)，可利用屏蔽變體(mask variant)以支持兩種應(yīng)用(一個(gè)用于HDMI輸出，另一個(gè)用于MHL輸出)，從而減少設(shè)計(jì)、制造以及庫(kù)存成本。
[0047]圖1是通信系統(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。在本圖中，第一裝置(其可稱(chēng)為源裝置)110藉由通道150傳送數(shù)據(jù)至第二裝置(其可稱(chēng)為阱裝置)160。盡管圖1所繪示的數(shù)據(jù)傳輸是從源裝置110到阱裝置160，但此系統(tǒng)可包括雙向通信。
[0048]在一些實(shí)施例中，源裝置110可傳送多種協(xié)議的數(shù)據(jù)至阱裝置160。在本圖中，源裝置可傳輸HDMI數(shù)據(jù)(第一協(xié)議)、MHL數(shù)據(jù)(第二協(xié)議)以及USB數(shù)據(jù)(第三協(xié)議)。在一些實(shí)施例中，源裝置110包括第一可編程驅(qū)動(dòng)器120，其提供第一協(xié)議與第二協(xié)議的數(shù)據(jù)的傳輸。在一些實(shí)施例中，源裝置110還包括第二 USB驅(qū)動(dòng)器124以用于USB數(shù)據(jù)的傳輸。在一些實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)器120與第二驅(qū)動(dòng)器124是藉由單組引腳130進(jìn)行傳輸。如圖所示，阱裝置160包括接收器以接收所傳送的數(shù)據(jù)，其于此示出為HDMI接收器170、MHL接收器175以及USB接收器180。
[0049]圖2A是集電極開(kāi)路差動(dòng)傳送器的示意圖。在用于數(shù)據(jù)協(xié)議(如高清晰度多媒體接口 HDMI)的傳統(tǒng)電路中，傳送器210是藉由纜線250而耦合至接收器260。在圖標(biāo)的系統(tǒng)中，差分輸入(如所示的開(kāi)關(guān)DP、DN 220)將共模電流引導(dǎo)至輸出引腳或襯墊(TP和TN)230以產(chǎn)生差分輸出。差分輸出終止于接收器260處，如圖所示是以終端電阻Rt及所接收的信號(hào)VRX表不。
[0050]圖2B是利用M0S(金屬氧半導(dǎo)體)器件的集電極開(kāi)路差動(dòng)傳送器212的示意圖。在一些實(shí)施方式中，諸如圖2A中220所繪示的開(kāi)關(guān)可由M0S開(kāi)關(guān)器件(DP和DN 222)所取代。M0S器件222可藉由射地-基地放大方式(cascoding)而使用在M0S器件222與襯墊TP和TN 232之間的保護(hù)裝置242進(jìn)行保護(hù)，以防止高襯墊電壓。
[0051 ] 圖3是以傳統(tǒng)設(shè)備于差分?jǐn)?shù)據(jù)上傳輸共模信號(hào)的示意圖。如圖所示，諸如MHL驅(qū)動(dòng)器的傳送器310是藉由具有第一導(dǎo)體322與第二導(dǎo)體324的纜線320，而耦合至接收器330。舉例來(lái)說(shuō)，MHL驅(qū)動(dòng)器包括共模信號(hào)的轉(zhuǎn)移。由Lee等人的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?2/603，176描述一種于差分?jǐn)?shù)據(jù)上傳輸共模信號(hào)的方法。
[0052]在圖3中，傳送器310包括橫跨于終端電阻Rl、R2作為D1+(在D1+晶體管的柵極)與D1-(在D1-晶體管的柵極)提供的差分信號(hào)D1，以及于終端電阻R1、R2之間的節(jié)點(diǎn)處作為D2+(在D2+晶體管的柵極)提供的共模信號(hào)D2。在接收器330，耦合電阻以使得R3連接于第一電位與第一導(dǎo)體322之間，R5連接于第一導(dǎo)體322與連接R5、R6的節(jié)點(diǎn)之間，R6連接于連接R5的節(jié)點(diǎn)與第二導(dǎo)體324之間，以及R4連接于第二導(dǎo)體324與第二電位之間。第一導(dǎo)體322與第二導(dǎo)體耦合至第一放大器AMP1以放大所接收的差分信號(hào)，且R5、R6之間的節(jié)點(diǎn)耦合至第二放大器AMP2以放大所接收的共模信號(hào)。
[0053]然而，正如圖3所示的設(shè)備或系統(tǒng)于傳送器端需要終端電阻以隔離輸出(+ve和_ve輸出)，其中額外的終端電阻增加接地電流損耗。用于MHL驅(qū)動(dòng)器的終端電阻不應(yīng)該很大，其中很大的MHL終端電阻會(huì)將D2+晶體管的漏極節(jié)點(diǎn)下拉(pull down)。用于MHL的最大電阻因此被D2晶體管和其源處的電源流正確工作所需要的最小電壓所限制。HDMI驅(qū)動(dòng)器的終端電阻是較大的，且可被斷開(kāi)。由于在MHL傳送器實(shí)現(xiàn)中的終端電阻是較小的，因此難以將其斷開(kāi)。斷開(kāi)此電阻所需的開(kāi)關(guān)必須是非常大的(為了具有低DC電阻)，并且會(huì)增加不必要的電容。
[0054]即使對(duì)于較低速率，終端電阻也修改用于MHL驅(qū)動(dòng)器的VH規(guī)范。然而，在小于1.65Gbps的速率下，HDMI允許VH與VTERM(接收器終端電壓)之間最大10mV的差異。其結(jié)果是，構(gòu)建共模HDM1-MHL驅(qū)動(dòng)器是具有挑戰(zhàn)性的。甚至從差分網(wǎng)絡(luò)，額外的終端也將增加接地電流損耗。所增加的功率損耗對(duì)于信號(hào)完整性沒(méi)有任何幫助。
[0055]在本圖中，R1、R2(其共同形成傳送器310的MHL終端電阻)應(yīng)該是相等的。任何Rl、R2之間的差異會(huì)將其自身表現(xiàn)在從共模到差分的轉(zhuǎn)換，從而影響差分信號(hào)完整性。
[0056]在本圖中，D1信號(hào)為差分信號(hào)，而D2信號(hào)為共模信號(hào)，其中共模的上升與下降時(shí)間可能不會(huì)得到很好的控制。由于共模信號(hào)能造成電磁干擾(EMI)，所以MHL信號(hào)的上升與下降時(shí)間應(yīng)該得以控制。
[0057]圖3A是以傳統(tǒng)設(shè)備控制共模信號(hào)的過(guò)渡時(shí)間的示意圖。在本圖中，具有輸出連接(引腳)TP和TN的MHL驅(qū)動(dòng)器360藉由纜線連接器370 (其需要進(jìn)行匹配)耦合至例示為電感器L0、L1的共模扼流圈380。
[0058]對(duì)于EMI控制，外部扼流圈通常設(shè)置于電路板上，通常伴隨著需要昂貴的帶狀線設(shè)計(jì)。理論上，扼流圈僅衰減共模信號(hào)，而不會(huì)影響差分?jǐn)?shù)據(jù)。但實(shí)際上，差分?jǐn)?shù)據(jù)可能受扼流圈影響。此外，于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的任何電感器L0、L1之間的數(shù)值差異會(huì)將其自身表現(xiàn)在從CM至DM轉(zhuǎn)換。
[0059]在本圖中，共模信號(hào)的上升/下降時(shí)間是由外部的芯片所控制。芯片內(nèi)部的瞬變是非?？焖俚?。共模電流的快速上升/下降時(shí)間于芯片上產(chǎn)生大量的電源噪聲(supplynoise)與接地彈跳噪聲(ground bounce)問(wèn)題，因此除非在芯片中任何地方都獲得良好的電源供應(yīng)抑制(power-supply re ject1n)，否則會(huì)造成抖動(dòng)(jitter)。
[0060]在一些實(shí)施例中，提供了用于控制共模轉(zhuǎn)換速率的設(shè)備或系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換速率控制可用于省去共模扼流圈，從而以控制的方式減少上升/下降時(shí)間，由此降低了系統(tǒng)成本。由于芯片內(nèi)部的上升/下降時(shí)間受到調(diào)節(jié)，因此可需要較小的去偶電容器。如此亦減少面積(以及因此的生產(chǎn)成本)。
[0061]圖4繪示用于在單組引腳上提供多個(gè)數(shù)據(jù)協(xié)議的設(shè)備或系統(tǒng)的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，HDMI與MHL驅(qū)動(dòng)器410以及USB驅(qū)動(dòng)器415利用單組引腳430進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在一些實(shí)施例中，此架構(gòu)利用兩組開(kāi)關(guān)，用于HDMI/MHL數(shù)據(jù)的第一組開(kāi)關(guān)420 (標(biāo)示為Μ代表MHL)以及用于USB數(shù)據(jù)的第二組開(kāi)關(guān)422 (標(biāo)示為U代表USB)。然而，MHL開(kāi)關(guān)420需要具有非常高的帶寬，以通過(guò)高頻的HDMI與MHL數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于3Gbps操作，至少需要
1.5GHz的帶寬，而且為了良好的系統(tǒng)余裕，通常需要2GHz。然而，額外的開(kāi)關(guān)于輸出處產(chǎn)生額外的電容負(fù)載，從而進(jìn)一步減少了帶寬。
[0062]圖5繪示用于在HDMI/MHL信號(hào)路徑中不利用開(kāi)關(guān)的情況下在單組引腳上提供多個(gè)數(shù)據(jù)協(xié)議的設(shè)備或系統(tǒng)的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)或設(shè)備提供HDMI與MHL驅(qū)動(dòng)器510以及一個(gè)或多個(gè)其它驅(qū)動(dòng)器，例示為驅(qū)動(dòng)器1515 (例如USB驅(qū)動(dòng)器)、驅(qū)動(dòng)器2517，且可能持續(xù)到驅(qū)動(dòng)器N 519。在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器利用1C(集成電路)的單組引腳530(TP和TN)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。如圖所示，這些驅(qū)動(dòng)器是可切換的，其中是由SW1、SW1'切換驅(qū)動(dòng)器1，由SW2、SW2'切換驅(qū)動(dòng)器2，且可能持續(xù)到由SWN、SWN'切換驅(qū)動(dòng)器N。
[0063]在一些實(shí)施例中，HDMI/MHL驅(qū)動(dòng)器是可三穩(wěn)態(tài)的(tristateable)(此電路標(biāo)示為512)。在本圖中，當(dāng)不活躍時(shí)，驅(qū)動(dòng)器510可能是三態(tài)的(tristated)，并且例如可容忍5.5V。在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器510直接連接至襯墊，且在USB模式中的HDMI/MHL驅(qū)動(dòng)器是是三態(tài)的。在一些實(shí)施例中，提供一個(gè)或多個(gè)其它驅(qū)動(dòng)器(其可包括一個(gè)以上的USB開(kāi)關(guān))的開(kāi)關(guān)，但由于不需要這些開(kāi)關(guān)，所以裝置或系統(tǒng)不包括MHL側(cè)開(kāi)關(guān)。
[0064]在一些實(shí)施例中，由于MHL模式數(shù)據(jù)在沒(méi)有開(kāi)關(guān)的情況下傳輸，因此對(duì)于此設(shè)備而言開(kāi)關(guān)帶寬不是問(wèn)題。此外，自引腳組或襯墊移除開(kāi)關(guān)的電容負(fù)載。在一些實(shí)施例中，具有可三穩(wěn)態(tài)的HDMI/MHL驅(qū)動(dòng)器的設(shè)備或系統(tǒng)的操作容許對(duì)于驅(qū)動(dòng)器改善速度與眼圖性能(eye diagram performance)。然而，如果HDMI/MHL驅(qū)動(dòng)器具有不能被斷開(kāi)的終端電阻，貝lj在圖5中所示的架構(gòu)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)有技術(shù)的MHL實(shí)現(xiàn)(如圖3所繪示)的終端電阻是難以斷開(kāi)的。因此，這樣的驅(qū)動(dòng)器一般不適合于此實(shí)現(xiàn)。
[0065]圖6繪示驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器600的第一差分驅(qū)動(dòng)器組件610包括用于共模信號(hào)的并行路徑。共模信號(hào)例如可為時(shí)鐘信號(hào)，而時(shí)鐘信號(hào)的頻率實(shí)質(zhì)上低于差分?jǐn)?shù)據(jù)的頻率。在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器600可用于HDMI與MHL傳輸模式。如果共模信號(hào)路徑未啟用，則驅(qū)動(dòng)器操作為HDMI驅(qū)動(dòng)器。在這種情況下，共模信號(hào)輸入被驅(qū)動(dòng)到接地電壓。如果低頻時(shí)鐘是用于共模信號(hào)，則傳送器操作為MHL驅(qū)動(dòng)器。共模信號(hào)可能與差分?jǐn)?shù)據(jù)同步或可能不與差分?jǐn)?shù)據(jù)同步。在一些實(shí)施例中，在共模與差分路徑兩者中的開(kāi)關(guān)可能是或者可能不是隨著保護(hù)裝置620而射地-基地放大(cascoded)。
[0066]在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器600包括第一驅(qū)動(dòng)器組件610以驅(qū)動(dòng)差分信號(hào)(其中DP、DN是'10'或'01'，而這取決于數(shù)據(jù)是1或0)。在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器600包括第二驅(qū)動(dòng)器組件612以驅(qū)動(dòng)共模信號(hào)(通過(guò)提供等量的共模電流至TP、TN兩者)。在第二驅(qū)動(dòng)組件612中，理想上，如果DC是高的，則存在共模電流，否則就沒(méi)有電流。
[0067]在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器600的架構(gòu)沒(méi)有終端電阻器。在一些實(shí)施例中，如果驅(qū)動(dòng)器600的所有開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，則在TP、TN兩者上呈現(xiàn)至襯墊的阻抗是高的。在一些實(shí)施例中，圖6中的架構(gòu)可用于省去USB開(kāi)關(guān)。在一些實(shí)施例中，如果DC開(kāi)關(guān)永久斷開(kāi)，則驅(qū)動(dòng)器600可符合HDMI規(guī)范，但這在具有終端電阻的傳統(tǒng)電路是不可能的。
[0068]圖7是多模式驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施例的示意圖。在一些實(shí)施例中，可與另一個(gè)開(kāi)關(guān)共享共模信號(hào)的電流源，而此開(kāi)關(guān)與共模信號(hào)是互補(bǔ)的。補(bǔ)償開(kāi)關(guān)電流(complementary switchcurrent)任選地通過(guò)內(nèi)部負(fù)載Rint 780。Rint是指一些負(fù)載，這可能是實(shí)際的電阻器或晶體管。在一些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器700包括一個(gè)差分驅(qū)動(dòng)器元件710及共模驅(qū)動(dòng)器元件712。在一些實(shí)施例中，可與另一個(gè)開(kāi)關(guān)770共享共模信號(hào)的電流源，而此