三線三級數字接口的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于三線數字接口的接收器、操作該三線數字接口的方法、包括該接收器的信令系統以及包括該信令系統的無線通信設備。
【背景技術】
[0002]射頻集成電路(rad1frequency integrated circuit，RFIC)和基帶集成電路(baseband integrated circuits，BBIC)之間的數字接口需要利用無線通信標準支持越來越高的數據速率，所述無線通信標準諸如為采用載波聚合的第三代合作伙伴計劃(ThirdGenerat1n Partnership Project, 3GPP)長期演進(Long Term Evolut1n, LTE)標準。數字接口標準由移動行業處理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)聯盟規定。在表示三個20MHz的頻譜部分的聚合的LTE 20+20+20情況下，當前的MIPI DigRFV4草擬接口需要5.2GHz的時鐘來發送數據，這使得實際實施很有挑戰性。需要這些非常高的時鐘速率，這是因為利用單一的差分線來發送時鐘和數據。作為替選，三線接口在MIPI聯盟的考慮中。該可替選的接口使用在三個線上發送的三級信號，導致用于數據編碼的6個獨特的狀態，因此可以在一個數據發送周期中利用三個線發送理論上log2 (6)位?2.585位。如果迫使數據在每個數據發送周期改變狀態，則5個獨特的狀態可以用來理論上傳輸數據的log2(5)位?2.322位，而從發送的信號的變化中還可以提取時鐘信號。而且，通過允許數據在時鐘信號的上升沿和下降沿二者之間改變，被稱為雙倍數據速率(Double DataRate, DDR)的技術，還可以使數據速率翻倍。然而，LTE載波聚合模式所需的高的位速率將用于時鐘同步的鎖相環的工作頻率推進到在RFIC中并入的頻率合成器所采用的相同范圍中。這意味著，鎖相環的功耗變得與RFIC頻率合成器的功耗相當。而且，實現DigRF v4需要特定的射頻(rad1 frequency，RF)設備建模以及甚至特定的RF設備(諸如變抗器)。另外，已知的三線數字接口需要每對線之間的非零電壓差。
【發明內容】
[0003]根據第一方面，提供了一種用于三線數字接口的接收器，包括:
[0004]第一輸入端子、第二輸入端子和第三輸入端子；
[0005]第一輸出端子、第二輸出端子、第三輸出端子、第四輸出端子、第五輸出端子和第六輸出端子；
[0006]第一接合節點、第二接合節點和第三接合節點；
[0007]聯接在所述第一輸入端子與所述第一接合節點之間的第一電阻元件；
[0008]聯接在所述第二輸入端子與所述第二接合節點之間的第二電阻元件；
[0009]聯接在所述第三輸入端子與所述第三接合節點之間的第三電阻元件；
[0010]包括第一網絡端子、第二網絡端子與第三網絡端子的網絡，所述第一網絡端子、所述第二網絡端子與所述第三網絡端子分別聯接至所述第一接合節點、所述第二接合節點與所述第三接合節點，所述網絡在所述第一網絡端子、所述第二網絡端子和所述第三網絡端子的所有對之間具有基本上相同的阻抗；
[0011]第一比較器，所述第一比較器具有聯接至所述第一輸入端子的非反相輸入端、聯接至所述第二接合節點的反相輸入端與聯接至所述第一輸出端子的輸出端；
[0012]第二比較器，所述第二比較器具有聯接至所述第一輸入端子的非反相輸入端、聯接至所述第三接合節點的反相輸入端與聯接至所述第二輸出端子的輸出端；
[0013]第三比較器，所述第三比較器具有聯接至所述第二輸入端子的非反相輸入端、聯接至所述第三接合節點的反相輸入端以及聯接至所述第三輸出端子的輸出端；
[0014]第四比較器，所述第四比較器具有聯接至所述第二輸入端子的非反相輸入端、聯接至所述第一接合節點的反相輸入端以及聯接至所述第四輸出端子的輸出端；
[0015]第五比較器，所述第五比較器具有聯接至所述第三輸入端子的非反相輸入端、聯接至所述第一接合節點的反相輸入端以及聯接至所述第五輸出端子的輸出端；以及
[0016]第六比較器，所述第六比較器具有聯接至所述第三輸入端子的非反相輸入端、聯接至所述第二接合節點的反相輸入端以及聯接至所述第六輸出端子的輸出端。
[0017]所述接收器能夠使在第一輸入端子、第二輸入端子和第三輸入端子處的電壓或電流的12個不同的狀態(即，電壓值或電流值的12個不同的排列)被接收和區分。因此，每一狀態可以由很多位元表示，由此有助于高速數據傳輸或使得能夠采用低時鐘速度和長時段的數據符號。通常，高速數字接口可以需要接收器的輸入阻抗與提供給接收器的輸入端的電源阻抗之間的精確匹配，從而防止輸入信號被反射。然而，通過實現低時鐘速度和低符號速率，所公開的接收器能夠放松精確匹配的要求，由此能夠使得接收器的輸入阻抗增大，使得接收器以較低的輸入電流運作以及降低功耗。接收器還通過確保需要在接收器內檢測的最小電壓差較高來實現高的抗干擾能力。接收器被布置成檢測電壓差，因此避免產生電壓基準(諸如在兩個電源電壓軌的中間)的需求，將這些電壓與電壓基準進行比較。這可以降低復雜度并提高可靠性。接收器能夠利用三級輸入電壓來運作，其中，輸入電壓選自兩個信令電壓以及在這兩個信令電壓的中間的一個中間電壓。在兩個信令電壓具有相同的幅度和相反的極性的情況下，該中間電壓可以0。
[0018]該網絡是三端子網絡，具有第一網絡端子、第二網絡端子和第三網絡端子，該第一網絡端子、該第二網絡端子和該第三網絡端子分別聯接至第一接合節點、第二接合節點和第三接合節點。該網絡是電對稱的，這意味著其第一網絡端子、第二網絡端子和第三網絡端子的所有對之間的阻抗是基本上相同的。
[0019]在接收器的一個實施方式中，網絡可以包括聯接在所述第一網絡端子和公共節點之間的第四電阻元件、聯接在所述第二網絡端子和公共節點之間的第五電阻元件、以及聯接在所述第三網絡端子和公共節點之間的第六電阻元件。網絡的該結構在實現待用于第四電阻元件到第六電阻元件的電阻的低值方面是有利的，由此最小化集成電路的尺寸。在該實施方式中，包括第四電阻元件、第五電阻元件和第六電阻元件的網絡可以描述為具有星形拓撲或星形結構。
[0020]利用這樣的星形結構，所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件可以具有基本上相等的電阻，且所述第四電阻元件、所述第五電阻元件與所述第六電阻元件可以分別具有在所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的
0.33倍到1.67倍的范圍中的基本上相等的電阻。該特征可以通過確保第一比較器到第六比較器中的每一比較器的非反相輸入端和反相輸入端之間的高的最小電壓差來實現高抗干擾能力。
[0021]尤其，利用星形結構，所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件可以具有基本上相等的電阻，且所述第四電阻元件、所述第五電阻元件與所述第六電阻元件可以分別具有在大于所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的0.67倍到小于所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的范圍中的基本上相等的電阻。該特征可以實現第一比較器到第六比較器中的每一比較器的非反相輸入端和反相輸入端之間的較高的最小電壓。
[0022]更具體地，利用星形結構，所述第一電阻元件、所述第二電阻元件、所述第三電阻元件、所述第四電阻元件、所述第五電阻元件和所述第六電阻元件可以具有基本上相等的電阻。該特征實現低復雜度和小尺寸以及高抗干擾能力。
[0023]可替選地，利用星形結構，所述第一電阻元件、所述第二電阻元件、所述第三電阻元件可以具有基本上相等的電阻，且所述第四電阻元件、所述第五電阻元件與所述第六電阻元件可以分別具有為所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的三分之二倍的基本上相等的電阻。該特征實現高抗干擾能力且能夠使第一比較器到第六比較器中的每一比較器的非反相輸入端和反相輸入端之間的最小電壓對于第一比較器到第六比較器中的每一比較器而言是相同的。
[0024]在接收器的另一實施方式中，網絡可以包括聯接在所述第一網絡端子與所述第二網絡端子之間的第七電阻元件、聯接在所述第二網絡端子與所述第三網絡端子之間的第八電阻元件以及聯接在所述第三網絡端子與所述第一網絡端子之間的第九電阻元件。網絡的該結構是有利的，這是因為其不需要公共節點，因此可以避免引入公共節點的寄生電容。在該實施方式中，包括第四電阻元件、第五電阻元件和第六電阻元件的網絡可以被描述為具有三角形拓撲或三角形結構。
[0025]利用這樣的三角形結構，所述第一電阻元件、所述第二電阻元件、所述第三電阻元件可以具有基本上相等的電阻，且所述第七電阻元件、所述第八電阻元件與所述第九電阻元件可以分別具有在等于所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻到所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的五倍的范圍中的基本上相等的電阻。該特征可以通過確保第一比較器到第六比較器中的每一比較器的非反相輸入端和反相輸入端之間的高的最小電壓差來實現高的抗干擾能力。
[0026]具體而言，利用三角形結構，所述第一電阻元件、所述第二電阻元件、所述第三電阻元件可以具有基本上相等的電阻，且所述第七電阻元件、所述第八電阻元件與所述第九電阻元件分別具有在大于所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的2倍到小于所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的3倍的范圍中的基本上相等的電阻。該特征可以實現第一比較器到第六比較器中的每一比較器的非反相輸入端和反相輸入端之間的較高的最小電壓。
[0027]更具體地，利用三角形結構，所述第一電阻元件、所述第二電阻元件、所述第三電阻元件可以具有基本上相等的電阻，且所述第七電阻元件、所述第八電阻元件與所述第九電阻元件可以分別具有為所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的3倍的基本上相等的電阻。該特征實現高抗干擾能力和低復雜度。
[0028]可替選地，利用三角形結構，所述第一電阻元件、所述第二電阻元件、所述第三電阻元件可以具有基本上相等的電阻，且所述第七電阻元件、所述第八電阻元件與所述第九電阻元件可以分別具有為所述第一電阻元件、所述第二電阻元件和所述第三電阻元件的電阻的2倍的基本上相等的電阻。該特征實現高抗干擾能力且能夠使第一比較器到第六比較器中的每一比較器的非反相輸入端和反相輸入端之間的最小電壓對于第一比較器到第六比較器中的每一比較器而言是相同的。
[0029]還提供了一種信令系統，其包括編碼器、發送器、根據該第一方面的接收器、以及解碼器。還提供了一種包括該信令系統的無線通信設備。
[0030]根據第二方面，提供了一種操作三線數字接口的方法，包括:
[0031]提供根據第一方面的接收器；
[0032]在所述第一輸入端子、所述第二輸入端子、和所述第三輸入端子處建立電壓；以及
[0033]根據所述電壓，選擇所述接收器的不同的輸出狀態。
[0034]該方法使用