专利名称：：一种t1形成装置及形成方法
技术领域：
：本发明涉及集成电路领域，具体涉及一种带LBO及短路告警的Tl形成装置及形成方法。
背景技术：
：随着CMOS集成电路的广泛发展，集成电路芯片以越来越广泛的应用在通信系统中的领域，其中T1模版发送装置便是这其中的应用之一。在长距离的传输中，为了保证输出驱动信号能够有效的传输到不同的距离(0200米)并且传输波形满足ITU-TG703(11/2001)的要求，通常的Tl形成装置仅给出整体幅度调节以适应外部传输线长度变化引起的损失或过冲，但在外部条件比较恶劣的情况下(如电源电压较低，外部温度较低)调整后波形无法通过ITU-TG703标准，于是技术人员寻求另外的方式进行调整——采用脉冲调节方式。专利US6466627给出了一种脉冲调节的方式，增加BOOST结构调节，但是这种调节的方式精度不高而且需要增加额外的电感，这种需要特殊工艺的设计大大增高了芯片的成本。
发明内容本发明所要解决的技术问题在于，提供一种带LBO和短路告警的Tl形成装置及形成方法，使用该装置形成的Tl模板在外部条件异常苛刻的情况下下，仍可以通过标准模版要求。为达到上述目的，本发明提供的T1形成装置，包括一基准源模块，用于产生输入数模转换模块的基准电压和基准电流，一脉冲整形模块，用于根据用户对若干个寄存器的配置进行采样，并将每个寄存器的值转换为若干位加权码输入所述数模转换模块；一数模转换模块，用于根据所述基准源模块输入的基准电压和所述脉冲整形模块输入的加权码的权重分配得出一加权输出信号给LBO模块；一LBO模块，用于完成在指定频率处不同的衰减大小，并将衰减后的输出信号送入线驱动模块；一线驱动模块，用于根据所述脉冲整形模块输出的脉冲控制信号和所述LBO模块衰减后的输出信号改变最终的输出信号幅度。上述T1形成装置，还进一步包括一短路检测模块，用于检测所述线驱动模块的两个输出信号的短接电流，并根据设定的短路检测电流输出短路告警信号。上述T1形成装置，所述短路检测模块进一步包括一按比例复制电流模块，用于将被检测电流根据一定的比例关系复制后，输入电流比较器；一电流比较器，用于将检测到的所述线驱动模块的两个输出信号的短接电流，与一按比例复制的电流进行比较，并将比较结果输入给一计数器；一计数器，用于根据所述电流检测模块输出的比较结果，并在所述脉冲整形模块输出的控制信号交替使能时开始计数，当计数达到设定阈值时输出短路告警信号。上述T1形成装置，所述脉冲整形模块进一步包括一分频结构，用于通过分频产生脉冲波形；一译码器，用于将所述脉冲波形翻译成若干个单独的脉冲信号，并将该若干个单独的脉冲信号作为时钟对应若干个寄存器；一寄存器组，由用户根据需要配置若干个寄存器以产生若干位加权码对所述数模转换模块进行控制。上述T1形成装置，所述脉冲整形模块还进一步包括一去毛刺模块，用于对所述译码器翻译出的脉冲信号进行去毛刺处理，并将处理后的脉冲信号作为时钟对应每个寄存器。上述T1形成装置，所述LBO模块进一步包括两个级联低通滤波器，所述每级低通滤波器都包括一个电容C和一个电阻R组成的RC电路与一个差动高增益运算放大器，所述运算放大器的带宽大于所述RC电路的滤波特性。上述T1形成装置，所述线驱动模块进一歩包括两个驱动单元，其中每个驱动单元带一个开关网络和一个RC反馈电路，通过两个相反的脉冲使所述两个驱动单元交替工作。上述T1形成装置，所述线驱动模块还进一步包括一变压器，用于将所述驱动单元产生的电流环回。上述T1形成装置，所述寄存器为带高阻形式，每个寄存器间以线与的方式连接，当某一个寄存器触发后，其余的寄存器均处于高阻的状态直到下一个寄存器被触发。进一步的，本发明还提供了一种采用上述装置的T1形成方法，包括步骤一，通过一基准源模块产生基准电压和基准电流的步骤；步骤二，通过一脉冲整形模块由用户根据需要配置若干个寄存器的值进行采样，并由该脉冲整形模块将每个寄存器的值转换为若干位加权码输入所述数模转换模块的步骤；步骤三，根据所述基准电压和所述脉冲整形模块输入的加权码的权重分配得出一加权输出信号给一LBO模块；步骤四，通过所述LBO模块完成在制定频率处不同的衰减大小，并将衰减后的输出信号送入一线驱动模块；步骤五，通过所述线驱动模块，并根据所述脉冲整形模块输出的脉冲控制信号和所述LBO模块衰减后的输出信号改变最终的输出信号幅度。上述T1形成方法，其特征在于，还包括一短路检测步骤，用于检测所述线驱动模块的两个输出信号的短接电流，并根据设定的短路检测电流输出短路告警信号。与现有技术相比，本发明提出的Tl形成装置采用标准CMOS技术实现，它可以在一个bit周期内对脉冲信号进行若干次(为了保证调节精度采样次数>3)采样配置，从而满足在各种恶劣的条件下依然可以通过标准模版要求，为了便于用户扩展使用，本装置将需要配置寄存器开放给用户，使用户可以根据实际的需要最大限度的调节本装置。此外，本发明的T1形成装置还给出了短路告警设计和LBO(LineBuildOut)衰减设计，LBO的主要功能在于减少在长线传输中由于串扰引起的误码，根据T1.403和FCC68标准，LBO的可配衰减0db，-7.5db，-15db，-22.5db;短路告警设计不但能够使用户可以快速定位错误，同时对芯片起到了很好的保护作用，防止电流过大损坏系统。图1是本发明提出的T1形成装置结构示意框图；图2是ITUG703的输出模版要求示意图3是本发明提出的脉冲整形模块的具体结构示意图4是本发明提出的LBO模块结构示意框图5是本发明提出的LBO模块内部低通滤波器结构示意框图6是本发明提出的短路检测模块结构示意框图7是本发明提出的线驱动模块结构示意框图8是本发明提出的Tl形成方法流程图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明之目的、方案及功效，但并非作为对本发明所附权利要求保护范围的限制。图1为本发明Tl形成装置结构示意框图，参考图1，本发明的Tl形成装置主要包括一基准源模块10，一数模转换模块20，一脉冲整形模块30,—LBO模块40，一线驱动模块50和一短路检测模块60。其中短路检测模块60进一步包括一电流比较器601和一计数器模块602其中脉冲整形模块30和短路检测的计数器602为数字全定制设计，其他模块为模拟设计。参考图1进一步说明本发明Tl形成装置的主要工作原理如图l所示，基准源模块10产生一个基准电压Bias(其中图1所示的TS0、TS1、TS2是三个基准源产生电压的调节端，可以通过不同的配置来调节Bias的大小)，这个基准电压作为数模转换模块20的输入，同时这个数模转换模块20还有m+l个权重输入部分D。Dm，数模转换模块20根据基准电压的大小及权重的分配得到一个加权输出信号DAout，这个信号被送入LBO模块40，它的根据两个数字输入Ll和L2的配置，完成在指定频率处不同的衰减大小(Odb，-7.5db，-15db，-22.5db)，并将衰减后的输出结果送入线驱动模块50，线驱动模块50的输出是OUT1和OUT2，它们有较大的驱动能力。短路检测模块60将输出的电流以一定的比例复制出来，并送入短路检测模块60内的电流比较模块601内进行比较，当按比例被复制的电流比基准源模块10产生的7基准电流Currentref大，同时控制信号XTTIP和XTRING交替使能的情况下使能计数器模块602开始计数，当计数到一定程度时产生告警信号Short。其中XTTIP和XTRING是线驱动模块50工作的控制信号，由脉冲整形模块30给出。脉冲整形模块30的主要输入信号包括数据信号Trans—tpd，Trans一tnd，时钟信号CLK和2"个用户配置寄存器。D。Dm是根据TransJpd，Trans—tnd两个信号通过CLK进行同步后参照ITUG703标准(如图2)设计的，其中m+1是每个寄存器位宽，主要功能是根据用户对2n个寄存器的配置进行采样，将每个寄存器的值转化为m+1位加权码DQDm，从而改变线驱动模块50的输入信号大小，进而改变最终OUT1和OUT2信号的幅度。除上述说明的信号外，图1中，CurrentBias是线驱动模块50的偏置信号，HIGHZ是线驱动模块50高阻使能信号。用户配置寄存器不局限于2n个，它可以扩展为x个，其中x为大于等于5的正整数(为保证T1模板精度)，对应需要改变的是分频结构301、译码器302、去毛刺303部分。下面结合附图进一步说明本发明所述的Tl形成装置的具体实施例方式(1)基准源模块10设计，包括基准电压的设计(Bias)和基准电流设计(Currentref)。该基准源的设计为现有技术，本实施例中不再给出具体的实现方式，仅给出本实施例设计的结果Bias电压2.6V，Currentref电流为120uA。(2)数模转换模块20设计。本实施例采用电压型数模转换模块设计，n=4、m=5，根据线驱动模块50和ITUG703标准的要求对数模转换的输出电压进行设计。由基准源模块10给出的Bias可以确定这个数模转换模块20的基准电压，并将这个基准电压定义为"满幅"；数模转换模块20的6个权重输入(由高到低)D5D0给出了共64种配置方式，其中每级最小的电压增益为40mV，共有64(0~63)个级别电压输出。我们可以根据ITUG703标准中时序方向上不同的幅度要求进行输出，具体的形状可参考图2。(3)脉冲整形模块30是本设计的核心组成部分之一，具体结构请参见图3。它主要包括分频结构301，译码器302，去毛刺结构303和寄存器组304。由分频模块301产生脉冲波型送入译码器302，根据具体设计的需要得到一定规则的编码，再通过去毛刺模块303去除毛刺，将结果送入寄存器组304，并根据编码寄存器组产生D5D0对数模转换模块20进行控制。本发明中提出的脉冲整形模块20采用16个脉冲采样设计，即在一个Tlbit周期内(648ns)，将其分为16等分，每个脉冲时间为40.5ns，图3中给出采用4个D触发器进行分频的分频结构，将分频后的结果经过译码器翻译成单独的脉冲信号，为了避免由于组合逻辑导致的建立和保持问题，需要去毛刺结构进行处理，将处理后的16个信号作为时钟对应16个用户寄存器(带高阻形式)的时钟，所有的寄存器(带高阻形式)均为6位并且以线与的方式连接，当某一个寄存器(带高阻形式)触发后其余的寄存器(带高阻形式)均处于高阻的状态直到下一个寄存器被触发，这样就可以连续的将寄存器组的各个寄存器配置送入数模转换模块20内进行加权输出。在这里我们推荐T1的配置是采用下表中给出的方式实现。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>(4)LBO模块40的设计。设计指标为在772k信号频率下使该LBO模块40根据不同的配置实现下面的衰减Odb，-7.5db，-15db，-22.5db方式。根据这个特点采用了图4的设计结构，两级低通滤波器1和2级联，并通过两个单刀双掷开关结构和两个模拟多路开关Sell和Sel2(二选一)结构来实现。每级低通滤波器采用RC电路和一个差动高增益运算放大器(带宽远大于RC滤波特性)，如图5所示，信号经过低通滤波后被送入下一级处理，其中单独使用每级低通滤波器在772kHz处带宽均-7.5db。(5)短路检测模块60的设计。图6给出了本发明中短路检测模块60的设计，该电流检测模块60主要包括三个部分，第一是按比例复制电流模块601，将被检测电流根据一定的比例关系复制，然后送入电流比较器602，将比较的结果送入计数器603，当计数器503使能时，对比较结果进行计数，当达到计数的阈值，给出short信号。在设计中首先定义我们要设计需要确认的短路检测电流，考虑到目前主流产品的影响，本实例中短路检测电流暂定为120mA。这里的短路检测仅包括线驱动模块50输出的OUT1和OUT2两个信号短接，不检测其中任何一个与电源或者地或者两者均与电源或者地相连接的情况。通过按比例复制电流，暂定本实施例为1/100电流，即Currentref为1.2mA即可完成比较作用，需要注意的是比例越大复制结果越不准确，在精度要求方面需要斟酌。比较后的结果和使能信号一起加在计数器上，当计数器计数达到阈值的情况下给出Short信号，Short信号会反馈给另外的一个处理模块并将线驱动模块50置高阻。(6)线驱动模块的设计，请参考图7。该模块的主要功能就是驱动功能，有较大的电流驱动能力和精密的幅度控制，该线驱动模块50主要包括两个驱动单元500和500'，两组开关网络502和502'，两组RC的反馈结构504和504'。其中驱动单元500和500'提供较大的驱动，RC反馈结构504和504'可以控制该线驱动器的增益和稳定性，开关网络502和502'可以使最终在变压器505次级得到正或者负向的脉冲。两个相反的脉冲(invertpulse)使两个驱动单元500和500'交替工作，LBO的输出信号根据两个相反的脉冲指示交替输入给两个驱动单元500和500'，最终借助外部的变压器505将电流环回，负载电阻R400Q。参考图8，本发明还进一步提供了一种采用上述装置的Tl形成方法，包括步骤S801，通过一基准源模块产生基准电压和基准电流；步骤S802，通过一脉冲整形模块由用户根据需要配置若干个寄存器的值进行采样，并由该脉冲整形模块将每个寄存器的值转换为若干位加权码输入所述数模转换模块；步骤S803，根据所述基准电压和所述脉冲整形模块输入的加权码的权重分配得出一加权输出信号给一LBO模块；步骤S804，通过所述LBO模块完成在制定频率处不同的衰减大小，并将衰减后的输出信号送入一线驱动模块；步骤S805，通过所述线驱动模块，并根据所述脉冲整形模块输出的脉冲控制信号和所述LBO模块衰减后的输出信号改变最终的输出信号幅度；步骤S806，检测所述线驱动模块的两个输出信号的短接电流，并根据设定的短路检测电流输出短路告警信号。综上，本发明的T1形成装置的主要特点是用户可以根据需要配置若干个个寄存器的值从而改变局部输出波形的形状满足ITUG703标准的要求；在外部条件(包括电源电压变化以及温度和工艺的漂移)异常苛刻的情况下，可以通过配置全局基准源实现补偿。LBO的主要功能是减少在长线传输中由于串扰引起的误码；短路告警设计不但能够使用户可以快速定位错误，同时对芯片起到了很好的保护作用，防止电流过大损坏系统。虽然本发明己以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。权利要求1、一种T1形成装置，其特征在于，包括一基准源模块，用于产生输入数模转换模块的基准电压和基准电流；一脉冲整形模块，用于根据用户对若干个寄存器的配置进行采样，并将每个寄存器的值转换为若干位加权码输入所述数模转换模块；一数模转换模块，用于根据所述基准源模块输入的基准电压和所述脉冲整形模块输入的加权码的权重分配得出一加权输出信号给LBO模块；一LBO模块，用于完成在指定频率处不同的衰减大小，并将衰减后的输出信号送入线驱动模块；一线驱动模块，用于根据所述脉冲整形模块输出的脉冲控制信号和所述LBO模块衰减后的输出信号改变最终的输出信号幅度。2、根据权利要求1所述的T1形成装置，其特征在于，还进一步包括一短路检测模块，用于检测所述线驱动模块的两个输出信号的短接电流，并根据设定的短路检测电流输出短路告警信号。3、根据权利要求2所述的T1形成装置，其特征在于，所述短路检测模块进一歩包括一按比例复制电流模块，用于将被检测电流根据一定的比例关系复制后，输入电流比较器；一电流比较器，用于将检测到的所述线驱动模块的两个输出信号的短接电流，与一按比例复制的电流进行比较，并将比较结果输入给一计数器；一计数器，用于根据所述电流检测模块输出的比较结果，并在所述脉冲整形模块输出的控制信号交替使能时开始计数，当计数达到设定阈值时输出短路告警信号。4、根据权利要求1所述的T1形成装置，其特征在于，所述脉冲整形模块进一歩包括一分频结构，用于通过分频产生脉冲波形；一译码器，用于将所述脉冲波形翻译成若干个单独的脉冲信号，并将该若干个单独的脉冲信号作为时钟对应若干个寄存器；一寄存器组，由用户根据需要配置若干个寄存器以产生若干位加权码对所述数模转换模块进行控制。5、根据权利要求4所述的T1形成装置，其特征在于，所述脉冲整形模块还进一步包括一去毛刺模块，用于对所述译码器翻译出的脉冲信号进行去毛刺处理，并将处理后的脉冲信号作为时钟对应每个寄存器。6、根据权利要求1所述的T1形成装置，其特征在于，所述LBO模块进一步包括两个级联低通滤波器，所述每级低通滤波器都包括一个电容C和一个电阻R组成的RC电路与一个差动高增益运算放大器，所述运算放大器的带宽大于所述RC电路的滤波特性。7、根据权利要求1所述的Tl形成装置，其特征在于，所述线驱动模块进一步包括两个驱动单元，其中每个驱动单元带一个开关网络和一个RC反馈电路，通过两个相反的脉冲使所述两个驱动单元交替工作。8、根据权利要求7所述的T1形成装置，其特征在于，所述线驱动模块还进一步包括一变压器，用于将所述驱动单元产生的电流环回。9、根据权利要求4所述的T1形成装置，其特征在于，所述寄存器为带高阻形式，每个寄存器间以线与的方式连接，当某一个寄存器触发后，其余的寄存器均处于高阻的状态直到下一个寄存器被触发。10、一种采用上述权利要求19中任一项所述装置的Tl形成方法，其特征在于，包括步骤一，通过一基准源模块产生基准电压和基准电流的步骤；步骤二，通过一脉冲整形模块由用户根据需要配置若干个寄存器的值进行采样，并由该脉冲整形模块将每个寄存器的值转换为若干位加权码输入所述数模转换模块的步骤；步骤三，根据所述基准电压和所述脉冲整形模块输入的加权码的权重分配得出一加权输出信号给一LBO模块；步骤四，通过所述LBO模块完成在制定频率处不同的衰减大小，并将衰减后的输出信号送入一线驱动模块；步骤五，通过所述线驱动模块，并根据所述脉冲整形模块输出的脉冲控制信号和所述LBO模块衰减后的输出信号改变最终的输出信号幅度。11、根据权利要求10所述的T1形成方法，其特征在于，还包括一短路检测步骤，用于检测所述线驱动模块的两个输出信号的短接电流，并根据设定的短路检测电流输出短路告警信号。全文摘要本发明公开了一种T1形成装置及形成方法，该装置包括一基准源模块，用于产生输入数模转换模块的基准电压和基准电流；一脉冲整形模块，用于根据用户对若干个寄存器的配置进行采样，并将每个寄存器的值转换为若干位加权码输入所述数模转换模块；一数模转换模块，用于根据所述基准源模块输入的基准电压和所述脉冲整形模块输入的加权码的权重分配得出一加权输出信号给LBO模块；一LBO模块，用于完成在指定频率处不同的衰减大小，并将衰减后的输出信号送入线驱动模块；一线驱动模块，用于根据所述脉冲整形模块输出的脉冲控制信号和所述LBO模块衰减后的输出信号改变最终的输出信号幅度。文档编号H04L25/02GK101527694SQ20081010128公开日2009年9月9日申请日期2008年3月3日优先权日2008年3月3日发明者洋王申请人:中兴通讯股份有限公司