三线三级数字接口的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于三线数字接口的接收器、操作该三线数字接口的方法、包括该接收器的信令系统以及包括该信令系统的无线通信设备。
【背景技术】
[0002]射频集成电路(rad1frequency integrated circuit，RFIC)和基带集成电路(baseband integrated circuits，BBIC)之间的数字接口需要利用无线通信标准支持越来越高的数据速率，所述无线通信标准诸如为采用载波聚合的第三代合作伙伴计划(ThirdGenerat1n Partnership Project, 3GPP)长期演进(Long Term Evolut1n, LTE)标准。数字接口标准由移动行业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)联盟规定。在表示三个20MHz的频谱部分的聚合的LTE 20+20+20情况下，当前的MIPI DigRFV4草拟接口需要5.2GHz的时钟来发送数据，这使得实际实施很有挑战性。需要这些非常高的时钟速率，这是因为利用单一的差分线来发送时钟和数据。作为替选，三线接口在MIPI联盟的考虑中。该可替选的接口使用在三个线上发送的三级信号，导致用于数据编码的6个独特的状态，因此可以在一个数据发送周期中利用三个线发送理论上log2 (6)位?2.585位。如果迫使数据在每个数据发送周期改变状态，则5个独特的状态可以用来理论上传输数据的log2(5)位?2.322位，而从发送的信号的变化中还可以提取时钟信号。而且，通过允许数据在时钟信号的上升沿和下降沿二者之间改变，被称为双倍数据速率(Double DataRate, DDR)的技术，还可以使数据速率翻倍。然而，LTE载波聚合模式所需的高的位速率将用于时钟同步的锁相环的工作频率推进到在RFIC中并入的频率合成器所采用的相同范围中。这意味着，锁相环的功耗变得与RFIC频率合成器的功耗相当。而且，实现DigRF v4需要特定的射频(rad1 frequency，RF)设备建模以及甚至特定的RF设备(诸如变抗器)。另外，已知的三线数字接口需要每对线之间的非零电压差。
【发明内容】
[0003]根据第一方面，提供了一种用于三线数字接口的接收器，包括:
[0004]第一输入端子、第二输入端子和第三输入端子；
[0005]第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子、第四输出端子、第五输出端子和第六输出端子；
[0006]第一接合节点、第二接合节点和第三接合节点；
[0007]联接在所述第一输入端子与所述第一接合节点之间的第一电阻元件；
[0008]联接在所述第二输入端子与所述第二接合节点之间的第二电阻元件；
[0009]联接在所述第三输入端子与所述第三接合节点之间的第三电阻元件；
[0010]包括第一网络端子、第二网络端子与第三网络端子的网络，所述第一网络端子、所述第二网络端子与所述第三网络端子分别联接至所述第一接合节点、所述第二接合节点与所述第三接合节点，所述网络在所述第一网络端子、所述第二网络端子和所述第三网络端子的所有对之间具有基本上相同的阻抗；
[0011]第一比较器，所述第一比较器具有联接至所述第一输入端子的非反相输入端、联接至所述第二接合节点的反相输入端与联接至所述第一输出端子的输出端；
[0012]第二比较器，所述第二比较器具有联接至所述第一输入端子的非反相输入端、联接至所述第三接合节点的反相输入端与联接至所述第二输出端子的输出端；
[0013]第三比较器，所述第三比较器具有联接至所述第二输入端子的非反相输入端、联接至所述第三接合节点的反相输入端以及联接至所述第三输出端子的输出端；
[0014]第四比较器，所述第四比较器具有联接至所述第二输入端子的非反相输入端、联接至所述第一接合节点的反相输入端以及联接至所述第四输出端子的输出端；
[0015]第五比较器，所述第五比较器具有联接至所述第三输入端子的非反相输入端、联接至所述第一接合节点的反相输入端以及联接至所述第五输出端子的输出端；以及
[0016]第六比较器，所述第六比较器具有联接至所述第三输入端子的非反相输入端、联接至所述第二接合节点的反相输入端以及联接至所述第六输出端子的输出端。
[0017]所述接收器能够使在第一输入端子、第二输入端子和第三输入端子处的电压或电流的12个不同的状态(即，电压值或电流值的12个不同的排列)被接收和区分。因此，每一状态可以由很多位元表示，由此有助于高速数据传输或使得能够采用低时钟速度和长时段的数据符号。通常，高速数字接口可以需要接收器的输入阻抗与提供给接收器的输入端的电源阻抗之间的精确匹配，从而防止输入信号被反射。然而，通过实现低时钟速度和低符号速率，所公开的接收器能够放松精确匹配的要求，由此能够使得接收器的输入阻抗增大，使得接收器以较低的输入电流运作以及降低功耗。接收器还通过确保需要在接收器内检测的最小电压差较高来实现高的抗干扰能力。接收器被布置成检测电压差，因此避免产生电压基准(诸如在两个电源电压轨的中间)的需求，将这些电压与电压基准进行比较。这可以降低复杂度并提高可靠性。接收器能够利用三级输入电压来运作，其中，输入电压选自两个信令电压以及在这两个信令电压的中间的一个中间电压。在两个信令电压具有相同的幅度和相反的极性的情况下，该中间电压可以0。
[0018]该网络是三端子网络，具有第一网络端子、第二网络端子和第三网络端子，该第一网络端子、该第二网络端子和该第三网络端子分别联接至第一接合节点、第二接合节点和第三接合节点。该网络是电对称的，这意味着其第一网络端子、第二网络端子和第三网络端子的所有对之间的阻抗是基本上相同的。
[0019]在接收器的一个实施方式中，网络可以包括联接在所述第一网络端子和公共节点之间的第四电阻元件、联接在所述第二网络端子和公共节点之间的第五电阻元件、以及联接在所述第三网络端子和公共节点之间的第六电阻元件。网络的该结构在实现待用于第四电阻元件到第六电阻元件的电阻的低值方面是有利的，由此最小化集成电路的尺寸。在该实施方式中，包括第四电阻元件、第五电阻元件和第六电阻元件的网络可以描述为具有星形拓扑或星形结构。
[0020]利用这样的星形结构，所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件可以具有基本上相等的电阻，且所述第四电阻元件、所述第五电阻元件与所述第六电阻元件可以分别具有在所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的
0.33倍到1.67倍的范围中的基本上相等的电阻。该特征可以通过确保第一比较器到第六比较器中的每一比较器的非反相输入端和反相输入端之间的高的最小电压差来实现高抗干扰能力。
[0021]尤其，利用星形结构，所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件可以具有基本上相等的电阻，且所述第四电阻元件、所述第五电阻元件与所述第六电阻元件可以分别具有在大于所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的0.67倍到小于所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的范围中的基本上相等的电阻。该特征可以实现第一比较器到第六比较器中的每一比较器的非反相输入端和反相输入端之间的较高的最小电压。
[0022]更具体地，利用星形结构，所述第一电阻元件、所述第二电阻元件、所述第三电阻元件、所述第四电阻元件、所述第五电阻元件和所述第六电阻元件可以具有基本上相等的电阻。该特征实现低复杂度和小尺寸以及高抗干扰能力。
[0023]可替选地，利用星形结构，所述第一电阻元件、所述第二电阻元件、所述第三电阻元件可以具有基本上相等的电阻，且所述第四电阻元件、所述第五电阻元件与所述第六电阻元件可以分别具有为所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的三分之二倍的基本上相等的电阻。该特征实现高抗干扰能力且能够使第一比较器到第六比较器中的每一比较器的非反相输入端和反相输入端之间的最小电压对于第一比较器到第六比较器中的每一比较器而言是相同的。
[0024]在接收器的另一实施方式中，网络可以包括联接在所述第一网络端子与所述第二网络端子之间的第七电阻元件、联接在所述第二网络端子与所述第三网络端子之间的第八电阻元件以及联接在所述第三网络端子与所述第一网络端子之间的第九电阻元件。网络的该结构是有利的，这是因为其不需要公共节点，因此可以避免引入公共节点的寄生电容。在该实施方式中，包括第四电阻元件、第五电阻元件和第六电阻元件的网络可以被描述为具有三角形拓扑或三角形结构。
[0025]利用这样的三角形结构，所述第一电阻元件、所述第二电阻元件、所述第三电阻元件可以具有基本上相等的电阻，且所述第七电阻元件、所述第八电阻元件与所述第九电阻元件可以分别具有在等于所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻到所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的五倍的范围中的基本上相等的电阻。该特征可以通过确保第一比较器到第六比较器中的每一比较器的非反相输入端和反相输入端之间的高的最小电压差来实现高的抗干扰能力。
[0026]具体而言，利用三角形结构，所述第一电阻元件、所述第二电阻元件、所述第三电阻元件可以具有基本上相等的电阻，且所述第七电阻元件、所述第八电阻元件与所述第九电阻元件分别具有在大于所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的2倍到小于所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的3倍的范围中的基本上相等的电阻。该特征可以实现第一比较器到第六比较器中的每一比较器的非反相输入端和反相输入端之间的较高的最小电压。
[0027]更具体地，利用三角形结构，所述第一电阻元件、所述第二电阻元件、所述第三电阻元件可以具有基本上相等的电阻，且所述第七电阻元件、所述第八电阻元件与所述第九电阻元件可以分别具有为所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的3倍的基本上相等的电阻。该特征实现高抗干扰能力和低复杂度。
[0028]可替选地，利用三角形结构，所述第一电阻元件、所述第二电阻元件、所述第三电阻元件可以具有基本上相等的电阻，且所述第七电阻元件、所述第八电阻元件与所述第九电阻元件可以分别具有为所述第一电阻元件、所述第二电阻元件和所述第三电阻元件的电阻的2倍的基本上相等的电阻。该特征实现高抗干扰能力且能够使第一比较器到第六比较器中的每一比较器的非反相输入端和反相输入端之间的最小电压对于第一比较器到第六比较器中的每一比较器而言是相同的。
[0029]还提供了一种信令系统，其包括编码器、发送器、根据该第一方面的接收器、以及解码器。还提供了一种包括该信令系统的无线通信设备。
[0030]根据第二方面，提供了一种操作三线数字接口的方法，包括:
[0031]提供根据第一方面的接收器；
[0032]在所述第一输入端子、所述第二输入端子、和所述第三输入端子处建立电压；以及
[0033]根据所述电压，选择所述接收器的不同的输出状态。
[0034]该方法使用