專利名稱：配備極性反向裝置的轉(zhuǎn)換設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括多個(gè)極化的輸入/輸出連接，用于在至少一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器之間傳輸極化的差分信號(hào)，這些輸入/輸出連接適合以下面的方式使極性反向，即所傳輸?shù)牟罘中盘?hào)相對(duì)于所述連接的極性是反向的。
本發(fā)明還涉及用于使用光學(xué)連接實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換矩陣的交叉點(diǎn)的發(fā)射系統(tǒng)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。
本發(fā)明具有多種用途，特別是在采用光學(xué)連接的傳輸系統(tǒng)中。在用于高速交換信息包的應(yīng)用中，特別有益。
由Philips Semiconductors構(gòu)思的電路TZA3019的技術(shù)說(shuō)明文件描述了開(kāi)頭段落中所提到的類型的轉(zhuǎn)換設(shè)備。該設(shè)備包括用于在轉(zhuǎn)換矩陣的輸出端將極性反向的裝置，使得根據(jù)所述矩陣的結(jié)構(gòu)將在所述輸出端提供的差分信號(hào)的極性反向。作為所涉及的應(yīng)用的一種功能，所述矩陣的結(jié)構(gòu)容許隨著時(shí)間而變化。為了通過(guò)注重所傳輸?shù)男盘?hào)的極性來(lái)適應(yīng)于所述變化，所述反向裝置在其應(yīng)用期間必須根據(jù)矩陣結(jié)構(gòu)來(lái)重新程序化。在所述反向裝置的應(yīng)用期間重新程序化需要時(shí)間，這樣做非常不方便，特別是在高速應(yīng)用和數(shù)據(jù)包交換型應(yīng)用中，在這些應(yīng)用中，所述矩陣的結(jié)構(gòu)變化很頻繁。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種便利的轉(zhuǎn)換設(shè)備，該轉(zhuǎn)換設(shè)備對(duì)于給定的應(yīng)用不必在其應(yīng)用期間根據(jù)所述轉(zhuǎn)換矩陣的結(jié)構(gòu)變化重新將極性反向裝置程序化。
為達(dá)此目的，提供了在本文開(kāi)頭段落中描述的類型的設(shè)備，包括與所述輸入/輸出連接有關(guān)的補(bǔ)償裝置，用于當(dāng)所述連接存在極性反向時(shí)將所述輸入/輸出連接的極性反向。
本發(fā)明的這些和其它方面將在下面通過(guò)非限制性的舉例，參考實(shí)施例加以描述。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中所用的一對(duì)差分信號(hào)的框圖；圖2表示在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中極性范圍的重要性，根據(jù)圖2A和2B所示的不同結(jié)構(gòu)分別使用2×2矩陣；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例的框圖，在圖3A和3B中分別示出兩種不同結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換矩陣；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一種實(shí)施例；圖5表示用于圖4所示設(shè)備中的極性反向裝置的實(shí)施例。
發(fā)明詳述在采用高速運(yùn)行的集成電路的應(yīng)用中，如光傳輸中，所傳輸?shù)男盘?hào)是差分型的。圖1通過(guò)一對(duì)互補(bǔ)信號(hào)，即用D表示的差分信號(hào)的分量O和OQ，示出這樣的信號(hào)。差分信號(hào)D的分量O和OQ通過(guò)兩條導(dǎo)線同時(shí)傳輸。該信號(hào)的每個(gè)分量可以比作“0”或“1”型的一系列二進(jìn)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。圖1A示出一種利用NRZ型(不歸零制)二進(jìn)制編碼的實(shí)例。在該實(shí)例中，對(duì)于分量O，電壓3.3V和3.1V分別表示“1”和“0”，而對(duì)于分量OQ，則是相反的值。圖1B示出差分信號(hào)D＝O-OQ的結(jié)果，在分別表示“1”和“0”的0.2V和-0.2V之間振蕩。變化的差分信號(hào)的兩個(gè)塊之間必須與極性規(guī)則一致，以避免傳輸錯(cuò)誤。
圖2表示在使用具有兩個(gè)輸入I1和I2以及兩個(gè)輸出O1和O2以連接發(fā)射器22和接收器23的2×2轉(zhuǎn)換矩陣的實(shí)例中極性范圍的重要性。為了遵守在這些類型的應(yīng)用中傳輸?shù)姆Q為RF(射頻)信號(hào)的布線規(guī)則，如圖2A和圖2B所示，在連接I2和O2上不是總注重極性限制。在這些實(shí)例中，只關(guān)心純粹隨機(jī)的例子，來(lái)表示可能的情況。在連接I2和O2處的導(dǎo)線交叉表示極性反向。該極性反向可以在所速連接處用或不用物理交叉來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖中的交叉代表極性反向。圖2示出2×2矩陣的特例以表示通過(guò)轉(zhuǎn)換矩陣在發(fā)射器與接收器之間傳輸消息時(shí)極性的重要性。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，用2×2矩陣舉例，但是，該同樣的原理可以用于任意類型的矩陣。在圖2所示例子中，轉(zhuǎn)換矩陣有兩種可能的結(jié)構(gòu)。圖2A示出第一種可能的結(jié)構(gòu)，其中，輸入I1連接到輸出O1，輸入I2連接到輸出O2。圖2B示出第二種可能的結(jié)構(gòu)，其中，輸入I1連接到輸出O 2，輸入I2連接到輸出O1。每種結(jié)構(gòu)中，都由發(fā)射器22發(fā)送同樣的消息分別到輸入I1和I2。根據(jù)圖示結(jié)構(gòu)，由于極性反向引起的傳輸錯(cuò)誤，在輸出O1和O2，接收器會(huì)收到不同的消息。
圖2A中，消息“10110”從輸入I1傳到輸出O1。在消息的路徑上沒(méi)有極性反向。接收到的消息“10110”總是正確的，因?yàn)樗c所發(fā)送的消息一致。在圖2A中，消息“00110”總是從輸入I2發(fā)送到輸出O2。在該消息的傳輸路徑上有兩次連續(xù)的極性反向。接收到的消息“10110”總是正確的，因?yàn)閮纱芜B續(xù)的反向?qū)崿F(xiàn)了補(bǔ)償。
圖2B所示結(jié)構(gòu)中，極性錯(cuò)誤不再被補(bǔ)償，接收到的消息是錯(cuò)誤的。確實(shí)，輸入I1指向輸出O2，引起消息傳輸路徑上的信號(hào)極性反向。對(duì)于指向輸出O1的輸入I2也一樣。這樣，接收到的信號(hào)與發(fā)射的信號(hào)二進(jìn)制互補(bǔ)。因此接收到的消息讀數(shù)就是錯(cuò)誤的。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換設(shè)備的一種實(shí)施例，用該轉(zhuǎn)換設(shè)備可以在轉(zhuǎn)換矩陣的輸入或輸出端的連接中補(bǔ)償極性錯(cuò)誤，而不管矩陣結(jié)構(gòu)如何。為達(dá)此目的，本發(fā)明在輸入和輸出端提供了附加的極性補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了由于所選布線引起的極性反向。當(dāng)在印刷電路上生成集成電路期間，連接的極性被反向時(shí)，這些補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)在矩陣的輸入/或輸出端的差分信號(hào)極性反向。圖3A和3B示出兩種利用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)例，通過(guò)輸入I1、I2和輸出O1、O2，2×2矩陣連接發(fā)射器電路IC1和接收器電路IC2。圖3A所示實(shí)施例對(duì)應(yīng)于圖2A所示結(jié)構(gòu)，其中輸入I1和I2分別指向輸出O1和O2。圖3B代表另一個(gè)實(shí)例，對(duì)應(yīng)于圖2B所示結(jié)構(gòu)，其中輸入I1和I2分別指向輸出O2和O1。由帶有正號(hào)和負(fù)號(hào)的方塊表示的極性補(bǔ)償電路出現(xiàn)在轉(zhuǎn)換矩陣的輸入和輸出端。這些補(bǔ)償電路被極化，以實(shí)現(xiàn)在體現(xiàn)極性反向的輸入和輸出級(jí)的反向，所述反向用交叉導(dǎo)線表示，即圖2A和2B中的輸入I2和輸出O2。
根據(jù)本發(fā)明的一種特別便利的變形，反向器由控制裝置(未示出)控制，以使每個(gè)連接的極性根據(jù)所關(guān)心的應(yīng)用，即根據(jù)連接的布線的應(yīng)用而可以改變。一旦對(duì)某一應(yīng)用給定了預(yù)定反向器的程序，在所述應(yīng)用被使用期間，極性不再改變，而不管可以隨時(shí)間改變的矩陣的結(jié)構(gòu)如何。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一種實(shí)施例，利用了一個(gè)n×n矩陣，包括n個(gè)輸入，用I1-In表示，以及n個(gè)輸出，用O1-On表示，每個(gè)輸入和輸出包括2個(gè)差分分量，用O和OQ表示。n×n矩陣的每個(gè)輸入和輸出連接到電路41，用于將以適當(dāng)?shù)姆绞奖怀绦蚧臉O性+/-反向，以反向所述連接的極性，所述連接表現(xiàn)出一種在這些連接的原理中固有的極性反向。
圖5示出圖4所示極性反向電路41的一種實(shí)施例。也可以采用其它電路。圖5所示極性反向設(shè)備用于接收輸入信號(hào)Vin，并提供作為Vin的映射或倒像的輸出信號(hào)Vout。此處，Vin表示圖4所示轉(zhuǎn)換設(shè)備中的差分信號(hào)O或OQ的分量。極性轉(zhuǎn)換設(shè)備包括兩個(gè)分別由晶體管(T1、T2)和(T3、T4)組成的差分對(duì)，晶體管的導(dǎo)通由輸入信號(hào)Vin控制。兩個(gè)差分對(duì)(T1、T2)和(T3、T4)通過(guò)可切換電流源II1和II2極化，電流源II1和II2極化用于根據(jù)所選程序啟動(dòng)第一或第二差分對(duì)中的電流。提供控制裝置(未示出)以根據(jù)電流源的應(yīng)用控制其切換。電阻R0執(zhí)行差分對(duì)中電流信息的電流/電壓轉(zhuǎn)換。當(dāng)電流源II1被激發(fā)而II2關(guān)閉時(shí)，輸出信號(hào)Vout是輸入信號(hào)Vin的映射，當(dāng)電流源II2被激發(fā)而II1關(guān)閉時(shí)，輸出信號(hào)Vout是輸入信號(hào)Vin的倒像。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括多個(gè)極化的輸入/輸出連接，用于在至少一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器之間傳輸極化的差分信號(hào)對(duì)，這些輸入/輸出連接適合以下面的方式使極性反向，即所傳輸?shù)牟罘中盘?hào)相對(duì)于所述連接的極性是反向的，該設(shè)備的特征在于它包括與所述輸入/輸出連接有關(guān)的補(bǔ)償裝置，用于當(dāng)所述連接存在極性反向時(shí)，將所述輸入/輸出連接的極性反向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述補(bǔ)償裝置為可編程型，與所述輸入/輸出連接配合，將出現(xiàn)極性反向的每個(gè)輸入/輸出連接的極性反向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，包括與可編程補(bǔ)償裝置有關(guān)的控制裝置，用于根據(jù)通過(guò)所述連接傳輸?shù)牟罘中盘?hào)對(duì)的極性控制輸入/輸出連接的極性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的設(shè)備，其中所述補(bǔ)償裝置包括兩個(gè)差分對(duì)，通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接到一個(gè)電流源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的設(shè)備，用于結(jié)合在利用光學(xué)連接的傳輸系統(tǒng)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)中，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換矩陣的交叉點(diǎn)，所述差分信號(hào)對(duì)是光信號(hào)。
6.一種自動(dòng)開(kāi)關(guān)，用于利用光學(xué)連接的傳輸系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換矩陣的交叉點(diǎn)，該自動(dòng)開(kāi)關(guān)包括根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)換設(shè)備，包括與輸入/輸出連接相關(guān)的可編程補(bǔ)償裝置，用于當(dāng)所述連接出現(xiàn)電路原理所固有的極性反向時(shí)，將輸入/輸出連接的極性反向。
文檔編號(hào)H03F3/45GK1414797SQ0214712
公開(kāi)日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2002年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月25日
發(fā)明者L·圭勞德, P·勒克萊爾 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司