專利名稱：采用互補(bǔ)的兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行通信的通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信裝置，具體涉及采用互補(bǔ)的第一與第二時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行通信的通信裝置。
背景技術(shù)：
在通信裝置中，只用數(shù)據(jù)信號(hào)線而不用發(fā)送控制信號(hào)或時(shí)鐘信號(hào)的專用信號(hào)線，進(jìn)行在通信裝置之間的數(shù)據(jù)通信時(shí)，用數(shù)據(jù)信號(hào)線進(jìn)行表示通信開(kāi)始的信號(hào)的交換。由于數(shù)據(jù)信號(hào)的傳送速度或首位置(leading position)直到通信開(kāi)始為止處在未確定的狀態(tài)，需要在通信開(kāi)始時(shí)進(jìn)行通信順序的初始化等與正常的數(shù)據(jù)通信不同的通信方法。
在傳統(tǒng)的通信裝置中，通過(guò)在一定的時(shí)間間隔交互地送出通信開(kāi)始時(shí)表示非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)的噪聲抑制信號(hào)和數(shù)據(jù)通信狀態(tài)中的數(shù)據(jù)信號(hào)，進(jìn)行通信順序的初始化，從而對(duì)同步定時(shí)加以調(diào)整(例如，參照“6.7.4.2 COMRESET”(串行ATA高速串行的AT附加裝置(Serial ATAHigh Speed Serialized AT Attachment)，(美國(guó))，修訂1.0版，Serial ATA Working Group，2001年8月29日，p.91-92)，以下稱為文獻(xiàn)1)。這種場(chǎng)合，即使在非數(shù)據(jù)通信時(shí)也使通信裝置工作，從而監(jiān)視噪聲抑制信號(hào)。并且，進(jìn)行系統(tǒng)的初始化時(shí)或轉(zhuǎn)移到低耗電狀態(tài)時(shí)，采取使用系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)或控制信號(hào)，初始化或停止系統(tǒng)的方法。
并且，也有這樣的通信控制用半導(dǎo)體裝置，其接收控制裝置根據(jù)接收機(jī)(receiver)的接收數(shù)據(jù)判定是在數(shù)據(jù)接收狀態(tài)還是在接收等待狀態(tài)，能夠通過(guò)在數(shù)據(jù)接收時(shí)使用響應(yīng)速度較快的接收機(jī)，而在接收等待時(shí)使用響應(yīng)速度較慢的接收機(jī)，無(wú)需降低數(shù)據(jù)接收時(shí)的接收性能而抑制接收等待時(shí)的耗電(例如，參照日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平6-132987號(hào)公報(bào))。
并且，也有這樣實(shí)現(xiàn)低耗電的裝置將在收發(fā)機(jī)中由測(cè)定信號(hào)表示的電流所獲取的最大值和最小值的中間值設(shè)為閾值電流，通過(guò)比較由測(cè)定信號(hào)表示的電流和閾值電流，中斷在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)下對(duì)收發(fā)機(jī)的供電(例如，參照日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平5-91157號(hào)公報(bào))并且，也有這樣實(shí)現(xiàn)低耗電的方案采用對(duì)設(shè)有現(xiàn)用裝置和備用裝置的數(shù)字裝置的故障狀態(tài)加以監(jiān)視的方式時(shí)，將備用裝置的故障監(jiān)視的操作，以低于現(xiàn)用裝置的故障監(jiān)視的速度的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行(例如，參照日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平6-54032號(hào)公報(bào))。
但是，在文獻(xiàn)1所示的方法中，只將表示非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)的噪聲抑制信號(hào)用作了解數(shù)據(jù)通信開(kāi)始前的接收狀態(tài)的信號(hào)。就是說(shuō)，不將噪聲抑制信號(hào)用作直接控制系統(tǒng)的信號(hào)，而是用系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)或控制信號(hào)控制系統(tǒng)，因此，從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)需要時(shí)間。
并且，在特開(kāi)平6-132987號(hào)公報(bào)與特開(kāi)平5-91157號(hào)公報(bào)所示的方法中，其目的在于實(shí)現(xiàn)在非數(shù)據(jù)通信時(shí)接收機(jī)與收發(fā)機(jī)的低耗電，而在特開(kāi)平6-54032號(hào)公報(bào)所示的方法中，其目的在于通過(guò)用低速的時(shí)鐘信號(hào)使備用裝置的故障監(jiān)視部分工作來(lái)實(shí)現(xiàn)低耗電。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供能夠迅速且穩(wěn)定地從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)的通信裝置。
在本發(fā)明的通信裝置中設(shè)有當(dāng)接收的第一與第二時(shí)鐘信號(hào)的電位振幅大于預(yù)定值時(shí)，判定為數(shù)據(jù)通信狀態(tài)而輸出第一信號(hào)，當(dāng)?shù)谝慌c第二時(shí)鐘信號(hào)的電位振幅小于或等于預(yù)定值時(shí)，判定為非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)而輸出第二信號(hào)的噪聲抑制檢測(cè)電路；以及從噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第二信號(hào)時(shí)將通信裝置初始化的初始化電路。因此，在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，根據(jù)從噪聲抑制檢測(cè)電路輸出的第二信號(hào)，初始化電路對(duì)通信裝置進(jìn)行初始化，從而能夠迅速且穩(wěn)定地從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)。
對(duì)于本發(fā)明的上述以及其它的目的、特征、形態(tài)及優(yōu)點(diǎn)，以下借助附圖理解的關(guān)于本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明將給出清晰闡述。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的通信裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2A與圖2B是說(shuō)明圖1所示的通信裝置的通信方式的波形圖。
圖3是表示圖1所示的接收機(jī)的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖4A～圖4C是說(shuō)明圖3所示的差動(dòng)放大電路的放大特性的曲線圖。
圖5A與圖5B是說(shuō)明圖3所示的差動(dòng)放大電路的放大特性的其它示圖。
圖6是表示圖1所示的接收PLL電路的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是表示圖6所示的電荷泵(charge pump)、環(huán)路濾波器以及初始化電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施例2的接收PLL電路的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9是表示實(shí)施例2的變更例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的通信裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖1所示，該通信裝置中設(shè)有輸入端子1、2，噪聲抑制檢測(cè)電路3，接收機(jī)4，接收PLL(Phase Locked Loop鎖相環(huán))電路5，開(kāi)關(guān)電路6、12，解串器7，系統(tǒng)PLL電路8，收發(fā)控制電路9，數(shù)據(jù)處理電路10，發(fā)送PLL電路11，串行器13，驅(qū)動(dòng)器14，以及輸出端子15、16。
輸入端子1、2被輸入來(lái)自外部的信號(hào)Rx+、Rx-。噪聲抑制檢測(cè)電路3檢測(cè)出輸入到輸入端子1、2的信號(hào)Rx+、Rx-的電位振幅的大小，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果輸出噪聲抑制信號(hào)SQ。圖2A、圖2B是分別表示噪聲抑制檢測(cè)電路3的輸入信號(hào)Rx+、Rx-和從噪聲抑制檢測(cè)電路3輸出的噪聲抑制信號(hào)SQ之間的關(guān)系的波形圖。圖2A、圖2B中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示電位。
信號(hào)Rx+、Rx-是電位以基準(zhǔn)電位VTT為中心變動(dòng)的互補(bǔ)的時(shí)鐘信號(hào)。在數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，表示“0”的信號(hào)Rx+、Rx-的電位振幅為V1，表示“1”的信號(hào)Rx+、Rx-的電位振幅為V2(＜V1)。在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，信號(hào)Rx+、Rx-的電位振幅為V3。噪聲抑制檢測(cè)電路3在信號(hào)Rx+、Rx-的電位振幅大于閾值電壓V4(＜V2)時(shí)，將噪聲抑制信號(hào)SQ設(shè)為“L”電平，當(dāng)信號(hào)Rx+、Rx-的電位振幅在閾值電壓V4(＞V3)以下時(shí)，將噪聲抑制信號(hào)SQ設(shè)為“H”電平。
接收機(jī)4在噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)被初始化，在噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)響應(yīng)來(lái)自輸入端子1、2的信號(hào)Rx+、Rx-將數(shù)據(jù)信號(hào)RD輸出。接收PLL電路5在噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)被初始化，在噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)輸出與接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的傳送速度對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)RxCLK。開(kāi)關(guān)電路6在噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)導(dǎo)通，并將接收PLL電路5的輸出時(shí)鐘信號(hào)RxCLK傳送到解串器7，而在噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)成為非導(dǎo)通狀態(tài)，不將時(shí)鐘信號(hào)RxCLK傳送到解串器7。解串器7與經(jīng)由開(kāi)關(guān)電路6輸入的時(shí)鐘信號(hào)RxCLK同步地工作，將接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD按每預(yù)定的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)(圖中為10個(gè))分割后變換成并行的數(shù)據(jù)信號(hào)，并向數(shù)據(jù)處理電路10輸出。
系統(tǒng)PLL電路8在噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)被去激活，在噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)生成系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)SCLK并輸出。收發(fā)控制電路9在噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)被激活，與來(lái)自系統(tǒng)PLL電路8的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)SCLK同步地工作，根據(jù)從外部輸入的收發(fā)設(shè)定信號(hào)將控制信號(hào)C與基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)CLK輸出到數(shù)據(jù)處理電路10，同時(shí)向外部輸出表示系統(tǒng)狀態(tài)的收發(fā)狀態(tài)信號(hào)。
數(shù)據(jù)處理電路10基于來(lái)自收發(fā)控制電路9的控制信號(hào)C與基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)CLK進(jìn)行工作，且對(duì)來(lái)自解串器7的并行數(shù)據(jù)信號(hào)作數(shù)據(jù)處理，然后作為多位的接收數(shù)據(jù)(并行數(shù)據(jù))向外部輸出。并且，對(duì)從外部輸入的多位的發(fā)送數(shù)據(jù)(并行數(shù)據(jù))加以數(shù)據(jù)處理，向串行器13輸出。
發(fā)送PLL電路11在噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)被去激活，在噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)生成時(shí)鐘信號(hào)TxCLK并輸出。開(kāi)關(guān)電路12在噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)導(dǎo)通，并將發(fā)送PLL電路11的輸出時(shí)鐘信號(hào)TxCLK傳送到串行器13，而在噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)成為非導(dǎo)通狀態(tài)，不將時(shí)鐘信號(hào)TxCLK傳送到串行器13。串行器13與經(jīng)由開(kāi)關(guān)電路12輸入的時(shí)鐘信號(hào)TxCLK同步地工作，并將來(lái)自數(shù)據(jù)處理電路10的并行數(shù)據(jù)信號(hào)，變換為一組連續(xù)的串行數(shù)據(jù)信號(hào)TD而輸出。驅(qū)動(dòng)器14在噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)被去激活，在噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)，將來(lái)自串行器13的串行數(shù)據(jù)信號(hào)TD變換為互補(bǔ)的時(shí)鐘信號(hào)Tx+、Tx-，向輸出端子15、16輸出。
以下，就成為這種通信裝置的特征即接收機(jī)4與接收PLL電路5的初始化方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖3是表示接收機(jī)4的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖3所示，該接收機(jī)4中設(shè)有電容21、22，差動(dòng)放大電路23，初始化電路24，以及振幅判定電路25。
電容21、22設(shè)于輸入端子1、2和差動(dòng)放大電路23之間，從輸入到輸入端子1、2的信號(hào)Rx+、Rx-中除去直流成分，只將信號(hào)Rx+、Rx-的振幅成分傳送到差動(dòng)放大電路23。
差動(dòng)放大電路23含有P型溝道MOS晶體管26、27，N型溝道MOS晶體管28～30。P型溝道MOS晶體管26連接在電源電位VDD線和節(jié)點(diǎn)N23之間，P型溝道MOS晶體管27連接在電源電位VDD線和輸出節(jié)點(diǎn)N24之間。P型溝道MOS晶體管26、27的柵極均與節(jié)點(diǎn)N23相連。P型溝道MOS晶體管26、27構(gòu)成電流鏡(current mirror)電路。N型溝道MOS晶體管28連接在節(jié)點(diǎn)N23和節(jié)點(diǎn)N25之間，N型溝道MOS晶體管29連接在輸出節(jié)點(diǎn)N24和節(jié)點(diǎn)N25之間。N型溝道MOS晶體管28的柵極經(jīng)由電容21連接到輸入端子1，N型溝道MOS晶體管29的柵極經(jīng)由電容22連接到輸入端子2。N型溝道MOS晶體管30連接在節(jié)點(diǎn)N25和接地電位GND線之間，其柵極接受電源電位VDD。N型溝道MOS晶體管30構(gòu)成電阻元件。
在N型溝道MOS晶體管28上，流過(guò)其電平對(duì)應(yīng)于該晶體管柵極上出現(xiàn)的信號(hào)Ax+的電位的電流。N型溝道MOS晶體管28和P型溝道MOS晶體管26串聯(lián)連接，由于P型溝道MOS晶體管26、27構(gòu)成電流鏡電路，在MOS晶體管26～28上流過(guò)相同值的電流。另一方面，N型溝道MOS晶體管29上，流過(guò)其電平對(duì)應(yīng)于該晶體管柵極上出現(xiàn)的信號(hào)Ax-的電位的電流。
若信號(hào)Ax+的電位比信號(hào)Ax-的電位高，則流過(guò)P型溝道MOS晶體管27的電流大于流過(guò)N型溝道MOS晶體管29的電流，差動(dòng)放大電路23的輸出電位VO上升。若信號(hào)Ax+的電位比信號(hào)Ax-的電位低，則流過(guò)P型溝道MOS晶體管27的電流小于流過(guò)N型溝道MOS晶體管29的電流，差動(dòng)放大電路23的輸出電位VO下降。
圖4A、圖4B、圖4C分別表示差動(dòng)放大電路23的放大特性。如圖4A、圖4B、圖4C所示，差動(dòng)放大電路23的輸入信號(hào)Ax+、Ax-是以基準(zhǔn)電位VTT為中心，以電位振幅WI變動(dòng)的信號(hào)，橫軸表示信號(hào)Ax-的電位VI，縱軸表示差動(dòng)放大電路23的輸出電位VO。圖4A是信號(hào)Ax+、Ax-的基準(zhǔn)電位VTT最合適時(shí)的圖；圖4B是信號(hào)Ax+、Ax-的基準(zhǔn)電位VTT過(guò)高時(shí)的圖；圖4C是信號(hào)Ax+、Ax-的基準(zhǔn)電位VTT過(guò)低時(shí)的圖。
圖4A中，信號(hào)Ax+、Ax-的基準(zhǔn)電位VTT是最合適的值VTTM。特性曲線L1表示將信號(hào)Ax+的電位固定于其最大值時(shí)對(duì)信號(hào)Ax-的電位VI的輸出電位VO的曲線。特性曲線L2表示將信號(hào)Ax+的電位固定于其最小值時(shí)對(duì)信號(hào)Ax-的電位VI的輸出電位VO的曲線。
圖5A是表示使信號(hào)Ax+、Ax-的電位相等時(shí)的差動(dòng)放大電路23的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖5A所示，N型溝道MOS晶體管28、29的柵極均與節(jié)點(diǎn)N26相連。這種情況下的差動(dòng)放大電路23的放大特性由圖4A的虛線表示的特性曲線L3表示。當(dāng)信號(hào)Ax+、Ax-的電位較低時(shí)，流過(guò)N型溝道MOS晶體管28、29的電流變小，因P型溝道MOS晶體管26、27導(dǎo)致的電壓降變小，因此輸出電位VO成為較高的值。當(dāng)信號(hào)Ax+、Ax-的電位較高時(shí)，流過(guò)N型溝道MOS晶體管28、29的電流變大，因P型溝道MOS晶體管26、27導(dǎo)致的電壓降變大，因此輸出電位VO成為較低的值。
圖5B還是表示使輸出電位VO與信號(hào)Ax+、Ax-的電位相等時(shí)的差動(dòng)放大電路23的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖5B所示，N型溝道MOS晶體管28、29的柵極均與輸出節(jié)點(diǎn)N24相連。這種場(chǎng)合由圖4A的特性曲線L3上的點(diǎn)P3表示。
另外，由于信號(hào)Ax+、Ax-為互補(bǔ)的信號(hào)，當(dāng)Ax+的電位在最大值時(shí)信號(hào)Ax-的電位成為最小值(點(diǎn)P1)，當(dāng)信號(hào)Ax+的電位在最小值時(shí)信號(hào)Ax-的電位成為最大值(點(diǎn)P2)。信號(hào)Ax+、Ax-以點(diǎn)P3為中心在點(diǎn)P1、P2之間變動(dòng)。因此，對(duì)于信號(hào)Ax-的電位振幅WI的輸出電位VO的振幅WO1，成為在信號(hào)Ax-的電位VI成為最小值(信號(hào)Ax+的電位為最大值)時(shí)的點(diǎn)P1的輸出電位VO和在信號(hào)Ax-的電位VI成為最大值(信號(hào)Ax+的電位為最小值)時(shí)的點(diǎn)P2的輸出電位VO之間的差值。
如圖4B所示，信號(hào)Ax+、Ax-的基準(zhǔn)電位VTT是高于VTTM的值VTTH。特性曲線L4是表示將信號(hào)Ax+的電位固定于其最大值時(shí)對(duì)信號(hào)Ax-的電位VI的輸出電位VO的曲線。特性曲線L5是表示將信號(hào)Ax+的電位固定于其最小值時(shí)對(duì)信號(hào)Ax-的電位VI的輸出電位VO的曲線。因此，對(duì)于信號(hào)Ax-的電位振幅WI的輸出電位VO的振幅WO2，成為在信號(hào)Ax-的電位VI成為最小值(信號(hào)Ax+的電位為最大值)時(shí)的點(diǎn)P4的輸出電位VO和在信號(hào)Ax-的電位VI成為最大值(信號(hào)Ax+的電位為最小值)時(shí)的點(diǎn)P5的輸出電位VO之間的差值。在這種情況下，由于信號(hào)Ax+、Ax-的基準(zhǔn)電位VTTM過(guò)高，輸出電位VO的振幅WO2小于圖4A所示的振幅WO1，差動(dòng)放大電路23的放大率變低。
如圖4C所示，信號(hào)Ax+、Ax-的基準(zhǔn)電位VTT是低于VTTM的值VTTL。特性曲線L6是表示將信號(hào)Ax+的電位固定于其最大值時(shí)對(duì)信號(hào)Ax-的電位VI的輸出電位VO的曲線。特性曲線L7是表示將信號(hào)Ax+的電位固定于其最小值時(shí)對(duì)信號(hào)Ax-的電位VI的輸出電位VO的曲線。因此，對(duì)于信號(hào)Ax-的電位振幅WI的輸出電位VO的振幅WO3，成為在信號(hào)Ax-的電位VI成為最小值(信號(hào)Ax+的電位為最大值)時(shí)的點(diǎn)P6的輸出電位VO和信號(hào)Ax-的電位VI成為最大值(信號(hào)Ax+的電位為最小值)時(shí)的點(diǎn)P7的輸出電位VO之間的差值。這種情況下，由于信號(hào)Ax+、Ax-的基準(zhǔn)電位VTTL過(guò)低，輸出電位VO的振幅WO3小于圖4A所示的振幅WO1，差動(dòng)放大電路23的放大率變低。
返回圖3，由于輸入到輸入端子1、2的信號(hào)Rx+、Rx-的電位，在通信設(shè)備之間對(duì)應(yīng)于不同的基準(zhǔn)電位VTT，大多數(shù)情況只規(guī)定其振幅而不規(guī)定其絕對(duì)值。因此，將通過(guò)電容21、22只傳送其振幅成分的信號(hào)Rx+、Rx-的基準(zhǔn)電位VTT，根據(jù)初始化電路24進(jìn)行調(diào)整，使差動(dòng)放大電路23的放大特性成為最合適的值VTTM。
初始化電路24含有電阻元件31、32，N型溝道MOS晶體管33、34，以及基準(zhǔn)電位發(fā)生電路35。電阻元件31與N型溝道MOS晶體管33串聯(lián)連接在N型溝道MOS晶體管28的柵極和基準(zhǔn)電位發(fā)生電路35的輸出節(jié)點(diǎn)之間，電阻元件32與N型溝道MOS晶體管34串聯(lián)連接在N型溝道MOS晶體管29的柵極和基準(zhǔn)電位發(fā)生電路35的輸出節(jié)點(diǎn)之間。N型溝道MOS晶體管33、34的柵極均接受噪聲抑制信號(hào)SQ。
當(dāng)噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)，N型溝道MOS晶體管33、34導(dǎo)通，從基準(zhǔn)電位發(fā)生電路35輸出的電位經(jīng)由N型溝道MOS晶體管33、34與電阻元件31、32供給N型溝道MOS晶體管28、29的柵極。另一方面，當(dāng)噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)，N型溝道MOS晶體管33、34成為非導(dǎo)通狀態(tài)，只是輸入到輸入端子1、2的信號(hào)Rx+、Rx-的振幅成分經(jīng)由電容21、22傳送到差動(dòng)放大電路23。因此，在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，通過(guò)初始化使差動(dòng)放大電路23的輸入信號(hào)Ax+、Ax-的電位成為圖4A的點(diǎn)P3所示的值，在數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，由于控制使輸入信號(hào)Ax+、Ax-的電位和輸出電位VO以點(diǎn)P3為中心在點(diǎn)P1、P2之間變動(dòng)，因此差動(dòng)放大電路23的放大特性成為最合適。
再有，通過(guò)N型溝道MOS晶體管33、34在數(shù)據(jù)通信狀態(tài)成為非導(dǎo)通狀態(tài)，在數(shù)據(jù)通信狀態(tài)下基準(zhǔn)電位發(fā)生電路35對(duì)差動(dòng)放大電路23持續(xù)供給基準(zhǔn)電位，使輸入信號(hào)Ax+、Ax-的電位振幅變小，從而防止差動(dòng)放大電路23的工作邊限降低。
振幅判定電路25判定差動(dòng)放大電路23的輸出電位VO的振幅比預(yù)定的電位振幅大還是小，當(dāng)輸出電位VO的振幅比預(yù)定的電位振幅大時(shí)輸出顯示“0”的接收數(shù)據(jù)信號(hào)RD，在電位VO的振幅在預(yù)定的電位振幅以下時(shí)輸出顯示“1”的接收數(shù)據(jù)信號(hào)RD。
因此，通過(guò)在接收機(jī)4上設(shè)置初始化電路24，且通過(guò)控制使得在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)下對(duì)差動(dòng)放大電路23供給預(yù)定的基準(zhǔn)電位，使差動(dòng)放大電路23的放大特性最合適。并且，通過(guò)在數(shù)據(jù)通信狀態(tài)下使基準(zhǔn)電位發(fā)生電路35與差動(dòng)放大電路23電隔離，防止差動(dòng)放大電路23的工作邊限的降低。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)迅速且穩(wěn)定地從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)的通信裝置。
圖6是表示圖1所示的接收PLL電路5的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖6所示，該接收PLL電路5中設(shè)有頻率比較電路41、相位比較電路42、電荷泵43、環(huán)路濾波器44、初始化電路45、電壓控制振蕩器46、緩沖電路47。
接收PLL電路5對(duì)電壓控制振蕩器46加以反饋控制并使之振蕩，以使電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位和接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率與相位一致。
頻率比較電路41將接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率和電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率加以比較，輸出其脈寬對(duì)應(yīng)于比較結(jié)果的頻率差信號(hào)。相位比較電路42將接收機(jī)的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的相位和電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的相位加以比較，輸出其脈寬對(duì)應(yīng)于比較結(jié)果的相位差信號(hào)。電荷泵43輸出其極性與電平對(duì)應(yīng)于來(lái)自頻率比較電路41的頻率差信號(hào)和來(lái)自相位比較電路42的相位差信號(hào)的電流。環(huán)路濾波器44對(duì)電荷泵43的輸出電流加以積分并輸出控制電壓VC。初始化電路45在噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)將控制電壓VC設(shè)定為初始電壓VCR。電壓控制振蕩器46輸出其頻率對(duì)應(yīng)于控制電壓VC的時(shí)鐘信號(hào)。緩沖電路47對(duì)電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行緩沖，將它作為時(shí)鐘信號(hào)RxCLK向外部輸出。
圖7是表示電荷泵43、環(huán)路濾波器44以及初始化電路45的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖7所示，電荷泵43中含有恒流源51、54，P型溝道MOS晶體管52，以及N型溝道MOS晶體管53。恒流源51與P型溝道MOS晶體管52串聯(lián)連接在電源電位VDD線和節(jié)點(diǎn)N43之間，N型溝道MOS晶體管53和恒流源54串聯(lián)連接在節(jié)點(diǎn)N43和接地電位GND線之間。P型溝道MOS晶體管52的柵極接受頻率比較電路41與相位比較電路42的輸出信號(hào)UP，N型溝道MOS晶體管53的柵極接受頻率比較電路41與相位比較電路42的輸出信號(hào)DN。
接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率與相位和電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位被加以比較，例如在數(shù)據(jù)信號(hào)RD的每一周期上進(jìn)行比較。在與接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD相比電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率較低且相位滯后的場(chǎng)合，僅在對(duì)應(yīng)于頻率差與相位差的時(shí)間上信號(hào)UP被設(shè)為“L”電平。當(dāng)信號(hào)UP設(shè)為“L”電平時(shí)，P型溝道MOS晶體管52導(dǎo)通，電流從電源電位VDD線經(jīng)由恒流源51與P型溝道MOS晶體管52流入節(jié)點(diǎn)N43。與接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD相比電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率較高且相位超前的場(chǎng)合，僅在對(duì)應(yīng)于頻率差與相位差的時(shí)間上信號(hào)DN被設(shè)為“H”電平。當(dāng)信號(hào)DN設(shè)為“H”電平時(shí)，N型溝道MOS晶體管53導(dǎo)通，電流從節(jié)點(diǎn)N43經(jīng)由P型溝道MOS晶體管53與恒流源54向接地電位GND線流出。
環(huán)路濾波器44含有電阻元件55與電容56。電阻元件55連接在節(jié)點(diǎn)N43和節(jié)點(diǎn)N44之間，電容56連接在節(jié)點(diǎn)N44和接地電位GND線之間。當(dāng)信號(hào)UP為“L”電平時(shí)，電流從電源電位VDD線經(jīng)由恒流源51、P型溝道MOS晶體管52以及電阻元件55流入電容56，電容56被充電。當(dāng)信號(hào)DN為“H”電平時(shí)，電流從電容56經(jīng)由電阻元件55、P型溝道MOS晶體管53以及恒流源54向接地電位GND線流出，電容56被放電。電容56的端電壓被設(shè)為控制電壓VC。
初始化電路45中含有電阻元件57、60，P型溝道MOS晶體管58，N型溝道MOS晶體管59，以及倒相器61。電阻元件57與P型溝道MOS晶體管58串聯(lián)連接在電源電位VDD線和節(jié)點(diǎn)N45之間，N型溝道MOS晶體管59與電阻元件60串聯(lián)連接在節(jié)點(diǎn)N45和接地電位GND線之間。噪聲抑制信號(hào)SQ經(jīng)由倒相器61輸入P型溝道MOS晶體管58的柵極，并直接輸入N型溝道MOS晶體管59的柵極。
當(dāng)噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)，P型溝道晶體管58與N型溝道晶體管59成為非導(dǎo)通狀態(tài)，環(huán)路濾波器44的輸出控制電壓VC被原樣傳送到電壓控制振蕩器46。當(dāng)噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)，P型溝道MOS晶體管58與N型溝道MOS晶體管59導(dǎo)通，控制電壓VC設(shè)為電源電壓VDD經(jīng)電阻元件57、60分壓后的初始化電壓VCR(例如VDD/2)。
電壓控制振蕩器46將其頻率對(duì)應(yīng)于輸出控制電壓VC的時(shí)鐘信號(hào)輸出到緩沖電路47，同時(shí)向頻率比較電路41與相位比較電路42輸出。當(dāng)控制電壓VC變高時(shí)電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率變高，當(dāng)控制電壓VC變低時(shí)電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率變低。
因此，這種接收PLL電路5將電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位和接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率與相位加以比較，在電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率較低且相位滯后時(shí)工作，以使輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率提高。并且，將電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位和接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率與相位加以比較，在電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率較高且相位超前時(shí)工作，以使輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率降低。結(jié)果，從接收PLL電路5輸出的時(shí)鐘信號(hào)RxCLK被調(diào)整為與接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD相同的頻率與相位。
由于在傳統(tǒng)的通信裝置中，在接收PLL電路5上未設(shè)初始化電路45，在數(shù)據(jù)信號(hào)RD未輸入的非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)，環(huán)路濾波器44的輸出控制電壓VC的值會(huì)不穩(wěn)定，且電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位也不穩(wěn)定。并且，未接通電源的狀態(tài)，環(huán)路濾波器44的輸出控制電壓VC下降至0V，因此，在接通電源而接收PLL電路5開(kāi)始工作時(shí)，其輸出控制電壓VC從0V慢慢地上升達(dá)到所需電壓。因此，接收PLL電路5的輸出時(shí)鐘信號(hào)RxCLK的頻率與相位達(dá)到與接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率與相位一致的時(shí)間很長(zhǎng)。
但是，通過(guò)在接收PLL電路5上設(shè)置初始化電路45，在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)對(duì)電壓控制振蕩器46供給預(yù)定的控制電壓VC，防止電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位成為不穩(wěn)定。并且，從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)時(shí)，接收PLL電路5的輸出時(shí)鐘信號(hào)RxCLK的頻率與相位達(dá)到與接收數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率與相位一致的時(shí)間被縮短。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)迅速且穩(wěn)定地從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)的通信裝置。
實(shí)施例2
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施例2的通信裝置的接收PLL電路71的結(jié)構(gòu)的方框圖，用以與圖6對(duì)比。參照?qǐng)D8的接收PLL電路71，與圖6的接收PLL電路5不同之處在于刪除了初始化電路45，增加了切換電路72。
如圖8所示，切換電路72接受接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD與發(fā)送PLL電路11的輸出時(shí)鐘信號(hào)TxCLK，當(dāng)噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)選擇接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD，當(dāng)噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)選擇發(fā)送PLL電路11的輸出時(shí)鐘信號(hào)TxCLK，并將選擇的信號(hào)向頻率比較電路41與相位比較電路42輸出。另外，在這種情況下，即使噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)也先將發(fā)送PLL電路11激活。
因此，本實(shí)施例2中，在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)向頻率比較電路41與相位比較電路42輸入發(fā)送PLL電路11的輸出時(shí)鐘信號(hào)TxCLK，而不是接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD，因此，在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)下也能將控制電壓VC確保為一定值，從而能夠防止電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位不穩(wěn)定。并且，從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)時(shí)，接收PLL電路71的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位達(dá)到與接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率與相位一致的時(shí)間被縮短。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)迅速且穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)的通信裝置。
實(shí)施例2的變更例圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例2的變更例的通信裝置的接收PLL電路81的結(jié)構(gòu)的電路圖，用以與圖8對(duì)比。參照?qǐng)D9的接收PLL電路81，與圖8的接收PLL電路71不同之處在于輸入相位比較電路42的信號(hào)的一方為接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD，而不是切換電路72的輸出信號(hào)。
如圖9所示，切換電路72接受接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD與發(fā)送PLL電路11的輸出時(shí)鐘信號(hào)TxCLK，當(dāng)噪聲抑制信號(hào)SQ為“L”電平時(shí)選擇接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD，當(dāng)噪聲抑制信號(hào)SQ為“H”電平時(shí)選擇發(fā)送PLL電路11的輸出時(shí)鐘信號(hào)TxCLK，并將選擇的信號(hào)輸出到頻率比較電路41。
因此，本實(shí)施例2的變更例中，通過(guò)在非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)下對(duì)頻率比較電路41輸入發(fā)送PLL電路11的輸出時(shí)鐘信號(hào)TxCLK，而不是輸入接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD，防止電壓控制振蕩器46的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位成為不穩(wěn)定。并且，從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)時(shí)，接收PLL電路81的輸出時(shí)鐘信號(hào)的頻率與相位達(dá)到與接收機(jī)4的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)RD的頻率與相位一致的時(shí)間被縮短。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)迅速且穩(wěn)定地從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)的通信裝置。
以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)明白說(shuō)明內(nèi)容僅為舉例而已，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制，本發(fā)明的精神和范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)加以規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一種用互補(bǔ)的第一與第二時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行通信的通信裝置，其中設(shè)有噪聲抑制檢測(cè)電路，它在接收了所述第一與第二時(shí)鐘信號(hào)的電位振幅大于預(yù)定值時(shí)，判定為數(shù)據(jù)通信狀態(tài)而輸出第一信號(hào)，當(dāng)所述第一與第二時(shí)鐘信號(hào)的電位振幅小于或等于預(yù)定值時(shí)，判定為非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)而輸出第二信號(hào)；以及從所述噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第二信號(hào)時(shí)將所述通信裝置初始化的初始化電路。
2.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于還設(shè)有基于已接收的所述第一與第二時(shí)鐘信號(hào)再生數(shù)據(jù)信號(hào)的接收機(jī)；所述接收機(jī)中設(shè)有其一個(gè)電極分別接受所述第一與第二時(shí)鐘信號(hào)的第一與第二電容，以及差動(dòng)放大電路，它含有其柵極分別與所述第一與第二電容的另一電極相連的、其第一電極彼此相連的第一與第二晶體管，用以放大所述第一與第二晶體管的柵極的電位差；所述初始化電路在從所述噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第二信號(hào)時(shí)，將所述第一與第二晶體管的柵極的電位設(shè)為預(yù)定的電位。
3.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于還設(shè)有基于已接收的所述第一與第二時(shí)鐘信號(hào)再生數(shù)據(jù)信號(hào)的接收機(jī)，以及與在所述接收機(jī)上生成的所述數(shù)據(jù)信號(hào)同步地輸出內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路；所述內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路中設(shè)有，將所述數(shù)據(jù)信號(hào)和所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的頻率加以比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出頻率差信號(hào)的頻率比較電路，將所述數(shù)據(jù)信號(hào)和所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的相位加以比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相位差信號(hào)的相位比較電路，響應(yīng)所述頻率差信號(hào)與所述相位差信號(hào)有選擇地輸出正電流或負(fù)電流的電荷泵，含有蓄積所述電荷泵的輸出電流后輸出控制電壓的電容的環(huán)路濾波器，以及輸出其頻率對(duì)應(yīng)于所述控制電壓的時(shí)鐘信號(hào)作為所述內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的電壓控制振蕩器；所述初始化電路在從所述噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第二信號(hào)時(shí)，將所述控制電壓設(shè)為預(yù)定的值。
4.如權(quán)利要求3所述的通信裝置，其特征在于所述初始化電路含有各自具有預(yù)定的電阻值的第一與第二電阻元件，以及切換電路，它在從所述噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第二信號(hào)時(shí)，將所述第一電阻元件連接到電源電位線和所述環(huán)路濾波器的輸出節(jié)點(diǎn)之間，同時(shí)將所述第二電阻元件連接到基準(zhǔn)電位線和所述環(huán)路濾波器的輸出節(jié)點(diǎn)之間。
5.如權(quán)利要求3所述的通信裝置，其特征在于所述初始化電路含有切換電路，它在從所述噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第一信號(hào)時(shí)將所述數(shù)據(jù)信號(hào)供給所述頻率比較電路與所述相位比較電路，在從所述噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第二信號(hào)時(shí)將預(yù)定頻率的參考時(shí)鐘信號(hào)供給所述頻率比較電路與所述相位比較電路。
6.如權(quán)利要求3所述的通信裝置，其特征在于所述初始化電路含有切換電路，它在從所述噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第一信號(hào)時(shí)將所述數(shù)據(jù)信號(hào)供給所述頻率比較電路，在從所述噪聲抑制檢測(cè)電路輸出了第二信號(hào)時(shí)將預(yù)定頻率的參考時(shí)鐘信號(hào)供給所述頻率比較電路。
全文摘要
本發(fā)明的通信裝置的接收機(jī)(4)中設(shè)有差動(dòng)放大電路(23)，只將兩個(gè)互補(bǔ)的輸入時(shí)鐘信號(hào)(Rx+、Rx－)的振幅成分傳送到差動(dòng)放大電路(23)的兩個(gè)N型溝道MOS晶體管(28、29)的柵極的兩個(gè)電容(21、22)，以及在非通信狀態(tài)對(duì)兩個(gè)N型溝道MOS晶體管(28、29)的柵極供給預(yù)定的基準(zhǔn)電位的初始化電路(24)。因此，能夠迅速且穩(wěn)定地從非數(shù)據(jù)通信狀態(tài)轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)通信狀態(tài)。
文檔編號(hào)H03L7/10GK1521977SQ20041000357
公開(kāi)日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月12日
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