DE19646684C1 - Ausgangspufferschaltkreis - Google Patents
AusgangspufferschaltkreisInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Ausgangspufferschaltkreis zum Ansteuern einer
Übertragungsleitung gemäß zu übertragenden Daten, wobei der
Ausgangspufferschaltkreis in der Lage ist, die
Ausgangsimpedanz zur Anpassung an den Wellenwiderstand der
Übertragungsleitung abzugleichen.
Mit der ständig steigenden Betriebsgeschwindigkeit digitaler
Schaltkreise steigen auch die Anforderungen an
Schnittstellen, die verschiedene Schaltkreiskomponenten
miteinander verbinden, im Hinblick auf die
Datenübertragungskapazität an. Je höher die über eine
Übertragungsleitung zu übertragende Bitrate ist, desto
wichtiger ist es, daß sowohl die Senderseite als auch die
Empfängerseite, die über eine Übertragungsleitung verbunden
sind, eine Quellenimpedanz bzw. Eingangsimpedanz haben, die
an den Wellenwiderstand der Übertragungsleitung angepaßt
sind. Solch eine Impedanzanpassung ist unerläßlich für die
Vermeidung von Reflexionen auf der Übertragungsleitung,
welche andernfalls die Datenübertragung mit hohen Datenraten
stören könnten.
US 5,134,311 offenbart einen sich selbst abgleichenden
Ansteuerschaltkreis mit Impedanzanpassung, mit einem Feld von
Hochziehgattern nach VDD und einem Feld von
Herunterziehgattern nach Masse. Eines oder mehrere dieser
Gatter wird selektiv als Reaktion auf
Schaltkreiseinrichtungen aktiviert, die die Impedanzanpassung
zwischen dem Ausgang des Ansteuerschaltkreises und dem
Netzwerk, das er ansteuert, überwachen. Für diesen Zweck ist
ein Komparator vorgesehen, mit einem mit dem Ausgang des
Ansteuerschaltkreises verbundenen Eingang, und einem Ausgang,
der Latches zum selektiven Aktivieren von einem oder mehreren
der Hochziehgatter steuert, und weitere Latches zum Steuern
von einem oder mehreren der Herunterziehgatter, so daß eine
Ausgangsimpedanzregelung mit einer geschlossenen Schleife
durchgeführt wird.
IEEE International Solid-State Circuits Conference 1993,
Sitzung 10, Hochgeschwindigkeitskommunikation und
Schnittstellen, Papier 10.7, offenbart einen Schaltkreis zum
Durchführen einer automatischen Impedanzanpassung zwischen
einem CMOS Ausgangspufferschaltkreis und einer extern
angeschlossenen Übertragungsleitung. Gemäß diesem Vorschlag
werden von dem Ansteuerschaltkreis Impulse auf die
Übertragungsleitung gegeben, und während einer Zeitperiode
vor der Ankunft möglicher Reflexionen von dem Ende der
Übertragungsleitung wird die Ausgangsspannung des Puffers auf
die Hälfte der Versorgungsspannung geregelt, was impliziert,
daß dann die Ausgangsimpedanz des Puffers gleich dem
Wellenwiderstand der Leitung ist. Solch eine Steuerung wird
unabhängig für das Hochziehgatter des CMOS-Treibers und das
Herunterziehgatters des CMOS-Treibers durchgeführt, wobei
jedes dieser Gatter ein Feld von Treibertransistoren umfaßt,
die von einem Impedanzsteuerregister selektiv aktiviert
werden.
Diese beiden Ansätze des Standes der Technik verwenden eine
Art Regelschleife, um die Ausgangsimpedanz eines
Leitungsansteuerschaltkreises abzugleichen, wobei die
Regelschleife die Erfassung der tatsächlichen
Ausgangsimpedanz und den Abgleich von Impedanzeinrichtungen
einschließt, die die tatsächliche Ausgangsimpedanz der
Ansteuerschaltung bestimmen, so daß die erfaßte
Ausgangsimpedanz an einen gewünschten Wert angepaßt ist.
Jedoch ist es gemäß diesen Ansätzen nicht ohne weiteres
möglich, die tatsächliche Ausgangsimpedanz des
Ausgangspuffers auf kontinuierlicher Basis zu erfassen, wenn
der Puffer Daten überträgt. Aus diesem Grund findet der
erstgenannte Ansatz beim Einschalten statt, und danach nur
dann, wenn sich das angesteuerte Netzwerk wesentlich ändert.
Der zweite Ansatz leidet unter extremen zeitlichen
Anforderungen auf Grund der Tatsache, daß die
Ausgangsimpedanzerfassung stattfinden muß, bevor eine
mögliche Reflexion vom Ende der Übertragungsleitung an ihrem
Anfang angekommen ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Ausgangspufferschaltkreis mit einer Ausgangsimpedanz
bereitzustellen, die auch während der Übertragung von Daten
auf einen gewünschten Impedanzwert selbst abgleichbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst
wie in Anspruch 1 definiert. Vorteilhafte
Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen
beschrieben.
Ein Ausgangspufferschaltkreis gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in der Lage, einen Selbstabgleich seiner
Ausgangsimpedanz durch Überwachen der Ausgabe einer
Ausgangsstufe an die Übertragungsleitung durchzuführen. Die
Überwachung wird mittels eines Selektorschaltkreises erzielt,
der selektiv den Ausgangsport der Ausgangsstufe mit einem
Erfassungseingang eines Ausgangsimpedanzsteuerschaltkreises
in solcher Weise verbindet, daß die Datensignaländerungen am
Ausgangsport die Erfassung der tatsächlichen Ausgangsimpedanz
nicht nachteilig beeinflussen. Der zeitliche Ablauf (timing)
dieser selektiven Verbindung hängt von dem Datensignal ab,
das von dem Ausgangspuffer ausgegeben wird.
In einem einfachen und bevorzugten Ausführungsbeispiel
arbeitet der Selektorschaltkreis als Gleichrichter, der mit
dem Datensignal synchronisiert ist, um das Ausgangssignal des
Pufferschaltkreis synchron gleichzurichten. Er kann einen
Brückenschaltkreis umfassen, der von dem Dateneingangssignal
gesteuert wird. Gemäß einem anderen bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist der Selektorschaltkreis angepaßt, das
Ausgangssignal des Puffers synchron mit dem zu übertragenden
Datensignal abzutasten. Es können Einrichtungen zum Halten
des abgetasteten Signals vorgesehen sein, wenn die Abtastung
lediglich während eines Bruchteils jeder Bitperiode des
Datensignals stattfindet.
Das von dem Selektorschaltkreis ausgegebene Erfassungssignal,
das die tatsächliche Quellenimpedanz des Ausgangspuffers
anzeigt, wird von dem Impedanzsteuerschaltkreis verwendet,
die Ausgangsimpedanz des Pufferschaltkreis gemäß einem
Referenzwert abzugleichen. In einem einfachen und bevorzugten
Ausführungsbeispiel umfaßt der Impedanzsteuerschaltkreis
Regelverstärkereinrichtungen, die so geschaltet sind, daß sie
an ihren Differenzeingängen das Impedanzerfassungssignal bzw.
ein Referenzsignal empfangen. Die Ausgabe des
Regelverstärkers regelt die Ausgangsimpedanz des Puffers oder
gleicht sie ab, womit eine Regelschleife gebildet wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der
Ausgangspufferschaltkreis eine Reihenschaltung von
Ausgangsimpedanzeinrichtungen zum Abgleichen der
Ausgangsimpedanz des Puffers, und einer Schaltstufe zur
Verbindung einer Übertragungsleitung. Die Schaltstufe wird
gemäß zu übertragenden Daten gesteuert. Der
Ausgangspufferschaltkreis ist so konstruiert, daß eine mit
dem Ausgang der Schaltstufe verbundene Impedanz,
beispielsweise eine Übertragungsleitung mit Abschluß, einen
Spannungsteilerschaltkreis mit der
Ausgangsimpedanzeinrichtung und mit der dazwischen
geschalteten Schaltstufe bildet.
Falls die in der Schaltstufe enthaltenen Schaltelemente zur
Gesamtausgangsimpedanz beitragen, ermöglicht der
Selektorschaltkreis, daß eine Ausgangsspannung dieses
Spannungsteilers über den Ausgangsanschlüssen des
Pufferschaltkreises im wesentlichen unbeeinflußt von dem
Schaltvorgang der Schaltstufe erfaßt wird. Auf der Grundlage
der bekannten Impedanz, die mit dem Ausgang der Schaltstufe
verbunden ist, zeigt die erfaßte Spannung die Gesamtimpedanz
des Ausgangspuffes einschließlich der Impedanz der
abgleichbaren Ausgangsimpedanzeinrichtungen und der Impedanz
der Schaltstufe an. Der Regelschaltkreis kann dann bevorzugt
so arbeiten, daß die erfaßte Spannung über dem Ausgang der
Schaltstufe gleich der halben Versorgungsspannung der
Reihenschaltung aus der Ausgangsimpedanzeinrichtung, der
Schaltstufe und der angeschlossenen Lastimpedanz ist.
Falls eine Vielzahl von Ausgangspufferschaltkreisen für eine
Vielzahl von Datenkanälen auf demselben Chip vorgesehen ist,
d. h. auf demselben Halbleitersubstrat, kann die Tatsache
ausgenutzt werden, daß jeder der individuellen
Pufferschaltkreise auf dem Chip mit sehr ähnlichen
elektrischen Eigenschaften hergestellt werden kann, dadurch,
daß alle Schaltkreise mit demselben Prozeß hergestellt
werden, was als solches bekannt ist. Dann kann ein einzelner
Selektorschaltkreis und ein einzelner
Impedanzsteuerschaltkreis für eine Vielzahl von
Pufferschaltkreisen ausreichend sein, von denen jeder eine
Schaltstufe und eine Ausgangsimpedanzeinrichtung aufweist,
die jeweils dasselbe Impedanzsteuersignal empfangen.
Die vorliegende Erfindung ist darin vorteilhaft, daß sie die
an den Ausgangspuffer angeschlossene Impedanz als
Referenzimpedanz verwendet. Deshalb kann der Ausgangspuffer
automatisch seine Ausgangsimpedanz an verschiedene
Lastimpedanzen anpassen, ohne die Notwendigkeit, zusätzliche
externe Referenzimpedanzen anzuschließen oder abzugleichen,
was zu Einsparungen der Pinzahl in LSI-Entwürfen führt, in
denen die Anzahl von Ausgangspins mehr und mehr zu einem
kritischen Parameter wird.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Ausgangspufferschaltkreises der vorliegenden
Erfindung, zum Ansteuern einer symmetrischen
Übertragungsleitung, einschließlich einer
Ausgangsimpedanzregelung mit einer einzelnen
Schleife;
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel zum Ansteuern
einer symmetrischen Übertragungsleitung,
einschließlich einer Ausgangsimpedanzregelung mit
zwei Schleifen;
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel zum Ansteuern
einer asymmetrischen Übertragungsleitung,
einschließlich einer Ausgangsimpedanzregelung mit
einer einzelnen Schleife;
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel zum Ansteuern
einer asymmetrischen Übertragungsleitung,
einschließlich einer Ausgangsimpedanzregelung mit
zwei Schleifen.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Ausgangspufferschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung,
das ausgebildet ist, eine symmetrische Übertragungsleitung 7
anzusteuern, die von einem Empfänger 6 abgeschlossen ist.
Dieses Ausführungsbeispiel umfaßt eine Schaltstufe 1
einschließlich vier Schalttransistoren 11 bis 14, die als
Brücke geschaltet sind. Eine erste Diagonale dieser Brücke,
d. h. die Knoten 1H und 1L, bilden einen Eingangsport der
Schaltstufe, während eine zweite Diagonale der Schaltstufe,
d. h. die Knoten OP und ON, einen Ausgangsport zur Verbindung
mit der Übertragungsleitung 7 bildet.
Bezugsziffer 15 bezeichnet einen MOSFET Transistor, der
zwischen den Knoten 1H des Eingangsports der Schaltstufe 1
und eine Spannungsversorgungsleitung VBT zum Liefern eines
oberen Versorgungspotentials geschaltet ist. Bezugsziffer 16
bezeichnet einen MOSFET Transistor, der zwischen den anderen
Knoten 1L des Eingangsports der Schaltstufe 1 und eine untere
Versorgungsleitung GND zum Liefern eines unteren
Spannungsversorgungspotentials geschaltet ist. Die MOSFET
Transistoren 15 und 16 bilden jeweils steuerbare
Impedanzeinrichtungen, deren Impedanz von einem an das Gate
des Transistors 15 angelegten Steuersignal C1 bzw. von einem
an das Gate des Transistors 16 angelegten Steuersignals C2
abhängt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kanalbreite
WZH des oberen Transistors 15 größer als die Kanalbreite WZL
des unteren Transistors 16, um zu erzielen, daß, falls die
Gates der Transistoren 15 und 16 dasselbe Steuersignal
empfangen, die Impedanz des Drain-Source-Pfades des
Transistors 15 ungefähr gleich der Impedanz des
Drain-Source-Pfades des Transistors 16 ist.
Bezugsziffer 5 bezeichnet einen Inverterschaltkreis, der an
seinem Eingang 4 ein Datensignal IN zur Übertragung über die
Übertragungsleitung empfängt. Das Datensignal IN wird an die
Gates einer ersten Diagonale der Schaltstufe angelegt, die
von den Transistoren 12 und 13 der 1 gebildet wird, während
das komplementäre Eingangssignal, das von dem Inverter 5
ausgegeben wird, an die Gates einer zweiten Diagonale
angelegt wird, die von den Transistoren 11, 14 der
Schaltstufe 1 gebildet wird. Diese Schaltkreiskonfiguration
resultiert darin, daß die Ausgangsspannung über den
Anschlüssen OP und ON des Ausgangsports der Schaltstufe 1
ihre Polarität in Übereinstimmung mit dem Datensignal IN an
dem Dateneingangsanschluß 4 ändert.
Die Schaltstufe 1 ist so konstruiert, daß die oberen
Transistoren 11 und 12 der Schaltstufe 1 dieselbe Kanalbreite
WSH haben, während die unteren Transistoren 13 und 14 der
Schaltstufe 1 dieselbe Kanalbreite WSL haben. Die
Ausgangsimpedanz des Ausgangsports OP, ON wird somit von der
Reihenschaltung aus dem oberen abgleichbaren Impedanzelement
15, der EIN-Impedanz des bestimmten Transistors 11 oder 12,
der gerade leitet, der EIN-Impedanz desjenigen Transistors
13, 14, der gerade leitet, und der unteren abgleichbaren
Impedanzeinrichtung 16 bestimmt. Diese Impedanz ist im
wesentlichen unabhängig von dem Schaltzustand der Schaltstufe
1, und demgemäß unabhängig von dem Logikpegel des
Dateneingangssignals IN. Als Folge hat die Spannung der
Ausgangsanschlüsse OP, ON eine Amplitude, die von der
Versorgungsspannung bestimmt wird, und dem Spannungsteiler,
der durch die Reihenschaltung der Impedanzen der Elemente 11
bis 16 und der Impedanz gebildet wird, die über die
Ausgangsanschlüsse OP, ON geschaltet ist. Die Polarität
dieser Spannung hängt von dem Datensignal IN ab.
Um eine Erfassung der Ausgangsportimpedanz zu erreichen, wird
die Amplitude der Spannung über den Ausgangsanschlüssen OP,
ON erfaßt. Um diese Erfassung im wesentlichen unbeeinflußt
von dem Polaritätswechseln aufgrund einer fortschreitenden
Datenübertragung zu erreichen, schließt dieses
Ausführungsbeispiel einen ersten Schalt-MOSFET 21 ein, dessen
Drain-Source-Pfad mit dem Ausgangsanschluß ON verbunden ist,
sowie einen zweiten Schalt-MOSFET 22, dessen Drain-Source-Pfad
mit dem Ausgangsanschluß OP des Ausgangsports verbunden
ist. Diese Transistoren 21 und 22 bilden einen
Selektorschaltkreis 2. Der Transistor 22 empfängt an seinem
Gate das Dateneingangssignal IN, während der Transistor 21 an
seinem Gate das komplementäre Dateneingangssignal empfängt,
das von dem Inverter 5 ausgegeben wird.
Die Drain-Source-Pfade der Transistoren 21 und 22 sind mit
den Ausgangsanschlüssen OP, ON und einem
Impedanzerfassungseingang DET eines
Impedanzsteuerschaltkreises 3 verbunden, so daß synchron mit
dem Dateneingangssignal IN, einer der Ausgangsanschlüsse, der
das positivere Potential hat, mit dem
Impedanzerfassungsschaltkreis DET verbunden wird.
Der Impedanzsteuerschaltkreis 3 umfaßt einen Regelverstärker
31, mit einem invertierenden Eingang, der als der
Impedanzerfassungseingang DET wirkt, der mit dem
Selektorschaltkreis 2 verbunden ist. Ein nichtinvertierender
Eingang des Regelverstärkers 31 empfängt eine
Referenzspannung, die von einem Spannungsteiler erhalten
wird, der aus einer Reihenschaltung von Widerständen 33 und
36 über den Spannungsversorgungsleitungen VBT und GND
gebildet ist. Der Ausgang des Regelverstärkers 31 liefert das
Steuersignal C2 an das Gate der oberen abgleichbaren Impedanz
15 und an das Gate der unteren abgleichbaren Impedanz 16.
Wegen der synchronen Selektion der Ausgangsanschlüsse OP, ON
für die Verbindung mit dem Impedanzerfassungseingang DET, die
von dem Selektorschaltkreis 2 synchron mit dem
Dateneingangssignal IN durchgeführt wird, empfängt der
invertierende Eingang des Regelverstärkers 31 eine Spannung,
die im wesentlichen unbeeinflußt ist von den
Polaritätswechseln über den Ausgangsanschlüssen OP, ON. Der
Regelverstärker 31 gleicht die obere Impedanzeinrichtung 15
so ab, daß die Spannung an seinem nicht invertierenden
Eingang, die von dem als Spannungsteiler geschalteten
Widerständen 33 und 36 erzeugt wird, im wesentlichen gleich
der Spannung an demjenigen der Anschlüsse OP, ON ist, der
gegenwärtig mit dem oberen Knoten 1H des Eingangsports
verbunden ist. Wenn jeder der Leiter der Übertragungsleitung
7 nach Masse GND abgeschlossen ist, wie in der Figur
dargestellt, folgt die Impedanz des unteren Impedanzelementes
16 näherungsweise der Impedanz des oberen Impedanzelementes
15, ist jedoch kein Teil der Impedanzregelschleife.
Damit die Impedanz des unteren MOSFET 16 der Impedanz des
oberen MOSFET 15 möglichst gut folgt, sind die
Kanalgeometrien der Transistoren 15 und 16 bevorzugt derart,
daß das Verhältnis von Kanalbreite zu Kanallänge des oberen
Transistors 15 größer ist als das Verhältnis der Kanalbreite
zur Kanallänge des unteren Transistors 16, um die
verschiedenen Sourcepotentiale dieser Transistoren zu
berücksichtigen.
Wenn die Übertragungsleitung 7 andererseits schwimmend
abgeschlossen ist, gleicht das Verhältnis des Widerstandes 33
zu Widerstand 36 dem Verhältnis der Reihenimpedanz der
Elemente 15 und dem Leitenden der Elemente 11, 12 zu der
Reihenimpedanz der Lastimpedanz über den Ausgangsanschlüssen
OP, ON, dem Leitenden der Elemente 13, 14 und der unteren
Impedanzeinrichtung 16. Demgemäß ist es durch geeignetes
Auswählen der Widerstände 33 und 36 möglich, zu erreichen,
daß die Ausgangsportimpedanz eine vordefinierte Beziehung zur
angeschlossenen Lastimpedanz annimmt. Wenn die
Kanalgeometrien der Transistoren 15 und 16 so gewählt sind,
daß diese Transistoren eine im wesentlichen gleiche Impedanz
haben, und wenn die Kanalgeometrien der Schalttransistoren 11
bis 14 so gewählt sind, daß die EIN-Impedanz der oberen
Transistoren 11, 12 im wesentlichen gleich der EIN-Impedanz
der unteren Transistoren 13, 14 ist, ist die Ausgangsimpedanz
des Ausgangsports OP, ON näherungsweise gleich der über OP,
ON geschalteten Lastimpedanz, wenn der Widerstand 36 den
dreifachen Widerstandwert des Widerstandes 33 hat.
Dieses Ausführungsbeispiel ist darin vorteilhaft, daß die
Anzahl von Komponenten für die Ausgangsimpedanzregelung des
Ausgangsports OP, ON relativ niedrig ist. Es ist insbesondere
geeignet für Anwendungen, in denen die Versorgungsspannung
über den Versorgungsleitungen VBT und GND niedrig ist,
beispielsweise in der Größenordnung von 1 Volt.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines
Ausgangspufferschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei dieser Schaltkreis konstruiert ist, eine symmetrische
Übertragungsleitung 7 anzusteuern, und eine separate
Regelschleife jeweils für ein oberes abgleichbares
Impedanzelement 15 und ein unteres abgleichbares
Impedanzelement 16 einschließt.
Ähnlich der Fig. 1 zeigt Fig. 2 eine Schaltstufe 1
einschließlich MOSFET Transistoren 11 bis 14 und oberen und
unteren MOSFET Transistoren 15 und 16, die als obere bzw.
untere Impedanzelemente arbeiten und mit der Schaltstufe 1
verbunden sind. Außerdem umfaßt der Schaltkreis, ähnlich dem
vorangehenden Ausführungsbeispiel, einen Inverterschaltkreis
5, der ein Dateneingangssignal IN an einem Eingangsanschluß 4
empfängt. Betreffend die Details der Verschaltung und des
Betriebs der Elemente 1, 4, 5 und 11 bis 16 der Fig. 2 wird
auf die für Fig. 1 gegebene Beschreibung dieser Elemente
Bezug genommen.
Aufgrund der Zweischleifenstruktur des in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsbeispiels empfangen das obere Impedanzelement 15
und das untere Impedanzelement 16 separate Steuersignale C1,
C2. Die Kanalbreite WZH des oberen Elementes 15 kann, muß
jedoch nicht größer sein als die Kanalbreite WZL des unteren
Impedanzelementes 16.
Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Selektorschaltkreis, der vier
als Brücke geschaltete MOSFET Transistoren 21 bis 24 umfaßt.
Eine erste Diagonale der Transistoren 21 und 24 empfängt
daßelbe Steuersignal an ihren Gates wie die entsprechende
Diagonale der Transistoren 11, 14 der Schaltstufe 1. In
gleicher Weise empfängt eine zweite Diagonale, die die
Transistoren 22, 23 des Selektorschaltkreises 2 umfaßt, an
ihren Gates dasselbe Steuersignal wie die entsprechende
zweite Diagonale, die die Transistoren 12, 13 der Schaltstufe
1 umfaßt.
In diesem Ausführungsbeispiel bildet der Selektorschaltkreis
2 einen synchronen Brückengleichrichter, der geschaltet ist,
das Ausgangssignal über den Ausgangsanschlüssen OP, ON der
Schaltstufe 1 synchron mit dem Datensignal gleichzurichten,
das das Schaltstufe 1 steuert. Zu diesem Zweck ist eine erste
Diagonale, die von den Knoten 2N, 2P des
Selektorbrückenschaltkreises 2 gebildet ist, mit dem
Ausgangsanschluß OP bzw. ON der Schaltstufe 1 verbunden. Eine
zweite, von den Knoten DETP und DETN gebildete Diagonale des
Selektorbrückenschaltkreises 2 gibt Impedanzerfassungssignale
an einen Impedanzsteuerschaltkreis 3 aus.
Der Impedanzsteuerschaltkreis 3 umfaßt einen oberen
Regelverstärker 31, der an seinem invertierenden Eingang das
von dem Knoten DETP des Selektorschaltkreises 2 ausgegebene
Impedanzerfassungssignal empfängt, und umfaßt außerdem einen
unteren Regelverstärker 32, der an seinem nichtinvertierenden
Eingang das von dem Knoten DETN des Selektorschaltkreises 2
ausgegebene Impedanzerfassungssignal empfängt. Der
Impedanzsteuerschaltkreis 3 umfaßt ferner eine
Reihenschaltung von Referenzwiderständen 33, 34, 35 und 36,
die über dieselben Spannungsversorgungsleitungen VBH, VBL
geschaltet ist, die die Reihenschaltung der oberen
Impedanzeinrichtung 15, der Schaltstufe 1 und der unteren
Impedanzeinrichtung 16 mit Spannung versorgen. Der
nichtinvertierende Eingang des oberen Regelverstärkers 31 ist
mit einem Knoten zwischen den Widerständen 33 und 34
verbunden. Der invertierende Eingang des unteren
Regelverstärkers 32 ist mit einem Knoten zwischen den
Widerständen 35 und 36 verbunden. In Fig. 2 hat jeder der
Widerstände 33 bis 36 denselben Widerstandswert R. Natürlich
kann die Reihenschaltung der Widerstände 34 und 36 von einem
einzelnen Widerstand mit dem Widerstandswert 2R ersetzt
werden.
Bezugsziffer 6 in Fig. 2 bezeichnet einen Empfänger, der die
Übertragungsleitung 7 abschließt. Die mit den
Ausgangsanschlüssen OP, ON des Ausgangspufferschaltkreises
verbundene, von dem Empfänger 6 abgeschlossene
Übertragungsleitung 7 wirkt als Lastimpedanz über den
Ausgangsanschlüssen OP, ON.
Im Betrieb resultiert die Gleichrichtung der Ausgangsspannung
über den Anschlüssen OP, ON synchron mit dem Schaltbetrieb
der Schaltstufe 1 darin, daß eine Spannung über den Knoten
DETP, DETN auftritt, die der Amplitude der Ausgangsspannung
über den Ausgangsanschlüssen OP, ON entspricht, jedoch im
wesentlichen unbeeinflußt ist von den Polaritätswechseln der
Pufferausgangsspannung aufgrund einer stattfindenden
Datenübertragung. Die Spannung über den Knoten DETP, DETN
hängt von der angeschlossenen Lastimpedanz über OP, ON ab,
von einer oberen Reihenimpedanz, die von den oberen
Impedanzelementen 15 und dem leitenden der Schaltelemente 11,
13 gebildet wird, und von einer unteren Reihenimpedanz, die
von der unteren Impedanz 16 und dem leitenden der
Schalttransistoren 12, 14 gebildet wird.
Der Regelverstärker 31 arbeitet, die Impedanz des Elementes
15 durch Ausgeben eines Steuersignals C1 an dessen Gate
abzugleichen. In gleicher Weise gleicht der Regelverstärker
32 die Impedanz des Transistors 16 durch Ausgeben eines
Steuersignals C2 an dessen Gate ab. Die Verstärker 31 und 32
führen einen Regelvorgang so durch, daß die Spannung über dem
Widerstand 33 im wesentlichen gleich der Spannung über der
Reihenschaltung des Impedanzelementes 15 und dem leitenden
der Schalttransistoren 11 und 13 ist, und ferner derart, daß
die Spannung über dem Widerstand 36 im wesentlichen gleich
der Spannung über der Reihenschaltung des Impedanzelementes
16 mit dem leitenden der Schalttransistoren 12 und 14 ist.
Als Folge gleicht das Verhältnis der Lastimpedanz zu jeder
der oberen und unteren Reihenimpedanzen dem Verhältnis des
Reihenwiderstandswertes der Widerstände 34 und 35 zur
Impedanz des Widerstandes 33 bzw. 36. Wenn die Widerstände 33
bis 36 so dimensioniert sind, daß jeder einen Widerstandswert
R hat, gleicht sich die Ausgangsimpendanz am Ausgangsport OP,
ON selbst ab, gleich der Lastimpedanz zu sein, die über den
Ausgangsport OP, ON geschaltet ist.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines
Ausgangspufferschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei dieser Pufferschaltkreis angepaßt ist, eine
asymmetrische Übertragungsleitung 7 anzusteuern,
beispielsweise eine koaxiale Übertragungsleitung mit einem
ersten Leiter, der mit dem Ausgangsanschluß OUT verbunden
ist, und einem zweiten Leiter, der beispielsweise mit Masse
verbunden ist.
Der in Fig. 3 gezeigte Schaltkreis umfaßt eine Schaltstufe 1,
die von einem oberen Schalttransistor 11 und einem unteren
Schalttransistor 12 gebildet wird, die in Reihe geschaltet
sind. Der Schalttransistor 12 empfängt an seinem Gate ein
Dateneingangssignal IN, das an einen Eingangsanschluß 4
angelegt wird, während der Schalttransistor 11 an seinem Gate
ein komplementäres Dateneingangssignal empfängt, das von dem
Inverterschaltkreis 5 zum Invertieren des
Dateneingangssignals IN ausgegeben wird. Die
Schalttransistoren 11 und 12 zusammen mit dem Inverter 5
arbeiten als eine "Push-Pull"-Stufe gemäß dem
Dateneingangssignal IN.
Bezugsziffer 15 bezeichnet einen MOSFET-Transistor, der als
ein oberes abgleichbares Impedanzelement arbeitet, das
zwischen eine obere Versorgungsleitung VBT zum Liefern eines
oberen Spannungsversorgungspotentials und einen
Eingangsportanschluß 1H der Schaltstufe 1 geschaltet ist. In
gleicher Weise bezeichnet Bezugsziffer 16 einen
MOSFET-Transistor, der als unteres abgleichbares Impedanzelement
arbeitet und zwischen eine untere Versorgungsleitung GND zum
Liefern eines unteren Spannungsversorgungspotentials, und
einen Eingangsportanschluß 1L der Schaltstufe 1 geschaltet
ist. Der obere Transistor 15 empfängt an seinem Gate ein
erstes Impedanzsteuersignal C1, während der untere Transistor
16 an seinem Gate ein zweites Impedanzsteuersignal C2
empfängt.
Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Selektorschaltkreis, der in
diesem Ausführungsbeispiel einen Schalttransistor 21 und
einen Kondensator 25 umfaßt. Der Schalttransistor 21 ist
angeordnet, den Kondensator 25 in schaltender Weise mit dem
Dateneingangssignal IN synchronisiert, mit dem Ausgangsport
OUT der Schaltstufe 1 zu verbinden. Der andere Anschluß des
Kondensators 25 ist mit der unteren Versorgungsleitung GND
verbunden.
Bezugsziffer 3 bezeichnet einen Impedanzsteuerschaltkreis,
der einen Regelverstärker 31 und Referenzwiderstände 33, 36
umfaßt. Der nichtinvertierende Eingang des Regelverstärkers
31 empfängt eine Referenzspannung von einem Spannungsteiler,
der von den Widerständen 33 und 36 gebildet wird. Der
invertierende Eingang des Regelverstärkers 31 ist mit dem
Kondensator 25 verbunden und empfängt die Spannung über dem
Kondensator 25. Der Ausgang des Regelverstärkers 31 ist mit
dem Gate des Transistors 15 verbunden und mit dem Gate des
Transistors 16, und liefert die Steuersignale C1 und C2.
Der untere Transistor 16 kann, muß jedoch nicht eine kleinere
Kanalbreite WZL haben als der obere Transistor 15, ähnlich
dem ersten, unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen
Ausführungsbeispiel, so daß die Impedanz des oberen
Impedanzelementes 15 und des unteren Impedanzelementes 16,
die beide dasselbe Steuersignal empfangen, näherungsweise
gleich sind.
Im Betrieb wird der Schalttransistor 21 des
Selektorschaltkreises 2 immer leitend, wenn der obere
Schalttransistor 11 der Schaltstufe 1 leitet. Demgemäß wird
der Kondensator 25 mit dem Ausgangsport OUT immer verbunden,
wenn der Ausgangsport nach oben gesteuert wird, während der
Kondensator 25 von dem Ausgangsport OUT getrennt wird, wenn
der Ausgangsport OUT nach unten gesteuert wird. Während der
letzteren Periode hält der Kondensator 25 die
Ausgangsspannung des Ausgangsports OUT während der
Hoch-Periode und stellt somit ein Impedanzerfassungssignal an den
Impedanzsteuerschaltkreis 3 bereit.
Der Impedanzsteuerschaltkreis 3 arbeitet, die Impedanz des
Transistors 15 in Reihe mit der EIN-Impedanz des Transistors
11 so abzugleichen, daß diese Reihenimpedanz zusammen mit der
Lastimpedanz, die mit dem Ausgangsport OUT verbunden und von
einer Übertragungsleitung 7 gebildet wird, die von einem
Empfänger 6 abgeschlossen ist, einen Spannungsteiler mit
demselben Teilerverhältnis darstellt, wie das
Teilerverhältnis der Widerstände 33 und 36. Wenn die
Widerstände 33 und 36 mit gleichem Widerstandswert gewählt
werden, ist die Reihenimpendanz des oberen Impedanzelementes
15 und der EIN-Impedanz des Schalttransistors 11 gleich der
Lastimpedanz, die mit dem Ausgangsport OUT verbunden ist.
Die Kanalbreite WSH des oberen Schalttransistors 11 und die
Kanalbreite WSL des unteren Schalttransistors 12 der Schalt
stufe 1 ist so gewählt, daß der EIN-Widerstandswert des
Transistors 11 näherungsweise gleich dem EIN-Widerstandswert
des Transistors 12 ist. Demgemäß ist die Reihenimpedanz des
unteren Impedanzelementes 16 und des unteren
Schalttransistors 12 ungefähr gleich der Reihenimpedanz des
oberen Impedanzelementes 15 und des oberen Schalttransistors
11, was darin resultiert, daß die Ausgangsimpedanz des
Pufferschaltkreises an seinem Ausgangsport OUT auf die
Lastimpedanz am Ausgangsport OUT selbstabgleichbar ist.
Fig. 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines
Ausgangspufferschaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ahnlich dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ist auch
dieses Ausführungsbeispiel insbesondere zum Ansteuern einer
asymmetrischen Übertragungsleitung 7 geeignet, beispielsweise
einer koaxialen Übertragungsleitung.
Der Pufferschaltkreis gemäß Fig. 4 schließt eine Schaltstufe
1 ein, die von einem Dateneingangssignal IN angesteuert wird,
das an den Eingangsanschluß 4 angelegt wird, und von einem
invertierten Eingangssignal, das von dem Inverter 5
ausgegeben wird, in derselben Weise wie unter Bezug auf Fig.
3 beschrieben wurde. Ahnlich dem vorangehenden
Ausführungsbeispiel umfaßt der Schaltkreis außerdem einen
oberen MOSFET-Transistor 15, der zwischen eine obere
Spannungsversorgungsleitung VBH zum Liefern eines oberen
Spannungsversorgungspotentials, und einen Knoten 1H des
Eingangsports der Schaltstufe 1 geschaltet ist. Der
Schaltkreis schließt ebenfalls einen unteren
MOSFET-Transistor 16 ein, der als ein unteres abgleichbares
Impedanzelement wirkt und zwischen eine untere
Spannungsversorgungsleitung VBL zum Liefern eines unteren
Spannungsversorgungspotentials, und einen Knoten 1L des
Eingangsports der Schaltstufe 1 geschaltet ist. In diesem
Ausführungsbeispiel empfangen die Gates der Transistoren 15
und 16 individuelle Impedanzsteuersignale C1 bzw. C2. Die
Kanalbreite WZL des unteren Transistors kann, muß jedoch
nicht kleiner sein als die Kanalbreite WZH des oberen
Impedanztransistors 15.
Bezugsziffer 2 bezeichnet einen Selektorschaltkreis, der
einen ersten Schalttransistor 21 und einen zweiten
Schalttransistor 22 umfaßt, und außerdem einen ersten
Kondensator 25 und einen zweiten Kondensator 26. Der
Schalttransistor 21 ist so angeordnet, daß er den
Ausgangsport OUT der Schaltstufe 1 mit dem Kondensator 25 in
Übereinstimmung mit einem Steuersignal verbinden kann, das an
das Gate des Transistors 21 gelegt wird und aus dem Ausgang
des Inverterschaltkreises 5 empfangen wird. Der
Schalttransistor 22 ist so angeordnet, daß er den
Ausgangsport OUT mit dem Kondensator 26 in Übereinstimmung
mit einem Steuersignal verbinden kann, das an das Gate des
Transistors 22 angelegt wird und von dem
Dateneingangsanschluß 4 empfangen wird. Die Anschlüsse der
Kondensatoren 25 und 26, die nicht mit dem Transistor 21 oder
22 verbunden sind, können mit der unteren Versorgungsleitung
VBL oder mit einem Potential GND verbunden werden, das
symmetrisch zwischen VBH und VBL zentriert ist.
Ähnlich dem unter Bezug auf Fig. 3 beschriebenen
Ausführungsbeispiel umfaßt das vierte Ausführungsbeispiel
einen oberen Regelverstärker 31 und einen unteren
Regelverstärker 32. Ein invertierender Eingang des
Regelverstärkers 31 empfängt die Spannung über dem
Kondensator 25 als ein erstes Impedanzerfassungssignal. Der
nichtinvertierende Eingang des unteren Regelverstärkers 32
empfängt die Spannung über dem Kondensator 26 als ein zweites
Impedanzerfassungssignal. Die Bezugsziffern 33 bis 36
bezeichnen Referenzwiderstände, um dem nichtinvertierenden
Eingang des Regelverstärkers 31 und dem invertierenden
Eingang des Regelverstärkers 32 Referenzspannungen
bereitzustellen, in derselben Weise wie unter Bezug auf Fig.
2 beschrieben wurde. Der Ausgang des Regelverstärkers 31
stellt das Steuersignal C1 zum Abgleichen der Impedanz des
oberen Transistors 15 bereit, während der zweite
Regelverstärker 32 das Steuersignal C2 zum Abgleichen der
Impedanz der unteren Impedanzeinrichtung 16 bereitstellt.
Im Betrieb wird der Schalttransistor 21 des
Selektorschaltkreises 2 immer dann leitend, wenn der obere
Schalttransistor 11 der Schaltstufe 1 leitet. Umgekehrt wird
der Schalttransistor 22 des Selektorschaltkreises immer dann
leitend, wenn der Schalttransistor 12 der Schaltstufe 1
leitet. Somit wird der Kondensator 25 mit dem Ausgangsport
OUT immer verbunden, wenn der Ausgangsport hoch gesteuert
wird, jedoch nicht, wenn der Ausgangsport OUT niedrig
gesteuert wird, während der Kondensator 26 mit dem
Ausgangsport OUT immer verbunden ist, wenn der Ausgangsport
niedrig gesteuert wird, jedoch nicht, wenn der Ausgangsport
hoch gesteuert wird. Der Kondensator 25 bzw. 26 hält die hohe
Spannung bzw. die niedrige Spannung am Ausgangsanschluß OUT,
während er nicht mit dem Ausgangsport OUT verbunden ist.
Der Regelverstärker 31 arbeitet, die Reihenimpedanz des
Impendanzelementes 15 und der EIN-Impedanz des Transistors 11
so abzugleichen, daß das Verhältnis dieser Reihenimpedanz zur
Lastimpedanz, die zwischen den Ausgangsanschluß OUT und Masse
geschaltet ist, gleich dem Verhältnis des Widerstandes 33 und
34 ist. In gleicher Weise arbeitet der Regelverstärker 32,
die Reihenimpedanz des Impedanzelementes 16 und der
EIN-Impedanz des Transistors 12 so abzugleichen, daß das
Verhältnis dieser Reihenimpedanz zur Lastimpedanz gleich dem
Verhältnis des Widerstandes 36 zum Widerstand 35 ist. Wenn
jeder der Widerstände 32 bis 36 denselben Widerstandswert R
hat, gleicht sich demgemäß die Ausgangsimpedanz am
Ausgangsport OUT selbst ab, an die Impedanz der Last angepaßt
zu sein, die zwischen den Ausgangsport OUT und Masse
geschaltet ist.
Claims (18)
1. Ausgangspufferschaltkreis zum Ansteuern einer
Übertragungsleitung (7) in Übereinstimmung mit zu
übertragenden Daten, wobei der Schaltkreis umfaßt:
- - eine Schaltstufe (1) mit einem Eingangsport (1H, 1L), einem Steueranschluß (4) zum Empfangen eines digitalen Eingangssignals (IN) gemäß zu übertragenden Daten, und einem Ausgangsport (OP, ON, OUT) zur Verbindung mit der Übertragungsleitung (7);
- - wobei die Schaltstufe (1) Schalter (11 bis 14) umfaßt, die angeordnet sind, den Ausgangsport (OP, ON, OUT) gemäß dem digitalen Eingangssignal (IN) mit dem Eingangsport (1H, 1L) zu verbinden;
- - Impedanzeinrichtungen (15, 16), die mit der Schaltstufe (1) verbunden sind, und einen Impedanzsteuereingang (C1, C2) aufweisen, wobei eine Impedanz der Impedanzeinrichtungen (15, 16) gemäß einem Steuersignal abgleichbar ist, das an den Impedanzsteuereingang (C1, C2) angelegt wird;
- - Einrichtungen (3) zum Steuern einer Ausgangsimpedanz des Ausgangsports (OP, ON, OUT) der Schalteinrichtung (1) durch Abgleichen der Impedanz der Impedanzeinrichtungen (15, 16) gemäß einer Abweichung einer erfaßten Ausgangsimpedanz von einem gewünschten Impedanzwert;
gekennzeichnet durch- einen Selektorschaltkreis (2) zum selektiven
Verbinden des Ausgangsports (OP, ON, OUT) der
Schaltstufe (1) mit einem Erfassungseingang der
Steuereinrichtung (3);
- - wobei der Selektorschaltkreis (2) geschaltet ist, ein Selektionssteuersignal zu empfangen, das eine feste zeitliche Beziehung zu dem digitalen Eingangssignal (IN) hat.
2. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) angepaßt ist, zwischen zwei verschiedenen Moden des Verbindens des Ausgangsports (OP, ON, OUT) der Schaltstufe (1) mit dem Erfassungseingang in Übereinstimmung mit zwei binären Zuständen des Selektionssteuersignals auszuwählen.
3. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Schaltstufe (1) vier als Brücke geschaltete Schaltelemente (11 bis 14) umfaßt, wobei eine erste Diagonale (1H, 1L) der Brücke den Eingangsport bildet, und eine zweite Diagonale (OP, ON) der Brücke den Ausgangsport bildet; und
- - die Impedanzeinrichtung (15, 16) umfaßt
- - eine obere Impedanzeinrichtung (15), die zwischen den Eingangsport (1H) und eine Spannungsversorgungsleitung (VBH, VBT) zum Liefern eines oberen Versorgungspotentials geschaltet ist; und
- - eine untere Impedanzeinrichtung (16), die zwischen den Eingangsport (1L) und eine Spannungsversorgungsleitung (VBL, GND) zum Liefern eines unteren Versorgungspotentials geschaltet ist.
4. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) angepaßt ist, denjenigen Ausgangsanschluß des Ausgangsports (OP, ON) für eine Verbindung mit dem Erfassungseingang der Steuereinrichtung (3) zu wählen, der einen vorbestimmten Logikpegel hat.
5. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) ein Paar von Schaltelementen (21, 22) umfaßt, wobei jedes Schaltelement zwischen einen der Ausgangsanschlüsse des Ausgangsports (OP, ON) der Schaltstufe (1) und den Erfassungseingang der Steuereinrichtung (3) geschaltet ist;
- - wobei die Schaltelemente (21, 22) des Paares geschaltet sind, komplementäre Schaltsteuersignale gemäß dem Logikzustand des digitalen Eingangssignals (IN) zu empfangen.
6. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) angepaßt ist, denjenigen Ausgangsanschluß des Ausgangsports (OP, ON) für die Verbindung mit einem ersten Erfassungseingang der Steuereinrichtung (3) auszuwählen, der einen ersten vorbestimmten Logikpegel hat, und denjenigen Ausgangsanschluß des Ausgangsports (OP, ON) für die Verbindung mit einem zweiten Erfassungseingang der Steuereinrichtung (3) auszuwählen, der einen zu dem ersten Logikpegel komplementären Logikpegel hat.
7. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) vier als eine Selektorbrücke geschaltete Schaltelemente (21-24) umfaßt;
- - wobei eine erste Diagonale (22, 23) von Selektorschaltelementen geschaltet ist, ein Steuersignal gemäß dem digitalen Steuersignal (IN) zu empfangen;
- - und eine zweite Diagonale (21, 24) von Selektorschaltelementen geschaltet ist, ein Steuersignal in komplementärer Beziehung zu dem digitalen Steuersignal (IN) zu empfangen.
8. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Schaltstufe (1) eine Reihenschaltung aus einem oberen Schaltelement (11) und einem unteren Schaltelement (12) umfaßt, geschaltet über den Eingangsport (1H, 1L), wobei der Ausgangsport (OUT) einen Verbindungsknoten zwischen dem oberen und dem unteren Schaltelement umfaßt; und
- - die Impedanzeinrichtung umfaßt
- - eine obere Impedanzeinrichtung (15), die zwischen den Eingangsport (1H) und eine Spannungsversorgungsleitung (VBH, VBT) zum Liefern eines oberen Versorgungspotentials geschaltet ist; und
- - eine untere Impedanzeinrichtung (16), die zwischen den Eingangsport (1L) und eine Spannungsversorgungsleitung (VBL, GND) zum Liefern eines unteren Versorgungspotentials geschaltet ist.
9. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) angepaßt ist, den Ausgangsport (OUT) der Schaltstufe (1) mit dem Erfassungseingang der Steuereinrichtung (3) zu verbinden und den Ausgangsport (OUT) der Schaltstufe (1) von dem Erfassungseingang zu trennen, abhängig von dem Logikpegel des digitalen Eingangssignals (IN).
10. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) ein Schaltelement (21) umfaßt, das zwischen einen Ausgangsanschluß des Ausgangsports (OUT) und den Erfassungseingang der Steuereinrichtung (3) geschaltet ist;
- - wobei das Schaltelement (21) geschaltet ist, ein Schaltsteuersignal abhängig von dem digitalen Eingangssignal (IN) zu empfangen.
11. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 9 oder 10,
gekennzeichnet durch
- - Einrichtungen (25, 26) zum Halten eines Signals an dem Erfassungseingang der Impedanzsteuereinrichtung (3) während einer Zeitperiode, wenn der Selektorschaltkreis (2) den Ausgangsport von dem Erfassungseingang trennt.
12. Ausgangspufferschaltkreis nach einem der Ansprüche 5, 10
oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Steuereinrichtung (3) einen Regelverstärker (31) umfaßt, der geschaltet ist, an seinem nicht invertierenden Eingang eine Referenzspannung zu empfangen, wobei sein invertierender Eingang geschaltet ist, ein Erfassungseingangssignal zu empfangen, das von dem Selektorschaltkreis (2) ausgegeben wird;
- - wobei der Ausgang des Regelverstärkers (31) geschaltet ist, einen Impedanzwert der oberen und der unteren Impedanzelemente zu steuern.
13. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das obere Impedanzelement (15) einen ersten MOSFET mit einer ersten Kanalbreite WZH umfaßt;
- - das untere Impedanzelement (16) einen zweiten MOSFET mit einer kleineren Kanalbreite WZL als der erste MOSFET umfaßt;
- - wobei der Ausgang des Regelverstärkers (31) mit einem Gate des ersten MOSFET und einem Gate des zweiten MOSFET verbunden ist.
14. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) angepaßt ist, den Ausgangsport der Schaltstufe mit einem ersten Erfassungseingang der Steuereinrichtung zu verbinden, und den Ausgangsport der Schaltstufe von einem zweiten Erfassungseingang der Impedanzsteuereinrichtung zu trennen und umgekehrt, abhängig von dem Logikpegel des digitalen Eingangssignals.
15. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Selektorschaltkreis (2) ein erstes Schaltelement (21) umfaßt, das zwischen einen Ausgangsanschluß (OUT) des Ausgangsports und den ersten Erfassungseingang der Steuereinrichtung (3) geschaltet ist, und ein zweites Schaltelement (22), das zwischen den Ausgangsanschluß (OUT) des Ausgangsports und den zweiten Erfassungseingang der Steuereinrichtung (3) geschaltet ist;
- - wobei die ersten und zweiten Schalterelemente (21, 22) geschaltet sind, Schaltsteuersignale in komplementärer Beziehung zueinander und abhängig von dem digitalen Eingangssignal (IN) zu empfangen.
16. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 7 oder 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung (3) umfaßt:
- - einen ersten Regelverstärker (31), der geschaltet ist, an seinem nicht invertierenden Eingang eine erste Referenzspannung zu empfangen, wobei sein invertierender Eingang geschaltet ist, ein erstes Erfassungseingangssignal zu empfangen, das von dem Selektorschaltkreis (2) ausgegeben wird;
- - wobei der Ausgang des ersten Regelverstärkers (31) geschaltet ist, einen Impedanzwert des oberen Impedanzelementes (15) zu steuern; und
- - einen zweiten Regelverstärker (32), der geschaltet ist, an seinem invertierenden Eingang eine zweite Referenzspannung zu empfangen, wobei sein nicht invertierender Eingang geschaltet ist, ein zweites Erfassungseingangssignal zu empfangen, das von dem Selektorschaltkreis (2) ausgegeben wird;
- - wobei der Ausgang des zweiten Regelverstärkers geschaltet ist, einen Impedanzwert des unteren Impedanzelementes (16) zu steuern.
17. Ausgangspufferschaltkreis nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das obere Impedanzelement (15) bzw. das untere Impedanzelement (16) einen MOSFET umfaßt, der geschaltet ist, an seinem Gate ein Ausgangssignal des ersten (31) bzw. zweiten (32) Regelverstärkers zu empfangen.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19646684A DE19646684C1 (de) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | Ausgangspufferschaltkreis |
TW086116946A TW416184B (en) | 1996-11-12 | 1997-11-11 | Output buffer circuit |
JP52217298A JP2001503943A (ja) | 1996-11-12 | 1997-11-11 | 出力バッファ回路 |
AU54811/98A AU5481198A (en) | 1996-11-12 | 1997-11-11 | Output buffer circuit |
PCT/EP1997/006280 WO1998021859A2 (en) | 1996-11-12 | 1997-11-11 | Output buffer circuit |
US09/307,785 US6201405B1 (en) | 1996-11-12 | 1999-05-10 | Output buffer circuit |
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---|---|---|---|
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---|---|---|---|
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TW (1) | TW416184B (de) |
WO (1) | WO1998021859A2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19922354C2 (de) * | 1998-05-14 | 2003-10-30 | Nat Semiconductor Corp | LVDS-Treiber für Backplane-Anwendungen |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3515025B2 (ja) * | 1999-09-22 | 2004-04-05 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
US6320406B1 (en) * | 1999-10-04 | 2001-11-20 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus for a terminated fail-safe circuit |
US6414512B1 (en) * | 2000-04-04 | 2002-07-02 | Pixelworks, Inc. | On-chip termination circuit |
US6504486B1 (en) | 2000-11-06 | 2003-01-07 | Sun Microsystems, Inc. | Dual voltage sense cell for input/output dynamic termination logic |
DE10061945A1 (de) * | 2000-12-13 | 2002-07-18 | Bosch Gmbh Robert | Busschnittstelle und Verfahren zum Ankoppeln eines Busteilnehmers an einen Bus |
US6515516B2 (en) | 2001-01-22 | 2003-02-04 | Micron Technology, Inc. | System and method for improving signal propagation |
TW480817B (en) * | 2001-03-15 | 2002-03-21 | Himax Opto Electronics Corp | Data transmitter |
US6617925B2 (en) | 2001-06-14 | 2003-09-09 | Nurlogic Design, Inc. | Method and apparatus for gain compensation and control in low voltage differential signaling applications |
US7362818B1 (en) * | 2001-08-30 | 2008-04-22 | Nortel Networks Limited | Amplitude and phase comparator for microwave power amplifier |
US6525559B1 (en) | 2002-04-22 | 2003-02-25 | Pericom Semiconductor Corp. | Fail-safe circuit with low input impedance using active-transistor differential-line terminators |
US6788116B1 (en) * | 2002-07-26 | 2004-09-07 | National Semiconductor Corporation | Low voltage differential swing (LVDS) signal driver circuit with low PVT sensitivity |
US6771097B1 (en) * | 2003-04-22 | 2004-08-03 | Broadcom Corporation | Series terminated CMOS output driver with impedance calibration |
TW200522761A (en) * | 2003-12-25 | 2005-07-01 | Rohm Co Ltd | Audio device |
JP2005303830A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Renesas Technology Corp | 差動出力回路 |
US7248636B2 (en) * | 2004-04-20 | 2007-07-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Systems and methods for adjusting an output driver |
US7057425B2 (en) * | 2004-05-25 | 2006-06-06 | Avago Technologies General Ip Pte. Ltd. | Propagation of a dynamic signal to a quasi-differential receiver biased by an ungrounded driver-side bias signal |
US7365570B2 (en) * | 2005-05-25 | 2008-04-29 | Micron Technology, Inc. | Pseudo-differential output driver with high immunity to noise and jitter |
JP2007336119A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Nec Electronics Corp | 半導体装置、及びインピーダンス制御方法 |
US7733118B2 (en) * | 2008-03-06 | 2010-06-08 | Micron Technology, Inc. | Devices and methods for driving a signal off an integrated circuit |
US7750666B2 (en) * | 2008-09-15 | 2010-07-06 | Integrated Device Technology, Inc. | Reduced power differential type termination circuit |
US8610456B2 (en) | 2011-09-23 | 2013-12-17 | Qualcomm Incorporated | Load detecting impedance matching buffer |
US9768774B2 (en) * | 2014-06-30 | 2017-09-19 | Fujitsu Limited | Impedance matching driver |
JP6807642B2 (ja) | 2016-01-08 | 2021-01-06 | ザインエレクトロニクス株式会社 | 送信装置 |
CN110708056B (zh) * | 2019-10-11 | 2023-01-17 | 湖南国科微电子股份有限公司 | 一种输入缓冲电路和输入缓冲方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5134311A (en) * | 1990-06-07 | 1992-07-28 | International Business Machines Corporation | Self-adjusting impedance matching driver |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4034043A1 (de) * | 1990-10-26 | 1992-04-30 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Schaltungsanordnung zur bereitstellung eines ausgangsstromes fuer einen datentreiber |
US5296756A (en) * | 1993-02-08 | 1994-03-22 | Patel Hitesh N | Self adjusting CMOS transmission line driver |
TW239239B (de) * | 1993-07-14 | 1995-01-21 | Philips Electronics Nv | |
US5621335A (en) * | 1995-04-03 | 1997-04-15 | Texas Instruments Incorporated | Digitally controlled output buffer to incrementally match line impedance and maintain slew rate independent of capacitive output loading |
US5559441A (en) * | 1995-04-19 | 1996-09-24 | Hewlett-Packard Company | Transmission line driver with self adjusting output impedance |
US5811984A (en) * | 1995-10-05 | 1998-09-22 | The Regents Of The University Of California | Current mode I/O for digital circuits |
US5977796A (en) * | 1997-06-26 | 1999-11-02 | Lucent Technologies, Inc. | Low voltage differential swing interconnect buffer circuit |
-
1996
- 1996-11-12 DE DE19646684A patent/DE19646684C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-11 WO PCT/EP1997/006280 patent/WO1998021859A2/en active Application Filing
- 1997-11-11 AU AU54811/98A patent/AU5481198A/en not_active Abandoned
- 1997-11-11 JP JP52217298A patent/JP2001503943A/ja active Pending
- 1997-11-11 TW TW086116946A patent/TW416184B/zh not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-05-10 US US09/307,785 patent/US6201405B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5134311A (en) * | 1990-06-07 | 1992-07-28 | International Business Machines Corporation | Self-adjusting impedance matching driver |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
De HON et al.: Automatic Impedance Control. In: IEEE International Solid-State Circuits Conference 1993, TP 10.7, S.164-165 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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