[发明专利]一种带有电流自动控制的低压差分信号接收电路

说明书

技术领域

本发明涉及CMOS模拟集成电路设计技术领域，具体涉及一种带有电流自动控制的低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)接收电路。

背景技术

当今时代，随着信息产业的飞速发展，对高速接口技术不断提出新的要求，其中低功耗及良好的噪声等性能是亟待解决的主要问题。LVDS技术是20世纪90年代出现的一种数据传输和接口技术，是解决当今普通I/O接口问题的一种新技术。相对于其他传输技术，LVDS具有传输速度高、抗噪声能力强、功耗低等诸多优点。因此，LVDS技术的应用越来越广泛。

LVDS收发器的优点之一就是允许发送器和接收器存在±1V的共地电位差。发送电路输出的LVDS信号一般共模电压为1.25V，差模电压为350mV，这样，对于接收电路，共模就有可能变为0.25V或2.25V。同时，由于信号会耦合电路中及传输的过程中的共模噪声，接收器就需要更大的共模范围。因此，大的共模输入范围和较低的功耗就成了LVDS接收器设计的主要难点。

由对比较器输入共模范围和差模范围的规定可得到比较器的输入电压范围为0～2.4V，这样就需要比较器的输入包含到地的电压轨。目前在LVDS接收器中的比较器，多采用轨到轨的结构作为比较器的输入级。这种实现方式的好处在于其输入共模范围非常大。但是由于模拟电路本身的制约，这种比较器的功耗非常大，而且在p管差分对和n管差分对同时工作时输入级的需要的总电流会增大，电路功耗增加的同时会使电路工作不稳定。因此本发明在此背景下提出了一种带有电流自动控制的低压差分信号(LVDS)接收电路，以满足大共模输入范围、低功耗以及稳定工作的LVDS收发器系统的需求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种带有电流自动控制的低压差分信号接收电路，以解决现有低压差分信号接收器共模范围，功耗以及稳定性方面存在不足的问题，使电路达到输入共模范围大、功耗低、稳定性高的目的。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种带有电流自动控制的低压差分信号接收电路，该电路包括共模电压控制的电流分流器10和轨到轨输入比较器20，其中：共模电压控制的电流分流器10，用于在不同的共模电压下对n型输入对管的尾电流进行控制，从而调整n型输入对管的栅源电压；轨到轨输入比较器20，用于将输入的差分信号进行比较后转成单路信号，再将该单路信号传输到数字部分进行整形。

上述方案中，所述共模电压控制的电流分流器10包括p管构成的第一至第三电流镜(M1、M2、M3)，p管构成的第四及第五共模电压感应器件(M4、M5)，n管电流镜构成的第六及第七电流调节器(M6、M7)以及为n管输入差分对尾管提供偏压的第八n管M8，其中：p管构成的第一至第三电流镜(M1、M2、M3)，用于镜像电流源产生的电流；p管构成的第四及第五共模电压感应器件(M4、M5)，用于在差分输入信号的共模电压变化时，对流入n管电流镜构成的第六及第七电流调节器(M6、M7)的电流进行控制；n管电流镜构成的第六及第七电流调节器(M6、M7)，用于接收第二电流镜M2的镜像电流，镜像后通过流过第七电流调节器M7电流的大小来决定第三电流镜M3镜电流流入第八n管M8的大小，从而达到控制轨到轨输入比较器的n管差分对尾管电流的目的。

上述方案中，所述p管构成的第二电流镜M2，用于镜像电流源产生的电流，电流通过p管构成的第四及第五共模电压感应器件(M4、M5)将电流传输给第六及第七电流调节器(M6、M7)。

上述方案中，所述第四及第五共模电压感应器件(M4、M5)均由两个p管构成，受差分输入信号的共模电压控制，流过第四及第五共模电压感应器件(M4、M5)的电流随着共模电压的升高而减小，直至共模电压升高到使第四及第五共模电压感应器件(M4、M5)两个p管截止，电流无法通过控制器流入第六及第七电流调节器(M6、M7)。

上述方案中，所述p管构成的第三电流镜M3，用于镜像电流源产生的电流；在差分输入共模电压较低时，第三电流镜M3的电流基本全部流入电流调节器的第七电流调节器M7中，从而使流入第八n管M8的电流很小，进而导致n管差分对的尾电流很小，这时p管输入差分对起主要作用；在差分输入共模电压较高时，第三电流镜M3镜像电流源的电流基本全都流入第八n管M8，从而为n管输入差分对提供较大的尾电流，此时n管输入差分对起主要作用。