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一种发射机电路和芯片的制作方法

  • 国知局
  • 2024-11-19 09:43:08

本技术涉及集成电路,并且更具体地,涉及一种发射机电路和芯片。

背景技术:

1、随着电子设备的飞速发展,人们对笔记本电脑、平板电脑、智能手机等便携式设备的需求以及依赖程度也越来越高,为了提高电池的充电效率、缩短充电时间,相关技术中通常采用通用串行总线传输能量协议(universal serial bus power delivery3.0/3.1,usb_pd 3.0/3.1)以为便携式设备进行快充。

2、目前,采用usb_pd的发射机电路,其制作工艺以及所用器件的参数变化并不相同,可能会导致发射机电路输出的信号所对应的眼图不在预设眼图范围内,即无法通过眼图验证,不能满足协议要求。

技术实现思路

1、为解决上述问题,本技术提供了一种发射机电路和芯片,本技术提供的发射机电路可以对电容的充放电时间进行调节,以使得输出信号在预设眼图范围内,以满足协议要求。

2、第一方面,本技术提供一种发射机电路,发射机电路包括开关模块、摆率调节模块以及输出缓冲模块;开关模块,第一输入端接入第一bmc信号,第二输入端接入参考电压,开关模块用于根据第一bmc信号和参考电压生成电平信号;摆率调节模块包括差分单元、第一调节单元和第一电容,差分单元,第一输入端与开关模块的输出端连接,接入电平信号,差分单元的第二输入端与差分单元的输出端连接,接入输出信号,第一调节单元的第一输入端接入电源电压,第一调节单元的第二输入端接入偏置电流,第一调节单元的输出端与差分单元的第三输入端连接,第一电容的第一极板与差分单元的输出端连接,第一电容的第二极板接地,第一调节单元用于基于电平信号、电源电压和偏置电流调节差分单元的第三输入端的电流,以调节第一电容的充电时间和放电时间;输出缓冲模块,第一输入端与差分单元的输出端连接,第二输入端与输出缓冲器电路的输出端连接,输出缓冲器电路的输出端用于输出第二bmc信号。

3、基于本技术实施例提供的发射机电路,通过第一调节单元即可实现对差分单元的第三输入端的电流的调节,以实现对第一电容的充电时间和放电时间的调节,即实现了对第二bmc信号的斜率的调节,进而实现了对摆率的调节,以使得调节后的第二bmc信号能够在预设眼图范围内,从而满足协议要求,以使得usb_pd能够正常传输,进而保证usb_pd的传输可靠性。

4、在一种可能的设计方式中,第一调节单元包括第一调节子单元以及第二调节子单元;第一调节子单元,第一输入端接入电源电压,输出端与差分单元的第三输入端连接,第一调节子单元用于根据电平信号、输出信号、输出信号、电源电压增大差分单元的第三输入端的电流,以缩短第一电容的充电时间和放电时间;第二调节子单元,输入端接入偏置电流,第一输出端与差分单元的第三输入端以及第一调节子单元的输出端连接,第二输出端与第一调节子单元的第二输入端连接,第三输出端与第一调节子单元的第三输入端连接,第二调节子单元用于根据电平信号、输出信号、偏置电流减小差分单元的第三输入端的电流,以延长第一电容的充电时间和放电时间。

5、基于上述可选方式,当检测到发射机电路输出的第二bmc信号的斜率过小时,可以通过第一调节子单元增大差分单元的第三输入端的电流,以缩短第一电容的充电时间和放电时间,从而增大输出信号的上升以及下降斜率,使得第二bmc信号的斜率能够在保持在预设眼图范围内,以满足协议要求。当检测到发射机电路输出的第二bmc信号的斜率过大时,可以通过第二调节子单元减小差分单元的第三输入端的电流,以延长第一电容的充电时间和放电时间,从而减小输出信号的上升以及下降斜率,使得第二bmc信号的斜率能够在保持在预设眼图范围内,以满足协议要求。如此,通过第一调节子单元和第二调节子单元可以对第一电容的充电时间和放电时间对应进行缩短或延长,以对应增大或减小输出信号的上升以及下降斜率,以使得第二bmc信号的斜率能够在保持在预设眼图范围内,调节灵活性较高,以保证usb_pd的传输可靠性,同时,能够基于不同的眼图对斜率进行对应调节,以适配不同的协议要求,适配性较高。

6、在一种可能的设计方式中,第一调节子单元包括镜像子单元、第一pmos管以及多组第一调节支路;镜像子单元,第一端接入电源电压,第二端与第二调节子单元的第二输出端连接,第三端与差分单元的第三输入端连接;第一pmos管的源极接入电源电压,第一pmos管的漏极与第一pmos管的栅极短接,并与第二调节子单元的第三输出端连接,多组第一调节支路,每个第一调节支路中包括一个第二pmos管和一个第三pmos管,第二pmos管的漏极与第三pmos管的源极连接,各第二pmos管共源极连接并与电源电压连接,各第二pmos管的栅极连接并与第一pmos管的栅极连接,各第三pmos管的栅极接入第一控制信号,各第三pmos管共漏极连接并与第二调节子单元的第一输出端以及差分单元的第三输入端连接。

7、基于上述可选方式,通过控制第一控制信号的高低变化,以控制对应的第三pmos管的通断,从而实现对差分单元的第三输入端的电流的调节,例如,当需要缩短第一电容的充电时间和放电时间时,可以通过第一控制信号控制对应的第三pmos管断开,以增大第一调节子单元所输出的第一电流,则第四电流对应增大,以增大差分单元的第三输入端的电流,从而缩短第一电容的充电时间和放电时间,以增大输出信号的上升以及下降斜率,进而实现对发射机电路输出的第二bmc信号的斜率的调节,进而实现了对摆率的调节,以使得调节后的第二bmc信号能够在预设眼图范围内,从而满足协议要求,以使得usb_pd能够正常传输,进而保证usb_pd的传输可靠性。

8、在一种可能的设计方式中,第二调节子单元包括第一偏置子单元以及多组第二调节支路;第一偏置子单元,第一端接入偏置电流,第二端与第一调节子单元的第二输入端连接,第三端与第一调节子单元的第三输入端连接,第四端接地;多组第二调节支路,每个第二调节支路中包括一个第一nmos管和一个第二nmos管,第一nmos管的漏极和第二nmos管的源极连接,各第一nmos管共源极连接并接地,各第一nmos管的栅极串联并与第一偏置子单元的第一端连接,各第二nmos管的栅极接入第二控制信号,各第二nmos管共漏极连接并与第一调节子单元的输出端以及差分单元的第三输入端连接。

9、基于上述可选方式,通过控制第二控制信号的高低变化,以控制对应的第二nmos管的通断,从而实现对差分单元的第三输入端的电流的调节,例如,当需要延长第一电容的充电时间和放电时间时,可以通过第二控制信号控制对应的第二nmos管断开,以增大第二调节子单元所输出的第二电流,则第四电流对应减小,以减小差分单元的第三输入端的电流,从而延长第一电容的充电时间和放电时间,以减小输出信号的上升以及下降斜率,进而实现对发射机电路输出的第二bmc信号的斜率的调节,进而实现了对摆率的调节,以使得调节后的第二bmc信号能够在预设眼图范围内,从而满足协议要求,以使得usb_pd能够正常传输,进而保证usb_pd的传输可靠性。

10、在一种可能的设计方式中,第一偏置子单元包括第三nmos管、第四nmos管和第五nmos管;第三nmos管、第四nmos管和第五nmos管共源极连接并接地,第一nmos管、第三nmos管、第四nmos管和第五nmos管的栅极连接并与第三nmos管的漏极连接,第三nmos管的漏极接入偏置电流,第四nmos管的漏极与第一调节子单元的第二输入端连接,第五nmos管的漏极与第一调节子单元的第三输入端连接。

11、在一种可能的设计方式中,差分单元包括输入子单元、第一镜像子单元、第二镜像子单元和第三镜像子单元;输入子单元的第一端与开关模块的输出端连接,输入子单元的第二端与差分单元的输出端连接,输入子单元的第三端与第一调节单元的输出端连接,输入子单元的第四端与第一镜像子单元的第一端连接,输入子单元的第五端与第二镜像子单元的第一端连接,第一镜像子单元的第二端与第三镜像子单元的第一端连接,第一镜像子单元的第三端接地,第二镜像子单元的第二端与第三镜像子单元的第二端以及第一电容的第一极板连接,第二镜像子单元的第三端接地,第三镜像子单元的第三端接入电源电压。

12、在一种可能的设计方式中,摆率调节模块还包括第二调节单元,第一输入端接入电源电压,第二输入端与第三镜像子单元的第四端连接,输出端与第三镜像子单元的第二端以及第二镜像子单元的第二端连接,第二调节单元用于根据电源电压调节第一电容的充电时间。

13、基于上述可选方式,第二调节单元用于根据电源电压调节第一电容的充电时间,以对应调节输出信号的上升斜率,从而对应调节第二bmc信号的上升斜率,以使得调节后的交叉点能够与预设交叉点重合,以满足眼图设计中的交叉点需求,从而满足协议要求,以使得usb_pd能够正常传输,进一步提高usb_pd的传输可靠性。

14、在一种可能的设计方式中,第二调节单元包括多组第三调节支路,每个第三调节支路包括一个第四pmos管和一个第五pmos管,第四pmos管的漏极与第五pmos管的源极连接,各第四pmos管共源极连接并接入电源电压,各第四pmos管的栅极串联并与第三镜像子单元的第四端连接,各第五pmos管的栅极接入第三控制信号,各第五pmos管共漏极连接并与第三镜像子单元的第二端以及第二镜像子单元的第二端连接。

15、基于上述可选方式,通过控制第三控制信号的高低变化,以控制对应的第五pmos管的通断,从而实现对第二调节单元输出的电流大小的调节,以调节第一电容的充电时间,从而对应调节输出信号的上升斜率,以对应调节第二bmc信号的上升斜率,使得调节后的交叉点能够与预设交叉点重合,以满足眼图设计中的交叉点需求,从而满足协议要求,以使得usb_pd能够正常传输,进一步提高usb_pd的传输可靠性。

16、在一种可能的设计方式中,开关模块包括反相器、第二电容、第一开关和第二开关;反相器的输入端和第一开关的受控端分别接入第一bmc信号,反相器的输出端与第二开关的受控端连接,第二电容的第一极板和第一开关的第一端接入参考电压,第二电容的第二极板接地,第二开关的第一端与第一开关的第二端连接并皆与差分单元的第一输入端连接。

17、第二方面,本技术提供一种芯片,包括第一方面任一可选方式所述的发射机电路。

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