专利名称：配备极性反向装置的转换设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转换设备，包括多个极化的输入/输出连接，用于在至少一个发射器和一个接收器之间传输极化的差分信号，这些输入/输出连接适合以下面的方式使极性反向，即所传输的差分信号相对于所述连接的极性是反向的。
本发明还涉及用于使用光学连接实现转换矩阵的交叉点的发射系统的自动开关。
本发明具有多种用途，特别是在采用光学连接的传输系统中。在用于高速交换信息包的应用中，特别有益。
由Philips Semiconductors构思的电路TZA3019的技术说明文件描述了开头段落中所提到的类型的转换设备。该设备包括用于在转换矩阵的输出端将极性反向的装置，使得根据所述矩阵的结构将在所述输出端提供的差分信号的极性反向。作为所涉及的应用的一种功能，所述矩阵的结构容许随着时间而变化。为了通过注重所传输的信号的极性来适应于所述变化，所述反向装置在其应用期间必须根据矩阵结构来重新程序化。在所述反向装置的应用期间重新程序化需要时间，这样做非常不方便，特别是在高速应用和数据包交换型应用中，在这些应用中，所述矩阵的结构变化很频繁。
发明概述本发明的一个目的是提供一种便利的转换设备，该转换设备对于给定的应用不必在其应用期间根据所述转换矩阵的结构变化重新将极性反向装置程序化。
为达此目的，提供了在本文开头段落中描述的类型的设备，包括与所述输入/输出连接有关的补偿装置，用于当所述连接存在极性反向时将所述输入/输出连接的极性反向。
本发明的这些和其它方面将在下面通过非限制性的举例，参考实施例加以描述。
附图简述
图1是表示根据本发明的设备中所用的一对差分信号的框图；图2表示在根据本发明的设备中极性范围的重要性，根据图2A和2B所示的不同结构分别使用2×2矩阵；图3是表示根据本发明的设备的实施例的框图，在图3A和3B中分别示出两种不同结构的转换矩阵；图4表示根据本发明的设备的一种实施例；图5表示用于图4所示设备中的极性反向装置的实施例。
发明详述在采用高速运行的集成电路的应用中，如光传输中，所传输的信号是差分型的。图1通过一对互补信号，即用D表示的差分信号的分量O和OQ，示出这样的信号。差分信号D的分量O和OQ通过两条导线同时传输。该信号的每个分量可以比作“0”或“1”型的一系列二进制数字数据。图1A示出一种利用NRZ型(不归零制)二进制编码的实例。在该实例中，对于分量O，电压3.3V和3.1V分别表示“1”和“0”，而对于分量OQ，则是相反的值。图1B示出差分信号D＝O-OQ的结果，在分别表示“1”和“0”的0.2V和-0.2V之间振荡。变化的差分信号的两个块之间必须与极性规则一致，以避免传输错误。
图2表示在使用具有两个输入I1和I2以及两个输出O1和O2以连接发射器22和接收器23的2×2转换矩阵的实例中极性范围的重要性。为了遵守在这些类型的应用中传输的称为RF(射频)信号的布线规则，如图2A和图2B所示，在连接I2和O2上不是总注重极性限制。在这些实例中，只关心纯粹随机的例子，来表示可能的情况。在连接I2和O2处的导线交叉表示极性反向。该极性反向可以在所速连接处用或不用物理交叉来实现。图中的交叉代表极性反向。图2示出2×2矩阵的特例以表示通过转换矩阵在发射器与接收器之间传输消息时极性的重要性。为简单起见，用2×2矩阵举例，但是，该同样的原理可以用于任意类型的矩阵。在图2所示例子中，转换矩阵有两种可能的结构。图2A示出第一种可能的结构，其中，输入I1连接到输出O1，输入I2连接到输出O2。图2B示出第二种可能的结构，其中，输入I1连接到输出O 2，输入I2连接到输出O1。每种结构中，都由发射器22发送同样的消息分别到输入I1和I2。根据图示结构，由于极性反向引起的传输错误，在输出O1和O2，接收器会收到不同的消息。
图2A中，消息“10110”从输入I1传到输出O1。在消息的路径上没有极性反向。接收到的消息“10110”总是正确的，因为它与所发送的消息一致。在图2A中，消息“00110”总是从输入I2发送到输出O2。在该消息的传输路径上有两次连续的极性反向。接收到的消息“10110”总是正确的，因为两次连续的反向实现了补偿。
图2B所示结构中，极性错误不再被补偿，接收到的消息是错误的。确实，输入I1指向输出O2，引起消息传输路径上的信号极性反向。对于指向输出O1的输入I2也一样。这样，接收到的信号与发射的信号二进制互补。因此接收到的消息读数就是错误的。
图3示出根据本发明的转换设备的一种实施例，用该转换设备可以在转换矩阵的输入或输出端的连接中补偿极性错误，而不管矩阵结构如何。为达此目的，本发明在输入和输出端提供了附加的极性补偿，实现了由于所选布线引起的极性反向。当在印刷电路上生成集成电路期间，连接的极性被反向时，这些补偿装置实现在矩阵的输入/或输出端的差分信号极性反向。图3A和3B示出两种利用根据本发明的设备的实例，通过输入I1、I2和输出O1、O2，2×2矩阵连接发射器电路IC1和接收器电路IC2。图3A所示实施例对应于图2A所示结构，其中输入I1和I2分别指向输出O1和O2。图3B代表另一个实例，对应于图2B所示结构，其中输入I1和I2分别指向输出O2和O1。由带有正号和负号的方块表示的极性补偿电路出现在转换矩阵的输入和输出端。这些补偿电路被极化，以实现在体现极性反向的输入和输出级的反向，所述反向用交叉导线表示，即图2A和2B中的输入I2和输出O2。
根据本发明的一种特别便利的变形，反向器由控制装置(未示出)控制，以使每个连接的极性根据所关心的应用，即根据连接的布线的应用而可以改变。一旦对某一应用给定了预定反向器的程序，在所述应用被使用期间，极性不再改变，而不管可以随时间改变的矩阵的结构如何。
图4示出根据本发明的设备的一种实施例，利用了一个n×n矩阵，包括n个输入，用I1-In表示，以及n个输出，用O1-On表示，每个输入和输出包括2个差分分量，用O和OQ表示。n×n矩阵的每个输入和输出连接到电路41，用于将以适当的方式被程序化的极性+/-反向，以反向所述连接的极性，所述连接表现出一种在这些连接的原理中固有的极性反向。
图5示出图4所示极性反向电路41的一种实施例。也可以采用其它电路。图5所示极性反向设备用于接收输入信号Vin，并提供作为Vin的映射或倒像的输出信号Vout。此处，Vin表示图4所示转换设备中的差分信号O或OQ的分量。极性转换设备包括两个分别由晶体管(T1、T2)和(T3、T4)组成的差分对，晶体管的导通由输入信号Vin控制。两个差分对(T1、T2)和(T3、T4)通过可切换电流源II1和II2极化，电流源II1和II2极化用于根据所选程序启动第一或第二差分对中的电流。提供控制装置(未示出)以根据电流源的应用控制其切换。电阻R0执行差分对中电流信息的电流/电压转换。当电流源II1被激发而II2关闭时，输出信号Vout是输入信号Vin的映射，当电流源II2被激发而II1关闭时，输出信号Vout是输入信号Vin的倒像。
权利要求
1.一种转换设备，包括多个极化的输入/输出连接，用于在至少一个发射器和一个接收器之间传输极化的差分信号对，这些输入/输出连接适合以下面的方式使极性反向，即所传输的差分信号相对于所述连接的极性是反向的，该设备的特征在于它包括与所述输入/输出连接有关的补偿装置，用于当所述连接存在极性反向时，将所述输入/输出连接的极性反向。
2.根据权利要求1的设备，其中所述补偿装置为可编程型，与所述输入/输出连接配合，将出现极性反向的每个输入/输出连接的极性反向。
3.根据权利要求2的设备，包括与可编程补偿装置有关的控制装置，用于根据通过所述连接传输的差分信号对的极性控制输入/输出连接的极性。
4.根据权利要求1-3任一项的设备，其中所述补偿装置包括两个差分对，通过一个开关并联连接到一个电流源。
5.根据权利要求1-4任一项的设备，用于结合在利用光学连接的传输系统的自动开关中，以实现转换矩阵的交叉点，所述差分信号对是光信号。
6.一种自动开关，用于利用光学连接的传输系统，以实现转换矩阵的交叉点，该自动开关包括根据权利要求1-5任一项的转换设备。
全文摘要
本发明涉及一种转换设备，包括与输入/输出连接相关的可编程补偿装置，用于当所述连接出现电路原理所固有的极性反向时，将输入/输出连接的极性反向。
文档编号H03F3/45GK1414797SQ0214712
公开日2003年4月30日 申请日期2002年10月22日 优先权日2001年10月25日
发明者L·圭劳德, P·勒克莱尔 申请人:皇家菲利浦电子有限公司