信号传收电路以及噪声抑制电路.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010501349.5

申请日:

2010.09.28

公开号:

CN102035571A

公开日:

2011.04.27

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04B 3/23申请日:20100928|||公开

IPC分类号:

H04B3/23

主分类号:

H04B3/23

申请人:

瑞昱半导体股份有限公司

发明人:

江明澄

地址:

中国台湾新竹

优先权:

2009.10.03 US 61/248,434

专利代理机构:

北京康信知识产权代理有限责任公司 11240

代理人:

余刚;吴孟秋

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内容摘要

本发明披露了一种信号传收电路以及噪声抑制电路。该信号传收电路,包含:一接收器,用以接收一输入信号;一传送器,用以传送一输出信号;以及一阻抗电路,用以消除该输出信号对该输入信号引起的噪声。此阻抗电路包含:一电压转换电路,根据该输出信号产生一电压转换信号;以及一分压电路,用以分压该电压转换信号以及该输出信号,使得该输出信号在该接收器所产生的电压,会被该电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。

权利要求书

1: 一种信号传收电路, 包含 : 一接收器, 用以接收一输入信号 ; 一传送器, 用以传送一输出信号 ; 以及 一阻抗电路, 用以消除所述输出信号对所述输入信号引起的噪声, 包含 : 一电压转换电路, 根据所述输出信号产生一电压转换信号 ; 以及 一分压电路, 用以分压所述电压转换信号以及所述输出信号, 使得所述输出信号在所 述接收器所产生的电压, 会被所述电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。
2: 根据权利要求 1 所述的信号传收电路, 其中, 所述信号传收电路耦接至一缆线, 且所 述电压转换电路为一阻抗元件, 并与所述缆线的等效电阻搭配来形成所述电压转换信号。
3: 根据权利要求 1 所述的信号传收电路, 其中, 所述接收器自一缆线接收所述输入信 号, 且所述传送器传送所述输出信号至所述缆线, 所述输入信号以及所述输出信号为差动 信号, 所述接收器包含一第一接收端以及一第二接收端, 所述传送器包含一第一传送端以 及一第二传送端, 所述阻抗电路包含 : 一第一阻抗元件, 所述第一阻抗元件的一第一端耦接所述第二传送端, 且所述第一阻 抗元件的一第二端耦接所述缆线 ; 一第二阻抗元件, 所述第二阻抗元件的一第一端耦接所述第一传送端 ; 一第三阻抗元件, 所述第三阻抗元件的一第一端耦接所述第二阻抗元件的一第二端, 且所述第三阻抗元件的一第二端耦接所述缆线 ; 一第四阻抗元件, 所述第四阻抗元件的一第一端耦接所述第一传送端, 且所述第四阻 抗元件的一第二端耦接所述缆线 ; 一第五阻抗元件, 所述第五阻抗元件的一第一端耦接所述第二传送端 ; 以及 一第六阻抗元件, 所述第六阻抗元件的一第一端耦接所述第五阻抗元件的一第二端, 且所述第六阻抗元件的一第二端耦接所述缆线 ; 其中所述第二阻抗元件的所述第二端耦接所述第二接收端, 所述第五阻抗元件的所述 第二端耦接所述第一接收端 ; 其中所述电压转换电路包含了所述第一阻抗元件和所述第四阻抗元件, 而所述分压电 路包含了所述第二阻抗元件、 所述第三阻抗元件、 所述第五阻抗元件以及所述第六阻抗元 件。
4: 根据权利要求 3 所述的信号传收电路, 其中, 所述第三阻抗元件的阻值与所述第六 阻抗元件的阻值实质上相同, 所述第二阻抗元件的阻值与所述第五阻抗元件的阻值实质上 相同, 所述第一阻抗元件的阻值与所述第四阻抗元件的阻值实质上相同, 所述第三阻抗元 件与所述第二阻抗元件的阻值比实质上为一第一预定比例, 所述第一阻抗元件与所述缆线 形成的等效阻抗元件的阻值比实质上为一第二预定比例, 其中所述预定比例使得所述输出 信号在所述接收器所产生的电压, 会被所述电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。
5: 根据权利要求 4 所述的信号传收电路, 其中, 所述第一预定比例为 5 ∶ 9, 且所述第 二预定比例为 4 ∶ 5。
6: 根据权利要求 4 所述的信号传收电路, 其中, 所述第一阻抗元件与所述第四阻抗元 件实质上为 40 欧姆, 所述第二阻抗元件与所述第五阻抗元件实质上为 9K 欧姆, 所述第三阻 抗元件与所述第六阻抗元件实质上为 5K 欧姆。 2
7: 根据权利要求 3 所述的信号传收电路, 其中, 所述第一阻抗及所述第四阻抗的电阻 值, 跟所述第二、 第三、 第五、 第六阻抗元件的电阻值之比, 使得流经所述第二、 第三、 第五、 第六阻抗元件的电流可被忽略。
8: 一种噪声抑制电路, 自一信号输出源输出一输出信号, 并从一信号输入源接收一输 入信号至一接收器, 所述噪声抑制电路包含 : 一电压转换电路, 根据所述输出信号产生一电压转换信号 ; 以及 一分压电路, 用以分压所述电压转换信号以及所述输出信号, 使得所述输出信号在所 述接收器所产生的电压, 会被所述电压转换信号在所述接收器所产生的电压所抵消。
9: 根据权利要求 8 所述的噪声抑制电路, 其中, 所述电压转换电路为一阻抗元件, 并与 所述信号输入源的等效电阻搭配来形成所述电压转换信号。
10: 根据权利要求 8 所述的噪声抑制电路, 包含 : 一第一阻抗元件, 所述第一阻抗元件的一第一端耦接所述信号输出源, 且所述第一阻 抗元件的一第二端耦接所述信号输入源 ; 一第二阻抗元件, 所述第二阻抗元件的一第一端耦接所述信号输出源 ; 一第三阻抗元件, 所述第三阻抗元件的一第一端耦接所述第二阻抗元件的一第二端, 且所述第三阻抗元件的一第二端耦接所述信号输入源 ; 一第四阻抗元件, 所述第四阻抗元件的一第一端耦接所述信号输出源, 且所述第四阻 抗元件的一第二端耦接所述信号输入源 ; 一第五阻抗元件, 所述第五阻抗元件的一第一端耦接所述信号输出源 ; 以及 一第六阻抗元件, 所述第六阻抗元件的一第一端耦接所述第五阻抗元件的一第二端, 且所述第六阻抗元件的一第二端耦接所述信号输入源 ; 其中所述电压转换电路包含了所述第一阻抗元件和所述第四阻抗元件, 而所述分压电 路包含了所述第二阻抗元件、 所述第三阻抗元件、 所述第五阻抗元件以及所述第六阻抗元 件。
11: 根据权利要求 10 所述的噪声抑制电路, 其中, 所述第三阻抗元件的阻值与所述第 六阻抗元件的阻值实质上相同, 所述第二阻抗元件的阻值与所述第五阻抗元件的阻值实质 上相同, 所述第一阻抗元件的阻值与所述第四阻抗元件的阻值实质上相同, 所述第三阻抗 元件与所述第二阻抗元件的阻值比实质上为一第一预定比例, 所述第一阻抗元件与所述信 号输入源形成的等效阻抗元件的阻值比实质上为一第二预定比例, 其中所述第一预定比例 以及所述第二预定比例使得所述输出信号在所述接收器所产生的电压, 会被所述电压转换 信号在所述接收器所产生的电压所抵消。
12: 根据权利要求 11 所述的噪声抑制电路, 其中, 所述第一预定比例为 5 ∶ 9, 且所述 第二预定比例为 4 ∶ 5。
13: 一种信号传收电路, 耦接一信号输入源, 所述信号输入源包含一第一输入端及一第 二输入端, 所述信号传收电路包含 : 一接收器, 用以接收一输入信号 ; 一传送器, 包含一第一传送端及一第二传送端, 并通过所述第一传送端以及所述第二 传送端传送一差动输出信号 ; 以及 一阻抗电路, 用以消除所述差动输出信号对所述输入信号引起的噪声, 所述阻抗电路 3 包含 : 一第一阻抗元件, 其一端耦接所述第二传送端, 另一端耦接所述第一输入端 ; 一第二阻抗元件, 其一端耦接所述第一传送端, 另一端耦接所述第二输入端 ; 一第一分压电路, 耦接于所述第一传送端与第一接收端之间 ; 以及 一第二分压电路, 耦接于所述第二传送端与第二接收端之间。
14: 根据权利要求 13 所述的信号传收电路, 其中, 所述第一分压电路包含 : 一第三阻抗元件, 所述第三阻抗元件的一第一端耦接所述第一传送端 ; 以及 一第四阻抗元件, 所述第四阻抗元件的一第一端耦接所述第三阻抗元件的一第二端, 且所述第四阻抗元件的一第二端耦接所述第一输入端。
15: 根据权利要求 14 所述的信号传收电路, 其中, 所述第二分压电路包含 : 一第五阻抗元件, 所述第五阻抗元件的一第一端耦接所述第二传送端 ; 以及 一第六阻抗元件, 所述第六阻抗元件的一第一端耦接所述第五阻抗元件的一第二端, 且所述第六阻抗元件的一第二端耦接所述第二输入端。
16: 根据权利要求 15 所述的信号传收电路, 其中, 所述第四阻抗元件的阻值与所述第 六阻抗元件的阻值实质上相同, 所述第三阻抗元件的阻值与所述第五阻抗元件的阻值实质 上相同, 所述第一阻抗元件的阻值与所述第二阻抗元件的阻值实质上相同, 所述第四阻抗 元件与所述第三阻抗元件的阻值比实质上为一第一预定比例, 所述第一阻抗元件与所述信 号输入源形成的等效阻抗元件的阻值比实质上为一第二预定比例, 其中所述第一预定比例 以及所述第二预定比例使得所述输出信号在所述信号输入源所产生的电压, 会被所述电压 转换信号在所述接收器所产生的电压所抵消。

说明书


信号传收电路以及噪声抑制电路

    技术领域 本发明涉及一信号传收电路, 特别涉及利用一阻抗电路来消除近端传送器所引起 的噪声的信号传收电路, 以及可用在该信号传收电路中的噪声抑制电路。
     背景技术 图 1 示出了已知技术中的信号传收电路。如图 1 所示, 传送器 101 会通过缆线 (cable)103 来输出一输出信号 OS 给其它传收电路的接收器 105, 而接收器 107 也会通过缆 线 103 来接收输入信号 IS。然而, 现今的信号传收电路中, 通常会如图 1 所示, 让同一组传 送器 101 和接收器 107 共享线路, 对接收器 107 而言, 传送器 101 可视为一近端传送器。然 而, 这样的结构会让输出信号 OS 对输入信号 IS 造成噪声, 因此会影响到接收器 107 接收输 入信号 IS 的质量。
     有一些已知技术被发展出来改善这个问题。举例来说, 专利号 US6744831 的美国 专利即披露了此类技术, 如其图 3 所示, 其利用元件 88 来抵消掉输出信号对输入信号所造 成的噪声。 然而, 这些已知技术通常需要额外的电路以及精密控制来消除噪声, 因此会需要 较大的电路面积, 也会增加制造成本以及设计上的复杂度。
     发明内容 因此, 本发明的目的为提供一种信号传收电路, 其可以使用简易电路来消除掉近 端传送器所造成的噪声。此外, 本发明还披露了该信号传收电路所使用的噪声抑制电路。
     本发明的一实施例披露了一种信号传收电路, 包含 : 一接收器, 用以接收一输入信 号; 一传送器, 用以传送一输出信号 ; 以及一阻抗电路, 用以消除该输出信号对该输入信号 引起的噪声。该阻抗电路包含 : 一电压转换电路, 根据该输出信号产生一电压转换信号 ; 以 及一分压电路, 用以分压该电压转换信号以及该输出信号, 使得该输出信号在该接收器所 产生的电压, 会被该电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。
     本发明的另一实施例披露了一种噪声抑制电路, 自一信号输出源输出一输出信 号, 并从一信号输入源接收一输入信号至一接收器, 该噪声抑制电路包含 : 一电压转换电 路, 根据该输出信号产生一电压转换信号 ; 以及一分压电路, 用以分压该电压转换信号以及 该输出信号, 使得该输出信号在该接收器所产生的电压, 会被该电压转换信号在该接收器 所产生的电压所抵消。
     本发明的又一实施例披露了一种信号传收电路, 耦接一信号输入源, 该信号输入 源包含一第一输入端及一第二输入端, 该信号传收电路包含 : 一接收器, 用以接收一输入信 号; 一传送器, 包含一第一传送端及一第二传送端, 并通过该第一传送端以及该第二传送端 传送一差动输出信号 ; 以及一阻抗电路, 用以消除该差动输出信号对该输入信号引起的噪 声。该阻抗电路包含 : 一第一阻抗元件, 其一端耦接该第二传送端, 另一端耦接该第一输入 端; 一第二阻抗元件, 其一端耦接该第一传送端, 另一端耦接该第二输入端 ; 一第一分压电 路, 耦接于该第一传送端与该第一接收端之间 ; 以及一第二分压电路, 耦接于该第二传送端
     与该第二接收端之间。
     通过上述的实施例, 可用一阻抗电路来消除掉近端传送器对接收器引起的噪声, 因此不需要复杂的电路和精密的电路控制, 可缩小电路面积, 降低制造和设计上的成本。 附图说明
     图 1 示出了已知技术中的信号传收电路。 图 2 示出了根据本发明的一实施例的信号传收电路。 图 3 示出了图 2 所示的信号传收电路实施例的详细结构。 【主要元件符号说明】 103、 215 缆线 200 信号传收电路 101、 201 传送器 105、 107、 203 接收器 205 阻抗电路 207 第一传送端 209 第二传送端 211 第一接收端 213 第二接收端 216 第一输入端 217、 219 电阻 218 第二输入端 221 电流源 227、 229 电容 301 第一电阻 305 第三电阻 309 第五电阻 223、 225 开关 231, 233 等效电阻 303 第二电阻 307 第四电阻 311 第六电阻具体实施方式
     在说明书及后续的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。 所属领域 中具有通常知识者应可理解, 硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明 书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式, 而是以元件在功能上的 差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的 “包含” 是为一开 放式的用语, 故应解释成 “包含但不限定于” 。以外, “耦接” 一词在此是包含任何直接及间 接的电气连接手段。 因此, 若文中描述一第一装置耦接于一第二装置, 则代表该第一装置可 直接电气连接于该第二装置, 或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
     图 2 示出了根据本发明的一实施例的信号传收电路 200。 如图 2 所示, 信号传收电 路 200 包含了一传送器 201、 一接收器 203 以及一阻抗电路 205。接收器 203 用以接收一输 入信号 IS。传送器 201 用以传送一输出信号 OS。阻抗电路 205 耦接至缆线 215 的第一输 入端 216 和第二输入端 218, 其可以是电阻或是其它具有阻抗特性的有源或无源元件, 用以 消除输出信号 OS 对输入信号 IS 引起的噪声。在此实施例中, 信号传收电路 200 使用一差 动信号, 因此传送器 201 具有一第一传送端 207 以及一第二传送端 209, 且接收器 203 具有 一第一接收端 211 以及一第二接收端 213。但不表示本发明的概念仅限制于使用差动信号 的信号传收电路上。
     此外, 在图 2 所示的实施例中, 缆线是为高清晰度多媒体接口 (High Definition Multimedia Interface, 简称 HDMI) 缆线。传送器 201 和电压源 Vcc 之间存在着电阻 217、219( 此例中其值为 10 欧姆 ), 缆线 215 和阻抗电路 205 之间存在着电容 227 和 229。此外, 传送器 201 具有两开关 223、 225 和电流源 221。须注意的是, 这些细部结构仅用以举例, 并 非用以限定本发明。举例来说, 传送器 201 可以具有各种不同的形式, 而缆线 215 也可以为 其它种类的缆线。
     图 3 示出了图 2 所示的信号传收电路实施例的详细结构。在此实施例中, 阻抗电 路 205 是由电阻所构成。如图 3 所示, 阻抗电路 205 包含一第一电阻 301、 一第二电阻 303、 一第三电阻 305、 一第四电阻 307、 一第五电阻 309 以及一第六电阻 311。第一电阻 301 的第 一端耦接第二传送端 209, 且第二端耦接缆线 215。第二电阻 303 的第一端耦接第一传送端 207。第三电阻 305 的第一端耦接第二电阻 303 的第二端, 且第二端耦接缆线 215。第四电 阻 307 的第一端耦接第一传送端 207, 且第二端耦接缆线 215。第五电阻 309 的第一端耦接 第二传送端 209。第六电阻 311 的第一端耦接第五电阻 309 的第二端, 且第六电阻 311 的第 二端耦接缆线 215。其中第二电阻 303 的第二端还耦接第二接收端 213, 第五电阻 309 的第 二端还耦接第一接收端 213。
     在一实施例中, 第二电阻 303 和第五电阻 309 的电阻值相同, 皆为 9K 欧姆, 第三电 阻 305 和第六电阻 311 的电阻值相同, 皆为 5K 欧姆。也就是说, 第二电阻 303/ 第五电阻 309 和第三电阻 305/ 第六电阻 311 的电阻值比为 9 ∶ 5。此外, 第一电阻 301 和第四电阻 307 的电阻值相同, 皆为 40 欧姆, 而缆线 215 的等效电阻 231 和 233 皆为 50 欧姆。也就是 说, 第一电阻 301/ 第四电阻 307 和等效电阻 231/233 的电阻值比为 4 ∶ 5。其中, 等效电 阻 231 是由传送路径 Tx-(301, 303, 305) 看入的缆线等效电阻。而等效电阻 233 是由传送 路径 Tx+(307, 309, 311) 看入的缆线等效电阻。须注意的是, 在图 3 所示的实施例中, 对阻 抗电路 205 而言, 传送器 201 可视为一信号输出源, 将输出信号 OS 输出至阻抗电路 205。此 外, 缆线 215 可视为一信号输入源, 将输入信号 IS 输出至阻抗电路 205。须注意的是, 第二 电阻 303/ 第五电阻 309 和第三电阻 305/ 第六电阻 311 的电阻值比以及第一电阻 301/ 第 四电阻 307 和等效电阻 231/233 的电阻值比可以是其它比例。而且, 所有的电阻亦可以由 其它可形成阻抗的有源元件 ( 如金属氧化物半导体晶体管等 ) 来代替。
     以下将详细描述图 3 所示的实施例如何消除掉输出信号 OS 对输入信号 IS 所引起 的噪声。请注意在以下实施例中仅考虑交流信号, 而没有考虑到直流成分。
     令 Vtxp = Vtx ( 恒等式 1)
     则 Vtxn = -Vtx ( 恒等式 2)
     Vtxp 和 Vtxn 分别为第一传送端 207 和第二传送端 209 上的电压。
     因为第二电阻 303、 第三电阻 305、 第五电阻 309 以及第六电阻 311(5K 欧姆和 9K 欧姆 ) 的电阻值远大于第一电阻 301、 第四电阻以及缆线等效电阻 231、 233(40 欧姆和 50 欧 姆 )。因此可以忽略第二电阻 303、 第三电阻 305、 第五电阻 309 以及第六电阻 311 上的电 流。
     Vcp = -Vtx*R231/(R231+R301) = -Vtx*50/(40+50)( 恒等式 3)
     Vcn = Vtx*R233/(R233+R307) = Vtx*50/(40+50)( 恒等式 4)
     Vcp 和 Vcn 分别为第一电阻 301 第二端和第四电阻 307 第二端上的电压。
     再由各电阻的关系计算出电压。
     Vrxp = Vtxn*R311/(R311+R309)+Vcn*R309/(R311+R309)= Vtxn*5K/(5K+9K)+Vcn*9K/(5K+9K)( 恒等式 5)
     Vrxn = Vtxp*R305/(R305+R303)+Vcp*R303/(R305+R303)
     = Vtxp*5K/(5K+9K)+Vcp*9K/(5K+9K)( 恒等式 6)
     Vrxp 和 Vrxn 分别为第一接收端 211 和第二接收端 213 上的电压。
     再将恒等式 (1)(3) 式代入 (6), 恒等式 (2)(4) 式代入 (5)。
     Vrxp = -Vtx*5K/(5K+9K)+Vtx*50/(40+50)*9K/(5K+9K) = 0
     Vrxn = Vtx*5K/(5K+9K)-Vtx*50/(40+50)*9K/(5K+9K) = 0
     如此 Vtx 可完全被消除, 得到 Vrxp = Vrxn = 0。
     由上述可知, 输出信号在接收端所引起的噪声可完全被消除。
     根据前述的恒等式可知、 第一电阻 301 和第四电阻 307 可视为一电压转换电路 ( 会降低电压, 故可视为电压转换电路 ), 是搭配缆线等效电阻 231、 233 而在第一电阻 301 的第一端和第四电阻 307 的第一端上产生和第二传送端 209 的电压 Vtxn 和第一传送端 207 的电压 Vtxp 相关的电压 Vcp 和 Vcn( 恒等式 3, 4)。须注意的是, 此处所指的电压转换电路 不限定于单一阻抗元件, 只要是能跟缆线等效电阻 231、 233 产生分压作用的电路, 都应在 本发明的范围之内。 然后, 第二电阻 303、 第三电阻 305、 第五电阻 309 以及第六电阻 311 是分别搭配以 对电压 Vtxn 和 Vcn, 以及电压 Vtxp 和 Vcp 产生分压 ( 前述恒等式 5, 6), 以使电压 Vtxn 和 Vcn 的分压互相抵消, 以及电压 Vtxp 和 Vcp 的分压互相抵消。因此, 可将第二电阻 303、 第 三电阻 305、 第五电阻 309 以及第六电阻 311 共同视为一分压电路, 或者将第二电阻 303、 第 三电阻 305 视为一分压电路, 而第五电阻 309 以及第六电阻 311 视为另一分压电路。用以 分压该电压转换信号以及输出信号, 使得输出信号在该接收器所产生的电压, 会被电压转 换信号在接收器所产生的电压所抵消。
     以下的内容表示了接收器所接收到的信号关系。
     Vcp = Vsig ( 恒等式 1)
     Vcn = -Vsig ( 恒等式 2)
     其中 Vsig 跟 -Vsig 表示输入信号 In 在差动信号传输在线的正负电压。
     因为第二电阻 303、 第三电阻 305、 第五电阻 309 以及第六电阻 311 的电阻值远大 于第一电阻 301、 第四电阻以及缆线等效电阻 231、 233。 因此可以忽略第二电阻 303、 第三电 阻 305、 第五电阻 309 以及第六电阻 311 上的电流。
     Vtxp = -Vsig*R217/(R307+R217) = -Vsig*10/(40+10)( 恒等式 3)
     Vtxn = Vsig*R219/(R301+R219) = Vsig*10/(40+10)( 恒等式 4)
     再由各电阻的关系计算出电压。
     Vrxp = Vtxn*5K/(5K+9K)+Vcn*9K/(5K+9K)( 恒等式 5)
     Vrxn = Vtxp*5K/(5K+9K)+Vcp*9K/(5K+9K)( 恒等式 6)
     再将恒等式 (1)(3) 式代入 (6), 恒等式 (2)(4) 式代入 (5)。
     Vrxp = Vsig*10/(40+10)*5K/(5K+9K)-Vsig*9K/(5K+9K) = -Vsig*4/7
     Vrxn = -Vsig*10/(40+10)*5K/(5K+9K)+Vsig*9K/(5K+9K) = Vsig*4/7
     可得知接收器 203 接收到的信号大小为输入信号 In 的一定比例, 且并不会受到传 送器 201 输出信号的干扰。
     藉由上式的实施例, 可用一阻抗电路来消除掉近端传送器对接收器引起的噪声, 因此不需要复杂的电路和精密的电路控制, 可缩小电路面积, 降低制造和设计上的成本。
     以上所述仅为本发明的优选实施例, 凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修 饰, 皆应属本发明的涵盖范围。

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1、(10)申请公布号 CN 102035571 A(43)申请公布日 2011.04.27CN102035571A*CN102035571A*(21)申请号 201010501349.5(22)申请日 2010.09.2861/248,434 2009.10.03 USH04B 3/23(2006.01)(71)申请人瑞昱半导体股份有限公司地址中国台湾新竹(72)发明人江明澄(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司 11240代理人余刚 吴孟秋(54) 发明名称信号传收电路以及噪声抑制电路(57) 摘要本发明披露了一种信号传收电路以及噪声抑制电路。该信号传收电路,包含:一接收器,用以。

2、接收一输入信号;一传送器,用以传送一输出信号;以及一阻抗电路,用以消除该输出信号对该输入信号引起的噪声。此阻抗电路包含:一电压转换电路,根据该输出信号产生一电压转换信号;以及一分压电路,用以分压该电压转换信号以及该输出信号,使得该输出信号在该接收器所产生的电压,会被该电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。(30)优先权数据(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 3 页 说明书 5 页 附图 3 页CN 102035574 A 1/3页21.一种信号传收电路,包含:一接收器,用以接收一输入信号;一传送器,用以传送一输出信号;以及一阻抗电路,用以。

3、消除所述输出信号对所述输入信号引起的噪声,包含:一电压转换电路,根据所述输出信号产生一电压转换信号;以及一分压电路,用以分压所述电压转换信号以及所述输出信号,使得所述输出信号在所述接收器所产生的电压,会被所述电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。2.根据权利要求1所述的信号传收电路,其中,所述信号传收电路耦接至一缆线,且所述电压转换电路为一阻抗元件,并与所述缆线的等效电阻搭配来形成所述电压转换信号。3.根据权利要求1所述的信号传收电路,其中,所述接收器自一缆线接收所述输入信号,且所述传送器传送所述输出信号至所述缆线,所述输入信号以及所述输出信号为差动信号,所述接收器包含一第一接收端以及一第二。

4、接收端,所述传送器包含一第一传送端以及一第二传送端,所述阻抗电路包含:一第一阻抗元件,所述第一阻抗元件的一第一端耦接所述第二传送端,且所述第一阻抗元件的一第二端耦接所述缆线;一第二阻抗元件,所述第二阻抗元件的一第一端耦接所述第一传送端;一第三阻抗元件,所述第三阻抗元件的一第一端耦接所述第二阻抗元件的一第二端,且所述第三阻抗元件的一第二端耦接所述缆线;一第四阻抗元件,所述第四阻抗元件的一第一端耦接所述第一传送端,且所述第四阻抗元件的一第二端耦接所述缆线;一第五阻抗元件,所述第五阻抗元件的一第一端耦接所述第二传送端;以及一第六阻抗元件,所述第六阻抗元件的一第一端耦接所述第五阻抗元件的一第二端,且所。

5、述第六阻抗元件的一第二端耦接所述缆线;其中所述第二阻抗元件的所述第二端耦接所述第二接收端,所述第五阻抗元件的所述第二端耦接所述第一接收端;其中所述电压转换电路包含了所述第一阻抗元件和所述第四阻抗元件,而所述分压电路包含了所述第二阻抗元件、所述第三阻抗元件、所述第五阻抗元件以及所述第六阻抗元件。4.根据权利要求3所述的信号传收电路,其中,所述第三阻抗元件的阻值与所述第六阻抗元件的阻值实质上相同,所述第二阻抗元件的阻值与所述第五阻抗元件的阻值实质上相同,所述第一阻抗元件的阻值与所述第四阻抗元件的阻值实质上相同,所述第三阻抗元件与所述第二阻抗元件的阻值比实质上为一第一预定比例,所述第一阻抗元件与所述。

6、缆线形成的等效阻抗元件的阻值比实质上为一第二预定比例,其中所述预定比例使得所述输出信号在所述接收器所产生的电压,会被所述电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。5.根据权利要求4所述的信号传收电路,其中,所述第一预定比例为59,且所述第二预定比例为45。6.根据权利要求4所述的信号传收电路,其中,所述第一阻抗元件与所述第四阻抗元件实质上为40欧姆,所述第二阻抗元件与所述第五阻抗元件实质上为9K欧姆,所述第三阻抗元件与所述第六阻抗元件实质上为5K欧姆。权 利 要 求 书CN 102035571 ACN 102035574 A 2/3页37.根据权利要求3所述的信号传收电路,其中,所述第一阻抗及所。

7、述第四阻抗的电阻值,跟所述第二、第三、第五、第六阻抗元件的电阻值之比,使得流经所述第二、第三、第五、第六阻抗元件的电流可被忽略。8.一种噪声抑制电路,自一信号输出源输出一输出信号,并从一信号输入源接收一输入信号至一接收器,所述噪声抑制电路包含:一电压转换电路,根据所述输出信号产生一电压转换信号;以及一分压电路,用以分压所述电压转换信号以及所述输出信号,使得所述输出信号在所述接收器所产生的电压,会被所述电压转换信号在所述接收器所产生的电压所抵消。9.根据权利要求8所述的噪声抑制电路,其中,所述电压转换电路为一阻抗元件,并与所述信号输入源的等效电阻搭配来形成所述电压转换信号。10.根据权利要求8所。

8、述的噪声抑制电路,包含:一第一阻抗元件,所述第一阻抗元件的一第一端耦接所述信号输出源,且所述第一阻抗元件的一第二端耦接所述信号输入源;一第二阻抗元件,所述第二阻抗元件的一第一端耦接所述信号输出源;一第三阻抗元件,所述第三阻抗元件的一第一端耦接所述第二阻抗元件的一第二端,且所述第三阻抗元件的一第二端耦接所述信号输入源;一第四阻抗元件,所述第四阻抗元件的一第一端耦接所述信号输出源,且所述第四阻抗元件的一第二端耦接所述信号输入源;一第五阻抗元件,所述第五阻抗元件的一第一端耦接所述信号输出源;以及一第六阻抗元件,所述第六阻抗元件的一第一端耦接所述第五阻抗元件的一第二端,且所述第六阻抗元件的一第二端耦接。

9、所述信号输入源;其中所述电压转换电路包含了所述第一阻抗元件和所述第四阻抗元件,而所述分压电路包含了所述第二阻抗元件、所述第三阻抗元件、所述第五阻抗元件以及所述第六阻抗元件。11.根据权利要求10所述的噪声抑制电路,其中,所述第三阻抗元件的阻值与所述第六阻抗元件的阻值实质上相同,所述第二阻抗元件的阻值与所述第五阻抗元件的阻值实质上相同,所述第一阻抗元件的阻值与所述第四阻抗元件的阻值实质上相同,所述第三阻抗元件与所述第二阻抗元件的阻值比实质上为一第一预定比例,所述第一阻抗元件与所述信号输入源形成的等效阻抗元件的阻值比实质上为一第二预定比例,其中所述第一预定比例以及所述第二预定比例使得所述输出信号在。

10、所述接收器所产生的电压,会被所述电压转换信号在所述接收器所产生的电压所抵消。12.根据权利要求11所述的噪声抑制电路,其中,所述第一预定比例为59,且所述第二预定比例为45。13.一种信号传收电路,耦接一信号输入源,所述信号输入源包含一第一输入端及一第二输入端,所述信号传收电路包含:一接收器,用以接收一输入信号;一传送器,包含一第一传送端及一第二传送端,并通过所述第一传送端以及所述第二传送端传送一差动输出信号;以及一阻抗电路,用以消除所述差动输出信号对所述输入信号引起的噪声,所述阻抗电路权 利 要 求 书CN 102035571 ACN 102035574 A 3/3页4包含:一第一阻抗元件,。

11、其一端耦接所述第二传送端,另一端耦接所述第一输入端;一第二阻抗元件,其一端耦接所述第一传送端,另一端耦接所述第二输入端;一第一分压电路,耦接于所述第一传送端与第一接收端之间;以及一第二分压电路,耦接于所述第二传送端与第二接收端之间。14.根据权利要求13所述的信号传收电路,其中,所述第一分压电路包含:一第三阻抗元件,所述第三阻抗元件的一第一端耦接所述第一传送端;以及一第四阻抗元件,所述第四阻抗元件的一第一端耦接所述第三阻抗元件的一第二端,且所述第四阻抗元件的一第二端耦接所述第一输入端。15.根据权利要求14所述的信号传收电路,其中,所述第二分压电路包含:一第五阻抗元件,所述第五阻抗元件的一第一。

12、端耦接所述第二传送端;以及一第六阻抗元件,所述第六阻抗元件的一第一端耦接所述第五阻抗元件的一第二端,且所述第六阻抗元件的一第二端耦接所述第二输入端。16.根据权利要求15所述的信号传收电路,其中,所述第四阻抗元件的阻值与所述第六阻抗元件的阻值实质上相同,所述第三阻抗元件的阻值与所述第五阻抗元件的阻值实质上相同,所述第一阻抗元件的阻值与所述第二阻抗元件的阻值实质上相同,所述第四阻抗元件与所述第三阻抗元件的阻值比实质上为一第一预定比例,所述第一阻抗元件与所述信号输入源形成的等效阻抗元件的阻值比实质上为一第二预定比例,其中所述第一预定比例以及所述第二预定比例使得所述输出信号在所述信号输入源所产生的电。

13、压,会被所述电压转换信号在所述接收器所产生的电压所抵消。权 利 要 求 书CN 102035571 ACN 102035574 A 1/5页5信号传收电路以及噪声抑制电路技术领域0001 本发明涉及一信号传收电路,特别涉及利用一阻抗电路来消除近端传送器所引起的噪声的信号传收电路,以及可用在该信号传收电路中的噪声抑制电路。背景技术0002 图1示出了已知技术中的信号传收电路。如图1所示,传送器101会通过缆线(cable)103来输出一输出信号OS给其它传收电路的接收器105,而接收器107也会通过缆线103来接收输入信号IS。然而,现今的信号传收电路中,通常会如图1所示,让同一组传送器101和。

14、接收器107共享线路,对接收器107而言,传送器101可视为一近端传送器。然而,这样的结构会让输出信号OS对输入信号IS造成噪声,因此会影响到接收器107接收输入信号IS的质量。0003 有一些已知技术被发展出来改善这个问题。举例来说,专利号US6744831的美国专利即披露了此类技术,如其图3所示,其利用元件88来抵消掉输出信号对输入信号所造成的噪声。然而,这些已知技术通常需要额外的电路以及精密控制来消除噪声,因此会需要较大的电路面积,也会增加制造成本以及设计上的复杂度。发明内容0004 因此,本发明的目的为提供一种信号传收电路,其可以使用简易电路来消除掉近端传送器所造成的噪声。此外,本发明。

15、还披露了该信号传收电路所使用的噪声抑制电路。0005 本发明的一实施例披露了一种信号传收电路,包含:一接收器,用以接收一输入信号;一传送器,用以传送一输出信号;以及一阻抗电路,用以消除该输出信号对该输入信号引起的噪声。该阻抗电路包含:一电压转换电路,根据该输出信号产生一电压转换信号;以及一分压电路,用以分压该电压转换信号以及该输出信号,使得该输出信号在该接收器所产生的电压,会被该电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。0006 本发明的另一实施例披露了一种噪声抑制电路,自一信号输出源输出一输出信号,并从一信号输入源接收一输入信号至一接收器,该噪声抑制电路包含:一电压转换电路,根据该输出信号产生。

16、一电压转换信号;以及一分压电路,用以分压该电压转换信号以及该输出信号,使得该输出信号在该接收器所产生的电压,会被该电压转换信号在该接收器所产生的电压所抵消。0007 本发明的又一实施例披露了一种信号传收电路,耦接一信号输入源,该信号输入源包含一第一输入端及一第二输入端,该信号传收电路包含:一接收器,用以接收一输入信号;一传送器,包含一第一传送端及一第二传送端,并通过该第一传送端以及该第二传送端传送一差动输出信号;以及一阻抗电路,用以消除该差动输出信号对该输入信号引起的噪声。该阻抗电路包含:一第一阻抗元件,其一端耦接该第二传送端,另一端耦接该第一输入端;一第二阻抗元件,其一端耦接该第一传送端,另。

17、一端耦接该第二输入端;一第一分压电路,耦接于该第一传送端与该第一接收端之间;以及一第二分压电路,耦接于该第二传送端说 明 书CN 102035571 ACN 102035574 A 2/5页6与该第二接收端之间。0008 通过上述的实施例,可用一阻抗电路来消除掉近端传送器对接收器引起的噪声,因此不需要复杂的电路和精密的电路控制,可缩小电路面积,降低制造和设计上的成本。附图说明0009 图1示出了已知技术中的信号传收电路。0010 图2示出了根据本发明的一实施例的信号传收电路。0011 图3示出了图2所示的信号传收电路实施例的详细结构。0012 【主要元件符号说明】0013 103、215缆线 。

18、200信号传收电路0014 101、201传送器 105、107、203接收器0015 205阻抗电路 207第一传送端0016 209第二传送端 211第一接收端0017 213第二接收端 216第一输入端0018 217、219电阻 218第二输入端0019 221电流源 223、225开关0020 227、229电容 231,233等效电阻0021 301第一电阻 303第二电阻0022 305第三电阻 307第四电阻0023 309第五电阻 311第六电阻具体实施方式0024 在说明书及后续的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解,硬件制造商可能。

19、会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求当中所提及的“包含”是为一开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。以外,“耦接”一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置,或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。0025 图2示出了根据本发明的一实施例的信号传收电路200。如图2所示,信号传收电路200包含了一传送器201、一接收器203以及一阻抗电路205。接收器203用以。

20、接收一输入信号IS。传送器201用以传送一输出信号OS。阻抗电路205耦接至缆线215的第一输入端216和第二输入端218,其可以是电阻或是其它具有阻抗特性的有源或无源元件,用以消除输出信号OS对输入信号IS引起的噪声。在此实施例中,信号传收电路200使用一差动信号,因此传送器201具有一第一传送端207以及一第二传送端209,且接收器203具有一第一接收端211以及一第二接收端213。但不表示本发明的概念仅限制于使用差动信号的信号传收电路上。0026 此外,在图2所示的实施例中,缆线是为高清晰度多媒体接口(High Definition Multimedia Interface,简称HDMI。

21、)缆线。传送器201和电压源Vcc之间存在着电阻217、说 明 书CN 102035571 ACN 102035574 A 3/5页7219(此例中其值为10欧姆),缆线215和阻抗电路205之间存在着电容227和229。此外,传送器201具有两开关223、225和电流源221。须注意的是,这些细部结构仅用以举例,并非用以限定本发明。举例来说,传送器201可以具有各种不同的形式,而缆线215也可以为其它种类的缆线。0027 图3示出了图2所示的信号传收电路实施例的详细结构。在此实施例中,阻抗电路205是由电阻所构成。如图3所示,阻抗电路205包含一第一电阻301、一第二电阻303、一第三电阻3。

22、05、一第四电阻307、一第五电阻309以及一第六电阻311。第一电阻301的第一端耦接第二传送端209,且第二端耦接缆线215。第二电阻303的第一端耦接第一传送端207。第三电阻305的第一端耦接第二电阻303的第二端,且第二端耦接缆线215。第四电阻307的第一端耦接第一传送端207,且第二端耦接缆线215。第五电阻309的第一端耦接第二传送端209。第六电阻311的第一端耦接第五电阻309的第二端,且第六电阻311的第二端耦接缆线215。其中第二电阻303的第二端还耦接第二接收端213,第五电阻309的第二端还耦接第一接收端213。0028 在一实施例中,第二电阻303和第五电阻309。

23、的电阻值相同,皆为9K欧姆,第三电阻305和第六电阻311的电阻值相同,皆为5K欧姆。也就是说,第二电阻303/第五电阻309和第三电阻305/第六电阻311的电阻值比为95。此外,第一电阻301和第四电阻307的电阻值相同,皆为40欧姆,而缆线215的等效电阻231和233皆为50欧姆。也就是说,第一电阻301/第四电阻307和等效电阻231/233的电阻值比为45。其中,等效电阻231是由传送路径Tx-(301,303,305)看入的缆线等效电阻。而等效电阻233是由传送路径Tx+(307,309,311)看入的缆线等效电阻。须注意的是,在图3所示的实施例中,对阻抗电路205而言,传送器2。

24、01可视为一信号输出源,将输出信号OS输出至阻抗电路205。此外,缆线215可视为一信号输入源,将输入信号IS输出至阻抗电路205。须注意的是,第二电阻303/第五电阻309和第三电阻305/第六电阻311的电阻值比以及第一电阻301/第四电阻307和等效电阻231/233的电阻值比可以是其它比例。而且,所有的电阻亦可以由其它可形成阻抗的有源元件(如金属氧化物半导体晶体管等)来代替。0029 以下将详细描述图3所示的实施例如何消除掉输出信号OS对输入信号IS所引起的噪声。请注意在以下实施例中仅考虑交流信号,而没有考虑到直流成分。0030 令VtxpVtx (恒等式1)0031 则Vtxn-Vt。

25、x (恒等式2)0032 Vtxp和Vtxn分别为第一传送端207和第二传送端209上的电压。0033 因为第二电阻303、第三电阻305、第五电阻309以及第六电阻311(5K欧姆和9K欧姆)的电阻值远大于第一电阻301、第四电阻以及缆线等效电阻231、233(40欧姆和50欧姆)。因此可以忽略第二电阻303、第三电阻305、第五电阻309以及第六电阻311上的电流。0034 Vcp-Vtx*R231/(R231+R301)-Vtx*50/(40+50)(恒等式3)0035 VcnVtx*R233/(R233+R307)Vtx*50/(40+50)(恒等式4)0036 Vcp和Vcn分别为第。

26、一电阻301第二端和第四电阻307第二端上的电压。0037 再由各电阻的关系计算出电压。0038 VrxpVtxn*R311/(R311+R309)+Vcn*R309/(R311+R309)说 明 书CN 102035571 ACN 102035574 A 4/5页80039 Vtxn*5K/(5K+9K)+Vcn*9K/(5K+9K)(恒等式5)0040 VrxnVtxp*R305/(R305+R303)+Vcp*R303/(R305+R303)0041 Vtxp*5K/(5K+9K)+Vcp*9K/(5K+9K)(恒等式6)0042 Vrxp和Vrxn分别为第一接收端211和第二接收端21。

27、3上的电压。0043 再将恒等式(1)(3)式代入(6),恒等式(2)(4)式代入(5)。0044 Vrxp-Vtx*5K/(5K+9K)+Vtx*50/(40+50)*9K/(5K+9K)00045 VrxnVtx*5K/(5K+9K)-Vtx*50/(40+50)*9K/(5K+9K)00046 如此Vtx可完全被消除,得到VrxpVrxn0。0047 由上述可知,输出信号在接收端所引起的噪声可完全被消除。0048 根据前述的恒等式可知、第一电阻301和第四电阻307可视为一电压转换电路(会降低电压,故可视为电压转换电路),是搭配缆线等效电阻231、233而在第一电阻301的第一端和第四电。

28、阻307的第一端上产生和第二传送端209的电压Vtxn和第一传送端207的电压Vtxp相关的电压Vcp和Vcn(恒等式3,4)。须注意的是,此处所指的电压转换电路不限定于单一阻抗元件,只要是能跟缆线等效电阻231、233产生分压作用的电路,都应在本发明的范围之内。0049 然后,第二电阻303、第三电阻305、第五电阻309以及第六电阻311是分别搭配以对电压Vtxn和Vcn,以及电压Vtxp和Vcp产生分压(前述恒等式5,6),以使电压Vtxn和Vcn的分压互相抵消,以及电压Vtxp和Vcp的分压互相抵消。因此,可将第二电阻303、第三电阻305、第五电阻309以及第六电阻311共同视为一分。

29、压电路,或者将第二电阻303、第三电阻305视为一分压电路,而第五电阻309以及第六电阻311视为另一分压电路。用以分压该电压转换信号以及输出信号,使得输出信号在该接收器所产生的电压,会被电压转换信号在接收器所产生的电压所抵消。0050 以下的内容表示了接收器所接收到的信号关系。0051 VcpVsig (恒等式1)0052 Vcn-Vsig (恒等式2)0053 其中Vsig跟-Vsig表示输入信号In在差动信号传输在线的正负电压。0054 因为第二电阻303、第三电阻305、第五电阻309以及第六电阻311的电阻值远大于第一电阻301、第四电阻以及缆线等效电阻231、233。因此可以忽略第。

30、二电阻303、第三电阻305、第五电阻309以及第六电阻311上的电流。0055 Vtxp-Vsig*R217/(R307+R217)-Vsig*10/(40+10)(恒等式3)0056 VtxnVsig*R219/(R301+R219)Vsig*10/(40+10)(恒等式4)0057 再由各电阻的关系计算出电压。0058 VrxpVtxn*5K/(5K+9K)+Vcn*9K/(5K+9K)(恒等式5)0059 VrxnVtxp*5K/(5K+9K)+Vcp*9K/(5K+9K)(恒等式6)0060 再将恒等式(1)(3)式代入(6),恒等式(2)(4)式代入(5)。0061 VrxpVsi。

31、g*10/(40+10)*5K/(5K+9K)-Vsig*9K/(5K+9K)-Vsig*4/70062 Vrxn-Vsig*10/(40+10)*5K/(5K+9K)+Vsig*9K/(5K+9K)Vsig*4/70063 可得知接收器203接收到的信号大小为输入信号In的一定比例,且并不会受到传送器201输出信号的干扰。说 明 书CN 102035571 ACN 102035574 A 5/5页90064 藉由上式的实施例,可用一阻抗电路来消除掉近端传送器对接收器引起的噪声,因此不需要复杂的电路和精密的电路控制,可缩小电路面积,降低制造和设计上的成本。0065 以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明权利要求书所作的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。说 明 书CN 102035571 ACN 102035574 A 1/3页10图1说 明 书 附 图CN 102035571 A。

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