一種差分互連電路的製作方法
2023-05-08 02:38:11
專利名稱：一種差分互連電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種實現差分信號選擇的電容疊加電路，尤其涉及(通訊)領域中的差分管腳在不通的應用場合下與不同的器件連接的情況。
背景技術：
一般地電子系統尤其是通信系統，由許多晶片組成，各晶片間的互連有直流和交流兩種方式。直流方式適合同一信號格式的互連，而交流耦合適用面更寬支持異種信號格式的互連，能對信號格式起變換網絡的作用。一個晶片的同一管腳同時和多個晶片的不同管腳，即通常所講的一驅多的連接方式，在通信系統的設計是很常見的需求。由於速度低，信號完整性很容易達到要求，簡單而常用的方法是把這些管腳直接用銅導線互連。隨信號線上傳輸的信號速度的提升，為保證信號完整性，傳輸線的形式發生了變化，由單根線變成了相互耦合的差分線；對於一驅多的連接方式，速度限制在1G以下，並且要求輸入端的所有晶片同時焊接，少焊晶片引入的STUB(導線線頭)將大大裂化信號質量，影響信號正常傳輸，再高速率只能是點對點連接。晶片差分信號互連形式的這些限制，影響了電路互連的靈活性，導致滿足不了實際的需求。
由於差分信號線一般都是傳輸高速的信號，因此對於信號完整性的要求很嚴格，通常都是點對點連接的。但在一些特殊的情況下，會出現一個差分信號管腳上需要連接兩個晶片的不同管腳，作為在不同情況下靈活配置使用，這個時候就會出現信號線分叉的情況，因此對信號的質量影響很大。
發明內容
本發明的目的是為了克服了現有技術中的信號分叉影響信號完整性的缺點，解決現有技術中存在的無法將差分信號復用的問題。
本發明所述的差分互聯電路包括驅動電路網絡A、驅動電路網絡B、接收電路網絡C，交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4；所述驅動電路網絡A的輸出端分別串聯一組交流匹配貼片電容C1、C2，所述驅動電路網絡B的輸出端分別串聯一組交流匹配貼片電容C3、C4；所述貼片電容C1的另一端與所述貼片電容C3的另一端，所述貼片電容C2的另一端與所述貼片電容C4的另一端在電容焊盤上分別重疊焊接形成兩個輸出埠，所述兩個輸出埠與所述接收電路網絡C的兩個輸入端分別相連。
採用0603封裝的交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4，且焊盤為正方形。
如果驅動電路網絡B不能使用交流匹配的方式，採用特徵阻抗與交流匹配貼片電容C3、C4一致的R3、R3』替代所述的交流匹配貼片電容C3、C4在電路中使用和連接。
本發明所述的差分互聯電路還可以是包括接收電路網絡A』、接收電路網絡B』、驅動電路網絡C』，交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4；所述接收電路網絡A』的輸入端分別串聯一組交流匹配貼片電容C1、C2，所述接收電路網絡B』的輸入端分別串聯一組交流匹配貼片電容C3、C4；所述貼片電容C1的另一端與所述貼片電容C3的另一端，所述貼片電容C2的另一端與所述貼片電容C4的另一端在電容焊盤上分別重疊焊接形成兩個輸入埠，所述兩個輸如埠與所述驅動電路網絡C』的兩個輸出端分別相連。
採用0603封裝的交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4，且焊盤為正方形。
如果接收電路網絡B』不能使用交流匹配的方式，採用特徵阻抗與交流匹配貼片電容C3、C4一致的R3、R3』替代所述的交流匹配貼片電容C3、C4在電路中使用和連接。
採用本發明所述的電路，與現有技術相比，可以減少系統中單板的種類，節約成本，避免重複的開發。本發明把電容疊加方法引入到差分互連電路中，產生一新型差分電路互連形式，方便而廉價的滿足和解決各種電路需求。本發明提供的電容疊加差分互連電路，支持從低頻到高頻，沒有速度限制，更為重要的是支持不同信號格式的相互轉化。
圖1是差分線的交流匹配原理圖。
圖2是本發明所述的差分互聯電路二驅動一接收的原理圖。
圖3是本發明所述的差分互聯電路一驅動二接收的原理圖。
圖4a是本發明電容重疊焊接示意圖。
圖4b是本發明疊加電容與電路網絡的連接示意圖。
圖5是本發明一驅動二接收的實施例原理圖。
圖6是本發明二驅動一接收的實施例原理圖。
具體實施例方式
現有差分線的標準常用的有CML、PECL、LVPECL、LVDS等，在進行信號傳輸時，在信號線上要進行阻抗和電平匹配，常用的匹配方式有兩種交流匹配和直流匹配，如圖1交流匹配的原理圖，通過在驅動電路網絡和接收電路網絡之間連接由電容和電阻組成的交流匹配電路進行匹配。
在本發明使用交流匹配的方式進行驅動電路網絡和接收電路網絡的互聯。如圖2所示的差分互聯電路二驅動一接收的原理圖，該電路包括驅動電路網絡A、驅動電路網絡B、接收電路網絡C，交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4；所述驅動電路網絡A的輸出端分別串聯一組交流匹配貼片電容C1、C2，所述驅動電路網絡B的輸出端分別串聯一組交流匹配貼片電容C3、C4；所述貼片電容C1的另一端與所述貼片電容C3的另一端，所述貼片電容C2的另一端與所述貼片電容C4的另一端在電容焊盤上分別重疊焊接形成兩個輸出埠，所述兩個輸出埠與所述接收電路網絡C的兩個輸入端分別相連。
如圖3所示的差分互聯電路一驅動二接收的原理圖，該電路包括接收電路網絡A』、接收電路網絡B』、驅動電路網絡C』，交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4；所述接收電路網絡A』的輸入端分別串聯一組交流匹配貼片電容C1、C2，所述接收電路網絡B』的輸入端分別串聯一組交流匹配貼片電容C3、C4；所述貼片電容C1的另一端與所述貼片電容C3的另一端，所述貼片電容C2的另一端與所述貼片電容C4的另一端在電容焊盤上分別重疊焊接形成兩個輸入埠，所述兩個輸如埠與所述驅動電路網絡C』的兩個輸出端分別相連。
本發明所使用的電容一般貼片電容為0603封裝，焊盤為正方形，這樣在使用的過程中，只用將兩根復用信號的貼片電容焊盤的一端重疊即可，這樣即實現了信號的復用，又不影響信號的完整性。具體的焊接方式如圖4a所示。圖4b所示的疊加電容與電路網絡的連接示意圖，對於二驅動一接收互聯電路，網絡A是接收電路網絡，網絡B、C是驅動電路網絡；對於一驅動二接收互聯電路，網絡A是驅動電路網絡，網絡B、C是接收電路網絡。
下面結合附圖對技術方案的實施舉出兩個實際的應用實例實例一在進行單板設計時經常會遇到不能肯定最終使用哪家期間進行設計的情況，因為這涉及到晶片的供貨價格性能很多方面的因素，在這種情況下就需要在設計單板時將兩種器件的封裝都做上去，一般較複雜功能的晶片很難做到管腳級的兼容，這種情況下就需要使用本發明所述的方法解決信號的完整性問題。比如說一個SDH光板的例子，一個光模塊的信號時LVPECL電平的差分信號，在這裡存在兩種可選的SDHFRAME晶片，這個時候就需要使用本發明提出的方法，對信號進行處理，才能保證光模塊和SDH FRAME之間的信號的完整性。
實例二在實際設計中是使用了一個支持8個百兆口的PHY晶片，這個PHY晶片支持與光口和電口的相連，但管腳是同一組管腳，支持復用，通過一個模式選擇腳來實現。具體的原理示意圖見圖5、圖6。
在設計中，希望百兆板可以做成光口板也可以做成電口板，也就是說可以支持8個口都是百兆光口也可以支持8個口都是百兆電口。
但由於PHY晶片的接口是差分信號，則不能將信號線分叉與百兆光模塊和百兆電口變壓器相連接，於是就需要按照前面所述的交流匹配通過電容連接的方式實現復用。這樣就避免了信號線的分叉問題，保證了信號的完整性。
當該口做為電口使用時，就焊上與變壓器相連的電容，當用作光口時就焊上與光模塊相連的電容，這樣就保證了在不影響信號線質量的情況下實現了復用。
在使用中存在一定的特殊性就是PHY晶片與百兆變壓器相連時，不能使用交流匹配的方式，因此想了一個辦法在PHY晶片與變壓器之間串接一個與特徵阻抗一致的電阻，這樣既可以提高信號的質量，又可以替代上述方法中的電容，一舉兩得。
權利要求
1.一種差分互聯電路，其特徵在於，所述電路包括驅動電路網絡A、驅動電路網絡B、接收電路網絡C，交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4；所述驅動電路網絡A的輸出端分別串聯一組交流匹配貼片電容C1、C2，所述驅動電路網絡B的輸出端分別串聯一組交流匹配貼片電容C3、C4；所述貼片電容C1的另一端與所述貼片電容C3的另一端，所述貼片電容C2的另一端與所述貼片電容C4的另一端在電容焊盤上分別重疊焊接形成兩個輸出埠，所述兩個輸出埠與所述接收電路網絡C的兩個輸入端分別相連。
2.根據權利要求1所述的差分互聯電路，其特徵在於，採用0603封裝的交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4，且焊盤為正方形。
3.根據權利要求1或2所述的差分互聯電路，其特徵在於，如果驅動電路網絡B不能使用交流匹配的方式，採用特徵阻抗與交流匹配貼片電容C3、C4一致的R3、R3』替代所述的交流匹配貼片電容C3、C4在電路中使用和連接。
4.一種差分互聯電路，其特徵在於，所述電路包括接收電路網絡A』、接收電路網絡B』、驅動電路網絡C』，交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4；所述接收電路網絡A』的輸入端分別串聯一組交流匹配貼片電容C1、C2，所述接收電路網絡B』的輸入端分別串聯一組交流匹配貼片電容C3、C4；所述貼片電容C1的另一端與所述貼片電容C3的另一端，所述貼片電容C2的另一端與所述貼片電容C4的另一端在電容焊盤上分別重疊焊接形成兩個輸入埠，所述兩個輸如埠與所述驅動電路網絡C』的兩個輸出端分別相連。
5.根據權利要求4所述的差分互聯電路，其特徵在於，採用0603封裝的交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4，且焊盤為正方形。
6.根據權利要求4或5所述的差分互聯電路，其特徵在於，如果接收電路網絡B』不能使用交流匹配的方式，採用特徵阻抗與交流匹配貼片電容C3、C4一致的R3、R3』替代所述的交流匹配貼片電容C3、C4在電路中使用和連接。
全文摘要
本發明公開了差分互連電路，對於二驅動一接收的情況，電路包括驅動電路網絡A、B、接收電路網絡C，交流匹配貼片電容C1、C2、C3、C4；所述驅動電路網絡A的輸出端分別串聯一組交流匹配貼片電容C1、C2，所述驅動電路網絡B的輸出端分別串聯一組交流匹配貼片電容C3、C4；所述貼片電容C1的另一端與所述貼片電容C3的另一端，所述貼片電容C2的另一端與所述貼片電容C4的另一端在電容焊盤上分別重疊焊接形成兩個輸出埠，所述兩個輸出埠與所述接收電路網絡C的兩個輸入端分別相連。採用本發明可以減少系統中單板的種類，節約成本，避免重複的開發，並支持從低頻到高頻，沒有速度限制，還能支持不同信號格式的相互轉化。
文檔編號H04B1/04GK1545213SQ20031010358
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月11日 優先權日2003年11月11日
發明者王靜璇, 李明生 申請人:中興通訊股份有限公司