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VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Patentanmeldung steht in Beziehung zu
der gleichzeitig eingereichten US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
09/239,624 (Anwaltsakte 042390.P6877) mit dem Titel "Voltage Regulator" von M. Beck, eingereicht
am 28. Januar 1999 und auf den Zedenten der vorliegenden Erfindung übertragen,
die in diese Beschreibung durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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HINTERGRUND
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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf die Hochgeschwindigkeitssignalübertragung oder Hochgeschwindigkeitskommunikationen,
wie beispielsweise in einem Rechner- oder Computersystem.
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Hintergrundinformationen
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Wie es gut bekannt ist, werden heutzutage
in einem Computersystem für
die Signalübermittlung, die
beispielsweise zwischen der Computerperipherie und dem Host-Computer
erfolgen soll, Signale gesendet, die mit einer vorgegebenen Spezifikation oder
mit einem Protokoll kompatibel sind. Dies ist wünschenswert, da es die Interoperabilität zwischen beispielsweise
von verschiedenen Herstellern hergestellten Bauelementen verbessert.
Eine derartige Spezifikation ist die gut bekannte Universal-Serial-Bus-Spezifikation,
Version 1.0, die von USB-IF, 2111 NE 25th Ave.,
MS-JF2-51, Hillsboro, OR 97124 erhältlich ist (im folgenden als "Standard-USB") bezeichnet. Die
aktuelle Version der Spezifikation bezieht sich auf Signale, die
bei einer niedrigen Geschwindigkeit, 1,5 Megabit pro Sekunde, oder
bei einer vollen Geschwindigkeit, 12 Megabit pro Sekunde, übermittelt
werden. Mit Erhöhungen
der Geschwindigkeit von Mikroprozessoren und der Anzahl und Geschwindigkeit
der Peripherieeinrichtungen jedoch wurde es wünschenswert, daß diese
Signalübertragung
bei noch höheren
Signalraten erfolgt. Zusätzlich
zu diesem Wunsch nach einer Hochgeschwindigkeitssignalisierung ist
es außerdem
wünschenswert, daß neue Rechner-
oder Computersysteme die Fähigkeit
enthalten, herkömmliche
Systeme zu verstehen oder mit ihnen zu kommunizieren, die bei den
zuvor existierenden Signalisierraten oder Signalisierraten geringerer
Geschwindigkeit betrieben werden. Folglich ist es wünschenswert,
einen Prozeß oder eine
Technik zum Kommunizieren bei hohen Geschwindigkeiten zu haben,
wenn diese Fähigkeit
vorhanden ist, während
die Fähigkeit
zum Kommunizieren bei geringen oder Stand-der-Technik-Geschwindigkeiten
beibehalten wird, um eine Abwärtskompatibilität aufrechtzuerhalten.
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ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG
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Kurz gesagt, enthält gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine integrierte Schaltung: einen Sendeempfänger, der
in der Lage ist, mit der Standard-Universal-Serial-Bus(USB)-Spezifikation
kompatible Signale zu senden und zu empfangen. Der Sendeempfänger ist
ferner in der Lage, Signale bei einer höheren Frequenz als die der
mit der Standard-USB-Spezifikation kompatiblen Signale zu senden
und zu empfangen. Der Sendeempfänger
ist ferner in der Lage, sich selbst zum Senden und Empfangen der
höherfrequenten
Signale oder der Standard-USB-Signale zu konfigurieren.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Der als die Erfindung angesehene
Gegenstand wird genau ausgeführt
und klar beansprucht in den abschließenden Abschnitten dieser Spezifikation.
Jedoch kann die Erfindung sowohl hinsichtlich der Organisation als
auch des Betriebsverfahrens zusammen mit ihren Aufgaben, Merkmalen
und Vorteilen am besten verstanden werden durch Bezugnahme auf die
folgende detaillierte Beschreibung, wenn diese zusammen mit den
beigefügten
Zeichnungen gelesen wird, in welchen:
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1 eine
schematische Darstellung ist, welche Teile von Ausführungsbeispielen,
beispielsweise zweier integrierter Schaltungen gemäß der vorliegenden
Erfindung, veranschaulicht, wobei die integrierten Schaltungen durch
ein Kabel gekoppelt sind; und
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2 ein
Schaltbild ist, das ein Ausführungsbeispiel
der Treiber veranschaulicht, die beispielsweise bei einer der integrierten
Schaltungen gemäß 1 benutzt werden können.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In der folgenden detaillierten Beschreibung werden
zahlreiche spezielle Details angegeben, um ein besseres Verständnis der
Erfindung zu erreichen. Für
Fachleute ist es jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung
auch ohne diese speziellen Details ausgeführt werden kann. An anderen
Stellen werden gut bekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten und Schaltungen
nicht im Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht
zu verdecken.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel 100 zeigt,
das Teile der Ausführungsbeispiele
zweier integrierter Schaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung
veranschaulicht. Das Ausführungsbeispiel 100 umfaßt die integrierten Schaltungen 200 und 205,
obwohl die Erfindung diesbezüglich
in ihrem Umfang nicht eingeschränkt
ist. Diese integrierten Schaltungen können in einer Vielzahl von
Systemen enthalten oder aufgenommen sein, beispielsweise, ohne eine
Beschränkung
darauf, in einem Host-Computer und in einer Peripherieeinrichtung
in Kommunikation mit dem Host-Computer. Wie es in 1 veranschaulicht ist, sind diese integrierten
Schaltungen über
ein, Kabel 110 gekoppelt, welches in diesem Kontext als Übertragungsleitung
wirkt. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel ist das Kabel 110 eine
verdrillte Zweidrahtkupferleitung, obwohl die Erfindung in ihrem
Umfang diesbezüglich
nicht eingeschränkt
ist. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
ist die integrierte Schaltung 205 ein Stromauf-Sendeempfänger, und die
integrierte Schaltung 200 ist ein Stromab-Sendeempfänger. In
diesem Kontext sendet der Stromauf-Sendeempfänger Kommunikationssignale
zu dem Stromab-Sendeempfänger,
wie beispielsweise aus einem Host zu einer Peripherieeinrichtung,
wie es oben erwähnt
wurde, obwohl die Erfindung diesbezüglich in ihrem Umfang nicht
eingeschränkt
ist. Es sei darüber
hinaus angemerkt, daß diese
Definition des stromauf und stromab die bei der zuvor genannten
Standard-USB-Spezifikation benutzte Lösung umkehrt.
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Die veranschaulichten Sendeempfänger sind
in der Lage, bei einer geringen Geschwindigkeit, das heißt bei 1,5
Megabit pro Sekunde, und bei voller Geschwindigkeit, das heißt 12 Megabit
pro Sekunde, bei einem Standard-USB-Sendeempfänger sowie bei einer höheren Geschwindigkeit
zu kommunizieren. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel beträgt die Geschwindigkeit
des Hochgeschwindigkeitssignals 125 Megabit pro Sekunde, obwohl
die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht eingeschränkt ist.
Folglich ist bei niedriger und voller Geschwindigkeit die Betriebsweise
dieses Ausführungsbeispiels bezüglich der
Signale im wesentlichen identisch den standard-USB-kompatiblen Bauelementen
oder Sendeempfängern.
Wie jedoch detaillierter im folgenden erläutert werden soll, ist der
Sendeempfänger selbst-konfigurierbar
dahingehend, daß er
in der Lage ist, in einem Hochgeschwindigkeitsmodus sowie bei einem
Modus geringer oder voller Geschwindigkeit betrieben zu werden.
Um dies bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel auszuführen, konfiguriert der
Sendeempfänger
sich selbst zwischen zwei Architekturen, einer Standard-Architektur
und einer Hochgeschwindigkeitsarchitektur. Die zusätzliche Schaltung
für die
Hochgeschwindigkeitsarchitektur ist für die Schaltung, die in einer
mit der Standard-USB-Spezifikation
kompatiblen Weise arbeitet, transparent.
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Wie es gut bekannt ist, werden beim
Standard-USB Spannungsmodustreiber mit einem seriellen Abschluß am nahen
Ende (near end series termination) benutzt. Ein Grund, weshalb diese
Lösung
bei einer Hochgeschwindigkeitsoperation unerwünscht ist, beruht auf der elektromagnetischen
Störung
(Interferenz), die durch einen Spannungsmodustreiber erzeugt würde, der
rail-to-rail bei einer relativ hohen Geschwindigkeit, wie beispielsweise
in der Größenordnung
von 125 Megabit pro Sekunde, betrieben wird. Ein relativ großer Signalhub
innerhalb einer kurzen Zeitdauer aufgrund der hohen Frequenz kann
einen unerwünschten
Betrag der Interferenz oder Störung
erzeugen. Folglich wird stattdessen bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
für die
Hochgeschwindigkeitsoperation eine stromgetriebene Schaltung mit
einem parallelen Abschluß am
weiten Ende (far end parallel termination) benutzt, wie im folgenden
detaillierter beschrieben wird. Eine Signalübertragung unter Verwendung
stromgetriebener Signale im Unterschied zu spannungsgetriebenen
Signalen ermöglicht
einen geringeren, besser kontrollierbaren Signalhub sowie Differenzsignale.
Ein weiterer Vorteil des in 1 veranschaulichten
Sendeempfängerausführungsbeispiels
besteht darin, daß der
Energieverbrauch des Sendeempfängers
im Hochgeschwindigkeitsmodus bei 125 Megabit pro Sekunde für dieses
spezielle Ausführungsbeispiel
geringer ist als der Energieverbrauch für den Sendeempfänger im
vollgeschwindigkeitsmodus bei 12 Megabit pro Sekunde. Ein Grund
dafür ist,
daß ein
geringerer Spannungssignalhub weniger Energie verbraucht.
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Die Hochgeschwindigkeitsschaltung
bei diesem bestimmten Ausführungsbeispiel
ist nicht nur stromgetrieben, sie benutzt auch einen einseitigen Abschluß (single
side termination). Darüber
hinaus ist der Abschluß bei
diesem speziellen Ausführungsbeispiel
asymmetrisch. Insbesondere wird ein Abschluß am weiten Ende (far end termination)
benutzt, wenn stromab kommuniziert wird, wohingegen ein Abschluß am nahen
Ende (near end termination) benutzt wird, wenn stromauf kommuniziert
wird. Eine Kommunikation erfolgt stromauf, weil das Kabel oder der
Bus bidirektional ist. Folglich besteht ein Vorteil dieser Lösung darin,
daß sie
gegenüber
alterna tiven Lösungen
weniger zusätzliche
Pins benutzt, um den Abschluß auszuführen.
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Wie es in 1 veranschaulicht ist, arbeitet der Empfänger 120 als
Niedriggeschwindigkeits- und Vollgeschwindigkeitsempfänger, wohingegen
die Treiber 130 bzw. 140 als Vollgeschwindigkeits-
und Niedriggeschwindigkeitstreiber arbeiten. Selbstverständlich könnte 120 auch
aus zwei Empfängern
bestehen. Die Stromab-Konfiguration ist insofern ähnlich,
als der Empfänger 220 als
Vollgeschwindigkeitsempfänger
und Niedriggeschwindigkeitsempfänger arbeitet,
während 230 und 240 als
Vollgeschwindigkeits- und Geringgeschwindigkeitstreiber arbeiten. Wiederum
könnte 220 ebensogut
aus zwei Empfängern
bestehen. Wie es veranschaulicht ist, hat die Schaltung die Eigenschaft,
mit der Standard-USB-Spezifikation kompatibel zu sein, und sie enthält die geeigneten
Abschlüsse,
so daß ein
befriedigender Betrieb stattfinden kann. Wenn folglich dieses Sendeempfängerausführungsbeispiel
entweder stromauf oder stromab mit einem Sendeempfänger kommuniziert,
der keine Hochgeschwindigkeitsfähigkeit
aufweist, könnte
ein Geringgeschwindigkeits- oder Vollgeschwindigkeitsbetrieb benutzt
werden. Ebenso enthält
dieses Sendeempfängerausführungsbeispiel
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das in 1 veranschaulicht
ist, eine Hochgeschwindigkeitsschaltung, so daß eine Hochgeschwindigkeitskommunikation
benutzt werden kann, wenn mit einem Sendeempfänger kommuniziert wird, der
in gleicher Weise eine ähnliche
Hochgeschwindigkeitsfähigkeit
hat. Folglich kann ein Bezugnehmen auf den Stromauf-Hochgeschwindigkeitssendeempfänger, Hochgeschwindigkeitsempfänger 150 und
Hochgeschwindigkeitstreiber 160 und 170, benutzt
werden, während
bei dem Stromab-Hochgeschwindigkeitssendeempfänger der Hochgeschwindigkeitsempfänger 250 und
die Hochgeschwindigkeitstreiber 260 und 265 benutzt
werden können.
In ähnlicher Weise
enthält
der Hochgeschwindigkeitsabschnitt der Schaltung eine Spannungsquelle,
bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
die Spannungsquelle 180 bei dem Stromauf-Sendeempfänger und
die Spannungs quelle 270 bei dem Stromab-Sendeempfänger, wie
es bei diesem Ausführungsbeispiel
in 1 veranschaulicht
ist. Diese Spannungsquellen können
typischerweise Bandlückenschaltungen
umfassen, obwohl die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht
beschränkt
ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
enthält
der Stromab-Sendeempfänger einen
Spannungsregler 275, der im folgenden detaillierter beschrieben
wird.
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Wenn eine Kommunikation aus dem Stromauf-Sendeempfänger zu
dem Stromab-Sendeempfänger
erfolgt, wird ein Abschluß am
weiten Ende (far end termination) benutzt. Dies erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel,
weil der Regler 275 stromab im Hochgeschwindigkeitsmodus
betrieben wird, und der Regler 275 folglich für den Stromab-Sendeempfänger als
eine relativ geringe Impedanz in Reihe mit extern angelegten Widerständen 310 und 320 erscheint.
Wie es veranschaulicht ist, schaffen unter der Annahme, daß das Kabel 110 bei
diesem Ausführungsbeispiel
eine 900hm-Impedanz aufweist, wie dies beispielsweise ein verdrilltes
Leitungspaar von Kupferdrähten
hat, die Widerstände 310 und 320 einen
gewünschten
Abschluß am
weiten Ende. Selbstverständlich
ist die Erfindung in ihrem Umfang auf diese Widerstände nicht
beschränkt.
Darüber
hinaus könnten
diese Widerstände
alternativ auf dem Chip statt außerhalb vorgesehen sein.
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Wenn andererseits die Kommunikation
aus dem Stromab-Sendeempfänger
zu dem Stromauf-Sendeempfänger
stattfindet, wird ein Abschluß am
nahen Ende (near end termination) benutzt. Folglich schafft der
zuvor beschriebene Abschluß den
gewünschten
Abschluß für Stromab-
und Stromauf-Kommunikationen. Dies ist bei dem speziellen Ausführungsbeispiel
der Fall, weil die Stromauf-Hochgeschwindigkeitstreiber, wie beispielsweise 160 und 170,
tri-state-gepuffert sind und eine relativ hohe Impedanz aufweisen,
während
die Stromauf- Hoch-,
-Voll- und -Niedrig-Geschwindigkeitsempfänger aktiv sind (und folglich
eine hohe Impedanz haben). Folglich wird das aus dem Stromab-Sendeempfänger zu
dem Stromauf-Sendeempfänger
gesendete Signal im Endeffekt zurückreflektiert in folge der hohen
Impedanz des Stromauf-Sendeempfängers.
Jedoch bilden die extern vorgesehenen 45-Ohm-Widerstände 310 und 320 einen
Spannungsteiler mit dem 90-Ohm-Kabel 110, so daß etwa die
Hälfte
der Energie des Signals aus dem Stromab-Sendeempfänger zu dem Stromauf-Sendeempfänger gesendet
wird. Wenn folglich das Signal infolge der gerade beschriebenen
hohen Impedanz stromauf zurückreflektiert
wird, summieren sich das ursprüngliche
und das reflektierte Signal an dem Stromauf-Sendeempfänger, so
daß das
volle Signal an dem Stromauf-Empfänger zur Verfügung gestellt wird.
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Wie zuvor gezeigt, besteht ein weiterer
Aspekt dieses speziellen Ausführungsbeispiels
eines Sendeempfängers
darin, daß der
Sendeempfänger selbst-konfigurierbar
ist. Dieses spezielle Ausführungsbeispiel
hat mehrere verschiedene selbst-konfigurierbare Aspekte, obwohl
die Erfindung in ihrem Umfang nicht darauf beschränkt ist,
sämtliche
dieser Aspekte in einem Ausführungsbeispiel
aufzuweisen. Beispielsweise hat der Sendeempfänger die Fähigkeit, die richtigen Treiber
und Empfänger
ein- und auszuschalten, was von der speziellen Geschwindigkeit der
gewünschten
Operation abhängig
ist. Diese Fähigkeit
ist nicht speziell in 1 veranschaulicht, jedoch
nur, um die vorliegende Erfindung nicht zu verdecken. Es können jedoch
verschiedene Signalisierprotokolle für den Sendeempfänger benutzt
werden, um die gewünschte
Betriebsgeschwindigkeit festzustellen, und dementsprechend die Treiber
und Empfänger
in geeigneter Weise zu konfigurieren. Obwohl die Erfindung in ihrem
Umfang diesbezüglich nicht
eingeschränkt
ist, könnte
beispielsweise ein gegebener Sendeempfänger anfänglich einen Betrieb in einem
Vollgeschwindigkeitsmodus unterstellen und auf eine Anzeige aus
einem anderen Sendeempfänger,
mit welchem er kommuniziert, warten, die anzeigt, ob der andere
Sendeempfänger
eine Hochgeschwindigkeitsfähigkeit
aufweist. wenn dann dieser andere Sendeempfänger anzeigt, daß er eine
Hochgeschwindigkeitsfähigkeit
aufweist, kann der Sendeempfänger
im Vollgeschwindigkeitsmodus seine Kommunikationsgeschwindigkeit
in geeigneter Weise erhöhen.
Selbstverständlich
ist die Erfindung in ihrem Umfang nicht auf diese Technik zum Einrichten einer
Hochgeschwindigkeitskommunikation eingeschränkt. Unabhängig davon, wie dies ausgeführt wird,
ist dann, wenn wir annehmen, daß ein
Sendeempfänger
die Fähigkeit
hat, über
Signalisierprotokolle den geeigneten Betriebsmodus zu bestimmen, dieses
spezielle Sendeempfängerausführungsbeispiel
insoweit selbst-konfigurierbar, als es die richtigen Schaltungskonfigurationen
ankoppeln kann, um die gewünschte
Betriebsgeschwindigkeit auszuführen.
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Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel wird
die Selbst-Konfiguration an dem Stromab-Sendeempfänger ausgeführt, obwohl
die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht eingeschränkt ist. Beispielsweise
könnte
sie stattdessen durch einen Stromauf-Sendeempfänger ausgeführt werden. Ein Vorteil dieser
Lösung
besteht darin, daß die
Bereitstellung der Selbst-Konfigurier-Fähigkeit bei diesem Ausführungsbeispiel
drei zusätzliche
externe Verbindungen benutzt. Folglich kann das Anordnen dieser zusätzlichen
Verbindungen oder Pins bei dem Stromab-Sendeempfänger schließlich die Anzahl zusätzlicher
Pins in einem System reduzieren, da beispielsweise ein Multi-Port-Bauelement,
wie beispielsweise ein Hub, typischerweise einen Stromab-Sendeempfänger und
mehrere Stromauf-Sendeempfänger-
benutzt. Folglich reduziert diese Technik die Anzahl der für diese
Selbst-Konfigurier-Fähigkeit
benutzten zusätzlichen
Pins, da mehrere Stromauf-Sendeempfänger zu
mehreren zusätzlichen
Pins führen
würden,
wenn diese Lösung
benutzt würde.
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Bei dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel
ist ein Aspekt dieser Selbst-Konfigurier-Fähigkeit durch den Schalter 340 und
den Widerstand 330 gezeigt. Wie es bekannt ist, ist ein
Aspekt der Kompatibilität
mit der Standard-USB-Spezifikation
die Bereitstellung eines 1,5 Kiloohm-Hochziehwiderstands, wie beispielsweise
des Widerstands 330, für
den Vollgeschwindigkeitsbetrieb. Folglich kann der Schalter 340 auf
der integrierten Schaltung 200 bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
vorgesehen sein und bei dem Hochgeschwindigkeitsbetrieb geöffnet und
bei dem Vollgeschwindigkeitsbetrieb geschlossen sein. Selbstverständlich ist
die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht beschränkt und
es können
ein zusätzliches
Pin und der Widerstand 330 vermieden werden, wenn stattdessen
eine Stromquelle bereitgestellt wird, die die in der Standard-USB-Spezifikation
spezifizierte Anstiegszeit simuliert, wenn die Verbindung zu einem
Kabel für
den Vollgeschwindigkeitsbetrieb ausgeführt wird. Dies ist in 1 durch eine gepunktete
Linie gezeigt. In diesem Kontext bezieht sich der Begriff "Stromquelle" auf einen Transistor,
der so eingekoppelt ist, daß er
im Betrieb die Schaltungscharakteristika einer Stromquelle nachbildet.
Bei Ausführungsbeispielen, in
welchen diese letztgenannte Lösung
benutzt wird, könnte
der Stromab-Sendeempfänger folglich selbst-konfigurierbar
sein und anstelle von drei externen Verbindungen nur zwei externe
Verbindungen benutzen.
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Wie es in 1 veranschaulicht ist, werden die zwei
externen Verbindungen benutzt, um die zwei Widerstände 310 und 320 anzukoppeln,
die die oben beschriebenen parallelen Abschlüsse zur Verfügung stellen,
obwohl die Erfindung selbstverständlich
in ihrem Umfang diesbezüglich
nicht eingeschränkt
ist. Wie jedoch detaillierter im folgenden beschrieben werden soll,
koppeln diese Pins diese parallelen Abschlüsse mit dem Spannungsregler 275.
Die Bereitstellung eines parallelen Abschlusses am weiten Ende für den Stromauf-Sendeempfänger ist
nur ein Aspekt der Benutzung eines Spannungsreglers 275 bei
diesem speziellen Ausführungsbeispiel.
Wie zuvor beschrieben, stellt der Spannungsregler 275 dann,
wenn er im Betrieb ist, eine relative geringe Impedanz in Reihe
zu den parallelen Abschlußwiderständen 310 und 320 zur
Verfügung.
Jedoch könnte in
einem alternativen Modus der Spannungsregler 275 nicht
mehr als Spannungsregler arbeiten und in diesem Betriebsmodus eine
relativ hohe Impedanz zur Verfügung
stellen. Dieser Betriebsmodus für
den Spannungs regler 275 ist dann wünschenswert, wenn für den Sendeempfänger ein
Vollgeschwindigkeits- oder Niedriggeschwindigkeitbetrieb gewünscht wird, womit
die Selbst-Konfigurierbarkeit des Sendeempfängers unterstützt wird.
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Die Wirkung der Benutzung des Spannungsreglers
auf diese Weise ermöglicht
die beiden verschiedenen Signalisiertechniken oder -modi, die zuvor
beschrieben wurden. Wenn der Spannungsregler im Betrieb ist und
dabei eine relativ geringe Impedanz zur Verfügung stellt, ermöglicht dies
dem Sendeempfänger,
eine Strommodussignalisierung durchzuführen, wie sie zuvor beschrieben
wurde, so daß eine
Hochgeschwindigkeitskommunikation erfolgen kann. Wenn andererseits
der Spannungsregler ausgeschaltet ist und folglich eine relativ
hohe Impedanz zur Verfügung
stellt, gestattet dies, daß eine
Spannungsmodussignalisierung stattfindet, wie sie herkömmlicherweise
beim Standard-USB benutzt wird. Somit ist der Spannungsregler 275 ein
weiterer Aspekt der Selbst-Konfigurierbarkeit bei diesem Sendeempfängerausführungsbeispiel.
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Zusätzlich zu der Fähigkeit,
den parallelen Abschluß abzutrennen
oder zu entkoppeln, wie sie zuvor beschrieben wurde, kann der Spannungsregler 275 außerdem einen
Strom ziehen (sink) und auch hervorbringen (source), wenn eine Hochgeschwindigkeitskommunikation
erfolgt, während
er gleichzeitig einen im wesentlichen konstanten Spannungspegel
aufrechterhält.
Die Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Spannungspegels,
insbesondere über
Masse, ist wünschenswert,
da er den Spannungspegel des Stromab-Sendeempfängers bei einem Spannungspegel
derart hält,
daß ein
Hochgeschwindigkeitsempfänger
befriedigend arbeiten kann. Obwohl die Erfindung in ihrem Umfang
diesbezüglich
nicht eingeschränkt,
wird ein Ausführungsbeispiel
eines solchen Spannungsreglers in der zuvor erwähnten, gleichzeitig eingereichten
Patentanmeldung mit dem Titel "Spannungsregler" (Anwaltsakte 042390.P6877)
von M. Beck, auf den Zedenten der vorliegenden Erfindung übertragen,
beschrieben, welche hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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2 ist
ein Schaltbild, das ein idealisiertes Ausführungsbeispiel der Hochgeschwindigkeitstreiber
für das
Ausführungsbeispiel 205 einer
integrierten Schaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die in 1 gezeigt
ist, veranschaulicht. Diese Treiber entsprechen den Treibern 160 und 170 in 1, obwohl die Erfindung
in ihrem Umfang auf dieses spezielle Ausführungsbeispiel nicht beschränkt ist. Viele
weitere Ausführungsbeispiele
von Hochgeschwindigkeitstreibern könnten in einer integrierten Schaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung benutzt werden. In gleicher Weise unterstellt, wie zuvor beschrieben
wurde, dieses spezielle Ausführungsbeispiel,
das ein Abschluß am
weiten Ende benutzt wird. Wie es in 2 veranschaulicht
ist, weist jeder Hochgeschwindigkeitstreiber bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
zwei geschaltete Stromquellen, die parallel gekoppelt sind, auf.
In diesem Kontext bezieht sich der Begriff "Stromquelle" auf einen Transistor, der so eingekoppelt
ist, daß er
im Betrieb die Schaltungscharakteristika einer Stromquelle nachbildet.
Um eine logische Eins zu signalisieren, wird die Stromquelle in
dem ersten Treiber, die durch die Transistoren 510 und 520 gebildet
wird, eingeschaltet und liefert den Strom zu der verdrillten 90-Ohm-Zweidrahtleitung
und zu den Abschlußwiderständen 310 und 320 bei
diesem speziellen Ausführungsbeispiel.
Die Stromquelle im Treiber 170, die von den Transistoren 270 und 450 gebildet
wird, wird ebenfalls eingeschaltet, womit sie einen Strom aus den
Abschlußwiderständen an
dem Kabel zieht. Um eine logische Null zu signalisieren, bringt
der Treiber 170 einen Strom hervor (source), und der Treiber 160 zieht
(sink) einen Strom. Nimmt man etwa einen 500Millivolt-Signalhub
an, obwohl die Erfindung diesbezüglich
nicht beschränkt
ist, das heißt
den vorgegebenen Spannungspegel des Spannungsreglers 275 plus
oder minus etwa 250 Millivolt, so wird ein Strom von etwa 5,5 Milliampere
benutzt. Um eine elektromagnetische Störung (Interference) zu verringern,
ist es wünschenswert,
daß die
von dem Treiber erzeugten Signale symmetrisch sind, was eine Benutzung
im wesentlichen identischer Treiber wünschenswert macht. Es ist in
gleicher Weise wünschenswert,
die Anstiegs- und Abfallzeiten für
die erzeugten Signale in Übereinstimmung
zu bringen. Es ist folglich wünschenswert,
die die Stromspiegel der Treiber bildenden Transistoren in geeigneter
Weise zu dimensionieren, weil die Größe der Transistoren die Gate-Kapazität beeinflußt, welche
die Signalanstiegs- und -abfallzeiten beeinflußt. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel,
wie es sowohl in 1 als
auch in 2 veranschaulicht
ist, werden zwei Pins für
den Spannungsregler 275 benutzt. Dies schafft die Fähigkeit,
den durch die Widerstände 320 und 310 zur
Verfügung
gestellten parallelen Abschluß abzutrennen
oder zu entkoppeln, wenn es gewünscht
wird, ohne es diesen beiden Widerständen zu ermöglichen, eine Schaltungsschleife
durch den Spannungsregler hindurch zu bilden. Das Versetzen der
Spannungsversorgung in einen Hochimpedanzzustand zum Ausführen des
Vollgeschwindigkeitsbetriebs schaltet somit im Endeffekt die Parallelabschlüsse aus
dem Sendeempfänger
aus, wie es bei diesem Ausführungsbeispiel
gewünscht
ist.
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Während
bestimmte Merkmale der Erfindung in der hier beschriebenen Weise
veranschaulicht worden sind, kommen Fachleuten viele Modifikationen,
Substitutionen, Änderungen
und Äquivalente
in den Sinn. Es ist folglich klar, daß die anhängigen Ansprüche sämtliche
derartigen Modifikationen und Änderungen,
soweit sie im wahren Geist der Erfindung liegen, abdecken sollen.