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申请/专利权人：芯动微电子科技(珠海)有限公司

摘要：本发明公开一种转换装置。所述装置包括：第一开关单元，用于接收外部输入的差分信号对的交流部分，以及根据所述差分信号对的交流部分输出全摆幅信号对；第二开关单元，用于输出开关信号；上限单元，根据所述开关信号配置所述全摆幅信号对的上限波幅；下限单元，根据所述开关信号配置所述全摆幅信号对的下限波幅。本发明能够将差分信号对转换为全摆幅的CMOS信号对。

主权项：1.一种转换装置，其特征在于，包括第一隔离单元、第二隔离单元、第一开关单元、第二开关单元、上限单元和下限单元；所述第一隔离单元用于接收外部输入的差分信号对的第一单端信号，以及隔离所述第一单端信号的直流部分，输出第一交流信号；所述第二隔离单元用于接收外部输入的差分信号对的第二单端信号，以及隔离所述第二单端信号的直流部分，输出第二交流信号；所述第一开关单元包括第一开关电路和第二开关电路；所述第一开关电路包括第一正向开关管及第一反向开关管，所述第一正向开关管的输入端与所述第一反向开关管的输出端耦接，所述第一正向开关管及所述第一反向开关管的控制端均用于输入所述差分信号对的第一交流信号；所述第二开关电路包括第二正向开关管及第二反向开关管，所述第二正向开关管的输入端与所述第二反向开关管的输出端耦接，所述第二正向开关管及所述第二反向开关管的控制端均用于输入所述差分信号对的第二交流信号；所述第一反向开关管及所述第二反向开关管的输入端耦接所述上限单元；所述第一正向开关管及所述第二正向开关管的输出端耦接所述下限单元；所述第一正向开关管的输入端及所述第一反向开关的输出端之间被配置有第一输出节点，所述第一输出节点用于输出全摆幅信号对的第一摆幅信号；所述第二正向开关管的输入端及所述第二反向开关的输出端之间被配置有第二输出节点，所述第二输出节点用于输出全摆幅信号对的第二摆幅信号；所述第二开关单元用于采集所述差分信号对，以及根据所述差分信号对的均值输出开关信号；所述上限单元用于根据所述开关信号配置所述全摆幅信号对的上限波幅；所述下限单元用于根据所述开关信号配置所述全摆幅信号对的下限波幅。

全文数据：转换装置技术领域本发明涉及电路及信号处理领域，具体而言，涉及一种用于将差分信号对转换为CMOS信号的转换装置。背景技术差分信号是集成电路领域经常使用的抗噪声技术；其具有抗共模噪声、抗信号干扰及抗电源地噪声的特点。因此在集成电路芯片内部及接口经常用差分信号将信号传输到外部。但是接收信号的外部器件，部分仅接收全摆幅的CMOS信号。发明内容本发明实施例至少公开一种转换装置，能够将差分信号对转换为全摆幅的CMOS信号对。所述装置包括：开关单元，被配置为接收外部输入的差分信号对的交流部分，以及根据所述差分信号对的交流部分输出全摆幅信号对；开关单元，被配置为输出开关信号；上限单元，根据所述开关信号配置所述全摆幅信号对的上限波幅；下限单元，根据所述开关信号配置所述全摆幅信号对的下限波幅。在本发明公开的一些实施例中，所述开关单元包括：第一开关电路，包括第一正向开关管及第一反向开关管，所述第一正向开关管的输入端与所述第一反向开关管的输出端耦接，所述第一正向开关管及所述第一反向开关管的控制端均用于输入所述差分信号对的第一交流信号，第二开关电路，包括第二正向开关管及第二反向开关管，所述第二正向开关管的输入端与所述第二反向开关管的输出端耦接，所述第二正向开关管及所述第二反向开关管的控制端均用于输入所述差分信号对的第二交流信号；所述第一反向开关管及第二反向开关管的输入端耦接所述上限单元。所述第一正向开关管及第二正向开关管的输出端耦接所述下限单元；所述第一正向开关管的输入端及所述第一反向开关的输出端之间被配置有第一输出节点，所述第一输出节点用于输出所述全摆幅信号对的第一摆幅信号；所述第二正向开关管的输入端及所述第二反向开关的输出端之间被配置有第二输出节点，所述第二输出节点用于输出所述全摆幅信号对的第二摆幅信号。在本发明公开的一些实施例中，所述第一输出节点通过第一偏置电阻耦接所述第一正向开关管及所述第一反向开关管的控制端；所述第二输出节点通过第二偏置电阻耦接所述第二正向开关管及所述第二反向开关管的控制端。在本发明公开的一些实施例中，所述第一正向开关管及所述第二正向开关管选用NMOS管；所述第一反向开关管及所述第二反向开关管选用PMOS管。在本发明公开的一些实施例中，所述装置包括：第一隔离单元，接收外部输入的第一单端信号，以及隔离所述第一单端信号的直流部分，输出所述第一交流信号；第二隔离单元，接收外部输入的第二单端信号，以及隔离所述第二单端信号的直流部分，输出所述第二交流信号。在本发明公开的一些实施例中，所述开关单元被配置为采集所述差分信号对，以及根据所述差分信号对的均值输出所述开关信号。在本发明公开的一些实施例中，所述开关单元包括第一采样电阻及第二采样电阻；所述第一采样电阻及所述第二采样电阻串联在所述差分信号对之间；所述第一采样电阻及所述第二采样电阻之间被配置为输出所述开关信号。在本发明公开的一些实施例中，所述上限单元包括：电源开关管，输入端耦接外部电源，输出端与所述第一反向开关管及第二反向开关管的输入端耦接，控制端输入所述开关信号。在本发明公开的一些实施例中，所述电源开关管的控制端通过第一反相器输入所述开关信号。在本发明公开的一些实施例中，所述下限单元包括：接地开关管，输入端与所述第一反向开关管及第二反向开关管的输入端耦接，输出端接地，控制端输入所述开关信号。针对上述方案，本发明通过以下参照附图对公开的示例性实施例作详细描述，亦使本发明实施例的其它特征及其优点清楚。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为实施例一转换装置的原理图；图2为实施例一转换装置的电路图；图3为实施例二转换装置的电路图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中公开的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1本实施例公开一种转换装置。用于将差分信号对转换为全摆幅的CMOS信号对。请参考图1，转换装置包括第一隔离单元、第二隔离单元、开关单元、开关单元、上限单元及下限单元。第一隔离单元用于将外部输入的Vinp的直流部分进行隔离，仅输出Vinp的交流部分，即第一交流信号。第二隔离单元用于将外部输入的Vinn的直流部分进行隔离，仅输出Vinn的交流部分，即第二交流信号。那么本实施例的第一交流信号及第二交流信号大小相同并且相位相反。开关单元用于根据第一交流信号及第二交流信号输出全摆幅的CMOS信号对，即Voutn及Voutp。CMOS信号与Vinp及Vinn的共模信号无关，不受到Vinp及Vinn的共模信号漂移的影响。开关单元用于采集第一交流信号及第二交流信号，以及根据第一交流信号及第二交流信号生成开关信号。上限单元用于根据开关信号提供Voutn及Voutp的上限波幅；下限单元用于根据开关信号提供Voutn及Voutp的下限波幅。由于CMOS信号的上限波幅及下限波幅由外部电源及电源地提供，外部电源及电源地的噪声会影响电路性能。本实施例的转换装置为了消除外部电源及电源地的噪声对电路性能的影响，通过第一交流信号及第二交流信号产生开关信号，再通过开关信号控制上限单元及下限单元为Voutn及Voutp提供上限波幅及下限波幅，使Voutn及Voutp的受到外部电源及电源地的造成相互抵消。优选的，本实施例的第一隔离电容及第二隔离电容为电容C1及电容C2。请参考图2，本实施例的开关单元包括第一开关电路及第二开关电路。第一开关电路包括PMOS管Mp1及NMOS管Mn1，PMOS管Mp1与NMOS管Mn1的栅极通过电容C1耦接外部输入，PMOS管Mp1的漏极与NMOS管Mn1的漏极耦接，源极耦接上限单元；NMOS管Mn1的源极与下限单元耦接。第二开关电路包括PMOS管Mp2及NMOS管Mn2，PMOS管Mp2与NMOS管Mn2的栅极通过电容C2耦接外部输入，PMOS管Mp2的漏极与NMOS管Mn2的漏极耦接，源极耦接上限单元；NMOS管Mn2的源极与下限单元耦接。PMOS管Mp1的漏极及NMOS管Mn1的源极之间作为第一输出节点，用于与外部耦合，输出Voutn；PMOS管Mp2及NMOS管Mn2之间作为第二输出节点，用于与外部耦合，输出Voutp。优选的，上述开关单元的部分可以直接选用两个CMOS单元电路实现。结合上述方案，本实施例的第一开关电路及第二开关电路，分别组成单端交流耦合结构，用于根据第一交流信号及第二交流信号输出CMOS信号对。优选的，PMOS管Mp1的漏极及NMOS管Mn1的漏极通过电阻R1耦接PMOS管Mp1的栅极及NMOS管Mn1的栅极；PMOS管Mp2的漏极及NMOS管Mn2的漏极通过电阻R2耦接PMOS管Mp2的栅极及NMOS管Mn2的栅极。那么四个MOS管分别通过电阻R1及电阻R2实现自偏置，那么NMOS管Mn1的栅极和PMOS管Mp1的栅极的平均电平和NMOS管Mn1的漏级和PMOS管Mp1的漏级的平均电平相等，以及NMOS管Mn2的栅极和PMOS管Mp2的栅极的平均电平和NMOS管Mn2的漏级和PMOS管Mp2的漏级的平均电平相等；Voutp和Voutn的占空比具有自矫正功能，获得良好的占空比特性。再者，由于电容C1及电容C2使Vinp及Vinn仅输入交流部分，那么NMOS管Mn1的栅极和PMOS管Mp1的栅极的平均电平仅与NMOS管Mn1的漏级和PMOS管Mp1的漏级的平均电平有关，以及NMOS管Mn2的栅极和PMOS管Mp2的栅极的平均电平仅与NMOS管Mn2的漏级和PMOS管Mp2的漏级的平均电平有关；Vinp及Vinn的共模信号可以任意取值，一般取值在0到外部电源VDD的取值之间。相比现有技术，对Vinp及Vinn的共模信号的取值范围更宽；如实现差分信号转换为CMOS信号的比较器，比较器的共模电平必须保证输入的MOS管处于饱和区，限制共模信号的取值范围。请参考图2，本实施例的开关单元包括电阻R3及电阻R4，电阻R3及电阻R4取值相同，并且串联在电容C1及电容C2之间。那么电阻R3及电阻R4之间作为采样节点输出开关信号Vb，开关信号Vb取值为第一交流信号及第二交流信号的平均值，即PMOS管Mp1的栅极或NMOS管Mn1的栅极与PMOS管Mp2的栅极或NMOS管Mn2的栅极电压平均值。或者，电阻R3及电阻R4的取值不同。本实施例的开关信号Vb取值为第一交流信号及第二交流信号之间电压差乘以电阻R3及电阻R4差值比。请参考图2，本实施例的上限单元包括PMOS管Mp3，PMOS管Mp3的源极耦接外部电源VDD，漏极与PMOS管Mp1及PMOS管Mp2的源极耦接，栅极耦接采样节点。那么本实施例的通过PMOS管Mp3构成尾电流结构，实现对外部电源VDD的噪声屏蔽；同时能够为CMOS信号对提供上限波幅。请参考图2，本实施例的下限单元包括NMOS管Mn3，NMOS管Mn3的源极耦接电源地，漏极与NMOS管Mn1的源极及NMOS管Mn2的源极极耦接，栅极耦接采样节点。那么本实施例的通过NMOS管Mn3构成尾电流结构，实现对电源地的噪声屏蔽；同时能够为CMOS信号对提供下限波幅。实施例二本实施例的转换装置与实施例一相比区别是开关单元。请参考图3，本实施例的开关单元包括反向器A1，反向器A1的输入端及输出端耦接，用于输出振荡电平，为PMOS管Mp3的栅极及NMOS管Mn3的栅极的开断提供频率稳定的开关信号Vb及其幅度相同，大小相反的反相信号。那么本实施例能对外部电源VDD及电源地的噪声进行屏蔽；同时，调整CMOS信号对的波形。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种转换装置，其特征在于，所述装置包括：开关单元，被配置为接收外部输入的差分信号对的交流部分，以及根据所述差分信号对的交流部分输出全摆幅信号对；开关单元，被配置为输出开关信号；上限单元，根据所述开关信号配置所述全摆幅信号对的上限波幅；下限单元，根据所述开关信号配置所述全摆幅信号对的下限波幅。2.如权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述开关单元包括：第一开关电路，包括第一正向开关管及第一反向开关管，所述第一正向开关管的输入端与所述第一反向开关管的输出端耦接，所述第一正向开关管及所述第一反向开关管的控制端均用于输入所述差分信号对的第一交流信号，第二开关电路，包括第二正向开关管及第二反向开关管，所述第二正向开关管的输入端与所述第二反向开关管的输出端耦接，所述第二正向开关管及所述第二反向开关管的控制端均用于输入所述差分信号对的第二交流信号；所述第一反向开关管及第二反向开关管的输入端耦接所述上限单元。所述第一正向开关管及第二正向开关管的输出端耦接所述下限单元；所述第一正向开关管的输入端及所述第一反向开关的输出端之间被配置有第一输出节点，所述第一输出节点用于输出所述全摆幅信号对的第一摆幅信号；所述第二正向开关管的输入端及所述第二反向开关的输出端之间被配置有第二输出节点，所述第二输出节点用于输出所述全摆幅信号对的第二摆幅信号。3.如权利要求2所述的转换装置，其特征在于，所述第一输出节点通过第一偏置电阻耦接所述第一正向开关管及所述第一反向开关管的控制端；所述第二输出节点通过第二偏置电阻耦接所述第二正向开关管及所述第二反向开关管的控制端。4.如权利要求2所述的转换装置，其特征在于，所述第一正向开关管及所述第二正向开关管选用NMOS管；所述第一反向开关管及所述第二反向开关管选用PMOS管。5.如权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述装置包括：第一隔离单元，接收外部输入的第一单端信号，以及隔离所述第一单端信号的直流部分，输出所述第一交流信号；第二隔离单元，接收外部输入的第二单端信号，以及隔离所述第二单端信号的直流部分，输出所述第二交流信号。6.如权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述开关单元被配置为采集所述差分信号对，以及根据所述差分信号对的均值输出所述开关信号。7.如权利要求6所述的转换装置，其特征在于，所述开关单元包括第一采样电阻及第二采样电阻；所述第一采样电阻及所述第二采样电阻串联在所述差分信号对之间；所述第一采样电阻及所述第二采样电阻之间被配置为输出所述开关信号。8.如权利要求2所述的转换装置，其特征在于，所述上限单元包括：电源开关管，输入端耦接外部电源，输出端与所述第一反向开关管及第二反向开关管的输入端耦接，控制端输入所述开关信号。9.如权利要求2所述的转换装置，其特征在于，所述电源开关管的控制端通过第一反相器输入所述开关信号。10.如权利要求2所述的转换装置，其特征在于，所述下限单元包括：接地开关管，输入端与所述第一反向开关管及第二反向开关管的输入端耦接，输出端接地，控制端输入所述开关信号。

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