The invention relates to a high speed and low power PAM4 transmitter for high speed serial interface, which belongs to the field of analog circuit design; the transmitter using PAM4 encoding, in the 8:2 Road (8 Road 2 road data parallel synthetic data) using the 4:1 combiner instead of 8:4 And 4:2 two 2:1 combiner, which simplifies the structure the combiner and the corresponding clock link, greatly reduces the power consumption and area.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电路设计和数据传输
,特别涉及一种高速低功耗PAM4发射机,尤其适用于高速串行接口。
技术介绍
高速串行接口技术在有线数据传输中得到了广泛使用。单通道高速串行接口的数据率不断上升,目前已达到40Gb/s及以上。主要有两种方法可以提高单通道传输的数据率。一种是采用NRZ编码,进一步提高时钟和数据信号的速度。另一种是采用四级脉冲幅度调制(PAM4),使用多电平编码的方式传输更多的数据。当传输数据率相同的时候,NRZ码的带宽是数据率的1/2,而PAM4码的带宽仅为数据率的1/4。因此NRZ收发机和PAM4收发机相比,其电路需要提供更高的时钟、具有更大的带宽、消耗更多的功耗、且均衡更为困难。因而在传输40Gb/s及以上数据率时,PAM4收发机具有更大的优势。图1是典型的PAM4发射机结构示意图,图中仅画出了数据通路。数据通路可分成2个部分。第一部分使用NRZ编码、由多级2:1合路器级联构成。第二部分包含最高有效位(MostSignificantBit,MSB)和最低有效位(LeastSignificantBit,LSB)组合器,将两路NRZ编码的数据率合成一路PAM4编码的数据流。图1中发射机的主要问题在于当数据率很高的时候,在最后一级组合为PAM4信号之前,都是采用NRZ编码的多级2:1合路器的级联,这样仍然会消耗很大的功耗。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种高速低功耗PAM4发射机,通过简化其多级合路器的结构,达到降低发射机整体功耗的目的。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种高速低功耗PAM ...
【技术保护点】
一种高速低功耗PAM4发射机,使用PAM4编码,其特征在于,在8:2合路时使用4:1合路器代替8:4和4:2的两级2:1合路器。
【技术特征摘要】
1.一种高速低功耗PAM4发射机,使用PAM4编码,其特征在于,在8:2合路时使用4:1合路器代替8:4和4:2的两级2:1合路器。2.根据权利要求1所述高速低功耗PAM4发射机,其特征在于,还包括一个用于产生各级电路所需时钟信号的多相时钟发生器。3.根据权利要求1所述高速低功耗PAM4发射机,其特征在于,在数据源和4:1合路器间设置有锁存器阵列。4.根据权利要求3所述高速低功耗PAM4发射机,其特征在于,4bit高位数据源和4bit低位数据源分别产生4路NRZ并行低速数据提供给锁存器阵列:锁存器阵列1将4路并行低速数据提供给4:1合路器1,4:1合路器1输出1路高速NRZ数据MAIN1;锁存器阵列2将延时后的4路并行低速数据提供给4:1合路器2,4:1合路器2输出1路高速NRZ数据POST1;锁存器阵列3将4路并行低速数据提供给4:1合路器3,4:1合路器3输出1路高速NRZ数据MAIN2;锁存器阵列4将延时后的4路并行低速数据提供给4:1合路器4,4:1合路器4输出1路高速NRZ数据POST2;MAIN1和POST1输入MSB组合器,MAIN2和POST2输入LSB组合器,两个组合器及负载电阻、电容实现NRZ信号向PAM4信号的变换,最终输出一路PAM4信号。5.根据权利要求4所述高速低功耗PAM4发射机,其特征在于,所述4bit高位数据源和4bit低位数据源使用外部仪器或者在芯片上使用定制电路实现,功能为输出4路并行的NRZ数据流。6.根据权利要求4所述高速低功耗PAM4发射机,其特征在于,所述多相时钟发生电路以输入时钟信号为参考...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕方旭,王自强,张春,王志华,李福乐,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。