串行通信中的電隔離的制作方法
【專利摘要】一種電子電路包括第一通信接口和第二通信接口以及隔離電路。所述第一通信接口和所述第二通信接口是USB 3兼容的。所述隔離電路在所述第一通信接口與所述第二通信接口之間，并與所有USB 3通信模式兼容。
【專利說(shuō)明】串行通信中的電隔離
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案的交叉引用
[0002]本專利申請(qǐng)要求在2014年10月3日提交的美國(guó)臨時(shí)專利62/059,696的優(yōu)先權(quán)并且還要求在2014年I月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利號(hào)61/924，277的優(yōu)先權(quán);其中的二者出于所有目的以引用的方式特此并入。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)電子裝置彼此通信時(shí)，對(duì)電子裝置的電或電流隔離通常對(duì)減小或消除通信流(communicat1n stream)中的噪聲或防止任一電子裝置由于來(lái)自其他電子裝置的電壓尖峰造成的故障或損壞是必要的。因此，需要將隔離電路提供在電子裝置之間的通信路徑內(nèi)。已經(jīng)為了各種應(yīng)用程序形成各種類型隔離電路。除了各種其他數(shù)字隔離解決方案之外，這種隔離電路可涉及電容、電感或光學(xué)隔離技術(shù)。一種示例電容隔離解決方案提供在WIPO專利申請(qǐng)W0/2012/065229A1(2012年5月24日公開(kāi))中，其轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同的受讓人，并且以引用的方式并入本文，如同在本文中完全闡明那樣。
[0004]在電子裝置之間的通信的一些實(shí)例由各種通用串行總線(USB)標(biāo)準(zhǔn)以及許多其他標(biāo)準(zhǔn)定義。用于USB 2通信的示例隔離電路提供在WIPO專利申請(qǐng)W0/2012/159168A1(2012年11月29日公開(kāi))中，其轉(zhuǎn)讓給與本發(fā)明相同的受讓人，并且以引用的方式并入本文，如同在本文中完全闡明那樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一些實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)對(duì)與USB3標(biāo)準(zhǔn)所定義的所有通信節(jié)點(diǎn)兼容的電子裝置的隔離。另外，一些實(shí)施方案與USB 2標(biāo)準(zhǔn)是向后兼容的。此外，在一些實(shí)施方案中，通過(guò)電容隔離解決方案提供所述隔離。
[0006]本發(fā)明的一些實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)不同通信頻率等級(jí)下操作的電子裝置之間的隔離。例如，在一些實(shí)施方案中，隔離電路可以在1Mbps和5Gbps通信頻率兩者下操作。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是結(jié)合本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案的一種電子系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖示。
[0008]圖2是結(jié)合本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案的另一電子系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖示。
[0009]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的用于圖1所示電子系統(tǒng)中的USB3隔離電路的簡(jiǎn)化示意圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0010]電子系統(tǒng)100根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案在圖1中示出。電子系統(tǒng)100—般包括連接在兩個(gè)USB 3裝置102和103之間的USB 3接口電路101WSB3接口電路一般利用兩個(gè)USB 3裝置102和103之間的隔離保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)所有模式的USB 2和3通信。兩個(gè)USB 3裝置102和103可為與USB 3標(biāo)準(zhǔn)兼容的任何適當(dāng)電子裝置。
[0011]USB 2標(biāo)準(zhǔn)從早期USB I標(biāo)準(zhǔn)中演進(jìn)而來(lái)，并且一般需要在USB 2兼容的裝置之間、處于約1.5Mbps (低速)、12Mbps (全速)和480Mbps (高速)的速率或頻率下的通信模式。這些通信模式在兩條雙向通信電路上提供。兩條另外線路提供用于在主機(jī)USB 2裝置與不具有獨(dú)立電源的附接的非主機(jī)USB 2裝置之間的供電和接地。
[0012]在一方面，USB3標(biāo)準(zhǔn)(參考版本3.0和3.1)—般需要在USB 3兼容的裝置之間、處于約5Gbps或1Gbps(超高速)的速度或頻率下的通信模式。這些通信模式提供在四條低電壓差分信令(LVDS)單向通信線路上，一個(gè)LVDS線路對(duì)在一個(gè)方向上，每條線路處于約4.8Gbps(在其許多描述中，其舍入到5Gbps)。因此，每一LVDS對(duì)在一個(gè)方向上提供約5Gbps的通信。四條單向通信線路允許同時(shí)5-lOGbps信令逆流和順流。四條單向通信線路被已知為超高速型接口。另外，在USB 2或USB I裝置被連接到USB 3裝置的情況下，USB 3標(biāo)準(zhǔn)還進(jìn)一步需要與USB 2標(biāo)準(zhǔn)的向后兼容。因此，USB 2裝置的兩條雙向線路以及供電和接地線路還與四條超高速型單向線路一起包括在USB 3裝置中。
[0013]兩條雙向線路USB 2線路(104和105)以及四條單向USB 3線路(106-109)在圖1中示為處于USB 3接口電路101的每側(cè)上。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，供電和接地線路未示出。
[0014]USB 3接口電路101—般包括用于USB 2通信路徑110和USB 3通信路徑111的電路。因此，圖1示出USB 3隔離功能在概念上分解成兩個(gè)子功能，即雙向USB 2信號(hào)接口(USB 2通信路徑110)隔離和單向USB 3超高速型接口(USB 3通信線路111)隔離。兩條雙向USB 2線路104和105通過(guò)USB2通信路徑110連接。四條單向USB 3線路106-109通過(guò)USB 3通信路徑111連接。
[0015]由于USB2或USB I裝置可連接到USB 3裝置102或103中的任一裝置，因此USB 3標(biāo)準(zhǔn)需要逐步列舉過(guò)程以便以兩個(gè)裝置的可能最高速度來(lái)在任何兩個(gè)USB裝置(低速、全速或超高速)之間建立連接。在一些實(shí)施方案，USB裝置自動(dòng)地識(shí)別和仲裁通信模式。根據(jù)這個(gè)過(guò)程，當(dāng)USB 3裝置已檢測(cè)到存在另一USB裝置(術(shù)語(yǔ)任何標(biāo)準(zhǔn))時(shí)，USB 3裝置將首先會(huì)嘗試通過(guò)兩條雙向USB 2線路(例如，104和105)以低速或全速進(jìn)行連接。如果在全速下建立通信，那么USB 3裝置還進(jìn)一步嘗試通過(guò)兩條雙向USB 2線路(例如，104和105)在高速下建立通信。如果另一USB裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高速度，那么嘗試將會(huì)失敗，并且USB 3裝置將恢復(fù)為全速通信模式來(lái)與這個(gè)USB裝置通信，并且USB 3裝置將永遠(yuǎn)達(dá)不到激活四條單向USB 3線路(例如，106-109)的點(diǎn)。然而，如果高速通信成功，那么通信在這個(gè)速度下建立。
[0016]目前為止，列舉過(guò)程與USB2裝置的列舉過(guò)程類似，并且尚未涉及四條單向USB 3線路(例如，106-109)。因此，USB 2裝置將會(huì)停止嘗試此時(shí)增加通信速度，因?yàn)樗呀?jīng)到達(dá)其可能最大速度。另一方面，如果在四條單向USB 3線路(例如，106-109)上檢測(cè)到了裝置，那么USB 3裝置將進(jìn)一步嘗試達(dá)超高速。然而，這個(gè)步驟未直接地達(dá)到5Gbps速率。相反，USB3裝置首先使用通過(guò)USB 2部分來(lái)交換的特殊信息序列，嘗試通過(guò)四條單向USB 3線路(例如，106-109)建立更慢速率通信(約10Mbps)。如果通過(guò)USB 2部分來(lái)交換的特殊信息序列無(wú)法指示所附接的USB裝置與USB 3標(biāo)準(zhǔn)兼容，那么USB 3裝置恢復(fù)兩條雙向USB 2線路(例如，104和105)上的高速通信模式，以便進(jìn)一步與其他USB裝置通信。然而，如果通過(guò)USB 2部分來(lái)交換的特殊信息序列指示所附接的USB裝置與USB 3標(biāo)準(zhǔn)兼容，那么USB 3裝置通過(guò)四條單向USB 3線路(例如，106-109)建立通信。在更慢速率連接成功后，USB 3裝置就會(huì)在四條單向USB 3線路(例如，106-109)上最終達(dá)到超高速的通信速率。
[0017]如從以上列舉過(guò)程可見(jiàn)，合適USB 3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)解決方案必須包括合適USB 2標(biāo)準(zhǔn)解決方案，以便進(jìn)入超高速的通信模式。類似地，就需要隔離保護(hù)的USB 3解決方案而言，總設(shè)計(jì)的USB 2部分還必須對(duì)所有通信模式提供隔離保護(hù)。另外，不可接收的噪聲或電壓尖峰可以通過(guò)USB 2部分在兩個(gè)USB3裝置之間傳輸。因此，用于USB 2通信路徑110的電路一般包括USB 2隔離電路或芯片112，并且用于USB 3通信路徑111的電路一般包括USB 3隔離電路113。在物理層級(jí)上，USB 3超高速型接口部分可視為與標(biāo)準(zhǔn)USB 2接口部分互補(bǔ)但獨(dú)立的。
[0018]在一些實(shí)施方案中，先前所提到的WIPO專利申請(qǐng)W0/2012/159168A1(公布于2012年11月29日)中示出的電路可以用于USB 2通信路徑110，包括USB 2隔離電路112。其他實(shí)施方案可以使用用于在USB 2通信路徑110中實(shí)現(xiàn)隔離保護(hù)的其他適當(dāng)電路。在一些實(shí)施方案中，USB 2通信路徑110或USB 2隔離電路112可以代表IC封裝內(nèi)的單個(gè)裸片或多個(gè)裸片，并且可以采用數(shù)字隔離器(例如電容、電感、光學(xué)、巨磁電阻(GMR))中使用的任何電流隔離方法。
[0019]另外，在一些實(shí)施方案中，先前所提到的WIPO專利申請(qǐng)W0/2012/065229A1(公布于2012年5月24日)中示出的電路可以用于在適當(dāng)時(shí)或在隔離器芯片的內(nèi)部使用單個(gè)裸片的任何情況下提供隔離。例如，可以使用能夠提供所需電流隔離的任何厚的介電基板。實(shí)例為SOS、SO1、翻轉(zhuǎn)(層轉(zhuǎn)移)SOI等。這個(gè)專利申請(qǐng)中公開(kāi)的其他元件(諸如內(nèi)部ESD保護(hù)、破碎的密封環(huán)等等)也可適用。
[0020]在一些實(shí)施方案中，除了USB 3隔離電路113之外，用于USB 3通信路徑111的電路一般包括一個(gè)或多個(gè)超高速中繼器或再驅(qū)動(dòng)器(redriverHH和115。超高速中繼器114和115連接在USB 3隔離電路113與四條單向USB3線路106-109之間，位于USB 3隔離電路113的任一側(cè)。因此，超高速中繼器114和115用作USB 3兼容的通信接口。另外，雖然超高速中繼器114和115以及USB 3隔離電路113示為通過(guò)四條單向線路116-119(類似于四條單向USB 3線路106-109)連接，但應(yīng)理解，本發(fā)明不一定受到如此限制。相反，任何適當(dāng)?shù)臄?shù)字和方向均可用于線路116-119，這取決于USB 3隔離電路113的要求。
[0021]超高速中繼器114和115—般在四條單向USB 3線路106-109上、在USB3接口電路101外實(shí)現(xiàn)與USB 3標(biāo)準(zhǔn)的兼容。在一些實(shí)施方案中，超高速中繼器114和115可為任何適當(dāng)當(dāng)前可用超高速中繼器電路(例如，可從美信集成產(chǎn)品公司(Maxim Integrated)商購(gòu)得的零件編號(hào)MAX14972)。在其他實(shí)施方案中，超高速中繼器114和115可專門設(shè)計(jì)成(根據(jù)USB 3隔離電路113的要求)在單向USB 3線路106-109上在USB 3隔離電路113與USB 3裝置102和103之間進(jìn)行對(duì)接。
[0022]USB 3隔離電路113可以包括任何適當(dāng)類型隔離部件。在一些實(shí)施方案中，例如，USB 3隔離電路113可以包括電容器組以及使處于包括使單向USB3線路106-109必須能夠完全達(dá)到USB 3符合性的兩個(gè)頻率(1Mbps和5Gbps)的頻帶的通信信號(hào)能夠通過(guò)的另外電路部件。在一些實(shí)施方案中，USB 3隔離電路113的功能的至少部分可視為類似于雙帶通濾波器功能，其中在兩個(gè)期望頻率周圍的相對(duì)窄的頻帶內(nèi)的信號(hào)允許通過(guò)，并且那兩個(gè)頻帶外或之間的任何信號(hào)被濾波出。在一些實(shí)施方案中，處于兩個(gè)頻率中的一個(gè)下的信號(hào)可顯著地放大(例如，利用高增益放大器)，以便連同處于兩個(gè)頻率中的另一頻率下的信號(hào)一起通過(guò)USB 3隔離電路113。
[0023]超高速中繼器114和115—般被設(shè)計(jì)成容許串聯(lián)式電容器。在USB裝置之間的數(shù)據(jù)內(nèi)容一般是DC平衡的，以便確保在任何串聯(lián)式電容器上沒(méi)有凈DC電壓。在一些實(shí)施方案中，這種對(duì)串聯(lián)式電容器的容許可以用于使用可商購(gòu)的現(xiàn)成(COTS)部件來(lái)將四條單向USB 3超高速型線路106-109隔離。在此類實(shí)施方案中，超高速中繼器114和115用于對(duì)超高速信號(hào)進(jìn)行緩沖，并將它們施加在高電壓(例如，l_5kV)隔離電容器上。由于僅僅將隔離電容器插入到超高速長(zhǎng)電纜或通信路徑中很有可能不起作用，因此超高速中繼器114和115是需要的，這是因?yàn)楦哳l率隔離電容器一般具有的值在10_500pF的范圍內(nèi)，而一些超高速型線路中使用的串聯(lián)式電容器具有約10nF的值。
[0024]用其他隔離元件(例如，變壓器或GMR元件)來(lái)替代隔離電容器也不太可能起作用，因?yàn)槌咚傩徒涌谝话闩c那些元件的電學(xué)特性不太兼容。阻抗匹配例如可能是不太實(shí)際的。
[0025]在一些實(shí)施方案中，USB 3接口電路101代表電路板，并且USB 2通信線路110和USB3通信線路111代表安裝在電路板上的分立IC芯片。在這種情況下，在一些實(shí)施方案中，USB2通信線路110可為任何適當(dāng)可用USB 2隔離解決方案，只要這個(gè)解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所有USB 2通信模式的隔離保護(hù)。在一些實(shí)施方案中，USB 2通信線路110或USB 2隔離電路112可以代表IC封裝內(nèi)的單個(gè)裸片或多個(gè)裸片，在一些實(shí)施方案中，USB 3隔離電路113和USB 3通信路徑111的超高速中繼器114和115可以代表安裝在電路板上的單獨(dú)IC芯片，使得在一些實(shí)施方案中，USB 3超高速中繼器114和115可為任何適當(dāng)現(xiàn)成芯片?；蛘?，在為減少成本、大小和功率的一些實(shí)施方案中，USB 3通信路徑111可以代表單個(gè)獨(dú)立芯片(單個(gè)裸片或多個(gè)裸片)，而非芯片組或現(xiàn)成部件，在一些實(shí)施方案，用于通過(guò)USB 3通信路徑111的兩個(gè)不同方向的部件可以分成不同IC芯片。這是有可能的，因?yàn)閮蓚€(gè)不同方向超高速型信道之間并不需要特殊定時(shí)同步。
[0026]在一些實(shí)施方案中，USB 3接口電路101代表多芯片IC封裝，并且USB2和USB 3通信路徑110和111代表安裝在多芯片封裝中的兩個(gè)或更多個(gè)IC裸片。在這種情況下，在一些實(shí)施方案中，USB 2通信路徑110可為任何適當(dāng)現(xiàn)成USB 2隔離解決方案。另外，USB 3通信路徑111可以代表一個(gè)或多個(gè)IC裸片，其中一些可為現(xiàn)成可獲得的。
[0027]在一些實(shí)施方案中，USB3接口電路101代表單個(gè)IC芯片(單個(gè)裸片或多個(gè)裸片)。在這種情況下，USB 2通信路徑110和USB 3通信路徑111更完整地集成到單個(gè)解決方案中，以便成本、大小、性能和功率狀況更佳。
[0028]在一些實(shí)施方案中，USB 3超高速中繼器114和115中的一個(gè)不包括或是任選的。這個(gè)布置在USB 3隔離電路113放在(S卩，利用長(zhǎng)度小于1cm的居間電纜或通信線路)主機(jī)USB3裝置或所附接的USB 3裝置或USB 3集線器適當(dāng)?shù)哪媪骰蝽樍鞑糠指浇蛩鼈冎袝r(shí)是適當(dāng)?shù)摹?br>[0029]另一電子系統(tǒng)200根據(jù)本發(fā)明的一些替代實(shí)施方案在圖2中示出。在這種情況下，與先前實(shí)施方案中的元件所使用的參考數(shù)字相同的參考數(shù)字可指可與先前實(shí)施方案中的對(duì)應(yīng)元件相同或大體類似的元件。另外，電子系統(tǒng)200—般包括連接在兩個(gè)USB 3裝置102和103之間的USB 3接口電路201。除了標(biāo)準(zhǔn)USB供電和接地線路(為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)而未示出)之外，USB 3接口電路201—般通過(guò)兩條雙向USB 2線路104和105和四條單向USB 3線路106-109來(lái)連接到USB 3裝置102和103WSB 3接口電路一般利用兩個(gè)USB3裝置102和103之間的隔離保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)所有模式的USB 2和3通信。兩個(gè)USB 3裝置102和103可為與USB 3標(biāo)準(zhǔn)兼容的任何適當(dāng)電子裝置。
[0030]USB 3接口電路201 —般包括USB 2通信路徑110和USB 3通信路徑202。1^8 2通信路徑110在USB 3裝置102和103之間進(jìn)行USB 2標(biāo)準(zhǔn)通信，包括上述USB 2標(biāo)準(zhǔn)列舉過(guò)程步驟。USB 3通信路徑202—般在USB 3裝置102和103之間進(jìn)行USB 3標(biāo)準(zhǔn)通信，包括上述后續(xù)USB 3標(biāo)準(zhǔn)列舉過(guò)程步驟。USB 3通信路徑202—般包括數(shù)字隔離器組203以及超高速(LVDS)收發(fā)器和SERDES(串聯(lián)器/解串器電路)204和205。
[0031]根據(jù)圖2的實(shí)施方案一般不依賴于如先前實(shí)施方案期望的高電壓隔離電容器。相反，超高速收發(fā)器和SERDES 204和205用于在數(shù)字隔離器組203的逆流和順流側(cè)處接收/傳輸超高速信號(hào)。數(shù)字隔離器組203—般包括多條單向數(shù)字隔離器信道。單向數(shù)字隔離器信道一般跨超高速收發(fā)器和SERDES 204和205之間的隔離屏障傳遞信號(hào)內(nèi)容。由于本領(lǐng)域數(shù)字隔離器的電流狀態(tài)一般被限制為小于約640Mbps/信道并且可商購(gòu)的數(shù)字隔離器芯片被限制于約150Mbps/信道，因此單條數(shù)字隔離器信道一般無(wú)法承受整個(gè)USB 3標(biāo)準(zhǔn)5-lOGbps數(shù)據(jù)速率。因此，串聯(lián)器-解串器(SERDES)功能可以用于將四條單向USB 3線路106-109上的串聯(lián)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成多條平行線路206上的平行數(shù)據(jù)，反之依然，在一些實(shí)施方案中，這些功能可以集成在超高速收發(fā)器和SERDES 204和205(如圖所示)內(nèi)，或者它們?cè)趩为?dú)芯片內(nèi)。隨后，可將線路206上的平行數(shù)據(jù)饋送到數(shù)字隔離器組203內(nèi)的與實(shí)現(xiàn)整個(gè)USB 3標(biāo)準(zhǔn)通信速率所需的一樣多的數(shù)字隔離器中。
[0032]在一些實(shí)施方案中，USB 3接口電路201代表電路板，并且USB 2通信路徑110和USB3通信路徑202代表安裝在電路板上的IC芯片，在這種情況下，在一些實(shí)施方案中，USB 2通信路徑110可為任何適當(dāng)可用USB 2隔離解決方案，只要這個(gè)解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)所有USB2通信模式的隔離保護(hù)。在一些實(shí)施方案中，USB 2通信路徑110可以代表封裝內(nèi)的單個(gè)裸片或多個(gè)裸片。在一些實(shí)施方案中，數(shù)字隔離器組203以及USB 3通信路徑202的超高速收發(fā)器和SERDES 204和205可以代表安裝在電路板上的單獨(dú)IC芯片?；蛘?，在為減少成本、大小和功率的一些實(shí)施方案中，USB 3通信路徑202可以表示單個(gè)獨(dú)立芯片(單個(gè)裸片或多個(gè)裸片)，而非芯片組或現(xiàn)成部件，在一些實(shí)施方案，用于通過(guò)USB 3通信路徑202的兩個(gè)不同方向的部件可以分成不同IC芯片。這是有可能的，因?yàn)閮蓚€(gè)不同方向超高速型信道之間并不需要特殊定時(shí)同步。
[0033]在一些實(shí)施方案中，USB 3接口電路201代表多芯片IC封裝，并且USB2和USB 3通信路徑110和202代表安裝在多芯片封裝中的兩個(gè)或更多個(gè)IC裸片。在這種情況下，在一些實(shí)施方案中，USB 2通信路徑110可為任何適當(dāng)現(xiàn)成USB 2隔離解決方案。另外，USB 3通信路徑202可以代表一個(gè)或多個(gè)IC裸片，其中一些可為現(xiàn)成可獲得的。
[0034]在一些實(shí)施方案中，USB3接口電路201代表單個(gè)IC芯片(單個(gè)裸片或多個(gè)裸片)，在這種情況下，USB 2通信路徑110和USB 3通信路徑202更完全地集成到單個(gè)解決方案中，以使成本、大小、性能和功率狀況更佳。
[0035]可用作圖1中的USB 3隔離電路113的示例USB 3隔離電路300在圖3中示出。用于USB 3隔離電路的其他設(shè)計(jì)還可用作USB 3隔離電路113。因此，USB 3隔離電路300僅僅出于例示性和解釋性的目的示出。
[0036]在這個(gè)實(shí)例中，USB3隔離電路300—般包括單向線路116-119內(nèi)的四條單向隔離電容器301-304以及如所示那樣連接的八個(gè)電阻器305-312。隔離電容器301和302的順流節(jié)點(diǎn)分別連接在對(duì)應(yīng)電阻器對(duì)305/309與306/310之間。隔離電容器303和304的順流節(jié)點(diǎn)分別連接在對(duì)應(yīng)電阻器對(duì)307/311與308/312之間。電阻器對(duì)305/309和306/310連接在第一電壓VDDl與第一接地GNDl之間，位于隔離電容器301和302的第一側(cè)(在USB 3超高速中繼器114下游)上。電阻器對(duì)307/311和308/312連接在第二電壓VDD2與第二接地GND2之間，位于隔離電容器303和304的第二側(cè)(在USB 3超高速中繼器115下游)上。從右到左單向線路116和117分別通過(guò)隔離電容器301和302。從左到右單向線路118和119分別通過(guò)隔離電容器303和304。
[0037]在一些實(shí)施方案中，隔離電容器301-304是具有范圍從4.7nF至10nF的電容值的高電壓(例如，約l_5kV)隔離電容器。在此類實(shí)施方案中，隔離電容器301-304具有相對(duì)低的ESR(有效串聯(lián)電阻)和相對(duì)低的ESL(有效串聯(lián)電感)以使得能夠在1Mbps和5Gbps兩者下傳遞通信信號(hào)。在一些實(shí)施方案中，電阻器305-312形成用于改進(jìn)在USB 3電氣閑置狀態(tài)下超高速中繼器114和115(圖1)的接收器輸入端處的差分信號(hào)條件的網(wǎng)絡(luò)。在此類實(shí)施方案中，電阻器305-312—般具有約I %的公差、5ΚΩ或更高的電阻值、以及需要將線路116-119上的信號(hào)在超高速中繼器114和115的接收器輸入端處維持處于約IV的值。
[0038]雖然本發(fā)明的實(shí)施方案已主要針對(duì)其具體實(shí)施方案進(jìn)行了論述，但是其他變型是可能的。所描述系統(tǒng)的各種配置可替代本文中呈現(xiàn)的配置來(lái)使用，或作為其附加來(lái)使用。
[0039]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)了解先前描述僅是示例性的，而并不旨在限制本發(fā)明。本公開(kāi)中的任何內(nèi)容均不應(yīng)指示本發(fā)明受限于要求特定形式半導(dǎo)體處理的系統(tǒng)或受限于集成電路，大體來(lái)說(shuō)，所呈現(xiàn)的任何圖示僅僅旨在指示一種可能配置，并且許多變型是可能的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還將了解符合本發(fā)明的方法和系統(tǒng)適合用于各種各樣應(yīng)用程序。
[0040]雖然本說(shuō)明書已經(jīng)針對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)描述，但將了解本領(lǐng)域的技術(shù)人員在理解先前內(nèi)容后，可輕易地構(gòu)想這些實(shí)施方案的更改、變型和等效物。本發(fā)明的這些和其他修改和變型可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)踐，而不背離本發(fā)明的精神和范圍，其更特定地在所附權(quán)利要求中闡明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電子電路，其包括: 第一通信接口和第二通信接口，其是USB 3兼容的；以及 隔離電路，其在所述第一通信接口與所述第二通信接口之間； 其中所述隔離電路與所有USB 3通信模式兼容。2.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子電路，其還包括: 第三通信接口和第四通信接口，其是USB 2兼容的并安裝有所述第一通信接口和所述第二通信接口；以及 第二隔離電路，其在所述第三通信接口與所述第四通信接口之間； 其中所述第二隔離電路與所有USB 2通信模式兼容。3.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子電路，其中所述隔離電路包括電容隔離部件。4.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子電路，其中所述電容隔離部件包括: 隔離電容器；以及 電阻器對(duì)，其與所述隔離電容器相對(duì)應(yīng)； 其中: 所述隔離電容器在所述第一通信接口與所述第二通信接口之間的單向通信線路內(nèi)；并且 所述隔離電容器的下游節(jié)點(diǎn)連接在所述對(duì)應(yīng)電阻器對(duì)到一個(gè)或多個(gè)VDD電壓節(jié)點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)接地電壓節(jié)點(diǎn)之間。5.—種電子電路，其包括: 第一串行通信接口和第二串行通信接口 ；以及 隔離電路，其在所述第一串行通信接口與所述第二串行通信接口之間； 其中所述隔離電路在兩個(gè)不同通信頻率等級(jí)下操作。6.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子電路，其中 所述第一串行通信接口和所述第二串行通信接口是USB 3兼容的;并且 所述隔離電路與所有USB 3通信模式兼容。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子電路，其還包括: 第三串行通信接口和第四串行通信接口，其是USB 2兼容的并安裝有所述第一串行通信接口和所述第二串行通信接口；以及 第二隔離電路，其在所述第三串行通信接口與所述第四串行通信接口之間； 其中所述第二隔離電路與所有USB 2通信模式兼容。8.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子電路，其中所述隔離電路包括電容隔離部件。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子電路，其中所述電容隔離部件包括: 隔離電容器；以及 電阻器對(duì)，其與所述隔離電容器相對(duì)應(yīng)； 其中: 所述隔離電容器在所述第一串行通信接口與所述第二串行通信接口之間的單向通信線路內(nèi)；并且 所述隔離電容器的下游節(jié)點(diǎn)連接在所述對(duì)應(yīng)電阻器對(duì)到一個(gè)或多個(gè)VDD電壓節(jié)點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)接地電壓節(jié)點(diǎn)之間。10.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子電路，其中所述兩個(gè)不同通信頻率等級(jí)中的一個(gè)是在約5Gbps。11.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子電路，其中所述兩個(gè)不同通信頻率等級(jí)包括約1Mbps的第一通信頻率等級(jí)和約5Gbps的第二通信頻率等級(jí)。12.一種方法，其包括: 接收在第一頻率下的第一串行通信； 通過(guò)隔離電路傳輸所述第一串行通信； 接收在第二頻率下的第二串行通信，所述第二頻率大于所述第一頻率；以及 通過(guò)所述隔離電路傳輸所述第二串行通信； 其中所述隔離電路在所述第一頻率和所述第二頻率兩者下提供電流隔離。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中 所述第一串行通信和所述第二串行通信是USB 3兼容的;并且 所述隔離電路與所有USB 3通信模式兼容。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其還包括: 接收第三串行通信，其是USB 2兼容的；以及 通過(guò)第二隔離電路傳輸所述第三串行通信，所述第二隔離電路與所有USB 2通信模式兼容并安裝有所述第一隔離電路。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述隔離電路包括電容隔離部件。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述電容隔離部件包括: 隔離電容器；以及 電阻器對(duì)，其與所述隔離電容器相對(duì)應(yīng)； 其中: 所述隔離電容器在第一串行通信接口與第二串行通信接口之間的單向通信線路內(nèi)；并且 所述隔離電容器的下游節(jié)點(diǎn)連接在所述對(duì)應(yīng)電阻器對(duì)到一個(gè)或多個(gè)VDD電壓節(jié)點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)接地電壓節(jié)點(diǎn)之間。17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一頻率是在約5Gbps。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第二頻率是在約1Gbps。
【文檔編號(hào)】G06F13/14GK106062725SQ201480072549
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日
【發(fā)明人】V.T.貝特里納, Y.V.莫格
【申請(qǐng)人】希拉納集團(tuán)有限公司