TW202414999A - 訊號傳送裝置 - Google Patents

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Abstract

一種訊號傳送裝置，具有一初始訊號穩定機制，包含一驅動器與一旁路電路。該驅動器包含：一第一電流源電路，耦接於一高電壓端與一第一節點之間；一第二電流源電路，耦接於一低電壓端與一第二節點之間；以及一驅動電路，耦接於該第一節點與該第二節點之間。該驅動電路於一訊號輸出操作中，依據該第一節點的一第一偏壓、該第二節點的一第二偏壓與一輸入訊號，輸出一輸出訊號。該旁路電路耦接於該第一節點與該第二節點之間，且並聯於該驅動電路。在該訊號輸出操作開始後以及在該驅動電路輸出該輸出訊號前，該旁路電路導通，以引導一電流從該第一節點流向該第二節點，幫助建立在該訊號輸出操作中的該第一偏壓與該第二偏壓，並穩定該輸出訊號。

Description

訊號傳送裝置
本發明是關於訊號傳送裝置，尤其是關於具有一初始訊號穩定機制的訊號傳送裝置。
當一現行的訊號傳送器要改變它的狀態機以進入一傳送模式時，該訊號傳送器會傳送一特定訊號（例如：低頻週期性訊號（low frequency periodic signal; LFPS））給一訊號接收器，以讓該訊號接收器辨識該特定訊號並據以運作。然而，在該訊號傳送器剛開始傳送該特定訊號時，該特定訊號會不穩定，有時候會由小變大，有時候會由大變小，這容易造成該訊號接收器誤判該特定訊號，使得該訊號傳送器無法收到該訊號接收器的正確回應，進而使得該狀態機無法進入正確的狀態。
本揭露的目的之一在於提供一種訊號傳送裝置，以避免先前技術的問題。
本揭露之訊號傳送裝置的一實施例具有一初始訊號穩定機制，並包含一驅動器與一旁路電路。該驅動器包含一第一電流源電路、一第二電流源電路與一驅動電路。該第一電流源電路耦接於一高電壓端與一第一節點之間；該第二電流源電路耦接於一低電壓端與一第二節點之間；該驅動電路耦接於該第一節點與該第二節點之間，其中該驅動電路用來於一訊號輸出操作中，依據該第一節點的一第一偏壓、該第二節點的一第二偏壓與一輸入訊號，輸出一輸出訊號。該旁路電路耦接於該第一節點與該第二節點之間，並且並聯於該驅動電路。在該訊號傳送裝置開始該訊號輸出操作後以及在該驅動電路輸出該輸出訊號前，該旁路電路導通，以引導一電流從該第一節點流向該第二節點，從而幫助建立在該訊號輸出操作中的該第一偏壓與該第二偏壓，進而讓該驅動電路於輸出該輸出訊號之始，即穩定地輸出該輸出訊號。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
本說明書揭露一種訊號傳送裝置，該訊號傳送裝置具有一初始訊號穩定機制，該機制用來穩定一輸出訊號（例如：低頻週期性訊號（low frequency periodic signal; LFPS））的初始輸出。
圖1顯示本揭露之訊號傳送裝置的一實施例。圖1的訊號傳送裝置100包含一驅動器110與一旁路電路120。該些電路分別說明於接下來的段落。
請參閱圖1。驅動器110包含一第一電流源電路112、一第二電流源電路114與一驅動電路116。第一電流源電路112耦接於一高電壓端V H（例如：一電源供應端VDD）與一第一節點N1之間。第二電流源電路114耦接於一低電壓端V L（例如：一接地端GND）與一第二節點N2之間。驅動電路116耦接於第一節點N1與第二節點N2之間。驅動電路116用來於一訊號輸出操作中，依據第一節點N1的一第一偏壓V BIAS_N1、第二節點N2的一第二偏壓V BIAS_N2與一輸入訊號S IN，輸出一輸出訊號S OUT。
請參閱圖1。旁路電路120耦接於第一節點N1與第二節點N2之間，且並聯於驅動電路110。在訊號傳送裝置100開始該訊號輸出操作後以及在驅動電路116輸出輸出訊號S OUT前，旁路電路120導通，以引導一電流I TX從第一節點N1流向第二節點N2，從而幫助建立在該訊號輸出操作中的第一偏壓V BIAS_N1與第二偏壓V BIAS_N2，進而讓驅動電路116於輸出輸出訊號S OUT之始，即穩定地輸出輸出訊號S OUT。舉例而言，旁路電路120包含M個旁路路徑，該M個旁路路徑的每一路徑耦接於第一節點N1與該第二節點N2之間，用來引導電流I TX從第一節點N1流向第二節點N2，其中該M為正整數，當該M大於一時，該M個旁路路徑並聯連接。值得注意的是，為了省電，在訊號傳送裝置100開始該訊號輸出操作前以及在驅動電路116輸出輸出訊號S OUT後，旁路電路120可以不導通，然此並非本發明的實施限制。旁路電路120之導通狀態可由後述的開關訊號來控制。
圖2顯示圖1之訊號傳送裝置100的一模範實作。請參閱圖1-2，第一電流源電路112與第二電流源電路114均為電流鏡，其架構與運作常見於本技術領域，故該架構與運作的說明在此省略。請參閱圖1-2，輸入訊號S IN為一差動輸入訊號，包含一正端輸入訊號D IN ＋與一負端輸入訊號D IN －；輸出訊號S OUT為一差動輸出訊號，包含一正端輸出訊號D OUT ＋與一負端輸出訊號D OUT －；驅動電路116包含一第一反相電路1162、一第二反相電路1164與一電阻電路1166。第一反相電路1162用來於一第一輸入端接收正端輸入訊號D IN ＋，以及於一第一輸出端輸出負端輸出訊號D OUT －。第二反相電路1164用來於一第二輸入端接收負端輸入訊號D IN －，以及於一第二輸出端輸出正端輸出訊號D OUT ＋。電阻電路1166耦接於該第一輸出端與該第二輸出端之間，包含串聯的二電阻。
請參閱圖1-2。在訊號傳送裝置100開始該訊號輸出操作前，第一電流源電路112不導通高電壓端V H與第一節點N1之間的一第一電流路徑；在訊號傳送裝置100開始該訊號輸出操作前，第二電流源電路114不導通低電壓端V L與第二節點N2之間的一第二電流路徑；在訊號傳送裝置100開始該訊號輸出操作後，第一電流源電路112導通該第一電流路徑；在訊號傳送裝置100開始該訊號輸出操作後，第二電流源電路114導通該第二電流路徑。第一電流源電路112與第二電流源電路114的導通狀態，可分別藉由對第一電流源電路112之閘極電壓Vbp的控制與對第二電流源電路114之閘極電壓Vbn的控制來實現。
請參閱圖1-2。旁路電路包含二個旁路路徑122，每個旁路路徑122耦接於第一節點N1與第二節點N2之間，包含串聯的一第一開關與一第二開關，其中該第一開關依據一開關訊號SW以導通或不導通，該第二開關依據開關訊號SW的反相SWb以導通或不導通。值得注意的是，圖3中，該第一開關為一N型金氧半導體（NMOS）電晶體，該第二開關為一P型金氧半導體（PMOS）電晶體，然此並非本發明的實施限制。另值得注意的是，於其它模範實作中，每個旁路路徑122可以僅有一單一開關（例如：單一個NMOS電晶體或單一個PMOS電晶體），或包含多個相同類型的開關（例如：多個NMOS電晶體或多個PMOS電晶體）。
請參閱圖1。於本發明的一模範實作中，訊號傳送裝置100包含於一系統（未顯示於圖1），該系統發送一信標（beacon）BCN（未顯示於圖1）給訊號傳送裝置100，訊號傳送裝置100依據信標BCN開始該訊號輸出操作，其中訊號傳送裝置100依據信標BCN決定一訊號輸出期間，旁路電路120於一特定期間內導通，該特定期間是在訊號傳送裝置100收到信標BCN後以及在該訊號輸出期間開始前。
於本發明的一模範實作中，前述特定期間是自訊號傳送裝置100收到信標BCN以來的一段預設時間，該段預設時間是固定的或可調的，並可依實作需求而定。舉例而言，如圖3所示，訊號傳送裝置100進一步包含一旁路控制電路300，其包含一延遲電路310、一反相器320與一及閘（AND gate）330。延遲電路310用來延遲信標BCN達該段預設時間，以產生一輸出期間控制訊號BCN DLY，輸出期間控制訊號BCN DLY決定該訊號輸出期間（例如：輸出期間控制訊號BCN DLY處於高準位的期間）。反相器320用來產生輸出期間控制訊號BCN DLY的反相BCN DLY_INV。及閘330用來依據信標BCN以及輸出期間控制訊號BCN DLY的反相BCN DLY_INV，產生一旁路控制訊號BYP CTRL（例如：圖2的開關訊號SW），旁路控制訊號BYP CTRL用來控制旁路電路120的導通狀態。
於本發明的一模範實作中，訊號傳送裝置100於一第一時間點收到信標BCN，該訊號輸出期間於一第二時間點開始，該特定期間是從該第一時間點到該第二時間點。舉例而言，如圖4所示，訊號傳送裝置100進一步包含一旁路控制電路400，其包含一同步電路410、一反相器420與一及閘430。同步電路410用來依據信標BCN、一時脈訊號CLK以及輸出訊號S OUT的一預定頻率FREQ LFPS，產生一輸出期間控制訊號BCN SYNC，該輸出期間控制訊號BCN SYNC決定該訊號輸出期間（例如：輸出期間控制訊號BCN SYNC處於高準位的期間）。反相器420用來產生輸出期間控制訊號BCN SYNC的反相BCN SYNC_INV。及閘430用來依據信標BCN以及輸出期間控制訊號BCN SYNC的反相BCN SYNC_INV，產生一旁路控制訊號BYP CTRL（例如：圖2的開關訊號SW），旁路控制訊號BYP CTRL用來控制旁路電路120的導通狀態。
值得注意的是，申請人之專利申請號111127845（申請日：2022/07/25）的中華民國專利申請案「訊號產生電路」教示了如何實施同步電路410，以同步時脈訊號CLK與輸出訊號S OUT，而這不在本發明的討論範圍內。
請注意，在實施為可能的前提下，本技術領域具有通常知識者可選擇性地實施前述任一實施例中部分或全部技術特徵，或選擇性地實施前述複數個實施例中部分或全部技術特徵的組合，藉此增加本發明實施時的彈性。
綜上所述，本揭露的訊號傳送裝置能夠藉由一旁路電路的導入與控制，穩定一輸出訊號的初始輸出。
雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。
100:訊號傳送裝置 110:驅動器 120:旁路電路 112:第一電流源電路 114:第二電流源電路 116:驅動電路 V H:高電壓端 N1:第一節點 V L:低電壓端 N2:第二節點 V BIAS_N1:第一偏壓 V BIAS_N2:第二偏壓 S IN:輸入訊號 S OUT:輸出訊號 I TX:電流 1162:第一反相電路 1164:第二反相電路 1166:電阻電路 D IN ＋:正端輸入訊號 D OUT －:負端輸出訊號 D IN －:負端輸入訊號 D OUT ＋:正端輸出訊號 Vbp:第一電流源電路的閘極電壓 Vbn:第二電流源電路的閘極電壓 SW:開關訊號 SWb:開關訊號的反相 300:旁路控制電路 310:延遲電路 320:反相器 330:及閘 BCN:信標 BCN DLY:輸出期間控制訊號 BCN DLY_INV:輸出期間控制訊號的反相 BYP CTRL:旁路控制訊號 400:旁路控制電路 410:同步電路 420:反相器 430:及閘 CLK:時脈訊號 FREQ LFPS:輸出訊號的預定頻率 BCN SYNC:輸出期間控制訊號 BCN SYNC_INV:輸出期間控制訊號的反相
［圖1］顯示本揭露之訊號傳送裝置的一實施例； ［圖2］顯示圖1之訊號傳送裝置的一模範實作； ［圖3］顯示於一模範實作中圖1的訊號傳送裝置所包含的一旁路控制電路；以及 ［圖4］顯示於另一模範實作中圖1的訊號傳送裝置所包含的一旁路控制電路。
100:訊號傳送裝置
110:驅動器
120:旁路電路
112:第一電流源電路
114:第二電流源電路
116:驅動電路
VH:高電壓端
N1:第一節點
VL:低電壓端
N2:第二節點
VBIAS_N1:第一偏壓
VBIAS_N2:第二偏壓
SIN:輸入訊號
SOUT:輸出訊號
ITX:電流

Claims (10)

  1. 一種訊號傳送裝置，具有一初始訊號穩定機制，該訊號傳送裝置包含： 一驅動器，包含： 一第一電流源電路，耦接於一高電壓端與一第一節點之間； 一第二電流源電路，耦接於一低電壓端與一第二節點之間；以及 一驅動電路，耦接於該第一節點與該第二節點之間，該驅動電路用來於一訊號輸出操作中，依據該第一節點的一第一偏壓、該第二節點的一第二偏壓與一輸入訊號，輸出一輸出訊號；以及 一旁路電路，耦接於該第一節點與該第二節點之間，並且並聯於該驅動電路，其中在該訊號傳送裝置開始該訊號輸出操作後以及在該驅動電路輸出該輸出訊號前，該旁路電路導通，以引導一電流從該第一節點流向該第二節點，從而幫助建立在該訊號輸出操作中的該第一偏壓與該第二偏壓，進而讓該驅動電路於輸出該輸出訊號之始，即穩定地輸出該輸出訊號。
  2. 如請求項1之訊號傳送裝置，其中在該訊號傳送裝置開始該訊號輸出操作前以及在該驅動電路輸出該輸出訊號後，該旁路電路不導通。
  3. 如請求項1之訊號傳送裝置，其中該旁路電路包含： M個旁路路徑，該M個旁路路徑的每一路徑耦接於該第一節點與該第二節點之間，包含至少一開關，其中該至少一開關依據一開關訊號以導通或不導通，該M為正整數。
  4. 如請求項3之訊號傳送裝置，其中該M大於一，該M個旁路路徑並聯連接。
  5. 如請求項3之訊號傳送裝置，其中該至少一開關包含串聯的一第一開關與一第二開關，該第一開關依據該開關訊號以導通或不導通，該第二開關依據該開關訊號的一反相以導通或不導通，該第一開關為一N型金氧半導體（NMOS）電晶體，該第二開關為一P型金氧半導體（PMOS）電晶體。
  6. 如請求項1之訊號傳送裝置，其中該訊號傳送裝置依據一信標開始該訊號輸出操作，該訊號傳送裝置依據該信標決定一訊號輸出期間，該旁路電路於一特定期間內導通，該特定期間是在該訊號傳送裝置收到該信標後以及在該訊號輸出期間開始前。
  7. 如請求項6之訊號傳送裝置，其中該特定期間是自該訊號傳送裝置收到該信標以來的一段預設時間，該段預設時間是固定的或可調的。
  8. 如請求項7之訊號傳送裝置，進一步包含一旁路控制電路，該旁路控制電路包含： 一延遲電路，用來延遲該信標達該段預設時間，以產生一輸出期間控制訊號，該輸出期間控制訊號決定該訊號輸出期間； 一反相器，用來產生該輸出期間控制訊號的一反相；以及 一及閘，用來依據該信標以及該輸出期間控制訊號的該反相，產生一旁路控制訊號，該旁路控制訊號用來控制該旁路電路的一導通狀態。
  9. 如請求項6之訊號傳送裝置，其中該訊號傳送裝置於一第一時間點收到該信標，該訊號輸出期間於一第二時間點開始，該特定期間是從該第一時間點到該第二時間點。
  10. 如請求項9之訊號傳送裝置，進一步包含一旁路控制電路，該旁路控制電路包含： 一同步電路，用來依據該信標、一時脈訊號以及該輸出訊號的一預定頻率產生一輸出期間控制訊號，該輸出期間控制訊號決定該訊號輸出期間； 一反相器，用來產生該輸出期間控制訊號的一反相；以及 一及閘，用來依據該信標以及該輸出期間控制訊號的該反相，產生一旁路控制訊號，該旁路控制訊號用來控制該旁路電路的一導通狀態。
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