[发明专利]共模电压控制

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生指示差分信号对的第一信号和第二信号中的共模电压的控制电压的共模控制电路及其方法，例如，本公开应用于模拟电子电路和数字电子电路。

背景技术

差模信号常用在电子电路中，这是因为与单端信号相比其抗扰度有所提高。在利用双极性电源的电路中，差分信号通常是互补的正信号和负信号，所述正信号和负信号是在不同的信号通路上发送的。信息表达为互补的信号之间的电压差。互补信号之和的额定值为零，但由于电路缺陷，可能形成非零之和，这可能导致将误差引入到该信息中。术语“共模电压”通常应用于所述互补信号之和的一半，该信号成分由所述互补信号共用。

在利用单极性电源的电路中，差分信号绕着一阈值以互补的方式变化，该阈值通常为电源电压的电压V_dd和零电压或接地电压之间的一半，即V_dd/2。信息类似地表达为互补信号之间的电压差，但在该情况下，互补信号之和的额定值为V_dd。距该额定值的偏差的一半通常称为共模电压。

因此，互补信号之和指示出共模电压的幅值。非零共模电压的存在可以降低模拟信号和数字信号的抗扰度。当互补信号中的共模电压为零时，两个信号将相对于一阈值同时改变极性，并且所述信号将具有相反的极性。取决于使用了双极电源还是单极电源，阈值可以是零电压或V_dd/2。如果所述信号中存在非零共模电压，则它们将在不同时刻改变极性，因此两个信号将在某时间段期间具有相同的极性。这种情形在相对于阈值而限幅的二进制数字信号中可能特别成问题，因为小偏差通过限幅而被放大至最大幅度。

补偿电路可以用在发送差分信号的装置中以调整差分信号来降低或消除共模电压。这样的调整可以基于共模电压的指示。因此，需要用于产生指示差分信号对中的共模信号的控制信号的电路和方法。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于产生指示差分信号对中的第一信号和第二信号中的共模信号的控制信号的共模控制电路，所述共模控制电路包括第一电荷控制部件，所述第一电荷控制部件用于根据所述第一信号和所述第二信号相对于阈值的极性来使施加到电容性元件的电荷变化，其中所述第一电荷控制部件可操作成响应于所述第一信号和所述第二信号都同时从所述第一信号和所述第二信号不同的极性切换极性而保持电荷流动的方向。

根据第二方面，提供了产生指示差分信号对中的第一信号和第二信号中的共模信号的控制信号的方法，所述方法包括根据所述第一信号和所述第二信号相对于阈值的极性来改变电容性元件上的电荷，响应于所述第一信号和所述第二信号都同时从所述第一信号和所述第二信号不同的极性切换极性而保持所述电荷的流动方向。

这样的共模控制电路和产生控制信号的方法实现低功耗。

所述第一电荷控制部件可操作成响应于所述第一信号和所述第二信号都同时从所述第一信号和所述第二信号不同的极性切换极性且所述电荷流动为零而保持所述电荷流动为零。相应地，所述方法可包括响应于所述第一信号和所述第二信号都同时从所述第一信号和所述第二信号不同的极性切换极性且所述电荷流动为零而保持所述电荷流动为零。因此，如果所述电容性元件在切换之前已充电到所需电压，该电压将被保持且不发生使电压变化而消耗功率。

所述共模控制电路可包括：

用于所述第一信号的第一控制输入；

用于所述第二信号的第二控制输入；

用于所述控制电压的控制输出；

其中，所述电容性元件包括第一电容性元件、第二电容性元件和第三电容性元件；

其中，所述第三电容性元件的第一端连接到所述控制输出，所述第三电容性元件的第二端连接到参考电压；以及

其中，所述第一电荷控制部件包括：

与非门，所述与非门具有连接到所述第一控制输入的第一输入、连接到所述第二控制输入的第二输入以及连接到所述第一电容性元件的第一端的输出，所述第一电容性元件的第二端连接到所述控制输出；以及

或非门，所述或非门具有连接到所述第一控制输入的第一输入、连接到所述第二控制输入的第二输入以及连接到所述第二电容性元件的第一端的输出，所述第二电容性元件的第二端连接到所述控制输出。

这使共模控制电路简单地实现。