CN101849401B

CN101849401B - 用于为通信接口的电路供电的系统和方法

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Publication number: CN101849401B
Application number: CN2008801145890A
Authority: CN
Inventors: 迟宏武
Original assignee: Analogix Semiconductor Inc
Current assignee: Analogix Semiconductor Inc
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: US20120033747A1; US20090189442A1; JP5393689B2; CN101849401A; US8063504B2; JP2010541477A; US9118517B2

Abstract

实施例包括使用从偏置电路吸入的电流为数据通信发送器电路供电的系统和方法，所述偏置电路用于偏置数据通信发送器电路与数据通信接收器电路之间的传输线路。在一些实施例中，从偏置电路吸入的电流源于被构造为对数据通信接收器电路供电的电源。然后，再利用从偏置电路吸入的电流来为数据通信发送器电路供电。通过再利用首先用于偏置传输线路的电流来为数据通信发送器电路供电，可以使用比现有技术少的总功率来操作数据通信发送器电路。各实施例包括HDMI收发器、DVI收发器和DisplayPort收发器。

Description

用于为通信接口的电路供电的系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及为电子部件供电的领域。具体地说，本发明涉及为通信接口的电路供电。

背景技术

在典型的数据通信系统中，使用偏置电路将发送器与接收器之间的传输线路偏置于所期望的电压。可以将偏置电路构造为从电源汲取电流以产生该电源与传输线路之间的电压降。作为另一种选择，可以将偏置电路构造为从电源汲取电流以产生传输线路与地节点或功率吸入点(powersink)之间的电压降。在数据通信系统中，从电源汲取的电流通常并不用于其它目的。因此，数据通信系统消耗功率以维持偏置电压。

发明内容

需要将诸如在数据通信系统中使用的那些电子电路的电子电路的功耗最小化。通过将电子电路的功耗最小化，可以节约能量。在由电池供电的电子电路中，减少功耗能延长电池寿命。减少功耗还能够减少能源费用。可以通过包含被构造为对另一电子电路供电的电子电路的系统，或者使用利用另一电子电路为电子电路供电的方法，来将诸如在数据通信系统中使用的那些电子电路的电子电路的功耗最小化。

本发明的各实施例使得首先用于在传输线路或传输线路驱动器电路处建立偏置条件的功率能够进一步用于为另外的电子电路供电。通过使用首先用于建立偏置条件的功率用于另外的目的，与现有技术相比，减少了总功耗。

提供了一种通信接口，所述通信接口包括：传输线路驱动器电路，与传输线路相耦合，所述传输线路与第一电源相耦合；以及发送器电路，与所述传输线路驱动器电路相耦合，并被构造为使用所述传输线路驱动器电路在所述传输线路上向接收器模块发送数据。所述接收器模块包括：电流调整器电路，与所述传输线路驱动器电路相耦合，并被构造为将通过所述传输线路驱动器电路从所述第一电源接收到的电流调整为近似恒定；以及电压调整器电路，与所述电流调整器电路相耦合，并被构造为提供具有近似恒定的电压的第二电源，所述第二电源提供通过所述电流调整器电路从所述第一电源接收到的电流来对所述发送器电路至少部分地供电。

提供了一种电子电路，所述电子电路包括电流调整器及电压调整器。所述电流调整器被构造为吸入被调整为近似恒定的电流。所述电压调整器包括功率输出，并被构造为将所述功率输出的电压调整为近似恒定。所述电压调整器被构造为从所述电流调整器接收由所述电流调整器吸入的电流，并将由所述电流调整器吸入的电流通过所述功率输出提供给另一电子电路。

提供了一种电子电路，所述电子电路包括与传输线路相耦合的传输线路驱动器电路。所述传输线路通过阻抗与第一电源相耦合。所述电子电路还包括数字数据电路，所述数字数据电路与所述传输线路驱动器电路相耦合，并被构造为使用所述传输线路驱动器电路在所述传输线路上传输数据。所述数字数据电路被构造为从第二电源接收电力。所述电子电路还包括电流调整器电路，所述电流调整器电路与所述传输线路驱动器电路相耦合，并被构造为将通过所述传输线路驱动器电路从所述第一电源接收到的电流调整为近似恒定。所述电子电路还包括电压调整器电路，所述电压调整器电路与所述电流调整器电路相耦合，并被构造为提供具有近似恒定的电压的第二电源。所述第二电源将通过所述电流调整器电路从所述第一电源接收到的电流提供给至少所述数字数据电路。

提供了一种用于数据通信的系统，所述系统包括数据通信发送器电路、偏置电路及电压调整器电路。所述数据通信发送器电路被构造为经由传输线路来发送数据。所述偏置电路被构造为通过从第一电源吸入电流来将所述传输线路偏置于偏置电压。所述电压调整器电路与所述偏置电路相耦合，并被构造为调整出第二电源处的近似恒定的电压。所述第二电源与所述数据通信发送器电路相耦合。所述电压调整器电路还被构造为将由所述偏置电路从所述第一电源吸入的电流经由所述第二电源提供给所述数据通信发送器电路。

提供了一种用于为通信接口的电路供电的方法，所述方法包括：使用偏置电路来偏置传输线路；通过所述偏置电路从第一电源吸入电流；以及将第二电源的电压调整为近似恒定。所述偏置电路与所述传输线路相耦合，并被构造为从所述第一电源汲取电流。所述第二电源被构造为对所述通信接口的电路供电。从所述第一电源吸入要经由所述第二电源提供给所述通信接口的所述电路的电流。

附图说明

图1是例示通信接口的框图。

图2是例示通信接口电路的示意图。

图3是例示被构造为再利用来自偏置传输线路和/或驱动器电路的电流来为通信发送器供电的示例性通信接口的框图。

图4是例示被构造为再利用来自偏置传输线路和/或驱动器电路的电流来为通信发送器供电的通信接口的另选实施例的框图。

图5是例示被构造为再利用来自传输线路偏置电路的电流来为通信发送器电路供电的通信接口电路的示意图。

图6是例示被构造为再利用来自偏置电路的电流作为第二电源的示例性电路的框图。

图7是例示被构造为再利用来自传输线路偏置电路的电流来为通信发送器电路供电的DC耦合通信接口电路的框图。

图8是例示被构造为再利用来自传输线路偏置电路的电流来为通信发送器电路供电的AC耦合通信接口电路的框图。

图9是用于为通信接口的电路供电的示例性方法的流程图。

具体实施方式

在各实施例中，本发明包括为数据通信接口供电的系统和方法。通信接口可以被构造为对在传输线路的一端处的发送器模块输入端口处提供的数字数据进行通信以使得在该传输线路的相对端的接收器模块输出端口处输出该数字数据。可以传输所述数字数据用于视频显示器上的显示和/或经由音频放大器的可听见的再现。通信接口可以包括通过在通信数字数据的同时使电流通过有源电子器件和无源电子器件而消耗电功率的电子电路。通信接口可以代表高清多媒体接口(HDMI)传输系统、数字视频接口(DVI)传输系统、显示端口(DisplayPort)传输系统等。例如，发送器输入端口可以与诸如数字多用途盘(DVD)播放器的音频/视觉源内的电子器件相耦合，并且接收器输出端口可以与诸如高清电视(HDTV)机的音频/视觉显示单元内的电子器件相耦合。

本文中所描述的系统和方法的各实施例可以在HDMI收发器、DVI收发器及DisplayPort收发器内使用。这些实施例可以使这些系统能够具有较低的总功率耗散、较长的电池寿命、降低的冷却要求及较小的形状因子。较低的功率耗散会随着传输数据速率的增加而日益变得重要，这是由于增加的数据速率通常伴随着增加的功率耗散。例如，实施例可以在具有等于或大于约1兆比特每秒(Mbps)、10Mbps、100Mbps、250Mbps、500Mbps、1千兆比特每秒(Gbps)、1.5Gbps、1.62Gbps、1.65Gbps、2Gbps、2.2Gbps、2.7Gbps、3.4Gbps、4.46Gbps、4.95Gbps、10Gbps、10.2Gbps、10.8Gbps或更大的传输数据速率的系统中使用。可以在至少部分地安装在发送器模块与接收器模块之间的一定长度的线缆内的传输线路上传输数字数据。所述一定长度的线缆可以长于约10厘米(cm)、90cm、150cm、250cm、300cm、500cm、600cm、750cm、900cm、10米(m)或12m。

本发明的实施例的应用可以包括便携式电子设备，包括但不限于蜂窝电话、诸如音乐播放器(例如，MP3播放器)、视频播放器(例如，Mp4播放器)、手持式计算机及PDA的便携式媒体播放器、游戏控制台、手持式电子游戏机及便携式记忆存储设备(例如，USB拇指驱动或跳跃驱动)。包括本发明实施例的电子电路还可以在诸如DVD播放器、蓝光视频播放器、HD-DVD播放器、个人录像机及数字录像机、照相机、摄像机等的音频/视觉娱乐系统内使用。可以包括电子电路的其它设备还可以包括个人计算机、膝上型计算机、计算机联网设备、数据通信设备及电信设备。实施例还可以在许多本文中未列出的设备中使用。

数据通信接口可以包括发送器电路，使用首先用于在数据通信发送器电路与数据通信接收器电路之间的传输线路处建立预定电压或偏置点的电流为该发送器电路供电。偏置电路可以用于为数据通信发送器电路和/或数据通信接收器电路设定适当的操作点，以使得数据通信发送器电路和/或数据通信接收器电路在特定的期望参数内操作。偏置电路还可以用于建立通过数据通信发送器电路与数据通信接收器电路之间的传输线路的预定电流。

在一些实施例中，再利用从偏置电路提供给发送器模块的电流来为数据通信发送器电路供电。结果，可以使用总体上比现有技术少的功率来操作数据通信发送器电路。例如，在未再利用功率的情况下，发送器模块和相关联电路在根据HDMI标准发送720p或1080i的分辨率的视频数据时会消耗约300毫瓦(mW)的功率。另一方面，包括本发明实施例的HDMI发送器模块在发送720p或1080i的分辨率的视频数据时会耗散少于50mW的功率。包括本发明实施例的HDMI发送器在发送1080p的分辨率的视频数据时会耗散少于100mW的功率。HDMI发送器可以支持高达165百万像素每秒(Mpixel/sec)的链路数据速率。通过再利用首先在偏置传输线路时使用的电流来用于向数据通信发送器电路供电的第二目的，从而实现较低功率操作。

图1是例示通信接口100的框图。通信接口100包括发送器模块102、传输线路104及接收器模块106。发送器模块102被构造为在传输线路104上将向接收器模块106发送数据。发送器模块102包括数据电路108、驱动器电路110、偏置控制112及电流吸入器114。数据电路108可以被构造为接受数字数据输入并将相对应的数据驱动器控制信号发送给驱动器电路110。数据驱动器控制信号可以被构造为控制驱动器电路110在传输线路104上传输数据。要由驱动器电路110发送的数据可以与由数据电路108接受的数字数据输入相对应。

发送器模块102可以从发送器电源VDD2以电流的形式接收电力。发送器电源VDD2可以在发送器模块102的外部。相似的是，发送器模块102可以与发送器地节点VSS2相耦合，发送器地节点VSS2可以在发送器模块102的外部。

驱动器电路110可以被构造为驱动数据信号通过传输线路104。驱动器电路110可以包括低摆幅高速差动线路驱动器，低摆幅高速差动线路驱动器被构造为根据差动信令协议使用驱动电流来驱动数据信号通过传输线路104。可以基于从数据电路108接收到的数据驱动器控制信号来驱动数据信号。驱动电流还可以用于将传输线路104偏置于所指定的电压范围。驱动器电路110可以被构造为将驱动电路吸入到电流吸入器114。驱动电流可以不用于其它目的，由此不必耗散功率。

偏置控制112可以被构造为控制由电流吸入器114从驱动器电路110吸入到发送器地节点VSS2的驱动电流的幅值。通过控制由电流吸入器114吸入的驱动电流的幅值，偏置控制112还可以控制驱动器电路110及传输线路104的偏置条件。

接收器模块106包括偏置电流源116及数据电路118。接收器模块106可以从偏置电源VDD1接收电流，并且还可以与接收器地节点VSS1相耦合。偏置电源VDD1还可以称作驱动器电源。偏置电流源116可以被构造为经由传输线路104将来自偏置电源VDD1的电流提供给驱动器电路110。驱动器电路110可以使用经由传输线路104从偏置电源VDD1汲取的电流来在传输线路104上传输数据。

数据电路118可以被构造为接收来自传输线路104的数据信号。数据电路118可以被构造为处理所接收到的数据信号以产生数据输出。可以用与偏置电流源116相同的偏置电源VDD1为数据电路118供电。在一些实施例中，数据电路118可以经由传输线路104与驱动器电路110DC耦合。在其它实施例中，数据电路118可以经由传输线路104与驱动器电路110AC耦合。

图2是例示通信接口电路200的示意图。通信接口电路200包括发送器模块202、相关联电路104及终端负载电路206。发送器模块202是参照图1所描述的发送器模块102的示例。发送器模块202可以从一个或更多个其它相关联电路(例如，相关联电路208、210或212)接收数据输入信号、基准时钟信号和/或偏置输入信号。作为另一种选择，可以从在发送器模块202外部的一个或更多个其它电路接收数据输入信号、基准时钟信号和/或偏置输入信号。

相关联电路204可以包括诸如相关联电路208、210及212的各种电子电路。相关联电路204可以包括存储器、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)、时钟电路等，它们可以与发送器模块202相耦合、与发送器模块202相集成、或者与发送器模块202相协同地使用。相关联电路208、210及212可以从发送器电源VDD2接收电流，并且可以与公共地相耦合。发送器模块202与相关联电路204可以共用发送器电源VDD2及公共地。发送器电源VDD2可以由不与发送器模块202或相关联电路204相集成的外部电源来提供。在各实施例中，发送器电源VDD2可以为约3.3伏特(V)或约1.8V。公共地可以与参照图1所描述的发送器地节点VSS2相耦合。

发送器模块202包括数据电路214、锁相环(PLL)216、前置放大器218、源发送器220及偏置控制222。PLL216和数据电路214可以一起作为参照图1所描述的数据电路108的示例。前置放大器218和源发送器220可以一起作为参照图1所描述的驱动器电路110的示例。偏置控制222可以作为参照图1所描述的偏置控制112的示例。

数据电路214可以被构造为根据从PLL216接收到的数据时钟信号来读取并处理数据输入。PLL216可以被构造为接收输入基准时钟信号并将数据时钟信号提供给数据电路214。数据时钟信号可以与输入基准时钟信号相对应。在包括差动信令协议的实施例中，数据电路214可以向前置放大器218提供差动数据信号(Data+和Data-)。差动数据信号可以与所接收到的并经数据电路214处理的数据输入信号相对应。差动数据信号可以被构造为控制前置放大器218及源发送器220以产生在信号传输线路TXN和TXP上传输的相对应的数据信号。信号传输线路TXN和TXP可以是参照图1所描述的传输线路104的示例。

终端负载电路206是参照图1所描述的偏置电流源116的示例。终端负载电路206可以与发送器模块202相集成。作为另一种选择，终端负载电路206可以与接收器模块(例如，参照图1所描述的接收器模块106)相集成。终端负载电路206可以被构造为向信号传输线路TXN和TXP以及源发送器220提供偏置电流。终端负载电路206包括连接在信号传输线路TXN与偏置电源VDD1之间的负载电阻器R0。终端负载电路206还包括连接在信号传输线路TXP与偏置电源VDD1之间的负载电阻器R1。偏置电源VDD1还可以称作驱动器电源。偏置电源VDD1可以包括3.3V电源。偏置电源VDD1可以与接收器模块(例如，参照图1所描述的接收器模块106)相关联。偏置电源VDD1可以由不与发送器模块或接收器模块相集成的外部电源来提供。在一些实施例中，偏置电源VDD1可以与发送器电源VDD2相同。

源发送器220包括源极连接在一起的差动驱动器NL0和NL1。差动驱动器NL0和NL1在它们的设计和/或性能方面可以近似地彼此匹配。差动驱动器NL0的漏极与信号传输线路TXN相耦合。相似的是，差动驱动器NL1的漏极与信号传输线路TXP相耦合。差动驱动器NL0可以被构造为根据从前置放大器218输入到差动驱动器NL0的栅极的Data-驱动信号来驱动信号传输线路TXN。相似的是，差动驱动器NL1可以被构造为根据从前置放大器218输入到差动驱动器NL1的栅极的Data+驱动信号来驱动信号传输线路TXP。发送器模块202可以被构造为使得在信号传输线路TXN和TXP上驱动的数据信号彼此互补以提高性能。

源发送器220可以被构造为使得差动驱动器NL0和NL1分别通过诸如负载电阻器R0和R1的阻抗从偏置电源VDD1汲取电流。源发送器220和终端负载电路206可以被构造为使得信号传输线路TXN上的电压在高压与低压之间摆动以向接收器发送数据。信号传输线路TXP上的电压可以按相对于信号传输线路TXN上的电压摆动互补的方式在低压与高压之间摆动。信号传输线路TXN和TXP的高压与低压之间的信号摆动小于偏置电源VDD1与地之间的电压差。

在信号传输线路TXN和TXP上传输数据时，发送器模块202可以通过差动驱动器NL0和NL1汲取近似恒定的驱动电流I_drv。因此，可以通过偏置器件NB0的地连接将近似恒定的驱动电流I_drv吸入到地。偏置器件NB0可以经由从偏置提供器件NS0接收到的偏置控制信号来控制驱动电流I_drv的值。驱动电流I_drv的值可以确定信号传输线路TXN和TXP的偏置条件。

偏置控制222可以被构造为控制驱动电流I_drv的幅值，从而控制源发送器220以及传输线路TXN和TXP的偏置条件。偏置控制222可以响应于偏置输入信号而生成偏置提供信号和开关上偏置(bias on switch)信号，并将偏置提供信号和开关上偏置信号提供给偏置提供器件NS0。响应于偏置提供信号和开关上偏置信号，偏置提供器件NS0可以控制偏置器件NB0，依次控制驱动电流I_drv的幅值以及源发送器220及传输线路TXN和TXP的偏置条件。

该近似恒定的驱动电流I_drv消耗功率。所消耗的功率的部分用于切换差动驱动器NL0和NL1，而其余功率的主要部分在建立差动驱动器NL0和NL1的DC偏置条件时被消耗掉。DC偏置条件可以被构造为将信号传输线路TXN和TXP偏置于标称电压或约标称电压。DC偏置条件还可以被构造为建立贯穿信号传输线路TXN和TXP上的数据传输的近似恒定的驱动电流I_drv。

非常大的功率量在建立DC偏置条件时被耗散掉，而非用于其它目的。例如，近似恒定的驱动电流I_drv名义上可能在约10毫安(mA)与24mA之间。负载电阻器R0和R1上的信号摆动可以在约0.4伏特(V)与0.6V之间。来自3.3V电源的其余的2.7V的功率可以在建立差动驱动器NL0和NL1的DC条件时被耗散掉。

图3是例示被构造为再利用来自偏置传输线路和/或驱动电路的电流以为通信发送器供电的示例性通信接口300的框图。通信接口300可以被构造为在发送器模块302处接受数字数据输入，在传输线路104上将数字数据的表示发送给接收器模块304，并在接收器模块304处提供相对应的数字数据输出。通信接口300可以符合诸如HDMI1.2的任意HDMI标准。通信接口300还可以符合任意DVI标准、任意DisplayPort标准、或任意其它视频接口标准。

除了通信接口300被构造为通过再利用来自由偏置电流源116在传输线路104上提供的偏置电源VDD1的电流来为发送器模块302供电以外，通信接口300与图1中所例示的通信接口100相似。为了实现该功率再利用，通信接口100的电流吸入器114由通信接口300中的电流调整器306与电压调整器308的组合来替代。

电流调整器306和电压调整器308可以使用来自驱动器电路110的驱动电流来将传输线路104偏置于近似偏置电压。电流调整器306可以被构造为将通过驱动器电路110汲取的驱动电流调整为近似恒定。偏置控制112可以与电流调整器306相耦合，并被构造为经由电流调整器306来控制传输线路104的偏置。

电压调整器308可以与电流调整器306相耦合，并被构造为从电流调整器306接收经调整的电流，将经调整的电源输出(来自VR的VDD2)上的电压V_dd2调整为近似恒定，并使用从电流调整器306接收到的经调整的电流以经由经调整的电源输出(来自VR的VDD2)提供功率。尽管偏置电源VDD1上的电压可以约为3.3V，但是经调整的电源输出(来自VR的VDD2)上的经调整的电压可以约为1.8V。发送器模块302的一些电子电路可以被构造为由电压调整器308的经调整的电源输出(来自VR的VDD2)来至少部分地供电。

针对数字数据通信而构造的数据电路108可以与驱动器电路110相耦合。数据电路108可以被构造为控制驱动器电路110以根据数字数据输入在传输线路104上传输数据。针对数字数据通信而构造的数据电路118可以与传输线路104相耦合。数据电路118可以接收来自传输线路104的数据信号，并产生与所传输的数据相对应的数据输出。

在一些实施例中，数据电路118可以经由传输线路104与驱动器电路110DC耦合。在其它实施例中，数据电路118可以经由传输线路104与驱动器电路110AC耦合。在一些实施例中，数据电路118可以由与偏置电流源116相同的偏置电源VDD1来供电。

图4是例示被构造为再利用来自偏置传输线路和/或驱动器电路的电流以为通信发送器供电的通信接口400的另选实施例的框图。通信接口400包括发送器模块302、偏置电流源116、传输线路104及接收器模块402。接收器模块402包括数据电路118。除了偏置电流源116可以与驱动器电路110相耦合并在发送器模块302的同侧(而不是接收器模块304的同侧)与传输线路104相耦合以外，通信接口400与图3中所例示的通信接口300相似。在通信接口400中，偏置电流源116可以与发送器模块302相集成。偏置电流源116可以从偏置电源VDD1接收电力，而数据电路118可以由接收器电源VDD3来供电。接收器模块402可以与发送器模块302AC耦合。

图5是例示被构造为再利用来自传输线路偏置电路的电流来为通信发送器电路供电的通信接口电路500的示意图。通信接口电路500是参照图2所描述的通信接口电路200的改进。通信接口电路500可以被实现为片上系统(SOC)或板上芯片(COB)。通信接口电路500包括发送器模块502、相关联电路504、终端负载电路206、启动电路506及再利用电源508。传输线路偏置电路至少可以包括终端负载电路206。

再利用电源508包括电流传感器/控制510、可选的增压器512及电压调整器514。再利用电源508可以被构造为将来自源发送器220的驱动电流I_drv吸入到电流传感器/控制510中，并提供来自电压调整器514的经调整的电源输出(来自VR的VDD2)。电流传感器/控制510可以包括被构造为根据从偏置提供器件NS0接收到的偏置控制信号来感测并控制电流幅值的元件。

经调整的电源输出(来自VR的VDD2)可以用于为发送器模块502的各种电路及相关联电路504供电。例如，偏置控制222、PLL216、数据电路214、前置放大器218、相关联电路208、相关联电路210和相关联电路212可以由经调整的电源输出(来自VR的VDD2)来供电。如果可从经调整的电源输出(来自VR的VDD2)得到的功率不足以对发送器模块502的所有各种电路及相关联电路504供电，则可以使用另外的电源来补充经调整的电源输出(来自VR的VDD2)。

经调整的电源输出(来自VR的VDD2)可以具有约等于偏置电源VDD1的电压减去信号传输线路TXN和TXP处的电压摆动的电压。经调整的电源输出(来自VR的VDD2)可以提供大约高达来自源发送器220的驱动电流I_drv的值的电流。在一些实施例中，驱动电流I_drv可以在约10mA与24mA之间的范围内。对于要求来自经调整的电源输出(来自VR的VDD2)的输出电压大于可在电流传感器/控制510的输出处得到的电压的实施例，再利用电源508可以包括被构造为将输出电压增压到可在电流传感器/控制510的输出处得到的电压以上的所要求的水平的增压器512。例如，在要求来自经调整的电源输出(来自VR的VDD2)的输出电压大于1.8V并且可在电流传感器/控制510的输出处得到的电压仅为1.8V的情况下，再利用电源508可以包括被构造为将输出电压增压到1.8V以上的所要求的水平的增压器512。

可以使用诸如在DC耦合传输最小化差动信号(TMDS)数据链路中使用的差动信令协议来实现通信接口电路500。HDMI或DVI链路可以是TMDS数据链路的示例。例如，可以并行地实现四个信道(未示出)，并且每个信道具有约10mA的驱动电流。来自四个信道的从偏置电源VDD1汲取的总驱动电流可以约为40mA。偏置电源VDD1可以提供约3.3V的电压。信号传输线路TXN和TXP上的电压可以被差动驱动器NL0和NL1调制为具有约0.4V至0.6V的电压摆动。对于被构造为提供每信道约0.6V的摆动和约10mA的电流的四信道通信接口电路，全部四个信道的差动驱动器NL0和NL1的互连的源处的驱动电流I_drv可以提供具有约40mA的电流和约1.8V的电压的电源。该电源可以允许经由再利用电源508来再利用驱动电流I_drv以提供经调整的电源输出(来自VR的VDD2)。

启动电路506可以被构造为在源发送器220提供近似恒定的驱动电流I_drv之前在通信接口电路500通电时向再利用电源508提供启动电流。因为发送器模块502可以被构造为从经调整的电源输出(来自VR的VDD2)接收电力，所以差动驱动器NL0和NL1可以保持在关状态，直到经调整的电源输出(来自VR的VDD2)达到稳态操作电压V_dd2之后。当源发送器220不提供近似恒定的驱动电流I_drv时，启动电路506可以向再利用电源508提供启动电流。然后，当通信接口电路500首先开始操作时，再利用电源508可以使用启动电流将经调整的电源输出(来自VR的VDD2)提供给通信接口电路500的被构造为由经调整的电源输出(来自VR的VDD2)来供电的各种电路。启动电路506可以包括连接在信号传输线路TXP与连接点之间的电阻器R2、连接在信号传输线路TXN与所述连接点之间的电阻器R3、以及连接在地与所述连接点之间的电阻器R4。所述连接点与电流传感器/控制510之间可以连接有二极管D0。

在一些实施例中，终端负载电路206可以与接收器模块(未示出)相集成，启动电路506可以与发送器模块502相集成，并且传输线路TXN和TXP可以至少部分地安装在诸如HDMI线缆的线缆内。在这些实施例中，当线缆未与发送器模块502和接收器模块二者都相耦合时，发送器模块502可以处于未通电状态。当接收器模块处于通电状态并且首先附接线缆以将接收器模块与发送器模块502相耦合时，启动电路506可以可操作以使用在传输线路TXN和TXP上从接收器模块接收到的功率来为发送器模块502供电。在终端负载电路206经由传输线路TXN和TXP与发送器模块502相耦合并且终端负载电路206和发送器模块502都处于未通电状态的其它实施例中，当终端负载电路206首先通电时，启动电路506可以以相似的方式起作用。

启动电路506可以被构造为从终端负载电路206汲取小电流，并向电流传感器/控制510提供启动电流。与稳态驱动电流I_drv相比，启动电流可以相对地小。可以大约在信号传输线路TXN和TXP连接到终端负载电路206、或者终端负载电路206开始从偏置电源VDD1接收电力的同时开始提供该启动电流。在发送器模块502达到全操作状态之后，信号传输线路TXN和TXP可以变成被偏置，并且近似恒定的驱动电流I_drv可以从源发送器220流到再利用电源508中。然后，再利用电源508不再需要启动电流来提供经调整的电源输出(来自VR的VDD2)，并且启动电路506可以将启动电流减小到基本上为零或者与驱动电流I_drv相比可忽略的值。

图6是例示被构造为再利用来自偏置电路的电流作为第二电源的示例性电路600的示意图。电路600包括源发送器220、启动电路506及再利用电源508。源发送器220可以将近似恒定的驱动电流I_drv提供给再利用电源508。例如，驱动电流I_drv对于单个信道通信接口可以约为10mA，或者对于四信道通信接口为40mA。作为另一示例，驱动电流I_drv对于单个信道通信接口可以约为24mA，或者对于二信道通信接口为48mA。

再利用电源508包括压控电流源G1和G2。压控电流源G1和G2还可以被构造为感测电流。压控电流源G1具有与一(1)成比例的增益g_m，而压控电流源G2具有与N-1成比例的增益g_m。因此，由压控电流源G1和G2的对提供的增益(g_m)比率为1∶N-1。压控电流源G1可以用作基准电流传感器和控制。

固定电流源604与压控电流源G1相耦合，并被构造为汲取电流I_dc＝I_drv/N。分路调整器602设置有与固定电流源604在一端处相耦合的分路调整器控制输入端口。固定电流源604还在同一端处与压控电流源G1相耦合。分路调整器控制输入端口感测由分路调整器控制输入端口与地之间的固定电流源604提供的电压。分路调整器602被构造为通过将通过分路调整器输入端口来自压控电流源G2的电流分路来将分路调整器输入端口处的电压设定为等于分路调整器控制输入端口处的电压。通过压控电流源G2的电流可以约为通过压控电流源G1的基准电流的N-1倍。因此，通过压控电流源G2的电流可以约为(N-1)·(I_drv/N)。本领域技术人员将认识到，可以针对压控电流源G1和压控电流源G2而定义进行各实施例的期望功能的许多不同的增益。

压控电流源G1和G2可以经由可选的阻抗Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7和Z8与电流传感器/控制510、再利用电源508和/或通信接口电路500的其它元件相耦合。压控电流源G1和G2可以包括MOSFET器件或BJT器件。在一些实施例中，再利用电源508可以被构造有多于两个压控电流源G1和G2。

在电路600达到稳态并且启动电路506不再提供显著的启动电流之后，驱动电流I_drv可以近似地等于通过压控电流源G1和G2的电流之和。通过压控电流源G2的电流(约为((N-1)/N)·I_drv)可以用于从电流传感器/控制510输出到电压调整器514。于是，电压调整器514可以调整经调整的电源输出(来自VR的VDD2)的电压。然后，经调整的电源输出(来自VR的VDD2)可以将包括经调整的电压V_dd2的高达约((N-1)/N)·I_drv安培的电流的功率提供给发送器模块502的电路及相关联电路504。

在一些实施例中，可以在电流传感器/控制510与电压调整器514之间布置增压器512。增压器512可以被构造为增大来自电流传感器/控制510的电压输出，从而增大经调整的电源输出(来自VR的VDD2)的经调整的电压V_dd2。增压器512可以用于使得再利用电源508能够提供处于比来自电流传感器/控制510的电压输出高的电压的经调整的电压V_dd2。

图7是例示被构造为再利用来自传输线路偏置电路的电流来为通信发送器电路供电的DC耦合通信接口电路700的框图。DC耦合通信接口电路700包括发送器模块702、信号传输线路TXN和TXP、及接收器模块704。发送器模块702可以是参照图5所描述的发送器模块502的示例。发送器模块702可以包括源发送器220和再利用电源508。接收器模块704可以包括终端负载电路206和数据电路706。数据电路706可以是参照图1所描述的数据电路118的示例。终端负载电路206和数据电路706都可以从偏置电源VDD1接收电力。

源发送器220可以被构造为在信号传输线路TXN和TXP上将数据信号驱动到数据电路706。数据电路706可以经由信号传输线路TXN和TXP与源发送器220DC耦合。源发送器220可以被构造为从终端负载电路206汲取约等于I_drv的组合电流，并将驱动电流I_drv提供给再利用电源508。再利用电源508可以被构造为将经调整的电源输出(来自VR的VDD2)提供给与发送器模块702相关联的各种电路。

图8是例示被构造为再利用来自传输线路偏置电路的电流来为通信发送器电路供电的AC耦合通信接口电路800的框图。AC耦合通信接口电路800包括发送器模块802、信号传输线路TXN和TXP、及接收器模块804。发送器模块802可以是参照图5所描述的发送器模块502的示例。发送器模块802可以包括源发送器220、终端负载电路206和再利用电源508。接收器模块804可以包括被构造为从接收器电源VDD3接收电力的数据电路806。数据电路806可以是参照图1所描述的数据电路118的示例。终端负载电路206可以被构造为从偏置电源VDD1接收电力。

除了源发送器220可以经由信号传输线路TXN和TXP与数据电路806AC耦合并且终端负载电路206可以与发送器模块802相集成以外，AC耦合通信接口电路800与DC耦合通信接口电路700相似。

图9是例示用于为通信接口的电路供电的示例性方法的流程图。通信接口可以在传输线路上将视频数据从通信发送器模块发送到通信接收器模块用于视频显示器上的显示。在该方法中，可以使用在传输线路(例如，传输线路104)上从通信接收器模块(例如，接收器模块304)汲取的电流来为与通信发送器模块(例如，发送器模块302)相关联的电路供电。通过使用从通信接收器模块汲取的电流为与通信发送器模块相关联的电路供电，通信发送器模块可以消耗较少的总功率。从通信接收器模块汲取的电流可能需要至少为了偏置传输线路和/或通信接口电路的目的而被汲取。再利用所汲取的电流来为发送器模块至少部分地供电，减少为发送器模块供电所需的另外的功率量，因此减少总功耗。

在步骤S902中，使用与传输线路相耦合的偏置电路来偏置传输线路。偏置电路可以被构造为从第一电源汲取电流。偏置电路可以被构造为将传输线路偏置于预设的标称电压。偏置电路还可以被构造为使预设标称值的电流流过传输线路。第一电源还可以用于为通信接收器模块的电路供电。通信接收器模块的电路还可以与传输线路相耦合。

在步骤904中，通过偏置电路吸入来自第一电源的电流。可以使用包括电流调整器的电路来吸入电流。电流调整器可以被构造为将通过偏置电路从第一电源吸入的电流调整为近似恒定。用于吸入电流的电路还可以包括被构造为调整第二电源的电压的电压调整器。

在步骤906中，将第二电源的电压调整为近似恒定。第二电源可以包括被构造为接收在步骤904中所吸入的电流的至少部分并调整第二电源的电压的电压调整器。

在步骤908中，将在步骤904中从第一电源吸入的电流的至少部分经由第二电源提供给与通信发送器模块相关联的电路。如在步骤906中所描述的电压调整器可以将在步骤904中所吸入的电流的至少部分提供给与被构造为由第二电源来供电的通信发送器模块相关联的电路。被提供给与通信发送器模块相关联的电路的电流可以用于为通信发送器模块供电。

与通信发送器模块相关联的电路可以被构造为由来自第二电源和第三电源的电力的组合来供电。例如，与通信发送器模块相关联的电路可能需要比第二电源可能能够提供的功率更多的功率。通过从第二电源与第三电源的组合接收电力，与通信发送器模块相关联的电路可以消耗比第三电源单独为与通信发送器模块相关联的电路供电的情况下更少的总功率。

本文中例示和/或描述了若干实施例。然而，应当理解，以上教导涵盖所附权利要求的范围内的不背离其精神和期望范围的修改和变更。例如，除了数据通信系统以外，本发明的实施例还可以在其它应用中使用，以使用还用于将电压节点偏置于近似特定电压值的电流来为电子电路供电。本发明的实施例可以用于为集成电路(IC)、片上系统(SOC)或板上芯片(COB)供电。本发明的实施例还可以用于使用还用于在与其它电子电路相耦合的电路元件(例如，电阻器)上产生电压降的电流来为电子电路供电。在一些实施例中，除了数字信号以外或作为数字信号的替代，可以在发送器与接收器之间的传输线路上通信模拟信号。

本文中所讨论的实施例是例示本发明。由于本发明的这些实施例是参照附图描述的，因此所描述的方法或特定结构的各种修改或改变对于本领域技术人员可以变得显然。依赖于本发明的教导并且这些教导通过其推进了技术的所有这些修改、改变或变更均被认为在本发明的精神和范围内。因此，这些描述和附图不应被认为是限制性的意味，应当理解，本发明绝不仅限于所例示的实施例。

Claims

1.一种通信接口，包括：

传输线路驱动器电路，与传输线路相耦合，所述传输线路与第一电源相耦合；以及

发送器电路，与所述传输线路驱动器电路相耦合，并被构造为使用所述传输线路驱动器电路在所述传输线路上向接收器模块发送数据，所述接收器模块包括：

电流调整器电路，与所述传输线路驱动器电路相耦合，并被构造

为将通过所述传输线路驱动器电路从所述第一电源接收到的电流调整为近似恒定；以及

电压调整器电路，与所述电流调整器电路相耦合，并被构造为提供具有近似恒定的电压的第二电源，所述第二电源提供通过所述电流调整器电路从所述第一电源接收到的电流来对所述发送器电路至少部分地供电。

2.根据权利要求1所述的通信接口，其中，使用通过所述电流调整器电路从所述第一电源接收到的所述电流来偏置所述发送器电路的至少部分。

3.根据权利要求1所述的通信接口，其中，所述发送器电路被构造为使用差动信令协议来发送数据。

4.根据权利要求1所述的通信接口，其中，所述发送器电路被构造为以超过1兆比特每秒的数据速率发送数据。

5.根据权利要求1所述的通信接口，其中，所述发送器电路与所述接收器模块之间的所述传输线路的长度超过约90厘米。

6.一种电子电路，包括：

传输线路驱动器电路，与传输线路相耦合，所述传输线路通过阻抗与第一电源相耦合；

数字数据电路，与所述传输线路驱动器电路相耦合，并被构造为使用所述传输线路驱动器电路在所述传输线路上传输数据，所述数字数据电路被构造为从第二电源接收电力；

电流调整器电路，与所述传输线路驱动器电路相耦合，并被构造为将通过所述传输线路驱动器电路从所述第一电源接收到的电流调整为近似恒定；以及

电压调整器电路，与所述电流调整器电路相耦合，并被构造为提供具有近似恒定的电压的所述第二电源，所述第二电源将通过所述电流调整器电路从所述第一电源接收到的电流提供给至少所述数字数据电路。

7.根据权利要求6所述的电子电路，其中，所述数字数据电路被构造为使用从由HDMI、DVI和DisplayPort组成的组中选择的协议在所述传输线路上传输数据。

8.根据权利要求6所述的电子电路，其中，所述传输线路驱动器电路经由所述传输线路与接收器电路DC耦合。

9.根据权利要求8所述的电子电路，其中，所述接收器电路被构造为由所述第一电源来供电。

10.根据权利要求6所述的电子电路，其中，所述传输线路驱动器电路经由所述传输线路与接收器电路AC耦合。

11.根据权利要求6所述的电子电路，其中，所述数字数据电路被构造为由所述第二电源与第三电源的组合来供电。

12.一种用于数据通信的系统，包括：

数据通信发送器电路，被构造为经由传输线路来发送数据；

偏置电路，被构造为通过从第一电源吸入电流来将所述传输线路偏置于偏置电压；以及

电压调整器电路，与所述偏置电路相耦合，并被构造为调整出第二电源处的近似恒定的电压，所述第二电源与所述数据通信发送器电路相耦合，所述电压调整器电路还被构造为将由所述偏置电路从所述第一电源吸入的电流经由所述第二电源提供给所述数据通信发送器电路。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述传输线路和所述第一电源与数据通信接收器电路相耦合，所述数据通信接收器电路被构造为接收由所述数据通信发送器电路发送的数据。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述数据通信发送器电路经由所述传输线路与所述数据通信接收器电路DC耦合。

15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述数据通信接收器电路被构造为由所述第一电源来供电。

16.根据权利要求12所述的系统，其中，所述数据通信发送器电路被构造为使用差动信令协议来发送数据。

17.根据权利要求12所述的系统，其中，所述数据通信发送器电路被构造为发送用于视频显示器上的显示的视频数据。

18.根据权利要求12所述的系统，其中，所述数据通信发送器电路被构造为由所述第二电源与第三电源的组合来供电。

19.一种用于为通信接口的电路供电的方法，包括：

使用偏置电路来偏置传输线路，所述偏置电路与所述传输线路相耦合，并被构造为从第一电源汲取电流；

通过所述偏置电路从所述第一电源吸入所述电流；

将第二电源的电压调整为近似恒定，所述第二电源被构造为对通信接口的电路供电；以及

将从所述第一电源吸入的电流经由所述第二电源提供给所述通信接口的所述电路。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：使用所述第二电源来为所述通信接口的通信发送器电路供电。

21.根据权利要求19所述的方法，还包括：为与所述传输线路相耦合的通信接收器电路供电，所述供电由所述第一电源来进行。

22.根据权利要求19所述的方法，还包括：在所述传输线路上向通信接收器电路发送用于视频显示器上的显示的视频数据。

23.根据权利要求19所述的方法，还包括：将通过所述偏置电路从所述第一电源吸入的所述电流调整为近似恒定。

24.根据权利要求19所述的方法，还包括：使用来自所述第二电源和第三电源的电力的组合来为所述通信接口的通信发送器电路供电。