专利名称：高速/高频差分信号传输中使用的电磁耦合器的无部件终端的制作方法
技术领域：
计^m系统内的设备之间的通信包括高il/高步M^f淑各。斷正W^S各
的电阻性探测器不太实用，原因在于它不仅会对测试的链路造成不利影响，而且
li^隹以确定分立电阻器的位置。
在附图中以举例而非限制的方式示出了本发明的各种实施例，在附图
中图1是根据本发明一个示例性实施例的电磁耦合器的示例性无部件终端 的方框图；图2示出了 t離本发明一个示例性实施例的电磁耦合器的示例性无部件 终端的截面图；图3是与根据本发明一个示例性实施例的电磁耦合器的无部件终端一起 i顿的探测接收器上的示例性终端网络的方框图；以及图4 ^ffl于根据本发明一个示例性实施例的电磁耦合器的无部件终端 的示例性电子驢的方框图。
具体实施例方式描述了一种在高嫩高频差分信号传输中使用的电磁耦合器的无部件终 端。在一个实施例中，电磁耦合器从差分对采样信号，所述电磁耦合器包括远端 开路的第一电磁耦合器和远端短路的第二电磁耦合器。尽管可能存在从耦合器的远端反射回近端探测器的噪声，但是己经发现差分主信号诱发的第一电磁耦合器 的这个噪声和第二电磁耦合器的这个噪声彼此具有相同的极性(因此，它们是共
模噪声)，并且它们不会不利于差^iilSM^的^i正。在以下的描述中，阐述了许多具体细节，例如逻辑实现、信号和总线 的尺寸和名称、系统部件的类型和相互关系、以皿戦U分/^^择，以便更加 充分地理解本发明。然而，本领域技术人员应该意识到可以在没有这些具体 细节的情况下实施本发明。在其它示例中，没有详细示出控制结构和门级电路， 以免本发明难于理解。根据已包括的描述，本领域普通技术人员在不需要过度实
验的情况下能够实iys当的逻辑电路。电磁耦合设备能够使能量经由交互的电场和磁场在系统的各个部件之 间传送。^ffl耦合系i^量化这些^s作用。容性耦合系数(Kc)是两条耦^
路的每单位长度耦合电容(Cm)与每单位长度电容的几何平均数(CL)之比。类 似地，感性耦合系数(KL)是两条耦合线路的每单位长度互感(LM)与每单位长 度电感的几何平均数(LL)之比。对本领域技术人员公知的是，樹可一对耦合的平行^^线路都会产生电 磁耦合，本领域技术人员有时也将其称为串扰。换言之，串扰是传输一个信号的 信息，其中该信息可能或不可能干扰另一个信号。在基于电磁耦合器的探测解决 方案中，耦合器近端处的耦合信号携带了足够的信息5!6Sfi^^i正。另外，尽tS里描述的实施例涉及电磁耦合器，但本令页,术人员应该 意识到，可以将本发明的这些实施例应用到其它系统上。其它结构落入了如所附 权禾腰求限定的本发明的实施例中。选择擅实施例，并对其描述，以便最好地 介绍本发明实施例的原理以及它的实际应用。选择这些实施例，从而使得本领域 技术人员最好地禾,本发明和各种实施例，为了适合待定的预期用途，可对实施 例进行各种修改。图1是根据本发明一个示例性实施例的电磁耦合器的示例性无部件终端 的方框亂如图所示，系统100包括縱设备102、接收设备104、主p信号106、 主n信号108、 p信号耦合器110、 p信号耦合器远端112、 p信号耦合器近端114、 n信号耦合器116、 n信号耦合器远端118以及n信号耦合器近端120。m设备102和接收设备104可以代表任意类型的集成电路设备。在一 个实施例中，例如，鋭设备102可以是处理器或控制器，接收设备可以是存储器或！/O设备。錢设备102和接收设备104可以集鹏同4台中，例如印刷电 路板，#，设备102和接收设备104可以并入到隔J^些距离的分离平台中。主p信号106和主n信号108形成了錢设备102的差分对，用于向接 收设备104传送数据。如本领J^f公知，在高淑高频信号传输中，差分信号传输 比與制言号传输有优势，特别是在抗噪性方面。在一个实施例中，主p信号106 和主n信号108包括匹配的长度和几何结构，并且它们不需要如图所示那样直。p信号耦合器110和n信号耦合器116 fW电磁耦合器，以分别J^f共从 主p信号106和主n信号108采样的电磁信号。在一个实施例中，p信号耦合器 110和n信号耦合器116具有匹配的长度，并且分别与主p信号106和主n信号108 的几何结构一致。在一个示例性实施例中，p信号耦合器110在p信号耦合器远端112处 短路(连接到地)，而n信号耦合器116在n信号远端118处开路(无端接)。尽管 这会导致能量反射回P信号耦合器近端114和n信号耦合器近端120，但是由于反 射系数的相健是180度，因此础的育糧被有效地转换为共模信号。这使f雜 模式正交的基础上期望的近端耦合能量与远端反射的能量有效分离。在将适当的 共模终端(为了简单起见在图1中没有示出)构造在互 道中的情况下，g 的远端前向耦合能量(共模)不会干扰期望的近端信号(差分模式)。图2示出了根据本发明一个示例性实施例的电磁耦合器的示例性无部件 终端的截面图。如图戶标，系统200包括主p信号202、主n信号204、 p信号耦 合器206、 n信号耦合器208、过孔210、接地层212、金属层214和金属层216。在一个实施例中，p信号耦合器206掛共脏p信号202采样的电磁信 号，该p信号耦合器206M在耦合器远端的过孔210连接至赎地层212。反之， n信号耦合器208樹共从主n信号204采样的电磁信号，该n信号耦合器208是远 端无端接的。在一个实施例中，主信号202和204位于金属层214上，而电磁耦合器 206和208位于金属层216上。在另一个实施例中，主信号202和204位于与电磁 耦合器206和208相同的金属层上。图3是与根据本发明一个示例性实施例的电磁耦合器的无部件终端一起 j顿的探测接收器上的示例性终端网络的方框图。如图戶标，系统300包括终端 网络302、耦合的n信号304、耦合的p信号306、终端电阻器308, 310和312、以及分t服备314。将终端网络302设计皿电磁耦合器(例如，图1的耦合器110和116) 接收戶，耦合的n信号304和耦合的p信号306，并且传送它们到分t服备314。 在一个实施例中，在接收器匹配网络中，终端网络302包括终端电阻器308、 310 和312，以便同时与共樹m和差分阻抗相匹配。终端匹配网络对来自远端耦合的 共模信号进行吸收，并且由于模式正交，因此来自远端耦合的共模信号不会对来 自近端耦合的期望差分信号it^干扰。在这个例子中，如果终端电阻器308和310 的值是R1并且终端电阻器312的值是R2，那么差分阻抗将是2xRl并且共模Kjt 将是0.5xRl+R2。分析设备314可以代表任意會^分析差模信号的示波器。图4魏用于根据本发明一个示例性实施例的电磁耦合器的无部件终端 的示例性电子驢的方框图。电子體400旨在代表各种各样的传统电子體和 非传统电子装置、膝上型计算机、蜂窝电话、无线通信用户单元、个人数字助理 中的任意一种，或者电子，400旨在^^倒可，于本发明教导的电气装置。 根据所示的示例性实施例，电子，400可以包括处理器402、存储控制器404、 系统存储器406、输A/lf出控制器408、网乡雜制器410以及输A^出设备412 中的一种或多种，它们如图4戶/^那样进行耦合。电子^g 400可以包括位于部 件(差分对)之间的连接，所述部件包括具有如上所述的本发明实施例的无部件 终端的电磁耦合器。处理器402可以代表任意的各种各样的控制逻辑，包括但不限于微处理 器、可编禾Sf辑器件(PLD)、可编禾S^辑阵列(PLA)、专用集成电路(ASIC)、 微控制器等中的一种或多种，尽管本发明并不仅限于此。在一个实施例中，处理 器402是Inte膨兼容处理器。处理器402可以具有指令集，该指令集含有多个机器 级指令，这些指令集可以例如由应用,或操作系统调用。存储控制器404可以代表任意翻的芯片组或控制逻辑，它们将系统存 储器406与电子驢400的其它部件进行接口。在一个 例中，处理器402与 存储控制器404之间的连接可以是包括一个或多个差分对的高漱高频串fi^^各。 在另一个实施例中，存储控制器404可以并入到处理器402中，并脂分对可以 直接将处理器402与系统存储器406连接在一起。系统存储器406可以代表任意类型的用于存储数据和指令的存储器设备，这^ 和指令可能已经由处理器402 {顿棘)1顿由处理器402 {顿。典 型地，尽管本发明不局限于此，但是系统存储器406由动态随机存取存储器 (DRAM)构成。在一个实施例中，系统存储器406可以由Rambus DRAM (RDRAM)构成。在另一实施例中，系统存储器406可以由双倍繊速率同步 DRAM (DDRSDRAM)构成。输A4俞出(I/O)控制器408可以f^^任意类型的芯片组或控制逻辑， 微I/O设备412与电子驢400的其它部件进行接口。在一个实施例中，可以将 1/O控制器408称为南桥。在另一个实施例中，1/O控制器408可以遵守PCI特别 兴趣组在2003年4月15日发布的外围部件互连(PCI) Express 基础规范，修 订本l,0a。网雜制器410可以代表任意类型的允许电子装置400与其它电子體 (设备)进行通信的设备。在一个实施例中，网^ffi制器410可以遵守电气和电 子工程师协会(正EE) 802.1 lb标准(1999年9月16日批准，作为1999版本的 ANSMEEE标准802.11的补充)。在另一个实施例中，网纟維制器410可以是以太 网接口卡。输鳩出(I/O)设备412可以^^任意类型的设备、夕卜围设备或部件， 其向电^S 400 ,输A^处理电子装置400的输出。应该離，即使己经在前面的描述中阐述了本发明各种实施例的多种特 征和优点、以及本发明各种实施例的结构和功能的细节，但是该公开只是示例性 的。在一些情况下，仅针对某一个实施例详细描述了特定的子组件。然而，应该 意识到，可以将这样的子组件应用在本发明的其它实施例中。可以在由所述权利 要求所采用的术语泰逸的广阔一般意义的范围内对细节进行各种改变，特别皿 在本发明实施例的原理t内的部件结构和管理方面进行各种改变。己经公开了示例性实施例和最优模式，可以对所公开的实施例进行各种 修改和改变，同时使它们保持在由下列权利要求限定的本发明实施例的f跟范围 之内。
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权利要求
1、一种装置，包括形成差分对的第一信号线和第二信号线；第一电磁耦合器，其用于提供从所述第一信号线采样的电磁信号；以及第二电磁耦合器，其用于提供从所述第二信号线采样的电磁信号，其中所述第一电磁耦合器是远端短路的，并且其中所述第二电磁耦合器是远端开路的。
2、 如权利要求i所述的装置，其中戶;M第一信号线和戶;M第二信号线包括基 本匹配的长度和几何结构。
3、 如权禾瞎求1戶诚的體，其中戶脱信号线包括与戶腿电磁耦合器相同的金属层。
4、 如权禾腰求1戶诚的驢，其中戶脱信号线包括与戶腿电磁耦合器不同的金属层。
5、 如权禾腰求i戶腿的體，进一步包括探测接收器，戶;f^探测接收器用于 w舰第一电磁耦合器和臓第二电磁耦合器接舰端信号。
6、 如权利要求5戶腿的驢，进一步包括位于戶;f^探测接收器上的终端网络， 戶;M终端网络包括匹配的共模卩m和匹配的差分阻抗。
7、 如权利要求5戶腿的體，进一步包括探测接收器，戶腿探测接收器包括 等于2XR1的差分阻抗。
8、 如权利要求5戶脱的體，进一步包括探测接收器，戶脱探测接收器包括 等于0.5XR1+R2的共模阻抗。
9、 一种體，包括誠电路设备；差分信号对，其与所述集成电路设备耦合，所，分对包含第一信号线和第 二信号线；第一电磁耦合器，其用于J^共i^腿第一信号线采样的电磁信号；以及 第二电磁耦合器，其用于提供从戶舰第二信号线采样的电磁信号，其中所述 第一电磁耦合器^端开路的，并且其中所述第二电磁耦合器是远端短路的。
10、 如权利要求9戶舰的體，进一步包括探观赎收器，戶;M探测接收器用于iA^M第一电磁耦合器和第二电磁耦合離收近端信号。
11、 如权利要求9戶腿的體，其中戶腿第一电磁耦合器和戶;M第二电磁耦合器包括基本匹配的长度和几何结构。
12、 如权利要求9戶皿的，，其中所述信号线包括与戶皿电磁耦合器相同 的金属层。
13、 如权利要求9戶，的，，其中戶;M信号线包括与戶;M电磁耦合器不同 的金属层。
14、 如权利要求9戶腿的體，进一步包括终端网络，用于针对i^诚电磁 耦合離收的耦合信号进行卩鹏匹配。
15、 一种系统，包括 网離制器； 存储器；处理器；差分对，其与所述处理器和所述存储器耦合，所述差分对包含第一信号线和 第二信号线；第一电磁耦合器，其用于Jlf共^^^第一信号线采样的电磁信号；以及 第二电磁耦合器，其用于衝共从所述第二信号线采样的电磁信号，其中所述第一电磁耦合器是远端开路的，并且其中所述第二电磁耦合器^^端短路的。
16、 如权利要求15戶腿的系统，进一步包括探测接收器，戶脱探测接收器用 于AA^^—电磁耦合器和第二电磁耦合器接收近端信号。
17、 如权利要求15戶脱的系统，其中戶;im—电磁耦合器和戶腿第二电磁耦合器包括基本匹配的长度和几何结构。
18、 如权利要求15戶腿的系统，其中戶腿信号线包括与戶欣电磁耦合器相同 的金属层。
19、 如权利要求is所述的系统，其中戶;f^信号线包括与戶皿电磁耦合器不同的金属层。
20、 如权禾腰求15戶服的系统，进一步包括终端网络，用于针对从戶腐电磁 耦合器接收的耦合信号进行卩TO匹配。
全文摘要
描述了高速/高频差分信号传输使用的电磁耦合器的无部件终端。在一个实施例中，装置包括形成差分对的第一信号线和第二信号线；第一电磁耦合器，其用于提供从第一信号线采样的电磁信号；以及第二电磁耦合器，其用于提供从第二信号线采样的电磁信号，其中第一电磁耦合器是远端短路的，并且其中第二电磁耦合器是远端开路的。还描述了其它实施例并要求其权利。
文档编号G06F13/00GK101441606SQ20081017996
公开日2009年5月27日 申请日期2008年9月26日 优先权日2007年9月26日
发明者B·张, J·克里奇洛, L·泰特, T·威格, T·梁 申请人:英特尔公司