(57)【要約】専用伝送チャネルを通してネゴシエートされた電力送出を提供するためのＵＳＢインターフェースは、伝送フィルタの入力と結合される出力を有するデジタル／アナログコンバータを含む、送信機回路と、受信フィルタの出力と結合される入力を有するアナログ／デジタルコンバータを含む、受信機回路と、ＵＳＢインターフェースの動作モードにおいて、伝送フィルタの出力および受信フィルタの入力を専用伝送チャネルの接続ノードに接続するように構成される、切替回路とを含む。
2019505862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
専用伝送チャネルを通してネゴシエートされた電力送出を提供するためのＵＳＢインターフェースであって、前記ＵＳＢインターフェースは、
伝送フィルタの入力と結合された出力を有するデジタル／アナログコンバータを含む送信機回路と、
受信フィルタの出力と結合された入力を有するアナログ／デジタルコンバータを含む受信機回路と、
前記ＵＳＢインターフェースの第１の動作モードにおいて、前記伝送フィルタの出力および前記受信フィルタの入力を前記専用伝送チャネルの第１の接続ノードに接続するように構成されている、切替回路と
を備える、ＵＳＢインターフェース。
【請求項２】
前記ＵＳＢインターフェースの第２の動作モードにおいて、前記切替回路は、前記伝送フィルタの出力および前記受信フィルタの入力を前記専用伝送チャネルの第２の接続ノーに接続するように構成されている、請求項１に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項３】
前記第２のモードは、受信機内蔵自己試験モードである、請求項２に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項４】
前記ＵＳＢインターフェースの第３の動作モードにおいて、前記切替回路は、前記伝送フィルタの出力のみを前記専用伝送チャネルの第１の接続ノードに接続するように構成されている、前記請求項のうちの１項に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項５】
前記第３のモードは、ポート検出内蔵自己試験モードである、請求項４に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項６】
前記ＵＳＢインターフェースの第４の動作モードにおいて、ケーブルは、前記専用伝送チャネルの前記第１および第２の接続ノードを接続し、前記切替回路は、前記伝送フィルタの出力を前記第１の接続ノードに、前記受信フィルタの入力を前記第２の接続ノードに接続するように構成されている、前記請求項のうちの１項に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項７】
前記第４のモードは、ケーブル負荷内蔵自己試験モードである、請求項６に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項８】
前記第１の接続ノードは、ＣＣ１ピンであり、第２の接続ノードは、Ｔｙｐｅ−Ｃ  ＵＳＢコネクタのＣＣ２ピンである、前記請求項のうちの１項に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項９】
ポート検出回路は、前記第１の接続ノードおよび第２の接続ノードと結合されている、前記請求項のうちの１項に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項１０】
前記第１のモードは、通常伝送および受信通信モードである、前記請求項のうちの１項に記載のＵＳＢインターフェース。
【請求項１１】
専用伝送チャネルを通してネゴシエートされた電力送出を提供するためのＵＳＢインターフェースを動作させる方法であって、前記方法は、
送信機回路を通して出力信号を出力することであって、前記出力信号をデジタル／アナログコンバータを通して、次いで、伝送フィルタを通して出力することを含む、ことと、
受信機回路を通して入力信号を受信することであって、前記信号を受信フィルタおよびアナログ／デジタルコンバータを通して受信することを含む、ことと、
第１の動作モードにおいて、前記伝送フィルタの出力および前記受信フィルタの入力を前記専用伝送チャネルの第１の接続ノードに接続することと
を含む、方法。
【請求項１２】
第２の動作モードにおいて、前記伝送フィルタの出力および前記受信フィルタの入力を前記専用伝送チャネルの第２の接続ノードに接続することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２のモードは、受信機内蔵自己試験モードである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第３の動作モードにおいて、前記伝送フィルタの出力のみを前記専用伝送チャネルの第１の接続ノードに接続することをさらに含む、請求項１１−１３のうちの１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第３のモードは、ポート検出内蔵自己試験モードである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第４の動作モードにおいて、前記専用伝送チャネルの前記第１および第２の接続ノードを接続することと、前記伝送フィルタの出力を前記第１の接続ノードに、前記受信フィルタの入力を前記第２の接続ノードに接続することとをさらに含む、請求項１１−１５のうちの１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記第４のモードは、ケーブル負荷内蔵自己試験モードである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記方法はさらに、Ｔｙｐｅ−Ｃ  ＵＳＢコネクタのＣＣ１ピンおよびＣＣ２ピンに接続することを含む、請求項１１−１７のうちの１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の接続ノードおよび第２の接続ノードと結合された回路を用いて、ポート検出を行うことをさらに含む、請求項１１−１８のうちの１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１のモードは、通常伝送および受信通信モードである、請求項１１−１９のうちの１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連特許出願）
本出願は、同一出願人の、２０１５年１２月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／２７１，０１５号に対して優先権を主張する。上記文献は、全ての目的のためにここで参照することによって本明細書において援用される。
【０００２】
（技術分野）
本開示は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェースに関し、特に、ＵＳＢ電力送出信号を調整するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルは、最大１０Ｇｂ／秒の高速データ転送速度を供給可能である。これは、１００Ｗの連続電力流を提供することができる。さらに、これは、超高帯域幅ビデオ能力が利用可能となることを提供することができる。これらのそれぞれは、オルタネートモードを通して発生することができる。全て、単一接続と並列である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（要約）
本開示の実施形態は、ＵＳＢインターフェースを含む。ＵＳＢインターフェースは、専用伝送チャネルを通してネゴシエートされた電力送出を提供してもよい。ＵＳＢインターフェースは、伝送フィルタの入力と結合される出力を有するデジタル／アナログコンバータを含む、送信機回路を含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、ＵＳＢインターフェースは、受信フィルタの出力と結合される入力を有するアナログ／デジタルコンバータを含む、受信機回路を含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、ＵＳＢインターフェースは、ＵＳＢインターフェースの第１の動作モードにおいて、伝送フィルタの出力および受信フィルタの入力を専用伝送チャネルの第１の接続ノードに接続するように構成される、切替回路を含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、ＵＳＢインターフェースの第２の動作モードでは、切替回路は、伝送フィルタの出力および受信フィルタの入力を専用伝送チャネルの第２の接続ノードに接続するように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第２のモードは、受信機内蔵自己試験モードである。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、ＵＳＢインターフェースの第３の動作モードでは、切替回路は、伝送フィルタの出力のみを専用伝送チャネルの第１の接続ノードに接続するように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第３のモードは、ポート検出内蔵自己試験モードである。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、ＵＳＢインターフェースの第４の動作モードでは、ケーブルは、専用伝送チャネルの第１および第２の接続ノードを接続し、切替回路は、伝送フィルタの出力を第１の接続ノードに、受信フィルタの入力を第２の接続ノードに接続するように構成される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第４のモードは、ケーブル負荷内蔵自己試験モードである。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第１の接続ノードは、ＣＣ１ピンであり、第２の接続ノードは、Ｔｙｐｅ−Ｃ  ＵＳＢコネクタのＣＣ２ピンである。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、ポート検出回路は、第１の接続ノードおよび第２の接続ノードと結合される。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第１のモードは、通常伝送および受信通信モードである。
【０００５】
前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、コンピュータ、モバイルデバイス、電子デバイス、システム、ＵＳＢデバイス、ＵＳＢマスタ、ＵＳＢハブ、回路、半導体デバイス、または他の装置は、そのようなＵＳＢインターフェースを含んでもよい。
【０００６】
前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、方法が、行われてもよい。専用伝送チャネルを通してネゴシエートされた電力送出を提供するためのＵＳＢインターフェースを動作させる方法は、送信機回路を通して出力信号を出力することであって、出力信号をデジタル／アナログコンバータを通して、次いで、伝送フィルタを通して出力することを含む、ことを含むことができる。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本方法は、受信機回路を通して入力信号を受信することであって、信号を受信フィルタおよびアナログ／デジタルコンバータを通して受信することを含む、ことを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本方法は、第１の動作モードにおいて、伝送フィルタの出力および受信フィルタの入力を専用伝送チャネルの第１の接続ノードに接続することを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本方法は、第２の動作モードにおいて、伝送フィルタの出力および受信フィルタの入力を専用伝送チャネルの第２の接続ノードに接続することを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第２のモードは、受信機内蔵自己試験モードである。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本方法は、第３の動作モードにおいて、伝送フィルタの出力のみを専用伝送チャネルの第１の接続ノードに接続することを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第３のモードは、ポート検出内蔵自己試験モードである。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本方法は、第４の動作モードにおいて、専用伝送チャネルの第１および第２の接続ノードを接続することと、伝送フィルタの出力を第１の接続ノードに、受信フィルタの入力を第２の接続ノードに接続することとを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第４のモードは、ケーブル負荷内蔵自己試験モードである。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本方法は、Ｔｙｐｅ−Ｃ  ＵＳＢコネクタのＣＣ１ピンおよびＣＣ２ピンに接続することを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、本方法は、第１の接続ノードおよび第２の接続ノードと結合される回路を用いて、ポート検出を行うことを含んでもよい。前述の実施形態のいずれかと組み合わせて、第１のモードは、通常伝送および受信通信モードである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示の実施形態による、ダイレクトデジタルシンセサイザを使用してＵＳＢとインターフェースをとるためのアーキテクチャを提供するためのシステムの実施例を図示する。
【図２】図２は、ＵＳＢ３．１ＰＤ規格のために可能にされるＰＤ信号伝達を図示する。
【図３】図３は、本開示の実施形態による、システムが通常伝送および受信を行うための入力および出力の切替の例証である。
【図４】図４は、本開示の実施形態による、システムが受信機内蔵試験を行うための入力および出力の切替の例証である。
【図５】図５は、本開示の実施形態による、システムがポート検出内蔵試験を行うための入力および出力の切替の例証である。
【図６】図６は、本開示の実施形態による、システムがケーブル負荷内蔵試験を行うための入力および出力の切替の例証である。
【図７】図７および８は、システムが波形を出力すべき、例示的伝送信号マスクを図示する。
【図８】図７および８は、システムが波形を出力すべき、例示的伝送信号マスクを図示する。
【図９】図９は、システムが波形を受信すべき、例示的受信機信号マスクを図示する。
【図１０】図１０は、本開示の実施形態による、ＵＳＢ電力送出信号を調整するための例示的方法を図示する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（詳細な説明）
図１は、本開示の実施形態による、ダイレクトデジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）を使用してＵＳＢとインターフェースをとるためのアーキテクチャを提供するためのシステム１００の実施例を図示する。システム１００は、ＵＳＢ電力送出信号の調整を提供するように構成されてもよい。一実施形態では、アーキテクチャは、ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃの使用のインターフェースを提供してもよい。システム１００は、ＵＳＢデバイス、ＵＳＢマスタ、またはＵＳＢハブ内等、任意の好適なＵＳＢインターフェース内に実装されてもよい。システム１００は、ＵＳＢケーブルを通して、ＵＳＢデバイス、ＵＳＢマスタ、またはＵＳＢハブ内の別のＵＳＢインターフェースに接続されてもよい。システム１００は、デジタル論理１０２とインターフェースをとってもよい。デジタル論理１０２は、ＵＳＢデバイス、ＵＳＢマスタ、またはＵＳＢハブの実質的要素を実装する、伝送（Ｔｘ）および受信（Ｒｘ）論理を表してもよい。デジタル論理１０２は、システム１００を利用して、他のＵＳＢ要素と通信する、それ自体を試験する、または他のＵＳＢコンポーネントを評価してもよい。
【０００９】
図１は、システム１００を実装するために使用され得る、例示的デジタルおよびアナログ回路を図示する。例えば、システム１００は、システム１００またはデジタル論理１０２の要素に通信可能に結合され、動作をクロックする、基準発振器１０８を含んでもよい。一実施形態では、基準発振器１０８は、４８ＭＨｚのレートでクロック信号を生成してもよい。
【００１０】
デジタル論理１０２は、ＣＣ１  １２２およびＣＣ２  １２４等のピンを通して、他のＵＳＢ要素に通信可能に結合されてもよい。ピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４は、構成チャネル（ＣＣ）ピンと称され得る。異なるモードでそのようなＵＳＢ要素に正しく通信するために、システム１００は、送信機回路１０４、受信機回路１１２、スイッチ１０６、ポート検出回路１２０、およびバンドギャップ基準１１０を含む、ＤＤＳアーキテクチャを含んでもよい。
【００１１】
送信機回路１０４は、伝送フィルタ１３０に通信可能に結合される、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）１２８を含んでもよい。ＤＡＣ１２８は、１０ビットの分解能および１．８Ｖの電圧拡散を用いて実装されてもよい。ＤＡＣ１２８は、デジタル論理１０２から受信されたクロック信号に作用してもよい。クロック信号は、例えば、半分に分割された基準発振器１０８の周波数であってもよく、したがって、２４ＭＨｚ  ＤＡＣ１２８は、入力として、ピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４から伝送されるべき、または別様に試験もしくは評価目的のために使用されるべきデータを表す、１０のデータラインをデジタル論理１０２から受信してもよい。ＤＡＣ１２８は、電圧基準の受信によって、出力上限の正規化または計算を行ってもよい。そのような基準は、バンドギャップ基準１１０を含んでもよい。バンドギャップ基準１１０の値は、システム１００が実装される特定のダイもしくはデバイスに依存してもよい、またはデジタル論理１０２によって設定されてもよい。一実施形態では、バンドギャップ基準１１０は、１．２Ｖ（プラスまたはマイナス２ｍＶ）であってもよい。送信機回路１０４はまた、Ｔｘフィルタ１３０を含んでもよい。Ｔｘフィルタ１３０は、例えば、２つの極および３．３３ＭＨｚを上回る範囲を用いて実装されてもよい。
【００１２】
受信機回路１１２は、アナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１１４を含んでもよい。ＡＤＣ１１４は、一実施形態では、単一ビットを用いて実装されてもよい。そのような実施形態では、ＡＤＣ１１４は、コンパレータとして実装されてもよい。比較が、基準電圧入力に対して行われてもよい。基準電圧入力は、例えば、バンドギャップ基準１１０を含んでもよい。したがって、ＡＤＣ１１４は、ピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４のうちの１つから受信されたアナログ信号が、バンドギャップ基準１１０によって提供される基準電圧を上回るまたは下回る場合、単一データライン（ゼロまたは１論理電圧レベル等）を生成してもよい。ＡＤＣ１１４は、そのデジタルラインをデジタル論理１０２に出力してもよく、これは、データを適宜解釈し、その値に基づいて、決定を行ってもよい。ＡＤＣ１１４は、０．１７５〜１．６２５Ｖの電圧範囲を含み、２５ＭＨｚ等のデジタル論理によって提供されるクロック速度で動作してもよい。受信機回路１１２はまた、Ｒｘフィルタ１１６を含んでもよい。Ｒｘフィルタ１１６は、例えば、１つの極および１０ＭＨｚ未満の範囲を用いて実装されてもよい。
【００１３】
送信機回路１０４および受信機回路１１２は、ピンＣＣ１  １２２およびＣＣ２  １２４とインターフェースをとり、信号（デジタル論理１０２によって生成されるデジタルデータから変換される）を出力し、信号を受信してもよい（かつそれらをデジタルデータに変換し、それらをデジタル論理１０２に提供する）。送信機回路１０４、受信機回路１１２、およびピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４間の信号の特定のルーティングは、スイッチ１０６によってハンドリングされてもよい。スイッチ１０６は、信号を送信機回路１０４とピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４の一方または両方との間でルーティングしてもよい。さらに、スイッチ１０６は、信号をピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４の一方または両方と受信機回路１０との間でルーティングしてもよい。スイッチ１０６によって選択された特定のルーティングは、デジタル論理１０２によって選択された動作モードに依存してもよい。デジタル論理１０２は、スイッチ１０６を制御して、信号を適宜ルーティングしてもよい。動作するとき、スイッチ１０７は、３３〜７５オームの抵抗を含んでもよい。
【００１４】
一実施形態では、スイッチ１０６は、１つ以上の伝送ゲートによって実装されてもよい。例えば、スイッチ１０６は、送信機回路１０４に対して相互に並列に接続される、伝送ゲート１２４Ａ、１２４Ｂを含んでもよい。伝送ゲート１２４Ａは、ＣＣ１  １２２およびポート検出回路１２０に接続されてもよい。伝送ゲート１２４Ｂは、ＣＣ２  １２４およびポート検出回路１２０の他側に接続されてもよい。伝送ゲート１２４Ａ、１２４Ｂは、固定５０オーム抵抗を伴う、伝送ゲートを含んでもよい。スイッチはさらに、受信機回路１１２に対して相互に並列に接続される、伝送ゲート１２６Ａ、１２６Ｂを含んでもよい。伝送ゲート１２６Ｂは、ＣＣ２  １２４およびポート検出回路１２０に接続されてもよい。伝送ゲート１２６Ａは、ＣＣ１  １２２およびポート検出回路１２０の他側に接続されてもよい。一実施形態では、伝送ゲート１２６Ａ、１２６Ｂは、固定５０オーム抵抗値を有していない場合がある。伝送ゲート１２４Ｂは、伝送ゲート１２６Ｂに接続されてもよい。さらに、伝送ゲート１２４Ａは、伝送ゲート１２６Ａに接続されてもよい。スイッチ１０６の伝送ゲートは、一方もしくは両方の方向に伝導する、または一方もしくは両方の方向に遮断し得る、リレーとして実装されてもよい。伝送ゲートは、トランジスタベースのスイッチによって実装されてもよい。伝送ゲートの個々のものは、種々の動作モードで所望の信号フローに従って、イネーブルにされる、ディスエーブルにされる、または特定の方向にフローするように構成されてもよい。他の実施形態では、スイッチ１０６は、好適なスイッチファブリックによって実装されてもよい。
【００１５】
ポート検出回路１２０は、任意の要素がピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４の一方もしくは両方に通信可能に結合されているかどうか、または任意の負荷がその上に存在するかどうかを判定するように構成されてもよい。ポート検出回路１２０は、例えば、抵抗器またはトランジスタを伴って実装される分圧器によって実装されてもよい。ポート検出回路１２０は、例えば、ＣＣ１  １２２をＣＣ２  １２４から、またはその逆にサンプリングすることによって機能してもよい。ポート検出回路１２０は、２．５Ｖ（プラスまたはマイナス２．５ｍＶ）の電圧範囲を含んでもよいが、ピン間の予期される差動のための任意の好適な電圧範囲が、使用されてもよい。
【００１６】
任意の好適な動作モードは、システム１００によってイネーブルにされてもよい。一実施形態では、システム１００は、通信のための同調可能ＵＳＢ電力送出（ＰＤ）送信機信号を提供してもよい。別の実施形態では、システム１００は、内蔵自己試験（ＢＩＳＴ）能力を提供してもよい。ＵＳＢ３．１等の種々のＵＳＢ仕様に従って、ＰＤ通信パケットは、特定のデータ信号として認識されるために、種々の規定された電圧レベルならびに具体的上昇および降下レートで提供されなければならない。
【００１７】
システム１００に取り付けられるＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルは、ピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４を利用してもよい。ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃ動作の間、抵抗器は、種々の構成でピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４に取り付けられてもよい。これらの種々の構成は、ＵＳＢの動作モードに依存してもよい。例えば、システム１００に接続されるＵＳＢ要素によって行われているアプリケーションは、下流側ポート（ＤＦＰ）、上流側ポート（ＵＦＰ）、または電子的にマークされた／アクティブなケーブルとして動作するように構成されてもよい。ＤＦＰに関して、プルアップ抵抗器が、適用されてもよい。ＵＦＰに関して、プルダウン抵抗器は、適用されてもよい。電子的にアクティブなケーブルに関して、プルダウン抵抗器は、適用されてもよい。これらはそれぞれ、システム１００によって送信されるべき信号に影響を及ぼし得る。
【００１８】
前述のように、システム１００は、ＵＳＢ仕様において要求されるレートにおける電圧レベルでＰＤ通信パケットを提供してもよい。しかしながら、システム１００に接続される要素の特定の抵抗値は、最初は、未知の場合がある。さらに、システム１００に接続されるＵＳＢ要素は、未知の接地基準を有する場合がある。ＵＳＢ要素によって使用される接地基準は、システム１００によって使用されるものと同一である場合がある。しかしながら、接地基準が、システム１００によって使用されるものより高いまたはそれより低い場合、システム１００は、正しく通信するために、その出力電圧レベルを調節する必要があり得る。
【００１９】
ピンＣＣ１  １２２、ＣＣ２  １２４は、システム１００によって常時監視され、取り付けられる、または除去されているケーブル等の種々の動作を判定し、ケーブルの配向を判定し、現在の能力を上回るとアドバタイジングしてもよい。
【００２０】
ＰＤメッセージは、電力送出のために、ＵＳＢ仕様によって定義されてもよい。ＵＳＢ電力送出２．０は、単一ワイヤプロトコル（ＣＣワイヤ上）を指す。「ＵＳＢ電力送出」と称されるが、システム１００は、電力ネゴシエーションのみ以外のサービスを提供してもよい。ＵＳＢ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルの他の能力も、ＰＤメッセージングを使用して、システム１００によって行われてもよい。ＰＤメッセージングは、ＵＳＢ２．０／３．０／３．１データから独立して生じてもよく、電力役割、電圧レベル、最大供給電流能力、データ役割、およびオルタネートモードのポート間ネゴシエーションのために使用されてもよい。ポート／給電ケーブル通信もまた、ＵＳＢ  ＰＤを使用して、システム１００によってハンドリングされてもよい。ＵＳＢ  ＯＤメッセージングは、ＵＳＢ接続の電力構成が動的に修正されることを可能にする。バス上のデフォルト５Ｖ電圧は、最大２０Ｖの任意のレベルまで再構成されることができる。最大電流供給能力もまた、１００Ｗの互換性がある電子的にマークされたＵＳＢ  ＰＤ  Ｔｙｐｅ−Ｃケーブルを用いて、最大５Ａまで上昇されることができる。デフォルト役割（プロバイダまたは消費者）もまた、ポートが二重電力役割機能性をサポートし、かつポートが交換要求を承認する両方の場合、任意の時間で動的に交換されることができる。
【００２１】
デジタル論理１０２は、システム１００の他の要素の制御に責任があり、Ｔｙｐｅ−Ｃ信号伝達プロトコル出力を実装し、プロトコル入力を検出および解釈してもよい。デジタル論理１０２は、所望の通信を達成するために、システム１００に適用するための入力および出力に対応する、適切な信号伝達プロファイルでプログラムされた複数のレジスタを含んでもよい。さらに、デジタル論理１０２は、ランプアップおよびランプダウンプロファイルを含んでもよい。受信された信号入力のフィードバックに応じて、アルゴリズムは、次いで、異なる出力信号オフセットまたはランプレートに関して、これらのプロファイルを調節するであろう。デジタル論理１０２は、最終的には、ドライバまたはソフトウェアによって制御されてもよい。
【００２２】
図２は、ＵＳＢ３．１ＰＤ規格のために可能にされるＰＤ信号伝達を図示する。ＵＳＢ３．１ＰＤ規格は、１．２Ｖの最大信号レベルを規定するが、−２５０ｍＶ〜＋２００ｍＶの接地雑音レベルを可能にする。故に、システム１００は、未知の接地基準を伴うケーブルを横断して、ＵＳＢ３．１ＰＤデータパケットを伝送する必要があり得る。
【００２３】
図１に戻ると、デジタル論理１０２は、信号をシステム１００を通してシステム１００に取り付けられる要素に出力してもよい。出力信号は、要素を通して進入し、入力信号としてシステム１００に戻った後、システム１００に取り付けられる要素の接地基準を特性評価するために使用されてもよい。その結果、システム１００に取り付けられる要素との後続通信では、デジタル論理１０２によって生成される出力通信信号は、接地基準値の差異を考慮するために調節されてもよい。例えば、続いてデジタル論理１０２から出力された信号は、２００〜２５０ｍＶ程度まで上方または下方にシフトされてもよい。
【００２４】
他のシステムは、ＤＡＣとフィルタの組み合わせを使用せず、代わりに、２レベルドライバをオフチップラインドライバとして使用してもよい。しかしながら、そのようなソリューションは、拡張オフチップローディングプロファイル特性評価を伴わない、信号レベル調節または具体的上昇および下降レートの維持に柔軟ではない。
【００２５】
システム１００は、ＤＤＳ送信機の使用によって、データの受信および伝送のための固定周波数安定基準クロックを使用する利点を有する。システム１００は、量子化された離散時間出力を生成し得る。ＤＡＣ１２８は、電圧および周波数精度を伴って、アナログ波形を生成し得る。Ｔｘフィルタ１３０による再構成フィルタ処理は、スペクトル複製を否認し得る。システム１００は、Ｔｘマスク仕様を満たすためのＴｘ波形、Ｒｘマスク感度を試験するためのＢＩＳＴ波形、およびポート検出正確度を試験するためのＢＩＳＴ特有の電圧を生成可能であり得る。
【００２６】
図３は、本開示の実施形態による、システム１００が通常伝送および受信を行うための入力ならびに出力の切替の例証である。スイッチ１０６は、図３に示されるフローに従って、送信機回路１０４の出力をピンＣＣ１  １２２にルーティングし、受信機回路１１２に戻してもよい。スイッチ１０６の伝送ゲートは、そのようなフローを行うように構成されてもよく、伝送ゲート１２４Ａは、送信機回路１０４からピンＣＣ１  １２２へのフローを可能にし、伝送ゲート１２６Ａは、ピンＣＣ１  １２２から受信機回路１１２へのフローを可能にする。伝送ゲート１２４Ｂ、１２６Ｂは、フローを無効にするように切り替えられ得る。図３では、ポート検出は、オンであってもよい。ＣＣ１  １２２は、ＣＣ２  １２４が使用され得ない間、使用され得る。伝送波形が、伝送されてもよい。スイッチ１０６は、ＣＣ１伝送／受信モードにあってもよい。受信機回路１１２は、アクティブ化され得る。デジタル論理１０２は、システム１００に取り付けられるＵＳＢ要素からのデータの伝送および評価を行い得る。
【００２７】
図４は、本開示の実施形態による、システム１００が受信機内蔵試験を行うための入力および出力の切替の例証である。スイッチ１０６は、図４に示されるフローに従って、送信機回路１０４の出力を内部で受信機回路１１２に戻るようにルーティングしてもよい。スイッチ１０６の伝送ゲートは、そのようなフローを行うように構成されてもよく、伝送ゲート１２４Ｂは、送信機回路１０４から伝送ゲート１２６Ｂへのフローを可能にし、順に、受信機回路１１２へのフローを可能にする。伝送ゲート１２４Ａ、１２６Ａは、フローを無効にするように切り替えられ得る。図４では、ポート検出は、オフであってもよい。ＣＣ１  １２２およびＣＣ２  １２４は、使用され得ず、浮動状態であり得る。受信機回路１１２によって予期されるであろう波形が、伝送されてもよい。スイッチ１０６は、ループバックモードにあってもよい。受信機回路１１２は、アクティブ化され得る。デジタル論理１０２は、受信機回路１１２が正しく受信し、波形を送信された通り解釈したかどうかを検証し得る。受信機調節が、行われてもよい。
【００２８】
図５は、本開示の実施形態による、システム１００がポート検出内蔵試験を行うための入力および出力の切替の例証である。スイッチ１０６は、図５に示されるフローに従って、送信機回路１０４の出力をポート検出回路１２０にルーティングしてもよい。スイッチ１０６の伝送ゲートは、そのようなフローを行うように構成されてもよく、伝送ゲート１２４Ａは、送信機回路１０４からポート検出回路１２０へのフローを可能にする。他の伝送ゲートは、フローを無効にし得る。図５では、ポート検出は、オンであってもよい。ＣＣ１  １２２およびＣＣ２  １２４は、使用され得ず、浮動状態であり得る。スイッチ１０６は、ＣＣ１伝送モードにあってもよい。受信機回路１１２は、非アクティブ化され得る。デジタル論理１０２は、ポート検出回路１２０が、ポートが送信された波形を用いて使用されるべきであることを検出したかどうか検証し得る。
【００２９】
図６は、本開示の実施形態による、システム１００がケーブル負荷内蔵試験を行うための入力および出力の切替の例証である。図６はまた、システム１００に取り付けられる要素の任意の負荷に対してＢＩＳＴを行うための切替も図示し得る。スイッチ１０６は、図５に示されるフローに従って、送信機回路１０４の出力をＣＣ１  １２２の出力およびＣＣ２  １２４の入力にルーティングし、受信機回路１１２に戻してもよい。スイッチ１０６の伝送ゲートは、そのようなフローを行うように構成されてもよく、伝送ゲート１２４Ａは、送信機回路１０４からＣＣ１  １２２へのフローを可能にする。さらに、伝送ゲート１２６Ｂは、ＣＣ２  １２４から受信機回路１１２へのフローを可能にしてもよい。他の伝送ゲートは、フローを無効にするように切り替えられてもよい。図４では、ポート検出は、オンであってもよい。ＣＣ１  １２２およびＣＣ２  １２４が、使用され得る。伝送波形が、システム１００に取り付けられるケーブルまたは他の要素の負荷を特性評価するために伝送されてもよい。受信機回路１１２は、アクティブ化され得る。デジタル論理１０２は、ケーブルによって提示される負荷を計算し、続く伝送を調節し得る。ケーブルのプロファイルは、記憶され得、ケーブルの後続の使用は、ケーブルの負荷を特性評価するためにＢＩＳＴを要求しないであろう。
【００３０】
図７および８は、システム１００が波形を出力すべき、例示的伝送信号マスクを図示する。そのようなマスクは、例えば、ＵＳＢ３．１ＰＤ仕様によって定義されてもよい。マスクは、ｙ−軸における電圧レベル対時間を表すｘ−軸におけるシンボルビットレートをグラフ化し得る。マスク仕様は、以下の通りである。
【表１】
2019505862.tif 000003
【表２】
2019505862.tif 000004
【００３１】
図９は、システム１００が波形を受信すべき、例示的受信機信号マスクを図示する。そのようなマスクは、例えば、ＵＳＢ３．１ＰＤ仕様によって定義されてもよい。アイダイアグラムは、電力ソーシングモードに関するＶｔｒｉｐ＝６８７．５ｍＶ＋／−２０５ｍＶを伴う、ソーシングケースに関する。他のマスクは、Ｖｔｒｉｐ＝５６２．５ｍＶ＋／−３３０ｍＶ（電力中立モード）を伴うソーシングケースまたはＶｔｒｉｐ＝４３７．５ｍＶ＋／−２０５ｍＶ（電力シンキングｎモード）を伴うソーシングケースのためにＵＳＢ３．１ＰＤ仕様から利用可能である。ヒステリシス設計標的は、Ｖｔｒｉｐ＝Ｙ３＋／−１７５ｍＶである。これは、少なくとも３０ｍＶの余裕を伴って、全てのケースに対する感度を保証する。ポート検出の結果は、ＵＳＢ３．１ＰＤ仕様によって決定付けられるようなマスクを判定し得る。
【００３２】
図１０は、本開示の実施形態による、ＵＳＢ電力送出信号を調整するための例示的方法１０００を図示する。
【００３３】
１００５では、システムが、通常伝送および受信モードにおいて、ＰＤ信号等のＵＳＢ信号を伝送すべきかどうか判定されてもよい。該当する場合、方法１０００は、１０１０に進んでもよい。そうでなければ、方法１０００は、１０１５に進んでもよい。
【００３４】
１０１０では、ポート検出は、イネーブルにされてもよい。ＣＣ１は、ＣＣ２の使用が省略され得る間に使用されてもよい。伝送信号が、送信機回路からＣＣ１にルーティングされてもよく、ＣＣ１信号が、受信機回路に返信としてルーティングされ得る。方法１０００は、１０４５に進んでもよい。
【００３５】
１０１５では、システムが、受信機自己試験モードで伝送すべきかどうか判定されてもよい。該当する場合、方法１０００は、１０２０に進んでもよい。そうでなければ、方法１０００は、１０２５に進んでもよい。
【００３６】
１０２０では、ポート検出は、ディスエーブルにされてもよい。ＣＣ１およびＣＣ２は両方とも、浮動状態であり得る。試験信号等の伝送信号が、送信機回路から受信機回路に戻るように内部でルーティングされてもよい。基準または合否試験が、受信機が信号を正常に受信した、または信号を正しく解釈したかどうか確認するために適用されてもよい。任意の必要とされる調節が、行われてもよい。結果は、記録されてもよい。方法１０００は、１０４５に進んでもよい。
【００３７】
１０２５では、システムが、ポート検出自己試験モードで伝送すべきかどうか判定されてもよい。該当する場合、方法１０００は、１０３０に進んでもよい。そうでなければ、方法１０００は、１０３５に進んでもよい。
【００３８】
１０３０では、ポート検出は、イネーブルにされてもよい。ＣＣ１およびＣＣ２は両方とも、浮動状態であり得る。試験信号等の伝送信号が、送信機回路からポート検出回路にルーティングされてもよい。基準または合否試験は、ポート検出回路が信号を正常に受信した、または信号を正しく解釈したかどうかを確認するために適用されてもよい。ポート検出回路は、結果を送信するために制御デジタル論理に戻るその独自のルーティングを維持し得る。任意の必要とされる調節が、行われてもよい。結果は、記録されてもよい。方法１０００は、１０４５に進んでもよい。
【００３９】
１０３５では、システムが、ケーブル負荷試験モードで伝送すべきかどうか判定されてもよい。該当する場合、方法１０００は、１０４０に進んでもよい。そうでなければ、方法１０００は、１０４５に進んでもよい。
【００４０】
１０４０では、ポート検出は、ＣＣ１およびＣＣ２とともにイネーブルにされてもよい。試験信号等の伝送信号が、送信機回路からＣＣ１にルーティングされてもよい。結果として生じる信号は、ＣＣ２から受信機回路に戻るようにルーティングされ得る。基準または合否試験が、システムに接続されるケーブルまたは他の要素を評価するために適用されてもよい。特に、ケーブルまたは他の要素によって使用される接地基準が、特性評価され得る。通信の間の信号の後続電圧レベルに関して等、任意の必要とされる調節が、行われてもよい。結果は、記録されてもよい。方法１０００は、１０４５に進んでもよい。
【００４１】
１０４５では、方法１０００は、随意に、例えば、１００５において繰り返されてもよい、または終了してもよい。
【００４２】
方法１０００は、図１−９のシステム１００および要素等、任意の好適な機構によって実装されてもよい。方法１０００は、随意に、任意の好適な時点で、繰り返される、または終了してもよい。さらに、ある数のステップが、方法１０００を実装するために図示されるが、方法１０００のステップは、随意に、必要に応じて、繰り返される、相互に並行して、もしくは再帰的に行われる、省略される、または別様に修正されてもよい。方法１０００は、１００５等、任意の好適な時点において開始してもよい。
【００４３】
例示的実施形態が、上記に示されたが、変更、追加、排除、または他の順列も、当業者の知識および能力に従って、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に成されてもよい。
【図１】
2019505862.tif 000005
【図２】
2019505862.tif 000006
【図３】
2019505862.tif 000007
【図４】
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【図５】
2019505862.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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