专利名称：：用于高速数字传送的低电压差分信号驱动器的制作方法
技术领域：
：本发明总体上涉及信号通信，更具体地涉及用于高速数字传送的低电压差分信号(LVDS)驱动器。
背景技术：
：对于高速数字传送，存在多种互补金属氧化物半导体(CMOS)驱动器结构。CMOS驱动器结构难以满足在单个驱动器中需要大输出振幅摆动和高速度的标准。很大的内部电容性负载造成这一困难，此外还导致了很大的回程损耗。
发明内容根据本发明，可以减轻或消除与在单个驱动器中提供低传送速度的大输出电压摆动和高传送速度的较低输出电压摆动的现有技术相关联的缺点和问题。根据本发明的一个实施例，一种低电压差分信号(LVDS)驱动器包括至少两个可以进行操作以对信号进行驱动的可编程指部(fmger)和至少两个前置驱动器(pre-driver)。各个前置驱动器与一个可编程指部相关联，并且可以进行操作以使能或禁用相关联的可编程指部。使能的可编程指部对信号进行驱动并有助于形成驱动器的电容性负载，禁用的可编程指部不对信号进行驱动并且无助于形成驱动器的电容性负载。本发明的特定实施例可以提供一个或更多个技术优点。一个实施例的技术优点包括支持在单个驱动器中需要大输出振幅摆动和高速数据速率的标准。例如，单个LVDS驱动器支持按低传送速度的大输出电压摆动，并且支持按高传送速度的较低输出电压摆动。另一实施例的另一技术优点包括基于应用的需要，对该应用使用经选择数量的可编程指部。对应用而构造适当数量的可编程指部可以节省能量。调节在应用中使用的可编程指部的数量也可以改善回程损耗。本发明的特定实施例可以完全不包括上述技术优点，或者包括上述技术优点中的一些或全部。根据本文包括的附图、说明书和权利要求书，本领域技术人员可以容易地明白一个或更多个其他技术优点。为了更全面地理解本发明及其特征和优点，现在结合附图进行以下描述，在附图中图1例示在具有用于高速数字传送的LVDS驱动器的大规模集成的集成电路之间进行数字传送的网络元素的一个实施例；图2例示用于提供大输出电压摆动和高速数字传送的LVDS驱动器的框图；以及图3例示LVDS驱动器的电路级图的实施例。具体实施例方式通过参照附图的图1至图3来最佳地理解本发明的实施例及其优点，对各图中相似和对应的部件使用相似的标号。图1例示在具有用于高速数字传送的LVDS驱动器28的大规模集成(LSI)集成电路(IC)12之间进行数字传送的网络元件10的一个实施例。在示出的实施例中，网络元件10包括多个LSIIC12。LSIIC12包括由互连件16连接的接收器14和LVDS驱动器28。接收器14接收来自LVDS驱动器28的分组。接收器14可以包括任何适当的接收器。提到的分组可以包括分组、数据报、帧或其他数据单位。LVDS驱动器28对差分信号进行驱动以从LSIIC12进行高速数字传送。互连件16有助于在LVDS驱动器28与接收器14之间传送分组。互连件16可以包括任何适当的元件，例如线缆或印刷电路板轨线。应注意，尽管将LVDS驱动器28例示为用于网络元件10的LSIIC12中，但是本发明的实施例可以用于任何适当网络中的任何适当网络元件，或者用于需要数字信号传送的任何其他适当的应用。图2例示用于提供大输出电压摆动和高速数字传送的LVDS驱动器28的框图。常规的驱动器架构具有大的内部电容性负载。大的内部电容性负载导致难以满足需要较低传送速度的大输出电压摆动和较高传送速度处的较低输出电压摆动的标准。在例示的实施例中，LVDS驱动器28包括前置驱动器30和可编程指部32，并接收IN1、M、IN2和丽。可编程指部32可以与前置驱动器30相关联。例如，前置驱动器30a与可编程指部32a相关联，前置驱动器30b与可编程指部32b相关联。前置驱动器30控制相关联的可编程指部32的操作。可以选择性地将可编程指部32接合到LVDS驱动器28或者从LVDS驱动器28脱离。因此，可以使用接合的可编程指部32的数量来控制LVDS驱动器28提供的总电容性负载和最大电压摆动(这是因为各个可编程指部32都对电容性负载和最大电压摆动二者起作用)。例如，在需要的输出电压摆动较低但是对电容性负载更加敏感的高速传送期间，可以使能较少数量的可编程指部32，以降低总的电容性负载。例如，在每秒10.4吉比特(Gigabit)时，对于单端电路的输出振幅是300mV，对于差分电路是600mV。另一方面，在需要的输出电压摆动较高但是对电容性负载较不敏感的低速传送期间，可以使能较大数量的可编程指部32。例如，在每秒3.125吉比特时，对于单端电路的输出振幅是600mV，对于差分电路是1200mV。仅仅作为示例，LVDS驱动器28可以包括5个可编程指部32，不同的应用可能需要不同数量的可编程指部32的操作。与需要的可编程指部32相关联的各个前置驱动器30使能相关联的可编程指部32，其余的前置驱动器30禁用其相关联可编程指部32。例如，在特定的示例性实施例中，对于10G(每秒10吉比特)操作可以接通两个可编程指部32，对于3G操作(每秒3吉比特)可以接通多至5个可编程指部32。LVDS驱动器28对于任何适当的应用可以按任何适当的传送速度进行操作。图3例示LVDS驱动器28的电路级图的实施例。在例示的实施例中，LVDS驱动器28包括前置驱动器逻辑电路(logic)40和晶体管42。前置驱动器逻辑电路40可以包括任何适当的部件。在例示的实施例中，各个前置驱动器30包括前置驱动器逻辑电路40。可编程指部32包括晶体管42。在例示的实施例中，可编程指部32包括如晶体管42a、42c、42e和42g所例示的p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOS晶体管)、以及如晶体管42b、42d、42f和42h所例示的n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOS晶体管)。在例示的实施例中，晶体管42a和42c连接到直流(DC)电压源(VDD)并用作源(source)型电流源。晶体管42b和42d连接到电压电源(Vss)并用作阱(sink)型电流源。作为另一示例，可以实现共发共基电流反射镜(cascodecurrentmirror)以形成电流源。晶体管42e、42f、42g禾M2h用作互补开关。可以通过各个可编程指部32的相关联前置驱动器30根据应用来完全使能或禁用各个可编程指部32。按PD向前置驱动器30提供信号使得前置驱动器30可以控制并使能可编程指部32。当使能了选择的可编程指部32a时，Y,和Z,与A!相同，Y2和Z2与A2相同。如下表所示，A,和A2的值确定了Y,、Z,、Y2和Z2的值。当禁用选择的可编程指部32a时，Y,和Y2具有等于Vdd的信，Z,和Z2具有等于Vss的值。下表示出了逻辑函数<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>当pd具有零的逻辑值时，使能可编程指部32。作为另一种选择，当Pd具有1的逻辑值时，无论输入信号A和A2如何都禁用可编程指部32。当进行使能和禁用时上述逻辑表适用于可编程指部32b。当禁用可编程指部32时，可编程指部32中的部件无助于形成输出节点OUT、巧5处的任何内部电容性负载。输出电压摆动取决于由有效可编程指部32添加的总电流、输出节点处的负载以及开关PMOS和NMOS负载路径。在工作时，当确定使能哪个可编程指部32以及禁用哪个可编程指部32时，前置驱动器30使能和禁用可编程指部32。使能或禁用任何适当数量的可编程指部32以满足应用的需要。在前置驱动器30上按PD提供输入，这使得可以控制相关联的可编程指部32。如上所述，当Pd-1吋，禁用可编程指部32，并且Y^Y2-Vdd，Z^Z2-Vss。作为另一示例，当PD=0并且输入信号A!和A2具有0或1的逻辑值时，使能可编程指部32，并且Y,,Z产ApY2，Z2=A2。基于使能和禁用的可编程指部32的结构，应用相应地进行。可以改变使能和禁用的可编程指部32的结构以适合于另一应用。在一实施例中，使能和禁用的可编程指部32的总数为至少两个可编程指部32。虽然按几个实施例描述了本发明，但是对本领域技术人员给出了无数的变化、变型、替换、变换和修改的启示，本发明旨在包括落入所附权利要求书的范围之内的这些变化、变型、替换、变换和修改。权利要求1、一种低电压差分信号驱动器，该低电压差分信号驱动器包括至少两个可以进行操作以对信号进行驱动的可编程指部；和至少两个前置驱动器，各个前置驱动器与一个可编程指部相关联，并且可以进行操作以使能或禁用相关联的可编程指部，使能的可编程指部对信号进行驱动并且有助于形成所述低电压差分信号驱动器的电容性负载，禁用的可编程指部不对信号进行驱动并且无助于形成所述低电压差分信号驱动器的电容性负载。2、根据权利要求1所述的低电压差分信号驱动器，其中，所述至少两个前置驱动器各自包括前置驱动器逻辑电路。3、根据权利要求1所述的低电压差分信号驱动器，其中，所述至少两个可编程指部各自包括多个晶体管，所述多个晶体管包括多个p沟道金属氧化物场效应晶体管和多个n沟道金属氧化物场效应晶体管。4、根据权利要求l所述的低电压差分信号驱动器，该低电压差分信号驱动器包括5个可编程指部，其中只使能2个可编程指部以便于对信号的高速传送，其中所述低电压差分信号驱动器具有低的输出电压摆动。5、根据权利要求4所述的低电压差分信号驱动器，其中，所述高速传送大于或等于约每秒10吉比特，并且，差分电路的所述低输出电压摆动小于或等于约600mV,单端电路的所述低输出电压摆动小于或等于约300mV。6、根据权利要求1所述的低电压差分信号驱动器，该低电压差分信号驱动器包括5个可编程指部，其中使能全部的5个可编程指部以便于对信号的低速传送，其中所述低电压差分信号驱动器具有高的输出电压摆动。7、根据权利要求6所述的低电压差分信号驱动器，其中，所述低速传送小于或等于约每秒3吉比特，并且，差分电路的所述高输出电压摆动大于或等于约1200mV，单端电路的所述高输出电压摆动大于或等于约600mV。8、一种低电压差分信号的驱动方法，该驱动方法包括选择性地使能低电压差分信号驱动器的一个或更多个可编程指部的步骤，各个可编程指部可以进行操作以对信号进行驱动，使能的可编程指部对信号进行驱动并且有助于形成所述低电压差分信号驱动器的电容性负载，禁用的可编程指部不对信号进行驱动并且无助于形成所述低电压差分信号驱动器的电容性负载。9、根据权利要求8所述的驱动方法，其中，选择性地使能一个或更多个可编程指部的步骤包括接收所述低电压差分信号驱动器的Pd的信号的步骤。10、根据权利要求8所述的驱动方法，其中，选择性地使能一个或更多个可编程指部的步骤包括接收逻辑值为0或1的输入的步骤。11、根据权利要求8所述的驱动方法，其中，选择性地使能一个或更多个可编程指部的步骤包括以下步骤使能2个可编程指部，以便于对信号的高速传送；以及具有低的输出电压摆动。12、根据权利要求ll所述的驱动方法，其中，所述高速传送大于或等于约每秒10吉比特，并且，差分电路的所述低输出电压摆动小于或等于约600mV，单端电路的所述低输出电压摆动小于或等于约300mV。13、根据权利要求8所述的驱动方法，其中，选择性地使能一个或更多个可编程指部的步骤包括以下步骤使能5个可编程指部，以便于对信号的低速传送；以及具有高的输出电压摆动。14、根据权利要求13所述的驱动方法，其中，所述低速传送小于或等于约每秒3吉比特，并且，差分电路的所述高输出电压摆动大于或等于约1200mV，单端电路的所述高输出电压摆动大于或等于约600mV。15、一种低电压差分信号的驱动系统，该驱动系统包括-用于对信号进行驱动的装置；以及用于选择性地使能低电压差分信号驱动器的一个或更多个驱动装置的装置，使能的驱动装置对信号进行驱动并且有助于形成所述低电压差分信号驱动器的电容性负载，禁用的驱动装置不对信号进行驱动并且无助于形成所述低电压差分信号驱动器的电容性负载。16、根据权利要求15所述的驱动系统，该驱动系统还包括用于接收所述低电压差分信号驱动器的PD的信号的装置。17、根据权利要求15所述的驱动系统，该驱动系统还包括用于接收逻辑值为0或1的输入的装置。18、根据权利要求15所述的驱动系统，该驱动系统还包括用于按高速对信号进行驱动的装置；以及用于具有低输出电压摆动的装置。19、根据权利要求15所述的驱动系统，该驱动系统还包括.-用于按低速对信号进行驱动的装置；以及用于具有高输出电压摆动的装置。全文摘要本发明提供用于高速数字传送的低电压差分信号驱动器。该低电压差分信号驱动器包括至少两个可以进行操作以对信号进行驱动的可编程指部、以及至少两个前置驱动器。各个前置驱动器与一个或更多个可编程指部相关联，并且可以进行操作以使能或禁用相关联的一个或更多个可编程指部。使能的可编程指部对信号进行驱动并且有助于形成驱动器的电容性负载，禁用的可编程指部不对信号进行驱动并且无助于形成驱动器的电容性负载。文档编号H03K19/00GK101106373SQ20071010546公开日2008年1月16日申请日期2007年5月31日优先权日2006年6月1日发明者姜涧虹,小柳洋一申请人:富士通株式会社