專利名稱：應用于一以太網絡收發器的輸出驅動電路的制作方法
技術領域：
本發明是指一種應用于一以太網絡收發器的輸出驅動電路，尤指一種可減少功率
的消耗，達到電路較佳化的輸出驅動電路。
背景技術：
隨著網絡的快速發展，網絡已成為人們生活中不可或缺的必需品。目前有線網絡 大都使用RJ-45雙絞線電纜來傳輸，而傳輸的規格分為10Base-T、 100Base-T及1000Base-T 三種，三者的傳輸速率分別為10Mb/s、100Mb/s及1Gb/s。相應三個不同規格的傳輸速率，以 太網絡收發器的輸出驅動電路的設計也變得更具挑戰性。 請參考圖1，圖1為現有的用于以太網絡收發器的一輸出驅動電路10的示意圖。 如圖l所示，輸出驅動電路10包含一共模(common mode)電壓驅動器102、電阻值相同的電 阻104、106、一第一電流源108、一第二電流源110、一第三電流源112、一第四電流源114、 一電壓源VDD及一負載&，其中，共模電壓驅動器102是用以提供一輸出電壓V。UT ;第一電 流源108及第二電流源110是用以于輸出電壓V。UT為正時提供21的驅動電流，第三電流源 112及第四電流源114是用以于輸出電壓V。UT為負時提供21的驅動電流，二分之一的驅動 電流(即I)是流經負載&，另外二分之一的驅動電流是流經電阻104、106及共模電壓驅 動器102。此外，第一電流源108、第二電流源110、第三電流源112及第四電流源114的跨 壓皆為Vdsat。當輸出電壓V。uT為正時，第一電流源108及第二電流源110為開啟，第三電流 源112及第四電流源114為關閉，此時輸出驅動電路10所需的操作電流為21，操作電壓為 (V。UT+2Vdsat);當輸出電壓V。uT為負時，第一電流源108及第二電流源110為關閉，第三電流 源112及第四電流源114為開啟，此時輸出驅動電路10所需的操作電流為21，操作電壓為 (V。UT+2Vdsat)。也就是說，在兩種情形下，輸出驅動電路10所需的操作電流皆為21，操作電 壓皆為(V。UT+2Vdsat)。 請參考圖2，圖2為現有的用于以太網絡收發器的另一輸出驅動電路20的示意圖。 如圖2所示，輸出驅動電路20包含一電壓輸出驅動器202、電阻值相同的電阻204、206及一 負載&。其中，電阻204、206及負載&的值是分別與圖1的電阻104、106及負載&的值相 同。在圖2中，與圖1相同，流經負載&的電流為I ，因此，流經整個回路的電流即為I ，而電 流流經電阻204、206所產生的跨壓是與圖1相同，皆為V。UT(因為兩圖的電阻值及流經電阻 的電流值皆相同的緣故)。因此，在圖2中，電壓輸出驅動器202必須提供電阻204、206的 跨壓V。UT及負載&的跨壓V。UT，亦即2V。UT，而電壓輸出驅動器202還需要2Vdsat的輸出緩沖 電壓。所以，總結來說，輸出驅動電路20所需的操作電壓為(2V。uT+2V^t)，所需的操作電流 為I。 比較圖1及圖2可知，圖1的輸出驅動電路10所需的操作電流為21，此操作電流 的值太大會消耗較多的功率，而圖2的輸出驅動電路20所需的操作電流雖僅為I，但其所需 的操作電壓為2V。uT+2V^t，相較于圖1來說，多出了 V。UT。因此，前述兩個先前技術仍有改進 的空間。
發明內容
因此，本發明的主要目的即在于提供一種應用于一以太網絡收發器的輸出驅動電 路，以改進前述先前技術的缺點。 本發明揭露一種應用于一以太網絡收發器的輸出驅動電路，用以驅動一負載，該 負載包含一第一負載端及一第二負載端。該輸出驅動電路包含有一電壓輸出驅動器，包含 一第一輸出端及一第二輸出端，用以提供一輸出電壓；一第一電阻，耦接于該第一輸出端與 該第一負載端之間，用來匹配該負載；一第二電阻，耦接于該第二輸出端與該第二負載端之 間，用來匹配該負載；一第一電流源，其一端耦接于一電壓源，另一端耦接于該第一電阻與 該第一負載端之間，用來提供一第一電流；一第二電流源，其一端耦接于一接地端，另一端 耦接于該第二電阻與該第二負載端之間，用來提供該第一電流；一第三電流源，其一端耦接 于該電壓源，另一端耦接于該第二電阻與該第二負載端之間，用來提供一第二電流；以及一 第四電流源，其一端耦接于一接地端，另一端耦接于該第一電阻與該第一負載端之間，用來 提供該第二電流。其中，當該輸出電壓為正時，該第一電流源及該第二電流源是開啟，該第 三電流源及該第四電流源是關閉；當該輸出電壓為負時，該第一電流源及該第二電流源是 關閉，該第三電流源及該第四電流源是開啟。
圖1為現有的用于以太網絡收發器的一輸出驅動電路的示意圖。
圖2為現有的用于以太網絡收發器的另一輸出驅動電路的示意圖。
圖3為本發明實施例的一輸出驅動電路的示意圖。
圖4為本發明實施例的一電壓輸出驅動器的電路實現的示意圖。
具體實施例方式
請參考圖3，圖3為本發明實施例的一輸出驅動電路30的示意圖。輸出驅動電路 30是應用于一以太網絡收發器，且用以驅動一負載&，負載I^可為一傳輸線(transmission line)，且包含一第一負載端300及一第二負載端301。輸出驅動電路30包含一電壓輸出驅 動器302、一第一電阻304、一第二電阻306、一第一電流源308、一第二電流源310、一第三電 流源312及一第四電流源314。電壓輸出驅動器302包含一第一輸出端3020及一第二輸 出端3022，用以提供一輸出電壓V。UT。第一電阻304耦接于第一輸出端3020與第一負載端 300之間，用來匹配負載&。第二電阻306耦接于第二輸出端3022與第二負載端301之間， 其功用與第一電阻304相同，皆是用以匹配負載&，且其電阻值較佳地是與第一電阻304的 電阻值相同，如50歐姆。第一電流源308的一端耦接于一電壓源VDD，另一端耦接于第一 電阻304與第一負載端300之間，用以提供電流值為I的電流。第二電流源310的一端耦 接于一接地端GND，另一端耦接于第二電阻306與第二負載端301之間，其功用與第一電流 源308相同，皆是用以提供電流值為I的電流。第三電流源312的一端耦接于電壓源VDD， 另一端耦接于第二電阻306與第二負載端301之間，用來提供電流值為I的電流。第四電 流源314的一端耦接于一接地端GND，另一端耦接于第一電阻304與第一負載端300之間， 用來提供電流值為I的電流。較佳地，第一電流源308、第二電流源310、第三電流源312及第四電流源314皆為電流鏡(current mirror)電流源。其中，當輸出電壓V。UT為正時，第 一電流源308及第二電流源310是開啟，第三電流源312及第四電流源314是關閉；當輸出 電壓V。UT為負時，第一電流源308及第二電流源310是關閉，第三電流源312及第四電流源 314是開啟。由于輸出電壓V。UT為正或為負時的電路運作原理相似，因此，以下以輸出電壓 V。UT為正的情況來做說明，輸出電壓V。UT為負的情況可依此類推。 當輸出驅動電路30工作時，電流由第一電流源308輸出，在一節點N時，由于第一 電阻304、電壓輸出驅動器302、第二電阻306三者所構成的回路的阻抗值趨近無限大，所 以電流不通過此三者所構成的回路，而是流經負載&，再經過第二電流源310而至接地端 GND。換句話說，第一電阻304、電壓輸出驅動器302、第二電阻306三者所構成的回路并無 電流通過，所以輸出驅動電路30所需的操作電流即為第一電流源308所提供的電流值I。
另外，由于第一電阻304、電壓輸出驅動器302、第二電阻306三者所構成的回路無 電流通過，所以電壓輸出驅動器302不需像圖2的電壓輸出驅動器20需要多提供兩個電阻 的跨壓。因此，電壓輸出驅動器302所提供的輸出電壓V。UT可直接供應至端點G、H之間，再 加上電壓輸出驅動器302本身所需的元件飽和電壓(devicesaturation voltage)為2Vdsat， 則本發明輸出驅動電路30所需的操作電壓為(V。UT+2Vdsat)。 相較于先前技術，本發明所需的操作電壓與圖1的先前技術同為V。u,2Vd^，但所 需的操作電流較圖1的先前技術小，僅為I ;再與圖2的先前技術比較，本發明所需的操作 電流與圖2的先前技術同為I，但所需的操作電壓較圖2的先前技術小，僅為V。UT+2Vdsat。因 此，本發明確實可以減少功率的消耗，達到電路的較佳化。 需要注意的是，本發明輸出驅動電路30可應用于符合10Base-T、 100Base-T、 1000Base-T標準的以太網絡收發器，且不限于此。另外，電壓輸出驅動器302可有多種設計 方式，舉例來說，請參考圖4，圖4為本發明實施例的一電壓輸出驅動器302的電路實現的 示意圖。在圖4中，電壓輸出驅動器302是由一運算放大器(operational amplifier)400 及四個電阻401 404所構成，用以提供輸出電壓V。『由于其結構為現有的，故在此不再贅 述。 綜上所述，本發明輸出驅動電路所需的操作電流及操作電壓較先前技術小，所以
可以減少功率的消耗，達到電路的較佳化，故確實能達成本發明的目的。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡根據本發明申請專利范圍所做的均等變化
與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
一種應用于一以太網絡收發器的輸出驅動電路，用以驅動一負載，該負載包含一第一負載端及一第二負載端，該輸出驅動電路包含有一電壓輸出驅動器，包含一第一輸出端及一第二輸出端，用以提供一輸出電壓；一第一電阻，耦接于該第一輸出端與該第一負載端之間，用來匹配該負載；一第二電阻，耦接于該第二輸出端與該第二負載端之間，用來匹配該負載；一第一電流源，其一端耦接于一電壓源，另一端耦接于該第一電阻與該第一負載端之間，用來提供一第一電流；一第二電流源，其一端耦接于一接地端，另一端耦接于該第二電阻與該第二負載端之間，用來提供該第一電流；一第三電流源，其一端耦接于該電壓源，另一端耦接于該第二電阻與該第二負載端之間，用來提供一第二電流；以及一第四電流源，其一端耦接于一接地端，另一端耦接于該第一電阻與該第一負載端之間，用來提供該第二電流；其中，當該輸出電壓為正時，該第一電流源及該第二電流源是開啟，該第三電流源及該第四電流源是關閉；當該輸出電壓為負時，該第一電流源及該第二電流源是關閉，該第三電流源及該第四電流源是開啟。
2. 根據權利要求1所述的輸出驅動電路，其特征在于該第一電流的大小是與該第二電 流相同。
3. 根據權利要求2所述的輸出驅動電路，其特征在于該以太網絡收發器符合10Base-T 標準。
4. 根據權利要求2所述的輸出驅動電路，其特征在于該以太網絡收發器符合 100Base-T標準。
5. 根據權利要求2所述的輸出驅動電路，其特征在于該以太網絡收發器符合 1000Base-T標準。
6. 根據權利要求2所述的輸出驅動電路，其特征在于該第一電流源、該第二電流源、該 第三電流源及該第四電流源皆為一 電流鏡電流源。
全文摘要
本發明是一種應用于一以太網絡收發器的輸出驅動電路，用以驅動一負載，該負載包含一第一負載端及一第二負載端，該輸出驅動電路包含有一電壓輸出驅動器、一第一電阻、一第二電阻、一第一電流源、一第二電流源、一第三電流源及一第四電流源。該電壓輸出驅動器是用以提供一輸出電壓。該第一電阻及該第二電阻是用來匹配該負載。其中，當該輸出電壓為正時，該第一電流源及該第二電流源是開啟，該第三電流源及該第四電流源是關閉；當該輸出電壓為負時，該第一電流源及該第二電流源是關閉，該第三電流源及該第四電流源是開啟。
文檔編號H04L12/28GK101729333SQ200810175200
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月28日 優先權日2008年10月28日
發明者黃振宇 申請人:智微科技股份有限公司