[发明专利]差分传输线阻抗匹配及偏置补偿装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯传输技术，尤其涉及一种用于传输通讯信号的差分传输线的阻抗匹配及偏置补偿装置和方法。

背景技术

差分传输线用于远距离传输数据。差分传输线的传输物理层线路通常采用双绞线传输或者平衡式传输线，其传输信号需要的信号线组包括：数据信号正端(SIG+)和数据信号负端(SIG-)，正端和负端之间相互抵消传输串扰。

图1为差分传输线的基本传输示意图。参见图1，信号发送器件101以差分形式将数据信号从传输线102、103传送到信号接收器件201上，在传输过程中由于传输线102、103与发送器件101、接收器件201端接处阻抗不匹配，造成传输信号在传输线上不断反射，从而引起信号恶化，影响传输质量以及传输信号的准确性；同时，由于接收器件201接受的压差在发送器件101不传输数据时会出现不稳定状态，既可能是0，也可能是1。从而还会引起系统逻辑混乱的问题。

为了切实保证信号传输质量和准确性以及保持数据传输的稳定状态，通常需要在电路两端进行电路阻抗匹配设计以及静态偏置电压的偏置补偿设计。主要包括以下两种现有技术。

现有技术一：在公开号为CN101001081A的中国专利申请公布说明书中提出了一种电路阻抗匹配的设计方案。图2为现有技术一的电路示意图，如图2所示。其公开了一种差分对端接电路，包括第一端接电阻、第二端进而电阻和电容，所述第一端接电阻、电容和第二端接电阻依次串联于差分传输线之间。但是，现有技术一仅仅解决了差分传输线两端阻抗匹配的问题，并没有解决电路静态模式下偏置电压的问题。

现有技术二：在公开号为CN1528075A的中国专利申请公布说明书中提出了一种用于差分传输线偏置补偿的装置和方法。图3为现有技术二的电路示意图。如图3所示。该方法在差分传输线中设置了两个偏置电路，其中第一偏置电路用于进行静态偏置电压的偏置补偿从而保证数据传输的稳定性；第二偏置电路用于进行阻抗匹配从而保证信号传输质量和准确性。但是，所述现有技术二中，所述匹配电阻Ra、Rc都是为了对传输线上的阻抗进行匹配，电阻一般选择在60ohm左右，电阻过小，同时由于匹配电阻直接连接电源或者接地，从而使信号发送端、信号接收端的偏置电流太大，进而造成系统功耗过大。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种差分传输线阻抗匹配及偏置补偿装置，以较低的系统功耗保证差分传输线的信号传输质量和准确性以及数据传输的稳定性。

本发明所要解决的技术问题在于提供一种差分传输线阻抗匹配及偏置补偿方法，以较低的系统功耗保证差分传输线的信号传输质量和准确性以及数据传输的稳定性。

为了实现上述发明目的，本发明的主要技术方案为：

一种差分传输线阻抗匹配及偏置补偿装置，所述差分传输线中的第一传输线连接第一信号发送端和第一信号接收端、第二传输线连接第二信号发送端和第二信号接收端，该装置具有跨接在所述两条传输线上的偏置补偿电路、以及跨接在所述两条传输线上且靠近信号发送端的阻抗匹配电路，所述偏置补偿电路包括连接到输入电压(Vcc)和所述第一传输线之间的第一电阻(Ra)、连接到所述第一传输线和第二传输线之间的第二电阻(Rb)、以及连接到第二传输线和地线之间的第三电阻(Rc)；所述阻抗匹配电路包括串联在一起的匹配电阻(R1)和匹配电容(C)，其中匹配电阻(R1)连接第一传输线，匹配电容(C)连接第二传输线。

优选的，所述匹配电阻(R1)的阻抗与所述传输线阻抗在取值上接近。

优选的，所述匹配电容(C)为由一个以上电容并联组成的多极电容并联结构。

优选的，所述并联的一个以上电容中，包括一个电容值较大的主电容，其余都为电容值较小的次电容。

优选的，所述匹配电容(C)的总电容值为所述传输线阻抗与所述匹配电阻(R1)阻抗的差值乘以2×π×f后，再取倒数；其中π为圆周率，f为所述传输线的信号传输速率。

优选的，所述并联的一个以上电容的叠加阻抗在宽频段中具有稳定的阻抗值。

优选的，所述第二电阻(Rb)的阻抗与所述第一电阻(Ra)、第二电阻(Rb)、第三电阻(Rc)的阻抗之和的比值等于所述第一、第二信号接收端的偏置电压与输入电压(Vcc)的比值。

优选的，所述偏置补偿电路跨接在所述两条传输线上且靠近信号发送端处，或者跨接在所述两条传输线上且靠近信号接收端处。