空闲状态检测电路、空闲状态检测方法以及有源光纤缆线技术

公开了一种空闲状态检测电路，这种空闲状态检测电路包括偏置电流环路、整流电路环路、电压变换环路以及滤波电路。偏置电流环路向整流二极管提供正向电流，以使整流二极管检测经由一个或多个传输节点而从发射机接收的交流(AC)信号。整流电路环路将表示AC信号的峰间振幅的差分峰间振幅信息保存在电耦合到整流二极管的阴极端的第一电容器中。电压变换环路将保存在第一电容器中的差分峰间振幅信息转换成在电耦合到整流二极管的阴极端的第一电阻器上的单端电压信号。滤波电路对单端电压信号的AC分量执行滤波。

【技术实现步骤摘要】
专利
本公开中论述的实施例涉及差分振幅检测器。特别地，本公开中论述的一些实施例包含了在高速周边元件互连(peripheralcomponentinterconnectexpress(PCIe))通信链路的有源光纤缆线中实施的差分振幅检测器。
技术介绍
高速周边元件互连(PCIe)通信链路包含了诸如可用于将周边设备连接到计算机或者连接到服务器的短距离串行通信链路。PCIe通信链路通常遵从于PCIe标准，该标准为PCIe标准总线并且相应地为周边设备中可包含的PCIe连接器确立了一种标准布局。PCIe标准已被应用在整个计算机产业中，该标准提供了周边设备可互换性，并且确定了在周边设备开发过程中使用的设计准则。在PCIe通信链路中可以使用有源光纤缆线(AOC)。作为示例，两块PCIe卡可以通过实施AOC来连接。AOC可以包括光发射机、光纤以及光接收机。当在PCIe通信链路中实施时，光发射机可以接收来自PCIe发射机的电信号，将电信号转换成表示所述电信号的光信号，并且沿着光纤传递光信号。光接收机可以接收光信号，将其转换成电信号，以及将电信号传递到PCIe接收机。这里请求保护的主题并不仅限于解决只在如上所述的环境中存在或者只在如上所述的环境中产生影响的缺陷。相反，本
技术介绍
部分是为了例证可以实施这里描述的一些实施例的例示
而提供的。
技术实现思路
例示实施例包括一种空闲状态检测电路。该电路包括偏置电流环路、整流电路环路、电压变换环路以及滤波电路。偏置电流环路被配置成向整流二极管提供正向电流，以使整流二极管被配置成检测从发射机经由一个或多个传输节点接收的交流(AC)信号。整流电路环路被配置成将表示AC信号的峰间振幅的差分峰间振幅信息保存在电耦合到整流二极管的阴极端的第一电容器中。电压变换环路被配置成将保存在第一电容器中的差分峰间振幅信息转换成在电耦合到整流二极管的阴极端的第一电阻器上的单端电压信号。滤波电路被配置成对单端电压信号的AC分量执行滤波。另一例示实施例包括一种高速周边组件互连(PCIe)通信链路中的空闲状态检测方法。该方法包括从偏置电流环路向整流二极管提供正向电流。该方法包括接收包含时变差分电压的AC信号。该方法包括检测所接收的AC信号的峰间振幅。该方法包括在整流电路环路的第一电容器中存储表示检测到的峰间振幅的差分峰间振幅信息。该方法包括将差分峰间振幅转换成在第一电阻器上的单端电压信号。另一例示实施例包括一种PCIe有源光纤缆线(AOC)。PCIeAOC包括AOC接收机和控制器电路。AOC接收机包括空闲状态检测电路，该空闲状态检测电路被配置成测量从PCIe发射机接收的射频(RF)信号的峰间振幅，以及输出表示该RF信号的峰间振幅的直流(DC)信号。控制器电路与该空闲状态检测电路的输出节点耦合。该控制器电路被配置成接收DC信号，将DC信号的电压幅度与特定阈值信号的阈值幅度相比较，以及基于该比较来产生用来将PCIe通信链路变换到空闲状态的控制信号。这些实施例的目标和优点至少是由权利要求中特别指出的部件、特征及组合来实现或达成的。应该理解的是，以上的概括性描述和后续的详细描述都是示例性和说明性的，其并未限制请求保护的本专利技术的范围。附图说明通过参考附图详细和具体地描述和说明例示实施例，其中：图1示出了可以在其中实施一些实施例的例示高速周边组件互连(PCIe)通信链路；图2示出了可以在图1的PCIe通信链路中实施的例示检测电路；图3示出了用仿真检测电路产生的电压关系的曲线图；以及图4是示出了例示空闲状态检测方法的流程图。具体实施方式交流(AC)信号、例如处于特定峰间电压范围以内的射频(RF)信号可以指示正在工作的通信链路。相应地，AC信号的有或是AC信号的无可以确定通信链路何时在有效地传递数据。响应于峰间电压幅度处于特定范围以内的AC信号的无，可以将通信链路置于空闲状态。一些应用是用专用集成电路(ASIC)来检测AC信号的。实施ASIC来对AC信号进行检测将导致出现很多的不足。例如，ASIC将会招致很高的功耗，并且其相对于无源电子元件而言是高成本的设备。此外，实施来对RF信号进行检测的ASIC具有有限的带宽，并且往往会在RF信号被检测时被电耦合到公共的参考接地。相应地，本公开中论述的一些实施例包括用于检测高速周边元件互连(PCIe)发射机空闲状态的AC信号检测器。该AC信号检测器可以有效地检测在PCIe通信链路中传送的较弱的AC信号。该AC信号检测器包括无源电子元件来形成宽带检测器。并且该AC信号检测器可以被包含在有源光纤缆线(AOC)PCIe接收机的输入级中。该AC信号检测器可被配置成在PCIe接收机中使用激光驱动器时检测AC信号的振幅。并且该AC信号检测器不会与被检测的AC信号共用共同的参考接地。以下中将参考附图来描述这个实施例以及其他实施例。在附图中，除非另有描述，否则共同的项目编号表示的是共同的结构。图1示出了可以在其中实施一些实施例的例示PCIe通信链路50。在PCIe通信链路50中，可实施空闲状态检测电路(检测电路)200来检测PCIe发射机102的空闲状态。PCIe通信链路50是在其中可以实施检测电路200的例示应用。该检测电路200还可以在实施AOC(例如AOC100)的其他通信系统中实施。例如，检测电路200可以在实施AOC的符合qSFP、CXP和CFP的光学系统中实施。PCIe通信链路50包括AOC100。AOC100可被配置成将PCIe发射机102连接到PCIe接收机130。举例来说，AOC100可以包括AOC接收机132、光纤140以及AOC发射机142。AOC接收机132可以与PCIe发射机102相耦合。在图1中用D+和D-表示的差分AC数据信号(AC信号)可被从PCIe发射机102传递到AOC接收机132。该AC信号D+/D-可以包括差分AC信号，该差分AC信号例如可以是在PCIe发射机102或PCIe系统(未显示)上产生的射频(RF)信号。AOC接收机132可以将AC信号D+/D-转换成沿着光纤140而被传递到AOC发射机142的光信号122。AOC发射机142将光信号122转换成电信号，所述电信号被传递到PCIe接收机130。在图1的实施例中，AC信号D+/D-可被从PCIe发射机102经由AC耦合134传递到AOC接收机132。所述AC耦合134可以将PCIe发射机102的差分数据输出136和138电耦合到AOC接收机132。在所描述的实施例中，正差分数据输出被标记成136，而负差分数据输出被标记成138。AC耦合134可以包括第一源电容器151和第二源电容器152。在一些实施例中，第一源电容器151和第二源电容器152可以是AC耦合电容器。第一源电容器151可以电耦合到正差分数据输出136以及第一传输节点104A。第二源电容器152可以电耦合到负差分数据输出138以及第二传输节点104B。第一传输节点104A和第二传输节点104B可以统称为传输节点104。所述第一源电容器151和第二源电容器152可被配置成阻拦DC电信号。可以用AOC接收机132中的激光驱动器126和激光二极管124将AC信号D+/D-转换成光信号122。例如，传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空闲状态监测电路，该电路包括：偏置电流环路，被配置成向整流二极管提供正向电流，以使所述整流二极管被配置成检测经由一个或多个传输节点而从发射机接收的交流(AC)信号；整流电路环路，被配置成将表示所述AC信号的峰间振幅的差分峰间振幅信息保存在与所述整流二极管的阴极端电耦合的第一电容器中；电压变换环路，被配置成将保存在第一电容器上的所述差分峰间振幅信息转换成在与所述整流二极管的阴极端电耦合的第一电阻器上的单端电压信号；以及滤波电路，被配置成对所述单端电压信号的AC分量执行滤波。

【技术特征摘要】
1.一种空闲状态监测电路，该电路包括：偏置电流环路，被配置成向整流二极管提供正向电流，以使所述整流二极管被配置成检测经由一个或多个传输节点而从发射机接收的交流(AC)信号；整流电路环路，被配置成将表示所述AC信号的峰间振幅的差分峰间振幅信息保存在与所述整流二极管的阴极端电耦合的第一电容器中；电压变换环路，被配置成将保存在第一电容器上的所述差分峰间振幅信息转换成在与所述整流二极管的阴极端电耦合的第一电阻器上的单端电压信号；以及滤波电路，被配置成对所述单端电压信号的AC分量执行滤波。2.如权利要求1所述的空闲状态检测电路，其中：所述偏置电流环路包括第二电阻器、所述整流二极管以及所述第一电阻器，第二电阻器电耦合到偏置电压源以及所述传输节点中的第一传输节点，第一传输节点电耦合到所述整流二极管的阳极端以及第一源电容器，以及第一电阻器还电耦合到参考节点。3.如权利要求2所述的空闲状态检测电路，其中：整流电路环路包括所述整流二极管和第一电容器，第一电容器电耦合到位于所述整流二极管的阴极端、第一电阻器与第四电阻器之间的中间节点，以及第一电容器电耦合到所述传输节点中的位于第二源电容器与第三电阻器之间的第二传输节点。4.如权利要求3所述的空闲状态检测电路，其中：所述电压变换环路包括第一电容器、第一电阻器以及第三电阻器；第一电阻器电耦合到所述中间节点和所述参考节点；以及第三电阻器电耦合到所述第二传输节点和所述参考节点。5.如权利要求4所述的空闲状态检测电路，其中：所述滤波电路包括第一电阻器、第四电阻器以及第二电容器，第四电阻器电耦合到输出节点和所述中间节点，以及第二电容器电耦合到所述输出节点以及所述参考节点。6.如权利要求4所述的空闲状态检测电路，其中：所述电压变换环路被配置成定义依照以下表达式计算的放电时间常数：TC＝C1×(R1+R3)，其中：TC表示放电时间常数，C1表示第一电容器的电容；R1表示第一电阻器的电阻；以及R3表示第三电阻器的电阻。7.如权利要求6所述的空闲状态检测电路，其中所述放电时间常数被配置成至少部分地控制所述整流二极管的导电角。8.如权利要求1所述的空闲状态检测电路，其中第一电阻器上的电压信号与所述AC信号的峰间振幅近似线性相关。9.一种用于高速周边元件互连(PCIe)通信链路的有源光纤缆线(AOC)，所述有源光纤缆线(AOC)包括：如权利要求1所述的空闲状态检测电路；以及控制器电路，所述控制器电路电耦合到所述空闲状态检测电路，以便接收表示AC分量已被滤波的单端电压信号的DC信号，其中所述控制器电路被配置成将所述DC信号的电压幅度与特定阈值信号的阈值幅度相比较。10.如权利要求1所述的电路，其中：所述AC信号包括在高速周边元件互连(PCIe)发射机上产生的射频(RF)信号，以及所述单端电压信号不与所述RF信号共用共同的参考节点。11.一种高速周边元件互连(PCIe)通信链路中的空闲状态检测方法，所述方法包括：从偏置电流环路为整流二极管提供正向电流；在所述整流二极管上接收包含时变差分电压的交流(AC)信号；在所述整流二极管上检测所接收的AC信号的峰间振幅；将表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：何红档，陈钦，
申请(专利权)人：菲尼萨公司，
类型：发明
国别省市：美国;US