[发明专利]高速驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速驱动器，特别指一种应用于USB2.0的高速驱动器。

背景技术

通用串行总线(Universal Serial Bus，以下简称USB)于1999年由USB-IF推出全新高传输速度的版本-USB2.0，其中包括三种传输速率：低速(Low Speed，LS)、全速(Full Speed，FS)及高速(High Speed，HS)，而高速时最大传输效率可为480MHz，已超过USB1.x的40倍之多。

然而，参阅图1，USB2.081会有数据传输及交握侦测(handshake detection)两个模式，且在数据传输模式时，USB2.081与集线器(Hub)82必须切换为同样的驱动器(driver)才能进行数据传输，举例来说，USB2.081若使用全速驱动器(FS)90，则集线器82也必须为全速驱动器90’，或两者皆为高速驱动器(HS)91、91’。

因此，USB2.081与集线器82在进行数据传输之前，也就是当USB2.081刚连接到集线器82时，会先进入交握侦测模式，以确保两者之间为同样的驱动器。在此模式下，USB2.081会被设定为全速，并由其中的高速驱动器91来传送一个800mV的信号到集线器82，若集线器82回传一个线性调频序列(chirpsequence，其中由chirp K信号及chirp J信号交替组成)，表示交握协议成功，即USB2.0 81与集线器82皆会以高速驱动器91、91’来进行数据传输。相反地，若集线器82并无回传任何信号，代表交握协议失败，即USB2.0 81与集线器82皆会以全速驱动器90、90’来进行数据传输。

参阅图2，其为现有USB2.0中高速驱动器的架构示意图，其中一电流源固定发出的100μA电流经过一组电流放大镜(M1、M2)放大到17.78mA，且此电流会通过一组切换开关(M3、M4)流向通道到集线器。若USB2.0为数据传输模式时，假设以高速驱动器来传送，此时全速驱动器90则会发出0伏特的电压(SE0)，使得电阻R1、R2视同接地，又电阻R1、R2的功用在于匹配电缆线的特性阻抗(电缆线的阻抗为45Ω)，由输出端DM、DP看出去的阻抗为22.5Ω，因此，输出端DM、DP电压即为17.78×22.5＝400mV。若USB2.0为交握侦测模式时，全速驱动器90则会为高阻抗(high impedence)，即电阻R1、R2为浮接(floating)，所以输出端DM、DP电压即为17.78×45＝800mV(即为上述高速驱动器所发出的800mV的信号)。

但是，现有电路在数据传输及交握侦测两个模式下的电流皆需为17.78mA，才能够达到400mV及800mV两规范电压电平，如此非常耗费高速驱动器的功率。

发明内容

本发明的目的是在提供一种可以节省功率消耗的高速驱动器。

本发明所述的高速驱动器包括一运算放大器、一第一晶体管及一切换电路，运算放大器具有一接收一定电压的反相端、一非反相端及一输出端，第一晶体管具有一耦接于一第一电压源的漏极、一耦接于运算放大器的非反相端的源极，及一耦接于运算放大器的输出端的栅极，以使其源极取得该定电压，而切换电路耦接于第一晶体管的源极、一接地端及一负载，通过切换电路交替切换选择第一晶体管的源极电压及接地端电压其中之一而产生一输出信号并由负载端输出，使得第一晶体管源极的电压与从第一晶体管的源极通过负载到地的路径上的阻抗限制流进切换电路的电流。

本发明所述的高速驱动器，该负载具有一第一负载及一第二负载，该切换电路包括：一第一开关对，具有一第一开关及一第二开关；及一第二开关对，具有一第三开关及一第四开关，该第一开关的第一端耦接于该第一晶体管的源极且该第一开关的第二端耦接于该第四开关的第一端及该第一负载，而该第四开关的第二端则接地，该第三开关的第一端耦接于该第一晶体管的源极且该第三开关的第二端耦接于该第二开关的第一端及该第二负载，而该第二开关的第二端则接地，该第一开关对与该第二开关对交替地被开启，使得该第一开关的第二端与该第三开关的第二端相互交替地输出该输出信号。

较佳地，高速驱动器会工作在一数据传输模式及一交握侦测模式，当该高速驱动器工作在数据传输模式时，多工器选择400mV定电压输出，当高速驱动器工作在交握侦测模式时，多工器选择800mV定电压输出。