TW432842B - Output buffer for driving a symmetrical transmission line - Google Patents

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1 432¾ 42 *五、發明説明（1 ) 殍济部中央疗率局ΜX消费合忭杜印议 根據申請專利範圍i的前文，本發明係有關於差動稱傳 輸線的輸出緩衝器。這種輸出緩衝器可從美國專利案號 5,5】9,728知道。 數仏通訊系統係顯示持續增加的複雜度和速度s此種結 果造成了對高資料率的數位資料傳輸的不同系統單元之間 的界面強烈要求。如此的界面應會是有效率的電力，以便 能在合理的限制内能夠保持複雜系統的總功率消耗。 從美國專利案號5,51 9,728可知道採用能在傳輸線上傳送 具向速和低功率之資料的不同信號處理方法。不同信號處 理万法允許將跨在傳輪線上的不同信號振幅保持在低點， 而因此所需的電力係用以傳輸該等信號。從此文件中，它 再者是已知限制在接收器端的傳輸線，爲了要改良信號品 質=此文件還提供用以在預定的位準上保持在對稱傳輸線 上的共從式4壓之裝置。在此文件中，這是藉著將固定的 也"瓦k供給在發射器端上的橋接驅動電路，並將橋接驅動 π路的較低4源供應端與地連接的電阻相串聯而達成：流 經該橋接及此電阻的固定電流會跨在電阻上產生固定的電 壓降’其是當作在傳輸線上的共模式電壓a如果有故功率 設計是可預見，該電蛆便必須具有相當高的値^ 如果無論什麼理由反映發生在傳輸線上，例如由於傳输 線的特性阻抗變化或在接收器端上的不正確結束，來自此 又件所知的輸出緩衝器並不能夠吸收此類反映。理想上， 到達輸出緩衝器上的反映將會反射回接收器，目爲固定的 電孟源會提供輸出緩衝器的非常高輸出阻抗。如此來回反 • -W ' '-4- 本纸張尺度適用中國囡家代夂 ----------—

(請先閱讀背面之ii#事項汗本I .裝 订 漆， .d328 42 *五、發明説明（2 ) A 7 B? 經漭部十央標?局MX消许合作社印装 映特別是在高位元率友傳輪信號的斜面邊緣會受到干擾。 當以高位元率操作的時候，這會限制此類從美國專利案號 5，519，7 2 8所知道的電路。 本發明的目的是要提供差動對稱傳輸線的輸出緩衝器電 路，而此對稱傳輸線能夠以非常高的位元率而以有效功= 的万式操作，而JL能在預定的窄限制内而在傳輸線上保 共模式電壓。根據本發明，此目的是以如申請專利範園第1靖的定 解決。 ' 根據本發明，該輸出緩衝器具有電源供應電路，以供應 具有用以驅動傳輸線所需電力的橋接驅動電路，其間電源 供應電路的工作方式類似於具有源阻抗的電壓源。電源供 應電路的源阻抗及由橋接驅動電路的相對對角〇n狀態所 產生阻抗的總和會選取，以致於輸出緩衝器電路的輸出 丨且本貝上此匹配於傳輸線的特性阻抗。電壓產生器電路 會將較低的電壓源電位偏壓至預定的偏壓位準，爲了要達 成在傳m的意欲共模式位準。理想上，該電壓產生器 電路具有低於特性阻抗的祖抗1想上是傳輸線的共模式 特性阻抗3 根據本發明的輸出緩衝器電路的優點在於能夠與在傳輸 線的發射器端上的傳輪線特錄抗相匹配，而㈣該電歷 羞生器電路能提供由在傳輪線上的接收器所預期的共模式 如果所產生％壓的a;^過低，該輸出緩衝器電路便 能夠匹配傳輸線的不同和共模式特性阻抗。該不同特性阻 -5 - 表紙乐尺度適用中國®家技專（CNS )八4圯格（2彳 (請先閲讀背面之注意事項再免-!5本F: '裝_ 訂 線 A32842 經请部中央標电局K工消资合作社印¾ 五、發明説明（3 ) 抗係出現在對稱傳輸》泉的兩信號導線之間。該共模式特性 陣抗係出現在相對的信號導線和地端之間。 有利的具體實施例是附錄的申請專利範園中提供。 根據本發明的具體實施例，轉出缓衝器電路的電源供應 電路之電壓源電路係包括連接成源級跟隨器的電晶體3在 它的控制端，該電晶體會接收參考電位。該電晶體的源杯 會将权局的電源供應δ位供給橋接驅動電路。較彳氏的 源供應電位是由該電壓產生器電路所提供。 該電壓產生器電路理想上係包括決定在意欲之共模式 準的二極體或一系列連接的二極體，或包括連接成提供 定没-源極電譽的電晶體=例如，此能藉由同時連接電 體的閘極和汲極來達成°如果由該電壓產生器電路所提供 的條麼位準是地端位準，該電壓產生器便可只由電阻成， 根據較佳具體實施例’提供给源級跟隨器電晶體之# 端的參考電位會產生，而與”產生器電路所產生的； 有關=然而，電路能提供用以憤測在 位、及用以控制電壓產生器電路， 欠見 以致於在傳輸上的共模 式位準可接近於意欲的位準。 就優點而言，構成橋接驅動電路 &的成寺電晶體會選 以致於構成對角數橋的電晶體之〇 〇N丨且柷的總和係大 寺\不同特性的線阻抗。此結構 从主 間早，而且在積體 的表面上只需要一點空間。理枸 -· A上’由電壓產生器f 產生電壓的阻抗會選定，以致於 — Z '在硪寺至少—輸出端 電 位 固 晶 組 制 壓 «Ττ*· 取， 約或 電路 路所 和緩 -裝 訂 -6 - 1呔張尺度通用中國S家標4*. CNS ) A4«L#, ( ；]〇χ 2s η 3 28_____ 五、發明説明（4 Α7 Β7 經"#1央標準^,·^;工消资合怍.社印狀 衝器電路的地端之間 '的阻抗會大約或等於傳輸線的共模式 特性阻抗= 根據本發明的較佳具體實施例，該橋接驅動電路係接受 來自供應放大器的電源供應，而供應放大器的輸出級係不 僅適合於流出輸出級的輸出電流，而且適合於流入輸出級 <•輪出U的容許錯誤範圍。具有此能力的輸&級係稱爲 推挽級。具有此種輸出級的供應放大器規定的優點在於它 允許甚至接近理想的電壓源行爲，用以提供具電力的橋接 驅動電路。電阻能在供應放大器和橋接驅動電路之間串 聯，爲了要調整該橋接驅動電路的輸出阻抗。 二2::電壓產生器電路是内建，而當作具有推挽級 器’用以將較低的電源供應電位提供給橋 Ί要驅動’喊路。在此方法中，命化 也達成州出緩衝器電路的工 作戎近線性，即使到& @ # k ^專』盔的反映造成將來自作輪故 的電力暫時提件认妗+技I Τ木目物·名 1 ,、、..。輸出mm m in 在下列各项中’本發明的有利且琳^杂.a y丨a 述。 啣刊’、眩《把例會以附圖來描 圖1a係顯示本發明的第-具體實施例之-般方塊圖， 圖彳b係根據本發明的第一且伞 電路。 ’、μ 她例丨旧顯不輸出緩衝器 圓2 a根據本發明而顯示輪出窄„ 「侧.吸衝盔電路的第_ 例之方塊圖。 】^ —具體H把 圓2 b 係顯示用以會扣产 p'現在兩二具體t施例的圆2中之方塊 圖的電路： Μ /甲之万瑪 (請先閱讀背面之注意事項#^'11:7本頁) -裝. ,1Τ 埭 本纸掁尺度適用中國國家標皁（CN；S } λ^Γ 2IOX 297/V ^ 432842 . A7

iT ---—--—----- *— ------ —_________ 五、發明説明（5 ) 圖2 c係顯示用以實現在第二具體實施例的圖2中之方塊 圖的另一電路： 圖3係顯示解耦合複數輪出緩衝器電路的具體實施例. 及 圖4係顯示圖2 c和3之具體實施例的供應放大器之具髀 實施例。 圖1 a係根據本發明而顯示輸出緩衝器電路的—般方塊 圖。在此方塊圖中，參考數字丨係表示具有輸出端χ和γ 而用以與傳輸線T L連接的橋接驅動電路。參考數字1 1和 ί 2係分別表示橋接驅動電路的較高電源供應端和較低電 源供應端。該等較高和較低電源供應端1 1和丨2係構成样 接驅動電路的電源供應輸入3 D i η係表示用以接收在傳_ 線T L上傳輸數位資科信的信號輸入3根據所要傳輪的 輸入信號之邏輯狀態，該橋接驅動電路I適合於將每個輪 出端X、Y與該等其中之一電源供應端】丨、1 2相連接，以 致根據D i η而跨在輸出端X、Y會出現不同的信號。R ^和 R 1係表示構成橋接驅動電路1的開關元件所固有的阻抗。 參考數字2係表示電源供應電路，用以將電力供應給橋接 驅動電路丨3該電源供應電路2係包括具有源阻抗R s的電 藝源2 1 V s係表示由電壓源2 1所產生的電路。具有源阻 抗R s的電壓原2 1會連接，以便將較高的電源供應電位V u 提供給橋接驅動電路彳1的較高電源供應端1 1，較高的電 源供應電位V u係參考於橋接驅動電路1之較低電源供應輸 入1 2的較低電源供應電位Vf。 / Λ -8- 本纸張尺度適用中國rCNsT^^# ί ί： ΐ

— Ί ^------装------IT------.¾ f請先閱讀背面之注总事^龙.，?,.·*?本IJC 與 如 模 地 傳 路 經濟部中央抒挲局^:工消贤合作社印％ 要 於 五、發明説明（6 ) 參考數2 2係表示所連接的電壓產生器電路，以便將 在輸出端X、Y上的共模式電壓保持在意欲的預定位準3 此電壓產生器電路2 2是與電壓源2 1相連接，並保持提供 给橋接驅動電路1之較低電源供應端丨2的較低電壓源電位 VI ’而實質上是在超過地gnd的預定位準上。 電壓產生器電路2 2係適合於提供所產生而具有低阻抗 Rg的電壓VC0nst。理想上，Ru、的總和會選取， 以便與傳輸線T L的不同特性阻抗相匹配，亦即分別在 X和Y相連接的兩信號導線之間的傳輸線特性阻抗。 此，回到輪出緩衝器的不同信號反映會由輪出緩衝器電 所吸收，而且不會在接收器端造成信號品質降低， R g的選取要使輸出緩衝器電路能夠與傳輸線T l的共 式特性阻抗相配，亦即在傳輸線T L的信號導線和拉 GND之間的特性阻技3對此端而言，Rg能夠選取低於 输線T L的共模式特性阻抗D如此，回到輸出緩衝器電略 的共模式反映會由輪出緩衝器電路所吸收，而且不會在接 收器端造成信號；品質降低。 ' 爲了要將在接收器端的不同信號衰減儘可能倮持較小， 理想上要將輸出緩衝器電路的兩端子χ和γ的共椟式原〜 抗儘可能保持平衡：因此，與R u和R1相比較，理拽上 奸逆壓源2 1的源阻抗R s保持較小，理蜋上，u 心、丄' XV S »]' R u ' R 1、和R s總和的丨5 % 3 圖1 b係根據本發明的第一具體f施列而顯示輪出 器電路= ^ ^ 本.¾¾尺度適用仝國阀家標车（C\.S ) {請先閱讀背而之注意事項再^¾木F-)

A7 Βτ A328- 五、發明説明（7 在此圖中，A和B係表用以分別接收數位資料信號Dij] 和DU反信號的輸入端。N3至N6係表示連接構成橋接驅 動電路的N型金屬氧化丰導體（NM〇s)電晶體5電晶體n3 和N 6係形成第一對角的此橋接驅動電路，而電晶體N 5和 N 4係形成第二對角的橋接驅動電路。電晶體N 3和N 5的 汲極係彼此連接，以構成橋接驅動電路的較高電源供應端 1 1。電晶體N 4和N 6的源極係彼此相連接，以構成橋接驅 動電路的較低電源供應端1 2。電晶體Ν 3的源極是與電晶 體Ν 4的没極和橋接驅動電路的輸出端X相連接。電晶體 Μ 5的源極和電晶體ν 6的汲極係彼此相連接，並與橋接驅 動電路的輸出端γ連接。由在國丨b的不同特性阻抗的符號 所表示的傳輸線T L係連接跨在輸出端X和Y。電晶體N 3 和Ν ό的閘極係彼此連接，並與輸入端a相連接。電晶體 N 5和N 4的閘極係彼此連接，並與輪入端b相連接。 N 9係表示閘極和；及描相迪接，並與橋接驅動電路的較 低電源供應端i 2相連接的NMOS電晶體。電晶體n 9的源 極是與地端G N D相連接 N 2係表示如同源級跟隨器所連接的電晶體3電晶體n 2 的源柽是與橋接驅動電路丨的較高電源供應端丨1相連接。 電晶體N 2的没極是與外部瑞Vext相連接1用以接收輸出 級的供應電壓。在替代的方式中1電晶體N 2的汲極能夠 與輸出緩衝器電路的正供應電壓V c c相連接。外部端vext 供應的優點在於較丨氐供應電壓Vext的應用會減少在n 2所 消耗的電力。提供給Vext的較低供應電壓能夠以複數信號 • j II---------^------1T------攻： (請先閱讀背面之注急事邛再.h..1·;本I ) 經漪部中央標沭局Π工消费合作社印聚 ,-10- Λ32Β 42 . a? ____________ΕΊ 五、發明説明（8 ) ' ~~~' 通道的複數輸出緩衝、器電路之有效電力方式產生。 II係表示提供固定電流cn的固定電流源。固定電流源 II的一端子是與vcc相連接3 n的另—端是與NM〇s電晶 體N1的汲極和閘極1NM0S電晶體N2的閘極相連接3電 晶體N 1的源極是與電阻R〇的一端相連接。電阻r〇的另 —端是與橋接驅動電路1的較低電源供應端丨2相連接。 在操作上，橋接驅動電路及特別是電晶體N 3至N 6的閘 極是在該等端子A、B上接收互補資料信號，當另一對角 是芜全關閉的時候，互補資料信號會驅動完全啓動橋接驅 動電路1的涊等其中之一對角。如此，不同信號會出現跨 在輸出端X、Y，而該不同信號的符號係跟在輸入端A、 B的互補資料信號。在〇 n狀態的電晶體會接收足夠高的 閘極電壓，用以使在〇 N狀態電晶體的工作行爲本質上係 類似於歐姆律雷阻。換句話説’ 〇 N狀態的電晶體是，『飽 和"的。相對於上面電晶體的ON阻抗係符合圓丨a中的

Ru。相對於下方電晶體的ON阻抗係符合圆ia中的Ri 3 電流源I 1係強迫固定電流C I 1流經N 1的汲-源極通道、 電阻R 0、和電晶體N 9的汲-源極通道3此會造成固定的 免譽降1Γ質上會是跨在電晶體Μ 9汲-源極路徑的臨界電 壓。由電晶體Ν 9所產生的電壓本質上係單獨來自電流流 經Ν9。此具體實施例的電晶體Ν9係構成圆丨a的電壓產生 益兔路3當Vconst = V。+ Rg ( Is的時候，跨在汲-源極路徑 的電壓能夠是圖1中的模组’其中u是流出端子1 2的電 沉3 R g是在操作點V。時的N 9之及-源極路徑的不同阻 ·、 - ^ " 11 - 本·紙張尺度適用中SJS家ft準（CNS ) Λ4扎is ( 210 X 297^^--------' 一· {請先閲讀背而之注意事項再.，—ί""、 -装.

*r5T 線 經湞部中央桴挲局只工消费合作社印装 Λ328 42 . 五、發明説明（9 ) 抗。對於R g爲低點而言，Vconst可稱爲常數。 電晶體N〗和N 2的動作如同電壓反射器在電晶體N 1源 極上的電要是在電晶體N 2源極上的反映，亦即在橋接驅 動電路Ϊ的較高電源供應端子1 1。由於固定的電流C I 1， 在N 1源極上的電壓是跨在r 〇上的電壓降及跨在電晶體 N 9上的電壓降之總和3如此’ r 〇係提供參考電位差，而 電晶體N I的源極係接收參考於電晶體n 9汲椏電位的參考 電壓3結果’跨在橋接驅動電路1的蛟高電源供應端π和 較低兒源供應瑞丨2上的電壓衣質上係單獨來自從跨在電 晶體Ν 9的電壓。 在圖1 b的電路中’ R u和R丨是由通道長度與相對於電晶 體N 3至N 6的通道寬的比例所決定3電晶體N 9的電壓產 生器電路 < 阻抗R g是由類似於電晶體N 9的钭電導、宽 度、和長度的實際參數所決定3連接成源極跟随器的電晶 體N 2的電壓源2 1之源阻抗係決定在類似電晶體N 2的斜電 導、宽度、和長度的實際參數3 在圖1 b的電路中，電晶體ν 2的實際參數和N 3至N 6的 通道長度與通道宽的比例會以最佳化選取，以致由電晶體 N 2所挺供源阻抗的〇 ν阻抗r u和r丨總和能夠匹配於傳輪 線T L的不同特性阻抗3 就優點而言，目前導通於該等上而電晶體N 3、N 5的其 中之一 Ο N阻抗R(及ν 2的源阻抗r s的總和會還取在大約 等於目前所導通該等較低電晶體N 4、N 6的其中之一〇 ν 阻抗R e及由N 9所提供的不同阻抗R g的總和。如此，輸出 ,-12 _ 木紙伕尺度適财國®家料（CNS ) Λ4^ ( 210 X 297.¾. J. ~ ϋ ------- m ----:-1---认^- - m m - n T______ . I . -i---，义* - Λ4 、V3 今 (請先閲讀背面之注意事項再峨(:,i本頁} __11328 42^ 五、發明説明（10 ) 緩衝器電路可在兩端子；X和γ上提供對稱阻抗，以致於共 模式反映不會轉換成跨在傳輸線TL之信號導線上的不同 信號，而不同的反映也會有效率地減弱。 圖2係根據本發明而顯示輸出緩衝器電路的第二具體實 袍例之方塊圖。 在圖2 a的元件相同或類似相對在圖1 a的元件已標示相 同的參考數字。關於這些元件，可參考在圖1中的描述， 爲了避免重複描述。 在圖2 a中，電壓源電路2 1是與橋接驅動電路1的較高電 源供應端丨1相連接，爲了要供應橋接驅動電路的較高電 源供應電位V u。電源2〗的另—端係連接至地端G N D 3 電壓產生器電路2 2是與橋接驅動電路1的較低電源供應 端丨2相連接，以便將較低的電源供應電位提供给端子 1 2 3電塾產生器電路2 2的另一端係連接至地端3 圖2 b係顯示在弟二具體實施例的圖2中實現方塊圖的電 路。在此圖中’類似或相於圖1 b元件的該等元件是以相 同的參考數字农不。關於這類元件，可參考有關圖】b的 描述，在此爲了要避免重複描述。 在圖2 b中，Vref2係表示用以在電品體N 9的閘極和汲極 之間產生固疋b壓的’4路此電壓能夠以許多不同的方式 產生，而在技#中的每一技術是廣爲人知的3然後，電晶 體N 9的汲-源極電壓會是Vref2和NMOS電品體N 9的臨界 電壓的總和3如水4壓源vref2意欲產生不同於N 9的臨界 電壓之固足電餐VC0nst，在電壓產生器電路2 2中的電壓

標準(CNS 請先閱請背面之注意事項-^^荇本頁 -裝 線 經"部中央^,"-局^<工消费合作^印^* / - 13- 五 ^^t842 ? at β7 、發明説明（11 ) 源Vref2供應會是有扁的2在圖2 b中所顯示的Vref2和N 9 的構造是圖1 b的電壓產生器電路的另一具體實施例。反 之亦然，在圖2 b中，如果電晶體N 9提供足夠的臨界電 壓，電壓源Vref2便能夠省略=

Vrefl係表示與地端GND有關的參考電壓，而地端係運 用於電晶體N 1的源極=類似圖1 b，電晶體N 1和N 2的動 作如同電壓反射器，以致於在端子1 1上的較高電源供應 電位V u可視爲由電壓源2丨所提供，其中源極電位v s等於 vref 1 ’而源阻抗R s是由電晶體N 2的實際參數所決定。 在輪出緩衝器電路的輸出端X和γ上的不同輸出阻抗是 在如圖2 a的R u和R 1模组的橋接驅動電路的目前所導通對 角的電晶體阻抗' 和如圖2 a的R s模组之源級跟隨器N 2所 提供阻抗、及電壓產生器電路22阻抗Rg的總和。理想 上，此總和至少是大約等於傳輸線的不同特性阻抗，以達 成不同信號的正確源極端終止3理想上，N2*N9的實際 參數會選取’以致於由電晶體N 2所提供的阻抗R s及由電 晶體N 9所提供的丨5且杭R g是至少大約相等，而電晶體n 3 i N6的|際參數會最佳化選取，以致於這些電晶體的阻 k R u、R ]會至少大約相等3如此’在端子X上的共模式 輸出阻抗會大約等於在端子丫上的共模式輸出阻抗，而在 來自輸出緩衝器電路的接收器端之傳輸線上的共模式反映 並不會邊成跨在端子X和γ上的不同信號。 運用在電晶雜極的參考電壓Vref丨能由諸如在電晶 ㈣1和^GND之間所連接參考電阻的裝“生3在此 14

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¾------訂------線 {請先閲讀背而之;1意事項r-^-.-iv·:"本I J w·-"部—'央？-^局^^工消於合作社印製 } ( 2 10 X 297 A. Α7 五、發明説明（ 替代中，所提供的個別固定 在此情況，固定的電流源Μ由壓;單路係用以產生制。 圖2c係根據本發明第二具蝴音^的電阻所取代。 ^ ^ ^ ^ ' 4^ Π , 、紅貫砲例而顯示用以實現輸出 緩衝益t路万塊圖的另—士 m τ . .. % 。在圖2 C中類似或相同於 圖1 b兀件的琢等疋件是以如 麵1 R的參考數字表示。關於這 類几件，可參考圖i b的描诚，人 ... ^ 在此爲了要避免重複描 迷。 在圖2 c中所顯示的電路係 ’、匕括較鬲的供應放大器A 1， 其輸出是與橋接驅動電路丨的ρ合 办1的較向電源供應端！ 1相連接。 圖2 c的電路進一步包括起柄〜 ^低的供應放大器A2，其輸出是 與橋接驅動電路1的較低啻％他h , 奴％ %源供應端丨2相連接。兩放大器 A 1和A 2係分別具有電源佴$山 见你t、應峰（在圆中未顯示出），其係 連接至電源供應匯流排’用以提供較高的電源供應電位 vcc及較低的雷源供應電位GND。將電力供應給供應放 大器A 1和A2的其它方法是同樣可實行，在此具體實施例 中的杈咼供應放大杰A丨係包括用以接收較高參考電位 Vrefh的輸入。放大器M係提供理想爲1的放大因素’以 致於放大器A 1的輸出電壓符合於參考電位vrefh = 同樣地，权低供應故大器A 2係包括用以接收較低參考 電位Vref(的輸入，並具有理想鸟丨的放大因素，以致於放 大器A 2的.丨出龟壓係忖合\/ref(」當然，其它的故大因素 是可能的3例如’已知類型的阻抗回授網路可採用。在此 情況’每個放大器的輪出電璺係符合於相對的參考電位乘 以放大因素。 -15- 本紙張尺度適用中國园家棕準（CNS ) 格（210x7^

(請先閱讀背面之;i意事項-?.私ft?本FC Τ* ·=0 旅 .¾^:部中央ίίί-Λί^ί工消f合作社印裝 Λ328Λ2 · A7 ____________B7 五、發明説明（13 ) ^ 該等供應放大谷Al、a，的ΐφ忘· /m A—的具中母—個係包括推挽輸出 級，以致於放大器的輸出電壓會實質保持固定，而不管電 流是否流入放大器的輸出或流出放大器的輸出。用以具： 化電譽源電路21和圖2電壓產生采雷败I I β % τ座王盗％峪2 2而使用如此供應 放大器A 1和A 2的優點在於這些供應放大器係甚至在電力 從輸出端X、Y提供給輸出緩衝器電路的情況能確保輸出 緩衝器電路能接近線性的工作行爲。例如，如果在傳輸線 上發生強烈的反映’電力的逆流便會發生。另外的理由是 接收器；4ί將偏壓電；;^提供給輪出緩衝器電路、或從其拉支 偏壓電流3 如圖2 c所指示，該等供應放大器A 1和A 2理想上係包括 同樣是廣爲人知的運算放大器=運算放大器的輸出能與運 算放大器的眞輸入相連接=對於提供放大器的足夠高開迴 路放大而言’該等放大器A 1、A 2的其中母一個的輸出阻 抗與在橋接驅動電路1的目前導通對角的電晶體之〇 N阻 抗相比較是低而可忽視。如果意欲要增加供應放大器 A1、A 2的源阻抗，中聯阻抗能夠連接在相對放大器的輸 出和橋接堪動電路1的相對電源供應¥ 1 1或丨2之間。在供 應放大器A 1的輸出和橋接驅動電路1的電源供應端丨1之 間的如此串聯阻抗供應會增加在圖2 a方塊圖中的r s，而 在供應放大器A 2的輸出和橋接驅動電路丨的較低電源供應 端丨2之間的串聯阻抗供應會增加在圆2 a方塊圖中的電壓 產生器電路2 2的阻抗R g : 電容器C 1和C 2係表示在高頻上用以補.位放大器A 1和 ’ -16- 本紙法尺度適用中ilS家if:辛（CNS' ) Λ奴ί沾（2Ι0χ ) ί---------装------IT----1--4. (請先閲讀背面之注意事項洱填艿本s} 4 3 2B 4.2 . Λ7 B7 五、發明説明（14 ) 一 " "—" W解_合電容器。電容器c]係連接在供應放 大器A 1的輸出和地端之間。電容器C 2係連接在供應放大 器A2的輸出和地端之間。這些電容器能夠是小的電容 値，因爲在較低頻率上，該等供應放大器A丨和a 2會主動 地提供低的源阻抗。 在圖2〇的具體實施例中，在圖2a方塊圖的電壓源2i和 万塊圖的電壓產生器電路2 2係使用供應放大器實現。當 然’可藉由供應放大器而實現電壓源2 1或電壓產生器電 各 並以任何方法來贫現在圖丨b或2 b中所顯示的另一 個。 圖3係顯示在國2 ^中所顯示連接複數輸出緩衝器電路的 具體實施例。在圖3中’相同或類似圆2 ^相對元件的該等 元件是以扨同的參考數字表示3關於如此的元件，可參考 囷2 c中的描迷，在此爲了要避免重複描述。 在圖3中’ R〗和R 2係分別表示與供應放大器A 1和A 2的 輸出串聯的電阻’用以將較高的電源供應電位V ^提供給 較高的電源供應端1 1，及用以將較低電源供應V I提供給 橋接驅動電路1的較低電源供應端1 2。R 3係表示在橋接 驅動電路1的較高電源供應端1 1和較高解耦合Vbhe之間所 連接的電阻。r 4係表示在橋接驅動電路丨的較低電源供應 端1 2和較解耦合vb!e之間所連接的電阻。該較高解耦 合Vbhe係與複數電組R 3相連接，而這些電阻R 3係符合如 在圖3中所顯示的複數輸出緩衝器3同樣地，較低的解耦 合Vble係與複數電阻R 4相連接，而該等電阻r 4係符合複 ___ ,-17- 本抆压尺度適；?]中國园家^iiTcNS ) ( 210Χ29~Α ϊ~] — "" --^--1-----裝------訂------.4 (请先閲讀背面之注意事項441t?本頁) 絰>?;批-中*榡窣局只工消费合作社印裝 五、發明説明（15 ) 數輸出緩衝器3複數輸出緩衝器電路係使用於複數獨立的 信號通道。 C 3係表不在較高解耦Vbhe和地端之間所連接的解耦合 免容器° C 4係表示在較低解耦合Vble和地端之間所連接 的解耦合電容器。C d s係表示跨在較高解耦合Vbhe和較低 解耦合Vble所連接之可選擇的解耦合電容器3 該等電阻R 1和R 2能夠具有較低於連接至輸出端X和γ 之傳輸線特性阻抗的値、或能夠由短路所取代。該等電阻 R3和R4係構成相對於解耦合Vbhe* Vble的電阻路徑，而 這兩電位是由於供應電容器C 3和C 4而用以高頻的非常低 阻抗的。對於超過在相對輸出緩衝器電路之供應放大器截 止頻率的高頻而言，該等電阻R3*R4係決定緩衝器的源 阻抗和橋接驅動電路1的目前所導通對角的〇N阻抗3對 於低頻而言，相對的供應放大器是在較高的電源供應端 U和相對橋接驅動電路的較低電源供應端丨2上提供低的 源阻抗，以致於經由解耦合桿而跨耦合在不同輸出緩衝器 電路之間能有效地抑制並忽略 > 在圖3所顯示電路的優點 在於該等其中每個輪出緩衝器電路是在輸出端X和γ上顯 示線性的工作彳丁 A，即使電力從傳輪線提供回到輸出瑞χ 和Y ’而無需大的解桃合電容器或許多的解搞合電容兮。 根據未在圖3中所顯示的修改’解柄合元件係連接跨在 複數其中每個輸出緩衝器電路的節點1〗和丨2、及/或跨在 節點1丨和地端、及跨在節點1 2和地端s這些解棋合元件 能夠是電容器理S上’每個解耦合元件是系聯的電阻和 , A - 18- ( CNS了ι 2ΐ〇χ：^Λ>ί·~Γ~-- -- ]]—-------裝------訂------'课 (請先閱讀背面之注意事項n-iiJ本I)

A7 IT Δ32Β 五、發明説明（16 電容器、或具有類似事聯的電氣特性。該電阻性元件是在 高頻維持匹配的情沉。該解輛合元件可以是具有m〇sfet 電晶體，其具有係連接至相對輪出緩衝器電路的該等節點 U和1 2其中一個的源極和及極 '及具有連接至該等節點 1 1和1 2的其中另一個的閘極。通道配置會選取，以致於 動作如同兩電容器電极其中—個的通道電阻性係提供用以 在南頻時維持匹配情況所需的電阻性元件α 如果採用此修改’解概合電位Vbhe和Vble並不必要、或 採用用以與外部電源連接之可替代外部使用者所選擇電源 供應電位的功能3在此情況，該等電阻R 3和R4能由 MOSFET電晶體所替代，其具有分別符合R 3和R 4的〇 N阻 抗。然悛’該等放大器A丨和a 2提供啓動/關閉輸入，用 以接收外部所提供的選擇信號，取代R 3和R 4的M〇SFET 電晶體之閘極係接收衍生自此選擇信號的控制信號，以致 於因選擇信號的狀態而定，該等供應旋大器會在 MOSFETs是在〇 N狀態而關閉，反之亦然， 圖4係顯示供應放大器的具體贫施例。在此圖中，象考 數字3係表示用以接收參考電位的輸入。參考數字4係表 示供應放大器的輸出3 V c c係表示供應故大器的電源供應 線，G N D係表示地電位， 在供應放大B的此具體實施例中，該等NM〇s電晶體 N 1 4和N丨5係構成推挽級推挽級"用語通常稱爲輸出 級’其是由連接至輸出級絶輸出電及接收其輪出雷流的 兩主動裝置所组成。該等其+ —個主動裝置是在輸出級的 19- ------Γ------t------IT------友Γ <ΐ-ί先間讀背面之注意事q再填艿本頁) 經^.部中央墦工消伶合作社印装 經译‘部-1:,央^窣局只工消论合作社印聚 Λ32Β ^ A7 B7 ---------—-------一 ___________ ____ 五、發明说明（17 ) · 正電源供應VCC和輸出端4之間提供路徑，而另—主動裝 置是在推挽級的輸出端4和地端之間提供路徑。 在圖4所顯示的具體實施例中，電晶體1 5的；及極是與 V c c相連接’而電晶體的源極是與供應放大器的輪出*相 連接。電晶體N.1 4的汲極是與輸出4相連接，而電晶體 N 1 4的源極是與地端相連接。 P 7和P 8係表示pm〇S電晶體，其彼此的源極係相互連 接’爲了要構成電壓差放大器。P 8的閘極是與供應放大 器的輸出4相連接。此連接係確保圖4的供應放大器具一 致的増显。電晶體P 7的閘極是與供應放大器中的輸入端3 相連接’用以接收參考電位，而該參考電位係決定在供應 放大器之輸出4上的電位。 P 1 h P 4係表示具有串聯通道的PMOS電晶體。電晶體 P 1的题極是與V c c相連接3電晶體P 4的汲極是與NM〇S 兔晶體Μ 1 〇的汲極相連接。電晶體N 1 0的源極是與地端 G N D相連接3電晶體ρ 4的汲極係進一步與電晶體ν丨5的 閘極相連接^ Ρ 2和Ρ 5係表示具有串聯通道的ρ μ 0 S電晶體=電晶體 Ρ 2的源極是與v c C相連接。電晶體Ρ 5的汲極是與電晶體 ρ 7和p S的源極相連接。Ν 1 1係表示NMOS電晶體’其汲 極是與電晶體Ρ 7的汲極相連接=電晶體Ν 1 !的源極是與 地端相連接。電晶輯Ν 1 ]的没極是與電晶體Ν丨0的閘極和 電晶雜N 1 1的閘極相連接= P 3係表示PMOS電晶體，其源極是與V c c相連接。電晶 / -20- — ^~|------装------if------ (請先閱讀背ώ之注意事項丨札-ϊ'ίί本頁) 本纸狀料:年 (CNS ； A4i_t#r ( 21〇 ^-47 ：·>·ί：; 經滴部中央標.ίν·^κ工消资合作社印" 4328 42 . a - __ B·? 五、發明説明（18 ) 體P 3的汲極是與PM0S電晶體P 6的.源極相連接。電晶體 P 6的汲極是與N Μ 0 S電晶體N 1 3的汲極相連接。NMOS 電晶體Ν 1 3的源極係連接至地端G N D。電晶體Ν 1 3的汲 極係進一步與電晶體Ν 1 4的閘極相連接3 Ν 1 2係表示NMOS電晶體，其；及極係連接至電晶體ρ §的 没拓。電晶體Ν 1 2的源極是與地端g N D相連接。電晶體 Ν 1 2的没極是與電晶體Ν 1 2的閘極和電晶體Ν 1 3的閘接相 連接。 Ν 1 6係表示Ν Μ 0 S電晶體’其没極是與電晶體ρ 3的；;及極 和兒晶體Ρ ό的源極相連接=電晶體ν 1 6的源極是與供應 放大器的輸出4相連接=電晶體Ν 1 6的閘極是與電晶體ρ 4 -的没極相連接。C 6係表示在輸出4和電晶體Ν 1 4的閘極之 間所連接的電容器=C 5係表示在電晶體ρ 4的汲極和地端 之間所連接的電容器。 在圖4中所顯示的電路係構成運算放大器，其在在電晶 體Ρ 7的閘極上具有非倒相輸入，而且在電晶體ρ s的閘極 上具有倒相輸入，而倒相輸入係直接與輸出4相連接。電 晶體PI、P2、和卩3的閘極係接收正供應電壓Vcc之所參 考的參考電壓VR4，該等電晶體P4、p5、和^的閘極係 接收正供應電壓Vcc之所參考的參考電壓VR3 β電位 V R 3係保持在低於電位V R 4。如此’該等電晶體p丨和p 4 共同構成cascode類型的電流源3同樣地，p 2和p 5係構成 cascode類型的電流源=如果電晶體Nl6的效果暫時不 管，同樣地，該等電晶體P3和P6的動作如同casc〇de類型 -21 冬紙悵尺度適用中BU3家孪（CNS ) ..WW怙（21〇χ·>97Α·ίί·. (請先閱讀背面之注意事項界唭{"本頁) -裝 'π Η 4328 42 )8號專利申請案 ^修正賈(89年12月） Α7 Β7

五、發明说明（19 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 的電流源。 在操作上’該等電晶體P2和P5是將固定的電流提供給 由電晶體P7和P8所構成的電壓差放大器。在—方面的電 晶體N 1 0和Μ 1 1及在另一方面的電晶體n 1 2和N 1 3係分別 構成電流反射器。由電晶體P2和P5提供給電壓差級P7、 P8的電流係根據跨在電晶體P7和P8的電壓差而在這兩電 晶體之間分開。經由電晶體P 7和P 8的電流差會以跨在電 晶體N10和N13汲極上的電壓差出現，而該等電晶體N1〇 和N 1 3係驅動由電晶體N 1 5、N 1 4所構成推挽級的閘極。 電晶體N 1 6是用來限制經由電晶體n 1 5和電晶體N ! 4至地 端而來自正電源供應V c c的電流。如果此電流流經輸出級 N 1 4、N 1 5上升，電晶禮N 1 6便會打開’以便分流由電流 源P 3 ' P 6所供應的電流，以致於電晶體N丨4的閘極電位 會減少。此依序會造成電晶體N 1 5降低有效限制流經N j 4 和N 1 5的電流。 圖4所顯示的供應放大器之具體實施例只藉由範例提 供。它係歸供於許多不同的放大器電路適合於當作供應放 大器’只要放大器的輸出級係設計成放大器的輸出羯夠輸 出電流，而且也能接受電流。 元件符號說明 ---·------种衣---·----iT------I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 3 橋接驅動電路 電源供應電路 輸入 輸出 11、12 21 22 電源供應端 電壓源 電壓產生器電路 22- 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇X 297公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 ί 如' 432842. ；^ 幣8號專利申請案 %·W申讀»保圍修正本(89年12月） 申請專利範圍 1.—種用以差動對稱傳輸線（TL)之輸出緩衝哭+幼 j命电路’其係 包含： J---------裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -輸出電晶體（N3至N6)，其中每個具有受控制的傳 路徑’該等輸出電晶體的傳導路徑係連接構成橋接驅 動電路（1 ): -該橋接驅動電路（1)’其具有用以接收要在傳輸線 (TL)上傳送資料信號的信號輸入（Din)、與該傳輸線 (TL)相連接的信號輪出（X ’ γ)、及電源供應輸入 (11 - 12)； 一電源供應電路（2)，用以較高的電源供應電位（Vu) 和較低的電源供應電位（v〇提供給橋接驅動電路 ⑴； 其特徵在於 訂 -該電源供應電路（2 )適合構成具有較低電壓源電位、 | 較向電壓源電位、和源阻抗（R s )的電壓源（2 1 ) ; J -該源阻抗（R s)及所要連接該橋接驅動電路（1)之對角 |. Ο N阻抗（R u ’ R〇的總和係選定以便匹配於該傳輸線 線 的特性阻抗； 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -該電源供應電路（2 )係包含用以在預定的位準上偏壓 I 較低電壓源電位的電壓產生器電路（2 2 )。 | 2.如申請專利範圍第1項之輸出緩衝器電路，其中 -該電源供應電路（2)係包含參考電位產生器電路 | (C I 1 ’ N 1 )和連接如同源級跟隨器的電晶體（N 2 ) ; -該電晶體（N 2 )的源極係連接成能夠將該較高的電源 i 本紙乐尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4#見格（2i0xm公爱） A8 B8 C8 D8 432842 , 申請專利範圍 供應電位（Vu)提供給該橋接驅動電路（丨）； -該電晶體（N2)的閘極係連接成能夠接收來自該參考 電位產生器電路（CI1 ’ N1)的參考電位。 3. 如申請專利範圍第丨或2項之輸出緩衝器電路，其中 •孩裝置（2 2 )係用以在預定的位準上偏壓讀較低的電 壓源電位，該裝置係包括所連接的二極體或電晶體 (N 9 )，以提供固定的汲-源極電位： -該裝置（22)係連接在該橋接驅動電路（丨）的該電源供 應輸入（1 1，1 2 )和地端之間。 4. 如申請專利範圍第3項之輸出緩衝器電路， 其中該參考電位產生器電路（CI1，N1 , R〇)係適合於 產生該較低電源供應電位（V〇之所參考的該參考電位。 5. 如申請專利範圍第4項之輸出緩衝器電路，其中 -該參考電位產生器電路係包含與參考阻抗（R〇)的— 端相串聯的固定電流源（CI1); -孩參考阻抗（R 〇 )的另一端係與該裝置（2 2 )相連接， 用以在預定的位準上偏壓該較低的電壓電位； -該參考阻抗（R 〇 )的該一端係連接以提供該參考電 位。 6. 如申請專利範圍第1項之輸出緩衝器電路，其中 -該電源供應電路（2 )係包括連接構成推挽級的連聯電 晶體（N14，N15); -該推挽級的輸出係與該橋接驅動電路（丨）的該電源供 應該輸入（1 1，1 2 )相連接。 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） J--. I n 裝 ....... I 訂 I線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局Λ工消費合作社印製 432842 · Α8 BS CS D8 經濟部令央榇準局員工消费合作社印I π、申請專利範圍 7·如申請專利範圍第6項之輸出緩衝器電路，其中該電源 供應電路（2 )係包含用以偵測由推挽級所提供輪出電壓 的電路’及用以控制該推挽級，以利其輸出實質上獨立 於由該推挽級將供應電流提供給該橋接驅動電路（丨）的 供應電壓。 8‘如申請專利範圍第6或7項之輸出緩衝器電路，其中該阻 抗裝置（R1 ’ R 2 )係連接在該推挽級（a 1 , a 2 )的該輸出 及該橋接驅動電路（1 )的該電源供應輸入（π，丨2}之 間。 9. 如申請專利範圍第6項之輸出緩衝器電路，其中 -該裝置（2 2 )係用以在預定的位準上偏壓較低電壓源 電位，該裝置係包含第二推挽級（Α2)，其輸出係連 接至該橋接驅動電路（丨）的該較低電源供應輸入 (12)。 、 10. 如申請專利範圍第9項之輸出緩衝器電路，其中該電源 供應電路係包括 -一電路，其係用以偵測由該第二推挽級（Α2)所提供 的輸出電壓，並用以控制該第二推挽級，以致於它會 輸出實質上獨立&由該第二推挽級（Α2)將供應電流 k供給該橋接驅動電路（】）的供應電壓。 11. 如申請專利範圍第丨〇項之輸出緩衝器電路，其中該阻抗 (R2)係•聯在第二推挽級的輸出及該橋接驅動電路⑴ 的該較低電源供應輸入（^ 2 )之間。 12. 如申諳專利範圍第】項之輪出緩衝器電路，其係包含 -3 - 本紙狀度適用“揉準（CNS) Α4· (2歐-^ I--.------^-------ΐτ------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ABCD ^132842 . π、申請專利範圍 接至該橋接驅動電路（1)的該電源供應輸入，12)之 解轉合電路（C I ’ c 2 )，用以在高頻上補償該電源供應 電路（A 1，Α2 )的源阻抗之頻率特性。 13. 如申請專利範圍第1項之輸出緩衝器電路，其中 -該橋接驅動電路（1)的該輸出電晶體（N3至N6)的控 制端係連接，以致於該橋接驅動電路的第二對角的電 晶體係接受低阻抗狀態和高阻抗狀態的其中之一，而 1¾橋接驅動電路（1)的第二對負的電晶體係根據該資 料信號（D i η)而接受該等其中的另_狀賤。 14. 如申請專利範圍第1項之輸出緩衝器電路，其中 -該裝置（22)用以偏壓較低的電壓源電位，而該裝置 係適合於在預定的位準上將該較低的電壓源電^保持 超過地電位。 J--.------^---*---ΐτ------.^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部十央榡準局員工消費合作社印製 -4- 本紙張尺度逋用中國國家標準< CNS )八4洗格（21 〇 X 297公釐）