal verwendet wird. Ein SERDES-Block konvertiert parallele Daten in serielle Daten und umgekehrt und wird im Allgemeinen für die Übertragung von parallelen Daten über eine einzelne Leitung oder ein differentielles Paar verwendet, um die Anzahl der Eingangs-/Ausgangs- (E/A) Pins und Verbindungen zu reduzieren. Bei der bidirektionalen Hochgeschwindigkeitskommunikation werden für jede Richtung zwei Drähte verwendet, um eine differenzielle Signalisierung zu ermöglichen, und somit werden mindestens vier Drähte verwendet.
Die in diesem Abschnitt „Hintergrund“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung und können daher Informationen enthalten, die nicht zu dem von einem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik gehören.
ZUSAMMENFASSUNG
Aspekte von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind auf einen Transceiver gerichtet, der in der Lage ist, Sende- und Empfangspins gemeinsam zu nutzen. In einigen Ausführungsformen ist der Transceiver in der Lage, den Transceiver-Verstärker zu kalibrieren, während die richtige Eingangsimpedanz bei verbesserter Eingangsanpassung und Rückflussdämpfung beibehalten wird.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird ein Transceiver bereitgestellt, der Folgendes enthält: eine erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung, die mit einem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin des Transceivers gekoppelt ist; eine Abschlussimpedanz, die mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung gekoppelt und konfiguriert ist, eine Impedanz einer mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung gekoppelten Übertragungsleitung anzupassen; einen Verstärker, der konfiguriert ist, basierend auf einem Empfangsfreigabesignal ein Eingangssignal von dem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin über die erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung zu empfangen; und einen ersten Übertragungspuffer, der konfiguriert ist, basierend auf einem Sendefreigabesignal ein Ausgangssignal an den ersten Eingangs-Ausgangs-Pin über die erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung zu senden.
In einigen Ausführungsformen enthält die erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung: eine erste Induktivität, die zwischen der Übertragungsleitung und einem Mittenknoten gekoppelt ist; eine zweite Induktivität, die zwischen der Abschlussimpedanz und dem Mittenknoten gekoppelt ist; und eine dritte Induktivität, die zwischen dem ersten Übertragungspuffer und dem Mittenknoten gekoppelt ist.
In einigen Ausführungsformen enthält die Abschlussimpedanz: einen variablen Widerstand, der mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung gekoppelt und konfiguriert ist, Widerstand entsprechend dem Empfangsfreigabesignal oder dem Sendefreigabesignal zu ändern; und einen gemeinsamen Kondensator, der mit dem variablen Widerstand gekoppelt ist.
In einigen Ausführungsformen hat der variable Widerstand einen ersten Zweig parallel zu einem zweiten Zweig, wobei der erste Zweig einen ersten Widerstand enthält, der in Reihe mit einem ersten Schalter gekoppelt ist, der konfiguriert ist, als Antwort auf ein Sendeabschaltsignal aktiviert zu werden, wobei der zweite Zweig einen zweiten Widerstand enthält, der in Reihe mit einem zweiten Schalter gekoppelt ist, der konfiguriert ist, als Antwort auf das Sendefreigabesignal aktiviert zu werden, und wobei der zweite Widerstand einen höheren Widerstand als der erste Widerstand aufweist.
In einigen Ausführungsformen enthält der Transceiver ferner: einen ersten Empfangsschalter, der konfiguriert ist, einen Mittenknoten der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung und des Verstärkers basierend auf dem Empfangsfreigabesignal selektiv elektrisch zu verbinden oder trennen; einen Kalibrierungsschalter, der mit dem Verstärker gekoppelt und konfiguriert ist, die ersten und zweiten Eingänge des Verstärkers als Antwort auf ein Kalibrierungsfreigabesignal selektiv elektrisch zu verbinden oder trennen; und eine Steuerung, die konfiguriert ist, einen Betriebsmodus des Transceivers als einen Kalibrierungsmodus, einen Sendemodus oder einen Empfangsmodus zu identifizieren.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner konfiguriert: ein Empfangsabschaltsignal zu erzeugen, um den Verstärker von der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung elektrisch zu entkoppeln; ein Sendeabschaltsignal zu erzeugen, um den ersten Übertragungspuffer abzuschalten und einen variablen Widerstand der Abschlussimpedanz auf einen ersten Widerstandswert festzulegen; und das Empfangsfreigabesignal zu erzeugen, um den Kalibrierungsschalter zu aktivieren.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner konfiguriert: das Empfangsfreigabesignal zu erzeugen, um den Verstärker mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung elektrisch zu koppeln, um dem Verstärker zu ermöglichen, das Eingangssignal von dem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin zu empfangen; ein Sendeabschaltsignal zu erzeugen, um den ersten Übertragungspuffer abzuschalten und einen variablen Widerstand der Abschlussimpedanz auf einen ersten Widerstandswert festzulegen; und ein Kalibrierungsabschaltsignal zu erzeugen, um den Kalibrierungsschalter zu deaktivieren.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuerung ferner konfiguriert: das Empfangsfreigabesignal zu erzeugen, um den Verstärker von der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung elektrisch zu entkoppeln; das Sendefreigabesignal zu erzeugen, um dem ersten Sendepuffer zu ermöglichen, das Ausgangssignal an den ersten Eingangs-Ausgangs-Pin zu senden, und einen variablen Widerstand der Abschlussimpedanz auf einen zweiten Widerstandswert festzulegen; und ein Kalibrierungsfreigabesignal zu erzeugen, um den Kalibrierungsschalter zu deaktivieren.
In einigen Ausführungsformen ist der Verstärker selektiv mit einem Mittenknoten der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung gekoppelt, und der Verstärker enthält einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang und ist konfiguriert, ein differenzielles Signal an den ersten und zweiten Eingängen zu verstärken.
In einigen Ausführungsformen ist der Verstärker fest mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung und der Abschlussimpedanz gekoppelt, und der Verstärker umfasst einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang und ist konfiguriert, ein differenzielles Signal an den ersten und zweiten Eingängen zu verstärken.
In einigen Ausführungsformen enthält der erste Übertragungspuffer einen Dreizustandspuffer, der konfiguriert ist, basierend auf einem Sendeabschaltsignal einen Hoch-Impedanz-Ausgang zu erzeugen.
In einigen Ausführungsformen ist ein Mittenknoten der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung mit einer elektrostatischen Entladungs- (ESD) Schutzdiode gekoppelt.
In einigen Ausführungsformen enthält der Transceiver ferner: eine zweite gemeinsame T-Spulen-Schaltung, die mit einem zweiten Eingangs-Ausgangs-Pin des Transceivers gekoppelt ist; und einen zweiten Übertragungspuffer, der mit der zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung gekoppelt ist, wobei die ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen konfiguriert sind, ein differenzielles Eingangssignal an den ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Pins zu empfangen, und wobei die ersten und zweiten Übertragungspuffer konfiguriert sind, basierend auf dem Sendefreigabesignal ein differenzielles Signal an den ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Pins auszugeben.
In einigen Ausführungsformen enthält der Transceiver ferner einen zweiten Empfangsschalter, der konfiguriert ist, basierend auf dem Empfangsfreigabesignal einen Mittenknoten der zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung und des Verstärkers selektiv elektrisch zu verbinden oder trennen;
In einigen Ausführungsformen ist der Verstärker konfiguriert, ein differenzielles Signalausgangssignal von Mittenknoten der ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen zu verstärken.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird ein Transceiver bereitgestellt, der Folgendes enthält: ein Paar gemeinsamer T-Spulen-Schaltungen, die mit einem Paar Eingangs-Ausgangs-Pins des Transceivers gekoppelt sind; eine Abschlussimpedanz, die mit den gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen gekoppelt und konfiguriert ist, an eine Impedanz einer mit den gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen gekoppelten Übertragungsleitung angepasst zu sein; einen Verstärker, der konfiguriert ist, basierend auf einem Empfangsfreigabesignal ein differenzielles Eingangssignal von den Eingangs-Ausgangs-Pins über die gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen zu empfangen; und ein Paar Übertragungspuffer, die konfiguriert sind, basierend auf einem Sendefreigabesignal ein differenzielles Ausgangssignal an die Eingangs-Ausgangs-Pins zu senden.
In einigen Ausführungsformen enthält jede der gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen: eine erste Induktivität, die zwischen die Übertragungsleitung und einen Mittenknoten gekoppelt ist; eine zweite Induktivität, die zwischen die Abschlussimpedanz und den Mittenknoten gekoppelt ist; und eine dritte Induktivität, die zwischen den ersten Übertragungspuffer und den Mittenknoten gekoppelt ist, wobei die Übertragungspuffer mit entsprechenden Mittenknoten der gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen elektrisch gekoppelt sind.
Gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Transceivers bereitgestellt, das Folgendes enthält: Identifizieren eines Betriebsmodus des Transceivers als einen Kalibrierungsmodus, einen Sendemodus oder einen Empfangsmodus; und, als Antwort auf das Identifizieren des Modus als den Sendemodus, Ermöglichen eines Übertragungspuffers zum Senden eines Ausgangssignals zu einem Eingangs-Ausgangs-Pin des Transceivers durch eine gemeinsame T-Spulen-Schaltung, wobei der Eingangs-Ausgangs-Pin mit einer Übertragungsleitung gekoppelt ist; elektrisches Entkoppeln eines Verstärkers des Transceivers von der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung; und Einstellen einer Impedanz einer Abschlussimpedanz, die mit der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung gekoppelt ist, von einem ersten Impedanzwert auf einen zweiten Impedanzwert, wobei der erste Impedanzwert an eine Impedanz der Übertragungsleitung angepasst ist.
In einigen Ausführungsformen enthält das Verfahren ferner: als Antwort auf das Identifizieren des Modus als den Empfangsmodus: elektrisches Koppeln des Verstärkers mit der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung, um dem Verstärker zu ermöglichen, ein Eingangssignal von dem Eingangs-Ausgangs-Pin zu empfangen; Abschalten des ersten Übertragungspuffers, um einen Zustand des ersten Übertragungspuffers auf einen Hoch-Impedanz-Zustand festzulegen; und Einstellen der Impedanz der Abschlussimpedanz auf den ersten Impedanz-Wert.
In einigen Ausführungsformen enthält das Verfahren ferner: als Antwort auf das Identifizieren des Modus als den Kalibrierungsmodus: elektrisches Entkoppeln des Verstärkers von der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung; Abschalten des ersten Übertragungspuffers, um einen Zustand des ersten Übertragungspuffers auf einen Hoch-Impedanz-Zustand festzulegen; und Aktivieren eines Kalibrierungsschalters, der mit dem Verstärker gekoppelt ist, um differentielle Eingänge des Verstärkers elektrisch zu koppeln und Messung einer Eingangsoffsetspannung des Verstärkers zu ermöglichen.
Figurenliste
Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen zusammen mit der Beschreibung beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung.

1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Datenübertragungssystem veranschaulicht, das einen Serialisierer und Deserialisierer (SERDES) verwendet, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2A ist ein schematisches Diagramm des Empfängers gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2B ist ein schematisches Diagramm des Empfängers im Kalibrierungsmodus gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
2C ist ein schematisches Diagramm des Empfängers im Empfangsmodus, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
3A ist ein schematisches Diagramm eines Halbduplex-Systems mit zwei Kommunikationsmodulen, die Transceiver verwenden, um eine bidirektionale Kommunikation durchzuführen, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
3B veranschaulicht ein Beispiel für Zeitmultiplex-Duplex über die Halbduplex-Kommunikationsverbindung von 3A.
4 ist ein schematisches Diagramm des Transceivers gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
5 ist ein schematisches Diagramm des kalibrierungsfähigen Transceivers gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
6A veranschaulicht eine Halbschaltung des Transceivers im Kalibrierungs- und Empfangsmodus, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
6B veranschaulicht eine Halbschaltung des Transceivers im Sendemodus, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
7 ist ein schematisches Diagramm, das den variablen Widerstand gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die im Folgenden dargelegte detaillierte Beschreibung ist als Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen eines Empfängers und eines Transceivers sowie von Verfahren zu deren Betrieb gedacht, die gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen sind, und soll nicht die einzigen Formen darstellen, in denen die vorliegende Offenbarung konstruiert oder verwendet werden kann. Die Beschreibung legt die Merkmale der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den veranschaulichten Ausführungsformen fest. Es versteht sich jedoch, dass die gleichen oder gleichwertige Funktionen und Strukturen durch andere Ausführungsformen erreicht werden können, die ebenfalls in den Anwendungsbereich der Offenbarung fallen sollen. Wie an anderer Stelle in diesem Dokument angegeben, sollen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente oder Merkmale angeben.
Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind auf einen Empfänger gerichtet, der in der Lage ist, die Offsetspannung des Verstärkers zu kalibrieren, ohne die Eingangsimpedanz des Empfängers zu beeinflussen und ohne den über eine Übertragungsleitung mit dem Empfänger gekoppelten Sender nachteilig zu beeinflussen. Gemäß einigen Ausführungsformen verwendet der Empfänger große und niederohmige Empfangsschalter im Signalweg, die mit Mittenknoten von T-Spulen-Schaltungen am Eingang des Empfängers verbunden sind und somit die Eingangsimpedanz des Empfängers nicht beeinflussen. Die besondere Konfiguration des Empfängers verbessert auch die Eingangsanpassung und reduziert (z. B. minimiert) die Rückflussdämpfung.
1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Datenübertragungssystem veranschaulicht, das einen Serialisierer und Deserialisierer (SERDES) 1 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwendet.
Gemäß einigen Ausführungsformen enthält der SERDES 1 einen Parallel-In-Serial-Out (PISO)-Block 20 (auch als Serialisierer oder Parallel-Seriell-Wandler bezeichnet) und einen Serial-In-Parallel-Out (SIPO)-Block (auch als Deserialisierer oder Seriell-Parallel-Wandler bezeichnet). Der PISO-Block 20 empfängt parallele Daten (z. B. Hochgeschwindigkeits-Paralleldaten) von einer Quelle (z. B. einer externen Schaltung), wandelt sie in serielle Daten um (z. B. über einen Multiplexer/Schieberegister 22) und sendet die seriellen Daten über eine Übertragungsleitung (z. B. ein Leiterpaar) 30 über einen Frontend-Sender (im Folgenden als „Sender“ bezeichnet). Die Übertragungsleitung 30 kann ein verlustbehafteter und verrauschter Kanal sein, und der Sender kann die seriellen Daten ausreichend verstärken, um sicherzustellen, dass das Signal am anderen Ende der Übertragungsleitung ordnungsgemäß empfangen werden kann. In einigen Beispielen kann die Übertragungsleitung 30 aus Drähten/Leiterbahnen in einer Leiterplatte bestehen.
Der SIPO-Block 10 empfängt und verstärkt das gedämpfte Signal von der Übertragungsleitung 30 über ein Empfänger-Frontend (im Folgenden als „Empfänger“ bezeichnet). Das empfangene Signal kann mit einem reinen Taktgeber abgetastet werden, um Rauschen zu reduzieren (z. B. zu entfernen), und die Phase des abgetasteten empfangenen Signals kann an einer wohldefinierten Taktphase ausgerichtet werden. Der SIPO-Block 10 wandelt dann das empfangene Signal in ein paralleles digitales Signal um (z. B. über einen Demultiplexer 12), das von einer anderen Schaltung weiterverarbeitet wird.
2A ist eine schematische Darstellung des Empfängers 100 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst der Empfänger (z.B. der SERDES-Empfänger) 100 eine erste T-Spulen-Schaltung 102 und eine zweite T-Spulen-Schaltung 104 an ersten und zweiten Eingängen (z.B. an einem Differenzeingang) des Empfängers (INP und INN), eine Abschlussimpedanz 106, die mit den ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 gekoppelt (z.B. fest verbunden) ist, und einen Verstärker (z.B. einen Differenzverstärker) 108. In einigen Ausführungsformen umfasst der Empfänger 100 auch einen Kalibrierungsschalter 110, der zwischen die Eingänge des Verstärkers 108 gekoppelt ist, erste und zweite Empfangsschalter (z.B. Auto-Null-/Isolationsschalter) 112 und 114 zum selektiven Koppeln des Verstärkers 108 mit den ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104, und eine Steuerung 120 zum Steuern der aktivierten und deaktivierten Zustände der Kalibrierungs- und ersten und zweiten Empfangsschalter 110, 112 und 114 basierend darauf, ob sich der Empfänger 100 in einem Empfangsmodus oder einem Kalibrierungsmodus befindet.
Jede der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 hat erste-1 und erste-2 Induktivitäten L_P1/L_N1, die zwischen einem Eingang und ersten und zweiten Mittenknoten CN_P/CN_N gekoppelt sind, und eine zweite-1 und zweite-2 Induktivität L_P2/L_N2, die zwischen den ersten und zweiten Mittenknoten CN_P/CN_N und einem Ausgang gekoppelt sind. Gemäß einigen Beispielen können die erste-1 und zweite-1 Induktivität L_P1 und L_P2 gekoppelte Induktivitäten sein, und die erste-2 und zweite-2 Induktivität L_N1 und L_N2 können ebenfalls gekoppelte Induktivitäten sein. Die Eingänge der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 können den Differenzeingang des Empfängers 100 darstellen und Eingangsdaten über die Übertragungsleitungen (z. B. die differentiellen Übertragungsleitungen) 30 empfangen. In einigen Ausführungsformen sind die Ausgänge der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 mit der Abschlussimpedanz 106 gekoppelt (z. B. ohne dazwischen liegende Schaltelemente). Die Abschlussimpedanz 106 ist konfiguriert, eine Impedanz der mit den ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 gekoppelten Übertragungsleitung 30 anzupassen, und kann erste und zweite Widerstände Rp und R_N enthalten, die mit den Ausgängen der ersten bzw. zweiten T-Spulen-Schaltung 102 und 104 gekoppelt sind, und kann ferner einen gemeinsamen Kondensator C_COM an einem Verbindungspunkt zwischen den ersten und zweiten Widerständen R_P und R_N enthalten. Die ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 haben zusammen mit der Abschlussimpedanz 106 den Effekt, eine 50-Ohm-Impedanz nach außen (z. B. zum Sender 200) darzustellen, die Signalbandbreite zu erweitern und den Signalverlust zu reduzieren (z. B. zu minimieren). In einigen Beispielen sind die ersten und zweiten Mittenknoten CN_P/CN_N der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 mit einem Paar großer elektrostatischer Entladungs- (ESD) Dioden zum ESD-Schutz verbunden. Die ESD-Dioden stellen eine große parasitäre Last für den Eingang dar und werden als erste und zweite parasitäre Kondensatoren C_ESDP und C_ESDN dargestellt. Ein wünschenswerter Aspekt der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 ist jedoch, dass ihr erster und zweiter Mittenknoten CN_P/CN_N nicht empfindlich gegenüber kapazitiver Last ist und somit die ESD-Dioden die Signalbandbreite nicht bedeutsam beeinflussen.
In einigen Beispielen können die ersten und zweiten Widerstände Rp und R_N etwa 50 Ohm betragen, der gemeinsame Kondensator C_COM kann etwa 1 pF bis etwa 10 µF betragen (je nachdem, ob der gemeinsame Kondensator z. B. auf dem Chip oder außerhalb des Chips implementiert ist), die erste-1, die erste-2, die zweite-1 und die zweite-2 Induktivität L_P1/L_N1 und L_P2/L_N2 können etwa 50 pH bis etwa 10 nH betragen (je nach z. B. Bandbreite und Lastbedingungen). In einigen Beispielen können die Schalter 110, 112 und 114 mit Transistoren implementiert sein, z. B. Metalloxid-Feldeffekt-Transistoren (MOSFETs) wie PMOS- oder NMOS-Transistoren. Ausführungsformen der Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt, und die Schalter 110, 112 und 114 können auf jede andere geeignete Weise implementiert sein.
Gemäß einigen Beispielen kann der Verstärker 108 ein differentieller, zeitkontinuierlicher linearer Entzerrer (CTLE) sein und ist konfiguriert, ein differenzielles Signal an seinen ersten und zweiten Eingängen zu verstärken. Die differentielle Natur des Verstärkers 108 ermöglicht es ihm, gemeinsames Rauschen, wie z. B. Rauschen von Stromversorgungen, zu reduzieren (z. B. zu minimieren). So können der positive Zweig und der negative Zweig des Empfängers 100 symmetrisch sein. Zum Beispiel kann die erste T-Spulen-Schaltung 102 die gleiche sein wie die zweite T-Spulen-Schaltung 104 und die ersten und zweiten Widerstände Rp und R_N können gleich sein.
Der Verstärker 108 kann der erste Verstärkungsblock in einer größeren Schaltung an dem Empfänger 100 sein. Daher ist es wünschenswert, die eingangsbezogene Offsetspannung V_OFFSET zu reduzieren (z. B. zu minimieren), da der Offset durch den Verstärker 108 und nachfolgende Blöcke verstärkt werden und Systemfehler verursachen kann. Die eingangsbezogene Offset-Spannung V_OFFSET kann aus verschiedenen Fehlanpassungen resultieren, wie z. B. Fehlanpassung der Bauteilcharakteristik aufgrund von Layout-Parasitäreffekten, ungleichmäßiger Dotierung, lithografischer Fehlanpassung und/oder Ähnlichem. Die eingangsbezogene Offset-Spannung V_OFFSET kann im Bereich von einigen mV bis zu einigen zehn mV liegen. Die eingangsbezogene Offset-Spannung V_OFFSET ist als Spannungsquelle an einem der Eingänge des Verstärkers 108 in 2 veranschaulicht.
In einigen Beispielen kann die eingangsbezogene Offset-Spannung V_OFFSET mit Hilfe einer Auto-Zero-Technik oder einer Offset-Löschung korrigiert werden. Beide Ansätze erfordern jedoch ein elektrisches Kurzschließen der beiden Eingänge des Verstärkers 108. In einigen Ausführungsformen kalibriert der Empfänger 100 die eingangsbezogene Offset-Spannung V_OFFSET des Verstärkers 108, wenn er sich im Kalibrierungsmodus befindet.
2B ist ein schematisches Diagramm des Empfängers 100 im Kalibrierungsmodus, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
In einigen Ausführungsformen, wenn die Steuerung 120 den Modus des Empfängers 100 als den Kalibrierungsmodus identifiziert (z. B. über ein Kalibrierungs-/Empfangssignal C/R von einer externen Quelle), aktiviert (z. B. schließt) die Steuerung den Kalibrierungsschalter 110, um die Eingänge des Verstärkers 108 elektrisch kurzzuschließen (d. h., die Spannung der beiden Eingänge des Verstärkers 108 wird dieselbe Spannung sein). Da die differentielle Eingangsspannung des Verstärkers 108 in diesem Modus effektiv Null ist, ist die Ausgangsspannung des Verstärkers 108 die eingangsbezogene Offsetspannung V_OFFSET multipliziert mit der Verstärkung A_CTLE. In einigen Beispielen wird diese Ausgangsspannung von einem Analog-Digital-Wandler (ADC) 130 digitalisiert oder in einem Kondensator zur digitalen oder analogen Offset-Löschung gespeichert. Da die Verstärkung A_CTLE ein bekannter Wert ist, kann die eingangsbezogene Offsetspannung V_OFFSET basierend auf der Ausgangsspannung des Verstärkers 108 während der Kalibrierung leicht bestimmt werden.
Gemäß einigen Ausführungsformen deaktiviert (z. B. öffnet) die Steuerung 120 im Empfangsmodus die ersten und zweiten Empfangsschalter 112 und 114, um den Verstärker 108 von den ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 elektrisch zu isolieren und somit den Verstärker 108 vom Eingang des Empfängers 100 elektrisch zu isolieren (z. B. elektrisch zu trennen). Somit führt das Kurzschließen der Eingänge des Verstärkers 108 durch den Kalibrierungsschalter 110 nicht zum Kurzschließen der ersten und zweiten Eingänge INN und INP des Empfängers 100, was zu einem elektrischen Kurzschluss an den Ausgängen des Senders 200 und damit zu katastrophalen Ergebnissen führen kann. Da die Abschlussimpedanz 106 unabhängig vom Modus des Empfängers 100 mit dem Eingang des Empfängers 100 gekoppelt ist, beobachtet der Sender 200 auf der anderen Seite der Übertragungsleitung 30 immer noch einen ordnungsgemäß eingangsangepassten Empfänger 100 (z. B. einen 50-Ohm-Widerstand), auch wenn der Empfänger 100 gerade kalibriert wird.
In einigen Beispielen deaktiviert die Steuerung die ersten und zweiten Empfangsschalter 112 und 114 vor der Aktivierung des Kalibrierungsschalters 110, um ein unbeabsichtigtes Zusammenwirken des Ausgangs des Senders 200 mit kurzgeschlossenen Eingängen INN und INP des Empfängers 100 zu verhindern; Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt, und die Steuerung kann die Zustände der Schalter 110, 112 und 114 in jeder geeigneten Reihenfolge beeinflussen.
Da sich der Kalibrierungsschalter 110 nicht in einem Hochgeschwindigkeitssignalpfad oder einem großen Strompfad befindet, wenn sich der Empfänger 100 im Kalibrierungsmodus befindet, kann die Größe des Kalibrierungsschalters 110 in geeigneter Weise reduziert (z. B. minimiert) werden, um die parasitäre Last an den Eingängen des Verstärkers 108 zu verringern.
Gemäß einigen Ausführungsformen geht der Empfänger 100 beim ersten Einschalten und vor Beginn des normalen Sendebetriebs in den Kalibrierungsmodus. Die Kalibrierung kann jedoch auch in regelmäßigen Abständen oder als Antwort auf bestimmte Bedingungen, wie z. B. Unterbrechungen der Stromversorgung usw., durchgeführt werden.
Wenn sich der Empfänger 100 nicht im Kalibrierungsmodus befindet, arbeitet der Empfänger 100 im Empfangsmodus (z. B. im Missions- oder Normalbetriebsmodus), und die Steuerung 120 stellt die Zustände der Schalter 110, 112 und 114 entsprechend ein.
2C ist ein schematisches Diagramm des Empfängers 100 im Empfangsmodus, gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
In einigen Ausführungsformen, wenn die Steuerung 120 den Modus des Empfängers 100 als den Empfangsmodus identifiziert (z.B. über ein Kalibrierungs-/Empfangssignal C/R von einer externen Quelle), deaktiviert (z.B. öffnet) die Steuerung 120 den Kalibrierungsschalter 110, um die Eingänge des Verstärkers 108 zu trennen, und aktiviert die ersten und zweiten Empfangsschalter 112 und 114, um die Eingänge des Verstärkers 108 mit den ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 elektrisch zu koppeln und zu ermöglichen, dass das Eingangssignal an den Eingängen INN und INP des Empfängers 100 den Verstärker 108 erreicht. Da sich die ersten und zweiten Empfangsschalter 112 und 114 im Signalpfad von den Eingängen INN und INP des Empfängers 100 zum Verstärker 108 befinden, ist es wünschenswert, ihren Einschaltwiderstand zu reduzieren (z. B. zu minimieren), um die Signaldämpfung zu verringern und alle nachteiligen Auswirkungen auf die Eingangsimpedanz des Empfängers 100 zu reduzieren. Daher verwendet der Empfänger 100 in einigen Ausführungsformen große Schalter für die ersten und zweiten Empfangsschalter 112 und 114, um den Durchlasswiderstand im Signalpfad zu verringern (z. B. zu minimieren) und die Bandbreite im Empfangsmodus zu verbessern (z. B. zu erhöhen). Infolgedessen kann das von den Eingängen INN und INP des Verstärkers 108 im Empfangsmodus empfangene Signal ungefähr das Eingangssignal V_IN sein und das Ausgangssignal des Verstärkers 108 kann ungefähr das verstärkte Eingangssignal plus Offsetspannung sein (d. h. ungefähr A_CTLE ×(V_IN +V_OFFSET)).
Ein Nebeneffekt der Verwendung von großen Schaltern als Empfangsschalter 112 und 114 ist, dass sie auch eine große kapazitive Last erzeugen können. Da jedoch der erste und zweite Mittenknoten CN_P/CN_N einer T-Spulen-Schaltung nicht empfindlich auf kapazitive Last reagiert, bleibt die Eingangsimpedanz der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 infolge des Schließens der Empfangsschalter 112 und 114 praktisch unverändert, und die effektive Bandbreite des Eingangssignals des Empfängers kann von den aktivierten/deaktivierten Zuständen der Empfangsschalter 112 und 114 weitgehend unbeeinflusst sein.
Wie hierin beschrieben, ermöglicht der Empfänger 100 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die Kalibrierung der eingangsbezogenen Offsetspannung V_OFFSET des Verstärkers 108, ohne die Eingangsimpedanz des Empfängers 100 zu beeinflussen und den Sender 200, der über eine Übertragungsleitung 30 mit dem Empfänger 100 gekoppelt ist, nachteilig zu beeinflussen. Gemäß einigen Ausführungsformen sind die ersten und zweiten Empfangsschalter 112 und 114, die sich in einem Signalpfad befinden, während sich der Empfänger 100 im Empfangsmodus befindet, groß und haben einen geringen Einschaltwiderstand. Da die ersten und zweiten Empfangsschalter 112 und 114 mit den Mittenknoten der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 am Eingang INP und INN des Empfängers 100 verbunden sind, die nicht empfindlich auf die Last durch den ersten und zweiten parasitären Kondensator C_ESDP und C_ESDN reagieren, hat die relativ große parasitäre Kapazität der ersten und zweiten Empfangsschalter (aufgrund ihrer großen Größe) keinen Einfluss auf die Signalbandbreite. Durch Verbinden der ersten und zweiten Empfangsschalter mit dem Mittenknoten der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 kann der Empfänger 100 eine fast rein ohmsche Eingangsimpedanz (z. B. etwa 50 Ohm) aufweisen, was die Eingangsanpassung verbessert und die Rückflussdämpfung reduziert (z. B. minimiert).
Aspekte des Empfängers 100 können verwendet werden, um einen Transceiver (z. B. einen SERDES-Transceiver) zu konstruieren, der zur gemeinsamen Nutzung von Pins fähig ist, um die Anzahl der Pins zu reduzieren (z. B. zu minimieren).
3A ist ein schematisches Diagramm eines Halbduplex-Systems mit zwei Kommunikationsmodulen 40 und 50, die Transceiver 300 verwenden, um eine bidirektionale Kommunikation gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung durchzuführen. 3B veranschaulicht ein Beispiel für Zeitmultiplex-Duplex über die Halbduplex-Kommunikationsverbindung von 3A.
Bei der verwandten Technik verwendet ein Kommunikationsmodul, das eine bidirektionale Hochgeschwindigkeitskommunikation durchführt, mindestens vier Pins, d. h. mindestens zwei Pins zum Senden eines differenziellen Signals und mindestens zwei Pins zum Empfangen eines differenziellen Signals.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Transceiver (z. B. der SERDES-Transceiver) 300 in der Lage, eine bidirektionale Hochgeschwindigkeitskommunikation mit zwei Pins zu ermöglichen. So können in dem Halbduplex-System von 3A ein erstes Kommunikationsmodul (z. B. ein Mobilfunk-Transceiver-Block) 40 und ein zweites Kommunikationsmodul (z. B. ein Mobilfunk-Modem-Block) 50, die den Transceiver 300 verwenden, eine bidirektionale differenzielle Signalübertragung mit nur jeweils zwei Pins durchführen. Die beiden Pins auf jeder Seite senden ein differenzielles Signal an ein Paar von Leitern 30 (z. B. Drähte, Verbindungen, Leiterbahnen usw.), die ein Paar oder komplementäre Signale (z. B. ein differenzielles Signal) tragen, die helfen, das Gleichtaktrauschen zu reduzieren/minimieren, oder ein differenzielles Signal von dem Paar von Leitern 30 empfangen. Gemäß einigen Ausführungsformen erreicht der Transceiver 300 die gemeinsame Nutzung von Pins durch einen Zeitduplex-Ansatz, wie in 3B gezeigt. Im Beispiel von 3B sind die ersten und zweiten Kommunikationsmodule 40 und 50 so aufeinander abgestimmt, dass das Transceiver-Paar 300 während eines ersten und eines zweiten Zeitschlitzes ein differenzielles Signal vom ersten Kommunikationsmodul 40 an das zweite Kommunikationsmodul 50 und während eines dritten Zeitschlitzes ein differenzielles Signal vom zweiten Kommunikationsmodul 50 an das erste Kommunikationsmodul 40 sendet. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispielsweise können die ersten und zweiten Kommunikationsmodule 40 und 50 ein vordefiniertes Muster von Zeitschlitzen aufweisen, oder eines der ersten und zweiten Module 40 und 50 kann als Mastermodul fungieren und das Zeitmultiplex-Muster in Abhängigkeit von der Nutzung dynamisch ändern.
4 ist eine schematische Darstellung des Transceivers 300 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Unter Bezugnahme auf 4 umfasst der Transceiver 300 in einigen Ausführungsformen eine erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung 302 und eine zweite gemeinsame T-Spulen-Schaltung 304, die mit den ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Pins (auch als erste und zweite gemeinsam genutzte/gemeinsame Eingangs-Ausgangs-Pins bezeichnet) 303 und 305 des Transceivers 300 gekoppelt sind; eine Abschlussimpedanz (z.B., eine variable Abschlussimpedanz) 306, die mit den ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 gekoppelt ist; einen Verstärker 108, der konfiguriert ist, ein Eingangssignal (z.B., ein differenzielles Eingangssignal) von den ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Pins 303 und 305 über die ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 zu empfangen; und erste und zweite Übertragungspuffer 202 und 204, die konfiguriert sind, ein Ausgangssignal (z. B. ein differenzielles Ausgangssignal) an die ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Pins 303 und 305 über die ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 zu senden.
Gemäß einigen Ausführungsformen enthält jede erste und zweite gemeinsame T-Spulen-Schaltung 302/304 eine erste-1 und eine erste-2 Induktivität L_P1/L_N1, die zwischen der Übertragungsleitung 30 und den ersten und zweiten Mittenknoten CN_P/CN_N gekoppelt sind, eine zweite-1 und eine zweite-2 Induktivität L_P2/L_N2, die zwischen der Abschlussimpedanz 306 und den ersten und zweiten Mittenknoten CN_P/CN_N gekoppelt sind, und eine dritte-1 und eine dritte-2 Induktivität L_TP/L_TN, die zwischen entsprechenden ersten und zweiten Übertragungspuffern 202/204 und den ersten und zweiten Mittenknoten CN_P/CN_N gekoppelt sind. Gemäß einigen Beispielen können die ersten-1, zweiten-1 und dritten-1 Induktivitäten L_P1, L_P2 und L_TP gekoppelte Induktivitäten sein, und die ersten-2, zweiten-2 und dritten-2 Induktivitäten L_N1, L_N2 und L_TN können ebenfalls gekoppelte Induktivitäten sein. In einigen Beispielen sind die ersten und zweiten Mittenknoten CN_P und CN_N der ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 mit einem Paar großer elektrostatischer Entladungs- (ESD) Dioden verbunden (z. B. eine erste ESD-Diode C_ESDP und eine zweite ESD-Diode C_ESDPN), um ESD-Schutz zu bieten.
Die Abschlussimpedanz 306 ist konfiguriert, der Impedanz der Übertragungsleitung 30 zu entsprechen oder im Wesentlichen zu entsprechen, die mit den gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 gekoppelt ist, wenn der Transceiver im Empfangsmodus arbeitet. In einigen Ausführungsformen umfasst die Abschlussimpedanz 306 erste und zweite variable Widerstände R_VP und R_VN, die mit den ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen gekoppelt sind, und ferner einen gemeinsamen Kondensator C_COM, der zwischen den dritten und vierten variablen Widerständen R_VP und R_VN gekoppelt ist. Die ersten und zweiten variablen Widerstände R_VP und R_VN sind konfiguriert, ihren Widerstand basierend auf dem Betriebsmodus des Transceivers 300 zu ändern.
Die ersten und zweiten Übertragungspuffer 202 und 204 können Dreizustandspuffer sein, die das Ausgangssignal (TX_DP und TX_DN) an die Eingangs-Ausgangs-Pins 303 und 305 senden können, wenn der Transceiver 300 während eines Sendemodus angeschaltet ist, oder einen Hoch-Impedanz-Ausgang erzeugen kann, wenn der Transceiver 300 während eines Empfangsmodus abgeschaltet ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen erzeugt die Steuerung 320, wenn die Steuerung 320 den Betriebsmodus des Transceivers 300 als einen Empfangsmodus identifiziert, ein Sendeabschaltsignal (z. B. EN TX = logisch niedrig ‚L‘), um die ersten und zweiten Übertragungspuffer 202 und 204 abzuschalten und in einen Hoch-Impedanz-Zustand zu versetzen. Dadurch wird verhindert, dass ein Sendesignal an den Verstärker 108 zurückgeführt wird. In diesem Modus legt die Steuerung 320 auch die Werte der dritten und vierten variablen Widerstände R_VP und R_VN auf einen Wert fest, der der Impedanz der Übertragungsleitung 30 entspricht oder im Wesentlichen entspricht (z. B. 50 Ohm). Da kein Signal durch die dritte Induktivität L_TP läuft, wenn die Steuerung 320 den Betriebsmodus des Transceivers 300 als Empfangsmodus identifiziert, funktionieren die ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 effektiv als die Zwei-Induktivitäten-Spitzen-Schaltungen der ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 und haben zusammen mit der Abschlussimpedanz 306 den Effekt, eine 50-Ohm-Impedanz nach außen (z. B. zum Sender 200) zu präsentieren, die Signalbandbreite zu erweitern und den Signalverlust zu reduzieren (z. B. zu minimieren). In diesem Modus erzeugt die Steuerung 320 auch ein Empfangsfreigabesignal (z. B. EN_RX = logisch hoch ‚H‘), um dem Verstärker 108 zu ermöglichen, das Eingangssignal zu empfangen und zu verstärken, damit es von nachgeschalteten Schaltungen weiterverarbeitet werden kann.
Gemäß einigen Ausführungsformen erzeugt die Steuerung 320, wenn sie den Betriebsmodus des Transceivers 300 als Sendemodus identifiziert, ein Sendefreigabesignal (z. B. EN TX = logisch hoch ‚H‘), um den ersten und zweiten Übertragungspuffern 202 und 204 zu ermöglichen, das Ausgangssignal (TX_DP und TX_DN) an die Eingangs-Ausgangs-Pins 303 zu senden. Die Steuerung 320 erzeugt auch ein Empfangsabschaltsignal (z. B. EN_RX = logisch niedrig ‚L‘), um den Verstärker 108 abzuschalten und damit zu verhindern, dass er ein Sendesignal verstärkt. In diesem Modus legt die Steuerung 320 auch die Werte der dritten und vierten variablen Widerstände R_VP und R_VN auf einen hochohmigen Wert fest (z. B. etwa 10000 Ohm), um jegliches Signal, das durch die zweite Induktivität L_P2/L_N2 läuft, erheblich zu reduzieren oder zu eliminieren. Somit funktionieren die gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 wiederum effektiv als die Zwei-Induktivitäten-Spitzen-Schaltungen der T-Spulen-Schaltungen 102 und 104 (wobei die ersten und dritten Induktivitäten L_P2/L_N2 und L_TP/L_TN ein Signal leiten) und verbessern die Übertragungsbandbreite.
Wie in 4 gezeigt, ist der Verstärker 108 in einigen Ausführungsformen fest mit der Abschlussimpedanz 306 und den ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 gekoppelt. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn es beispielsweise wünschenswert ist, die Offset-Spannung des Verstärkers 108 zu kalibrieren (z. B. bei der Kommunikation über eine lange Übertragungsleitung 30 und bei einem kleinen Eingangssignal), kann ein Kalibrierungsschalter 110 verwendet werden, um die Eingänge des Verstärkers 108 selektiv kurzzuschließen, und Auto-Null-Schalter können im Signalpfad des Empfangssignals positioniert und im Empfangsmodus deaktiviert werden, um den Verstärker von den Eingangs-Ausgangs-Pins 303 und 305 elektrisch zu isolieren.
5 ist eine schematische Darstellung des kalibrierfähigen Transceivers 300-1 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Bezugnehmend auf 5 ist die Sendeseite des Transceivers 300-1 im Wesentlichen die gleiche wie die Sendeseite des Transceivers 300 von 4, während die Empfangsseite des Transceivers 300-1 im Wesentlichen die gleiche ist wie der Empfänger 100 von 1, mit Ausnahme der Abschlussimpedanz 306 mit variablen Widerständen. Ferner ist die Steuerung 320-1 im Wesentlichen die gleiche wie die Steuerung 320 von 4, außer dass sie auch Kalibrierungsfreigabe-/Abschaltsignale erzeugt. Daher wird eine Beschreibung der Schaltungselemente des Transceivers 300 aus 4 hier nicht wiederholt.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Steuerung 320-1 konfiguriert, den Betriebsmodus des Transceivers 300-1 entweder als einen Kalibrierungsmodus, einen Sendemodus oder einen Empfangsmodus zu identifizieren.
In einigen Ausführungsformen erzeugt die Steuerung 320-1 im Empfangsmodus ein Empfangsabschaltsignal (z. B. EN_RX = logisch niedrig ‚L‘), um den Verstärker 108 von den ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 elektrisch zu entkoppeln (z. B. elektrisch zu isolieren). Beispielhaft kann dies durch erste und zweite Empfangsschalter (z.B. Auto-Null-/Isolationsschalter) 112 und 114 zum selektiven Koppeln des Verstärkers 108 mit den ersten und zweiten T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 erreicht werden, wie oben für den Empfänger 100 beschrieben. Die Steuerung 320-1 erzeugt auch ein Sendeabschaltsignal (z. B. EN_TX = logisch niedrig ‚L‘), um die ersten und zweiten Übertragungspuffer 202 und 204 abzuschalten und die dritten und vierten variablen Widerstände R_VP und R_VN der Abschlussimpedanz 306 auf einen ersten Widerstandswert (z. B. etwa 50 Ohm) festzulegen. Im Kalibrierungsmodus erzeugt die Steuerung 320-1 ein Kalibrierungsfreigabesignal (z. B. EN_CAL = logisch hoch ‚H‘), um den Kalibrierungsschalter 110 zu aktivieren und die beiden Eingänge des Verstärkers 108 kurzzuschließen. Dies kann es anderen Schaltungen ermöglichen, die Offset-Spannung V_OFFSET des Verstärkers 108 zu messen und zu kalibrieren (wie z. B. oben unter Bezugnahme auf 2A-2C beschrieben).
Gemäß einigen Ausführungsformen erzeugt die Steuerung 320-1 im Empfangsmodus das Empfangsfreigabesignal, um den Verstärker 108 mit den ersten und zweiten Mittenknoten CN_P und CN_N der ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 elektrisch zu koppeln, um dem Verstärker 108 zu ermöglichen, das Eingangssignal von den ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Pins 303 und 305 zu empfangen. Die Steuerung 320-1 erzeugt auch ein Sendeabschaltsignal, um die ersten und zweiten Übertragungspuffer 202 und 204 abzuschalten und die dritten und vierten variablen Widerstände R_VP und R_VN der Abschlussimpedanz 306 auf einen ersten Widerstandswert (z. B. etwa 50 Ohm) festzulegen. Im Empfangsmodus erzeugt die Steuerung 320-1 auch ein Kalibrierungsabschaltsignal, um den Kalibrierungsschalter 110 abzuschalten.
In einigen Ausführungsformen erzeugt die Steuerung 320-1 im Empfangsmodus ein Empfangsabschaltsignal, um den Verstärker 108 von den ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen 302 und 304 elektrisch zu entkoppeln (z. B. elektrisch zu isolieren). Die Steuerung 320-1 kann auch ein Kalibrierungsabschaltsignal erzeugen, um den Kalibrierungsschalter 110 zu deaktivieren. Im Sendemodus erzeugt die Steuerung 320-1 das Sendefreigabesignal, um den ersten und zweiten Übertragungspuffern 202 und 204 zu ermöglichen, das Ausgangssignal (TX_DP und TX_DN) an die Eingangs-Ausgangs-Pins 303 und 305 zu senden und die dritten und vierten variablen Widerstände RVP und RVN der Abschlussimpedanz 306 auf einen zweiten Widerstandswert (z. B. etwa 10000 Ohm) festzulegen.
6A veranschaulicht eine Halbschaltung der effektiven Spitzen-Struktur des Transceivers 300/300-1 während des Kalibrierungs- und Empfangsmodus gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In diesen Modi tritt jeder abgeschaltete Übertragungspuffer 202/204 in einen Hoch-Impedanz-Zustand ein und erscheint effektiv als eine parasitäre Kapazität C_parasitic, die mit dem entsprechenden Mittenknoten CN_P/CN_N gekoppelt ist. Da der Mittenknoten CN_P/CN_N der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung 302/304 jedoch, wie oben unter Bezugnahme auf 2A-2C beschrieben, nicht empfindlich auf kapazitive Last reagiert, beeinträchtigt diese parasitäre Kapazität C_parasitic nicht die Bandbreite des Transceivers 300/300-1 beim Empfangen eines Eingangssignals.
6B veranschaulicht eine Halbschaltung der effektiven Spitzen-Struktur des Transceivers 300/300-1 im Sendemodus gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In diesem Modus kann der aktivierte Übertragungspuffer 202/204 eine effektive Ausgangsimpedanz aufweisen, die mit der Impedanz der Übertragungsleitung 30 übereinstimmt (z. B. etwa 50 Ohm). Da der dritte und vierte variable Widerstand R_VP/R_VN auf einen hohen Widerstand (z. B. 1000 Ohm) festgelegt ist, leitet der Pfad durch die zweite Induktivität L_N2 keine nennenswerte Signalmenge, und die erste und zweite gemeinsame T-Spulen-Schaltung 302/304 funktioniert effektiv als eine Zwei-Induktivitäten-Spitzen-T-Spulen-Schaltung (mit den ersten und dritten Induktivitäten L_N1 und L_TN), ähnlich wie die erste und zweite T-Spulen-Schaltung 102/104.
7 ist ein schematisches Diagramm, das den variablen Widerstand R_VP/R_VN gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Gemäß 7 können der dritte und vierte variable Widerstand R_VP/R_VN mit schaltbaren Elementen implementiert werden. In einigen Ausführungsformen hat der dritte und vierte variable Widerstand R_VP/R_VN einen ersten Zweig (z. B. einen ersten schaltbaren Zweig) parallel zu einem zweiten Zweig (z. B. einen zweiten schaltbaren Zweig), jeweils mit einem unterschiedlichen Widerstand. Der erste Zweig enthält einen ersten Widerstand R₁, der in Reihe mit einem ersten Schalter 308 gekoppelt ist, der konfiguriert ist, als Antwort auf ein Sendeabschaltsignal (z. B. EN_TX B = logisch hoch ‚H‘) aktiviert zu werden, und der zweite Zweig enthält einen zweiten Widerstand R2, der in Reihe mit einem zweiten Schalter 310 gekoppelt ist, der konfiguriert ist, als Antwort auf das Sendefreigabesignal (z. B. EN_TX = logisch hoch ‚H‘) aktiviert zu werden.
Während der Empfänger 100 und der Transceiver 300/300-1 hier mit Bezug auf einen SERDES-Block beschrieben wurden, sind die Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung nicht darauf beschränkt, und der Empfänger 100 und der Transceiver 300/300-1 können in jeder geeigneten Anwendung verwendet werden, wie z.B. Non-Return-to-Zero (NRZ) und Puls-Amplituden-Modulation 4-Level (PAM4) Signalübertragungsverfahren.
Wie hierin beschrieben, ermöglicht der Transceiver 300/300-1 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, dass sich Sende- und Empfangs- Frontend-Schaltungen Eingangs-Ausgangs-Pins teilen, wodurch die Anzahl der Chip-Pins eingespart und die Anzahl der zu verlegenden Drähte/Leitungen reduziert wird. Darüber hinaus ermöglicht der Transceiver 300/300-1 gemäß einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, dass sich Sende- und Empfangs-Frontend-Schaltungen ein Paar T-Spulen-Schaltungen teilen (anstatt zwei separate Paare von T-Spulen zu verwenden), wodurch Fläche eingespart wird (z. B. Leiterplattenfläche). In einigen Ausführungsformen ermöglicht der Transceiver 300/300-1 die Kalibrierung des empfängerseitigen Verstärkers durch Verwendung von Schaltern, um den Verstärker im Kalibrierungs- oder Sendemodus vom Rest der Schaltung zu isolieren. Dadurch ist der Transceiver 300/300-1 für die Kommunikation mit großen Reichweiten und kleinen Eingangssignalen geeignet. Diese Isolationsschalter sind groß und haben einen geringen Einschaltwiderstand, und ihre parasitäre Last wird durch den Anschluss an die Mittenknoten der T-Spulen-Schaltungen maskiert. Somit hat das Vorhandensein großer Isolationsschalter keinen Einfluss auf die Signalbandbreite. Darüber hinaus ist der Eingang des Transceivers unabhängig vom Betriebsmodus (z. B. Kalibrierung, Empfang oder Senden) mit einem 50-Ohm-Abschluss versehen (d. h. mit begrenzter oder gar keiner parasitären Last durch Schalter), wodurch der Transceiver 300/300-1 eine verbesserte Eingangsanpassung und Rückflussdämpfung bieten kann.
Der Einfachheit halber wird hier davon ausgegangen, dass verschiedene Komponenten des Empfängers 100 und der Transceiver 300 und 300-1 durch ein logisches High-Signal (z. B. eine binäre ‚1‘) aktiviert (z. B. aktiviert/eingeschaltet oder geschlossen) und durch ein logisches Low-Signal (z. B. eine binäre ‚0‘) deaktiviert (z. B. deaktiviert/abgeschaltet oder geöffnet) werden. Ausführungsformen der vorliegenden Anwendung sind jedoch nicht darauf beschränkt, und eine oder mehrere Komponenten des Empfängers 100 und der Transceiver 300 und 300-1 können durch ein logisches Low-Signal (z. B. eine binäre ‚0‘) aktiviert (z. B. aktiviert/eingeschaltet oder geschlossen) und durch ein logisches High-Signal (z. B. eine binäre ‚1‘) deaktiviert (z. B. deaktiviert/abgeschaltet oder geöffnet) werden.
Die von der Steuerung 120/320/320-1 ausgeführten Operationen können von einem Prozessor ausgeführt werden, wie ein Fachmann mit gewöhnlichen Fachkenntnissen zu verstehen vermag. Ein prozessorlokaler Speicher kann Befehle enthalten, die, wenn sie ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, die Operationen der Steuerung auszuführen.
Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe „erstes“, „zweites“, „drittes“ usw. hier verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, diese Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollten. Diese Begriffe werden verwendet, um ein Element, eine Komponente, einen Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Element, einer Komponente, einem Bereich, einer Schicht oder einem Abschnitt zu unterscheiden. So könnte ein erstes Element, eine erste Komponente, ein erster Bereich, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, der im Folgenden besprochen wird, als zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne dass dies vom Anwendungsbereich des erfindungsgemäßen Konzepts abweicht.
Die hier verwendete Terminologie dient der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als Einschränkung des erfindungsgemäßen Konzepts zu verstehen. Die hier verwendete Singularform „ein“ schließt auch die Pluralformen ein, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es versteht sich weiter, dass die Begriffe „enthalten“, „aufweisen“ und/oder „umfassen“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen. Wie hierin verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ jede und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Elemente ein. Ausdrücke wie „mindestens eines von“, wenn sie einer Liste von Elementen vorangestellt werden, modifizieren die gesamte Liste von Elementen und modifizieren nicht die einzelnen Elemente der Liste. Ferner bezieht sich die Verwendung von „kann“ bei der Beschreibung von Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts auf „eine oder mehrere Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts“. Auch der Begriff „beispielhaft“ soll sich auf ein Beispiel oder eine Veranschaulichung beziehen.
Wie hierin verwendet, können die Begriffe „verwenden“, „unter Verwendung“ und „verwendet“ als gleichbedeutend mit den Begriffen „benutzen“, „einsetzen“ bzw. „angewendet“ angesehen werden.
Der Empfänger, der Transceiver und/oder andere relevante Geräte oder Komponenten gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wie z. B. die Steuerung, können unter Verwendung jeder geeigneten Hardware, Firmware (z. B. einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung), Software oder einer geeigneten Kombination aus Software, Firmware und Hardware implementiert werden. Zum Beispiel können die verschiedenen Komponenten des Empfängers und des Transceivers auf einem integrierten Schaltkreis (IC) oder auf separaten IC-Chips gebildet werden. Weiterhin können die verschiedenen Komponenten des Empfängers und des Transceivers auf einer flexiblen Leiterplatte, einem Tape Carrier Package (TCP), einer Leiterplatte (PCB) oder auf demselben Substrat ausgebildet sein. Ferner können die verschiedenen Komponenten des Empfängers und des Transceivers ein Prozess oder Thread sein, der auf einem oder mehreren Prozessoren in einem oder mehreren Computergeräten läuft, Computerprogrammanweisungen ausführt und mit anderen Systemkomponenten interagiert, um die verschiedenen hier beschriebenen Funktionalitäten auszuführen. Die Computerprogrammanweisungen sind in einem Speicher gespeichert, der in einem Computergerät unter Verwendung eines Standardspeichers, wie z. B. einem Direktzugriffsspeicher (RAM), implementiert sein kann. Die Computerprogrammanweisungen können auch in anderen nicht-übertragbaren, computerlesbaren Medien gespeichert sein, wie z. B. einer CD-ROM, einem Flash-Laufwerk oder ähnlichem. Ein Fachmann sollte auch erkennen, dass die Funktionalität verschiedener Computergeräte kombiniert oder in ein einziges Computergerät integriert werden kann, oder dass die Funktionalität eines bestimmten Computergeräts auf ein oder mehrere andere Computergeräte verteilt werden kann, ohne dass dies vom Umfang der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung abweicht.
Während diese Offenbarung im Detail mit besonderen Verweisen auf veranschaulichte Ausführungsformen beschrieben wurde, sind die hierin beschriebenen Ausführungsformen nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder den Umfang der Offenbarung auf die genauen veranschaulichten Formen zu beschränken. Fachmänner auf dem Gebiet der Technik, auf das sich diese Offenbarung bezieht, werden verstehen, dass Abwandlungen und Änderungen der beschriebenen Strukturen und Verfahren des Aufbaus und des Betriebs vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Transceiver (300; 300-1), aufweisend: eine erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung (302), die mit einem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin (303) des Transceivers (300) gekoppelt ist; eine Abschlussimpedanz (306), die mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) gekoppelt und konfiguriert ist, eine Impedanz einer Übertragungsleitung (30) anzupassen, die mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) gekoppelt ist; einen Verstärker (108), der konfiguriert ist, ein Eingangssignal von dem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin (303) durch die erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung (302) basierend auf einem Empfangsfreigabesignal zu empfangen; und einen ersten Übertragungspuffer (202), der konfiguriert ist, basierend auf einem Sendefreigabesignal ein Ausgangssignal (TX_DP) durch die erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung (302) an den ersten Eingangs-Ausgangs-Pin (303) zu senden.
Transceiver (300; 300-1) nach Anspruch 1, wobei die erste gemeinsame T-Spulen-Schaltung (302) aufweist: eine erste Induktivität (L_P1), die zwischen der Übertragungsleitung (30) und einem Mittenknoten (CN_P) gekoppelt ist; eine zweite Induktivität (L_P2), die zwischen der Abschlussimpedanz (306) und dem Mittenknoten (CN_P) gekoppelt ist; und eine dritte Induktivität, die zwischen dem ersten Übertragungspuffer (202) und dem Mittenknoten (CN_P) gekoppelt ist.
Transceiver (300; 300-1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abschlussimpedanz (306) aufweist: einen variablen Widerstand (R_VP), der mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) gekoppelt und konfiguriert ist, den Widerstand entsprechend dem Empfangsfreigabesignal oder dem Sendefreigabesignal zu ändern; und einen gemeinsamen Kondensator (CCOM), der mit dem variablen Widerstand (R_VP) gekoppelt ist.
Transceiver (300; 300-1) nach Anspruch 3, wobei der variable Widerstand (R_VP) einen ersten Zweig hat, wobei der erste Zweig parallel mit einem zweiten Zweig gekoppelt ist, wobei der erste Zweig einen ersten Widerstand (R₁) aufweist, der in Reihe mit einem ersten Schalter (308) gekoppelt ist, der konfiguriert ist, als Antwort auf das Sendeabschaltsignal aktiviert zu werden, wobei der zweite Zweig einen zweiten Widerstand (R₂) aufweist, der in Reihe mit einem zweiten Schalter (310) gekoppelt ist, der konfiguriert ist, als Antwort auf das Sendefreigabesignal aktiviert zu werden, und wobei der zweite Widerstand (R₂) einen höheren Widerstand als der erste Widerstand (R₁) aufweist.
Transceiver (300-1) nach Anspruch 1, der ferner aufweist: einen ersten Empfangsschalter (112), der konfiguriert ist, basierend auf dem Empfangsfreigabesignal einen Mittenknoten (CN_P) der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) und den Verstärker selektiv elektrisch zu verbinden oder trennen; einen Kalibrierungsschalter (110), der mit dem Verstärker (108) gekoppelt und konfiguriert ist, als Antwort auf ein Kalibrierungsfreigabesignal die ersten und zweiten Eingänge des Verstärkers (108) selektiv elektrisch zu verbinden oder trennen; und eine Steuerung (320-1), die konfiguriert ist, einen Betriebsmodus des Transceivers (300-1) als einen Kalibrierungsmodus, einen Sendemodus oder einen Empfangsmodus zu identifizieren.
Transceiver (300-1) nach Anspruch 5, wobei die Steuerung (300-1) ferner konfiguriert ist: ein Empfangsabschaltsignal zu erzeugen, um den Verstärker (108) von der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) elektrisch zu entkoppeln; ein Sendeabschaltsignal zu erzeugen, um den ersten Übertragungspuffer (202) abzuschalten und einen variablen Widerstand der Abschlussimpedanz (306) auf einen ersten Widerstandswert festzulegen; und Erzeugen des Kalibrierungsfreigabesignals, um den Kalibrierungsschalter (110) zu aktivieren.
Transceiver (300-1) nach Anspruch 5, wobei die Steuerung (320-1) ferner konfiguriert ist: das Empfangsfreigabesignal zu erzeugen, um den Verstärker (108) mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) elektrisch zu koppeln, um dem Verstärker (108) zu ermöglichen, das Eingangssignal von dem ersten Eingangs-Ausgangs-Pin (303) zu empfangen; Erzeugen eines Sendeabschaltsignals zum Abschalten des ersten Übertragungspuffers (202) und zum Festlegen eines variablen Widerstands der Abschlussimpedanz (306) auf einen ersten Widerstandswert; und ein Kalibrierungsabschaltsignal zu erzeugen, um den Kalibrierungsschalter (110) zu deaktivieren.
Transceiver (300-1) nach Anspruch 5, wobei die Steuerung (320-1) ferner konfiguriert ist: das Empfangsabschaltsignal zu erzeugen, um den Verstärker (108) von der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) elektrisch zu entkoppeln; das Sendefreigabesignal zu erzeugen, um dem ersten Übertragungspuffer zu ermöglichen, das Ausgangssignal an den ersten Eingangs-Ausgangs-Pin zu senden, und um einen variablen Widerstand der Abschlussimpedanz auf einen zweiten Widerstandswert festzulegen; und ein Kalibrierungsabschaltsignal zu erzeugen, um den Kalibrierungsschalter (110) zu deaktivieren.
Transceiver (300-1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verstärker (108) selektiv mit einem Mittenknoten (CNp) der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) gekoppelt ist, und wobei der Verstärker (108) einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang aufweist und konfiguriert ist, ein differenzielles Signal an den ersten und zweiten Eingängen zu verstärken.
Transceiver (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Verstärker (108) fest mit der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) und der Abschlussimpedanz (306) gekoppelt ist, und wobei der Verstärker (108) einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang aufweist und konfiguriert ist, ein differenzielles Signal an den ersten und zweiten Eingängen zu verstärken.
Transceiver (300; 300-1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der erste Übertragungspuffer (202) einen Dreizustandspuffer aufweist, der konfiguriert ist, einen Hoch-Impedanz-Ausgang basierend auf einem Sendeabschaltsignal zu erzeugen.
Transceiver (300; 300-1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein Mittenknoten (CN_P) der ersten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302) mit einer elektrostatischen Entladung (ESD) Schutzdiode gekoppelt ist.
Transceiver (300; 300-1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, der ferner aufweist: eine zweite gemeinsame T-Spulen-Schaltung (304), die mit einem zweiten Eingangs-Ausgangs-Pin des Transceivers (300; 300-1) gekoppelt ist; und einen zweiten Übertragungspuffer (204), der mit der zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (304) gekoppelt ist, wobei die ersten und die zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen (302, 304) konfiguriert sind, ein differenzielles Eingangssignal an den ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Pins zu empfangen, und wobei die ersten und zweiten Übertragungspuffer (202, 204) konfiguriert sind, ein differenzielles Eingangssignal an den ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Pins basierend auf dem Sendefreigabesignal auszugeben.
Transceiver (300-1) nach Anspruch 13, der ferner aufweist: einen zweiten Empfangsschalter (114), der konfiguriert ist, einen Mittenknoten (CN_N) der zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (304) und den Verstärker (108) basierend auf dem Empfangsfreigabesignal selektiv elektrisch zu verbinden oder zu trennen.
Transceiver nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Verstärker (108) konfiguriert ist, ein differenzielles Signal zu verstärken, das von Mittenknoten (CNp; CN_N) der ersten und zweiten gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen (302, 304) ausgegeben wird.
Transceiver, aufweisend: ein Paar von gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen (302, 304), die mit einem Paar von Eingangs-Ausgangs-Pins (303, 305) des Transceivers (300; 300-1) gekoppelt sind; eine Abschlussimpedanz (306), die mit den gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen (302, 304) gekoppelt und konfiguriert ist, an eine Impedanz einer Übertragungsleitung (30) angepasst zu sein, die mit den gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen (302, 304) gekoppelt ist; einen Verstärker (108), der konfiguriert ist, ein differenzielles Eingangssignal von den Eingangs-Ausgangs-Pins (303, 305) durch die gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen (302, 304) basierend auf einem Empfangsfreigabesignal zu empfangen; und ein Paar von Übertragungspuffern (202, 204), die konfiguriert sind, basierend auf einem Sendefreigabesignal ein differenzielles Ausgangssignal an die Eingangs-Ausgangs-Pins (303, 305) zu senden.
Transceiver nach Anspruch 16, wobei jede der gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen aufweist: eine erste Induktivität (L_P1, L_N1), die zwischen der Übertragungsleitung (30) und einem Mittenknoten (CN_P, CN_N) der jeweiligen gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302, 304) gekoppelt ist; eine zweite Induktivität (L_P2, L_N2), die zwischen der Abschlussimpedanz (306) und dem Mittenknoten der jeweiligen gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302, 304) gekoppelt ist; und eine dritte Induktivität (LTP, LTN), die zwischen einem entsprechenden der Übertragungspuffer (202, 204) und dem Mittenknoten (CN_P, CN_N) der jeweiligen gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302, 304) gekoppelt ist, wobei die Übertragungspuffer mit entsprechenden Mittenknoten (CN_P, CN_N) der gemeinsamen T-Spulen-Schaltungen (302, 304) elektrisch gekoppelt sind.
Verfahren zum Betreiben eines Transceivers, das aufweist: Identifizieren eines Betriebsmodus des Transceivers (300; 300-1) als ein Kalibrierungsmodus, ein Sendemodus oder ein Empfangsmodus; und als Antwort auf das Identifizieren des Modus als Sendemodus: Ermöglichen eines Übertragungspuffers (202, 204) zum Senden eines Ausgangssignals an einen Eingangs-Ausgangs-Pin (303, 305) des Transceivers (300; 300-1) über eine gemeinsame T-Spulen-Schaltung (302, 304), wobei der Eingangs-Ausgangs-Pin (303, 305) mit einer Übertragungsleitung (30) gekoppelt ist; elektrisches Entkoppeln eines Verstärkers (108) des Transceivers (300; 300-1) von der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302, 304); und Einstellen einer Impedanz einer Abschlussimpedanz (306), die mit der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302, 304) gekoppelt ist, von einem ersten Impedanzwert auf einen zweiten Impedanzwert, wobei der erste Impedanzwert an eine Impedanz der Übertragungsleitung (30) angepasst ist.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner aufweist: als Antwort auf das Identifizieren des Modus als Empfangsmodus: elektrisches Koppeln des Verstärkers (108) mit der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302, 304), um dem Verstärker (108) zu ermöglichen, ein Eingangssignal von dem Eingangs-Ausgangs-Pin (303, 305) zu empfangen; Abschalten des Übertragungspuffers (202, 204), um einen Zustand des Übertragungspuffers (202, 204) auf einen Hoch-Impedanz-Zustand festzulegen; und Einstellen der Impedanz der Abschlussimpedanz (306) auf den ersten Impedanzwert.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, ferner aufweisend: als Antwort auf das Identifizieren des Modus als den Kalibrierungsmodus: elektrisches Entkoppeln des Verstärkers (108) von der gemeinsamen T-Spulen-Schaltung (302, 304); Abschalten des Übertragungspuffers (202, 204), um einen Zustand des Übertragungspuffers (202, 204) auf einen Hoch-Impedanz-Zustand festzulegen; und Aktivieren eines Kalibrierungsschalters (110), der mit dem Verstärker (108) gekoppelt ist, um differentielle Eingänge des Verstärkers (108) elektrisch zu koppeln und Messung einer Eingangsoffsetspannung des Verstärkers (108) zu ermöglichen.