本实用新型专利技术公布一种带有预加重均衡的摆幅可调整的SST型数据发送器，将SST单元分配给当前位信号和预加重信号，通过在差分输出端之间并联电阻实现低频信号的输出，克服了现行带预加重均衡的SST型数据发送器在发送低频信号时能量存在较大浪费的缺陷，大大提高了发送器的效能，在较高预加重强度下，本实用新型专利技术节省功耗至少50％。本实用新型专利技术能够实现输出摆幅调整，使得同一个数据发送器能够应用于不同损耗的传输媒介，进一步提高了能量效率。本实用新型专利技术包括一个由多个相同单元组成的SST型发送电路和一个预驱动电路，其中预驱动电路又由逻辑模块和功能选择模块组成。本实用新型专利技术可用于各种数据通信系统中，特别是在高速数据通信中能体现出高效能的特点。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于数据通信高速互连集成电路的
，是一种带有预加重均 衡的摆幅可调整的SST型数据发送器，能够根据信道的损耗大小调整输出信号的摆幅，并 且提供了低功耗的预加重方式，能有效地补偿高速数据通信因信道频宽不足带来的信号衰 减，能用于各种数据通信发送器或收发器系统中，也能作为独立IP使用。
技术介绍
图1为一种典型的高速数据通信系统，该系统主要由发送器100、传输媒介105、交 流耦合106a(或直流耦合106b)、接收器108构成。数据的收发和传送过程如下：差分数字 信号109由发送器100驱动，通过传输媒介105的传送，信号到达接收端由接收器108接收 并恢复为差分数字信号110。为减少信号的反射，通常可以在发送端、接收端或两端同时配 置用于匹配传输媒介信道阻抗的端接电阻107a和107b。所述接收器端接电阻107a和107b 的偏置电位VRX在直流耦合时可以接到固定电位或悬空，但在交流耦合时必须接固定电位。 传输媒介105可以包括但不限于以下一种或多种的组合：芯片封装、印制电路板、背板、连 接器、各种类型的线缆等。 随着数据通信速度的快速提高，目前已达到几个吉赫兹（GHz)或几十吉赫兹，传 输媒介105的信道频宽大大低于数据传输速率，由此引起的基于信号频率的衰减会使数据 完整性严重受损，误码率大大提高。为补偿在传输媒介105中的信号衰减，采用预加重均 衡技术在信号进入传输媒介105之前对其进行预处理，输出差分信号111，即对于信号中的 高频成分提高其输出幅度114,而对于低频成分降低输出幅度113。信号经过传输媒介105 的传送，其高频成分的衰减大于低频成分，当信号到达接收端时，高低频成分的幅度趋于一 致，达到均衡，形成接收端的差分输入信号112。 发送器100是一种带有预加重均衡的n+1抽头电源串联电阻（sourceseries terminated，SST)型数据发送器。数据信号109经过延时控制电路103产生两路或多路不 同延迟的数据信号，并将信号送入到预驱动级102。预驱动级102对信号进行处理后，驱动 发送电路101a、101b、101c等多个分支，实际抽头数可以根据传输媒介的性能进行配置。发 送电路101a结构如图2所示，为经典的SST型结构。发送电路101a、101b、101c等各个分 支在输出端l〇4a和104b短接，驱动输出差分信号111。 所述带预加重均衡的SST型数据发送器100存在两个问题。第一个问题是输出的 摆幅固定为发送电路的供电电压VSST。对于损耗大的传输媒介，大的输出摆幅能够有效的 降低信号的误码率；但是对于损耗小的传输媒介，浪费了能耗，降低了能量效率。第二个问 题是在输出信号的高频成分时能够较充分地利用电源供给的能量，效率很高；但是当输出 信号的低频成分时，却浪费了大量的能耗，能效较低，而且随着预加重强度的提高，能效快 速下降，严重限制了SST型数据发送器电路配置预加重均衡以补偿传输媒介信道频宽不足 的能力。这两个问题阻碍了这一结构在数据通信，特别是高速数据通信领域的广泛应用。
技术实现思路
本技术针对带预加重均衡的SST型发送器效能较低的缺陷，提出了一种带有 预加重均衡的摆幅可调整的SST型数据发送器。 这里以二抽头SST型发送器为例描述其结构，多抽头SST型发送器的电路结构可 以此为基础简单拓展。如图3所示，所述发送器由预驱动电路102和SST型发送电路组成。 SST型发送电路由101a、101b、101c等N个相同的SST单元做成。预驱动级由两部分组成： 逻辑模块201和功能选择模块。功能选择模块由202a、202b、202c等N个相同的单元组成， 功能选择模块的每个单元都由6个多路选择器（多路复用器）203、204、205、206、207、208 组成。 所述SST型发送电路由多个完全相同的SST单元组成。每个SST单元由三个PM0S 晶体管（?]?1、？]\12、？]\〇)、三个匪05晶体管（匪1、匪2、匪3)和两个电阻（1?1、1?2)组成。 对于第k个SST单元的连接关系如下： 1)PM1的源极接电源；PM1漏极与匪1的漏极、电阻R3和电阻R1相连；PM1的栅极 与第k个功能选择模块单元的第1个多路复用器203的输出端相连； 2)NM1的源极接地；NM1漏极与PM1的漏极、电阻R3和电阻R1相连；NM1的栅极与 第k个功能选择模块单元的第2个多路复用器204的输出端相连； 3)匪3的源极与PM3的源极和电阻R4相连；NM3的漏极与PM3的漏极和电阻R3相 连；匪3的栅极与第k个功能选择模块单元的第3个多路复用器205的输出端相连； 4)PM3的源极与匪3的源极和电阻R4相连；PM3的漏极与匪3的漏极和电阻R3相 连；匪3的栅极与第k个功能选择模块单元的第4个多路复用器206的输出端相连； 5)PM2的源极接电源；PM2漏极与NM2的漏极、电阻R4和电阻R2相连；PM2的栅极 与第k个功能选择模块单元的第5个多路复用器207的输出端相连； 6)NM2的源极接地；NM2漏极与PM2的漏极、电阻R4和电阻R2相连；NM2的栅极与 第k个功能选择模块单元的第6个多路复用器208的输出端相连； 7)R1 -端与PM1的漏极、NM1的漏极、R3相连；R1的另一端与发送器的输出104a 相连； 8)R2 -端与PM2的漏极、NM2的漏极、R4相连；R2的另一端与发送器的输出104b 相连； 9)R3 -端与PM1的漏极、NM1的漏极和电阻R1相连；R3的另一端与PM3的漏极和 匪3的漏极相连； 10)R4 -端与PM2的漏极、NM2的漏极和电阻R2相连；R4的另一端与PM3的源极 和匪3的源极相连。 所述的逻辑模块201由8个模块（8个逻辑门209~216)组成。逻辑模块的输入 信号为两路差分的信号D，万向，D,D，209~216的结构完全相同，都是有 4个PM0S晶体管和4个NM0S晶体管组成，区别是不同单元中各个晶体管的输入信号不同。 如图4所示，以216为例说明8个晶体管的连接： 1)PM4的源极接电源；PM4的漏极与PM5的源极相连；PM4的栅极与输入信号 万?_/_ΓΓ「]相连； 2)PM5的源极与PM4的漏极相连；PM5的漏极与NM4的漏极、NM6的漏极、PM7的漏 极和输出端相连；PM5的栅极与万兄相连； 3)PM6的源极接电源；PM6的漏极与PM7的源极相连；PM6的栅极接地； 4)PM7的源极与PM6的漏极相连；PM7的漏极与NM4的漏极、NM6的漏极、PM5的漏 极和输出端相连；PM7的栅极与D相连； 5)ΝΜ4的源极与匪5的漏极相连；ΝΜ4的漏极与ΡΜ5的漏极、ΡΜ7的漏极、ΝΜ6的漏 极和输出端相连；ΝΜ4的栅极与D相连； 6)匪5的源极接地；ΝΜ5的漏极与ΝΜ4的源极相连；ΝΜ5的栅极与Z)相连； 7)NM6的源极与匪7的漏极相连；NM6的漏极与PM5的漏极、PM7的漏极、NM4的漏 极和输出端相连；NM6的栅极接地； 8)匪7的源极接地；NM7的漏极与NM6的源极相连；NM7的栅极接地。 所述功能选择模块由N个完全相同的单元202a、202b、202c等组成。202a又由6 个结构相同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带有预加重均衡的摆幅可调整的SST型数据发送器，其特征在于：包含一个SST型发送电路和一个预驱动电路；所述SST型发送电路包括多个相同的单元，每个单元包括三个PMOS晶体管PM1、PM2和PM3，三个NMOS晶体管NM1、NM2和NM3，以及两个电阻R1、R2；所述预驱动电路包括逻辑模块和功能选择模块，所述逻辑模块包括8个逻辑门，所述功能选择模块包括多个相同的单元，单元个数与SST型发送电路中单元个数相同，并与SST型发送电路中的单元一一对应，所述功能选择模块的每个单元包括6个多路复用器；所述SST型发送电路中，第k个SST单元中的PM1的源极接电源，漏极与NM1的漏极、电阻R3和电阻R1相连，栅极与第k个功能选择模块单元的第1个多路复用器输出端相连；第k个SST单元中的NM1的源极接地，栅极与第k个功能选择模块单元的第2个多路复用器输出端相连；第k个SST单元中的NM3的栅极与第k个功能选择模块单元的第3个多路复用器输出端相连；第k个SST单元中的PM3的栅极与第k个功能选择模块单元的第4个多路复用器输出端相连；第k个SST单元中的PM2的源极接电源，漏极与NM2的漏极、电阻R4和电阻R2相连，栅极与第k个功能选择模块单元的第5个多路复用器输出端相连；第k个SST单元中的NM2的源极接地，栅极与第k个功能选择模块单元的第6个多路复用器的输出端相连；第k个SST单元中的R1一端与PM1的漏极、NM1的漏极、电阻R3相连，R1的另一端与发送器的输出104a相连；第k个SST单元中的R2一端与PM2的漏极、NM2的漏极、R4相连，R2的另一端与发送器的输出104b相连；第k个SST单元中的R3一端与PM1的漏极、NM1的漏极和电阻R1相连，R3的另一端与PM3的漏极和NM3的漏极相连；第k个SST单元中的R4一端与PM2的漏极、NM2的漏极和电阻R2相连，R4的另一端与PM3的源极和NM3的源极相连。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：盖伟新，唐良晓，
申请(专利权)人：北京大学，无锡芯骋微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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