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TWI485983B - 信號傳輸電路與其信號傳輸單元 - Google Patents

信號傳輸電路與其信號傳輸單元 Download PDF

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TWI485983B
TWI485983B TW101126233A TW101126233A TWI485983B TW I485983 B TWI485983 B TW I485983B TW 101126233 A TW101126233 A TW 101126233A TW 101126233 A TW101126233 A TW 101126233A TW I485983 B TWI485983 B TW I485983B
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resistor
capacitor
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Inventor
Tzong Lin Wu
Chih Ying Hsiao
Chung Hao Tsai
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Univ Nat Taiwan
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Description

信號傳輸電路與其信號傳輸單元
本發明有關於一種信號傳輸電路，且特別是一種具有共模雜訊抑制功能的信號傳輸電路與其信號傳輸單元。
隨著現今電子科技的快速發展，高速數位電路操作速度及時脈頻率越來越高，因此需要採用差動微帶線或帶狀線來作為信號傳輸的媒介。
理想上，差動傳輸線具有高雜訊阻抗能力、低電磁輻射與低串音效應等優點。然而，於實際的電子電路設計中，因為無法避免不對稱結構的原因(例如，為了節省面積而非對稱地布線、轉彎、穿過槽孔或開槽所產生的不對稱結構)，或者因為信號輸出時，信號大小與相位非對稱之原因，差模信號的一部分可能會變轉換為共模雜訊。共模雜訊會藉著接地面傳送到電路板的邊緣、連接導線或屏蔽金屬，故將造成嚴重的電磁相容與電磁干擾問題。
共模扼流圈的鐵磁材料具有高電感性，因此，目前有人提出使用共模扼流圈(common-mode choke)來抑制共模雜訊的產生。然而，因為鐵磁材料的磁導(permeability)係數於高頻時衰減非常迅速，故會使得共模扼流圈不適合用於十億赫茲(GHz)層級以上的高速信號介面。
另外，目前有人利用缺陷式接地結構(defected ground structure)或立體蕈狀結構(mushroom structure)中的共振腔來抑制共模雜訊。因為差模傳輸與共模傳輸所參考的回流路徑不同，因此在不影響差模信號的情況下，缺陷式接 地結構或立體蕈狀結構對共模雜訊在數十億赫茲頻率範圍具有寬頻抑制效果。
缺陷式接地結構或立體蕈狀結構可透過表面貼片元件(surface mount device，SMD)或內埋於基板的型式實現於印刷式基板或陶瓷基板。近年來，平面微型化技術已經趨近於極限，因此垂直整合成為微型化技術的其中一種趨勢，以藉此避免使用額外的基板面積。
本發明實施例提供一種信號傳輸單元，所述信號傳輸單元包括雙埠全通網路與共模雜訊抑制網路。所述雙埠全通網路包括第一電感、第二電感、第一互容、第三電感、第四電感、第二互容、第一電容與第二電容。第二電感的第一端電性連接第一電感的第二端。第一互容的第一端與第二端分別電性連接第一電感的第一端與第二電感的第二端。第四電感的第一端電性連接第三電感的第二端。第二互容的第一端與第二端分別電性連接第三電感的第一端與第四電感的第二端。第一電容的第一端電性連接第二電感的第一端。第二電容的第一端電性連接第四電感的第一端，且第二電容的第二端電性連接第一電容的第二端。共模雜訊抑制網路包括第五電感與第三電容。第五電感的第一端電性連接第一電容的第二端，且第五電容的第二端電性連接至接地電壓。第三電容的第一端電性連接第五電感的第一端，且第三電容的第二端電性連接至接地電壓。
本發明實施例提供一種信號傳輸單元，此信號傳輸單元包括第一至第三導線、電容與電感。第一導線與第二導線形成第一傳輸電路，且第二導線與第三導線形成第二傳 輸電路。第一傳輸電路與第二傳輸電路所傳送之信號的大小相同，但其相位相反，以形成一對差動信號線結構。電感的第一端電性連接該第三導線，且電感的第二端電性連接至接地電壓。電容的第一端電性連接電感的第一端，且電容的第二端電性連接電感的第二端。
本發明實施例還提供一種信號傳輸電路，所述信號傳輸電路包括至少一個上述之信號傳輸單元。
綜上所述，本發明實施例提供一種信號傳輸電路與其信號傳輸單元，此信號傳輸電路具有共模雜訊抑制能力。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
一般來說，差動信號(Vin+ ,Vin- )具有共模信號Vc 與差模信號Vd ，差模信號Vd 為差動信號(Vin+ ,Vin- )的差異值，亦即Vd =(Vin+ -Vin- )/2，而共模信號Vc 為差動信號(Vin+ ,Vin- )的平均值，亦即Vc =(Vin+ +Vin- )/2，因此差動信號(Vin+ ,Vin- )可以分別表示如下，Vin+ =Vc +Vd ，Vin- =Vc -Vd 。
於信號傳輸電路中，若將共模信號的總能量正規化後，則信號傳輸電路的S參數可以表示如下，1=|Scc11 |2 +|Scc21 |2 +Loss，其中|Scc11 |2 表示共模信號之正規化反射能量，|Scc21 |2 表示共模信號之正規化穿透能量，而Loss表示共模信號之正規化損耗能量。
於差動信號的傳輸中，共模信號Vc 會視為雜訊的一部分，因此又可以稱為共模雜訊。共雜雜訊若通過信號傳輸 電路，則將會對差模信號Vd 造成影響。因此，共模濾波電路會被設計於本發明實施例中的信號傳輸電路中，以使共模信號之正規化穿透能量|Scc21 |2 趨近於0。
另外，因為能量守恆的關係，共模信號之正規化反射能量|Scc11 |2 將趨近於1，因此，為了解決反射的共模雜訊所造成的輻射問題。本發明另一實施例提供一種信號傳輸電路，此信號傳輸電路可以使共模信號之正規化損耗能量Loss趨近於1，並且使共模信號之正規化穿透能量|Scc21 |2 與正規化反射能量|Scc11 |2 趨近於0。因此，共模雜訊將可以被抑制，且不會有無法預測的輻射問題。
簡單地說，本發明實施例提供一種具有寬頻帶與共模雜訊抑制功能的信號傳輸電路。以下，將以多個實施例介紹所述信號傳輸電路與構成信號傳輸電路之信號傳輸單元的各種可能實現方式。除此之外，所述信號傳輸電路能透過半導體製程實現，故可以為微米級(10-6 公尺)電路，並易於與積體電路進行垂直整合，以藉此大幅地節省被動電路實現於基板(例如，印刷式基板或陶瓷基板)上所消耗的面積。
〔信號傳輸單元的實施例〕
請參照圖1A，圖1A是本發明實施例的信號傳輸單元的電路圖。信號傳輸單元1包括雙埠全通網路10與共模雜訊抑制網路11，其中雙埠全通網路10透過共模雜訊抑制網路11電性連接至接地電壓。於本發明實施例中，可以透過將多個信號傳輸單元1進行串接來構成本發明實施例的信號傳輸電路。
雙埠全通網路10具有差動信號輸入端IN+、IN-與差 動信號輸出端OUT+與OUT-。雙埠全通網路11可透過差動信號輸入端IN+、IN-接收差動信號(Vin+ ,Vin- )，並且透過差動信號輸出端OUT+與OUT-輸出差動信號(V’in+ ,V’in- )。
共模雜訊抑制網路11並不會影響差模信號Vd 之傳輸，而僅會阻止共模信號Vc (亦即共模雜訊)被送至差動信號輸出端OUT+與OUT-，以降低共模雜訊對電子電路的影響。因此，差動信號(V’in+ ,V’in- )中的共模雜訊可以被抑制，且差動信號(V’in+ ,V’in- )中的差模信號V’d 近似於差動信號(Vin+ ,Vin- )中的差模信號Vd 。簡單地說，共模雜訊抑制網路11會提供具有寬頻的共模雜訊抑制能力，以使信號傳輸單元1可以抑制共模雜訊對差模信號Vd 的影響，並且可以忠實地傳輸差動信號(Vin+ ,Vin- )中的差模信號Vd 。
於圖1A的實施例中，雙埠全通網路10包括電感L11 、L12 、L21 、L22 、互容Cm1 、Cm2 與電容C11 、C21 。電感L11 的第一端電性連接差動信號輸入端IN-與互容Cm1 的第一端，電感L11 的第二端電性連接電感L12 的第一端與電容C11 的第一端，且電感L12 的第二端電性連接互容Cm1 的第二端與差動信號輸出端OUT-。電感L21 的第一端電性連接差動信號輸入端IN+與互容Cm2 的第一端，電感L21 的第二端電性連接電感L22 的第一端與電容C21 的第一端，且電感L22 的第二端電性連接互容Cm1 的第二端與差動信號輸出端OUT+。電容C11 的第二端電性連接電容C21 的第二端。
於此實施例中，電感L11 與L12 之間被設計成幾乎不具有互感，亦即互感接近於零。同樣地，電感L21 與L22 之間被設計成幾乎不具有互感，亦即互感接近於零。如此一來，信號傳輸單元1的結構將較為簡單，故信號傳輸單元1 易於製造，且其成本較為低廉。總之，電感L11 、L12 、電容C11 與C21 之間的實現方式並非用以限制本發明。
於圖1A的實施例中，共模雜訊抑制網路11包括電感Lp 與電容Cp 。電感Lp 與電容Cp 的第一端電性連接電容C11 、C21 的第二端，電感Lp 與電容Cp 的第二端電性連接至接地電壓。於此實施例中，電容Cp 可以是電感Lp 自身的寄生電容，或者可以是其他種經過設計而存在的電容。
在此請注意，圖1A之信號傳輸單元1的雙埠全通網路10與共模雜訊抑制網路11的實現方式並非用以限制本發明。簡單地說，雙埠全通網路10亦可以是其他種類型的雙埠全通網路，且共模雜訊抑制網路11更可以具有電阻。
接著，請參照圖2A~圖2C，圖2A是圖1A之信號傳輸單元移除互容Cm1 與Cm2 的差模半電路之電路圖，圖2B是圖1A之信號傳輸單元的差模半電路之電路圖，而圖2C是圖1A之信號傳輸單元移除互容Cm1 與Cm2 前後的頻率與S參數|Sdd21 |的曲線圖。於圖2C中，曲線C10表示圖1A之信號傳輸單元移除互容Cm1 與Cm2 後的頻率與S參數|Sdd21 |的曲線，曲線C11表示圖1A之信號傳輸單元的頻率與S參數|Sdd21 |的曲線。
由曲線C10與C11可以得知，圖1A之信號傳輸單元1中的互容Cm1 與Cm2 可用以增加差模信號Vd 的傳輸頻寬。以-3dB的頻帶來看，若不增加互容Cm1 與Cm2 ，則信號傳輸單元之差模信號Vd 的傳輸頻寬約僅有0~3.2GHz；然而，若增加互容Cm1 與Cm2 ，則信號傳輸單元1之差模信號Vd 的傳輸頻寬可以拉至10GHz以上。
接著，請參照圖3A~圖3C，圖3A是圖1A之信號傳 輸單元移除電容Cp 的共模半電路之電路圖，圖3B是圖1A之信號傳輸單元的共模半電路之電路圖，而圖3C是圖1A之信號傳輸單元移除電容Cp 前後的頻率與S參數|Scc21 |的曲線圖。於圖3C中，曲線C20表示圖1A之信號傳輸單元移除電容Cp 後的頻率與S參數|Scc21 |的曲線，曲線C21表示圖1A之信號傳輸單元的頻率與S參數|Scc21 |的曲線。
由曲線C20與C21可以得知，圖1A之信號傳輸單元1中的電容Cp 可用以增加共模信號Vc 的抑制頻寬。以-10dB的頻帶來看，若不增加電容Cp ，則信號傳輸單元之共模信號Vc 的抑制頻寬約僅有1.5~3.5GHz；然而，若增加電容Cp ，則信號傳輸單元1之共模信號Vc 的抑制頻寬可以拉至1.5~7GHz。
〔信號傳輸單元的另一個實施例〕
請參照圖1B，圖1B是本發明另一實施例的信號傳輸單元的電路圖。圖1B之信號傳輸單元2同樣可用以構成信號傳輸電路，且其共模雜訊抑制網路21相同於圖1A的共模雜訊抑制網路11。相較於圖1A的雙埠全通網路10，於圖1B的雙埠全通網路中，電感L11 與電感L12 之間被設計成具有互感Lm1 ，且同樣地電感L21 與電感L22 之間被設計成具有互感Lm2 。
〔信號傳輸單元的另一個實施例〕
請參照圖1C，圖1C是本發明另一實施例的信號傳輸單元的電路圖。圖1C之信號傳輸單元1’亦可用以構成信號傳輸電路。相較於圖1A的信號傳輸單元1，於圖1B中，雙埠全通網路10’與共模雜訊抑制網路11’使用二極體D11 、D21 與Dp 來取代電容C11 、C21 與Cp 。二極體D11 、D21 與 Dp 的陰極與陽極分別作為電容C11 、C21 與Cp 的第一端與第二端。
〔信號傳輸單元的另兩實施例〕
請參照圖4A與圖4B，圖4A與圖4B分別是本發明另兩實施例的信號傳輸單元的電路圖。圖4A與圖4B的信號傳輸單元3、4同樣可用以構成信號傳輸電路，且其雙埠全通網路30、40相同於圖1A的雙埠全通網路10。相較於圖1A的共模雜訊抑制網路11，圖4A的共模雜訊抑制網路11更具有電阻R1 ，其中電阻R1 的第一端電性連接電容Cp 與電感Lp 的第二端，而電阻R1 的第二端則電性連接至接地電壓。另外，相較於圖1A的共模雜訊抑制網路11，圖4B的共模雜訊抑制網路11亦更具有電阻R1 ，然而圖4B的電阻R1 的第一端電性連接電感Lp 的第二端，而電阻R1 與電容Cp 的第二端則電性連接至接地電壓。
上述電阻R1 例如可以是耗損性金屬線或金屬平板等。電阻R1 係用以吸收並耗損共模雜訊，以避免被反射的共模雜訊會造成無法預期的輻射問題。簡單地說，電容Cp 與電感Lp 的作用在於使得正規化穿透能量|Scc21 |2 趨近於0，而電阻R1 的作用在於使得正規化反射能量|Scc11 |2 趨近於0。
請接著參照圖4C與圖4D，圖4C是圖1A、圖4A與圖4B之信號傳輸單元的頻率與S參數|Scc21 |的曲線圖，圖4D是圖1A、圖4A與圖4B之信號傳輸單元的頻率與吸收率的曲線圖。於圖4C中，曲線C30表示圖1A之信號傳輸單元的頻率與S參數|Scc21 |的曲線，曲線C31表示圖4A之信號傳輸單元的頻率與S參數|Scc21 |的曲線，而曲線C32表示圖4B之信號傳輸單元的頻率與S參數|Scc21 |的曲線。於 圖4D中，曲線C40表示圖1A之信號傳輸單元的頻率與吸收率的曲線，曲線C41表示圖4A之信號傳輸單元的頻率與吸收率的曲線，而曲線C42表示圖4B之信號傳輸單元的頻率與吸收率的曲線。
由曲線C30~C32與C40~42可以得知，增加電阻R1雖然可能使得低於-10dB之共模信號Vc 的抑制頻寬略為下降，但因為電阻R1 可以吸收並耗損共模雜訊，故可以進一步地減少反射的共模雜訊所造成的輻射問題。
〔信號傳輸單元的另三個實施例〕
請參照圖5A~圖5C，圖5A~圖5C分別是本發明另三個實施例之信號傳輸單元的電路圖。圖5A~圖5C的信號傳輸單元5~7的雙埠全通網路50、60、70與共模雜訊抑制網路51、61、71分別相同於圖1A之雙埠全通網路10與共模雜訊抑制網路11。相較於圖1A的信號傳輸單元1，圖5A~圖5C的信號傳輸單元5~7更具有等化器單元52、62、72。等化器單元52、62、72用以改善差模信號Vd 的信號品質，以使差模信號Vd 的眼型圖(eye pattern)更佳(眼型張得更開)。
於圖5A中，等化器單元52為RLC類型的等化器。等化器單元52包括電阻R11 ~R14 、Req 、電容Ceq1 、Ceq2 與電感Leq 。電阻R11 的第一端電性連接雙埠全通網路50的第一輸出端，電阻R11 的第二端電性連接電阻R12 與Req 的第一端，電阻R12 的第二端電性連接差動信號輸出端OUT+，而電容Ceq1 的兩端分別電性連接雙埠全通網路50的第一輸出端與差動信號輸出端OUT+。電阻Req 的第二端電性連接電感Leq 的第一端。電阻R13 的第一端電性連接雙埠全通網路 50的第二輸出端，電阻R13 的第二端電性連接電阻R14 的第一端與電感Leq 的第二端，電阻R14 的第二端電性連接差動信號輸出端OUT-，而電容Ceq2 的兩端分別電性連接雙埠全通網路50的第二輸出端與差動信號輸出端OUT-。
於圖5B中，等化器單元62為RL類型的等化器。等化器單元52包括電阻Req 與電感Leq 。電阻Req 的第一端電性連接差動信號輸出端OUT+，電阻Req 的第二端電性連接電感Leq 的第一端，且電感Leq 的第二端電性連接差動信號輸出端OUT-。
於圖5C中，等化器單元72為RC類型的等化器。等化器單元52包括電阻R11 、R12 與電容Ceq1 、Ceq2 。電阻R11 、電容Ceq1 的第一端電性連接雙埠全通網路70的第一輸出端，電阻R11 、電容Ceq1 的第二端電性連接差動信號輸出端OUT+，電阻R12 、電容Ceq2 的第一端電性連接雙埠全通網路70的第二輸出端，且電阻R12 、電容Ceq2 的第二端電性連接差動信號輸出端OUT-。
請參照圖5D與5E，圖5D是不具有等化器單元的信號傳輸單元之差模信號的眼型圖，而圖5E是具有等化器單元的信號傳輸單元之差模信號的眼型圖。由圖5D與圖5E可以得知，相較於不具有等化器單元的信號傳輸單元之差模信號的眼型圖，圖5A~圖5C之信號傳輸單元之差模信號的眼型圖張得較開。在較佳的情況下，圖5A~圖5C之信號傳輸單元之差模信號的眼型圖約有92%左右的改良，然而根據不同的情境與電路設計，眼型圖可能會有不同程度的改良，總而言之，眼型圖的改良程度並非用以限制本發明。
〔信號傳輸單元的實體結構之實施例〕
請同時參照圖1A與圖6，圖6是圖1A之信號傳輸單元的實體結構之爆炸圖。圖6的實體結構可以以半導體技術形成於基板上，因此，圖1A的信號傳輸單元具有微型化、低成本與易於整合的效果。
電感L11 、L12 、L21 、L22 可以透過螺旋電感結構來形成，電感L11 、L12 之間透過金屬導體M1電性連接，且電感L21 、L22 之間金屬導體M2電性連接。電感L11 電性連接金屬導體M3，電感L12 電性連接金屬導體M4，且金屬導體M3與M4具有特定距離(例如垂直或水平的特定距離)，以形成互容Cm1 。電感L21 電性連接金屬導體M5，電感L22 電性連接金屬導體M6，且金屬導體M5與M6具有特定距離(例如垂直或水平的特定距離)，以形成互容Cm2 。另外，金屬導體M1與M7形成電容C11 ，且金屬導體M2與M7形成電容C12 。
金屬導體M7與連接接地電壓的金屬導體M8之間具有挖空的缺陷接地區域H1，且彼此間隔，以形成所述電容Cp 。另外，電感Lp 電性連接金屬導體M7與M8之間，且位於缺陷接地區域H1內，如此，電感Lp 與電容Cp 將如同圖1A所示彼此並聯而形成共模雜訊抑制網路11。
〔信號傳輸單元之等效模型〕
請同時參照圖7，圖7是圖1A之信號傳輸單元的等效模型之示意圖。於信號傳輸單元1A中，雙埠全通網路10可以等效成三個導線W1~W3，導線W1與W3形成第一傳輸電路，而導線W2與W3形成第二傳輸電路。第一傳輸電路與第二傳輸電路分別傳送大小相同，而相位相反的信 號，因此第一傳輸電路與第二傳輸電路形成一對差動信號線結構。共模雜訊抑制網路11係電性連接導線W3，並透過其電容Cp 與電感Lp 的作用而達到共模雜訊抑制效果。需要說明的是，共模雜訊抑制網路11可以電性連接導線W3的任何一處，亦可以是如同圖7之虛線所示，共模雜訊抑制網路11電性連接導線W3的兩端。
值得說明的是，於本發明實施例中，導線W1~W3所形成之雙埠全通網路10的差模組抗與共模組抗較佳地可以分別為70~120歐姆與20~50歐姆。然而，上述阻抗值的範圍並非用以限制本發明。
另外，導線W1與W2之間可以被設計具有耦合效應，然而，本發明卻不限定於此。再其他實施例中，導線W1與W2被設計為實質上不具有耦合效應，亦即，導線W1與W2之間的信號耦合量趨近於零。除此之外，於本發明實施例中，導線W1與W2的長度與阻抗相同，且甚至其類型亦相同。舉例來說，若導線W1為微帶線類型(micro strip)的導線，則導線W2亦為微帶線類型的導線；若導線W1為帶線類型(strip line)的導線，則導線W2亦為帶線類型的導線。總之，本發明並不以導線W1與W2的類型為限，其他導線的類型，例如同軸電纜、同平面波導管、槽線波導管、雙絞線與導波管等，亦可以用於本發明之中。
〔信號傳輸單元的另兩個實施例〕
請參照圖8A、圖8B，圖8A與圖8B分別是本發明另兩個實施例之信號傳輸單元的電路圖。圖8A與圖8B的信號傳輸單元8、9的共模雜訊抑制網路81、91分別相同於圖1A之雙埠全通網路10與共模雜訊抑制網路11。
於圖8A中，雙埠全通網路80包括電感L11 ~L24 與電容C11 ~C23 ，其中電感L21 、L22 與電容C21 組成一個T型電路結構TS，雙埠全通網路80可以由多個T型電路結構TS所構成(圖8A中上面有三個T型電路結構TS，且其下面有三個T型電路結構TS)，且兩相鄰的T型電路結構TS共用一個電感(例如電感L22 )。於此實施例中，於差動信號輸入端IN+至差動信號輸出端OUT+的路徑上，電感L21 ~L24 彼此串接，且電容C21 ~C23 的第一端電性連接多個電感L21 ~L24 之兩相鄰串接者之間的節點。同樣地，於差動信號輸入端IN-至差動信號輸出端OUT-的路徑上，電感L11 ~L14 彼此串接，且電容C11 ~C13 的第一端電性連接多個電感L11 ~L14 之兩相鄰串接者之間的節點。電容C21 ~C23 第二端彼此電性連接，且電容C11 ~C13 第二端彼此電性連接。電容C22 與電容C12 的第二端彼此電性連接，且還電性連接至共模雜訊抑制網路81的一端。
於圖8B中，雙埠全通網路90包括電感L11 ~L22 與電容C11 ~C23 ，其中電感L21 與電容C21 、C22 組成一個π型電路結構πS，雙埠全通網路90可以由多個π型電路結構πS所構成(圖8B中上面有兩個π型電路結構πS，且其下面有兩個π型電路結構πS)，且兩相鄰的π型電路結構πS共用一個電容(例如電感C22 )。於此實施例中，於差動信號輸入端IN+至差動信號輸出端OUT+的路徑上，電感L21 、L22 彼此串接，且電容C21 、C23 的第一端分別電性連接電感L21 的第一端與電感L22 的第二端。電容C22 則電性連接電感L21 的第二端與電感L22 的第一端。於差動信號輸入端IN-至差動信號輸出端OUT-的路徑上，電感L11 、L12 彼此串接 ，且電容C11 、C13 的第一端分別電性連接電感L11 的第一端與電感L12 的第二端。電容C12 則電性連接電感L11 的第二端與電感L12 的第一端。電容C21 ~C23 第二端彼此電性連接，且電容C11 ~C13 第二端彼此電性連接。電容C22 與電容C12 的第二端彼此電性連接，且還電性連接至共模雜訊抑制網路91的一端。
〔實施例的可能效果〕
綜合以上所述，本發明實施例提供一種信號傳輸電路及其信號傳輸單元，所述信號傳輸電路及其信號傳輸單元具有抑制共模雜訊的效果與較大的差模信號傳輸頻寬。除此之外，所述信號傳輸電路及其信號傳輸單元還可以透過半導體製程實現於各種基板，因此更具有微型化、低成本與易於整合的效果。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
1~9、1’‧‧‧信號傳輸單元
10、10’、20、30、40、50、60、70、80、90‧‧‧雙埠全通網路
11、11’、21、31、41、51、61、71、81、91‧‧‧共模雜 訊抑制網路
52、62、72‧‧‧等化器單元
TS‧‧‧T型電路結構
πS‧‧‧π型電路結構
IN+、IN-‧‧‧差動信號輸入端
OUT+、OUT-‧‧‧差動信號輸出端
M1~M8‧‧‧金屬導體
L11 ~L24 、Lp 、Leq ‧‧‧電感
Lm1 、Lm2 ‧‧‧互感
C11 ~C23 、Cp 、Ceq1 、Ceq2 ‧‧‧電容
Cm1 、Cm2 ‧‧‧互容
D11 、D21 、Dp ‧‧‧二極體
H1‧‧‧缺陷接地區域
R1 、R11 ~R14 、Req ‧‧‧電阻
W1~W3‧‧‧導線
C20~C42‧‧‧曲線
圖1A是本發明實施例的信號傳輸單元的電路圖。
圖1B是本發明另一實施例的信號傳輸單元的電路圖。
圖1C是本發明另一實施例的信號傳輸單元的電路圖。
圖2A是圖1A之信號傳輸單元移除互容Cm1 與Cm2 的差模半電路之電路圖。
圖2B是圖1A之信號傳輸單元的差模半電路之電路圖。
圖2C是圖1A之信號傳輸單元移除互容Cm1 與Cm2 前後的頻率與S參數|Sdd21 |的曲線圖。
圖3A是圖1A之信號傳輸單元移除電容Cp 的共模半電 路之電路圖。
圖3B是圖1A之信號傳輸單元的共模半電路之電路圖。
圖3C是圖1A之信號傳輸單元移除電容Cp 前後的頻率與S參數|Scc21 |的曲線圖。
圖4A與圖4B分別是本發明另兩實施例的信號傳輸單元的電路圖。
圖4C是圖1A、圖4A與圖4B之信號傳輸單元的頻率與S參數|Scc21 |的曲線圖。
圖4D是圖1A、圖4A與圖4B之信號傳輸單元的頻率與吸收率的曲線圖。
圖5A~圖5C分別是本發明另三個實施例之信號傳輸單元的電路圖。
圖5D是不具有等化器單元的信號傳輸單元之差模信號的眼型圖。
圖5E是具有等化器單元的信號傳輸單元之差模信號的眼型圖。
圖6是圖1A之信號傳輸單元的實體結構之爆炸圖。
圖7是圖1A之信號傳輸單元的等效模型之示意圖。
圖8A與圖8B分別是本發明另兩個實施例之信號傳輸單元的電路圖。
1‧‧‧信號傳輸單元
10‧‧‧雙埠全通網路
11‧‧‧共模雜訊抑制網路
IN+、IN-‧‧‧差動信號輸入端
OUT+、OUT-‧‧‧差動信號輸出端
Cp ‧‧‧電容
Lp ‧‧‧電感
W1~W3‧‧‧導線

Claims (19)

  1. 一種信號傳輸單元，包括：一雙埠全通網路，包括：一第一電感；一第二電感，其第一端電性連接該第一電感的第二端；一第一互容，其第一端與第二端分別電性連接該第一電感的第一端與該第二電感的第二端；一第三電感；一第四電感，其第一端電性連接該第三電感的第二端；一第二互容，其第一端與第二端分別電性連接該第三電感的第一端與該第四電感的第二端；一第一電容，其第一端電性連接該第二電感的第一端；以及一第二電容，其第一端電性連接該第四電感的第一端，其第二端電性連接該第一電容的第二端；以及一共模雜訊抑制網路，包括：一第五電感，其第一端電性連接該第一電容的第二端，其第二端電性連接至一接地電壓；以及一第三電容，其第一端電性連接該第五電感的第一端，其第二端電性連接至該接地電壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之信號傳輸單元，其中該第一電容與該第二電容係為兩二極體，該兩二極體的陽極係對應地為該第一電容與該第二電容的第二端，該兩二極體的陰極係對應地為該第一電容與該第二電容的第一端。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之信號傳輸單元，其中該第一電感與該第二電感之間的互感接近於零，且該第三電感與該第四電 感之間的互感接近於零。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之信號傳輸單元，其中該第一電感與該第二電感之間具有一第一互感，且該第三電感與該第四電感之間具有一第二互感。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之信號傳輸單元，其中該第三電容係為該第五電感的寄生電容。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之信號傳輸單元，其中該共模雜訊抑制網路更包括：一第一電阻，其第一端電性連接該第三電容與該第五電感的第二端，且其第二端電性連接該接地電壓，其中該第五電感與該第三電容的第二端透過該第一電阻而電性連接該接地電壓。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之信號傳輸單元，其中該共模雜訊抑制網路更包括：一第一電阻，其第一端電性連接該第五電感的第二端，且其第二端電性連接該接地電壓，其中該第五電感的第二端透過該第一電阻而電性連接該接地電壓，且該第三電容的第二端係直接電性連接該接地電壓。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之信號傳輸單元，更包括：一等化器單元，其兩輸入端分別電性連接該第二電感與該第四電感的第二端，該等化器單元用以改善一差模信號的信號品質，並於其兩輸出端輸出對應該差模信號的一差動信號。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之信號傳輸單元，其中該等化器單元包括：一第一電阻，其第一端電性連接該第二電感的第二端； 一第二電阻，其第一端電性連接該第一電阻的第二端；一第四電容，其第一端與第二端分別電性連接該第一電阻與該第二電阻的第一端與第二端；一第三電阻，其第一端電性連接該第四電感的第二端；一第四電阻，其第一端電性連接該第三電阻的第二端；一第五電容，其第一端與第二端分別電性連接該第三電阻與該第四電阻的第一端與第二端；一第五電阻，其第一端電性連接該第一電阻的第二端；以及一第六電感，其第一端電性連接該第五電阻的第二端，其第二端電性連接該第三電阻的第二端。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之信號傳輸單元，其中該等化器單元包括：一第一電阻，其第一端電性連接該第二電感的第二端；以及一第六電感，其第一端電性連接該第一電阻的第二端，其第二端電性連接該第四電感的第二端。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之信號傳輸單元，其中該等化器單元包括：一第一電阻，其第一端電性連接該第二電感的第二端；一第四電容，其第一端與第二端分別電性連接該第一電阻的第一端與第二端；一第二電阻，其第一端電性連接該第四電感的第二端；以及一第五電容，其第一端與第二端分別電性連接該第二電阻的第一端與第二端。
  12. 一種信號傳輸單元，包括：一第一導線；一第二導線； 一第三導線，其中該第一導線與該第二導線形成一第一傳輸電路，且該第二導線與該第三導線形成一第二傳輸電路，該第一傳輸電路與該第二傳輸電路所傳送之信號的大小相同，但其相位相反，以形成一對差動信號線結構；一電感，其第一端電性連接該第三導線，其第二端電性連接至一接地電壓；以及一電容，其第一端電性連接該電感的第一端，其第二端電性連接該電感的第二端。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之信號傳輸單元，其中該差動信號線結構的一差模組抗為70至120歐姆。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之信號傳輸單元，其中該差動信號線結構的一共模組抗為20至50歐姆。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之信號傳輸單元，其中該第一導體與該第二導體的長度與阻抗相同。
  16. 如申請專利範圍第12項所述之信號傳輸單元，其中該第一導體與該第二導體的類型相同。
  17. 如申請專利範圍第12項所述之信號傳輸單元，其中該第一導體與該第二導體之間不具有耦合效應。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之信號傳輸單元，其中該第一導體與該第二導體之間具有耦合效應。
  19. 一種信號傳輸電路，包括：至少一個如申請專利範圍第1至18項所述之信號傳輸單元。
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