TWI445334B

TWI445334B - 信號傳輸系統及其信號傳輸方法

Info

Publication number: TWI445334B
Application number: TW098105567A
Authority: TW
Inventors: Kwan Dong Kim
Original assignee: Hynix Semiconductor Inc
Priority date: 2008-09-09
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2014-07-11
Also published as: US8195107B2; US20100062720A1; TW201012101A; KR100940853B1

Description

信號傳輸系統及其信號傳輸方法

本發明係關於一種信號傳輸系統，特別是指一種信號傳輸系統及信號傳輸方法。

通常，信號傳輸系統為了高速傳輸信號，而使用一終端結構。該終端結構可被分為中間抽頭終端構造及高抽頭終端構造。

在中間抽頭終端構造中，被傳輸的信號之電壓位準係依據一預定位準而增加或減少，其係基於相對於電源供應電壓的二分之一電壓位準之一電壓位準。在高抽頭終端構造中，被傳輸的信號之電壓位準係依據一預定位準而減少，其係基於電源供應電壓的電壓位準。

第一圖為習知信號傳輸系統的示意電路圖。在第一圖中，該信號傳輸系統1包含了中間抽頭終端構造，其係具有透過一通道10連接至一接收單元RX的一傳輸單元TX。另外，終端電阻器RT係連接於通道10及接地端之間。在此，中間抽頭之命名係指終端電阻器RT連接於通道10、電源供應端及接地端之間的排列。

第二圖為另一習知信號傳輸系統的示意電路圖。在第二圖中，該信號傳輸系統2包含高抽頭終端構造，其係具有一傳輸單元TX透過一通道20連接於接收單元RX。另外，終端電阻器RT係連接於通道20及電源供應端之間。在此，高抽頭之命名係指終端電阻器RT連接於通道20及電源供應端之間的排列。

在第一圖及第二圖中，通道20係傳輸單元TX及接受單元RX之間的信號傳輸通道，且提供作為低通濾波器，其係使信號傳輸特性劣化。例如，在信號以高速傳輸時，通道20做用為低通濾波器，以減少傳輸信號的扭轉率，但劣化傳輸信號的高頻部份，其使得信號的抖動部份增加。因此，由於無法補償通道20的低通濾波器之效應，信號傳輸的效率便降低。

為了解決前述的技術課題，本發明的目的係在於提供一種信號傳輸系統及可改善信號傳輸效率之信號傳輸方法。

在一實施例中，一種信號傳輸系統係包含了一傳輸單元，其係配置以驅動一輸入信號並傳輸該輸入信號；一預加重單元，其係配置以偵測輸入信號之電壓位準的改變，並依一預定時間放大傳輸單元輸出信號之電壓；以及一接收單元，其係配置以由傳輸單元接收輸出信號。

在另一實施例中，一種信號傳輸系統係包含了一傳輸單元，其係配置以驅動一輸入信號並傳輸該輸入信號；一預加重單元，其係配置以偵測輸入信號之電壓位準的改變，並依一預定時間放大傳輸單元輸出信號之電壓；一電流量補償單元，其係配置以補償傳輸單元及預加重單元的電流量改變，以回應在程序、電壓、溫度等條件中至少之一的改變，以及一接收單元，其係配置以由傳輸單元接收輸出信號。

在另一實施例中，一種信號傳輸系統的信號傳輸方法，其中一傳輸端及接收端係透過一通道彼此連接，以在一輸出信號的傳輸端進行高抽頭終端程序，其中包含偵測輸入至傳輸端的輸入信號的電壓位準之改變，以及在偵測到輸出信號中電壓位準的改變時，依一預定時間放大輸出信號之電壓位準。

在另一實施例中，一種信號傳輸系統包含了一傳輸單元，其係配置以接收一輸入信號；一延遲元件，其係配置以依預定時間延遲該輸入信號，且輸出一延遲之輸出信號；一邏輯電路單元，其係配置以於輸入信號及延遲輸入信號進行邏輯運算，及一接收單元，其係配置以接收該延遲輸出信號，其中當偵測到輸入信號中的改變時，該延遲輸出信號係依預定時間放大。

本發明之其他特徵、態樣以及實施方式均記載於下列實施方式之段落中。

第三圖為根據一實施例之例示信號傳輸系統100的示意電路圖。在第三圖中，該例示信號傳輸系統可包含具有傳輸單元TX的高抽頭終端構造、一預加重單元110、一通道120以及一接收單元RX。在此，該信號傳輸系統可具有高抽頭終端構造，其係藉由使用一終端電阻器RT連接於通道120及電源供應端之間。

在第三圖，該傳輸單元TX可包含一轉化器IV11及第一與第二電晶體MP11與MN11，其中該轉化器IV11可接受一輸入信號”PRBS”。該輸入信號”PRBS”可包含一輸入信號圖案，且可使用，如一虛擬隨機位元序列(PRBS)。另外，第一及第二電晶體MP11與MN11的閘終端可被由轉化器IV11提供一輸出信號，且第一及第二電晶體MP11與MN11汲極端可被彼此連接。一電源供應終端可被連接至第二電晶體之一源極終端。因此，由第二電晶體MN11至接地端的電流路徑之範圍可被視為第一電流路徑。

該預加重單元110可包含一延遲元件DLY、一互斥或邏輯電路XOR、及一第三電晶體MN21，其中該延遲元件DLY可由轉化器IV11接受一輸出信號。該互斥或邏輯電路XOR可接收由延遲元件DLY的一輸出信號，以及由轉化器的一輸出信號。該第三電晶體MN21可具有一汲極端，其係連接至第二電晶體MN11的一源極端，一源極端連接至一接地端，且一閘極端由互斥或邏輯電路XOR接收一輸出信號。因此，由傳輸單元TX的第二電晶體MN11的源極端透過第三電晶體MN21至接地端的電流路徑之範圍可被視為第二電流路徑。

當輸入信號”PRBS”的電壓位準由高電位準改變至低電位準時，該預加重單元110依預定時間增加傳輸單元TX的電流，例如，一延遲時間係由延遲元件DLY所決定，其係配合第三電晶體MN21的運作。因此，該預加重單元110可進行一預加重運作，以放大傳輸單元TX的輸出信號的電壓。

參照第三圖，將在此描述信號傳輸系統之例示運作。

首先，若輸入信號”PRBS”在一高位準，則第一節點(An)的電壓位準可變為一低位準，且第一電晶體MP11可被開啟。之後，接受單元RX的第三節點(NRX)的電壓位準可增加至電力供應終端的電壓位準，其係藉由第一電晶體MP11及終端電阻器RT而成。

然而，當輸入信號的電壓位準”PRBS”改變至低電位，該第一節點(An)的電壓位準可改變至高位準，且第二節點(An-1)的電壓位準可保持在一低位準。由於第一節點(An)在一高位準，該第一電晶體MP11可被關閉且該第二電晶體MN11可被開啟。另外，由於第一節點(An)在一高位準且第二節點(An-1)在一低位準，該互斥或邏輯電路XOR可輸出一高位準信號，因此引起第三電晶體MN21被開啟。

接著，第三節點(NRX)的電壓位準可依流過第二電晶體MN11、第三電晶體MN21及終端電阻器RT的電流總量之比例被減少。因此，由於輸入信號的電壓位準”PRBS”可改變，因第三電容器MN21其中大幅的壓降而必須增加電流。

之後，當輸入信號”PRBS”的電壓位準係連續地保持在一低位準，該第二節點(An-1)的電壓位準可改變至一高位準，其係發生在延遲元件DLY的延遲時間後。因此，由互斥或邏輯電路XOR輸出信號的電壓位準可被保持在高位準，其係由當輸入信號”PRBS”的電壓位準由高位準改變至低位準的時點開始，且在延遲元件DLY的延遲時間後可改變至低位準。

由於自互斥或邏輯電路XOR的輸出信號之電壓位準為一低位準，該第三電晶體MN21可被關閉。在此，第三節點(NRX)的電壓位準可變成為比例於流過第二電晶體MN11及終端電阻器RT電流之全部總量之一位準。例如，第三節點的電壓位準(NRX)可高於一位準，該位準係比例於流過第二電晶體MN11、第三電晶體MN21及終端電阻器RT之電流之全部總量而減少。

因此，可實施一預加重功能，其係暫時地增加輸入信號”PRBS”的壓降，該壓降的電壓位準係由高位準改變至低位準，即，自延遲元件DLY的延遲時間而來的高頻信號部份之壓降。因此，該高頻信號部份因通道的低通濾波器效應的損失可被防止。第四圖為根據另一實施例之例示信號傳輸系統的示意電路圖。

在第四圖中，該信號傳輸系統200可包含一傳輸單元TX、一預加重單元110、一通道120、一電流量補償單元130以及一接收單元RX。在此，該信號傳輸系統200可被配製為一高抽頭終端構造，其係使用連接於通道120及動力供應終端之間的一終端電阻器RT。依第四圖的結構，可實質上與第三圖的結構相同，除了電流量補償單元130。因此，為了簡潔之故，第四圖中相似特徵的詳細描述加以省略。

在第四圖中，電流量補償單元130可配置為固定維持流過第二電容器MN11及第三電容器MN21的電流量，無論PVT條件的變化如何。例如，電流量補償單元130可包含電流源IS及電流鏡131。

該電流源IS可被配置為提供固定電流而無論PVT條件的變化如何，且可使用依內部或外部的信號傳輸系統200之能帶間隙電路來實施。

該電流鏡131可包含第四、第五及第六電晶體MN31、MN32及MN33。該第四電晶體MN31可具有連接至電流源IS之一汲極端，及連接至該汲極端之閘極端，以及連接至接地端之一源極端。該第五電晶體MN32可具有連接至接地端之一源極端，以及連接至傳輸單元TX第二電晶體MN11的源極端之一汲極端。該第六電晶體MN33可具有連接至接地端之一源極端，及連接至預加強單元110第三電晶體MN21源極端之一汲極端。第四、第五、第六電晶體MN31、MN32及MN33的閘極端可彼此連接。

信號傳輸系統的另一例示運作可參照第四圖加以描述。

首先，當輸入訊號”PRBS”在一高位準，該第一端點(An)可在一低位準，其中該第一電晶體MP11可被啟動。另外，接收單元RX第三節點(NRX)的電壓位準可藉由第一電晶體MP11及終端電阻器RT增加至電源供應端之電壓位準。

然而，若輸入信號”PRBS”的電壓位準改變至一低位準，則該第一節點(An)的電壓位準可變為一高位準，且第二節點的電壓位準(An-1)可保持在一低位準。由於第一節點(An)在一高位準，該第一電晶體MP11可被關閉且該第二電晶體MN11可被開啟。另外，由於該第一節點(An)在一高位準，且第二節點(An-1)在一低位準，該互斥或邏輯電路XOR可輸出一高位準信號且第三電晶體MN21可被開啟。

接著，第三節點(NRX)的電壓位準可被減低，其係比例於流過第二電晶體MN11、第五電晶體MN32、第三電晶體MN21、第六電晶體MN33及終端電阻器RT之電流的全部總量。因此，由於輸入信號的電壓位準”PRBS”可改變，電流量需要被增加，其係由於第三電晶體MN21及第六電晶體MN33其中具有大幅壓降。

接著，當輸入信號”PRBS”的電壓位準係連續保持在低位準，該第二節點(An-1)的電壓位準在延遲元件DLY的延遲時間後可改變至一高位準。因此，由互斥或邏輯電路XOR的輸出信號之一電壓位準可被保持在高位準，其係由輸入信號”PRBS”電壓位準由高位準改變至低位準起之一時間點，且在延遲元件DLY之延遲時間後改變至一低位準。

由於自互斥或邏輯電路XOR的輸出信號在一低位準，該第三電晶體MN21可被關閉。之後，該第三節點(NRX)的電壓位準可變為一位準，其係比例於流經第二電晶體MN11、第五電晶體MN32及終端電阻器RT的電流總量。例如，第三節點(NRX)的電壓位準可變為高於一位準。其係比例於流經第二電晶體MN11、第五電晶體MN32、第三電晶體MN21、第六電晶體MN33及終端電阻器RT的電流總量而減少。

因此，可以實施一預加重功能，其係暫時增加輸入信號”PRBS”的壓降，該壓降的電壓位準可由高位準改變至低位準，即，藉由延遲元件DLY的延遲時間之高頻信號部份之壓降。另外，在輸入信號被傳輸的過程中，該電流可由電流量補償單元130保持在一預定的比例，無論PVT條件的變化如何。結果可穩定傳輸信號的電壓位準。因此，該高頻信號部份因通道的低通濾波器效應的損失可被防止，且電流量可保持固定，從而改善信號傳輸效率。

當某些實施例以如同上述方法描述時，應可理解的是該些實施例僅作為說明本發明的例示。因此，在此所描述的裝置與方法並非僅受限於上述之實施例所揭露之內容。又，在此所描述的裝置與方法應僅可參照上述發明說明及相關圖式內容來加以對申請專利範圍予以界定。

1．．．信號傳輸系統

2．．．信號傳輸系統

10．．．通道

20．．．通道

100．．．信號傳輸系統

110．．．預加重單元

120．．．通道

130．．．電流量補償單元

131．．．電流鏡

200．．．信號傳輸系統

DLY．．．延遲元件

IS．．．電流源

IV11．．．轉化器

MP11．．．第一電晶體

MN11．．．第二電晶體

MN21．．．第三電晶體

MN31．．．第四電晶體

MN32．．．第五電晶體

MN33．．．第六電晶體

TX．．．傳輸單元

RT．．．終端電阻器

RX．．．接收單元

XOR．．．互斥或邏輯電路

第一圖為一習知信號傳輸系統的示意電路圖。

第二圖為另一習知信號傳輸系統的示意電路圖。

第三圖為根據一實施例之例示信號傳輸系統的示意電路圖。

第四圖為根據另一實施例之例示信號傳輸系統的示意電路圖。