專(zhuān)利名稱(chēng)：具混合模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種網(wǎng)絡(luò)裝置，且特別是有關(guān)一種具有混合模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置。
背景技術(shù)：
由于科技的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也愈來(lái)愈廣，成為日常生活中不可或缺的一部份。鑒于網(wǎng)絡(luò)的頻寬要求愈來(lái)愈大，例如是在線多媒體的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)裝置的速度也需從以往的10/100Mbs提升至1Gbs以上。
以1Gbs的網(wǎng)絡(luò)裝置為例，每個(gè)連接端口(port)是具有四個(gè)通道(channel)。一個(gè)通道是與一對(duì)絞線(twist lines)耦接，以傳送一差動(dòng)傳輸信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)裝置與遠(yuǎn)程另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝置進(jìn)行傳輸與接收是同時(shí)使用此四個(gè)通道，各通道同時(shí)執(zhí)行傳輸與接收的功能。
一般的1Gbs的網(wǎng)絡(luò)裝置具有向下兼容于10/100Mbs的能力。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置運(yùn)作于10Mbs的速度時(shí)，一個(gè)連接端口只需使用兩個(gè)通道一個(gè)通道用以傳輸，另一個(gè)用以接收。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置運(yùn)作于100Mbs的速度時(shí)，一個(gè)連接端口亦只需使用兩個(gè)通道，所不同的是，兩個(gè)通道是以全雙工(full-duplex)模式，同時(shí)進(jìn)行傳送及接收。若網(wǎng)絡(luò)裝置運(yùn)作于10Mbs，其傳輸?shù)碾妷旱姆鍖?duì)峰(peak-to-peak)值為5V。若網(wǎng)絡(luò)裝置運(yùn)作于100M/1Gbs，其傳輸?shù)碾妷旱姆鍖?duì)峰值是為2V。
一般而言，通道中的傳輸單元為網(wǎng)絡(luò)裝置中最為耗電的組件，因此廠商是致力于降低傳輸單元的耗電量，以達(dá)成省電的效果。
通道中的傳輸單元可以分為電流模式(current mode)與電壓模式(voltagemode)兩種。圖1A是傳統(tǒng)的具有電流模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置示意圖。在此以一個(gè)具有四個(gè)通道112的連接端口的網(wǎng)絡(luò)裝置100為例作說(shuō)明。需注意的是，由前文所述可知，對(duì)已有的10/100Mbs運(yùn)作速度的網(wǎng)絡(luò)裝置而言，一個(gè)連接端口僅需使用兩個(gè)通道即可。網(wǎng)絡(luò)裝置100至少包括實(shí)體層(PHY)控制芯片110、多個(gè)匹配電阻Ri及變壓器(transformer)T。實(shí)體層控制芯片110至少具有一個(gè)連接端口，每個(gè)連接端口包括四個(gè)通道(channel)112。每個(gè)通道包括控制單元及傳送/接收單元114，如圖1A所示。其中，每個(gè)傳輸通道具有兩個(gè)輸出入腳位P(Input/Output PIN)，以與變壓器T的一次側(cè)及匹配電阻Ri電性連接。變壓器T用以濾除接收或輸出的信號(hào)的直流值。變壓器T的一次側(cè)的線圈中央抽頭是與直流電源VDD連接，二次側(cè)則耦接至以太網(wǎng)絡(luò)的雙絞線。一般雙絞線的阻抗值ZL為100Ω，因此匹配電阻Ri的電阻值亦為100Ω。電流模式的網(wǎng)絡(luò)裝置100的每個(gè)通道有2個(gè)輸出入腳位P，因此一個(gè)連接端口需有8個(gè)輸出入腳位P。
圖1B是如圖1A所示的傳送/接收單元114中，用以傳送差動(dòng)傳輸信號(hào)的傳送單元120的示意圖。傳送單元120為開(kāi)漏極(open drain)電流驅(qū)動(dòng)器，包括一第一輸入端S11、一第二輸入端S12、晶體管N1與N2及與晶體管N1、N2耦接的電流源I。第一輸入端In1與第二輸入端In2是用以接收輸入信號(hào)S。晶體管N1與N2的柵極分別與第一輸入端SI1及第二輸入端SI2電性連接，其漏極分別與兩輸出入腳位P電性連接，其源極與電流源I電性連接。其中，輸入信號(hào)S為數(shù)字信號(hào)，用以分別控制晶體管N1與N2的開(kāi)啟(ON)與關(guān)閉(OFF)。傳送單元120將輸入信號(hào)S放大后輸出差動(dòng)傳輸信號(hào)Tx+與Tx-。由于并聯(lián)于傳輸單元120的輸出端的匹配電阻Ri為100Ω，其是與雙絞線的阻抗ZL并聯(lián)，因此兩者的等效阻抗為50Ω。所以電流源I需提供40mA的電流，以在100M/1GMbs運(yùn)作時(shí)提供2V的峰對(duì)峰的輸出電壓。
圖2A是傳統(tǒng)的具有電壓模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置示意圖。在此以一個(gè)具有四個(gè)通道的連接端口的網(wǎng)絡(luò)裝置200為例作說(shuō)明。需注意的是，由前文所述可知，對(duì)已有的10/100Mbs運(yùn)作速度的網(wǎng)絡(luò)裝置而言，一個(gè)連接端口僅需使用兩個(gè)通道即可。網(wǎng)絡(luò)裝置200至少包括實(shí)體層控制芯片210、多個(gè)匹配電阻Rv及變壓器(transformer)T。實(shí)體層控制芯片210至少具有一個(gè)連接端口，每個(gè)連接端口包括四個(gè)通道(channel)212，每個(gè)通道212包括控制單元及傳送/接收單元214。每個(gè)通道212包括有四個(gè)輸出入腳位P，以與對(duì)應(yīng)的變壓器T的一次側(cè)及匹配電阻Rv電性連接。變壓器T用以濾除接收或輸出的信號(hào)的直流值。變壓器T的二次側(cè)則耦接至以太網(wǎng)絡(luò)的雙絞線。一般雙絞線的阻抗ZL的值為100Ω，因此每個(gè)通道的串接匹配電阻Rv的電阻值分別為50Ω。電壓模式的網(wǎng)絡(luò)裝置200的一個(gè)連接端口需有16個(gè)輸出入腳位P。
圖2B是網(wǎng)絡(luò)裝置200的傳送/接收單元214中，傳送單元222的示意圖。傳送單元222包括第一輸入端SV1、第二輸入端SV2、差動(dòng)操作放大器(differentialoperational amplifier)OP、反饋電阻Rf1及Rf2。第一輸入端SV1與第二輸入端SV2接收輸入信號(hào)S。差動(dòng)操作放大器OP具有一正輸入端及一負(fù)輸入端，分別與第一輸入端SV1與第二輸入端SV2電性連接；差動(dòng)操作放大器OP并具有一第一輸出端與一第二輸出端。其中，與前文所述的電流模式傳輸單元不同的是，在電壓模式傳輸單元中，分別輸入第一輸入端SV1與第二輸入端SV2的輸入信號(hào)S為模擬的電流信號(hào)。差動(dòng)操作放大器OP將輸入信號(hào)S放大后產(chǎn)生差動(dòng)輸出信號(hào)Vo1與Vo2。第一輸出端的輸出信號(hào)Vo1與第二輸出端的輸出信號(hào)Vo2是為反相。差動(dòng)操作放大器OP的差動(dòng)輸出信號(hào)Vo1與Vo2是分別經(jīng)由反饋電阻Rf1與Rf2而反饋至第一輸入端SV1與第二輸入端SV2。兩個(gè)匹配電阻Rv是與差動(dòng)操作放大器OP的輸出端電性連接，且差動(dòng)操作放大器OP的輸出端為低阻抗，用以與雙絞線的阻抗ZL匹配。由于匹配電阻Rv、阻抗ZL形成一分壓電路，若放大器OP的輸出信號(hào)峰對(duì)峰值為(Vo1-Vo2)，則差動(dòng)傳輸信號(hào)(Tx+)-(Tx-)的峰對(duì)峰值是只有(Vo1-Vo2)的一半，也就是(1/2)*(Vo1-Vo2)。若傳輸差動(dòng)信號(hào)Tx+與Tx-的峰對(duì)峰值需為2V，如100M/1Gbs的網(wǎng)絡(luò)裝置的規(guī)格所定，則差動(dòng)操作放大器OP所輸出的峰對(duì)峰值需為2×2＝4V；若傳輸差動(dòng)信號(hào)Tx+與Tx-的峰對(duì)峰值需為5V，如10Mbs的網(wǎng)絡(luò)裝置的規(guī)格所定，則差動(dòng)操作放大器OP所輸出的峰對(duì)峰值需為5V×2＝10V。因此電壓模式的傳輸單元所需的電壓相當(dāng)高。
另外，在網(wǎng)絡(luò)裝置運(yùn)作于1Gbs時(shí)，每一對(duì)雙絞線是同時(shí)接收與傳輸信號(hào)，因此差動(dòng)接收信號(hào)會(huì)在輸入端與輸出的差動(dòng)傳輸信號(hào)Tx+與Tx-耦合，但并不會(huì)耦合至放大器OP的輸出信號(hào)Vo1與Vo2。接收器224因此可以將接收的耦合差動(dòng)信號(hào)，依據(jù)放大器OP輸出的信號(hào)Vo1與Vo2，將耦合的傳輸差動(dòng)信號(hào)Tx+與Tx-減去，即可得到差動(dòng)接收信號(hào)，此步驟稱(chēng)為回響消除(echocancellation)。但是，差動(dòng)信號(hào)的輸入端在實(shí)體層控制芯片210的外部，且需要外接精密電阻以得到準(zhǔn)確的分壓，因此需要多兩個(gè)輸出入腳位以將接收的差動(dòng)信號(hào)輸入接收單元224。
電流模式的傳輸單元的缺點(diǎn)在于相當(dāng)耗電。以運(yùn)作于1Gbs具有四個(gè)通道的的網(wǎng)絡(luò)裝置而言，一個(gè)通道即需要40mA的電流，一個(gè)連接端口因此需要160mA的電流。若是具有四個(gè)連接端口的交換器(switch)就耗費(fèi)640mA的電流。而且電流模式的傳輸單元所耗的電流與輸出信號(hào)無(wú)關(guān)，不論是輸出的信號(hào)是0或1都得提供如此的電流。
電壓模式的通道212的缺點(diǎn)在于當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置運(yùn)作于10Mbs時(shí)，由于輸出的電壓信號(hào)的峰對(duì)峰值需達(dá)到5伏特，故電壓擺幅遠(yuǎn)較運(yùn)作于100Mbs及1Gbs時(shí)要大，以及需要再增加許多輸出入腳位。因?yàn)槠洳顒?dòng)操作放大器的輸出信號(hào)需為差動(dòng)傳輸信號(hào)的兩倍。集成電路的制程愈來(lái)愈小，所提供的工作電壓也愈低，例如1.8V，以達(dá)省電且快速的目的。因此電壓擺幅太大使得低工作電壓的集成電路不易實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種省電，且可以適于低電壓操作環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)裝置。
本發(fā)明的次要目的是提供一種省電，不需要再增加許多輸出入腳位，且可以適于低電壓操作環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種具混合模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置，用以以第一傳輸速度或第二傳輸速度傳輸一差動(dòng)傳輸信號(hào)，該網(wǎng)絡(luò)裝置至少包括第一通道及第二通道。其中，第一通道包括一電壓模式驅(qū)動(dòng)器及一電流模式驅(qū)動(dòng)器，用以輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)，而第二通道包括第二模式驅(qū)動(dòng)器，其為電壓模式驅(qū)動(dòng)器及電流模式驅(qū)動(dòng)器之一。其中，該網(wǎng)絡(luò)裝置是藉由該第一通道的該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該第二模式驅(qū)動(dòng)器，以該第一傳輸速度傳輸該差動(dòng)傳輸信號(hào)，該網(wǎng)絡(luò)裝置是藉由該第一通道的該電流模式驅(qū)動(dòng)器及該電壓模式驅(qū)動(dòng)器的至少一者及該第二模式驅(qū)動(dòng)器，以該第二傳輸速度傳輸該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1A是傳統(tǒng)的具有電流模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置示意圖。
圖1B是如圖1A所示的傳送/接收單元中，用以傳送差動(dòng)傳輸信號(hào)的傳送單元的示意圖。
圖2A是傳統(tǒng)的具有電壓模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置示意圖。
圖2B是如圖2A所示的傳送/接收單元中，傳送單元的示意圖。
圖3是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種具有混合傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置示意圖。
圖4是本發(fā)明一較佳實(shí)施例提出的混合傳輸單元的示意圖。
圖5是圖3中第二通道的電壓模式傳輸單元的示意圖。
圖6是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的具有混合傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置的示意圖。
圖7是圖6所示的混合模式傳輸單元的電路方塊圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D3，其是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種具有混合傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置示意圖。網(wǎng)絡(luò)裝置300包括實(shí)體層控制芯片310及變壓器T。實(shí)體層控制芯片310包括一第一通道312及三個(gè)第二通道314，其中，第一通道312包括控制單元及第一傳送/接收單元316。其中，第一傳送/接收單元316包括具有電流模式與電壓模式的混合模式傳輸單元。而第二通道314包括控制單元及第二傳送/接收單元316，其包括具有電壓模式的傳輸單元。需注意的是，在本實(shí)施例中，是將匹配電阻Rm1與Rm2置于實(shí)體層控制芯片310內(nèi)，同時(shí)于電源接通(power-on)時(shí)加以校準(zhǔn)。如此，則每個(gè)通道僅需要兩個(gè)輸出入腳位P，其中，匹配電阻Rm1與Rm2的較佳的實(shí)施例是為設(shè)置于實(shí)體層控制芯片310內(nèi)的一可調(diào)式阻抗裝置。變壓器T用以濾除接收或輸出的信號(hào)的直流值。輸出入腳位P是與對(duì)應(yīng)的變壓器T的一次側(cè)電性連接，變壓器T的二次側(cè)則耦接至雙絞線。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于10Mbs時(shí)，僅需啟動(dòng)第一通道312的傳輸單元以作為傳輸?shù)挠猛荆?dòng)第二通道314之一作為接收的用途；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于100Mbs，僅需啟動(dòng)第一通道312的傳輸單元及第二通道314之一同時(shí)作為傳送及接收用；而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于1Gbs，則第一通道312及三個(gè)第二通道314皆須啟動(dòng)，用以作為接收及傳輸?shù)挠猛尽?br> 圖4是第一傳送/接收單元316中的混合模式傳輸單元的示意圖。在本實(shí)施例中，混合模式傳輸單元包括電壓模式驅(qū)動(dòng)器410、電流模式驅(qū)動(dòng)器420及匹配阻抗裝置430。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于100M/1Gbs時(shí)，第一通道312是啟動(dòng)電壓模式驅(qū)動(dòng)器410以作為傳送及接收的用途；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于10Mbs時(shí)，有兩種操作方式第一種10Mbs操作方式是單獨(dú)使用電流模式驅(qū)動(dòng)器420以作為傳輸?shù)挠猛?，第二種10Mbs操作方式是同時(shí)使用電壓模式驅(qū)動(dòng)器410及電流模式驅(qū)動(dòng)器420以作為傳輸?shù)挠猛尽?br> 請(qǐng)參照?qǐng)D4，其是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的混合傳輸單元的示意圖。混合傳輸單元包括電壓模式驅(qū)動(dòng)器410及電流模式驅(qū)動(dòng)器420。其中，電壓模式驅(qū)動(dòng)器410包括第一信號(hào)輸入端S1，其包括輸入端SV1、SV2、差動(dòng)放大器(differential operational amplifier)OP及反饋電阻Rf1、Rf2。輸入端SV1、SV2用以接收模擬的電流輸入信號(hào)。差動(dòng)操作放大器OP具有一正輸入端及一反輸入端，分別與輸入端SV1、SV2電性連接。差動(dòng)放大器OP將模擬輸入信號(hào)放大后于第一輸出端及第二輸出端輸出互為反相的差動(dòng)輸出信號(hào)Vo1與Vo2。差動(dòng)輸出信號(hào)Vo1與Vo2分別經(jīng)由反饋電阻Rf1與Rf2反饋至兩輸入端SV1、SV2。并且，差動(dòng)輸出信號(hào)Vo1與Vo2分別經(jīng)由匹配電阻Rm1與Rm2而與輸出入腳位P電性連接，輸出入腳位是依據(jù)差動(dòng)放大器OP輸出的差動(dòng)輸出信號(hào)Vo1與Vo2輸出差動(dòng)傳輸信號(hào)Tx+與Tx-。雙絞線的阻抗ZL為100Ω，因此匹配電阻Rm1與Rm2可以分別是50Ω。電壓模式驅(qū)動(dòng)器410具有省電的優(yōu)點(diǎn)，僅需約10mA的電流。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于100M/1Gbs的時(shí)候，是僅啟動(dòng)電壓模式驅(qū)動(dòng)器410，此時(shí)傳輸信號(hào)的峰對(duì)峰電壓值為2V，因此不會(huì)有電壓擺幅太大的問(wèn)題。
電流模式驅(qū)動(dòng)器420包括第二信號(hào)輸入端S2及第三信號(hào)輸入端S3，其中，第二信號(hào)輸入端S2及第三信號(hào)輸入端S3各包括兩輸入端S11、S12。晶體管對(duì)N1及N2的柵極分別與第二信號(hào)輸入端S2的兩輸入端S11、S12耦接，用以接收輸入信號(hào)。此外，晶體管對(duì)N1及N2的源極分別與第一電流源I1耦接，而漏極分別與匹配電阻Rm1與Rm2耦接。而晶體管對(duì)P1及P2的柵極分別與第三信號(hào)輸入端S3的兩輸入端S11、S12耦接，用以接收輸入信號(hào)。此外，晶體管對(duì)P1及P2的源極分別與第二電流源I2耦接，而漏極分別與匹配電阻Rm1與Rm2耦接。在本實(shí)施例中，由于變壓器T的一次側(cè)的線圈并沒(méi)有中央抽頭與直流電源連接，故需要兩電流源I1及I2。雙絞線的阻抗ZL的值為100Ω，則電流模式的傳輸單元需要并聯(lián)的匹配阻抗100Ω。從差動(dòng)操作放大器OP的輸出端看進(jìn)去的阻抗是為低阻抗，因此匹配電阻Rm1與Rm2可視為串聯(lián)，并且與雙絞線的阻抗ZL并聯(lián)。因此，匹配電阻Rm1與Rm2亦符合電流模式的傳輸單元所需的匹配阻抗。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300是使用第一種10Mbs操作方式時(shí)，也就是只使用電流模式驅(qū)動(dòng)器420，在匹配電阻Rm1、Rm2分別為50Ω，雙絞線阻抗為100Ω時(shí)，電流源I1及I2是分別需為50mA，以在輸出接腳P提供5V的峰對(duì)峰值輸出。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置是使用第二種10Mbs操作方式時(shí)，也就是同時(shí)使用電壓模式驅(qū)動(dòng)器410及電流模式驅(qū)動(dòng)器420。此時(shí)的電壓模式驅(qū)動(dòng)器410的操作方式仍與在100Mbs/1Gbs時(shí)的操作方式相同，在輸出接腳P提供2V的峰對(duì)峰值輸出。但在第二種10Mbs操作方式時(shí)，除了電壓模式驅(qū)動(dòng)器410以外，電流模式驅(qū)動(dòng)器420則同時(shí)在輸出接腳P提供3V的峰對(duì)峰值輸出。因此在輸出接腳P共有5V的峰對(duì)峰值輸出，如此即符合于10Mbs傳輸時(shí)的規(guī)格。與單獨(dú)由電流模式驅(qū)動(dòng)器420提供5V峰對(duì)峰值輸出的作法相比，同時(shí)使用電壓模式驅(qū)動(dòng)器410及電流模式驅(qū)動(dòng)器420時(shí)，對(duì)電流模式驅(qū)動(dòng)器420而言，電流源I1與I2分別僅需提供30mA的電流，比第一種10Mbs操作模式所需的電流小，因此較為省電。
本發(fā)明所提出的混合模式傳輸單元還包括一切換單元(未繪示于圖中)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于第一種10Mbs操作模式時(shí)，切換單元將輸入信號(hào)分別耦接至第二信號(hào)輸入端S2及第三信號(hào)輸入端S3。此時(shí)，混合模式傳輸單元是由電流模式驅(qū)動(dòng)器420提供差動(dòng)傳輸信號(hào)Tx+與Tx-輸出。而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于100Mbs/1Gbs時(shí)，輸入信號(hào)會(huì)先經(jīng)由一信號(hào)轉(zhuǎn)換單元(未繪示于圖中)轉(zhuǎn)換成模擬的電流信號(hào)之后，再耦接至第一輸入信號(hào)端S1。此時(shí)，混合模式傳輸單元是由電壓模式驅(qū)動(dòng)器410提供差動(dòng)傳輸信號(hào)Tx+與Tx-輸出。而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于第二種10Mbs操作模式時(shí)，切換單元除了將輸入信號(hào)分別耦接至第二信號(hào)輸入端S2及第三信號(hào)輸入端S3外。輸入信號(hào)會(huì)先經(jīng)由一信號(hào)轉(zhuǎn)換單元(未繪示于圖中)轉(zhuǎn)換成模擬的電流信號(hào)之后，再耦接至第一輸入信號(hào)端S1。此時(shí)，混合模式傳輸單元是由同時(shí)由電流模式驅(qū)動(dòng)器420及電壓模式驅(qū)動(dòng)器410提供差動(dòng)傳輸信號(hào)Tx+與Tx-輸出。綜合上文的描述，在本實(shí)施例中，用以提供電流模式驅(qū)動(dòng)器420及電壓模式驅(qū)動(dòng)器410的輸入信號(hào)是來(lái)自同一個(gè)信號(hào)源。在本實(shí)施例中，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元可以是數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(Digital-to-Analog Converter，DAC)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
請(qǐng)參照?qǐng)D5，其是圖3中第二通道的電壓模式傳輸單元的示意圖。第二通道314的傳送單元505包括一電壓模式驅(qū)動(dòng)器510，其較佳實(shí)施例是與圖4所示的電壓模式驅(qū)動(dòng)器4t0相同。因此該電壓模式驅(qū)動(dòng)器510具有省電的優(yōu)點(diǎn)。且是于網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于100M/1Gbs的時(shí)候啟動(dòng)，此時(shí)傳輸信號(hào)的峰對(duì)峰電壓值為2V，因此不會(huì)有電壓擺幅太大的問(wèn)題。在本實(shí)施例中，設(shè)置于第二通道的電壓模式傳輸單元除了電壓模式驅(qū)動(dòng)器510外，還包括一對(duì)阻抗匹配電阻Rm1與Rm2，于電源接通(power-on)時(shí)加以校準(zhǔn)。如此，則第二通道僅需要兩個(gè)輸出入腳位P。阻抗匹配電阻Rm1與Rm2可為可調(diào)式阻抗。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于1Gbs時(shí)，第一通道312的電壓模式的電壓模式驅(qū)動(dòng)410及各第二通道314的電壓模式驅(qū)動(dòng)器510是被啟動(dòng)用以傳輸信號(hào)，因此具有省電的效果，而且電壓擺幅不會(huì)太大。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于100Mbs時(shí)，第一通道312的電壓模式驅(qū)動(dòng)器410被啟動(dòng)以傳收信號(hào)，因此具有省電的效果，而且電壓擺幅不會(huì)太大。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)裝置300運(yùn)作于10Mbs時(shí)，第一通道的電流模式驅(qū)動(dòng)器420被單獨(dú)啟動(dòng)，或是與電壓模式驅(qū)動(dòng)器410同時(shí)啟動(dòng)以傳輸信號(hào)，因此電壓模式驅(qū)動(dòng)器410本身不會(huì)有電壓擺幅過(guò)大的問(wèn)題。
本發(fā)明上述實(shí)施例的匹配電阻是以內(nèi)建于控制芯片為例，然而亦可如傳統(tǒng)方法外接于實(shí)體層(PHY)控制芯片。請(qǐng)參照?qǐng)D6，其是依照本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的具有混合傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置的示意圖。本實(shí)施例與圖4所示的前一實(shí)施例不同之處在于，在本實(shí)施例中，每一通道各具有兩個(gè)阻抗匹配電阻RV，其設(shè)置于實(shí)體層控制芯片外，并與變壓器的一次側(cè)耦接。請(qǐng)參照?qǐng)D7，其是圖6所示的混合模式傳輸單元的電路方塊圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D7與圖4，本實(shí)施例與前一實(shí)施例的不同處在于，在圖7中，電壓模式驅(qū)動(dòng)器710及電流模式驅(qū)動(dòng)器720是分別由不同的腳位P輸出差動(dòng)傳輸信號(hào)。此外，其工作原理及運(yùn)作方式皆與前一實(shí)施例相同。請(qǐng)參照?qǐng)D4及上文中相對(duì)應(yīng)的描述，于此不再贅述。
本發(fā)明所揭示的具有混合模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)(一)耗電量低。因?yàn)樵诟咚賯鬏敃r(shí)是采用電壓模式驅(qū)動(dòng)器，因此可以減少耗電量。
(二)電壓擺幅小。因?yàn)樵诘退賯鬏敃r(shí)是采用電流模式驅(qū)動(dòng)器，因此電壓擺幅小。
雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來(lái)描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，在沒(méi)有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例的變化、變型都將落在本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混合式傳輸單元，設(shè)置于一網(wǎng)絡(luò)裝置中，該網(wǎng)絡(luò)裝置用以以一第一傳輸速度或一第二傳輸速度輸出一差動(dòng)傳輸信號(hào)，包括一電壓模式驅(qū)動(dòng)器；及一電流模式驅(qū)動(dòng)器；其中，該網(wǎng)絡(luò)裝置是藉由該電壓模式驅(qū)動(dòng)器以該第一傳輸速度輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)，且該網(wǎng)絡(luò)裝置是藉由該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器的至少一者以該第二傳輸速度輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的傳輸單元，其特征在于該電壓模式驅(qū)動(dòng)器包括一第一輸入端與一第二輸入端，用以接收一第一輸入信號(hào)；一差動(dòng)放大器，包括一正輸入端與一反輸入端，分別與該第一與第二輸入端耦接，且包括一正輸出端與一反輸出端；一第一反饋?zhàn)杩?，耦接于該差?dòng)放大器的該正輸出端及該第一輸入端之間；以及一第二反饋?zhàn)杩?，耦接于該差?dòng)放大器的該反輸入端及該第二輸入端之間。
3.如權(quán)利要求2所述的傳輸單元，其特征在于該第一輸入信號(hào)為電流信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的傳輸單元，其特征在于該電流模式驅(qū)動(dòng)器包括一第一電流源；一第二電流源；一第一晶體管對(duì)，其源極分別與該第一電流源電性連接，其柵極用以接收一第二輸入信號(hào)，且其漏極分別與一第一輸出端及一第二輸出端耦接，用以輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)；以及一第二晶體管對(duì)，其源極分別與該第二電流源電性連接，其柵極用以接收該第二輸入信號(hào)，且其漏極分別與該第一輸出端及該第二輸出端耦接，用以輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的傳輸單元，其特征在于該第二輸入信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。
6.如權(quán)利要求4所述的傳輸單元，其特征在于該第一晶體管對(duì)為NMOS晶體管。
7.如權(quán)利要求4所述的傳輸單元，其特征在于該第二晶體管對(duì)為PMOS晶體管。
8.如權(quán)利要求1所述的傳輸單元，其特征在于該混合式傳輸單元還包括一第一匹配阻抗以及一第二匹配阻抗，分別與該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器耦接。
9.如權(quán)利要求8所述的傳輸單元，其特征在于該第一與該第二匹配阻抗為可調(diào)式阻抗裝置。
10.如權(quán)利要求8所述的傳輸單元，其特征在于該第一與該第二匹配阻抗設(shè)置于一集成電路的內(nèi)部。
11.如權(quán)利要求1所述的傳輸單元，其特征在于該傳輸單元還包括一信號(hào)產(chǎn)生單元，用以依據(jù)該網(wǎng)絡(luò)裝置的傳送速度，提供該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器的至少一者的輸入信號(hào)，使得該混合式傳輸單元輸出相對(duì)應(yīng)的該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的傳輸單元，其特征在于該信號(hào)產(chǎn)生單元用以提供一數(shù)字輸入信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的傳輸單元，其特征在于該混合式傳輸單元還包括一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，用以將該數(shù)字輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的一模擬輸入信號(hào)，并將之輸入至該電壓模式驅(qū)動(dòng)器。
14.如權(quán)利要求1所述的傳輸單元，其特征在于，該混合式傳輸單元還包括一切換單元，分別與該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器耦接，用以切換選擇由該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器的至少一者，使得該混合式傳輸單元輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
15.一種具混合模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置，該網(wǎng)絡(luò)裝置具有一第一傳輸速度或一第二傳輸速度以傳輸一差動(dòng)傳輸信號(hào)，該網(wǎng)絡(luò)裝置包括至少一第一通道，包括一混合模式傳輸單元，用以輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)，其中，該混合模式傳輸單元包括一電壓模式驅(qū)動(dòng)器；及一電流模式驅(qū)動(dòng)器；以及至少一第二通道，包括一第二模式驅(qū)動(dòng)器，其中該第二模式驅(qū)動(dòng)器為該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器之一；其中，該網(wǎng)絡(luò)裝置是藉由該至少一第一通道的該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該至少一第二通道的該第二模式驅(qū)動(dòng)器，以該第一傳輸速度傳輸該差動(dòng)傳輸信號(hào)，該網(wǎng)絡(luò)裝置是藉由該第一通道的該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器的至少一者及該第二模式驅(qū)動(dòng)器，以該第二傳輸速度傳輸該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的傳輸單元，其特征在于該電壓模式驅(qū)動(dòng)器包括一第一輸入端與一第二輸入端，用以接收一第一輸入信號(hào)；一差動(dòng)放大器，包括一正輸入端與一反輸入端，分別與該第一與第二輸入端耦接，且包括一正輸出端與一反輸出端；一第一反饋?zhàn)杩梗罱佑谠摬顒?dòng)放大器的該正輸出端及該第一輸入端之間；以及一第二反饋?zhàn)杩梗罱佑谠摬顒?dòng)放大器的該反輸入端及該第二輸入端之間。
17.如權(quán)利要求16所述的傳輸單元，其特征在于該第一輸入信號(hào)為電流信號(hào)。
18.如權(quán)利要求15所述的傳輸單元，其特征在于該電流模式驅(qū)動(dòng)器，包括一第一電流源；一第二電流源；一第一晶體管對(duì)，其源極分別與該第一電流源電性連接，其柵極是用以接收一第二輸入信號(hào)，且其漏極分別與一第一輸出端及一第二輸出端耦接，用以輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)；以及一第二晶體管對(duì)，其源極分別與該第二電流源電性連接，其柵極用以接收該第二輸入信號(hào)，且其漏極分別與該第一輸出端及該第二輸出端耦接，用以輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的傳輸單元，其特征在于該第二輸入信號(hào)為數(shù)字信號(hào)。
20.如權(quán)利要求18所述的傳輸單元，其特征在于該第一晶體管對(duì)為NMOS晶體管。
21.如權(quán)利要求18所述的傳輸單元，其特征在于該第二晶體管對(duì)為PMOS晶體管。
22.如權(quán)利要求15所述的傳輸單元，其特征在于該混合式傳輸單元還包括一第一匹配阻抗以及一第二匹配阻抗，分別與該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器耦接。
23.如權(quán)利要求22所述的傳輸單元，其特征在于該第一與該第二匹配阻抗為可調(diào)式阻抗裝置。
24.如權(quán)利要求22所述的傳輸單元，其特征在于該第一與該第二匹配阻抗是設(shè)置于一集成電路的內(nèi)部。
25.如權(quán)利要求15所述的傳輸單元，其特征在于該傳輸單元還包括一信號(hào)產(chǎn)生單元，用以依據(jù)該網(wǎng)絡(luò)裝置的傳送速度，提供該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器的至少一者的輸入信號(hào)，使得該混合式傳輸單元輸出相對(duì)應(yīng)的該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
26.如權(quán)利要求25所述的傳輸單元，其特征在于該信號(hào)產(chǎn)生單元用以提供一數(shù)字輸入信號(hào)。
27.如權(quán)利要求26所述的傳輸單元，其特征在于該混合式傳輸單元還包括一數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，用以將該數(shù)字輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的一模擬輸入信號(hào)，并將之輸入至該電壓模式驅(qū)動(dòng)器。
28.如權(quán)利要求15所述的傳輸單元，其特征在于，該混合式傳輸單元還包括一切換單元，分別與該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該電流模式驅(qū)動(dòng)器耦接，用以切換選擇該電壓模式驅(qū)動(dòng)器或該電流模式驅(qū)動(dòng)器的至少一者，使得該混合式傳輸單元輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
29.如權(quán)利要求15所述的傳輸單元，其特征在于，該第二模式驅(qū)動(dòng)器為該電壓模式驅(qū)動(dòng)器。
30.如權(quán)利要求15所述的傳輸單元，其特征在于，該網(wǎng)絡(luò)裝置包括一個(gè)該第一通道及三個(gè)該第二通道。
全文摘要
一種具混合模式傳輸單元的網(wǎng)絡(luò)裝置，用以以第一傳輸速度或第二傳輸速度傳輸一差動(dòng)傳輸信號(hào)，該網(wǎng)絡(luò)裝置至少包括第一通道及第二通道。其中，第一通道包括一電壓模式驅(qū)動(dòng)器及一電流模式驅(qū)動(dòng)器，用以輸出該差動(dòng)傳輸信號(hào)，而第二通道，包括第二模式驅(qū)動(dòng)器，其為電壓模式驅(qū)動(dòng)器及電流模式驅(qū)動(dòng)器之一。其中，該網(wǎng)絡(luò)裝置是藉由該第一通道的該電壓模式驅(qū)動(dòng)器及該第二模式驅(qū)動(dòng)器，以該第一傳輸速度傳輸該差動(dòng)傳輸信號(hào)，該網(wǎng)絡(luò)裝置是藉由該第一通道的該電流模式驅(qū)動(dòng)器及該電壓模式驅(qū)動(dòng)器的至少一者及該第二模式驅(qū)動(dòng)器，以該第二傳輸速度傳輸該差動(dòng)傳輸信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B3/02GK1697339SQ20041004350
公開(kāi)日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2004年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月11日
發(fā)明者黃禎治, 黃勤文 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司