TW202119405A - 通用序列匯流排切換電路與相關的電子裝置 - Google Patents

通用序列匯流排切換電路與相關的電子裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202119405A
TW202119405A TW109102626A TW109102626A TW202119405A TW 202119405 A TW202119405 A TW 202119405A TW 109102626 A TW109102626 A TW 109102626A TW 109102626 A TW109102626 A TW 109102626A TW 202119405 A TW202119405 A TW 202119405A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
multiplexer
switch
voltage
coupled
control signals
Prior art date
Application number
TW109102626A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI739292B (zh
Inventor
印凱源
吳文斌
陳力輔
陳柏羽
Original Assignee
瑞昱半導體股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 瑞昱半導體股份有限公司 filed Critical 瑞昱半導體股份有限公司
Publication of TW202119405A publication Critical patent/TW202119405A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI739292B publication Critical patent/TWI739292B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
    • G06F13/4004—Coupling between buses
    • G06F13/4022—Coupling between buses using switching circuits, e.g. switching matrix, connection or expansion network
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
    • G06F13/4063—Device-to-bus coupling
    • G06F13/4068—Electrical coupling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4282—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2213/00—Indexing scheme relating to interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F2213/0042—Universal serial bus [USB]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Information Transfer Systems (AREA)

Abstract

一種通用序列匯流排切換電路包含第一多工器、第二多工器與電壓調變電路。第一多工器用於依據多個第一控制訊號將多個第一資料訊號分配至多個傳輸路徑。第二多工器透過多個傳輸路徑耦接於第一多工器，用於依據多個第二控制訊號將第二資料訊號分配至多個傳輸路徑。電壓調變電路耦接於第一與第二多工器，用於將第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最大電壓設置為低於或等於多個第二控制訊號的最大電壓，或者將第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最小電壓設置為高於或等於多個第二控制訊號的最小電壓。多個第一資料訊號與第二資料訊號的通訊協定不同。

Description

通用序列匯流排切換電路與相關的電子裝置
本揭示文件有關一種具有通用序列匯流排傳輸介面的電子裝置，尤指一種適用於影像連接埠替代模式的電子裝置與切換電路。
C型通用序列匯流排(USB Type-C)具備多工、體積小與正反面可插拔等特性，因而陸續被許多類型的電子裝置所採用。目前，顯示埠(DisplayPort)介面藉由影像連接埠替代模式(DP Alt-Mode)標準成功地與USB Type-C整合，使得USB Type-C具備傳輸資料、影音與電力的多種功能，且有望取代目前紛亂的各種傳輸介面。然而，在影像連接埠替代模式中，電子裝置的USB主控端可能會因為多工器開關漏電問題而誤判外部裝置的連接狀態。
本揭示文件提供一種通用序列匯流排切換電 路，其包含第一多工器、第二多工器與電壓調變電路。第一多工器用於依據多個第一控制訊號將第一多工器接收到的多個第一資料訊號分配至多個傳輸路徑。第二多工器透過多個傳輸路徑耦接於第一多工器，用於依據多個第二控制訊號將第二多工器接收到的第二資料訊號分配至多個傳輸路徑。電壓調變電路耦接於第一多工器與第二多工器，用於將第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最大電壓與最小電壓設置為對應於共模電壓。第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最大電壓低於或等於多個第二控制訊號的最大電壓，或者第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最小電壓高於或等於多個第二控制訊號的最小電壓。多個第一資料訊號與第二資料訊號為依據不同通訊協定所產生。
本揭示文件提供一種電子裝置，其包含通用序列匯流排主控端、顯示埠訊號源、通用序列匯流排切換電路與隔離電路。通用序列匯流排切換電路包含第一多工器、第二多工器與電壓調變電路。第一多工器用於依據多個第一控制訊號將來自顯示埠訊號源的多個第一資料訊號分配至多個傳輸路徑。第二多工器透過多個傳輸路徑耦接於第一多工器，用於依據多個第二控制訊號將來自通用序列匯流排主控端的第二資料訊號分配至多個傳輸路徑。電壓調變電路耦接於第一多工器與第二多工器，用於將第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最大電壓與最小電壓設置為對應於共模電壓。第一多工器接收到的多個第一資料訊 號的最大電壓低於或等於多個第二控制訊號的最大電壓，或者第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最小電壓高於或等於多個第二控制訊號的最小電壓。隔離電路耦接於顯示埠訊號源，且透過電壓調變電路耦接於第一多工器。
本揭示文件提供另一種電子裝置，其包含序列匯流排主控端、顯示埠訊號源、通用序列匯流排切換電路、隔離電路與電壓調變電路。通用序列匯流排切換電路耦接於電壓調變電路，且包含第一多工器和第二多工器。第一多工器用於依據多個第一控制訊號將來自顯示埠訊號源的多個第一資料訊號分配至多個傳輸路徑。第二多工器透過多個傳輸路徑耦接於第一多工器，用於依據多個第二控制訊號將來自通用序列匯流排主控端的第二資料訊號分配至多個傳輸路徑。電壓調變電路用於將第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最大電壓與最小電壓設置為對應於共模電壓。第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最大電壓低於或等於多個第二控制訊號的最大電壓，或者第一多工器接收到的多個第一資料訊號的最小電壓高於或等於多個第二控制訊號的最小電壓。隔離電路耦接於顯示埠訊號源，且透過電壓調變電路耦接於第一多工器。
上述的通用序列匯流排切換電路與電子裝置能於影像連接埠替代模式(DP Alt-Mode)中正確判斷通用序列匯流排裝置端的連接關係。
100、500、600:電子裝置
101:耦合電容
103:USB連接器
110、110A:切換電路
120:顯示埠訊號源
130:USB主控端
140:隔離電路
TX1、TX2:訊號接腳
RX1、RX2:訊號接腳
111:第一多工器
112:第二多工器
113、114:傳輸路徑
115:電壓調變電路
116:第三多工器
117:第四多工器
Vcom:共模電壓
Cta-1~Cta-4:第一控制訊號
Ctb-1~Ctb-2:第二控制訊號
S1~S6:開關
ML0~ML4:主要連接通道
SSTX:超高速差動對
SSRX:超高速差動對
Ra~Rf:電阻
Ca~Cf:電容
Da-1~Da-2:第一資料訊號
Db:第二資料訊號
Dc-1~Dc-2:第三資料訊號
Dd:第四資料訊號
N1~N5:節點
第1圖為根據本揭示文件一實施例的電子裝置簡化後的功能方塊圖。
第2圖為依據本揭示文件另一實施例的電子裝置簡化後的功能方塊圖。
第3圖為依據本揭示文件一實施例的第1圖的電子裝置的等效電路操作示意圖。
第4圖為依據本揭示文件另一實施例的第1圖的電子裝置的等效電路操作示意圖。
第5圖為依據本揭示文件又一實施例的電子裝置簡化後的功能方塊圖。
第6圖為依據本揭示文件又一實施例的電子裝置簡化後的功能方塊圖。
以下將配合相關圖式來說明本揭示文件的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。
第1圖為根據本揭示文件一實施例的電子裝置100簡化後的功能方塊圖。電子裝置100包含通用序列匯流排(Universal Serial Bus，簡稱USB)切換電路110、顯示埠(DisplayPort)訊號源120、USB主控端130與隔離電路140。電子裝置100透過耦合電容101耦接於USB連接器103。USB連接器103包含訊號接腳TX1、TX2、RX1與 RX2，且用於連接一外部裝置(未繪示於第1圖)，其中電子裝置100可以透過USB連接器103與外部裝置進行資料通訊。
在一些實施例中，電子裝置100、耦合電容101與USB連接器103是設置在筆記型電腦、桌上型電腦或是行動裝置中的基板(例如，印刷電路板)上。耦合電容101可以用各種合適種類的電容器來實現，例如積層陶瓷電容器(Multi-layer Ceramic Capacitor，簡稱MLCC)。前述的外部裝置可以是顯示器、攜行電腦塢(Docking Station)或伺服器鑰(Dongle)等等。
在某一實施例中，USB連接器103是C型USB連接器的插座(receptacle)。
在另一實施例中，顯示埠訊號源120和USB主控端130可以分別表示對應的中繼器(Re-driver)。
USB切換電路110包含耦接於顯示埠訊號源120的第一多工器111，以及耦接於USB主控端130的第二多工器112。第一多工器111與第二多工器112用於將來自顯示埠訊號源120與USB主控端130的訊號分配至訊號接腳TX1和TX2，以實現影像連接埠替代模式(DP Alt-Mode)及USB傳輸模式。
此外，電子裝置100還可以包含將來自訊號接腳RX1和RX2的訊號分配至顯示埠訊號源120與USB主控端130的另一USB切換電路。為簡潔起見，該另一切換電路將於後續的段落中配合第2圖另行說明。
第一多工器111包含第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3與第四開關S4。第一開關S1的第一端與第二開關S2的第一端耦接於第一節點N1。第三開關S3的第一端與第四開關S4的第一端耦接於第二節點N2。第一開關S1的第二端與第三開關S3的第二端耦接於第三節點N3。第二開關S2的第二端與第四開關S4的第二端耦接於第四節點N4。第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3與第四開關S4分別依據第一控制訊號Cta-1~Cta-4切換開關狀態。
第一節點N1與第二節點N2分別用於接收來自顯示埠訊號源120的第一資料訊號Da-1與Da-2。第三節點N3與第四節點N4分別耦接於USB切換電路110中的傳輸路徑113與114，且傳輸路徑113與114分別用於耦接訊號接腳TX1和TX2。
第二多工器112包含第五開關S5與第六開關S6。第五開關S5的第一端與第六開關S6的第一端耦接於第五節點N5。第五開關S5的第二端與第六開關S6的第二端分別耦接於傳輸路徑113與114。第五開關S5與第六開關S6分別依據第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2切換開關狀態。第五節點N5用於接收來自USB主控端130的第二資料訊號Db。
實作上，第1圖的第一開關S1、第二開關S2、第三開關S3、第四開關S4、第五開關S5與第六開關S6可以用各種合適種類的N型電晶體來實現，例如場效電晶體或雙極性電晶體。
在本實施例中，顯示埠訊號源120利用主要連 接通道(Main Link Lane)ML1和ML2分別發送第一資料訊號Da-1和Da-2。USB主控端130利用超高速差動對(Super Speed Differential Pair)SSTX發送第二資料訊號Db。其中，顯示埠訊號源120的主要連接通道符合Display Port規範，USB主控端130的超高速差動對符合USB3.x規範。
換言之，第一資料訊號Da-1和Da-2以及第二資料訊號Db可以實作為差動訊號。在一些實施例中，USB切換電路110可以包含兩個第一多工器111以分別處理第一資料訊號Da-1和Da-2的正負相位，且可以包含兩個第二多工器112以分別處理第二資料訊號Db的正負相位。為簡潔起見，本揭示文件中僅以第一資料訊號Da-1和Da-2以及第二資料訊號Db的一種相位(例如，正相位)進行說明。
USB切換電路110還包含耦接於第一節點N1、第二節點N2與第五節點N5的電壓調變電路115。電壓調變電路115用於將共模電壓Vcom提供給輸入至第一節點N1的第一資料訊號Da-1，以及提供給輸入至第二節點N2的第一資料訊號Da-2。因此，第一資料訊號Da-1和Da-2會以共模電壓Vcom為基準來切換電壓準位，使得第一多工器111接收到的第一資料訊號Da-1和Da-2的最大與最小電壓會對應於共模電壓Vcom。
另外，電壓調變電路115也會將共模電壓Vcom提供給輸入至第五節點N5的第二資料訊號Db，使得第二多工器112接收到的第二資料訊號Db的最大與最小電壓會對 應於共模電壓Vcom。
在一些實施例中，共模電壓Vcom為0.3~1.4伏特，第一多工器111接收到的第一資料訊號Da-1、Da-2與第二多工器112接收到的第二資料訊號Db的電壓為0~1.7伏特，亦即第一資料訊號Da-1、Da-2及第二資料訊號Db的振幅為±0.3伏特，且加載在共模電壓Vcom，但本揭示文件不以此為限。共模電壓Vcom可以依據第一多工器111與第二多工器112的實際設計對應地調整，例如依據電晶體的臨界電壓(threshold voltage)或耐壓程度進行調整。
詳細而言，電壓調變電路115包含電阻Ra~Rc。電阻Ra的第一端耦接於第一節點N1；電阻Rb的第一端耦接於第二節點N2；電阻Rc的第一端耦接於第五節點N5。電阻Ra~Rc的第二端皆用於接收共模電壓Vcom。實作上，電阻Ra~Rc可以用金屬線電阻、多晶矽電阻或電晶體電阻來實現。本揭示文件中的電阻符號可以是經戴維寧定理(Thevenin's Theorem)簡化後的等效電路，例如電壓調變電路115可以實作為耦接於主機板上額外的高電壓源與接地端之間的分壓電路，以得到電壓準位介於該高電壓源與該接地端之間的共模電壓Vcom。
隔離電路140包含電容Ca~Cf，其中電容Ca~Cd耦接於顯示埠訊號源120與電壓調變電路115之間，而電容Ce、Cf則耦接於USB主控端130與電壓調變電路115之間。隔離電路140用於隔離第一資料訊號Da-1和Da-2與 第二資料訊號Db中的直流成分。因此，第一資料訊號Da-1和Da-2在通過隔離電路140之後振幅不變，但最大和最小電壓值可以不同。詳細而言，電容Ca的第一端耦接於主要連接通道ML1，電容Ca的第二端透過電壓調變電路115耦接於第一節點N1。電容Cb的第一端耦接於主要連接通道ML2，電容Cb的第二端透過電壓調變電路115耦接於第二節點N2。電容Ce的第一端耦接於超高速差動對SSTX，電容Ce的第二端透過電壓調變電路115耦接於第五節點N5。
第2圖為依據本揭示文件另一實施例的電子裝置100簡化後的功能方塊圖。在本實施例中，電子裝置100還包含USB切換電路110A，且USB切換電路110A包含第三多工器116與第四多工器117。第三多工器116耦接於顯示埠訊號源120的主要連接通道ML0和ML3，且耦接於訊號接腳RX1和RX2。第三多工器116用於將來自訊號接腳RX1和RX2的訊號分配至主要連接通道ML0和ML3。第四多工器117耦接於USB主控端130的超高速差動對SSRX與訊號接腳RX1和RX2之間。第四多工器117用於將來自訊號接腳RX1和RX2的訊號分配至超高速差動對SSRX。
在本實施例中，電壓調變電路115還包含電阻Rd~Rf。電阻Rd耦接於主要連接通道ML0與第三多工器116。電阻Re耦接於主要連接通道ML3與第三多工器116。電阻Rf耦接於超高速差動對SSRX與第四多工器117。電阻Rd和Re用於將第三多工器116輸出的第三資料訊號Dc-1和Dc-2設置為具有對應於共模電壓Vcom的最大與最小電 壓。電阻Rf用於將第四多工器117輸出的第四資料訊號Dd設置為具有對應於共模電壓Vcom的最大與最小電壓。
另外，隔離電路140的電容Cc耦接於主要連接通道ML0與第三多工器116之間；電容Cd耦接於主要連接通道ML3與第三多工器116之間；電容Cf耦接於超高速差動對SSRX與第四多工器117之間。
第3圖為依據本揭示文件一實施例的電子裝置100的等效電路操作示意圖。在本實施例中，電子裝置100操作於影像連接埠替代模式中的四通道模式(DP Alt-Mode for 4 lanes)，且USB連接器103與外部裝置(圖未繪示)為正插。因此，第二開關S2與第三開關S3導通，而第一開關S1、第四開關S4、第五開關S5與第六開關S6關斷。前述之正插例如是USB連接器103中的第一設置通道(Configuration Channel，簡稱CC1，圖未繪示)耦接於外部裝置的下拉電阻(圖未繪示)。
在本實施例中，由於隔離電路140隔絕了來自顯示埠訊號源120的直流成分，第一多工器111接收到的第一資料訊號Da-1和Da-2的最大與最小電壓會對應於電壓調變電路115提供的共模電壓Vcom。第一資料訊號Da-1和Da-2的最小電壓值會高於或等於第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2的最小電壓值。
由於第一多工器111接收到的第一資料訊號Da-1和Da-2的最小電壓值高於或等於第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2的最小電壓值(即第五開關S5和第六開關S6關斷 情況下的電壓值，例如0伏特)，使第五開關S5和第六開關S6的控制端與第二端之電壓差(例如，閘極-源極電壓差)將不高於0伏特。因此，第五開關S5和第六開關S6處於關斷狀態時不會因為傳輸路徑113和114上的第一資料訊號Da-1和Da-2誤導通而產生漏電。
例如，在一實施例中，第一資料訊號Da-1和Da-2為0~1.7伏特，而第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2於0和1.7伏特之間切換。當電子裝置100操作於影像連接埠替代模式中的四通道模式時，即使第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2只能提供0伏特的最小電壓，第五開關S5和第六開關S6的控制端與第二端之電壓差也不會高於0伏特。因此，第五開關S5和第六開關S6不會誤導通。
如此一來，當USB主控端130發出接收端檢測訊號(Rx Detection Signal)Rxd時，接收端檢測訊號Rxd不會經由第二開關S2與第三開關S3而到達顯示埠訊號源。USB主控端130能正確地偵測到高阻抗，並判斷沒有等待連線的外部USB裝置端，進而不會在影像連接埠替代模式中的四通道模式下，錯誤地嘗試與外部USB裝置端進行連線。實作上，USB主控端130會利用超高速差動對SSTX發送接收端檢測訊號Rxd。
第4圖為依據本揭示文件另一實施例的電子裝置100的等效電路操作示意圖。在本實施例中，電子裝置100操作於影像連接埠替代模式中的四通道模式，且USB連接器103與外部裝置(圖未繪示)為反插。因此，第一開關S1 與第四開關S4會導通，而第二開關S2、第三開關S3、第五開關S5與第六開關S6會關斷。前述之反插例如是USB連接器103中的第二設置通道(Configuration Channel，簡稱CC2，圖未繪示)耦接於外部裝置的下拉電阻(圖未繪示)。
相似於第3圖，由於第一多工器111接收到的第一資料訊號Da-1和Da-2的最小電壓值高於或等於第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2的最小電壓值，第五開關S5和第六開關S6不會因為傳輸路徑113和114上的第一資料訊號Da-1和Da-2誤導通而產生漏電。如此一來，接收端檢測訊號Rxd不會經由第一開關S1與第四開關S4而到達顯示埠訊號源120，所以USB主控端130能正確地偵測到高阻抗，並判斷沒有等待連線的外部USB裝置端。
由上述可知，當顯示埠訊號源120和USB主控端130提供過高的共模偏置電壓時，USB切換電路110因為隔離電容的存在，而不會因耐壓不足而受到損壞。另一方面，當顯示埠訊號源120提供過低的共模偏置電壓時，USB切換電路110不會導通錯誤的開關，進而防止USB主控端130誤作動。因此，電子裝置100具有可靠度高的優點。
第5圖為依據本揭示文件一實施例的電子裝置500簡化後的功能方塊圖。電子裝置500的電壓調變電路115設置於USB切換電路110之外。例如，在一實施例中，第一多工器111與第二多工器112是設置於USB切換電路110的封裝殼體(未繪示於第5圖)之內，而電壓調變電路115則位於該封裝殼體之外。
電壓調變電路115可以與顯示埠訊號源120、USB主控端130與隔離電路140設置於同一基板(例如，印刷電路板)。因此，電阻Ra~Rf可以用較多種材料與方法來實現，而不必受限於晶片的製程規範，使得電子裝置500具有設計彈性高的優點。前述電子裝置100的其餘連接方式、元件、實施方式以及優點，皆適用於電子裝置500，為簡潔起見，在此不重複贅述。
第6圖為依據本揭示文件一實施例的電子裝置600簡化後的功能方塊圖。在本實施例中，USB切換電路110的多個開關是以P型電晶體來實現，例如場效電晶體或雙極性電晶體。
在本實施例中，隔離電路140隔絕了來自顯示埠訊號源120的直流成分，且電壓調變電路115會提供0.6~0.9伏特的共模電壓Vcom至USB切換電路110。第一資料訊號Da-1和Da-2的振幅約為±0.3伏特，因此第一多工器111接收到的第一資料訊號Da-1和Da-2可以是0.3~1.2伏特。其中，共模電壓Vcom的範圍可依USB切換電路110的電晶體元件特性進行設計。
為避免第五開關S5和第六開關S6於影像連接埠替代模式的四通道模式中誤導通，第一多工器111接收到的第一資料訊號Da-1和Da-2的最大電壓會低於或等於第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2的最大電壓(即第五開關S5和第六開關S6關斷情況下的電壓值，例如1.2伏特)。另外，第一資料訊號Da-1和Da-2的最小電壓可以高於第二控制訊 號Ctb-1和Ctb-2的最小電壓(即第五開關S5和第六開關S6導通情況下的電壓值，例如0伏特)。
例如，在一實施例中，第一資料訊號Da-1和Da-2是0.3~1.2伏特，而第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2會於1.2和0伏特之間切換。當電子裝置100操作於影像連接埠替代模式中的四通道模式時，即使第二控制訊號Ctb-1和Ctb-2只能提供1.2伏特的最大電壓，第五開關S5和第六開關S6的控制端與第二端之電壓差(例如，閘極-源極電壓差)也不會低於0伏特。因此，第五開關S5和第六開關S6不會誤導通。
如此一來，即使顯示埠訊號源120輸出較高的電壓，第五開關S5和第六開關S6也不會在影像連接埠替代模式中錯誤地導通而產生漏電流。因此，USB主控端130能正確地判斷沒有等待連線的外部USB裝置端。
在某一實施例中，電子裝置600的電壓調變電路115是設置於USB切換電路110的封裝殼體之外。
前述電子裝置100的其餘連接方式、元件、實施方式以及優點，皆適用於電子裝置600，為簡潔起見，在此不重複贅述。
在一些實施例中，USB主控端130提供的電壓範圍適中而不會損壞USB切換電路110。此時，電子裝置100、500與600的電阻Rc和Rf以及電容Ce和Cf可以省略，以縮小整體電路面積。
在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來 指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。
另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。
以上僅為本揭示文件的較佳實施例，凡依本揭示文件請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本揭示文件的涵蓋範圍。
100:電子裝置
101:耦合電容
103:USB連接器
110:切換電路
120:顯示埠訊號源
130:USB主控端
140:隔離電路
TX1、TX2:訊號接腳
RX1、RX2:訊號接腳
111:第一多工器
112:第二多工器
113、114:傳輸路徑
115:電壓調變電路
Vcom:共模電壓
Cta-1~Cta-4:第一控制訊號
Ctb-1~Ctb-2:第二控制訊號
S1~S6:開關
ML0~ML3:主要連接通道
SSTX:超高速差動對
SSRX:超高速差動對
Ra~Rc:電阻
Ca~Cf:電容
Da-1~Da-2:第一資料訊號
Db:第二資料訊號
N1~N5:節點

Claims (10)

  1. 一種通用序列匯流排切換電路，包含：
    一第一多工器，用於依據多個第一控制訊號將該第一多工器接收到的多個第一資料訊號分配至多個傳輸路徑；
    一第二多工器，透過該多個傳輸路徑耦接於該第一多工器，用於依據多個第二控制訊號將該第二多工器接收到的一第二資料訊號分配至該多個傳輸路徑；以及
    一電壓調變電路，耦接於該第一多工器與該第二多工器，用於將該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的一最大電壓與一最小電壓設置為對應於一共模電壓，其中該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的該最大電壓低於或等於該多個第二控制訊號的一最大電壓，或者該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的該最小電壓高於或等於該多個第二控制訊號的一最小電壓；
    其中該多個第一資料訊號與該第二資料訊號為依據不同通訊協定所產生。
  2. 如請求項1所述之通用序列匯流排切換電路，其中該第一多工器包含：
    一第一開關；
    一第二開關，其中該第一開關與該第二開關透過一第一節點耦接於該電壓調變電路；
    一第三開關；以及
    一第四開關，其中該第三開關與該第四開關透過一第 二節點耦接於該電壓調變電路，該第一開關與該第三開關透過一第三節點耦接於該第一傳輸路徑，該第二開關與該第四開關透過一第四節點耦接於該第二傳輸路徑；
    其中該第一開關、該第二開關、該第三開關與該第四開關各自依據該多個第一控制訊號中對應的一者切換開關狀態。
  3. 如請求項2所述之通用序列匯流排切換電路，其中該第二多工器包含：
    一第五開關，其中該第五開關耦接於一第五節點與該第一傳輸路徑之間；以及
    一第六開關，其中該第六開關耦接於該第五節點與該第二傳輸路徑之間；
    其中該第五開關與該第六開關各自依據該多個第二控制訊號中對應的一者切換開關狀態。
  4. 如請求項3所述之通用序列匯流排切換電路，其中該電壓調變電路包含：
    一第一電阻，其中該第一電阻的一第一端耦接於該第一節點；以及
    一第二電阻，其中該第二電阻的一第一端耦接於該第二節點；
    其中該第一電阻的一第二端與該第二電阻的一第二端用於接收該共模電壓。
  5. 如請求項4所述之通用序列匯流排切換電路，其中該電壓調變電路還包含：
    一第三電阻，其中該第三電阻的一第一端耦接於該第五節點，該第三電阻的一第二端用於接收該共模電壓。
  6. 如請求項3所述之通用序列匯流排切換電路，其中若該第一開關、該第二開關、該第三開關、該第四開關、該第五開關與該第六開關是N型電晶體，則該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的該最小電壓高於或等於該多個第二控制訊號的該最小電壓；
    若該第一開關、該第二開關、該第三開關、該第四開關、該第五開關與該第六開關是P型電晶體，則該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的該最大電壓低於或等於該多個第二控制訊號的該最大電壓。
  7. 一種電子裝置，包含：
    一通用序列匯流排主控端；
    一顯示埠(DisplayPort)訊號源；
    一通用序列匯流排切換電路，包含：
    一第一多工器，用於依據多個第一控制訊號將來自顯示埠訊號源的多個第一資料訊號分配至多個傳輸路徑；
    一第二多工器，透過該多個傳輸路徑耦接於該第 一多工器，用於依據多個第二控制訊號將來自該通用序列匯流排主控端的一第二資料訊號分配至該多個傳輸路徑；以及
    一電壓調變電路，耦接於該第一多工器與該第二多工器，用於將該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的一最大電壓與一最小電壓設置為對應於一共模電壓，其中該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的該最大電壓低於或等於該多個第二控制訊號的一最大電壓，或者該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的該最小電壓高於或等於該多個第二控制訊號的一最小電壓；以及
    一隔離電路，耦接於該顯示埠訊號源，且透過該電壓調變電路耦接於該第一多工器。
  8. 如請求項7所述之電子裝置，其中該隔離電路耦接於該通用序列匯流排主控端，且透過該電壓調變電路耦接於該第二多工器。
  9. 如請求項8所述之電子裝置，其中該隔離電路包含：
    一第一電容，該第一電容的一第一端耦接於該顯示埠訊號源，該第一電容的一第二端透過該電壓調變電路耦接於該第一多工器的一第一節點；
    一第二電容，該第二電容的一第一端耦接於該顯示埠 訊號源，該第二電容的一第二端透過該電壓調變電路耦接於該第一多工器的一第二節點，其中該第一節點不同於該第二節點；以及
    一第三電容，該第三電容的一第一端耦接於該通用序列匯流排主控端，該第三電容的一第二端透過該電壓調變電路耦接於該第二多工器。
  10. 一種電子裝置，包含：
    一通用序列匯流排主控端；
    一顯示埠訊號源；
    一電壓調變電路；
    一通用序列匯流排切換電路，耦接於該電壓調變電路，且包含：
    一第一多工器，用於依據多個第一控制訊號將來自顯示埠訊號源的多個第一資料訊號分配至多個傳輸路徑；以及
    一第二多工器，透過該多個傳輸路徑耦接於該第一多工器，用於依據多個第二控制訊號將來自該通用序列匯流排主控端的一第二資料訊號分配至該多個傳輸路徑，其中該電壓調變電路用於將該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的一最大電壓與一最小電壓設置為對應於一共模電壓，其中該第一多工器接收到的該多個第一資料訊號的該最大電壓低於或等於該多個第二控制訊號的一最大電壓，或者該第一 多工器接收到的該多個第一資料訊號的該最小電壓高於或等於該多個第二控制訊號的一最小電壓；以及
    一隔離電路，耦接於該顯示埠訊號源，且透過該電壓調變電路耦接於該第一多工器。
TW109102626A 2019-11-13 2020-01-22 通用序列匯流排切換電路與相關的電子裝置 TWI739292B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911106190.4 2019-11-13
CN201911106190.4A CN112799986B (zh) 2019-11-13 2019-11-13 通用序列总线切换电路与相关的电子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202119405A true TW202119405A (zh) 2021-05-16
TWI739292B TWI739292B (zh) 2021-09-11

Family

ID=75803233

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109102626A TWI739292B (zh) 2019-11-13 2020-01-22 通用序列匯流排切換電路與相關的電子裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11288219B2 (zh)
CN (1) CN112799986B (zh)
TW (1) TWI739292B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI776397B (zh) * 2021-02-22 2022-09-01 創惟科技股份有限公司 多影像輸出系統及其usb集線器

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4791311A (en) * 1987-09-28 1988-12-13 Sprague Electric Company Two-terminal multiplexable sensor
GB9817193D0 (en) * 1998-08-07 1998-10-07 Mitel Semiconductor Ltd Circuits for providing B1-directional data communication
US6351809B1 (en) * 1999-05-14 2002-02-26 Xilinx, Inc. Method of disguising a USB port connection
US6570946B1 (en) * 1999-11-03 2003-05-27 Ericsson, Inc. One-hot decoded phase shift prescaler
US7454586B2 (en) * 2005-03-30 2008-11-18 Intel Corporation Memory device commands
US7346728B1 (en) * 2005-04-18 2008-03-18 Intel Corporation Method and apparatus for a hub capable of being self-powered for use in a USB-compliant system
US8451879B2 (en) * 2007-10-29 2013-05-28 Lightwaves Systems, Inc. High bandwidth data transport system
US8166222B2 (en) * 2008-03-31 2012-04-24 Silicon Laboratories Inc. USB transceiver circuitry including 5 volt tolerance protection
US8179161B1 (en) * 2009-05-05 2012-05-15 Cypress Semiconductor Corporation Programmable input/output circuit
US8799537B1 (en) * 2009-09-25 2014-08-05 Analogix Semiconductor, Inc. Transfer of uncompressed multimedia contents and data communications
CN202602535U (zh) * 2012-03-20 2012-12-12 立锜科技股份有限公司 具有多电源输入端的切换式稳压电路及相关的电源转换器
EP2711843B1 (en) * 2012-09-21 2016-04-06 Nxp B.V. DisplayPort over USB mechanical interface
KR101720890B1 (ko) * 2012-11-30 2017-03-28 인텔 코포레이션 메모리에 대한 기준 전압들을 결정하는 장치, 방법 및 시스템
TWI545441B (zh) * 2014-02-17 2016-08-11 廣達電腦股份有限公司 電腦系統及其通用序列匯流排裝置的偵測方法
US9971719B2 (en) * 2014-12-02 2018-05-15 Mediatek Inc. System and circuit using USB Type-C interface
US10152442B2 (en) * 2015-02-27 2018-12-11 Google Llc Multi-function ports on a computing device
US10061735B2 (en) * 2015-03-06 2018-08-28 Via Technologies, Inc. USB chipset
KR102000416B1 (ko) * 2016-05-09 2019-07-15 스트롱 포스 아이오티 포트폴리오 2016, 엘엘씨 산업용 사물 인터넷을 위한 방법들 및 시스템들
US10228742B2 (en) * 2017-05-18 2019-03-12 Cypress Semiconductor Corporation USB power control analog subsystem architecture
US10353853B1 (en) * 2018-04-11 2019-07-16 Cypress Semiconductor Corporation USB type-C sideband signal interface circuit
US10320180B1 (en) * 2018-04-24 2019-06-11 Cypress Semiconductor Corporation Current control and protection for universal serial bus type-C (USB-C) connector systems
US10381787B1 (en) * 2018-05-21 2019-08-13 Cypress Semiconductor Corporation Voltage protection for universal serial bus type-C (USB-C) connector systems
US11404094B2 (en) * 2018-09-27 2022-08-02 Intel Corporation Transmitter circuitry with N-type pull-up transistor and low output voltage swing

Also Published As

Publication number Publication date
US11288219B2 (en) 2022-03-29
CN112799986B (zh) 2024-03-26
CN112799986A (zh) 2021-05-14
TWI739292B (zh) 2021-09-11
US20210141753A1 (en) 2021-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10719476B2 (en) Apparatus and methods for providing a reconfigurable bidirectional front-end interface
EP3032426B1 (en) System and circuit using usb type-c interface
US9952996B2 (en) Devices and methods for providing concurrent superspeed communication and four-lane displayport communication via a USB type-C receptacle
US10033552B2 (en) Driving data of multiple protocols through a single set of pins
US10866920B2 (en) Method and device for adjusting signal transmission direction in bidirectional ReDriver IC chip
US7840194B2 (en) Transmitting circuit, receiving circuit, interface switching module and interface switching method for SATA and SAS interfaces
US9192052B2 (en) Slot design for flexible and expandable system architecture
US9990321B2 (en) Selectively connecting a port of an electrical device to components in the electrical device
JP6661342B2 (ja) ポート接続回路、ポート接続制御方法、電子機器
CN112041827B (zh) 自动usb主机检测和端口配置方法及装置
JP4039948B2 (ja) Ｕｓｂにおけるデバイスの接続状態の認識
CN211062033U (zh) 测试转接器以及测试设备
TWI739292B (zh) 通用序列匯流排切換電路與相關的電子裝置
US20170293584A1 (en) Cascaded hdmi connectors
CN110554990A (zh) 兼容pcie与sata线路的主板电路
JP2016189164A (ja) 電子機器及び表示装置
CN109565124B (zh) Pcie接口、连接器及终端设备
US9960811B1 (en) DC bias signals isolatable from transmission protocols
CN104202631A (zh) Mhl及usb联合电路、便携式电子设备
CN105700981A (zh) 测试用u盘
US20230273888A1 (en) USB-C Orientation Detection
US11909388B2 (en) Terminal resistance circuit, chip and chip communication device
US11176074B2 (en) Chip and interface conversion device
TWI801972B (zh) 通用介面卡
KR20030022024A (ko) 상이한 유형의 비디오 신호의 스위칭을 개시하도록 설계된자동-감지 장치에 의한 비디오/ｓ-비디오 신호의 확장된스위칭, 및 상기 스위칭을 개시하기 위해서 다른 유형의신호를 통해 한 유형의 신호를 에뮬레이팅하기 위한 장치