[发明专利]一种应用于USB-PD通信中的发送器

说明书

本发明涉及一种应用于USB‑PD通信中的发送器，该发送器包括：OTA电路、放大器、预放大器和控制逻辑单元；其中，OTA电路的正输入端和负输入端与控制逻辑单元相连，其输出与控制逻辑单元的负输入端、放大器的正输入端，以及电容C1的一端相连，电容C1的另一端接地；放大器正输入端连接OTA电路的输出端，以及电容C1的一端相连，其负输入端与自身输出连接在一起；预放大器正输入端接地，而负输入端连接OTA电路的输出端，其输出连接控制逻辑单元的一端；控制逻辑单元第一端连接预放大器的输出端，第二端连接OTA电路的输入端，第三端连接OTA电路的输出端，第四端连接基准电压；OTA电路通过控制逻辑单元,使得OTA电路工作在放大器和比较器状态。

技术领域

本发明涉及USB电路设计领域，尤其是涉及一种应用于USB-PD通信中的发送器。

背景技术

当前各种适配器标准各异，应用起来非常繁琐。USB-PD为带USB Type-C接口的电子设备快速充电进行电源能力协商的通信协议，通信中通过CC线采用BMC编码。USB-PD，为电力传输进行重新设计，为用户带来提供更加强悍的电力输出选项，其一般通信过程如下：

1、适配器与用电器在连接建立后，会通过CC线进行广播，告诉连接的另外一方，适配器能够提供多少种电压以及对应的电流。

2、用电器在获悉适配器的供电能力之后，从中选择一个最适合自己的供电方式，并向适配器发送请求数据包。

3、适配器根据用电器的选择，评估自身的能力之后，发送“接受”命令。

4、适配器进行内部电压变换，并向用电器发送“电源准备好”数据包。

5、适配器向VBUS施加协商后的新的供电电压。

而在这通信的过程中，根据USB-PD协议对传输的信号质量有明确的要求，输出高电平电压范围(1.04-1.2)V，输出低电平电压范围(0-75)mv，上升沿和下降沿时间至少300ns，上升沿和下降沿最大时间不能违反眼图规则。

发明内容

本申请的目的在于，USB Type-C接口为解决当前各种适配器标准各异，应用起来非常繁琐的问题，而本发明提供了一种应用于USB Type-C PD通信中的发送器电路架构。

为了实现上述目的，本申请提供了一种应用于USB-PD通信中的发送器，该发送器包括：跨导运算放大器(Operational transconductance amplifier，简称OTA)电路、放大器、预放大器和控制逻辑单元；其中，OTA电路的正输入端和负输入端与控制逻辑单元相连，其输出与控制逻辑单元的负输入端、放大器的正输入端，以及电容C1的一端相连，电容C1的另一端接地；放大器正输入端连接OTA电路的输出端，以及电容C1的一端相连，其负输入端与自身输出连接在一起；预放大器正输入端接地，而负输入端连接OTA电路的输出端，其输出连接控制逻辑单元的一端；控制逻辑单元第一端连接预放大器的输出端，第二端连接OTA电路的输入端，第三端连接OTA电路的输出端，第四端连接基准电压；OTA电路通过控制逻辑单元,使得OTA电路工作在放大器和比较器状态，使其输出波形能够满足USB-PD通信协议中的高电平和低电平，及上升沿和下降沿的时间要求。

作为本申请实施例的一种改进，控制逻辑单元包括：控制开关S1、S2、S3、S4，其中S1一端连接预放大器的正输出端，S1的另一端连接OTA电路的正输入端，以及S4的一端；S2一端连接预放大器的负输出，S2的另一端连接OTA电路的负输入端；S3的一端连接OTA电路的负输入端，S3的另一端连接OTA电路的输出端；S4一端连接基准电压，S4的另一端连接OTA电路的正输入端，以及S1的另一端；控制逻辑单元在传输BMC码制信号“1”，“0”时候，通过打开不同的控制开关，将OTA电路当做运放或比较器使用。

作为本申请实施例的一种改进，OTA电路采用折叠共源共栅结构的放大器。