接收器电路及处理接收信号的方法技术

本发明专利技术公开一种接收器电路(100)及处理接收信号的方法。接收器电路(100)的实施例包括具有第一输入端(106)和第二输入端(108)的差分输入端(102)和具有第一输出端(110)和第二输出端(112)的差分输出端(104)。第一反馈环路(120)被连接到输入端(102)和输出端(104)，其中第一反馈环路(120)使差分输出电压以共模输出电压为中心，以使得以共模输出电压为中心的差分和是零。该电路(100)也包括第二反馈环路(122)，其中第二反馈环路(122)使第一输入端(106)的电压和第二输入端(108)的电压以参考电压为中心。

【技术实现步骤摘要】
接收器电路及处理接收信号的方法
本申请涉及接收器电路及处理接收信号的方法。
技术介绍
硬盘驱动器的磁头输出差分电压至接收器。随着硬盘驱动器的数据速率增加，常规接收器遇到一些问题。例如，接收器使用人工编程来应对不同的选择和需求，如输入偏压、增益电平以及偏差校正。硬盘驱动器的特性随时间变化，但是程序化需求被固化在硬盘驱动器中。其结果是随时间降低了硬盘驱动器的性能。例如，由于被称为1/f噪声的输入所导致的变化、由于老化所导致的寿命漂移以及由于温度和/或电压所导致的差异都促成性能下降。硬盘驱动器中的程序化需求不能够适应这些变化。上述的一些问题被朝着互补金属氧化物半导体(CMOS)技术发展的硬盘驱动器的设计恶化。在CMOS技术中，1/f噪声更加显著，这导致硬盘驱动器的退化更加明显。这种退化可能引起系统失效或者产生硬盘驱动器的损失。
技术实现思路
本专利技术公开了接收器电路及处理接收信号的方法。接收器电路的实施例包括具有第一输入端和第二输入端的差分输入端以及具有第一输出端和第二输出端的差分输出端。第一反馈环路与输入端和输出端连接，其中第一反馈环路使差分输出电压以共模输出电压为中心，以使得以共模输出电压为中心的差分和是零。该电路也包括第二反馈环路，其中第二反馈环路使第一输入端的电压和第二输入端的电压以参考电压为中心。附图说明图1是接收器电路的实施例的示意图。图2是图1中接收器电路的输入级的可替换实施例的示意图。图3是描述接收器电路的操作的流程图。具体实施方式本专利技术公开了接收器电路及处理接收信号的方法。接收器电路有时被简称为接收器，其具有差分输入端和差分输出端。接收器可以被用作硬盘驱动器的接收器电路，其中差分输入端连接到或耦合到硬盘驱动器的磁头。本专利技术描述的接收器包括两个结合的反馈环路，其同时跟踪程序化的输入偏压电平并且校正被称为偏差电压的输出。因此，在接收器的环路带宽范围内，由于硬盘驱动器的机制所导致的与时间相关的变化被跟踪和校正。图1示出接收器100的实施例的示意图。接收器100具有差分输入端102和差分输出端104。差分输入端102具有第一输入端106和第二输入端108。同样地，差分输出端104具有第一输出端110和第二输出端112。差分输入端102可以连接到或者以其他方式耦合到硬盘驱动器的磁头(未显示)。磁头输出数据信号，该数据信号由接收器100处理。正如下文所描述的，接收器100使来自磁头的输入电压以公共电压为中心，此公共电压可能是接地电压。接收器100将处理后的数据信号输出到其他放大器或者其他处理器(图1未显示)。如下文进一步所描述的，接收器100使差分输出端110、112上的电压以共模输出电压为中心，以使得以共模输出电压为中心，它们的差分和是零，这阻止接收器100饱和。电路100包括两个反馈环路，即偏差校正环路120和偏压环路122。偏差校正环路120包括具有差分输入端126的放大器124，该差分输入端126具有第一输入端128和第二输入端129。放大器124也具有差分输出端130，该差分输出端130具有第一输出端132和第二输出端134。放大器124具有形成第一低通滤波器LPF1的第一反馈环路140以及形成第二低通滤波器LPF2的第二反馈环路142。第一反馈环路140位于第一输入端128和第一输出端132之间。第二反馈环路142位于第二输入端129和第二输出端134之间。低通滤波器LPF1和LPF2可以是二阶低通滤波器，该滤波器减弱接收器100的输出电压中的噪声和低频变化。低通滤波器LPF1和LPF2可以过滤输出端104上的噪声，以便使它不会被反馈到输入端102。偏差校正环路120跟踪输出端104的输出差分电压并且校正错误。更具体地，针对在偏差校正环路120的频率范围之内的频率，输出端110和112的差分电压以共模输出电压为中心。因此，只有来自磁头的高频信号被传输到输出端104。否则，低频噪声等很可能使接收器100和连接到输出端104的其他元件饱和。偏压环路122包括放大器或者比较器150，其中差分输入端102连接到或以其他方式耦合到比较器150的第一输入端152和第二输入端154。接收器100的第一输入端106连接到第一输入端152，并且接收器100的第二输入端108连接到第二输入端154。差分输入端102连接到源极耦合的场效应晶体管(FET)Q1和Q2。更具体地，第一输入端106连接到FETQ1的源极，第二输入端108连接到FETQ2的源极。FETQ1、Q2的漏极连接到正向通路放大器166的输入端。正向通路放大器166的输出端是接收器100的差分输出端104。接收器100包括第一反馈线路170和第二反馈线路172。第一反馈线路170将第一输出110馈送到节点N1，节点N1连接到或耦合到放大器124的第一输入端128。第二反馈线路172将第二输出112馈送到节点N2，节点N2连接到放大器124的第二输入端129。节点N1通过电阻R1连接到第一输入端106，节点N2通过电阻R2连接到第二输入端108。偏压环路122在比较器150的输入端156处接收参考电压，并且将输入106、108与参考电压进行比较，以保证差分偏置被设置，并且输入偏置的共模是以参考电压为中心。在一些实施例中，参考电压是接地电压。该参考电压有时被称为公共电压。围绕接地电压的共模设置可能是必需的，因为硬盘驱动器盘片是内部触地的，因此与接地电压的明显电压差能引起电弧并且损坏媒介。偏差校正环路120和偏压环路122在差分输入端102处结合。因此，由偏差校正环路120和偏压环路122校正的错误都对输入端102可见。其结果是最佳的电压偏差校正和输入电压校正。在描述完接收器100后，现在将描述它的操作。偏压环路122使输入差分电压以可以是接地电压的参考电压电位为中心。例如，比较器150的输入端156可以被设置成接地。比较器150接着使第一输入端106和第二输入端108上的输入偏压的共模以输入端156的接地电位为中心。如上所述，硬盘驱动器的盘片一般是接地的，因此，使输入电压以接地电压为中心能够阻止盘片上产生电弧，该电弧能够损坏盘片及存储在盘片上的信息。接收器100将输出端104的电压提供给偏差校正环路120。偏差校正放大器124校正输出电压中的错误。例如，偏差校正放大器124使输出电压以公共电压为中心，该公共电压可以是不接地的。此外，低通滤波器LPF1和LPF2提供滤波，以使得输出电压上的噪声不被反馈到比较器150的输入端152、154。在一些实施例中，低通滤波器LPF1和LPF2提供二阶滤波。放大器124监控输出端104的电压，并且保证低频电压的差是0。因此，第一输出端110的低频电压与第二输出端112的低频电压的差等于0。低通滤波器LPF1和LPF2的使用规定仅高频信号(如硬盘驱动器的磁头输出的那些信号)将在输出端104上被观测到。需要指出的是，接收器100或者它连接的其他组件可能具有非常高的增益，如果低频信号被传送到输出端104，这将引起组件饱和。由于晶体管Q1和Q2的不匹配所导致的小的差分错误，或者由寿命或不合规范的组件引起的其他问题能够从其他方面引起饱和。接收器100阻止了这种饱和。图2是图1中接收器100的可替换输入级200的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接收器电路，其包括：具有第一输入端和第二输入端的差分输入端；具有第一输出端和第二输出端的差分输出端；与所述输入端和所述输出端连接的第一反馈环路，其中所述第一反馈环路使差分输出电压以共模输出电压为中心，以使得以所述共模输出电压为中心的差分和是零；第二反馈环路，其中所述第二反馈环路使所述第一输入端的电压和所述第二输入端的电压以参考电压为中心。

【技术特征摘要】
2013.05.24 US 13/902,6571.一种接收器电路，其包括：具有第一输入端和第二输入端的差分输入端；具有第一输出端和第二输出端的差分输出端；与所述差分输入端和所述差分输出端连接的第一反馈环路，其中所述第一反馈环路使差分输出电压以共模输出电压为中心，以使得以所述共模输出电压为中心的差分和是零；第二反馈环路，其中所述第二反馈环路使所述接收器电路的所述第一输入端和所述接收器电路的所述第二输入端的差分输入电压以参考电压为中心，并且其中所述第二反馈回路包括具有差分比较器输入端的比较器，所述差分比较器输入端中的第一输入端与所述接收器电路的所述第一输入端连接，并且所述差分比较器输入端中的第二输入端与所述接收器电路的所述第二输入端连接。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述参考电压是接地电压。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述差分输入端连接到硬盘驱动器中的磁头。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一反馈环路包括低通滤波器，并且其中只有高频率信号通过所述差分输出端被输出。5.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一反馈环路包括：具有差分放大器输入端和差分放大器输出端的第一差分放大器，所述接收器电路的所述差分输出端被连接到所述差分放大器输入端；以及位于所述差分放大器输出端与所述差分放大器输入端之间的反馈通路。6.根据权利要求5所述的电路，其中所述反馈通路提供对所述接收器电路的所述差分输出端的信号的滤波。7.根据权利要求1所述的电路，所述比较器具有参考输入端，并且其中所述参考电压被输入到所述参考输入端。8.根据权利要求7所述的电路，其中所述参考输入端与地连接。9.根据权利要求1所述的电路，其中所述比较器包括比较器反馈环路。10.根据权利要求1所述的电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·D·罗雷，R·慕克侯帕德海，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US