TW466857B - Method and system of data transmission using differential and common mode data signaling - Google Patents

Description

4 6 6 85 7 五、發明說明（l) v 發明範疇 ^ 本發明針對用以傳輸資料的方法與裝置。特別是，本發 ^ 明與用以增加差分資料輸出上的資料輸貫量的技術有關。 發明背景 、 可用之資料輸入信號的數量是許多資料處理電路中的主 要限制。尤其是對於積體電路而言，其電路元件的數量遠 遠超過可用輸出接腳針的數量。因此，希望能夠藉由兩點 之間最少數量的互相連接，儘可能在兩點之間傳送許多的 資料。 在傳統的「單端」資料發信號方法中，是藉由改變信號.（ 屬性（例如，電流或電壓）的方式，在單一資料通道上（例 如，單引線）傳送單一資料信號。例如，在數位資料傳輸 中，傳送一 0伏特信號可指示一數字0的位元，而傳送一 5 伏特信號可指示一數字1的位元。如果將信號位準大大地 隔開並明確定義，則傳統的資料傳信號方法就已足夠。但 是，電子裝置的耗電量最近已成為主要的問題。為了解決 此重要問題，供應電壓及不同資料位準之間的分隔已顯著 降低。只有幾百毫伏特之範圍内的分隔並不常見。遺憾地 是，單資料傳輸相當容易受到雜訊的影響，並且，當信號 的振幅降低時，雜訊成為嚴重的問題，且更少量的干擾會 嚴重降低介面的可靠度。 解決線路雜訊的傳統解決方案已運用發信號的差分模 式。單一資料信號是經由雙引線傳輸，每一條引線傳遞一 個信號元件。這兩個元件通常來自相同的來源資料信號及

466857 五、發明說明（2) 變化，以致於資料信號是作為兩個信號元件的信號位準之 間差額傳送。 在數位環境中，差分資料信號是作為與參考位準（差分 電壓發信號）有關之兩個相反極性的電壓信號傳送。擷取 被傳送之資料的方式是，決定哪一個信號元件具有較大的 電壓。藉由更改信號元件的電壓極性，就可傳送想要的資 料。或者，可能使用電流發信號，在電流發信號中，差分 信號代表封閉迴路中以相反方向流動的兩個電流信號。電 流流動的方向指示被傳送之數位信號的極性。藉由更改電 流流動之電壓信號元件方向的極性，就可傳送想要的資 料。 暴分模式發信號能夠大大改善雜訊免除能力、降低功 率、及低雜訊產生，因此，廣泛用於互相連接分開之晶片 及電路板上的數位電路。但是，差分發信號有一個重大問 題，即，需要雙引線傳輸一個資料信號。這是積體電路特 別重視的嚴重問題，因為可用的輸入及輸出接腳針的數量 非常有限。因此，希望增加數位資料介面上可傳送之資料 的總數量，並可保留雙引線差分發信號的功率及雜訊免除 能力優點。並且，也希望在雙引線差分介面上傳送附加資 訊，而不會降低原差分模式信號的正確性，也不會增加需 要的介面線數量。 電信環境中也已使用差分發信號，特別是在雙引線「雙 絞線」語音通訊的結構（c ο n t e X t)中。傳送及接收電路麵 合到使用變壓器的介面。在電路線上通訊之語音的結構

46 6 857 五、發明說明（3) (c ο n t e X t)中，耗合的變壓器.己經過中心接頭，以便·允許 在雙絞線上傳送附加信號。如圖1所顯示，兩個中心接頭 的電路已利用變壓器組合在一起，以便建立「幻象電 路」。如圖所顯示，兩個類比信號以正常方式在每條平衡 ' 對中傳送。第三類比信號則是在四條通過中心接頭的變壓 器的線路上傳送。其條件限制是，這四條引線都必須準確 平衡，前兩個信號不會受到通過中心接頭之變壓器線圈進 入及離開之電流的影響。 此類型電路明顯的缺點是限制了變壓器耦合的特性。變 壓器是相當窄的通頻帶結構，並且，特定應用中使用之變 （ 壓器的屬性必須根據預定並限制的輸入信號頻寬挑選。針 對標準電路，此限制是3 0 0 Hz到3 3 0 0 Hz。變壓器介面會 使超過已設計之頻寬之頻率的信號減弱，且系統不會傳送 此類的信號。因此，幻象電路可能適合透過兩個窄頻帶語 音信號來傳送第三個且受限制的頻寬信號，而以變壓器為 主的電路並不適合寬頻或可變頻帶的資料通訊。尤其，因 為數位信號的偽隨機特性，導致具有相同極性之位元流之 信號頻率的範圍視資料内容而定，可能是零赫茲到數十億 赫茲，所以，以變壓器為主的電路並不適合數位通訊。此 類型電路排列的其他缺點是，雙絞線過多時難以維護平衡 ： 介面。因為有關其他電路線之線對之相對位置轉移，及連 接額外電路用戶之各種線路的接頭，而導致整個電路線長 度的介面特性變化，所以會特別困難。 發明概述

466857 五、發明說明（4) 根據本發明，具有包括一寬頻或全通差分交換結構之輸 出階段的雙引線資料介面用於利用差分發信號傳送數位資 料。該輸出階段包括一共同模式注入電路（像是橫跨介面 放置的電阻網）其用於將共同模式電流或電壓注入到介面 上，而注入方式則是以大體上相同的程度來影響這兩個差 分信號元件。因為兩個信號元件之間的差值維持固定值， 所以差分模式信號不變。提供的輸入階段用以偵測差分信 號，並具有擷取電路（可能是第二電阻網），以便擷取傳送 的共同模式信號位準。或者，可能以與差分資料相反的方 向注入共同模式信號（即，注入電路位置輸入階段，而擷 取電路位於輸出階段）。 因此，兩條資料線用於利用差分發信號來傳送一第一數 位資料信號，並以與差分信號相同或相反的方向傳送一第 二數位資料信號。在一項最佳具體實施例中，運用連接到 介面的電流開關來完成差分電流發信號，而差分輸出驅動 器及交換電流或電壓是作為共同模式信號供應。 在本發明的第二項具體實施例中，是在資料介面上提供 第三條引線。藉由與注入在差分對上的共同模式信號協調 的方式來改變第三引線信號的強度。共同模式信號及第三 引線信號用以以與第一信號相同或相反的方向差分傳送第 二資料信號。在此具體實施例的不同版本中，具有共同模 式注入裝置的「第二」差分輸入階段或驅動器是用於驅動 第三引線及第一輸入階段的共同模式信號。也可透過第二 輸出階段注入第二共同模式信號。此排列允許在三個介面

466857 五、發明說明（5) , 線上傳送的兩個差分資料信號，及一第三共同模式信號。（/ 本發明還有第三具體實施例，其提供差分資料介面，以 ' 便以相同或相反方向傳送兩個二進制資料信號。每個介面 具有一個共同模式注入及擷取電路，使每個雙引線差分介 面上可以傳送共同模式信號。這兩個共同模式信號用於差 分傳送第三個二進制資料信號。此外，可將一共同的「共 同模式」信號電壓注入到所有的四條引線上，使進一步的 資料信號作為單端信號傳遞，因此，可增加資料傳遞容 量。 第四項具體實施例是修改第三項具體實施例，由第三輸 出階段產生兩個注入的共同模式信號，其中第三輸出階段 連接到用以驅動介面之兩個輸出階段中的注入電路。注入 的共同模式信號用於傳送差分資料信號及一附加的共同模 式信號。在此具體實施例中，四條輸出線用於傳送四個資 料信號，其中三個資料信號是差分資料信號，第四個資料 信號是單共同模式信號。如前一項具體實施例，資料可以 任何方向流動。這是傳統差分介面的重大改良，因為在傳 統差分介面上，在四條引線上只傳送兩個資料信號。 根據本發明，具有共同模式注入及擷取電路的差分輸入 及輸出階段可能以i種方式組合在一起，’以便增加在差分 丨 資料對上傳送資料信號數量。因此，可將特定數量之差分 雙線介面上的資料輸貫量增加到等於單端資料傳輸（即， 每引線一位元）的資料輸貫量，而仍然可以保留差分模式 發信號的低功率及高雜訊免除能力的優點。

第10頁 4 6 6 85 7 五、發明說明（6) - 圖式描述 { 藉由參考附圖詳細說明最佳具體實施例，可更清楚本發 明的上述目的與優點，其中： 圖1顯示電路應用中使用之以變壓器為主的幻象電路。 圖2 a顯示根據本發明之資料介面的電路圖。 圖2b顯示圖2a中含有雙向共同模式發信號排列之資料介 面的一部份。 圖2 c顯示雙向差分及共同模式交換介面缓衝器的電路 圖。 圖2 d顯示使用圖2 c之雙向介面之多連接埠匯流排的方塊 圖。 圖2 e顯示用以在差分介面上傳送共同模式信號之基本接 收器的電路圖。 圖3顯示根據本發明第二項具體實施例之三線資料介面 的方塊圖。 圖4顯示根據本發明第三項具體實施例之四線資料介面 的方塊圖。 圖5顯示根據本發明第四項具體實施例之四線資料介面 的方塊圖。 I 圖6顯示根據本發明另一項具體實施例之合成三線資料 1 j !介_面的方塊圖。 圖7顯示根據本發明之另一種差分及共同模式資料發送 i器的電路圖。

I 1 圖8顯示根據本發明利用三線介面之另一種差分及共同 466857 五、發明說明（7) 模式資料發送器的電路圖。 最佳具體實施例詳細說明 圖2 a顯示根據本發明之組合差分及共同模式發信號之全 通數位資料介面的電路圖。圖2 a中的介面具有輸出階段3 0 及輸入階段3 1。輸出階段3 0包括一高頻寬（最好是全通）差 分交換電路3 2及一共同模式注入電路4 7。輸入階段3 1包括 一具有共同模式擷取電路49的差分接收器31。圖中的電路 是使用傳統的電阻器。但是，應知道可能使用其他的電阻 裝置來建置電阻，像是偏置金屬氧化物半導體（MOS)電晶 體，或被動及主動元件的組合。 交換電路3 2在介面3 4、3 6上供應一對差分信號，以反應 第一數位資料信號DO。共同模式注入電路47根據第二數位 資料信號D 1提供一共同模式信號。共同模式信號被注入到 每個差分信號，其方式是藉由大體上相同的程度來改變差 分信號。因為差分信號之間的差值大體上仍然相同，所以 差分傳送的資料不變。然後，可由擷取電路4 9分開擷取被 注入的共同模式資料信號D 1。 在最佳具體實施例中，差分開關電路3 2是電流開關，用 以從匹配的電流來源供應電流I，電流吸收3 3、3 5通過開 關對SA、SB ;線路34、36 ;及連接的負載流到輸入階段 3 1。開關SA、SB可用補償方式運作，藉此，當一對開路 時，另一對短路。開關的狀態控制電流通過介面3 4、3 6的 流動方.向。’在雙引線上的電流信號形成一差分資料信號。 電流流動方向是由比較器4 1偵測，其偵測方式是測量橫跨

O:\61\61258.PTD 第12頁 466857 五、發明說明（8) 電阻（例如，電阻器3 8、4 0 )的壓降。被測量之壓降的極性 指示被傳送之資料位元的極性。在這裡，開關SA、SB的狀 態是由數位資料位元D 0控制，其方式是，例如，當D 0在高 電位時，則開關SA短路，且開關SB開路。 或者，在兩個電壓位準中的其中一項供應到每條引線 3 4、3 6時，可能使用差分電壓開關。供應的電壓由（例如） 資料位元D 0驅動的補償開關選取。決定D 0值的方式是測量 兩條引線之間的差值，以決定（例如）哪一條引線具有較高 的電壓。因為連續的電流不需要在介面各處流動，就可以 傳送電壓位準，所以介面引線3 4、3 6不需要形成封閉迴 路，如同電流發信號結構中的需要。下文中將進一步詳細 討論電壓發信號。 提供共同模式注入電路4 7是為了將共同模式電壓或電流 注入到介面3 4、3 6。在最佳具體實施例中，注入電路4 7包 括兩個電阻器4 2及4 4，這兩個電阻器4 2及4 4以串聯方式橫 跨介面3 4、3 6放置。在電阻器4 2、4 4之間的節點4 6注入電 壓或電流。介面的反面提供共同模式擷取電路49，其中共 同模式擷取電路49包括電阻器38及40，這兩個電阻器38及 40以串聯方式橫跨介面34、36放置。在電阻器38、40之間 的節點4 8擷取被注入的共同模式信號。在圖2 a顯示的具體 實施例中，注入電路4 7位於輸出階段3 0中，而擷取電路4 9 位於輸入階段3 1中。但是，可交換注入電路4 7及擷取電路 49的位置，使共同模式資料流動的方向與差分模式資料流 動的方向相反。 ^

第13頁 466857 五、發明說明（9) 如圖所顯示，當開關對sA短路且SB開路時，來自電流來 源33的部份電流I流動到引線34、接收輸入信號31中的擷 取電阻器38及40、然後流回到輸出階段3〇的引線36。剩餘 的電流流動到注入電路電阻器4 2、4 4。電阻器3 8、4 0、、 42、及44的強度最好與介面的阻抗成比例，以便提供平衡 電路，使電流I的一半通過整個介面流動，而另一半則通 過整個注入電路流動。開關SA、SB的相反狀態會使電流流 動方向反向。電阻3 8及4 0的電壓降極性是由例如比較器4 i _ 4貞測，以便決定電流流動的方向，進而決定第一傳送之資 料信號D 0值。 ' 根據本發明，一共同模式資料信號（可能是電流或電壓） 通過注入電路4 7在節點4 6注入到介面34、3 6。電路的組態 配置是使注入的信號在兩條介面線3 4、3 6上大體上平均分 配’因此不會影響基礎差分信號。注入的共同模式信號在 擷取電路4 9中的節點4 8擷取。 針對共同模式電壓發信號，最好由信號D1控制的開關5 〇 注入共同模式電壓信號’其中共同模式電壓信號代表第二 個二進制資料信號D1 ’而信號D1用於選擇兩個不同電壓位 準及vL中的其中一個。因為電流來源33與電流吸收35匹 配’並只支援一個總電流I，所以無法透過電流來源3 3與 電流吸收3 5獲得或吸收額外的電流。因此，如果節點4 6注 入任何的電流i ’則會通過引線34及3 6流動，並且在節點 4 8透過信號5 2從系統移除信號。如果大體上沒有從節點4 8 取出電流’並發生將擷取的信號5 2供應到非常高的阻抗裝

第14頁 4 6 6 857 I ~ ---------------— --^ 五、發明說明（10) 置（例如’運算放大器）時’則電流將會反射回到來源’就 像熟知的來源端線路驅動器中的反射效應，並且只傳送共 同模式電壓信號。· 雖然電阻器3 8、4 〇、4 2、及4 4的電阻可能設成根據系統 及设计需求的各種相對值，但是，電阻器3 8、4 〇、4 2、及 44的電阻最好全部—樣，使任何被注入的電流（故意注入 或因系統内在電容量而產生的注入電流）將平均流動兩個 信號路徑’進而平均影響弓I線3 4及3 6上之差分信號元件中 的電流。電阻器38、40、42、及44的阻抗最好相等，並選 擇提供平衡的阻抗。 在平衡電路中，在節點4 6注入且在節點4 8擷取的電流i 將平均流動到介面中的兩條引線3 4、3 6，藉此方式，當開 關SA短路（closed)時，〇. 51 + 0. 5i的電流在引線34中流 動’並且’ -0 . 5 1 + 〇 . 5 i的電流在引線3 6中流動。因此會平 均影響這兩個差分信號元件，所以不會影響差分電流流 動。在共同模式電流發信號排列中，被注入之電流i的強 度將根據D1改變。 可:知’可利用共同模式資料發信號來傳送任何類型的 數Ϊ、貝料。因此’驅動D 1的數位資料信號可包括定時或控 制貝料，例如，計時信號、啟動、等等。此外，共同模式 貧D1可能與差分資料π Α ^ Λ '枓D 0冋步，或是獨立切換。 圖2a顯示的電路中，仏 ^ H 、， 線路5 2上的輸出D1具有單端資料傳 迗的屬性，與差分值 入兩士认紹料私 等运相對’因此D1值通常視共同模式注 入黾流的絕對強廋而定 &向疋。因為單端資料傳送對雜訊相當敏

第15頁 466857 五、發明說明（11) 戌，戶斤以若需要’利用低涵I? r ·ϋ 感♦ _通RC過濾器（圖中未顯示）順利輸 出信號。 雜然圖2a中揭示的介面可的θ m積體電路疋離散元件所構成，但是， 出來速接不同的積體電路（丨 積肢電路（1C)的輸入及輸 導體（CMOS)技術來激法而C)。最好利用互補金屬氧化物 的 半導體（C Μ 0 S ).技術來製、生 的裝置類型，例如，雙路，但是也可以使用任何適當 態配置中，可在〜晶片生電阻器。於積體電路㈠c)的組 上組裝輸入階段3 1。或 組裝輸出階段3 0，並在第二晶片 的兩部份，並用於連接=，在單積體電路（IC)中納入電路 在此情況下，最奸使' 體電路（IC)上的各種電路元件， 中，根據本發明的輪 分電壓發信號。在另—種排列 板上 ( [上、背板上、或電C緩衝器可用於透過印刷電路 IC)。貧料介面34、具中的引線來連接分開的積 選傳送線路的阻抗及6最好是由平衡傳送線路所構 44，以便提供適當入與輪出階段電阻38、 #成n 與先前技藝之：：配的輪入及輸出阻抗。40、42、及 步數位通訊。靠類比 %千同 的頻寬。相反的，、苗 愛β耦合的幻象電路葳备 •站邱、方…i $用共固抬4 ·> 、，，A I重限制電路 的 能 :號。此排列可提;5料信號合而不會； 輪貫置，而不會犧牲基本的差分 不同’根據本發明的交主的幻象電路（如圖i所顯示） 步數位通汛。靠類比轡膝二面相當適合高逮率同步或非同 頻瓜 J ，運用u 峪厥重限制雷跋 發信號頻率從D. C.到ς同模式注入的電流開關排援 上以任何的方^共同模式發信號的運用ίΐ;最大I i。此排列可2傳送-第二資料信…ί許在差分介 46 6 857 五、發明說明（12) 信號路徑。 因為共同模式資料信號流動的方向與差分資料流動的方 向無關’所以可根據各種系統需求，提供動態改變共同模 式資料流動方向的機制。例如，圖2 b顯示圖2 a中之擷取電 路4 9的電路圖，其進一步包括一雙向開關機制，一對附贈 的開關7 0，7 2將節點4 8連接到共同模式接收信號5 2 (如圖 2 a中所示），或連接到共同模式注入信號（例如，信號7 4上 傳遞的VH及VL)。將為注入電路4 7提供相似的電路，該電路 只以補償方式操作。此排列提供利用介面與雙向注入共同 模式發信號連接的單向差分資料。傳統的信號交換技術可 能用於控制邏輯電路，以便切換共同模式資料流動的方 向’例如，對系統負載的反應，或適應高量資料話務量的 叢發（b u r s t)。在某些應用中，在傳送共同模式資料時， 能夠監視共同模式資料非常有用。為了達成此目標，可能 會忽略開關7 0，並且經由接收信號5 2，隨時監視發出的資 料。 根據本發明的進一步觀點，如圖2 c所顯示，可將圖2 a及 圖2 b的電路組合到單資料收發單元8 0，該收發單元8 〇可傳 送及接收差分及共同模式信號。如圖2 a所顯示，收發單元 8 0包括一電流開關3 2。如圖2 a所顯示，當開關對s A及s B都 在開路（open)狀態時，電流開關32中的開關對SA及“可能 從資料D 0驅動，並且，也屬於三態開關。當以此方式使電 流開關3 2成為三態開關時，則可有效斷開與介面的連接。 如圖2 a所顯示，含有中心節點4 6之串聯的電阻器對4 2、4 4

O:\61\61258.PTD 第17頁 466857 五、發明說明（13) 連接到電流開關3 2。隨意地，一個或一個以上的開關8 2及 8 4可能以串聯的方式與電阻器4 2、4 4連接，以便在須要 時，允許斷開負載電阻器與介面3 4，3 6的連接，例如，下 文中討論的多連接埠匯流排組態。 圖2 a中輸入階段的部份，橫跨電阻器4 2、44連接比較器 4 1。最後，如圖2 b所顯示，雙向共同模式注入及擷取排列 連接到節點4 6。 為了傳送差分電流信號，電流開關3 2是由輸入D 0所控 制，如同上文中的說明。如果需要提供負載電阻4 2、4 4， 則將開關8 2及8 4短路（c 1 〇 s e )。為了接收差分電流信號， 電流開關3 2成為三態開關，並且，比較器4 1用於偵測橫跨 電阻器4 2、4 4的差分電流信號。如上文所述，為了注入共 同模式信號，電阻器4 2、4 4橫跨網路連接，將開關7 2短路 (close)，並且，根據D1值在節點46注入共同模式電壓。 如有關圖2b的說明，為了接收共同模式信號，使用此電 路，將開關7 0短路（c 1 〇 se )，並且，經由線路5 2擷取共同 模式信號。 因為單元8 0是雙向及可選擇性連接，所以可連接數個單 元，以便構成多連接埠匯流排，如圖2 d所顯示。單元8 0的 組態配置是作為傳送單元，而單元8 0 ’的組態配置是作為 接收單元。如圖所示，單元8 0、8 0 ’中都有連接負載電阻 器4 2、4 4。此外，單元8 0"也連接到共同匯流排。因為單 元8 0及單元8 0 ’都提供介面上的負載電阻，所以單元8 0 ”可 監視差分信號D 0，其方式是使電流開關成為三態開關、斷

O:\61\61258.PTD 第18頁 466857 五、發明說明（14) 開與電阻器4 2、4 4的連接、並取得比較器4 1的輸出。 可得知，在此特別的組態配置中，因為電阻器4 2、4 4提 供共同模式擷取點，所以在電阻器4 2、4 4未連接到介面的 情況下，單元8 0"無法監視共同模式信號。在某些情況 下，為了不要攪亂介面上的電流量，最好在不需要取得適 當電流量的情況下，就能夠「傾聽」被注入的共同模式電 壓信號。圖2 e中顯示的接收器1 0 0即符合此項需求。接收 器1 0 0在聯合申請中的美國專利申請中說明，其標題為 「Receiver for Common Mod.e Signals Transmitted on a Differential Interface」，歸播日期與本申請同一 天’本文中以提及的方式併入該項美國專利申請。 簡而言之，接收器1 0 0包括一修改的差分放大器，係具 有以並聯方式在電阻負載1 0 6及電流驅動器1 0 8之間連接的 電阻器102、104。電阻器102、104是利用介面34、36上的 差分電壓驅動，該電壓是由來自（例如）緩衝器單元8 0的差 分電流信號所產生。在此組態中，輸出電壓11 0視電阻器 102、104的總阻抗而定，並且大體上與介面上出現的共同 電壓成比例，因此，可用於決定被注入的共同模式資料 D1。 雖然上文中的最佳具體實施例是揭示具有被注入共同模 式電壓的差分電流發信號，但是，也可能使用其他的排 列。特別是，可能使用差分電壓發信號，其中，兩個差分 信號元件間的相對電壓差值指示被傳送的資料位元，並 且，差分信號的總和、平均值、或其他適當的組合指示共

O:\61\6i258.PTD 第19頁 46 6 857 五、發明說明（15) 同模式信號。 例如，分別傳遞VH及乂1^的兩條引線可指示邏輯高電位， 而切換至及VH的電壓指示邏輯低電位。在這兩項案例 中，共同模式值是（例如）（VL +VH) / 2。注入共同模式電壓信 號的方式是，以等量將差分元件的位準移位。例如，若要 注入共同模式電壓Ve，會將差分元件移位到Vh + Vc及V^ + Ve。 可藉由將差分信號元件供應到比較器的方式，來擷取傳送 的差分信號，並決定哪一個元件具有較大的電壓。擷取共 同模式信號位準的方式是將差分元件供應到求和或平均類 型的電路。可使用各種類型的電壓位準移位輸入電路及電 壓組合輸出電路。對於熟知技藝的人士而言，最熟悉的電 路是離散位準移位及組合電路。 現在請參考圖3中所顯示之本發明另一種具體實施例。 輸出階段3 0及輸入階段3 1的組態配置如圖2 a中所顯示。圖 3中的具體實施例提供第三介面線5 4，並透過開關5 6連接 到VH及。開關5 0及5 6分別控制信號4 5及5 4上的電壓，並 且，由第二個二進制資料信號D 1以補償的方式來控制開關 5 0及5 6，使電壓信號4 5及5 4差分代表D 1值。換言之，是將 D 1的其中一個差分元件作為介面3 4、3 6上的共同模式信號 注入，而其他元件則是在第三引線5 4上傳遞。在輸入階段 3 1擷取並使用共同模式信號元件，與線路5 4上的電壓連接 在一起，以決定傳送的D 1值。達成此目標的方式最好是將 D1的差分電壓元件供應到比較器5 8的輸入。 圖4顯示本發明的另一種具體實施例。此具體實施例與

O:\61\61258.PTD 第20頁 466857 五、發明說明（16) 圖3顯示的具體實施例相似。但是，圖4中的具體實施例並 不依賴分開的引線5 4來傳遞其中一個D 1差分元件，而是在 兩條附加的引線上傳遞電壓，其中傳遞的電壓是作為差分 信號中之被注入的共同模式信號。電路的上半部份包括藉 由引線34及36連接的輸出階段30及輸入階段31、傳送資料 信號D 1、以及在信號4 5上輸入並在信號5 2上輸出的共同模 式資料，此部份的電路與圖3相同。 在圖4中之電路的下半部份，擴增的資料線5 4本身不是 作為介面線，而是將共同模式注入信號饋送到輸出階段 3 0 ’（因此，圖4中也標示為信號45 ’）。輸出階段3 0 ’透過雙 線介面34’、36’將差分資料信號D0’傳送到輸入階段31’， 其中擷取差分資料的方式是按照上文中說明的方式。此 外，在信號5 4上輸入的共同模式信號將由擷取電路3 Γ傳 送及擷取，而成為共同模式輸出52’。擷取兩個被注入之 共同模式信號所傳送之寄生差分資料信號D 1的方式是，將 共同模式信號5 2、5 2 ’供應到比較器5 8的輸入。在此排列 中，可能在兩個差分對上傳遞差分資料信號。其中兩個資 料信號是差分電流發信號，而第三資料信號是差分電壓信 號，該差分電壓信號是作為注入到差分對的共同模式電壓 來傳遞。此排列及圖3中的排列代表共同模式電壓，這是 因為比較器5 8大體上沒有取得電流，並且，任何注入的電 流將反射回到來源。 根據本發明的進一步觀點，可能修改圖4中顯示的電 路，以便允許除了共同模式傳送差分信號以外，還可以傳

第21頁 46 6 857 五、發明說明（17) 送單端共同模式信號，其方式是利用在差分對上傳送的共 同模式信號，來傳遞另一個共同模式信號，而另一個共同 模式信號的強度代表第四資料值。在一項排列中，產生此 附加之共同模式信號的方式是，以相同的總量來同時改變 被注入之電壓VH及VL值。因此這兩個電壓位準之間的差值 不變，所以差分信號仍然維持固定值。傳送之差分信號的 強度可能由供應到平均電路的被擷取之電壓信號來決定。 圖5中顯示之排列的最佳具體實施例中，是使用共同模 式電流發信號，而不是使用電壓發信號。電流發信號的優 點是，可利用高標準的方式，輕易地將差分電流發信號階 段3 0、3 1互相連接，這是電路設計的優點。每個差分介面 的組態配置按照圖2 a中顯示的電路圖。輸出階段3 0"的組 態配置是用於接收資料信號D 1，並將資料信號D 1作為差分 電流信號在引線34"及36”上傳送。如圖所示，這些引線都 連接到輸出階段3 0，3 0 ’的共同模式注入輸入4 5、45 ’。 如上文所述，因為輸出階段3 0，3 0 ’中的電流來源及電 流吸收固定（f i X )來源或吸收的總電流量，所以，來自注 入到輸出階段3 0，3 0 ’之輸出階段3 0"的附加電流會以共同 模式電流信號的形式橫跨引線3 4及3 6分配。信號在輸入階 段3 1擷取並在信號5 2提供。同樣地，信號3 6 "上之電流的 差分信號元件是從輸出階段3 0 ’及介面線3 4 ’、3 6 ’供應到 輸入階段3 Γ，並在信號5 2 ’擷取。被注入的電流無法流回 到任何的電流吸收，所以是作為共同模式差分信號元件 5 2、5 2 ’擷取，其中同模式差分信號元件5 2、5 2 ’被供應到

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月[U

88121668 年<^月 修正 30 輸 出 階 段 82 開 關 31 入 階 段 84 開 關 32 差 分 交 換 電路 92 共 同 模 式 電 流 注 入 電 路 34 介 面 94 第 一 共 同 模 式 電 流 開 關 36 介 面 96 第 二 共 同 模 式 電 流 開 關 38 電 阻 器 98 電 流 源 40 電 阻 器 100 接 收 器 42 電 阻 器 102 電 晶 體 44 電 阻 器 1 04 電 晶 體 45 信 號 106 電 阻 負 載 46 Αλτ 即 點 108 電 流 驅 動 器 47 共 同 模 式 注入電路 1 10 顆1J 出 電 壓 4 8 節點 4 9 共同模式擷取電路 50 開關 5 2 信號 5 4 電壓信號 56 開關 58 比較器 6 0 電阻器 6 2 電阻器 70 開關 72 開關 80 收發單元

O:\61\61258.ptc 第28a頁 2001.08.15.029 46 6 857 五、發明說明（18) 輸入階段3 Γ，並利用輸入階段3 Γ重現被傳送的資料信號 D1。 傳送第四共同模式電壓資料信號D2的方式是將電壓供應 到信號45"，例如，VH及VL。共同模式電壓是橫跨資料介面 線34、36、34’、及36’傳送，並按照上文所述相似的方 式，在輸入階段3 Γ作為信號5 2 "擷取。因此，此排列中提 供四個資料信號，其利用差分電流模式發信號在兩對引線 傳送其中三個資料信號，並利用差分電壓模式發信號傳送 第四個資料信號。 圖5中顯示的組態配置也適合上文中參考圖2 c - 2 e所說明 的多連接琿匯統排組態配置。不使用分開的輸入及輸出階 段，而將雙向單元8 0鏈接成「樹狀」輸入/輸出排列，其 排列與圖5中顯示的排列相似。連接到介面「端」的單元 8 0連接到四線介面，並裝配方式與圖2d中顯示的方式類 似。 可建置圖5中顯示之資料輸出網路的各種其他形式。在 一項特定具體實施例中，利用三組圖5的二級網路構成與 計時時鐘連接的全位元組資料。每項二級網路支援三位差 分發信號資料位元。因此，組合的網路可傳送8位資料位 元及（例如）一個計時信號，其方式是利用只在六對介面線 上傳送的差分發信號，相對於傳統的雙線按位元差分發信 號，則需要九對介面線。此外，根據本發明的全位元組網 路也提供三位傳送訊息資料信號，其可用於以任何方向傳 遞各種系統通訊協定或控制信號，而不需要額外的信號互

第23頁 4 6 6 857 五、發明說明（19) 接。 或者，可用此方式組合數層的傳送訊息注入差分介面。 例如，可裝配兩組二級電路（例如，圖5所顯示的二級電 路），其中D 2的資料輸入是由第三級差分輸出階段3 Γ ’’提 供，藉此，允許在也具有共同模式資料信號的四對引線上 傳送七位差分資料位元。在此方式中，可利用差分資料發 信號在N條引線上傳送N - 1位資料位元。針對大量的位元， 當提供較佳之雜訊免除能力及功率特性時，差分發信號的 資料輸貫量接近傳統單線按位元介面的資料輸貫量。 在圖6顯示的合成具體實施例中，有三條引線用於傳送 兩個差分信號及一個共同模式信號。如圖所顯示，資料D 0 的差分傳送是經由輸出階段3 0、差分對3 4、3 6、及輸入階 段3 1，如上文所述。此外，在差分對3 4、3 6上傳遞一被注 入的共同模式電流信號4 5。被注入的共同模式電流信號係 由第二輸出階段3 0"供應的差分信號元件。與圖3的排列相 似，來自輸出階段30"的其他差分元件45’是在離散第三介 面線5 4上傳送。線路5 4上將新增電阻器6 0及6 2之類的阻 抗，以便平衡關於來自輸出階段3 0 π之第一差分元件4 5所 察覺的阻抗。來自階段3 1的輸出5 2及線路5 4上的電流元件 是由輸出階段3 1"處理，以便產生（y i e 1 d )差分資料信號D 1 及共同模式電壓信號D 2。 將合成排列與傳統差分資料介面比較時，合成排列可大 量增加資料輸貫量。傳統差分資料介面需要兩條引線傳送 單一位元，及需要四條引線傳送兩位位元時，圖6的電路

第24頁 4 6 6 857 五、發明說明（20) 支援只使用三條引線來處理兩個差分傳送.的資料信號’並 且，另外具有支援第三共同模式資料信號的優點。 根據本發明的進一步觀點，可藉由適當控制介面線的配 置來提高揭示之介面的效率。與電路應用不同（電路應用 引線對的長度及方向可能會明顯改變），相對於電纜線、 線路接頭等等中之引線配置中的變化，設計師絕對可以控 制積體電路（I C)或印刷電路板或背板上的引線配置。在最 佳具體實施例中，揭示之介面電路之平衡介面線路的配置 與方向會經過慎重選擇，以提供不同差分對上之共同模式 信號的一致性。介面中引線的固定位移保證引線的電氣特 性大體上仍然維持一致，降低差分傳送之資料上的雜訊效 應。 達成此項目標的方式是排列介面線，使引線對的中點具 有距離第三條引線第二對引線的相對固定位移。例如，請 參閱圖6，引線34及36可能在積體電路（1C)中的某一層或 印刷佈線區上以並聯的跡線（t r a c e )排列。然後，引線5 4 最好放置距離引線3 4及3 6等距離的位置，其中引線5 4與引 線3 4及3 6的中點之間的距離可以調整，以便控制共同模式 阻抗。 上文中說明的具體實施例中，共同模式信號已放置在介 ； 面上，作為通過共同模式注入電路47的電壓。圖7中顯示 利用差分及共同模式資料發信號之資料傳送的另一種排 列。在此排列中，係藉由平均影響差分傳送之資料信號元 件的方式，將共同模式電流信號直接供應到介面，並直接

第25頁 4 6 6 857____ 五、發明說明（21) 從介面擷取。 請參閱圖7，圖中顯示差分交換電路3 2係連接到平衡介 面引線3 4及3 6。同樣地，差分交換電路3 2 ’係連接到平衡 介面引線3 4 ’及3 6 ’。交換電路3 2及3 2 ’都是按照上文中詳 細說明的方式，將資料信號作為兩個差分信號元件傳送。 根據本發明的此項觀點，將提供一共同模式電流注入電 路9 2，以便將共同模式電流直接注入到介面3 4，3 6，並從 其他3 4 ’，3 6 ’直接擷取共同模式電流。如圖所顯示，注入 電路9 2包括第一共同模式電流開關9 4及一第二共同模式電 流開關9 6。電流開關9 4及9 6在電流來源9 8之間以並聯方式 連接，其中電流來源9 8供應電流I C及用以吸收電流I C的電 流吸收1 0 0。 電流開關94包括兩對開關SC、傳送。開關SC用於將介面 線34，36選擇性連接到電流來源98，而開關SD用於將介面 線3 4，3 6選擇性連接到電流吸收1 0 0。因此，當開關SC短 路（c 1 〇 s e d )時，會將電流I C供應到介面中的引線3 4，3 6。 因為引線3 4，3 6均衡，所以每條引線將引入大體上等量的 電流，因此可維持差分電路開關3 2傳送的差分資料信號。 如上文所述，因為差分電路開關3 2中的電流來源及吸收 3 3，3 5只驅動固定量的電流，所以額外的來源或吸收電流 I C將會流到在共同電流節點4 8連接的負載，或是從在共同 電流節點4 8連接的負載取得。 電流開關96’包括兩對開關SC’ 、SD’ ，其操作方式與電 流開關94相似，用於將介面線34’ ，36’選擇性連接到電流

第26頁 4 6 6 857 五、發明說明（22) 來源9 8，或選擇性連接到電流吸收1 0 0。但是’如圖中所 示，開關96是以補償方式連接。當開關sc’短路（closed) 時，介面線3 4 ’，3 6 ’會連接到電流吸收1 0 〇，而且’當開 關SD’短路（closed)時，介面線34’，36’會連接到電流來 源9 8。額外的來源或吸收電流I C將會流到在共同電流節點 48’連接的負載，或是從在共同電流節點48’連接的負載取 得。 Λ-Ατ 即 相連 開始 然。 電阻 電流 需要 間的 如 局部 阻器 要， 面， 因為 降將 由 送是 點48與48藉由電阻負載（例如，電阻器及1〇4)互 接。電流關閉9 4及9 6的操作互相同步，藉式， 關9 4獲得電流I C時，則„ Λ W 精此刀A 田 在此方式中，被C 96在吸收電流1C，反之亦 負截，從一介面流到I 问模式電流1C將經過連接的 流動的方向，模式；：：面，藉由控制共同模式 分配差分傳送的資料仁味#可以在介面上傳送，而不 電壓差值，即可擷取;唬。藉由測量節點48及48,之 圖所示，介面3 4、3 6、=傳送的資料信號。 終止，而且，兩個介 34 、36可能藉由電阻9〇而 1〇6及108)互相連接故可能經由局部電阻（例如，電 但是郤有助於平衡介°τ5雖然此類的局部連接並非必 則不需要遠端連接（gp 。睛注意，如果是局部連接介 電流1C仍然可以在介而，經由電阻器102及104)，這是 橫跨介面分配，並可，=間流動。橫跨局部連接的壓 ^ t , , I接收端偵測。 此可知，在本具體實 1貝列 作為介面34、36中的笛，中，共同模式資料信號的傳 共同模式電流及介面3 4 ’、

466857 五、發明說明（23) 3 6 ’中的第二共同模式電流，其中第二共同模式電流的流 動方向與第一共同模式電流相反，所以共同模式資料信號 是以差分方式傳送。因此，本電路提供在兩個差分介面對 上傳送三個差分傳送的資料信號。 圖8顯示圖7中顯示之電路的變化，其用與圖6顯示之相 似的方式來利用三線介面。在此類的具體實施例中，單引 線1 1 0將取代介面線3 4 ’、3 6，而對應的共同模式電流開關 9 6只包括一單一開關對，用以根據傳送的共同模式電流信 號，將引線1 1 0選擇性連接到電流來源9 8或電流吸收1 0 0。 本發明已參考其最佳具體實施例詳細顯示及說明，對於 熟知技藝的人士而言，應知道本發明可做任何形式及詳細 資料的各種變化，而不會脫離本發明的精神與範疇。例 如，可修改關於二級數位資料信號所說明之揭示的電路， 以便傳送及接收含有一位元以上之資訊的多級數位信號。

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Claims (1)

1. 4-b., fllGa 修正丨 老仝案號88121668 修正 利專一換 請.刀 甲 li7 、 六 :第 驟一 步遞 的傳 列便 下以 括， 包號 ，信 法分 方差 的一 料第 資的 位間 數之 送值 傳散 以離 圍用個 範種多 遞 傳 \gJ/ jl 以 .lgu # 信 式 模 同 共一 第 的 間 之 值 .’散 號離 ^個 料多 資換 位切 數 同 共一 第 及 lgu 信 分 差一 第 供 提 上 及徑 以路 1gb ;费 號信信二 料第 資及 位一 數第 二在 第 步 的 列 下 括 包 步一 進 法 方 的 項 I f 第 圍 範 利 專 。請 號申 信如 式2 模 驟 供 提 上徑 路 -&ϋ 信 三 第 在 及 以 值 號 信 數號 之信 準分 位差 號為 信作 式號 模信 同料 共資 一二 第第 該將 與此 以如 上， 徑值 路號 號信 信換 三切 第來 該反 在相 值 步 的 列 下 括 包 步一 進 法 方 的 一 項 第 1 該。第 由義圍 號定範 信值利 分號專 差信請 此之申 ，上如 遞徑CO 傳路 ,-gu 信 三 第 該 及 值 &o 信 式 模 同 共 驟 三 第一 遞 傳 \gy 以 號 信 分 差 二 第 的 間 之 值 散 β 0 個 多 換 切 之 值 散 β 個 多 之 反 相 值 換 切 之 號 信 式 模 同 .,共 號一 信第 料與 資換 位切 數 該 信件 料元 資號 位信 數分 二差 第為 該作 一有 遞具 傳為 此作 藉係 &1υ ，# 號信 信料 式資 模位 同.數 共二 二第 第該 的， 間號 同 共 二 第 及 及號 以信 .，分 號差 信二 分第 差供 的提 級上 號徑 信路 式號 模信 同四 共第 一一及 〇 第三號 及第信 一在式 第 模

   O:\61\61258.ptc 第1頁 2001.08.15. 031 466857 _案號88121668 年^月/石日 修正__ 六、申請專利範圍 4.如申請專利範圍第3項的法，進一步包括下列的步 驟： 藉由反應一第二數位資料信號的多個預定總量來改變第 一及第二共同模式信號值的強度，該第一及第二共同模式 信號值以相同的方式改變。 5 . —種用以傳送數位資料的電路，包括： 第一及第二介面節點； 一差分交換電路，用以在該第一及第二介面節點分別產 生第一及第二差分信號元件，以反應第一數位信號，該第 一及第二差分信號元件之間的差值指示該第一數位信號的 值； 一共同模式注入電路，係連接到該第一及第二介面節 點，並在該第一及第二介面節點注入一共同模式信號，以 反應一第二數位信號，該被注入的共同模式信號以大體上 相同的.程度影響該第一及第二差分信號元件。 6 .如申請專利範圍第5項的電路，其中該差分交換電路 包括一電流開關。 7. 如申請專利範圍第5項的電路，其中該共同模式注入 電路包括一第一電阻，係在該第一介面節點及一注入節點 之間連接；及一第二電阻，1係在該注入節點及該第二介面 節點之間連接，在該注入節點注入該共同模式信號。 8. 如申請專利範圍第5項的電路，其中該被注入的共同 模式信號是一開關電壓，其強度視該第二數位資料信號而 定。

   O:\6i\6i258.ptc 第 2 頁 2001.08.15.032 4 6 6 85 7 _案號 88121668 f*3 年 月日__— 六、申請專利範圍 9.如申請專利範圍第5項的電路，其中該被注入的共同 模式信號是一開關電流，其強^ϊ"¾該第二數位資料信號而 定。 1 0. —種用以傳送一第一數位信號及用以傳送與接收第 一及第二介面節點之間之一第二數位信號的電路，該電路 ___ 包括： 一差分交換電路，用以在該第一及第二介面節點分別產 生第一及第二差分信號元件，以反應該第一數位信號，該 第一及第二差分信號元件之間的差值指示該第一數位信號 的值；以及 一共同模式注入及擷取電路，係連接到該第一及第二介 面節點，並具有傳送及接收狀態，在傳送狀態時，該注入 及擷取電路將一共同模式信號注入到該第一及第二差分信 號，以反應一該第二數位信號，在接收狀態時，該注入及 擷取電路從該第一及第二差分信號擷取已注入到該第一及 第二差分信號的一共同模式信號，藉此，該被注入的共同 模式信號以大體上相同的程度影響該第一及第二差分信號 元件。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項的電路，其中該差分交換電 路包括一電流開關。 1 2.如申請專利範圍第1 0項的電路，其中該共同模式注 入及擷取電路包括： 一第一電阻，係在該第一介面節點及該共同模式接取節 點之間連接；

   O:\61\61258.ptc 2001.08.15.033 第3頁 4 6 6 B 5 T _案號 88121668 fb年月％ _S_修正_ 六、申請專利範圍 一第二電阻，係在該共同模式接取節點及第二介面節點 之間連接； 一注入電路，係連接到該接取節點，用以在傳送狀態時 注入該共同模式信號，並在接收狀態時斷開與該接取節點 的連接；以及 從該接取節點擷取該共同模式信號。 13. —種在一種積體電路（1C)中用以在第一及第二介面 節點接收的電路，一第一數位信號作為第一及第二差分信 號元件傳送，及一第二數位信號作為該差分信號元件傳遞 的共同模式信號傳送，該電路包括： 一差分接收器，係連接到該第一及第二介面節點，用以 擷取該第一數位資料信號；以及 一共同模式擷取電路，係連接到該第一及第二介面節 點，用以擷取該共同模式信號。 1 4.如申請專利範圍第1 3項的電路，其中： 該第一數位信號是利用差分電i發信號產生； 將共同模式擷取電路包括一第一電阻，係在該第一介面 節點及該擷取節點之間連接；及一第二電阻，係在該擷取 節點及該第二介面節點之間連接，該共同模式信號代表從 該擷取節點擷取的該第二數位信號；以及 該差分接收器具有連接到該第一及第二介面節點的輸 入，並對二者進行差分回應，以產生該第一數位信號的輸 出代表。 1 5. —種用以接收作為第一及第二差分信號元件傳送的

   O:\6i\6i258.ptc 第 4 頁 2001.08.15.034 4 6 6 857 _案號 88121668 年妆月（6曰 修正_ 六、申請專利範圍 一第一數位信號及用以接收及傳送作為該差分信號元件傳 遞之共同模式信號傳送的一第二數位信號之電路，該電路 •—---------.. 包括： 一介面，係具有接收該第一及第二差分信號元件的第一 及第二介面節點； 一差分接收器，係連接到該第一及第二介面節點，並擷 取該第一數位資料信號； 一共同模式注入及擷取電路，係連接到該第一及第二介 面節點，並具有傳送及接收狀態，在接收狀態時，該注入 及擷取電路擷取第一及第二差分信號傳遞的一共同模式信 號，在傳送狀態時，該注入及擷取電路將一共同模式信號 注入到該介面，以反應一該第二數位信號，該被注入的共 同模式信號以大體上相同的程度影響該第一及第二差分信 號元件。 1 6.如申請專利範圍第1 5項的電路，其中該共同模式注 入及擷取電路包括： 一第一電阻，係在該第一介面節點及一共同模式接取節 點之間連接； 一第二電阻，係在該接取節點及第二介面節點之間連 接； 一注入電路，係連接到該接取節點，’用以在傳送狀態時 注入該共同模式信號，並在接收狀態時斷開與該接取節點 的連接；以及 從該接取節點擷取該共同模式信號。

   O:\61\61258.ptc 2001.08.15.035 第5頁 466857 _案號 88121668 年Γ 月 日__ 六、申請專利範圍 17. —種用以在具有第一及第二端點的介面傳送及接收 第一及第二數位資料信號的系統，該系統包括： 一差分交換電路，係連接到該介面的第一端點，並產生 第一及第二差分信號元件，以反應一第一數位信號，該第 一及第二差分信號元件之間的差值指示該第一數位資料信 號的值； 一差分接收器，係連接到該介面的第二端點，並根據第 一及第二差分信號元件之間的差值來決定該第一數位資料 信號的值； 一共同模式注入電路，係連接到該第一及第二端點之 一，並將共同模式信號注入到該介面，該被注入的共同模 1 式信號以大體上相同的程度影響該第一及第二差分信號元 件；以及 ， 一共同模式擷取電路，係連接到該非第一及第二端點的 其他端點，用以擷取該共同模式信號。 1 8.如申請專利範圍第1 7項的系統，其中該共同模式注 入電路係連接到該差分交換電路，而該共同模式擷取電路 係連接到該差分接收器。 19. 一種在介面上傳送第一及第二數位資料信號的， 多，包括： ‘ / 一第一輸出階段，其具有第一及第二輸出節點，並包括 一差分交換電路及一共同模式注入電路； 該差分交換電路產生第一及第二差分信號元件，以反應 該第一數位信號，該第一及第二差分信號元件之間的差值

   O:\61\61258.ptc 第6頁 2001.08.15.036 4 6 6 857 _案號 88121668 年月/6曰 修正__ 六、申請專利範圍 指示該第一數位信號的值，該第一及第二差分信號元件分 .\ 別連接到該第一及第二輸出節點； 該共同模式注入電路，係連接到該第一及第二輸出節 點，並提供一共同模式信號，用以根據一輸入信號注入到 該第一及第二差分信號，該被注入的共同模式信號以大體 上相同的程度影響該第一及第二差分信號元件； 一共同模式信號產生器，用以產生第一及第二補償共同 模式信號，以反應該第二數位信號，提供的該第一共同模 式信號係作為該共同模式注入電路的該輸入，該第二共同 模式信號係連接到一第三輸出節點。 2 0 .如申請專利範圍第1 9項的零路，其中該差分交換電 路包括一電流開關。 2 1 .如申請專利範圍第1 9項的電路，其中該共同模式注 入電路包括一第一電阻，係在該第一輸出節點及一注入節 點之間連接；及一第二電阻，係在該注入節點及該第二輸 出節點之間連接，在該注入節點注入該共同模式信號。 2 2 .如申請專利範圍第1 9項的電路，其中該共同模式信 號產生器包括： 一第一開關，用以在該第二數位信號在高電位時，將該 第一共同模式信號連接到一第一電壓，並且在該第二數位 信號在低電位時，將該第一共同模式信號連接到一第二電 壓；以及 一第二開關，用以在該第二數位信號在低電位時，將該 第二共同模式信號連接到一第一電壓，並且在該第二數位

   O:\61\61258.ptc 第7頁 2001.08.15. 037 46 6 85 7 _案號 88121668 f 〇 年 f 月&日_ifi_ 六、申請專利範圍 信號在高電位時，將該第二共同模式信號連接到一第二電 壓。 2 3 .如申請專利範圍第1 9項的電路，其中該共同模式信 號產生器包括： 一第一輸出階段，用以產生第三及第四差分信號元件， 以反應該第二數位信號； 該第三差分信號元件係作為連接到該共同模式注入電路 的該第一共同模式信號；以及 該第四差分信號元件係作為連接到該第三輸出節點的該 第二共同模式信號。 24.如申請專利範圍第19項的電路，其中該介面包括三 條沿著共同軸線排列的引線，每一條引線都具有離該共同 軸線實質上固定的位移。 2 5. —種用以傳送多個數位資料信號的電路，包括： 第一及第二輸出階段，每一個輸出階段都具有至少兩個 輸出節點，並包括一差分交換電路及一共同模式注入電 路； 該差分交換電路係連接到該各別的輸出階段，並產生一 對差分信號元件，以分別反應第一及第二數位信號，彼等 差分信號元件之間的差值指示該各別之第一或第二數位信 號的值，該第一及第二差分信號元件分別連接到該第一及 第二輸出節點； 一共同模式注入電路，係連接到與差分交換電路並聯之 該各別的輸出節點，並將一共同模式信號注入到該對差分

   O:\61\61258.ptc 第8頁 2001.08.15. 038 466857 _案號 88121668 f ΰ 年 t 月 ί ί 日_^ 六、申請專利範圍 信號，以反應一輸入信號，該被注入的共同模式信號以大 體上相同的程度影響彼等差分信號元件； 一共同模式信號產生器，用以產生第一及第二補償共同 模式信號，以反應該第三數位信號； 該第一共同模式信號係作為輸入供應到位於該第一輸出 階段的共同模式注入電路，並且，該第二共同模式信號係 作為輸入供應到位於該第二輸出階段的共同模式注入電 路。 2 6 .如申請專利範圍第2 5項的電路，其中該差分交換電 路包括一電流開關。 2 7.如申請專利範圍第2 5項的電路，其中該共同模式注 入電路包括一第一電阻，係在該各別之輸出階段中其中一 個輸出節點及一注入節點之間連接；及一第二電阻，係在 該注入節點及該各別之輸出階段中另一個輸出節點之間連 接，在該注入節點注入該供應的共同模式信號。 2 8.如申請專利範圍第2 5項的電路，其中該共同模式信 號產生器包括： 一第一開關，用以在該第三數位信號在高電位時，將該 第一共同模式信號連接到該第一電壓，並且在該第三數位 信號在低電位時，將該第一共同模式信號連接到該第二電 壓；以及 一第二開關，用以在該第三數位信號在低電位時，將該 第二共同模式信號連接到一第一電壓，並且在該第三數位 信號在高電位時，將該第二共同模式信號連接到一第二電

   O:\6i\6i258.ptc 第 9 頁 2001.08.15.039 4 6 6 8 5 7 _案號 88121668 ψΰ 年 t Η % 日___ 六、申請專利範圍 壓。 2 9 .如申請專利範圍第2 5項的電路，其中該共同模式信 —..........., 號產生器包括： 一第三輸出階段，用以產生第三對差分信號元件，以反 應該第三數位信號； 該第三對差分信號元件之一係作為該第一共同模式信 號，而該第一共同模式信號係作為位於該第二輸出階段中 之共同模式注入電路的輸入所供應的第一共同模式信號； 該第三對差分信號元件的另一項作為該第二共同模式信 號，而該第二共同模式信號係作為位於該第二輸出階段中 之共同模式注入電路的輸入所供應的第一共同模式信號。 3 0 .如申請專利範圍第2 9項的電路，其中該第三輸出階 段產生一第三共同模式信號，以反應第四資料信號，該第 四資料信號係作為位於該第三輸出階段中之共同模式注入 電路的輸入所供應的第四資料信號。 3 1 .如申請專利範圍第2 5項，的電路，其t該介面包含四 條沿著共同軸線排列之引線，每一條引線都具有離該共同 軸線實質上固定之位移。 3 2. —種用以傳送多個數位資料信號的系統，包括： 第一及第二輸出節點； 一第一差分交換電路，係連接到該第一及第二輸出節 點，該第一差分交換電路將該第一輸出連接到一第一電流 來源，並將該第二輸出連接到在第一差分輸出狀態的一第 一電流吸收，以及將該第一輸出連接到該第一電流吸收，

   O:\6l\61258.ptc 第10頁 2001.08.15. 040 46 6 85 7 _案號 88121668 年 &^月/G 日__— 六、申請專利範圍 並將第二輸出連接到在第二差分輸出狀態的該第一電流來 源； 一第一共同模式交換電路，係連接到該第一及第二輸出 節點，該第一共同模式交換電路將該第一及第二輸出節點 連接到在第一共同模式輸出狀態的一第二電流來源，並將 該第一及第二輸出節點連接到在第二共同模式輸出狀態的 一第二電流吸收； 第三輸出節點； 一第二共同模式交換電路，係連接到該第三輸出節點， 該第二共同模式交換電路將該第三輸出節點連接到在第一 共同模式輸出狀態的該第二電流吸收，並將該第三輸出節 點連接到在第二共同模式輸出狀態的該第二電流來源； 一共同電流節點； 一第一電阻，係在該第一輸出節點及該共同電流節點之 間連接； 一第二電阻，係在該共同電流節點及該第二輸出節點之 間連接； 該共同電流節點以電力連接到該第三輸出節點。 3 3.如申請專利範圍第3 2項的系統，進一步包括： 第四輸出節點； 該第二共同模式交換電路，係連接到該第三輸出節點， 並將該第四輸出節點連接到在該第一共同模式輸出狀態中 的該第二電流吸收，並將該第四輸出節點連接到在第二共 同模式輸出狀態中的該第二電流來源；

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