低压差分信号驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种低压差分信号驱动器，包括驱动器主体和两个压降转换器；两个压降转换器分别包括运算放大器和PMOS或NMOS驱动管，各运算放大器的负向输入端分别连接不同的基准电压，各运算放大器的正向输入端和对应的驱动管的漏极连接并连接到驱动器主体的电源连接端或接地端，各运算放大器的输出端连接对应的驱动管的栅极。本发明专利技术能使得驱动器主体的电源连接端和接地端电压跟踪压降转换器的基准电压并保持稳定，能通过负反馈机制调节压降转换器的驱动管电流大小并抑制驱动器主体的电流变化；能在高速数据传输下保持驱动器整体电流基本恒定，能有效减少电源分配网络上产生的电压反弹和振荡，能提高稳定性和抗噪声能力。

【技术实现步骤摘要】
低压差分信号驱动器
本专利技术涉及一种半导体集成电路，特别是涉及一种低压差分信号驱动器。
技术介绍
低压差分信号（Low-Voltage Differential Signaling, LVDS)具有终接方法简 单、功耗和噪声低等优点，已经在通信网络中得到普及，广泛用于办公室成像、工业视觉、测 试与测量、医疗和汽车等领域。 在通信网络系统中需要采用低压差分信号驱动器来实现将芯片内的工作电平转 换为低压差分信号，如图1所示，是现有低压差分信号驱动器的电路图，现有低压差分信号 驱动器包括由沟道的宽长比相同的NM0S管M1、M2、M3和M4组成的驱动器主体部分以及电 流源I，NM0S管M3和M4的漏极连接并和电流源I相连，图1中电流源I的大小为3. 5mA， NM0S管Ml和M2的源极相连并接地，NM0S管M3的源极和NM0S管Ml的漏极相连并作为第 二低压差分信号的输出端〇ut2, NM0S管M4的源极和NM0S管M2的漏极相连并作为第一低 压差分信号的输出端outl，输出端outl和输出端out2连接到终端电阻R的两端并输出低 压差分信号，图1中终端电阻R的大小为100欧姆。NM0S管Ml和M4的栅极连接信号VI、 NM0S管M2和M3的栅极连接信号V2,信号VI和V2为一对由同一输入信号生成的互为反相 的信号。现有低压差分信号驱动器的工作原理就像一个带开关的电流产生器，正向导通时， NM0S管Ml和M4打开，NM0S管M2和M3关闭，电流顺时针方向流动；反向导通时，NM0S管Ml 和M4关闭，NM0S管M2和M3打开，电流逆时针方向传输。即NM0S管Ml、M4和M2、M3在信 号VI，V2的控制下轮流导通和截止，流经终端电阻R的电流方向也相应的发生改变，从而在 输出端outl和out2之间构成±3. 5mA的回路电流，在终端电阻上产生±350mV的电压信 号，该电压信号即为低压差分信号。即通过现有低压差分信号驱动器能够将电压值为1. 8V、 2. 5V、3. 3V等具有较高值的输入信号如CMOS信号转换到即为±350mV的LVDS信号。 但是现有低压差分信号驱动器的稳定性问题日益凸显。就是当电流传输方向发 生改变时，驱动器主体部分中会出现大的电流波动，即在驱动器主体部分中电流方向发生 变化期间，会产生较大的峰值电流流过驱动管主体部分和外部电源管脚和地管脚，导致芯 片内部产生大的电压毛刺，影响数据的正确传输；所以较大的电流波动会破坏信号传输的 稳定性，使得数据传输会产生较大的误差，且严重时会造成数据的错误传输；数据传输的误 差会随着数据传输速率的提高而不断增大，数据传输问题会随着传输速率的提高而愈发严 重。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低压差分信号驱动器，能在高速数据传输 下保持驱动器整体电流基本恒定，有效减少电源分配网络上产生的噪声，从而能提高稳定 性和抗噪声能力。 为解决上述技术问题，本专利技术提供的低压差分信号驱动器包括：驱动器主体、第一 压降转换器和第二压降转换器。 所述驱动器主体用于将输入信号转换成低压差分信号输出。 所述第一压降转换器连接于所述驱动器主体的电源连接端和工作电源之间。 所述第二压降转换器连接于所述驱动器主体的接地端和地电位之间。 所述第一压降转换器包括第一运算放大器和PM0S驱动管，所述第一运算放大器 的负向输入端连接第一基准电压，所述第一运算放大器的正向输入端和所述PM0S驱动管 的漏极都连接所述驱动器主体的电源连接端，所述第一运算放大器的输出端连接所述PM0S 驱动管的栅极，所述PM0S驱动管的源极连接所述工作电源。 所述第二压降转换器包括第二运算放大器和NM0S驱动管，所述第二运算放大器 的负向输入端连接第二基准电压，所述第二运算放大器的正向输入端和所述NM0S驱动管 的漏极都连接所述驱动器主体的接地端，所述第二运算放大器的输出端连接所述NM0S驱 动管的栅极，所述NM0S驱动管的源极接地。 所述第一基准电压大于所述第二基准电压，所述低压差分信号驱动器工作时，所 述驱动器主体的电源连接端的电位跟踪所述第一基准电压，所述驱动器主体的接地端的电 位跟踪所述第二基准电压。 进一步的改进是，所述驱动器主体包括第一 NM0S管、第二NM0S管、第三NM0S管和 第四NM0S管；所述第一 NM0S管和所述第二NM0S管的漏极相连接并作为所述驱动器主体的 电源连接端；所述第三NM0S管和所述第四NM0S管的源极相连接并作为所述驱动器主体的 接地端；所述第一 NM0S管的源极和所述第三NM0S管的漏极相连接并作为所述驱动器主体 的第一低压差分信号的输出端；所述第二NM0S管的源极和所述第四NM0S管的漏极相连接 并作为所述驱动器主体的第二低压差分信号的输出端；所述第一低压差分信号和所述第二 低压差分信号形成所述低压差分信号；所述输入信号由一对互为反相的第一输入信号和第 二输入信号组成，所述第一 NM0S管和所述第四NM0S管的栅极连接所述第一输入信号、所述 第二NM0S管和所述第三NM0S管的栅极连接所述第二输入信号。 进一步的改进是，通过将所述第一低压差分信号和所述第二低压差分信号分别连 接到终端电阻的两端形成所述低压差分信号。 进一步的改进是，所述第一压降转换器还包括第一电容，所述第一电容连接于所 述第一运算放大器的负向输入端和所述驱动器主体的电源连接端之间；所述第二压降转换 器还包括第二电容，所述第二电容连接于所述第二运算放大器的负向输入端和所述驱动器 主体的接地端之间。 进一步的改进是，所述第一电容由第三电容和第四电容串联而成，所述第三电容 连接于所述第一运算放大器的负向输入端和地之间、所述第四电容连接于所述驱动器主体 的电源连接端和地之间；所述第二电容由第五电容和第六电容串联而成，所述第五电容连 接于所述第二运算放大器的负向输入端和地之间、所述第六电容连接于所述驱动器主体的 接地端和地之间。 进一步的改进是，所述第一电容和所述第二电容都为M0S电容。 进一步的改进是，所述第三电容、所述第四电容、所述第五电容和所述第六电容都 为M0S电容。 本专利技术通过在驱动器主体的电源连接端和接地端分别连接一个压降转换器，使得 驱动器主体的电源连接端和接地端的电压能够跟踪连接于压降转换器的基准电压，从在驱 动器主体的电流方向发生转换时，能使电源连接端和接地端的电压保持稳定，并能通过负 反馈机制调节压降转换器的驱动管电流大小，从而能抑制驱动器主体的电流变化；本专利技术 还能利用设置在压降转换器中电容的充放电的功能使得在驱动器主体的电流方向发生转 换时使驱动器主体的电流更加稳定，能在高速数据传输下保持驱动器整体电流基本恒定， 能有效减少电源分配网络上产生的电压反弹和振荡等噪声，从而能提高稳定性和抗噪声能 力。 【附图说明】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明： 图1是现有低压差分信号驱动器的电路图； 图2是本专利技术实施例低压差分信号驱动器的电路图； 图3是本专利技术实施例中所用的运算放大器的电路图； 图4是本专利技术实施例中的基准电压源。 【本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压差分信号驱动器，其特征在于，包括：驱动器主体、第一压降转换器和第二压降转换器；所述驱动器主体用于将输入信号转换成低压差分信号输出；所述第一压降转换器连接于所述驱动器主体的电源连接端和工作电源之间；所述第二压降转换器连接于所述驱动器主体的接地端和地电位之间；所述第一压降转换器包括第一运算放大器和PMOS驱动管，所述第一运算放大器的负向输入端连接第一基准电压，所述第一运算放大器的正向输入端和所述PMOS驱动管的漏极都连接所述驱动器主体的电源连接端，所述第一运算放大器的输出端连接所述PMOS驱动管的栅极，所述PMOS驱动管的源极连接所述工作电源；所述第二压降转换器包括第二运算放大器和NMOS驱动管，所述第二运算放大器的负向输入端连接第二基准电压，所述第二运算放大器的正向输入端和所述NMOS驱动管的漏极都连接所述驱动器主体的接地端，所述第二运算放大器的输出端连接所述NMOS驱动管的栅极，所述NMOS驱动管的源极接地；所述第一基准电压大于所述第二基准电压，所述低压差分信号驱动器工作时，所述驱动器主体的电源连接端的电位跟踪所述第一基准电压，所述驱动器主体的接地端的电位跟踪所述第二基准电压。

【技术特征摘要】
1. 一种低压差分信号驱动器，其特征在于，包括：驱动器主体、第一压降转换器和第二 压降转换器； 所述驱动器主体用于将输入信号转换成低压差分信号输出； 所述第一压降转换器连接于所述驱动器主体的电源连接端和工作电源之间； 所述第二压降转换器连接于所述驱动器主体的接地端和地电位之间； 所述第一压降转换器包括第一运算放大器和PMOS驱动管，所述第一运算放大器的负 向输入端连接第一基准电压，所述第一运算放大器的正向输入端和所述PMOS驱动管的漏 极都连接所述驱动器主体的电源连接端，所述第一运算放大器的输出端连接所述PMOS驱 动管的栅极，所述PMOS驱动管的源极连接所述工作电源； 所述第二压降转换器包括第二运算放大器和NM0S驱动管，所述第二运算放大器的负 向输入端连接第二基准电压，所述第二运算放大器的正向输入端和所述NM0S驱动管的漏 极都连接所述驱动器主体的接地端，所述第二运算放大器的输出端连接所述NM0S驱动管 的栅极，所述NM0S驱动管的源极接地； 所述第一基准电压大于所述第二基准电压，所述低压差分信号驱动器工作时，所述驱 动器主体的电源连接端的电位跟踪所述第一基准电压，所述驱动器主体的接地端的电位跟 踪所述第二基准电压。2. 如权利要求1所述的低压差分信号驱动器，其特征在于：所述驱动器主体包括第一 NM0S管、第二NM0S管、第三NM0S管和第四NM0S管； 所述第一 NM0S管和所述第二NM0S管的漏极相连接并作为所述驱动器主体的电源连接 端； 所述第三NM0S管和所述第四NM0S管的源极相连接并作为所述驱动器主体的接地端； 所述第一 NM0S管的源极和所述第三NM0S管的漏极相连接并作为所述驱动器主体的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱红卫，赵郁炜，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31