驅(qū)動(dòng)器電路的制作方法
【專利摘要】在HDMI連接系統(tǒng)中，線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)來(lái)自HDMI發(fā)射機(jī)的信號(hào)通過(guò)傳輸線到接收機(jī)。線驅(qū)動(dòng)器電路包括預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路，具有一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入和一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出;驅(qū)動(dòng)器電路，具有一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸入和一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸出;其中一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的每一個(gè)被耦合到一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸入的各自的一個(gè)，一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的每一個(gè)被耦合到一對(duì)輸出端中的各自的一個(gè);并且預(yù)驅(qū)動(dòng)器還包括一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管，每個(gè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管被布置在一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出和各自的一個(gè)輸出端之間，其中驅(qū)動(dòng)器電路和預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路接收由耦合到一對(duì)輸出端的HDMI接收機(jī)提供的電流。
【專利說(shuō)明】驅(qū)動(dòng)器電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于高清晰度多媒體接口(HDMI)的線驅(qū)動(dòng)器電路。
【背景技術(shù)】
[0002]高清晰度多媒體接口(HDMI)是一種音頻/視頻數(shù)據(jù)接口，其適用于傳輸未壓縮的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并通常連接音頻/視頻設(shè)備，如攝像機(jī)，藍(lán)光和DVD播放器到其它設(shè)備，如電視，電腦顯不器。
[0003]HDMI接口具有幾個(gè)不同組的傳輸線，這些不同組的傳輸線在不同的頻率下工作。第一組傳輸線是+5V和HPD線，用于EDID電源和反饋，啟動(dòng)RX檢測(cè)，第一組傳輸線是連續(xù)的電壓線。DDC線，支持I2C接口。CEC線，是一種用戶接口超低速線。HEAC覆蓋，用于在HPD和未使用的公用線路上傳輸AC信號(hào)，HPD和未使用的公用線路可以被用于，例如，提供以太網(wǎng)和SPDIF接口。
[0004]另一組傳輸線是非常高速的串行線，這些非常高速的串行線路使用一種最小化傳輸差分信號(hào)(TMDS)技術(shù)，最小化傳輸差分信號(hào)(TMDS)技術(shù)最初開(kāi)發(fā)用于數(shù)字視頻接口(DVI)，數(shù)字視頻接口(DVI)可以用于在高達(dá)每秒幾千兆位的頻率下傳輸信號(hào)。TMDS線是電流驅(qū)動(dòng)線，終止于HDMI接收機(jī)。在圖1中示出了 HDMI連接的拓?fù)?。HDMI線驅(qū)動(dòng)器100具有差分輸出驅(qū)動(dòng)器10，差分輸出驅(qū)動(dòng)器10由晶體管T1和T2實(shí)現(xiàn)。T1的第一端被連接到一對(duì)輸出端的第一端12。T1的控制端被連接到一對(duì)差分輸入的第一輸入14。T1的第二端被連接到T2的第二端。T2的第一端被連接到一對(duì)輸出端的第二端16。T2的控制端被連接到一對(duì)差分輸入的第二輸入18。T1和T2的布置，也被稱為差分對(duì)或長(zhǎng)尾對(duì)。發(fā)射機(jī)驅(qū)動(dòng)器是用于M0SFET技術(shù)的漏極開(kāi)路或用于雙極技術(shù)的集電極開(kāi)路。這意味著，輸出電流，通常為10mA，是從所連接的HDMI接收機(jī)20中引出，HDMI接收機(jī)20具有一對(duì)電阻，這對(duì)電阻布置在HDMI接收機(jī)的輸入和接收機(jī)電源電壓源22之間，接收機(jī)電源電壓源22通常是3.3V。
[0005]差分輸出驅(qū)動(dòng)器或輸出級(jí)可以由預(yù)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。圖2示出了一種HDMI線驅(qū)動(dòng)器200，包括預(yù)驅(qū)動(dòng)器30，預(yù)驅(qū)動(dòng)器30通過(guò)晶體管T3和T4布置成長(zhǎng)尾對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一差分輸出32被連接到差分輸出驅(qū)動(dòng)器10的第一差分輸入14。第二差分輸出34被連接到第二差分輸入18。第一差分輸出32經(jīng)由上拉電阻R1被連接到電源39。第二差分輸出34經(jīng)由上拉電阻R2被連接到電源39。預(yù)驅(qū)動(dòng)器30具有第一差分輸入36和第二差分輸入38，其中第一差分輸入36連接到T3的控制端，第二差分輸入38連接到T4的控制端。
[0006]深亞微米系統(tǒng)芯片為了減少功率在低電壓條件下工作，與HDMI所需的3.3V不相容。因此在系統(tǒng)芯片輸出后放置一種稱為HDMI電平轉(zhuǎn)換電路的單獨(dú)部分。圖3示出一個(gè)示例性實(shí)施例。具有HDMI輸出的系統(tǒng)芯片40被連接到HDMI發(fā)射機(jī)電平轉(zhuǎn)換電路300，發(fā)射機(jī)電平轉(zhuǎn)換電路300可以具有多個(gè)線驅(qū)動(dòng)器，每個(gè)線驅(qū)動(dòng)器包含預(yù)驅(qū)動(dòng)器30和輸出驅(qū)動(dòng)器級(jí)10。輸出驅(qū)動(dòng)器級(jí)10可以被連接到HDMI接收機(jī)20。電平轉(zhuǎn)換電路的電源來(lái)自電壓源44。每個(gè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器的典型的電源要求可以是幾個(gè)毫安。
[0007]在一篇文章中描述的在2.5V40nmCM0S工藝中的Sy nopsy silk's i griWn rt)沖高清晰度多媒體接 口 發(fā)射機(jī) Phy (http://www.design-reuse.com/articles/22347/transmitter-phy-hdm1.html)描述了預(yù)驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器的另一種實(shí)現(xiàn)方式。此電路使用邏輯作為預(yù)驅(qū)動(dòng)器，可以減少在先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)的預(yù)驅(qū)動(dòng)器功率，其中邏輯是低功率。輸出驅(qū)動(dòng)器切換電流鏡的輸出分支，開(kāi)關(guān)可以由核心邏輯單元控制。這種實(shí)現(xiàn)方式不是非常適合HDMI電平轉(zhuǎn)換電路。因?yàn)镠DMI電平轉(zhuǎn)換電路通常在較老的技術(shù)中實(shí)施，其中邏輯驅(qū)動(dòng)軌到軌是緩慢的和/或消耗功率的。此外，在系統(tǒng)芯片中的HDMI邏輯輸入都是現(xiàn)成的，因?yàn)樗鼈兪莵?lái)自TMDS編碼器，TMDS編碼器是嵌入式數(shù)字塊。然而，在電平轉(zhuǎn)換電路中，輸入信號(hào)是模擬差分信號(hào)，因此，使用邏輯作為預(yù)驅(qū)動(dòng)器將需要將差分輸入翻譯到軌到軌的邏輯，然后再翻譯回差分輸出。
[0008]由于高清視頻的可行性以及3D視頻，對(duì)高比特率的需求越來(lái)越多，因此需要更高的預(yù)驅(qū)動(dòng)電流以及可能需要多個(gè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)。
[0009]US2012/0169403和US2012/0033747描述了一種發(fā)射機(jī)，其中發(fā)射機(jī)電路的電源電壓來(lái)自接收機(jī)的電源。然而，這需要額外的復(fù)雜的偏置，電平轉(zhuǎn)換和電壓調(diào)節(jié)電路。
[0010]因此，需要一種改進(jìn)的線驅(qū)動(dòng)器電路，用于HDMI發(fā)射機(jī)和HDMI電平轉(zhuǎn)換電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的各個(gè)方面在權(quán)利要求書(shū)中限定。在第一方面中定義了一種用于高清晰度多媒體接口(HDMI)發(fā)射機(jī)的線驅(qū)動(dòng)器電路，線驅(qū)動(dòng)器電路包括預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路，預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路具有一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入和一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出，驅(qū)動(dòng)器電路，驅(qū)動(dòng)器電路具有一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸入和一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸出；其中一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的每一個(gè)輸出被耦合到一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸入中各自的一個(gè)輸入，一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的每一個(gè)被耦合到一對(duì)輸出端中各自的一個(gè)輸出端，其中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器還包括一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管，每個(gè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管被布置在預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的一個(gè)輸出和輸出端中各自的一個(gè)輸出之間。驅(qū)動(dòng)器電路和預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路可以接收HDMI接收機(jī)提供的電流，該HDMI接收機(jī)f禹合到一對(duì)輸出端。
[0012]在許多應(yīng)用中，HDMI發(fā)射機(jī)是一種便攜式設(shè)備，如筆記本電腦、平板電腦和手機(jī)。與此相反，接收機(jī)，通常是一個(gè)電源供電的設(shè)備，因?yàn)樗鼈兇蠖啻嬖谟谟糜谘菔镜碾娨?，電腦顯示器和投影儀中。布置預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路以接收來(lái)自連接的HDMI接收機(jī)的電源，可以降低發(fā)射機(jī)側(cè)的功率消耗需求。這降低了便攜式設(shè)備的功率消耗，從而延長(zhǎng)了電池壽命。
[0013]此外，由于通過(guò)輸出驅(qū)動(dòng)器和預(yù)驅(qū)動(dòng)器引出的電流同相相加并從接收機(jī)引出，預(yù)驅(qū)動(dòng)器有助于輸出信號(hào)，因此，輸出驅(qū)動(dòng)器需要提供較少的電流。這樣就可以使用較小的設(shè)備，從而增加帶寬，簡(jiǎn)化用于更高比特率的設(shè)計(jì)，而無(wú)需從本地發(fā)射機(jī)電源引出更多的電流。
[0014]由于預(yù)驅(qū)動(dòng)器會(huì)有延遲，預(yù)驅(qū)動(dòng)器電流略早于輸出驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出。這提供了差分線路輸出的固有的壓擺率控制，因?yàn)橥幸粋€(gè)最低的轉(zhuǎn)換率要求，以減少電磁干擾，例如HDMI標(biāo)準(zhǔn)1.4版本限定了最小轉(zhuǎn)換率為75ps。
[0015]通過(guò)直接從HDMI接收機(jī)給驅(qū)動(dòng)器和預(yù)驅(qū)動(dòng)器級(jí)供電，發(fā)射機(jī)或電平轉(zhuǎn)換電路的本地電源需求顯著降低，而不需要復(fù)雜的偏置和電壓調(diào)節(jié)電路。
[0016]預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管將連接到預(yù)驅(qū)動(dòng)器的差分輸出的驅(qū)動(dòng)器差分對(duì)輸入從輸出端去耦，在某種意義上，驅(qū)動(dòng)器差分輸入的變化會(huì)影響驅(qū)動(dòng)器差分輸出，而驅(qū)動(dòng)器差分輸出的變化不會(huì)影響驅(qū)動(dòng)器差分輸入。因此，反饋回路被打斷，結(jié)構(gòu)不會(huì)閉鎖。如果使用MOSFET或使用雙極技術(shù)時(shí)使用驅(qū)動(dòng)器晶體管的基極來(lái)實(shí)施，這將允許預(yù)驅(qū)動(dòng)器從接收機(jī)供電，而沒(méi)有反沖到驅(qū)動(dòng)器的柵極。
[0017]在實(shí)施例中，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器差分輸出可以經(jīng)由晶體管被耦合到輸出端，該晶體管可以為共源共柵晶體管。
[0018]在實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器電路和預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路可以包括一對(duì)晶體管，這對(duì)晶體管被布置為長(zhǎng)尾對(duì)，每個(gè)長(zhǎng)尾對(duì)晶體管具有第一端，第二端和控制端，其中每個(gè)第一端被耦合到各自的差分輸出，每個(gè)控制端被耦合到各自的差分輸入，每個(gè)長(zhǎng)尾對(duì)晶體管的第二端被耦合在一起，并且在操作中驅(qū)動(dòng)器電路的尾電流的值大于預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路的尾電流的值。
[0019]線驅(qū)動(dòng)器電路的實(shí)施例可以包括布置在預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管的每個(gè)控制端和偏置電壓源之間的串聯(lián)電阻。
[0020]增加串聯(lián)電阻會(huì)增加電路的等效電感導(dǎo)致帶寬的增加。
[0021]線驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施例可以包括進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路，該進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路具有一對(duì)進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入和一對(duì)進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出，其中一對(duì)進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器的差分輸出中的每一個(gè)輸出被耦合到一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入中的各自的一個(gè)輸入，一對(duì)進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器的差分輸出中的每一個(gè)輸出被耦合到一對(duì)輸出端中的各自的一個(gè)輸出端，并且在操作中，進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路被布置為從HDMI接收機(jī)接收電源電流，該HDMI接收機(jī)耦合到一對(duì)輸出端。
[0022]具有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器極可以優(yōu)化所使用的晶體管尺寸，功率消耗和
轉(zhuǎn)換率。
[0023]在實(shí)施例中，每一個(gè)進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器的差分輸出經(jīng)由晶體管被耦合到輸出端，該晶體管為共源共柵晶體管。
[0024]在實(shí)施例中，進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路包括一對(duì)晶體管，這對(duì)晶體管被布置為長(zhǎng)尾對(duì)，每個(gè)長(zhǎng)尾對(duì)晶體管具有第一端，第二端和控制端，其中，每個(gè)第一端被耦合到各自的一個(gè)差分輸出，每個(gè)控制端被耦合到各自的一個(gè)差分輸入，每個(gè)長(zhǎng)尾對(duì)晶體管的第二端被耦合在一起，其中，在操作中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路的尾電流的值大于在進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路的尾電流的值。
[0025]線驅(qū)動(dòng)器電路的實(shí)施例可包括串聯(lián)電阻，該串聯(lián)電阻被布置在進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管的各個(gè)控制端和偏壓電源之間。
[0026]在實(shí)施例中，線驅(qū)動(dòng)器電路可以包括耦合到預(yù)驅(qū)動(dòng)器的第一級(jí)預(yù)驅(qū)動(dòng)器，第一級(jí)預(yù)驅(qū)動(dòng)器包括電流鏡，電流鏡具有通過(guò)參考電流編程的第一電流分支和第二電流分支，第一電流開(kāi)關(guān)晶體管與第一電流分支串聯(lián)，第二電流開(kāi)關(guān)晶體管與第二電流分支串聯(lián)，其中，第一分支被耦合到一對(duì)輸出端中各自的一個(gè)輸出端，第二分支被耦合到一對(duì)輸出端中的另一個(gè)輸出端，一對(duì)第一級(jí)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入中的第一個(gè)輸入被耦合到第一電流開(kāi)關(guān)晶體管的控制端，一對(duì)進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入的第二個(gè)輸入被耦合第二電流開(kāi)關(guān)晶體管的控制端，當(dāng)?shù)谝换虻诙娏鏖_(kāi)關(guān)晶體管啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器可接收HDMI接收機(jī)提供的電流，該HDMI接收機(jī)被耦合到一對(duì)輸出端。第一級(jí)預(yù)驅(qū)動(dòng)器輸入可直接從核心邏輯驅(qū)動(dòng)。
[0027]根據(jù)HDMI規(guī)范中的限定，線驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施例可以從接收機(jī)引出電流的范圍是9到20暈安的范圍內(nèi)，尤其是10暈安。
[0028]線驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施例可以被包括在HDMI發(fā)射機(jī)、HDMI電平轉(zhuǎn)換電路，和集成電路移動(dòng)電話，平板電腦，數(shù)字照相機(jī)，筆記本電腦中。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，并通過(guò)以下附圖示例性地示出:
[0030]圖1不出了一種HDMI輸出驅(qū)動(dòng)器。
[0031]圖2不出了一種HDMI輸出驅(qū)動(dòng)器和預(yù)驅(qū)動(dòng)器。
[0032]圖3示出了 一種HDMI電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)備。
[0033]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有輸出驅(qū)動(dòng)器和預(yù)驅(qū)動(dòng)器的線驅(qū)動(dòng)器。
[0034]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有輸出驅(qū)動(dòng)器和預(yù)驅(qū)動(dòng)器的線驅(qū)動(dòng)器。
[0035]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有輸出驅(qū)動(dòng)器、預(yù)驅(qū)動(dòng)器和進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器的線驅(qū)動(dòng)器。
[0036]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有輸出驅(qū)動(dòng)器、預(yù)驅(qū)動(dòng)器和進(jìn)一步的預(yù)驅(qū)動(dòng)器的線驅(qū)動(dòng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0037]圖4示出了線驅(qū)動(dòng)器400，包括連接到驅(qū)動(dòng)器70的預(yù)驅(qū)動(dòng)器50。預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路50可以包括晶體管T3、T4、CT3和CT4。匪0S晶體管T3具有第一端，該第一端可以是耦合到預(yù)驅(qū)動(dòng)器第一差分輸出56的漏極；第二端，該第二端可以是連接到參考電壓60的源極，該參考電壓可以在地電位；以及柵極，該柵極被耦合到差分輸入52。共源共柵NM0S晶體管CT3具有第一端，該第一端可以是連接到線驅(qū)動(dòng)器400的第一輸出端80的漏極；第二端，該第二端可以是連接到預(yù)驅(qū)動(dòng)器的第一差分輸出56的源極；以及柵極，該柵極連接到偏置電壓62。共源共柵晶體管CT3與晶體管T3結(jié)合在一起作為共源共柵放大器來(lái)運(yùn)作。
[0038]NM0S晶體管T4具有第一端，該第一端可以是耦合到第二差分輸出58的漏極；第二端，該第二端可以是連接到參考電壓60的源極，參考電壓60可以是地；以及柵極，該柵極耦合到預(yù)驅(qū)動(dòng)器第二差分輸入54。共源共柵NM0S晶體管CT4具有第一端，該第一端可以是連接到線驅(qū)動(dòng)器400的第二輸出端82的漏極；第二端，該第二端可以是連接到預(yù)驅(qū)動(dòng)器的第二差分輸出58的源極，以及柵極，該柵極連接到CT3的柵極。共源共柵晶體管與晶體管T4結(jié)合在一起作為共源共柵放大器運(yùn)作。
[0039]T3和T4作為差分對(duì)或長(zhǎng)尾對(duì)，在操作中接收輸入52和54上的差分信號(hào)。共源共柵晶體管CT3、CT4可以被偏置到飽和區(qū)工作，因此可以將預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出56和58上的電壓從輸出端80和82上的電壓去耦。
[0040]驅(qū)動(dòng)器電路70可包括晶體管ΤΙ、T2、CT1和CT2。NM0S晶體管T1具有第一端，該第一端可以是漏極；第二端，該第二端可以是耦合到參考電壓60’的源極，該參考電壓可以是地；以及柵極，該柵極耦合到驅(qū)動(dòng)器的第一差分輸入72。該驅(qū)動(dòng)器的第一差分輸入端72被連接到預(yù)驅(qū)動(dòng)器的第一差分輸出56。共源共柵NM0S晶體管CT1具有第一端，該第一端可以是連接到線驅(qū)動(dòng)器400的第二輸出端82的漏極；第二端，該第二端可以是連接到T1的第一端的源極；以及柵極，該柵極連接到偏置電壓62。共源共柵晶體管CT1可以與晶體管T1 一起作為共源共柵放大器運(yùn)作。
[0041]NM0S晶體管Τ2具有第一端，該第一端可以是漏極；第二端，該第二端可以是連接到參考電壓60’的源極，該參考電壓可以是地；柵極，該柵極耦合到驅(qū)動(dòng)器的第二差分輸入74。驅(qū)動(dòng)器的第二差分74被連接到預(yù)驅(qū)動(dòng)器的第二差分輸出58。共源共柵NM0S晶體管CT2具有第一端，該第一端可以是連接到線驅(qū)動(dòng)器400的第一輸出端80的漏極；第二端，該第二端可以是連接到Τ2的第一端的源極；柵極，該柵極連接到偏置電壓62。晶體管CT2與晶體管Τ2 —起作為共源共柵放大器運(yùn)作。
[0042]Τ1和Τ2作為差分對(duì)，也被稱為長(zhǎng)尾對(duì)，并在操作中接收輸入端72和74的差分信號(hào)。共源共柵晶體管CT3、CT4，可以被偏置在飽和區(qū)工作，以便將預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出56和58上的電壓從輸出端80和82上的電壓去耦。共源共柵晶體管CT1、CT2、CT3、CT4的柵極可以連接在一起。
[0043]在操作中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器50接收信號(hào)，該信號(hào)可以是在預(yù)驅(qū)動(dòng)器第一差分輸入52和預(yù)驅(qū)動(dòng)器第二差分輸入54上的TMDS信號(hào)。預(yù)驅(qū)動(dòng)器的輸出56和58驅(qū)動(dòng)最后的驅(qū)動(dòng)器級(jí)的輸入72和74。預(yù)驅(qū)動(dòng)器50也被耦合到第一輸出端80和第二輸出端82，因此HDMI接收機(jī)連接到線驅(qū)動(dòng)器400時(shí)，預(yù)驅(qū)動(dòng)器50可以從HDMI接收機(jī)接收電流。第一輸出端80和第二輸出端82可以形成HDMI接口的一部分。由輸出驅(qū)動(dòng)器和預(yù)驅(qū)動(dòng)器引出的電流，當(dāng)從接收機(jī)引出時(shí)可以同相相加。在TMDS線驅(qū)動(dòng)器400中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器50有助于輸出電流，可灌入2mA的電流。驅(qū)動(dòng)器70可以灌入8mA而不是典型的HDMI的應(yīng)用中的10mA，從而允許以更小的晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用更小的晶體管導(dǎo)致預(yù)驅(qū)動(dòng)器50的負(fù)載降低。NM0S共源共柵晶體管CT1、CT2、CT3、CT4的柵極可以連接在一起，并偏置1.8V+Vt，其中Vt是閾值電壓。NM0S晶體管ΤΙ、T2、T3和T4的柵極可以是DC偏置0.4V+Vt。連接到柵極CT1、CT2、CT3和CT4的DC偏置電路可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的電路技術(shù)。
[0044]在一些實(shí)施例中，連接到共源共柵晶體管CT1和CT2的柵極的偏置電壓可以不同于連接到共源共柵晶體管CT3和CT4的柵極的偏置電壓。在一些實(shí)施例中，線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)TMDS信號(hào)。
[0045]在一些實(shí)施例中，共源共柵晶體管CT1和CT2可以從驅(qū)動(dòng)器中省略。
[0046]圖5示出了線驅(qū)動(dòng)器500。線驅(qū)動(dòng)器500包括由預(yù)驅(qū)動(dòng)器50’驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器70。除了在偏壓62和柵極CT3之間增加了串聯(lián)電阻Rct3和在偏壓62和柵極CT4之間增加了串聯(lián)電阻Rct4外，預(yù)驅(qū)動(dòng)器50’與圖4的實(shí)施例中所描述的預(yù)驅(qū)動(dòng)器50相同。當(dāng)共源共柵晶體管CT3和CT4是共柵結(jié)構(gòu)時(shí)，將電阻與柵極串聯(lián)連接相當(dāng)于將電阻與電感串聯(lián)連接，從而導(dǎo)致預(yù)驅(qū)動(dòng)器50’帶寬增加。
[0047]實(shí)施例可以具有多個(gè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器級(jí)。圖6的線驅(qū)動(dòng)器600示出了其中的一個(gè)例子，線驅(qū)動(dòng)器600具有有驅(qū)動(dòng)器70，第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器50a和第二預(yù)驅(qū)動(dòng)器50b。第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器50a驅(qū)動(dòng)第二預(yù)驅(qū)動(dòng)器50b并且被耦合到輸出端80和82。在線驅(qū)動(dòng)器600的操作中，由輸出驅(qū)動(dòng)器70和第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器引出的電流同相相加并且從接收機(jī)引出。第一預(yù)驅(qū)動(dòng)50a，第二預(yù)驅(qū)動(dòng)器50b和驅(qū)動(dòng)器70結(jié)合的灌電流能力可以是10mA。驅(qū)動(dòng)器70可以比第二預(yù)驅(qū)動(dòng)器50b灌入更多的電流；第二預(yù)驅(qū)動(dòng)器50b可以比第一預(yù)驅(qū)動(dòng)50a灌入更多的電流。一般情況，如果總的源極電流表示為Itotal，第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器50a的尾電流為y和第二預(yù)驅(qū)動(dòng)器50b的尾電流為X，則由驅(qū)動(dòng)器從接收機(jī)引出的電流將是It(rtal-x-y以及X、y和Itotal之間的關(guān)系可以被定義為y (=x (It0talo在實(shí)施例中，共源共柵晶體管在第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器50a中的偏置電壓可以與共源共柵晶體管在第二預(yù)驅(qū)動(dòng)器50b中的偏置電壓不同。
[0048]根據(jù)HDMI規(guī)范中的限定，在線驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施例中，可以從接收機(jī)引出的電流It()tai的范圍的是9到20mA，尤其是10mA。
[0049]實(shí)施例可以具有在差分輸出端80和82之間的電阻。在這種情況下，線驅(qū)動(dòng)器必須接收或灌入遠(yuǎn)大于10mA的電流，以提供相同的電壓擺幅。其它實(shí)施例可以有額外的預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)。如果最后的TMDS輸出信號(hào)的上升和下降時(shí)間期望是相等的，那么驅(qū)動(dòng)器和預(yù)驅(qū)動(dòng)器級(jí)的總數(shù)可以是偶數(shù)。
[0050]圖7示出了線驅(qū)動(dòng)器電路700，線驅(qū)動(dòng)器電路具有第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器級(jí)90、預(yù)驅(qū)動(dòng)器50和驅(qū)動(dòng)器70。第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器級(jí)90包括晶體管CMT1、CMT2、CMT3、T5和T6。電流鏡是由晶體管CMT1、CMT2和CMT3構(gòu)成。NM0S晶體管CMT1具有柵極，該柵極連接到第一端，該第一端可以是漏極并從電流參考源92編程。CMT1的第二端可以是連接到參考電壓的源極，該參考電壓可以是地。晶體管CMT2具有第一端，該第一端可以是耦合到第二輸出端82的漏極，柵極，該柵極連接到CMT1的柵極，以及第二端，該第二端可以是連接到第一輸出94的漏極。晶體管CMT3具有第一端，該第一端可以是被耦合到第一輸出端80的漏極，柵極，該柵極連接到CMT1的柵極，和第二端，該第二端可以是連接到第二輸出96的漏極。低功率預(yù)驅(qū)動(dòng)器90的第一輸出94可以被連接到預(yù)驅(qū)動(dòng)器50的第一輸入52。低功率預(yù)驅(qū)動(dòng)器90的第二輸出96可以被連接到預(yù)驅(qū)動(dòng)器50的第二輸入54。通過(guò)CMT2的電流路徑可以是電流鏡的第一分支。通過(guò)CMT3的電流路徑可以是電流鏡的第二分支。
[0051]NM0S晶體管T5具有第一端，該第一端可以是連接到第一輸出94的漏極，柵極，該柵極可以由核心邏輯98a驅(qū)動(dòng)，第二端，該第二端可以是連接到參考電壓的源極，該參考電壓可以是地。
[0052]NM0S晶體管T6具有第一端，該第一端可以是連接到第二輸出96的漏極，柵極，該柵極可以由核心邏輯98b驅(qū)動(dòng)，第二端，該第二端可以是連接到參考電壓的源極，該參考電壓可以是地。
[0053]第一預(yù)驅(qū)動(dòng)器級(jí)90通過(guò)晶體管T5和T6操作，T5和T6被核心邏輯分別驅(qū)動(dòng)并切換電流鏡的不同分支。這可以允許線驅(qū)動(dòng)器被低功率邏輯驅(qū)動(dòng)并且用在先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)中，例如CM0S40納米及以下。
[0054]低功率預(yù)驅(qū)動(dòng)器90的實(shí)施例可具有CMT2和T5的多個(gè)副本并聯(lián)布置。每個(gè)副本可以拉入電流源92確定的相同的編程值。低功率預(yù)驅(qū)動(dòng)器90類似的實(shí)施例可以具有CMT3和T6的多個(gè)副本并聯(lián)布置。如果參考電流值是IMf和有η個(gè)副本，那么當(dāng)驅(qū)動(dòng)差分輸入時(shí)總的拉電流能力將是nXIMf，因此將有總的拉電流能力大于電流源確定的編程值。這可以允許本地產(chǎn)生的電流小于低功率預(yù)驅(qū)動(dòng)器90的灌電流能力。
[0055]線驅(qū)動(dòng)器的替代實(shí)施例實(shí)現(xiàn)使用PM0SM0SFET晶體管和NM0S晶體管/或代替NM0S。實(shí)施例可以使用雙極技術(shù)實(shí)現(xiàn)的晶體管。在MOSFET實(shí)施例中，晶體管T1、T2、T3和Τ4可以實(shí)現(xiàn)為薄氧化物晶體管，而共源共柵晶體管CT1、CT2、CT3和CT4可以被實(shí)現(xiàn)為厚氧化物晶體管用于3.3V操作和5V的偏差。
[0056]實(shí)施例可以具有在HDMI接口的用于高速TMDS線對(duì)中的每一對(duì)的線驅(qū)動(dòng)器。線驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施例中，線驅(qū)動(dòng)器可以用在驅(qū)動(dòng)差分信號(hào)的系統(tǒng)中而不是HDMI連接系統(tǒng)，也可以用在不使用TMDS信號(hào)的系統(tǒng)中。
[0057]雖然所附權(quán)利要求針對(duì)技術(shù)特征的特定組合，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明所披露的范圍還包括這里明顯披露的、隱含的或歸納的技術(shù)特征的任何新穎的特征或任何新穎的組合，不論是否涉及本發(fā)明任何權(quán)利要求所主張的相同發(fā)明，也不論它是否減輕與本發(fā)明相同的技術(shù)問(wèn)題。
[0058]本文各個(gè)實(shí)施例所描述的技術(shù)特征可以組合在一個(gè)單一的實(shí)施例中。反之，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)在單個(gè)實(shí)施例中描述的技術(shù)特征，也可以被單獨(dú)提供或以任何適當(dāng)?shù)淖咏M合提供。
[0059] 申請(qǐng)人:特此提請(qǐng)注意在本申請(qǐng)或本申請(qǐng)衍生的進(jìn)一步的申請(qǐng)的程序中可以提出新的權(quán)利要求，該新的權(quán)利要求被制定為這些特征或這些特征的組合。
[0060]為了完整起見(jiàn)，需要指出的是，術(shù)語(yǔ)“包括”不排除其他元件或步驟，術(shù)語(yǔ)“一種”不排除多個(gè)，單個(gè)處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中記載的多個(gè)單元的功能，以及權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不限定權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于高清晰度多媒體接口(HDMI)發(fā)射機(jī)的線驅(qū)動(dòng)器電路(400)，其特征在于，該線驅(qū)動(dòng)器電路包括:預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路(50)，具有一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入(52、54)和一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出(56,58),驅(qū)動(dòng)器電路(70)，具有一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸入(72、74)和一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸出，其中所述一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的每一個(gè)輸出分別被耦合到所述一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸入中的各自的一個(gè)輸入，所述一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的每一個(gè)輸出分別被耦合到所述一對(duì)輸出端(80、82)中的各自的一個(gè)輸出端，并且，預(yù)驅(qū)動(dòng)器還包括一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管(CT3、CT4)，每個(gè)預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管分別被布置在所述一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的一個(gè)輸出和所述一對(duì)輸出端中的各自的一個(gè)輸出端之間，其中驅(qū)動(dòng)器電路和預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路接收由高清晰度多媒體接口接收機(jī)提供的電流，高清晰度多媒體接口接收機(jī)耦合到一對(duì)輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于，驅(qū)動(dòng)器電路還包括一對(duì)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管(CT1、CT2)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管被布置在所述一對(duì)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的一個(gè)輸出和所述一對(duì)輸出端中的各自的一個(gè)輸出端之間，其中所述一對(duì)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管的控制端被偏置到驅(qū)動(dòng)器共源共柵偏置電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的線驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于，所述一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管的控制端被偏置到預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵偏置電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的線驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于，驅(qū)動(dòng)器電路和預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路每一個(gè)包括晶體管對(duì)(T1、T2;T3、T4)，該晶體管對(duì)被布置為長(zhǎng)尾對(duì)，每個(gè)長(zhǎng)尾對(duì)晶體管具有第一端、第二端和控制端，并且其中每個(gè)第一端被耦合到各自的差分輸出，每個(gè)控制端被耦合到各自的差分輸入，每個(gè)長(zhǎng)尾對(duì)晶體管的第二端被耦合在一起，并且在操作中，驅(qū)動(dòng)器電路中尾電流的值大于預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路中尾電流的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的線驅(qū)動(dòng)器電路(500)，其特征在于，還包括串聯(lián)電阻(RCT3;RCT4)，該串聯(lián)電阻被布置在預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管(CT3、CT4)的每個(gè)控制端和偏置電壓源(62)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的線驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，還包括另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路(50a)，另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路具有一對(duì)另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入和一對(duì)另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出，其中，所述一對(duì)另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的每一個(gè)輸出被耦合到所述一對(duì)預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入中各自的一個(gè)輸入，另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器包括一對(duì)另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管，每個(gè)另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管被布置在所述一對(duì)另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸出中的一個(gè)輸出和所述一對(duì)輸出端中的各自的一個(gè)輸出端之間，其中，在操作中，另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路被布置為接收電源電流，該電源電流來(lái)自耦合到一對(duì)輸出端的高清晰度多媒體接口接收機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的線驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于，另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路包括:布置為長(zhǎng)尾對(duì)的一對(duì)晶體管，每個(gè)長(zhǎng)尾對(duì)晶體管具有第一端、第二端和控制端，并且其中每個(gè)第一端被耦合到各自的一個(gè)差分輸出，每個(gè)控制端被耦合到各自的一個(gè)差分輸入，每個(gè)長(zhǎng)尾對(duì)晶體管的第二端被耦合在一起，其中，在操作中，預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路的尾電流的值大于另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器電路的尾電流的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的線驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于，還包括串聯(lián)電阻，該串聯(lián)電阻被布置在另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器共源共柵晶體管的每個(gè)控制端和偏置電壓源(62)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的線驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于，還包括耦合到預(yù)驅(qū)動(dòng)器(50)的第一級(jí)預(yù)驅(qū)動(dòng)器(90)，其中第一級(jí)預(yù)驅(qū)動(dòng)器包括:電流鏡，具有由參考電流(92)編程的第一電流分支(CMT2)和第二電流分支(CMT3)，第一電流開(kāi)關(guān)晶體管(T5)，與第一電流分支串聯(lián)布置，以及第二電流開(kāi)關(guān)晶體管(T6)，與第二電流分支串聯(lián)布置，其中第一電流分支被耦合到一對(duì)輸出端(82)中的一個(gè)輸出端，第二電流分支(CMT2)被f禹 合到一對(duì)輸出端(80)中的另一個(gè)輸出端，一對(duì)另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入中的一個(gè)輸入被耦合到第一電流開(kāi)關(guān)晶體管的控制端，一對(duì)另外的預(yù)驅(qū)動(dòng)器差分輸入中的另一個(gè)輸入被耦合到第二電流開(kāi)關(guān)晶體管的控制端，以及當(dāng)?shù)谝换虻诙娏鏖_(kāi)關(guān)晶體管中的一個(gè)被開(kāi)啟時(shí)，第一級(jí)預(yù)驅(qū)動(dòng)器接收由高清晰度多媒體接口接收機(jī)提供的電流，高清晰度多媒體接口接收機(jī)被耦合到所述一對(duì)輸出端。
10.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的線驅(qū)動(dòng)器電路，其特征在于，引出的電流的總值的范圍是9mA至20mA。
11.一種高清晰度多媒體接口發(fā)射機(jī)，其特征在于，包括根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的線驅(qū)動(dòng)器電路。
12.—種高清晰度多媒體接口電平轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的線驅(qū)動(dòng)器電路。
13.一種集成電路，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的線驅(qū)動(dòng)器電路。
14.一種移動(dòng)手持設(shè)備，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求13所述的集成電路，其中移動(dòng)手持設(shè)備是手機(jī)、平板電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)或筆記本電腦。
【文檔編號(hào)】H04N5/765GK103686037SQ201310435025
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
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