一种可选择的多协议电缆终端的制作方法
【专利摘要】一种可选择的多协议电缆终端，提供了一个集成的电缆-终端电路可以选择性的自动使符合一个电气接口标准的信号电缆终止，这些电气接口标准包括，CCITT/EIA，V.11/RS-422和V.35标准。当输入电压超过电源电压或电路断电的时候，被选择的终端配置将会被保持。多个电缆-终端电路被提供用来选择性地终止多芯电缆，以形成集成的可选择的电缆终端，每个电缆终端均符合一个电气接口标准。
【专利说明】一种可选择的多协议电缆终端【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种电子电缆终端。更特别的是，本发明涉及一种多协议的电缆-终端电路。
【背景技术】:
[0002]电子设备之间通过信号线或电缆发送和接受信号(例如，数据和控制)。信号电缆应当正确地终止信号脉冲能量的消散，并减少信号反射或“振铃”产生的不良的传输线的影响。信号电缆在终止时，通常与一个终端电阻电路并联驱动器和接受器电路来实现的。确定一个终止电路的正确配置和阻抗值，特别是电子信息，如，发送信号的电压电平，信号电缆的阻抗，和驱动器和接收器电路的内部阻抗都应该知道。
[0003]电气接口标准已经被规范，在其他事情上，如电缆终端之间的通信设备。这些接口标准提供电气规格，简称为协议，来指定终端配置和阻抗值。多年来，许多标准广泛发展，包括信息传输或在特定应用方面的独特要求在内。这些接口标准已被大多数电子数据传输和商业设备制造商普遍接受。
[0004]因此，如果一个设备要与其他遵循相同接口标准的设备进行通信，一个符合那个标准的终端电路可以很容易的确定并使用。然而，如果一个设备与其他设备进行通信，其中有两个或两个以上的设备遵循不同的接口标准，通常需要多终端电路，符合每一个接口标准。
[0005]通常，提供多个电缆连接器或终端模块，其中每个端口符合不同的接口标准。遗憾的是，每次接口标准发生变化，这些连接器或模块必须重新手动连接。此外，使用这些连接器或模块应该保持允许重新连接。定制的电缆，每个都有一个内置在电缆头部的特定的终端，不过遗憾的是，它们也需要手动重新连接。此外，这样定制的电缆通常是昂贵的。此外，分离的连接器，终端模块和定制 的电缆要求制造商提供并保持大量的库存来满足不同的终止标准，从而进一步增加了成本。
[0006]外部开关电阻结合机电式继电器电路可以控制终端以响应接受的信号。这些器件消除了耗时的手动更改任务和繁琐的电缆连接。然而，这样的设备往往价格昂贵且体积大，从而增加了成本并需要很大的空间一该空间，要么没有现成的，要么没有符合成本效益的。不同的终端和特定的电缆建立在电路板上，将信号自动地传输到特定的终端。但是这也需要相当大的空间来容纳所需的连接器。总之，已知的电缆终端是不切实际的，因为它们要么昂贵，要么繁琐，要么费时，要么体积庞大。
[0007]在已知的技术上设计一个集成的多协议的电缆-终端电路相对来说是有利的，上面介绍了在输入端的电压超过电源电压或电缆-终端电路的电源被切断时如何保持一个特定的终端配置。例如，如果MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)是用来切断终端配置的，当输入信号电压超过电源电压时，不导电的MOSFET可能会被误打开(即，导电)，因为在这些非导电的MOSFET内部，固有的衬底和二极管会正向偏置从而导通。如果坚持遵循V.28/RS-232电气接口标准，输入信号电压可能会超过电源电压，因为输入电压的摆幅为+/-15伏特是有可能的，而MOSFET的电源电压通常在+/-5伏特的范围内。
[0008]同样，当电缆-终端电路的电源被切断，同时输入端的电压很大，无论栅极-漏极电压还是栅极-源极电压都会使MOSFET导通，或者内部衬底和二极管发生正向偏置从而导通，使得不导电的MOSFET可能会被误打开。
[0009]鉴于上述情况，最好能提供一种集成的多协议电缆-终端电路,要求它的体积小，需要的空间小，可以选择自动配置以终止符合一个电气接口标准的信号电缆。
[0010]它可以提供一个集成的多协议的电缆-终端电路，当输入电压超过电源或终端电路的电源被切断时，可以保持选定的终端配置。
[0011]这将进一步需要一个集成的可选择的多协议电缆终端器用来终止包含一系列多协议电缆-终端电路的多条电缆，该电缆终端器可有选择性的配置符合一个电气接口标准。
【发明内容】
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[0012]本发明的目的是提供一个集成的多协议电缆-终端电路，要求它的体积小，使用空间小，可以选择自动配置终端来终止符合一个电气接口标准的信号电缆。
[0013]本发明的另一个目的是提供一个集成的多协议电缆-终端电路，当输入电压超过电源电压或终止电路的电源被切断时，它可以保持已选择的终端配置。
[0014]本发明进一步的目的是提供一个集成的可选择的电缆终端，用来终止多个电缆，包括可选择自动配置来符合一个电气接口标准的多协议电缆-终端电路。
[0015]本发明的技术解决方案:
[0016]本发明提供了一种多协议电缆-终端电路，它包含第一和第二个输入终端、第一和第二个控制终端、一个共用端和终端电路。该终端电路耦合到第一和第二个输入端、第一和第二个控制端和共用端上。电缆-终端电路可以选择自动配置来终止至少符合一个电气接口标准的电缆。
[0017]一个可选的电缆终端包含一系列多协议电缆-终端电路。
[0018]对比专利文献:CN203166959U机柜式1553B电缆网络测试系统201320074129.8
【专利附图】
【附图说明】:
[0019]附图将对本发明的优点作进一步的描述，部分器件的参考字符已在图中标明。
[0020]图1显示了一个可选的多协议电缆-终端电路的实施示意图。
[0021]图2显示了用图1中的电路来终止符合V.10/RS-423电气接口标准的电缆。
[0022]图3显示了用图1中的电路来终止符合V.28/RS-232电气接口标准的电缆。
[0023]图4显示了用图1中的电路来终止符合V.11/RS-422电气接口标准的电缆。
[0024]图5显示了用图1中的电路来终止符合V.35电气接口标准的电缆。图6显示了一个具有T型终端电路的可选的多协议电缆-终端电路。
[0025]图7显示了一个具有三角形网络终端电路的可选的多协议电缆-终端电路。
[0026]图8显示了一个可 选择的多协议电缆-终端电路示例性框图。
[0027]图9显示了图8中部分电路的原理图的优选方案。
[0028]图10是一个可选择的电缆终端简化的实施示意图的框图。【具体实施方式】:
[0029]本发明提供了一种电缆-终端电路，可有选择的自动配置来终止至少符合一个电气接口标准的信号电缆。本发明可以熟练的使用独立的元件，图1显示了本发明的电缆-终端电路。电缆-终端电路100可以通过软件控制(未在下文示出或讨论)来配置成一个开放的电路，一个差分负载终端，或一个差分共模负载终端。一般，电缆-终端电路集成制造在一个单一的电子芯片上，从而它的优势是需要比之前讨论的已知的电缆-终端电路更少的空间。
[0030]电缆-终端电路100包含第一和第二个输入端101和103，第一和第二个控制端105和107，共用端109(通常耦合到地面)，和终端电路110。终端电路110包含第一和第二个开关111和113，第一个电阻元件115，第二个电阻元件117，和第三个电阻元件119。如图1所示，第一个开关111，第一、二个电阻元件115、117串联在一起并耦合到第一和第二个输入端101和103之间。此外，第二个开关113和第三个电阻元件119串联耦合到共用端109和第一和第二个电阻元件115和117间的节点之间。应该注意的是，第一个开关111和第一、第二个电阻元件115、117的串联组合可以任何顺序耦合，第二个开关113和第三个电阻元件119也可以任何顺序耦合。电缆-终端电路100包含中接头输出端108，108耦合到第三个电阻元件119和第一、第二个电阻元件115、117间的节点之间。
[0031]为了将电缆-终端电路配置成一个开放电路以符合如V.10/RS-423或V.28/RS-232这样的电气接口标准，开关111和113都是打开的，如图2和图3所示。通常，符合V.10/RS-423或V.28/RS-232电气接口标准的接收器的内部输入阻抗提供了所需的电缆终端阻抗。
[0032]图2显示了一个典型的V.10/RS-423和电缆-终端电路100在不同界面并联耦合。(为清楚起见，电缆-终端电路中的控制端105和107和可选的中接头输出端108未在图2中显示)一个V.10/RS-423标准的单端驱动器201中的一个输出端202和一个返回地面信号204分别耦合到V.10/RS-423标准的差分接收器206的输入端208和210上。接收器206的接地212与返回地面信号204是分开的。电缆_终端电路100按如下方式耦合到接收器206上:第一个输入端101稱合到输入端208,第二个输入端103稱合到输入端210,共用端109耦合到接地212上。
[0033]控制信号耦合到控制终端105和107上(未在图2中显示)并打开开关111和113，来将电缆-终端电路100配置成一个开放电路。从而电缆终端由输入阻抗214和接受器206提供。
[0034]图3显示了一个典型的V.28/RS-232和电缆-终端电路100在不同界面并联耦合。(为清楚起见，电缆-终端电路中的控制端105和107和可选的中接头输出端108未在图3中显示)一个V.28/RS-232标准的单端驱动器301中的一个输出端302耦合到V.10/RS-423标准的单端接收器306的输入端308。返回地面信号304耦合到接地312。电缆-终端电路100按如下方式耦合到接收器306上:第一个输入端101耦合到输入端308，共用端109耦合到接地312上。第二个输入端103没有耦合。
[0035]V.28/RS-232`电气接口标准需要一个5千欧姆的接地的终端电阻，这是由接收器电阻314决定的。因此，控制信号耦合到控制端口 105和107 (未在图3中显示)并打开开关111和113来将电缆-终端电路100配置成一个开放电路，从而允许电阻314提供所需的电缆终端。
[0036]将电缆-终端电路配置成一个差分负载终端以符合如V.11/RS-422这样的电气接口标准，开关111是闭合的且113是打开的，如图4所示。(为清楚起见，电缆-终端电路中的控制端105和107和可选的中接头输出端108未在图4中显示)一个V.11/RS-422标准的差分发生器401中的一个输出端402、403和一个返回地面信号404耦合到V.11/RS-422标准的差分接收器406上。输出信号402耦合到输入端408，输出端403耦合到输入端410，接地404耦合到接地412。电缆-终端电路100按如下方式耦合到接收器406上:第一个输入端101耦合到输入端408，第二个输入端103耦合到输入端410，共用端109耦合到接地412上。
[0037]V.11/RS-422接口标准要求通过输入端408和410最小的电阻为100欧姆。控制信号耦合到控制端105和107 (未在图4中显示)并闭合开关111打开开关113，和电阻元件115和117串联在一起。因此，如果电阻元件115和117至少为100欧姆(例如，每个约为50欧姆或更多)，就可以达到V.11/RS-422标准。
[0038]将电缆-终端电路配置成差分共模负载终端，以符合如V.35电气接口标准，开关111和113都是闭合的。一个典型的V.35平衡接口和两个电缆-终端电路100，一个并联耦合到驱动器上，一个并联耦合到接收器上，如图5所示。
[0039]V.35接口要求驱动器和接收器端口处有适当的终端。因此，电缆-终端电路1OOa和V.35差分驱动器501的输出端并联耦合(为清楚起见，电缆-终端电路1OOa的控制终端105a和107a未显示)，电缆-终端电路1OOb和V.35差分接收器506的输入端并联耦合(为清楚起见，电缆-终端电路1OOb的控制终端105b、107b和中接头输出端108b未显示)。特别的，电缆-终端电路1OOa和驱动器501按如下方式稱合:第一个输入端11Ola与输出端502耦合，第二个输入端103a和中接头输出端108a与输出端503耦合，共用端109a与接地504稱合。同样，电缆-终端电路1OOb和接受器506按如下方式稱合:第一个输入端1Olb与输入端508耦合，第二个输入端103b和输入端510耦合，共用端109b与接地512耦合。
[0040]V.35差分驱动器501和V.35差分接收器506按如下方式耦合:输出端502与输入端508耦合，输出端503与输入端510耦合，接地504和接地512耦合。
[0041]要同时提供一种差分负载终端和共模负载终端，需要将控制信号耦合到控制终端105a，b和107a，b (未显示)，关闭开关111a，b和113a，b，如图5所示。
[0042]V.35标准规定，通过测量电缆-终端电路IOOa的输出端1Ola和103a，和电缆-终端电路IOOb的输入端1Olb和103b，得到的差分负载阻抗应当为100欧姆+/-10欧姆。因此，差分负载阻抗是电缆-终端电路IOOa中的电阻元件115a和117a以及电缆-终端电路IOOb中的电阻元件115b和117b的和。因此，若选择105a，b和107a，b每个电阻元件的值约为50欧姆，则满足V.35的要求:50欧姆+50欧姆=100欧姆。
[0043]V3.5标准还规定，共模负载阻抗可以通过将电缆-终端电路1OOa的输入端1Ola和103a和地面之间短路，并将电缆-终端电路1OOb的输入端1Olb和103b和地面之间短路来测得，其值应为150欧姆+/-15欧姆。119a，b电阻元件选择约为125欧姆的值，共模负载阻抗的计算公式如下:(50|50) +125=25+125=150欧姆。
[0044]因此，共模负载阻抗符合V.35标准。[0045]任何不匹配的输出信号的上升和下降时间，或输出信号的传输延迟，都会强制电流通过接地的电阻元件119a，从而在输入端IOla和103a上引起高频共模尖峰。这种共模尖峰会引起EMI (电磁干扰)的问题。但是，通过在中接头输出端108a和接地504之间耦合一个旁路电容器520，大部分的共模能量分流到地面而不是沿着电缆。因此，有利地减少了电磁干扰。
[0046]尽管电缆-终端电路100和IOOaUOOb中的终端电路110都是T型结构，如图6中所示的T型结构电路610，三角形网络终端电路可以作为本发明的一种选择来应用，如图7中的终端电路710。例如，如果电阻元件715的阻值约为120欧姆且电阻元件717和719的值都约为300欧姆，那么V.35的标准就可以满足，如下所示:差分负载:120 Il (300+300)=100欧姆共模负载:300 Il 300=150欧姆。
[0047]此外，通过关闭开关111和打开开关113，电缆-终端电路700可用于终止符合V.11/RS-422标准的电缆。然后，通过打开开关111和113，电缆-终端电路700可以被配置成一个开放电路，用来终止符合V.28/RS-232或V.10/RS-423标准的电缆。因此，三角形终端电路可以满足一系列的电气接口标准。
[0048]在优选的情况下，第一和第二个开关111和113都是M0SFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。根据本发明的原则，一个可选的多协议电缆-终端电路使用P沟道M0SFET，或者PMOS晶体管,如图8所示。
[0049]电缆-终端电路800被集成并制作在一个单一的电子芯片上，从而需要比已知的电缆-终端电路更少的空间。电缆-终端电路800包含终端电路810，输入端101和103，控制端105和107，和共用端109(通常耦合到地面)。中接头输出端108同样包括在内。此外，输入电源电压端子802和804通过将电缆-终端电路800分别耦合到电压源V。。和Vee来提供。通常，Vcc的值约为+5伏特，Vee的值约为-5伏特。
[0050]终端电路810中的PMOS晶体管811和813的工作方式类似于图1_4中的开关111和113，还有图5中的开关111a，b和113a，b。PMOS晶体管811和813都是打开的(B卩，导通)当开关111和113分别闭合的时候。相反，PMOS晶体管811和813都是闭合的(即，截止)当开关111和113分别打开的时候。控制信号SWlEN耦合到控制端105上，从而驱动PMOS晶体管811的开/关操作，同时，控制信号SW2EN耦合到控制端107上，从而驱动PMOS晶体管813的开/关操作。
[0051]终端电路810中的电阻元件815，817和819最好都是薄膜电阻且最好都是通过激光修整以消除过程中变化的，并且取消PMOS晶体管811和813的有限阻抗。
[0052]本发明的一个优点是用PMOS晶体管保持已选定的终端配置，当电路电源被切断(gp，V。。和Vee被去除)，或是输入电压超过电源电压的时候。某些情况下，输入电压会超过电源电压，如电缆-终端电路符合V.28/RS-232标准，该标准指定电压波动为+/_15伏特，很容易的超过约为+/-5伏特的输入电压。当终端电路810被配置成一个开放电路或一个差分负载终端时，选定的终端配置通过保持PMOS晶体管811和813的闭合状态来保持。
[0053]为了保持晶体管811的闭合状态，二极管822和824 (最好是肖特基二极管)需要与PMOS晶体管811并联耦合，如图8所示。当输入端101或103的电压超过电源电压，或当电缆-终端电路800的电源被切断时输入端101或103有足够大的电压时，这些二极管会防止PMOS晶体管811的内在基底和衬底二极管发生正向偏置，从而导通。[0054]同样对于PMOS晶体管813，二极管826和828最好是肖特基二极管，这些二极管会以同样的方式防止PMOS晶体管813的错误。
[0055]为了进一步保持PMOS晶体管811和813的闭合状态，其栅极电压必须保持不超过一个阈值电压(即，通常约为0.7伏特)并且低于源极和漏极电压。但是，如果输入端101或103的电压超过电源电压，或当电缆-终端电路800的电源被切断时输入端101或103有足够大的电压时，会发生传导。
[0056]电平移位电路830和840，会在下文有更详细的描述，它们的作用是确保PMOS晶体管811和813各自的栅极电压不超过一个阈值电压并各自的源极或漏极电压。电平移位电路830通过二极管831，832或833到其中最高的电压:输入端101的电压，输入端103的电压，或V。。来牵引PMOS晶体管811的栅极电压。二极管831，832和833最好都是肖特基二极管，当导通时，其压降小于0.7伏特。同样，电平移位电路840通过二极管841或842(最好为肖特基二极管)到其中最高的电压:V。。或节点843的电压来牵引PMOS晶体管813的栅极电压。
[0057]为了在传导过程中减少PMOS晶体管811的阻抗变化，可能会对输入端101和103测量差分阻抗产生不利影响，在传导过程中，电荷泵850会确保PMOS晶体管811保持低阻抗状态，通过为PMOS晶体管811打开而对其栅极施加约为-14伏特的负电位,从而使输入端101和103上有一个+/-7伏特的共模电压。这就允许电缆-终端电路800可以在很宽的共模范围内进行操作。PMOS晶体管813不需要电荷泵，因为共模电压(通过共用端19测量)通常是地面。因此，P MOS晶体管813可以通过将Vee应用到它的栅极而使其打开。电荷泵850,将在下文进一步描述，由控制信号SWlEN和振荡器输入信号驱动,最好是一个方波。
[0058]电缆-终端电路800其他的有利特征包含钳位电路860和870，下面将进行更为详细的描述，它们的作用是分别防止PMOS晶体管811的栅极-漏极电压和栅极-源极电压超过约+14伏特，+14伏特的电压可以摧毁PMOS晶体管811的栅极氧化物。ESD (静电放电)保护880a，b部分(在工艺上是已知的)，其作用是分别保护输入端101和103免受高达约10千伏的静电冲击。为了防止过度的功率损坏芯片，提供了一个标准的热切断电路(在工艺上是已知的，未显示)，当功率超过预定水平时，来闭合PMOS晶体管。
[0059]图9显示了根据本发明的终端电路的一个实施方案。终端电路910包含电平移位电路830和840，电荷泵850，和图8中的钳位电路860和870。电平移位电路830包含反相驱动器935，NM0S晶体管936，和PMOS晶体管937和938。电平移位电路840包含反相驱动器944和945，PMOS晶体管946和947，和NMOS晶体管948和949。电荷泵850包含与非门950，反相驱动器951，NMOS晶体管952和953，PMOS晶体管954和955，二极管956,957和958 (最好是肖特基二极管)，和电容器959。钳位电路860包含NPN双极晶体管861和NMOS晶体管862，钳位电路870包含NPN双极性晶体管871和NMOS晶体管872。
[0060]一般情况下，电缆-终端电路900被集成并制作在一个单一的电子芯片上，并封装在一个的单一的电子模块上，从而有利地消除了对笨重的继电器，连接器，定制电缆或终端模块的需要。
[0061]终端电路910的工作方式大致如下:当振荡器信号OSC和信号SWlEN为高电平时，PMOS晶体管954和NMOS晶体管954都会被打开，电容器959充电约至10伏特。在第二个周期，当振荡器信号OSC变至低电平，NMOS晶体管952打开，并将电容器959的上极板牵引为Vee (约为-5伏特)且将其下极板变为-15伏特。二极管956反向偏置以使NMOS晶体管953的衬底二极管远离放大电容959。PMOS晶体管955被配置为一个二极管，PMOS晶体管811的上拉电压约为-14伏特，并将其打开。二极管957和958阻止PMOS晶体管955的N阱正向偏置到衬底。在下一个振荡周期开始时(即，当振荡器信号OSC再次变为高电平时)电容器959再次充电，PMOS晶体管955关闭，电荷存储在PMOS晶体管811的栅极电容处，它保持打开。
[0062]当信号SWlEN变为低电平时，NMOS晶体管936打开并将PMOS晶体管938的栅极变为低电平。这就使PMOS晶体管938打开并将PMOS晶体管811的栅极变为高电平，和PMOS晶体管937 —起闭合。PMOS晶体管811的栅极电压通过二极管831，832，或833这个肖特基二极管的压降低于下列电压的较高者:输入端103，或V。。。这就可以使PMOS晶体管保持闭合，即使输入端101或103的电压高于Vcc。
[0063]PMOS晶体管811的传导过程中，当不需要电平转换时，PMOS晶体管937是打开的，NMOS晶体管936是闭合的并将PMOS晶体管的栅极电压变为高电平，从而将其闭合。因此，没有电流从输入电源电压处流出，从而阻止了 PMOS晶体管811的栅极电压变为输入端101的电压，输入端103的电压或V。。中较高者，否则会错误的导致PMOS晶体管811闭合。
[0064]电平移位电路840的工作方式与PMOS晶体管813类似。当控制信号SW2EN为低电平时，NMOS晶体管948打开且NMOS晶体管949闭合，并将PMOS晶体管813闭合。随着NMOS晶体管948打开，PMOS晶体管947的栅极接地，从而将其打开。PMOS晶体管813的栅极通过二极管841或842接到下列电压的较高者:VCC或节点843的电压。相反，当控制信号SW2EN为高电平时，NMOS晶体管948闭合且NMOS晶体管949打开，并将PMOS晶体管813的栅极拉为VEE，从而将其打开。随着NMOS晶体管949的传导，PMOS晶体管946同样被打开，从而保持PMOS晶体管947闭合。PMOS晶体管813的栅极电压被阻止变为V。。或节点843处电压中的较高者，否则将会错误的导致PMOS晶体管813闭合。
`[0065]如果PMOS晶体管811的电压超过栅极-漏极钳位电压，钳位电路860就会打开，从而压制电荷泵850，该钳位电压是指NPN双极晶体管861的击穿电压(约13伏特)和NMOS晶体管862的栅极-源极电压(约I伏特)之和。钳位电路860保持通过PMOS晶体管811的栅极-源极的约为13伏特的恒定电压，以阻止PMOS晶体管811的栅极氧化损伤。
[0066]同样，钳位电路870也被打开，以限制电荷泵850，当PMOS晶体管811的栅极-漏极电压超过栅极-漏极钳位电压时，该钳位电压是指NPN双极晶体管871的击穿电压(约13伏特)和NMOS晶体管872的栅极-源极电压(约I伏特)之和。钳位电路870保持通过PMOS晶体管811的栅极-漏极约为13伏特的恒定电压，以阻止PMOS晶体管811的栅极氧化损伤。
[0067]图10显示了根据本发明的一个可选的电缆-终端的实施案例简化框图。可选的电缆终结器1000包含一系列电缆-终端电路，它们可以提供多个遵循一系列电气接口标准的具有可选择的终端配置的电缆。
[0068]可选的电缆终结器1000包含电缆-终端电路1800a，b，C，分别具有一个中接头输出端口 1108a，b，c，和电缆-终端电路1850a，b，C。电缆-终端电路1800a，b，c都可配置成符合V.11/RS-422，V.35，V.10/RS-423或V.28/RS-232电气接口标准的电路。至少一个电缆-终端电路包含图9中的终端电路910，如图10中的电缆-终端电路1800a所示。[0069]可选的电缆终结器1000还包含第一个输入端1101a, b, c, d, e, f，第二个输入端1103a，b，c，d，e，f，和共用输出端1109c，f，通常耦合到地面。电源终端1010和1020用来为电缆-终端电路和模式选择复用电路1030 (下面讨论)提供电源电压V。。和VEE。
[0070]可选的电缆终结器1000进一步包含模式选择输入端1002，1004，1006和1008来接受模式选择信号。模式选择信号表明电缆-终端电路被配置成符合哪种电气接口标准。多路复用电路1030 (在工艺上是已知的)将模式选择信号和产生控制信号(即，图8中所示的SWlEN和SW2EN)分离，从而驱动已选定的电缆-终端电路的第一和第二个开关。
[0071]下面的示例说明了那些电缆-终端电路中的端子1002，1004，1006和1008分别接受的模式选择输入信号以及电缆-终端电路的终端配置。
[0072]模式选择信号电缆-终端电路终端配置
[0073]0000所有开放
【权利要求】
1.一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:电缆-终端电路使符合一个电气接口标准的信号电缆终止，上述电路包含:第一和第二个输入端；第一和第二个控制端；一个共同的终端；和一个耦合到第一和第二个输入端、第一和第二个控制端和共用端的终端电路，上述终端电路包含第一和第二个开关，第一个开关耦合在第一和第二个输入端之间，且第二个开关耦合在共用端和一个在第一和第二个输入端之间的节点之间；其中:第一和第二个开关是用来使终端电路符合一个电气接口标准的。
2.根据权利要求1所述的一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:该电路要求终端电路可以被配置为符合 V.11/RS-422.V.10/RS-423.V.28/RS-232.V.35, V.11/RS-422 标准的电路；被配置为符合V.35的终端电路包含T型网络终端电路和三角形网络终端电路；上述第一个开关耦合到第一个控制终端且第二个开关耦合到第二个控制终端，终端电路进一步包含:第一和第二个电阻元件与第一个开关串联耦合在一起，该串联组合耦合在第一个输入端和第二个输入端之间；第三个电阻元件与第二个开关串联耦合，该串联组合与共用端和第一、第二个电阻元件之间的节点相耦合；上述电路进一步包含一个中接头输出端，耦合在第三个电阻元件和第一、第二个电阻元件之间的节点之间。
3.根据权利要求2所述的一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:上述电路中，当电路的电源被切断时，第一个开关保持打开；当输入端电压超过电源电压时，第一个开关保持打开；上述电路进一步包含一个热传感器，用来检测功率消耗，该热传感器会使第一和第二个开关打开，如果功率消耗超过一定值；上述电路集成在一个单一的电子芯片上；第一和第二个开关包含MOSFET ;上述电路进一步包含一个耦合到第一个控制端和第一个开关的电荷泵，当第一个开关打开时，用来保持使第一个开关保持低阻抗状态；第二个开关包含PMOS晶体管；当第一和第二个开关断开时，上述电路进一步包含相对多的肖特基二极管，和第一个开关以及第二个开关并联耦合，以防止第一和第二个开关中的内在衬底和二极管导通；上述电路进一步包含第一个电平移位电路，该电路耦合在第一个控制端和第一个开关之间，当第一个开关闭合时，用来使第一个开关的栅极电压保持不超过约一个阈值电压，低于该电压时，则以开关的漏极和源极的较高者为准。上述电路进一步包含第二个电平移位电路，该电路耦合在第二`个控制端和第二个开关之间，当第二个开关闭合时，用来使第二个开关的栅极电压保持不超过约一个阈值电压，该阈值电压低于开关的漏极和源极中的较闻者。
4.根据权利要求1所述的一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:一个电缆终端器用于终止多个信号电缆，每个信号电缆均符合一个电气接口标准，上述电缆终端器包含:至少一个输入电源电压端；稱合到模式选择输入端的模式选择电路；至少一个共用输出端；多个电缆-终端电路，每个电路都用于终止符合任何一个电气接口标准的信号电缆，上述多个电缆终端耦合到至少一个输入电源电压端，至少一个电缆电路包含:第一和第二个输入端；耦合到至少一个共用输出端上的一个共用输出端；耦合到模式选择电路的第一和第二个控制端；耦合到第一、第二个输入终端第一和第二个控制终端和共用终端的终端电路；上述终端电路包含第一个和第二个开关，第一个开关耦合在第一和第二个输入终端之间，第二个开关耦合在共用终端和第一、第二个输入终端间的节点之间；其中:第一和第二个开关用于使终端电路符合任何一个电气接口标准。
5.根据权利要求4所述的一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:至少有一个上述的多个电缆-终端电路可以被配置成符合V.11/RS-422标准；至少有一个上述的多个电缆-终端电路可以被配置成符合V.10/RS-423标准；至少有一个上述的多个电缆-终端电路可以被配置成符合V.28/RS-232标准；至少有一个上述的多个电缆-终端电路可以被配置成符合V.35标准；至少有一个电缆-终端电路可以被配置成符合V.11/RS-422标准；至少有一个电缆-终端电路的中接头输出终端耦合到终端电路上；电缆终端器被集成制造在一个单一的电子模块上；电缆终端器被封装在一个单一的电子模块上；电缆终端器包含MOSFET。
6.根据权利要求5所述的一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:至少一个上述的电缆-终端电路进一步包含一个耦合到终端电路上的电荷泵；有一种方法可以用来配置电缆-终端电路终止符合任何一个电气接口标准的信号电缆，上述电缆-终端电路包含第一和第二个用于配置电缆-终端电路符合任何一个电气接口标准的开关，上述方法包含:接受一个指示电气接口标准的信号；设定第一和第二个开关以响应接受的信号配置电缆-终端电路符合一个电气接口标准。
7.根据权利要求6所述的一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:上述方法中的设定包含:产生一个控制信号用于操作第一个开关；产生一个控制信号用于操作第二个开关；操作第一个开关以响应产生的第一个开关控制信号；操作第二个开关以响应产生的第二个开关控制信号；上述方法中所说的接受指示V.35电气接口标准的信号，该设定包含:产生一个控制信号来关闭第一个开关；产生一个控制信号来关闭第二个开关；关闭第一个开关以响应产生的第一个开关控制信号；关闭第二个开关以响应产生的第二个开关控制信号；上述方法中的接受指示V.11/RS-422电气接口标准的信号，该设定包含:产生一个控制信号来关闭第一个开关；产生一个控制信号来打开第二个开关；关闭第一个开关以响应产生的第一个开关控制信号；打开第二 个开关以响应产生的第二个开关控制信号；上述方法中的接受指示V.28/RS-232电气接口标准的信号，该设定包含:产生一个控制信号来打开第一个开关；产生一个控制信号来打开第二个开关；打开第一个开关以响应产生的第一个开关控制信号；打开第二个开关以响应产生的第二个开关控制信号；上述方法中的接受指示V.10/RS-423电气接口标准的信号，该设定包含:产生一个控制信号来打开第一个开关；产生一个控制信号来打开第二个开关；打开第一个开关以响应产生的第一个开关控制信号；打开第二个开关以响应产生的第二个开关控制信号。
8.根据权利要求6所述的一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:电缆-终端电路进一步包含第一和第二个输入终端以及至少一个输入电源电压终端，上述方法进一步包含:当第一或第二个输入终端的电压超过电源电压时，使第一个开关保持打开状态；电缆-终端电路进一步包含至少一个输入电源电压终端，上述方法进一步包含:当上述电缆-终端电路的电源被切断时，使第一个开关保持打开状态；第一个开关包含PMOS晶体管，上述方法进一步包含:当第一个开关是闭合的，限制第一个开关的栅极电压不要超过约一个阈值电压，该阈值电压低于第一个开关的漏极电压和源极电压中的较大者；第二个开关包含PMOS晶体管，上述方法进一步包含:当第二个开关是闭合的，限制第二个开关的栅极电压不要超过约一个阈值电压，该阈值电压低于第一个开关的漏极电压和源极电压中的较大者。
9.根据权利要求6所述的一种可选择的多协议电缆终端，其特征是:电缆-终端电路进一步包含第一和第二个输入终端以及至少一个输入电源电压终端，上述的第一和第二个开关包含PMOS晶体管，上述方法进一步包含:当第一或第二个输入终端的电压超过电源电压时，防止第一和第二个开关各自内在的衬底和二极管导通；开关包含PMOS晶体管，上述方法进一步包含:固定第一个开关的栅极-漏极和栅极-源极电压为一个预定值以防止上述第一个开关产 生的损害。
【文档编号】H04L12/02GK103634124SQ201310616060
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】李志鹏 申请人:苏州贝克微电子有限公司