(57)【要約】【課題】外部の測定装置を必要とすることなく、差動信号の振幅を自動的に調整することが可能な差動信号振幅の自動調整回路を提供する。【解決手段】差動信号振幅の自動調整回路１００は、差動信号を送信する差動信号トランシーバ１と、差動信号の振幅を設定するための複数の設定値が格納された振幅設定レジスタ２と、差動信号の振幅を制御する振幅コントロール回路３と、テスト用パターンを出力するパターン生成回路４と、マルチプレックサ５と、スケルチ判定レシーバ６と、テスト用ループバック回路７と、スケルチ信号の変化の期待値を格納するスケルチ変化検出期待値メモリ８と、スケルチ信号の変化をカウントするスケルチ変化検出カウンタ９と、期待値とカウント値とを比較し、その差分値を出力する比較回路１０と、この差分値を格納する比較結果メモリ１１と、コントローラ１２と、を備える。【選択図】図１
2008066860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データのパターンに応じて差動信号を出力する差動信号トランシーバと、
前記差動信号トランシーバが出力する差動信号の振幅を設定するための複数の設定値が格納された振幅設定レジスタと、
前記設定値に基づいて、前記差動信号トランシーバが出力する差動信号の振幅を制御する振幅コントロール回路と、
差動信号の出力振幅レベルを判別するためのテスト用パターンを出力するパターン生成回路と、
前記パターン生成回路が出力するテスト用パターンと通常動作時の送信データのパターンとを切り替えて、前記差動信号トランシーバに出力するマルチプレックサと、
差動信号が入力され、この差動信号の振幅レベルと基準となる第１のスケルチ判定レベルとを比較し、この比較結果に応じてスケルチ信号を出力するスケルチ判定レシーバと、
前記差動信号トランシーバの出力と前記スケルチ判定レシーバの入力とを導通させることが可能なテスト用ループバック回路と、
スケルチ信号の変化の期待値を格納するスケルチ変化検出期待値メモリと、
スケルチ信号の変化を検出し、その変化をカウントするスケルチ変化検出カウンタと、
前記スケルチ変化期待値メモリに格納された期待値と前記スケルチ変化検出カウンタによりカウントされたカウント値とを比較し、その差分値を出力する比較回路と、
前記差分値を格納する比較結果メモリと、
少なくとも、前記振幅設定レジスタ、前記パターン生成回路、前記テスト用ループバック回路、前記マルチプレックサ、および前記比較結果メモリを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記パターン生成回路から前記テスト用パターンを出力させ、前記マルチプレックサに送信データ切替信号を出力して、前記マルチプレックサから前記テスト用パターンを出力させ、前記振幅設定レジスタに格納された設定値に対応して、前記振幅コントロール回路により前記差動信号トランシーバが出力するテスト用の差動信号の出力振幅レベルを変化させ、前記テスト用ループバック回路にループバック切替信号を出力して、前記テスト用ループバック回路により前記差動信号トランシーバの出力と前記スケルチ判定レシーバの入力とを導通させて、前記差動信号トランシーバの出力から前記スケルチ判定レシーバの入力に前記テスト用の差動信号を伝送し、
前記スケルチ変化検出カウンタは、前記テスト用の差動信号の入力に応じて前記スケルチ判定レシーバから出力されたスケルチ信号の変化をカウントし、
前記比較回路は、前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応して、このカウント値と前記スケルチ変化期待値メモリに格納された前記期待値とを比較して差分値を出力し、
前記比較結果メモリは、前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応して、前記差分値を格納し、
さらに前記コントローラは、前記差分値がゼロになる前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応する前記設定値を、前記振幅設定レジスタに格納された複数の前記設定値の中から、通常動作時に使用する設定値として抽出し特定する
ことを特徴とする差動信号振幅の自動調整回路。
【請求項２】
前記スケルチ判定レシーバは、前記第１のスケルチ判定レベルとは異なる第２のスケルチ判定レベルをさらに有し、前記コントローラが出力するスケルチ判定レベル切替信号により前記第１のスケルチ判定レベルと前記第２のスケルチ判定レベルとを切り替え、差動信号の振幅レベルと第２のスケルチ判定レベルとを比較し、この比較結果に応じてスケルチ信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の差動信号振幅の自動調整回路。
【請求項３】
前記第１のスケルチ判定レベルが採用するシリアルデータ転送規格のスケルチ判定レベルであり、前記第２のスケルチ判定レベルが前記シリアルデータ転送規格の最大振幅レベルであり、
前記第２のスケルチ判定レベルに切り替えた場合には、さらに前記コントローラは、通常動作時に使用する設定値として抽出し特定した前記設定値に対応して、前記振幅コントロール回路により前記差動信号トランシーバが出力するテスト用の差動信号の出力振幅レベルを変化させ、前記テスト用ループバック回路にループバック切替信号を出力して、前記テスト用ループバック回路により前記差動信号トランシーバの出力と前記スケルチ判定レシーバの入力とを導通させて、前記差動信号トランシーバの出力から前記スケルチ判定レシーバの入力に前記テスト用の差動信号を伝送し、
前記スケルチ変化検出カウンタは、前記テスト用の差動信号の入力に応じて前記スケルチ判定レシーバから出力されたスケルチ信号の変化をカウントし、
前記比較回路は、前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応して、このカウント値とゼロに設定され前記スケルチ変化期待値メモリに格納された前記期待値とを比較して差分値を出力し、
前記比較結果メモリは、前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応して、前記差分値を格納し、
さらに前記コントローラは、前記差分値がゼロになる前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応する前記設定値を、通常動作時に使用する設定値として抽出し特定した前記設定値の中から、さらに抽出し特定する
ことを特徴とする請求項２に記載の差動信号振幅の自動調整回路。
【請求項４】
前記振幅設定レジスタは、不揮発性メモリで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の差動信号振幅の自動調整回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小振幅シリアルデータ転送技術に係わるものであり、送受信に用いられる電気的信号が差動信号である回路の差動信号振幅の自動調整回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
小振幅シリアルデータ転送に用いられる差動信号は小振幅であり、振幅のレベルは規格に定められた範囲に収まる必要がある。
【０００３】
しかしながら、差動信号を生成する回路（LSI）のプロセス、温度、電圧等の変動によりバラツキが生じた場合、マージンが無いとその規格範囲内に収まらない場合がある。
【０００４】
従来、この規格範囲からの逸脱を避けるために、差動振幅を内部レジスタの設定で変更できる機能を持った回路が存在する場合がある。
【０００５】
ただし、その場合、出力された差動振幅が適切かどうかを判別するためには回路（ＬＳＩ）外部に測定回路／装置を接続して振幅を測定し、その結果を元にレジスタ設定を行わなければならない。したがって、調整には時間と手間を必要とする。
【０００６】
また、従来のスケルチ回路は、例えば、差動対の入力信号に基づいて差動対の出力信号を増幅し、各差動対の出力信号のピーク値を、ある時定数で信号未検出状態に関連づけられた電位に戻されるノードに保持する。そして、このスケルチ回路は、該ノードの電位と基準レベルの電位とを比較するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
これにより差動対の入力信号が高速かつ微少振幅の場合でも、その受信の有無を精度よく判別する。
【０００８】
しかし、この従来のスケルチ回路は、出力された差動振幅が適切かどうかを判別するものではなく、差動信号の振幅自体を調整できない。
【特許文献１】特開２００２−３４４５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するものであり、外部の測定装置を必要とすることなく、差動信号の振幅を自動的に調整することが可能な差動信号振幅の自動調整回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る実施例に従った差動信号振幅の自動調整回路は、
送信データのパターンに応じて差動信号を出力する差動信号トランシーバと、
前記差動信号トランシーバが出力する差動信号の振幅を設定するための複数の設定値が格納された振幅設定レジスタと、
前記設定値に基づいて、前記差動信号トランシーバが出力する差動信号の振幅を制御する振幅コントロール回路と、
差動信号の出力振幅レベルを判別するためのテスト用パターンを出力するパターン生成回路と、
前記パターン生成回路が出力するテスト用パターンと通常動作時の送信データのパターンとを切り替えて、前記差動信号トランシーバに出力するマルチプレックサと、
差動信号が入力され、この差動信号の振幅レベルと基準となる第１のスケルチ判定レベルとを比較し、この比較結果に応じてスケルチ信号を出力するスケルチ判定レシーバと、
前記差動信号トランシーバの出力と前記スケルチ判定レシーバの入力とを導通させることが可能なテスト用ループバック回路と、
スケルチ信号の変化の期待値を格納するスケルチ変化検出期待値メモリと、
スケルチ信号の変化を検出し、その変化をカウントするスケルチ変化検出カウンタと、
前記スケルチ変化期待値メモリに格納された期待値と前記スケルチ変化検出カウンタによりカウントされたカウント値とを比較し、その差分値を出力する比較回路と、
前記差分値を格納する比較結果メモリと、
少なくとも、前記振幅設定レジスタ、前記パターン生成回路、前記テスト用ループバック回路、前記マルチプレックサ、および前記比較結果メモリを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記パターン生成回路から前記テスト用パターンを出力させ、前記マルチプレックサに送信データ切替信号を出力して、前記マルチプレックサから前記テスト用パターンを出力させ、前記振幅設定レジスタに格納された設定値に対応して、前記振幅コントロール回路により前記差動信号トランシーバが出力するテスト用の差動信号の出力振幅レベルを変化させ、前記テスト用ループバック回路にループバック切替信号を出力して、前記テスト用ループバック回路により前記差動信号トランシーバの出力と前記スケルチ判定レシーバの入力とを導通させて、前記差動信号トランシーバの出力から前記スケルチ判定レシーバの入力に前記テスト用の差動信号を伝送し、
前記スケルチ変化検出カウンタは、前記テスト用の差動信号の入力に応じて前記スケルチ判定レシーバから出力されたスケルチ信号の変化をカウントし、
前記比較回路は、前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応して、このカウント値と前記スケルチ変化期待値メモリに格納された前記期待値とを比較して差分値を出力し、
前記比較結果メモリは、前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応して、前記差分値を格納し、
さらに前記コントローラは、前記差分値がゼロになる前記テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応する前記設定値を、前記振幅設定レジスタに格納された複数の前記設定値の中から、通常動作時に使用する設定値として抽出し特定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る差動信号振幅の自動調整回路によれば、外部の測定装置を必要とすることなく、差動信号の振幅を自動的に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一態様に係る差動信号振幅の自動調整回路は、例えば、小振幅シリアルデータ転送に用いられる差動信号の振幅を、外部に測定機器を接続することなく自動的に適切なレベル（規格で定められた振幅の範囲）に調整して出力する。
【００１３】
以下、本発明に係る実施例について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の一態様である実施例１に係る差動信号振幅の自動調整回路１００の要部の構成を示すブロック図である。なお、図１において、差動信号を受信する差動信号レシーバ等の実際のシリアルデータ転送に必要な回路は、他にも存在するが説明の都合上割愛してある。
【００１５】
また、図２は、図１の差動信号振幅の自動調整回路１００の差動信号トランシーバの構成の一例を示す回路図である。また、図３は、図２の差動信号トランシーバの可変定電流源の構成の一例を示す回路図である。また、図４は、図１の差動信号振幅の自動調整回路１００のスケルチ判定レシーバの構成の一例を示す回路図である。また、図５は、図１の差動信号振幅の自動調整回路１００のテスト用ループバック回路の構成の一例を示す回路図である。
【００１６】
図１に示すように、差動信号振幅の自動調整回路１００は、送信データのパターンに応じて差動信号ＴＸＮ、ＴＸＰを出力し送信する差動信号トランシーバ１と、この差動信号トランシーバ１が出力する差動信号の振幅を設定するための複数の設定値が格納された振幅設定レジスタ２と、該設定値に基づいて、差動信号トランシーバ１が出力する差動信号の振幅を制御する振幅コントロール回路３と、を備える。
【００１７】
振幅設定レジスタ２は、差動信号トランシーバ１の差動出力振幅の設定を行うレジスタである。また、振幅設定レジスタ２は、外部からの設定が可能である。また、振幅設定レジスタ２は、差動出力振幅の自動調整の結果、後述のコントローラ１２により適切な値が書き込まれる。
【００１８】
振幅コントロール回路３は、振幅設定レジスタ２に格納された設定値を、差動信号トランシーバ１を制御する差動振幅制御信号に変換する。
【００１９】
ここで、図２に示すように、差動信号トランシーバ１は、差動信号トランシーバ１の入力端子１ａに入力が接続されたバッファ１ｂと、入力端子１ａに入力が接続されたインバータ１ｃと、バッファ１ｂの出力にゲートが接続されたｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄと、インバータ１ｃの出力にゲートが接続され、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄのソースにソースが接続されたｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｅと、を有する。
【００２０】
また、差動信号トランシーバ１は、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄのドレインと電源ＶＤＤとの間に接続された抵抗１ｆと、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｅのドレインと電源ＶＤＤとの間に接続された抵抗１ｇと、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄのソースと接地電位との間に接続された可変電流源１ｈと、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄのドレインに接続され差動信号ＴＸＰを出力する差動信号トランシーバ１の出力端子１ｉと、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｅのドレインに接続され差動信号ＴＸＮを出力する差動信号トランシーバ１の出力端子１ｊと、を有する。
【００２１】
可変定電流源１ｈは、振幅コントロール回路３から出力された差動信号振幅制御信号に応じて電流量を制御される。この可変電流源１ｈに流れる電流が多い場合は、差動信号振幅が大きくなり、可変電流源１ｈに流れる少ない場合は差動信号振幅が小さくなる。
【００２２】
また、この可変電流源１ｈは、図３に示すように、例えば、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄのソースにドレインが接続され、制御信号Ｓ１がゲートに入力され、スイッチとして機能するｎ型ＭＯＳトランジスタ３０１と、このｎ型ＭＯＳトランジスタ３０１のソースにドレインが接続され、制御信号Ｓ５がゲートに入力されトランジスタ抵抗として機能するｎ型ＭＯＳトランジスタ３０２と、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄのソースにドレインが接続され、制御信号Ｓ２がゲートに入力され、スイッチとして機能するｎ型ＭＯＳトランジスタ３０３と、このｎ型ＭＯＳトランジスタ３０３のソースにドレインが接続され、制御信号Ｓ５がゲートに入力されトランジスタ抵抗として機能するｎ型ＭＯＳトランジスタ３０４と、を有する。
【００２３】
また、可変電流源１ｈは、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄのソースにドレインが接続され、制御信号Ｓ３がゲートに入力され、スイッチとして機能するｎ型ＭＯＳトランジスタ３０５と、このｎ型ＭＯＳトランジスタ３０５のソースにドレインが接続され、制御信号Ｓ５がゲートに入力されトランジスタ抵抗として機能するｎ型ＭＯＳトランジスタ３０６と、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１ｄのソースにドレインが接続され、制御信号Ｓ４がゲートに入力され、スイッチとして機能するｎ型ＭＯＳトランジスタ３０７と、このｎ型ＭＯＳトランジスタ３０７のソースにドレインが接続され、制御信号Ｓ５がゲートに入力されトランジスタ抵抗として機能するｎ型ＭＯＳトランジスタ３０８と、を有する。
【００２４】
このように、トランジスタ抵抗３０２、３０４、３０６、３０８とスイッチ３０１、３０３、３０５、３０７がそれぞれ直列に接続されており、そのトランジスタ抵抗−スイッチの対が複数個並列に接続された形となっている。
【００２５】
なお、図３においては、トランジスタ抵抗−スイッチの対の数が４つであるが、振幅を制御する段階に応じて多くしても少なくしてもよい。
【００２６】
スイッチ３０１、３０３、３０５、３０７の制御信号Ｓ１ないしＳ４は、図１の差動信号振幅制御信号に含まれる。この差動信号振幅制御信号は、スイッチ３０１、３０３、３０５、３０７のうち、オンするスイッチを選択する。そして、オンするスイッチの数が多ければ、可変電流源１ｈを流れる電流量が多くなり、オンにするスイッチの数が少なければ、可変電流源１ｈを流れる電流量が少なくなる。
【００２７】
トランジスタ抵抗３０２、３０４、３０６、３０８の全体的な抵抗量は、制御信号Ｓ５によって決められる。この制御信号Ｓ５は、後述する図１のコントローラ１２によって制御してもよい。また、他の制御回路で制御してもよい。また、設計に応じて値を決めてある電圧値に固定してもよい。
【００２８】
なお、これらのトランジスタ抵抗の代わりに、その他の抵抗素子等を用いてもよい。
【００２９】
また、図１に示すように、差動信号振幅の自動調整回路１００は、差動信号の出力振幅レベルを判別するためのテスト用パターンを出力するパターン生成回路４と、このパターン生成回路４が出力するテスト用パターンと通常動作時の送信データのパターンとを切り替えて、差動信号トランシーバ１に出力するマルチプレックサ５と、を備える。
【００３０】
パターン生成回路４は、既述のテスト用パターンを複数持つことができ、後述するコントローラ１２により切替ることが可能である。なお、テスト用パターンは１つだけであってもよい。また、事前に実装しておいて切替る形式に代えて、コントローラ１２からその都度テスト用パターンを書き込む形式を採用してもよい。
【００３１】
また、差動信号振幅の自動調整回路１００は、受信した差動信号が活性状態にあるか定常状態（スケルチ状態）であるかを判別するスケルチ判定レシーバ６と、差動信号トランシーバ１の出力とスケルチ判定レシーバ６の入力とを導通させることが可能なテスト用ループバック回路７と、を備える。ここで、スケルチ状態とは、差動信号線上に意味あるデータ転送状態を示す差動信号変化が存在しない状態をいう。
【００３２】
ここで、図４に示すように、スケルチ判定レシーバ６は、例えば、スケルチ判定レシーバ６の出力端子６ａと、差動信号ＲＸＰが入力されるスケルチ判定レシーバ６の入力端子６ｂと、差動信号ＲＸＮが入力されるスケルチ判定レシーバ６の入力端子６ｃと、入力端子６ｂに非反転入力端子が接続され、入力端子６ｃに反転入力端子が接続された第１の差動増幅器６ｄと、入力端子６ｂに反転入力端子が接続され、入力端子６ｃに非反転入力端子が接続された第２の差動増幅器６ｅと、第１、２の差動増幅器６ｄ、６ｅの出力が入力に接続され、出力が出力端子６ａに接続されたＮＯＲ回路６ｆと、を有する。
【００３３】
スケルチ判定レシーバ６は、差動信号ＲＸＰ（ループバックモード時はＴＸＰ）、ＲＸＮ（ループバックモード時はＴＸＮ）が入力され、この差動信号の振幅レベルと基準となる第１のスケルチ判定レベルとを比較し、この比較結果に応じてスケルチ信号を出力する。なお、第１、第２の差動増幅器６ｄ、６ｅのしきい値は等しく設定されている。
【００３４】
すなわち、例えば、差動信号の振幅レベルが第１のスケルチ判定レベルよりも高い（第１のスケルチ判定レベルを超える）場合は、スケルチ判定レシーバ６はスケルチ信号“Ｌｏｗ”を出力する。一方、差動信号の振幅レベルが第１のスケルチ判定レベルよりも低い（第１のスケルチ判定レベルを超えない）場合は、スケルチ判定レシーバ６はスケルチ信号“Ｈｉｇｈ”を出力する。なお、設定によりスケルチ信号の“Ｈｉｇｈ”、“Ｌｏｗ”の論理は逆になってもよい。なお、第１のスケルチ判定レベルは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）等の採用するシリアルデータ転送規格によって決定される。このように、スケルチ信号は、スケルチ状態、活性状態に応じて、信号レベルが変化する。
【００３５】
また、図５に示すように、テスト用ループバック回路７は、ドレインが差動信号トランシーバ１の出力端子１ｉに接続され、ゲートにループバック切替信号が入力されるｎ型ＭＯＳトランジスタ７ａと、このｎ型ＭＯＳトランジスタ７ａのソースにドレインが接続され、スケルチ判定レシーバ６の入力端子６ｂにソースが接続され、ゲートにループバック切替信号が入力されるｎ型ＭＯＳトランジスタ７ｂと、ドレインが差動信号トランシーバ１の出力端子１ｊに接続され、ゲートにループバック切替信号が入力されるｎ型ＭＯＳトランジスタ７ｃと、このｎ型ＭＯＳトランジスタ７ｃのソースにドレインが接続され、スケルチ判定レシーバ６の入力端子６ｃにソースが接続され、ゲートにループバック切替信号が入力されるｎ型ＭＯＳトランジスタ７ｄと、を有する。
【００３６】
なお、図５においては、直列に接続されスイッチとして機能するｎ型ＭＯＳトランジスタは２個であるが、それ以上であっても以下であってもよい。また、ｎ型ＭＯＳトランジスタの代わりに、ｐ型ＭＯＳトランジスタや、他のスイッチング素子を用いてもよい。
【００３７】
ループバック切替信号は、ｎ型ＭＯＳトランジスタ７ａ〜７ｄをオン/オフする役割を持つ。ｎ型ＭＯＳトランジスタ７ａ〜７ｄがオフの場合は、差動信号トランシーバ１の出力とスケルチ判定レシーバ６の入力との間を遮断する通常動作モードとなる。ｎ型ＭＯＳトランジスタ７ａ〜７ｄがオンの場合は、差動信号トランシーバ１の出力とスケルチ判定レシーバ６の入力とを導通するループバックモードとなる。このループバック切替信号は、例えば、後述するコントローラ１２から出力される。
【００３８】
また、図１に示すように、差動信号振幅の自動調整回路１００は、スケルチ信号の変化の期待値を格納するスケルチ変化検出期待値メモリ８と、スケルチ信号の変化を検出し、その変化をカウントするスケルチ変化検出カウンタ９と、スケルチ変化期待値メモリ８に格納された期待値とスケルチ変化検出カウンタ９によりカウントされたカウント値とを比較し、その差分値を出力する比較回路１０と、この差分値を格納する比較結果メモリ１１と、を備える。
【００３９】
また、差動信号振幅の自動調整回路１００は、少なくとも、振幅設定レジスタ２、パターン生成回路４、テスト用ループバック回路７、マルチプレックサ５、スケルチ変化検出メモリ８、比較回路１０、および比較結果メモリ１１を制御するコントローラ１２を備える。
【００４０】
スケルチ変化検出カウンタ９は、例えば、スケルチ信号の状態が“Ｈｉｇｈ”、“Ｌｏｗ”に変化した回数をカウントし、そのカウント値を比較回路７に出力する。
【００４１】
スケルチ変化検出期待値メモリ８は、パターン生成回路４により出力されるテスト用パターンを、テスト用ループバック回路７を介してループバック受信した場合に、スケルチ信号の状態が“Ｈｉｇｈ”、“Ｌｏｗ”に変化すべき回数の期待値を格納する。その期待値は、コントローラ１２から入力するか、もしくは、事前に複数の値を実装しておいてコントローラ１２が選択を行う。そして、スケルチ変化検出期待値メモリ８は、この期待値を比較回路１０に出力する。
【００４２】
比較回路１０は、スケルチ変化検出カウンタ９のカウント値とスケルチ変化検出期待値メモリ８の期待値を比較して、その比較結果を比較結果メモリ１１に書き込む。
【００４３】
スケルチ変化検出期待値メモリ８のどのアドレスに書き込むかは、コントローラ１２がメモリ書き込み制御信号により制御する。スケルチ変化検出期待値メモリ８は、複数の検出結果が格納できるようになっている。したがって、振幅設定レジスタ２の設定値に応じた検出結果が格納になっている。この検出結果の格納場所は、コントローラ１２が指定するアドレスによって区別する。
【００４４】
既述のように、コントローラ１２は、振幅設定レジスタ２への設定値の書き込みを行うことができる。また、コントローラ１２は、パターン生成回路４によるテスト用パターンの送信の開始、終了を制御する。また、コントローラ１２は、パターン生成回路４のテスト用パターン選択、もしくは パターン生成回路４へのテスト用パターン書き込みを行うことができる。
【００４５】
また、既述のように、コントローラ１２は、差動信号トランシーバ１へ送信する送信データをマルチプレックサ５を制御して選択する。また、コントローラ１２は、テスト用ループバック回路７のループバック切替制御を行う。また、コントローラ１２は、スケルチ変化検出期待値メモリ８への期待値の書き込み、もしくは実装された期待値の選択を行う。
【００４６】
また、コントローラ１２は、メモリ書き込み制御信号により比較回路１０の比較結果を比較結果メモリ６に格納する際の格納先の制御を行う。また、コントローラ１２は、比較結果メモリ１１に格納された比較結果の読み出しを行う。
【００４７】
次に、以上のような構成を有する差動信号振幅の自動調整回路１００の差動信号の出力振幅レベルを決定するテスト時の動作について説明する。
【００４８】
（１．１） 最初に、コントローラ１２は、以下の操作により、テストモードへの切り替えを行う。
【００４９】
送信データ切替信号を制御して、差動信号トランシーバ１にパターン生成回路４からのテスト用パターンを出力できるようにする。すなわち、マルチプレックサ５に送信データ切替信号を出力して、マルチプレックサ５から前記テスト用パターンを出力させるようにする。
【００５０】
また、ループバック切替信号を制御して、テスト用ループバック回路７をループバックモードとする。すなわち、テスト用ループバック回路７にループバック切替信号を出力して、テスト用ループバック回路７により差動信号トランシーバ１の出力１ｉ、１ｊとスケルチ判定レシーバ６の入力６ｂ、６ｃとを導通させる。
【００５１】
（１．２）次に、コントローラ１２は、テストモードで送信するテスト用パターンに対応する、スケルチ変化検出（例えば、後述の“Ｈｉｇｈ”、“Ｌｏｗ”の変化検出）の期待値をスケルチ変化検出期待値メモリ８に格納する。
【００５２】
この後、パターン生成回路４から振幅調整用のテスト用パターンの送信（出力）を開始させる。
【００５３】
送信されたテスト用パターンは、差動信号トランシーバ１から差動信号ＴＸＰ、ＴＸＮとして出力され、テスト用ループバック経路１２を介してスケルチ判定レシーバ６へと伝送される。
【００５４】
スケルチ判定レシーバ６は、受信したテスト用パターンにおいて、スケルチ判定レベル以下の振幅となった場合は、スケルチ信号の状態を“Ｈｉｇｈ”とする。一方、スケルチ判定レベルを超える振幅となった場合には、スケルチ信号の状態を“Ｌｏｗ”とする。
【００５５】
ここで、図６は、差動信号の変化とスケルチ信号の状態との関係を示す波形図である。
【００５６】
図６に示すように、スケルチ信号が“Ｈｉｇｈ”になっている状態は、差動信号ＴＸＰ、ＴＸＮがアクティブになっていない状態（定常状態（スケルチ状態））を示す。一方、スケルチ信号が“Ｌｏｗ”になっている状態は、差動信号ＴＸＰ、ＴＸＮがアクティブになっている状態（活性状態）を示す。差動信号が活性状態すなわちデータの転送を行っている状態の時に、スケルチ判定レベルを越える差動振幅が得られていれば、活性状態の差動振幅の最小値は適切な値になる。
【００５７】
スケルチ変化検出カウンタ９は、テスト用パターンの開始から終了までにスケルチ信号の状態“Ｈｉｇｈ”、“Ｌｏｗ”の変化した回数をカウントする。すなわち、スケルチ変化検出カウンタ９は、テスト用の差動信号の入力に応じてスケルチ判定レシーバ６から出力されたスケルチ信号の変化をカウントし、そのカウント値を比較回路１０に出力する。
【００５８】
比較回路１０は、スケルチ変化検出カウンタ９からの出力とスケルチ変化検出期待値メモリ８からの出力とを比較して、その差分値を比較結果メモリ１１に書き込む。すなわち、比較回路１０は、テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応して、このカウント値とスケルチ変化期待値メモリに格納された期待値とを比較して差分値を出力し、出力する。
【００５９】
比較結果メモリ１１に何時どのアドレスに書き込むかは、コントローラ１２がメモリ書き込み制御信号により制御する。これにより比較結果メモリは、テスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応して、差分値を格納する。比較結果メモリ１１への書き込みは、基本的に、コントローラ１２がパターン生成回路４のテスト用パターンの送信が完了したことを判断した後に行う。
【００６０】
（１．３） 次に、コントローラ１２は、振幅設定レジスタ２の設定値を変更し、振幅コントロール回路３に差動振幅制御信号を出力させて、差動信号トランシーバ１の出力差動振幅をわずかに変更する。変更は、振幅を大きくする方向であっても、小さくする方向であってもよい。
【００６１】
すなわち、コントローラ１２は、振幅設定レジスタ２に格納された設定値に対応して、振幅コントロール回路３により差動信号トランシーバ１が出力するテスト用の差動信号の出力振幅レベルを変化させる。
【００６２】
その後、コントローラ１２は、差動信号トランシーバ１が出力する差動信号の振幅を変更した状態で、上記（１．２）の手順を繰り返す。なお、比較回路１０からの出力は、比較結果メモリ１１に書き込むが、前回の書き込みアドレスとは別の場所に書き込む。
【００６３】
（１．４） 振幅設定レジスタ２の設定値を徐々に変更して、上記（１．２）、（１．３）の手順を繰り返す。これにより、差動信号トランシーバ１の設定可能な出力差動振幅によるスケルチ判定レシーバ１１におけるテスト用パターンの受信動作を全て実行し、各差動振幅に対応する比較回路１０からの出力（差分値）を全て比較結果メモリ１１に格納する。
【００６４】
コントローラ１２は、比較結果メモリ１１に格納された差分値の中から、差分値がゼロとなるデータのアドレスを特定し、そのアドレス値に対応する場合の振幅設定レジスタ２の設定値を特定する。
【００６５】
すなわち、コントローラ１２は、差分値がゼロになるテスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応する設定値を、振幅設定レジスタ２に格納された複数の設定値の中から、通常動作時に使用する設定値として抽出し特定する。
【００６６】
特定した振幅設定レジスタ２の設定値を設定した後、コントローラ１２が、送信データ切り替え信号およびループバック切替信号を出力し、テストモードから通常動作モードへの切り替えを制御する。
【００６７】
スケルチ判定レベルを十分越えて活性状態が十分認識できる差動振幅出力が差動信号トランシーバ１から出力されていれば、パターン生成回路４から出力されるテスト用パターンによりスケルチ信号の状態が変化する回数は、スケルチ変化検出期待値メモリ８の期待値と等しくなり、比較回路１１から出力される差分値はゼロになる。
【００６８】
したがって、以上の一連の動作により、振幅設定レジスタ２に設定された設定値での差動振幅出力が、自動調整された差動振幅となる。
【００６９】
差動信号トランシーバ１からのシリアルデータ転送の通常動作は、これ以降、上記テストモードでの動作により振幅設定レジスタ２に設定された設定値に固定して行う。
【００７０】
以上により、通常動作前にテストモードに入って調整動作をさせるだけで、外部に測定装置を接続することなく差動振幅のレベルを自動的に実施することができる。
【００７１】
また、差動信号を出力するＬＳＩのテスタによる選別で、振幅が規格から外れていた場合、製品組み込み後であっても、自動調整のテストモードを実行する。これにより、そのＬＳＩの差動信号の振幅を自動調整することができる。
【００７２】
また、テストモードの実行にあたっては、特別に外部に差動信号の測定装置を接続する必要なく実行することができ、テスト環境の構築が容易である。
【００７３】
また、出力した差動信号の振幅レベルを複数判別することができることにより、振幅の最大値、最小値に関して調整することができ、より差動信号の振幅の品質を向上することができる。
【００７４】
また、振幅設定レジスタをヒューズ素子やフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで構成することにより、量産時にテストモードを実行してから振幅を適切な値に固定した後に出荷することもできる。
【００７５】
以上のように、本実施例に係る差動信号振幅の自動調整回路によれば、外部の測定装置を必要とすることなく、差動信号の振幅を自動的に調整することができる。
【実施例２】
【００７６】
実施例１では、スケルチ判定レシーバが１つのスケルチ判定レベルに基づいて、スケルチ信号を出力する構成について述べた。
【００７７】
本実施例では、スケルチ判定レシーバが複数のスケルチ判定レベルに基づいて、スケルチ信号を出力する構成について述べる。
【００７８】
図７は、本発明の一態様である実施例２に係る差動信号振幅の自動調整回路２００の要部の構成を示すブロック図である。また、図８は、図７の差動信号振幅の自動調整回路２００のスケルチ判定レシーバの構成の一例を示す回路図である。
【００７９】
なお、実施例１と同様の符号を付された構成は、実施例１と同様の構成である。
【００８０】
図７に示すように、スケルチ判定レシーバ２０６は、コントローラ１２が出力したスケルチ判定レベル切替信号に応じて、スケルチ判定レベルを切り替えるようになっている。  なお、スケルチ判定レシーバ２０６以外の構成は実施例１と同様である。
【００８１】
上述のように、スケルチ判定レシーバ２０６は、既述の第１のスケルチ判定レベルとは異なる第２のスケルチ判定レベルをさらに有する。なお、第１のスケルチ判定レベルは、既述のように、ＵＳＢ等の採用するシリアルデータ転送規格によって決定される。また、ここでは、第２のスケルチ判定レベルは、このシリアルデータ転送規格の最大振幅レベルに設定される。
【００８２】
ここで、複数のスケルチ判定レベル設定が可能となるスケルチ判定レシーバ２０６の構成例は、例えば、異なるスケルチ判定レベルを持つレシーバを複数並べてそのうちの１つを選択する構成が挙げられる。
【００８３】
例えば、図８に示すように、スケルチ判定レシーバ２０６は、スケルチ判定レシーバ２０６の出力端子６ａと、差動信号ＲＸＰが入力されるスケルチ判定レシーバ２０６の入力端子６ｂと、差動信号ＲＸＮが入力されるスケルチ判定レシーバ２０６の入力端子６ｃと、入力端子６ｂに非反転入力端子が接続され、入力端子６ｃに反転入力端子が接続された第１の差動増幅器６ｄと、入力端子６ｂに反転入力端子が接続され、入力端子６ｃに非反転入力端子が接続された第２の差動増幅器６ｅと、第１、２の差動増幅器６ｄ、６ｅの出力が入力に接続されたＮＯＲ回路６ｆと、を有する。
【００８４】
さらに、スケルチ判定レシーバ２０６は、入力端子６ｂに非反転入力端子が接続され、入力端子６ｃに反転入力端子が接続された第３の差動増幅器２０６ｄと、入力端子６ｂに反転入力端子が接続され、入力端子６ｃに非反転入力端子が接続された第４の差動増幅器６ｅと、第３、４の差動増幅器２０６ｄ、２０６ｅの出力が入力に接続されたＮＯＲ回路２０６ｆと、ＮＯＲ回路６ｆおよびＮＯＲ回路２０６ｆの出力が入力に接続され、出力端子６ａに出力が接続され、スケルチ判定レベル切替信号によりＮＯＲ回路６ｆとＮＯＲ回路２０６ｆの出力を切り替えて出力するマルチプレックサ２０６ｇと、を有する。なお、第１、第２の差動増幅器６ｄ、６ｅのしきい値は等しく設定されている。また、第３、第４の差動増幅器２０６ｄ、２０６ｅのしきい値は等しく、第１、第２の差動増幅器６ｄ、６ｅのしきい値よりも高く設定されている。
【００８５】
スケルチ判定レシーバ２０６は、差動信号ＲＸＰ（ループバックモード時はＴＸＰ）、ＲＸＮ（ループバックモード時はＴＸＮ）が入力され、この差動信号の振幅レベルと基準となる第１のスケルチ判定レベルとを比較し、この比較結果に応じてスケルチ信号を出力する。
【００８６】
さらに、コントローラ１２が出力するスケルチ判定レベル切替信号により第１のスケルチ判定レベルと第２のスケルチ判定レベルとを切り替え、差動信号の振幅レベルと第２のスケルチ判定レベルとを比較し、この比較結果に応じてスケルチ信号を出力する。
【００８７】
例えば、実施例１と同様に、差動信号の振幅レベルが第１のスケルチ判定レベルよりも高い（第１のスケルチ判定レベルを超える）場合は、スケルチ判定レシーバ２０６はスケルチ信号“Ｌｏｗ”を出力する。一方、差動信号の振幅レベルが第１のスケルチ判定レベルよりも低い（第１のスケルチ判定レベルを超えない）場合は、スケルチ判定レシーバ２０６はスケルチ信号“Ｈｉｇｈ”を出力する。
【００８８】
また、差動信号の振幅レベルが第２のスケルチ判定レベルよりも高い（第２のスケルチ判定レベルを超える）場合は、スケルチ判定レシーバ２０６はスケルチ信号“Ｌｏｗ”を出力する。一方、差動信号の振幅レベルが第２のスケルチ判定レベルよりも低い（第２のスケルチ判定レベルを超えない）場合は、スケルチ判定レシーバ２０６はスケルチ信号“Ｈｉｇｈ”を出力する。なお、設定によりスケルチ信号の“Ｈｉｇｈ”、“Ｌｏｗ”の論理は逆になってもよい。
【００８９】
次に、以上のような構成を有する差動信号振幅の自動調整回路２００の差動信号の出力振幅レベルを決定するテスト時の動作について説明する。
【００９０】
既述のように、第１のスケルチ判定レベルは採用するシリアルデータ転送規格のスケルチ判定レベルに設定する。さらに、第２のスケルチ判定レベルは、採用するシリアルデータ転送規格の最大振幅レベルに設定する。
【００９１】
これにより、差動信号トランシーバ１が出力する差動信号の振幅を、スケルチ判定レベルと最大振幅レベルの間に収まる値に調整することが可能となる。
【００９２】
図９は、差動信号の変化とスケルチ信号の状態との関係を示す波形図である。図９に示すように、差動信号ＴＸＰ、ＴＸＮの差動振幅が最大振幅レベルを越えた場合、スケルチ信号の状態が“Ｈｉｇｈ”から“Ｌｏｗ”に変化する。
【００９３】
したがって、例えば、パターン生成回路４から送信するテスト用パターンの最初から終わりまでの間に、スケルチ信号の状態が変化しなければ（変化検出のカウント値がゼロであれば）、差動信号ＴＸＰ、ＴＸＮの差動振幅が最大振幅レベルを越えていないことを示す。すなわち、最大振幅が適切な範囲に収まっていることが確認できる。補足するならば、この場合のスケルチ変化検出期待値メモリ８に設定される期待値はゼロである。
【００９４】
具体的には、差動信号振幅の自動調整回路２００は、以下の動作をする。
【００９５】
（２．１）先ず、コントローラ１２は、スケルチ判定レベル切替信号を出力し、スケルチ判定レシーバ２０６のスケルチ判定レベルをシリアルデータ転送規格の第１のスケルチ判定レベルに設定する。  
（２．２）次に、実施例１と同様に、（１．１）〜（１．４）と同様の動作を実施する。
【００９６】
（２．３）次に、コントローラ１２は、比較結果メモリ１１に格納された差分値の中から、差分値がゼロとなるデータのアドレスを特定し、そのアドレスに対応する振幅設定レジスタ２の設定値を複数特定する。
【００９７】
（２．４）次に、コントローラ１２は、スケルチ判定レベル切替信号を出力し、スケルチ判定レシーバ２０６のスケルチ判定レベルを上記シリアルデータ転送規格の最大振幅レベル（第２のスケルチ判定レベル）に設定する。
【００９８】
（２．５）次に、（２．３）で特定した複数の振幅設定レジスタ２の設定値に対して、コントローラ１２は順次その値を振幅設定レジスタ２に設定して、実施例１の差動振幅自動調整の動作手順（１．１）〜（１．４）と同様の動作を実施する。すなわち、（２．１）〜（２．３）で特定した振幅設定レジスタ２の設定値に限定し、実施例１の差動信号振幅の自動調整の動作（１．１）〜（１．４）と同様の動作を実施する。ここでは、第２のスケルチ判定レベルに切り替えた場合には、コントローラ１２は、通常動作時に使用する設定値として抽出し特定した該設定値に対応して、振幅コントロール回路３により差動信号トランシーバ１が出力するテスト用の差動信号の出力振幅レベルを変化させる。なお、既述のようにスケルチ変化検出期待値メモリ８に設定される期待値はゼロである。
【００９９】
（２．６）次に、コントローラ１２は、比較結果メモリ１１に格納された差分値の中から、差分値がゼロとなるデータのアドレスを特定する。そして、コントローラ１２は、そのアドレスに対応する振幅設定レジスタ２の設定値を振幅設定レジスタ２に設定する。すなわち、コントローラ１２は、差分値がゼロになるテスト用の差動信号の出力振幅レベルに対応する設定値を、通常動作時に使用する設定値として抽出し特定した該設定値の中から、さらに抽出し特定する。
【０１００】
この後、コントローラ１２は、送信データ切替信号およびループバック切替信号を出力し、テストモードから通常動作モードへの切り替えを制御する。
【０１０１】
以上の一連の動作により、振幅設定レジスタ２に設定された設定値に対応する差動信号振幅が、自動調整された差動振幅となる。すなわち、差動信号トランシーバ１の出力は、第１のスケルチ判定レベルを十分越えて活性状態が十分認識できる差動振幅出力であり、かつ、最大振幅レベル（第２のスケルチ判定レベル）を越えない差動振幅出力となる。
【０１０２】
なお、本実施例においては、スケルチ判定レベルが２つの場合について説明したが、３つ以上スケルチ判定レベルが設定されてもよい。
【０１０３】
以上のように、本実施例に係る差動信号振幅の自動調整回路によれば、外部の測定装置を必要とすることなく、差動信号の振幅を所望の範囲に自動的に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一態様である実施例１に係る差動信号振幅の自動調整回路１００の要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の差動信号振幅の自動調整回路１００の差動信号トランシーバの構成の一例を示す回路図である。
【図３】図２の差動信号トランシーバの可変定電流源の構成の一例を示す回路図である。
【図４】図１の差動信号振幅の自動調整回路１００のスケルチ判定レシーバの構成の一例を示す回路図である。
【図５】図１の差動信号振幅の自動調整回路１００のテスト用ループバック回路の構成の一例を示す回路図である。
【図６】差動信号の変化とスケルチ信号の状態との関係を示す波形図である。
【図７】本発明の一態様である実施例２に係る差動信号振幅の自動調整回路２００の要部の構成を示すブロック図である。
【図８】図７の差動信号振幅の自動調整回路２００のスケルチ判定レシーバの構成の一例を示す回路図である。
【図９】差動信号の変化とスケルチ信号の状態との関係を示す波形図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  差動信号トランシーバ
１ａ  入力端子
１ｂ  バッファ
１ｃ  インバータ
１ｄ、１ｅ  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
１ｆ  抵抗
１ｇ  抵抗
１ｈ  可変電流源
１ｉ、１ｊ  出力端子
２  振幅設定レジスタ
３  振幅コントロール回路
４  パターン生成回路
５  マルチプレックサ
６  スケルチ判定レシーバ
６ａ  出力端子
６ｂ、６ｃ  入力端子
６ｄ  第１の差動増幅器
６ｅ  第２の差動増幅器
６ｆ  ＮＯＲ回路
７  テスト用ループバック回路
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、３０７、３０８  ｎ型ＭＯＳトランジスタ
８  スケルチ変化検出期待値メモリ
９  スケルチ変化検出期待値カウンタ
１０  比較回路
１１  比較結果メモリ
１２  コントローラ
１００、２００  差動信号振幅の自動調整回路
２０６  スケルチ判定レシーバ
【図１】
2008066860.tif 000003
【図２】
2008066860.tif 000004
【図３】
2008066860.tif 000005
【図４】
2008066860.tif 000006
【図５】
2008066860.tif 000007
【図６】
2008066860.tif 000008
【図７】
2008066860.tif 000009
【図８】
2008066860.tif 000010
【図９】
2008066860.tif 000011