一种自适应带宽调整电路制造技术

一种自适应带宽调整电路，包括低频增益级、高频增益级、检波电路和比较电路，低频增益级将自适应带宽调整电路输入信号的低频分量放大后得到第一放大信号；高频增益级将自适应带宽调整电路输入信号的高频分量放大后得到第二放大信号；检波电路包括至少一个检波模块，检波模块用于将第一放大信号和第二放大信号进行叠加后放大得到第三放大信号，并输出第三放大信号中低频分量减去设定阈值后的峰值和第三放大信号中高频分量的峰值给比较电路进行比较，根据比较结果调整高频增益级的增益实现带宽调整。本发明专利技术能够快速、实时响应信号高频增益的变化进行带宽调整，且不会出现带宽超调或调整不到位，另外通过设置不同设定阈值实现了适用范围广的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应带宽调整电路
本专利技术涉及一种自适应带宽调整电路，能够应用于光通信芯片中进行自动带宽调整。
技术介绍
在光通信芯片中，跨阻放大器的带宽设计一般为传输速率的0.8倍，这样可以在灵敏度和码间干扰之间做出很好的折中。但是跨阻放大器的带宽不仅和自身电路相关，也和封装、外部元器件参数等相关，如光电二极管寄生电容、输入键合电感等。这样就给跨阻放大器电路的带宽设计带来挑战，同样的跨阻放大器芯片配不同厂家的光电二极管，在不同厂家封装，其带宽差异可能较大，这会直接导致性能的不一致，最终导致其适配性和可移植性较差。在光通信芯片中，跨阻放大器的设计为了满足足够的接收动态范围，一般都要集成可变增益控制电路来控制跨阻放大器中的跨阻，当输入光功率较大时，可变增益控制电路会降低跨阻放大器的跨阻来接收更大的输入信号，如图1所示为集成可变增益控制电路的跨阻放大器示意图。跨阻随着输入信号大小变化而会有很大的变化，但是通常需要满足链路的带宽不要有大的变化，而跨阻的降低，势必会带来跨阻放大器带宽的增大，如果不及时调整带宽，会造成输出信号过冲较大，眼图闭合，Jitter增大。为了解决这个问题，传统的解决方案通过在可变增益控制电路调整跨阻的同时调整跨阻放大器的补偿网络来实现调整跨阻放大器的带宽。但是这种方法调整带宽的输入变量是信号的幅度，如果链路本身不需要带宽的调整而信号幅度又达到了调整的阈值就会进行带宽的调整，从而造成超调；如果链路本身需要带宽的调整而信号幅度又未达到了调整的阈值，就不会进行带宽的调整，从而造成调整不到位。
技术实现思路
针对不同环境，不同输入等情况链路带宽难以保持稳定，以及传统带宽调整方法会造成超调或调整不到位等不足之处，本专利技术提出一种自适应带宽调整电路，能够应用于芯片的信号链路中，通过将输入信号低频分量减去设定阈值后的峰值与输入信号高频分量的峰值进行比较，利用比较结果调节链路的高频增益实现自动调整带宽，本专利技术能够快速实时响应信号高频增益的变化，不会导致带宽超调或调整不到位的问题。本专利技术的技术方案为：一种自适应带宽调整电路，包括低频增益级、高频增益级、检波电路和比较电路，所述低频增益级的输入端连接所述自适应带宽调整电路的输入信号，其输出端输出将所述自适应带宽调整电路输入信号的低频分量放大后得到的第一放大信号；所述高频增益级的输入端连接所述自适应带宽调整电路的输入信号，其输出端输出将所述自适应带宽调整电路输入信号的高频分量放大后得到的第二放大信号；所述检波电路包括至少一个检波模块，所述检波模块的输入端连接所述第一放大信号和第二放大信号，用于将所述第一放大信号和第二放大信号进行叠加后放大得到第三放大信号，所述检波模块的第一输出端连接所述检波电路的第一输出端并输出所述第三放大信号中低频分量减去设定阈值后的峰值，所述检波模块的第二输出端连接所述检波电路的第二输出端并输出所述第三放大信号中高频分量的峰值；所述比较电路用于比较所述检波电路两个输出端的输出信号，并根据比较结果控制所述高频增益级的增益，当检测到所述检波电路第一输出端的输出信号大于所述检波电路第二输出端的输出信号时提高所述高频增益级的增益，当检测到所述检波电路第一输出端的输出信号小于所述检波电路第二输出端的输出信号时降低所述高频增益级的增益，直到所述检波电路两个输出端的输出信号相等。具体的，所述比较电路包括第二放大器、第三放大器、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻和第十七电阻，第二放大器的正向输入端连接所述检波电路的第二输出端并通过第十五电阻后连接电源电压，其负向输入端连接所述检波电路的第一输出端并通过第十四电阻后连接电源电压，其输出端连接第三放大器的正向输入端；第三放大器的负向输入端连接第二基准电压，其正向输出端输出所述比较电路的正向输出信号并连接第十七电阻的一端，其负向输出端输出所述比较电路的负向输出信号并通过第十六电阻后连接第十七电阻的另一端。具体的，所述低频增益级包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一恒流源、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，第一NMOS管的栅极作为所述低频增益级的正向输入端，其源极连接第一电阻的一端，其漏极连接第三NMOS管的源极；第二NMOS管的栅极作为所述低频增益级的负向输入端，其源极连接第二电阻的一端，其漏极连接第四NMOS管的源极；第一电阻的另一端连接第二电阻的另一端并通过第一恒流源后接地；第三NMOS管的栅极连接第四NMOS管的栅极并连接所述比较电路中第十六电阻和第十七电阻的连接点，其漏极作为所述低频增益级的负向输出端并通过第三电阻后连接电源电压；第四NMOS管的漏极作为所述低频增益级的正向输出端并通过第四电阻后连接电源电压。具体的，所述高频增益级包括第五电阻、第一电容、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS管、第二恒流源和第三恒流源，第五NMOS管的栅极作为所述高频增益级的正向输入端，其源极连接第一电容的一端并通过第二恒流源后接地，其漏极连接第七NMOS管和第八NMOS管的源极；第六NMOS管的栅极作为所述高频增益级的负向输入端，其源极连接第一电容的另一端并通过第三恒流源后接地，其漏极连接第九NMOS管和第十NMOS管的源极；第七NMOS管的栅极连接第九NMOS管的栅极和所述比较电路的负向输出信号，其漏极作为所述高频增益级的负向输出端；第八NMOS管的栅极连接第十NMOS管的栅极和所述比较电路的正向输出信号，其漏极连接第十NMOS管的漏极并通过第五电阻后连接电源电压；第九NMOS管的漏极作为所述高频增益级的正向输出端；通过设置所述比较电路中第二基准电压的电压值和第三放大器OP3的增益，使得满足所述高频增益级中第七NMOS管M7和第八NMOS管M8支路的电流均从第八NMOS管M8流过，第九NMOS管M9和第十NMOS管M10支路的电流均从第十NMOS管M10流过。具体的，所述检波模块包括第一放大器、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十一NMOS管、第十二NMOS管、第十三NMOS管、第十四NMOS管和第四恒流源，第一放大器的正向输入端作为所述检波模块的正向输入端，其负向输入端作为所述检波模块的负向输入端，其正向输出端连接第二电容的一端和第四电容的一端，其负向输出端连接第三电容的一端和第五电容的一端；第十一NMOS管的栅极连接第六电阻的一端和第十电阻的一端并通过第六电容后接地，其源极连接第十二NMOS管、第十三NMOS管和第十四NMOS管的源极并通过第四恒流源后接地，其漏极连接第十二NMOS管的漏极并作为所述检波模块的第一输出端；第六电阻的另一端连接第二电容的另一端；第十二NMOS管的栅极连接第七电阻的一端和第十一电阻的一端并通过第七电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应带宽调整电路，其特征在于，包括低频增益级、高频增益级、检波电路和比较电路，/n所述低频增益级的输入端连接所述自适应带宽调整电路的输入信号，其输出端输出将所述自适应带宽调整电路输入信号的低频分量放大后得到的第一放大信号；/n所述高频增益级的输入端连接所述自适应带宽调整电路的输入信号，其输出端输出将所述自适应带宽调整电路输入信号的高频分量放大后得到的第二放大信号；/n所述检波电路包括至少一个检波模块，所述检波模块的输入端连接所述第一放大信号和第二放大信号，用于将所述第一放大信号和第二放大信号进行叠加后放大得到第三放大信号，所述检波模块的第一输出端连接所述检波电路的第一输出端并输出所述第三放大信号中低频分量减去设定阈值后的峰值，所述检波模块的第二输出端连接所述检波电路的第二输出端并输出所述第三放大信号中高频分量的峰值；/n所述比较电路用于比较所述检波电路两个输出端的输出信号，并根据比较结果控制所述高频增益级的增益，当检测到所述检波电路第一输出端的输出信号大于所述检波电路第二输出端的输出信号时提高所述高频增益级的增益，当检测到所述检波电路第一输出端的输出信号小于所述检波电路第二输出端的输出信号时降低所述高频增益级的增益，直到所述检波电路两个输出端的输出信号相等。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自适应带宽调整电路，其特征在于，包括低频增益级、高频增益级、检波电路和比较电路，
所述低频增益级的输入端连接所述自适应带宽调整电路的输入信号，其输出端输出将所述自适应带宽调整电路输入信号的低频分量放大后得到的第一放大信号；
所述高频增益级的输入端连接所述自适应带宽调整电路的输入信号，其输出端输出将所述自适应带宽调整电路输入信号的高频分量放大后得到的第二放大信号；
所述检波电路包括至少一个检波模块，所述检波模块的输入端连接所述第一放大信号和第二放大信号，用于将所述第一放大信号和第二放大信号进行叠加后放大得到第三放大信号，所述检波模块的第一输出端连接所述检波电路的第一输出端并输出所述第三放大信号中低频分量减去设定阈值后的峰值，所述检波模块的第二输出端连接所述检波电路的第二输出端并输出所述第三放大信号中高频分量的峰值；
所述比较电路用于比较所述检波电路两个输出端的输出信号，并根据比较结果控制所述高频增益级的增益，当检测到所述检波电路第一输出端的输出信号大于所述检波电路第二输出端的输出信号时提高所述高频增益级的增益，当检测到所述检波电路第一输出端的输出信号小于所述检波电路第二输出端的输出信号时降低所述高频增益级的增益，直到所述检波电路两个输出端的输出信号相等。


2.根据权利要求1所述的自适应带宽调整电路，其特征在于，所述比较电路包括第二放大器、第三放大器、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻和第十七电阻，
第二放大器的正向输入端连接所述检波电路的第二输出端并通过第十五电阻后连接电源电压，其负向输入端连接所述检波电路的第一输出端并通过第十四电阻后连接电源电压，其输出端连接第三放大器的正向输入端；
第三放大器的负向输入端连接第二基准电压，其正向输出端输出所述比较电路的正向输出信号并连接第十七电阻的一端，其负向输出端输出所述比较电路的负向输出信号并通过第十六电阻后连接第十七电阻的另一端。


3.根据权利要求2所述的自适应带宽调整电路，其特征在于，所述低频增益级包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一恒流源、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管和第四NMOS管，
第一NMOS管的栅极作为所述低频增益级的正向输入端，其源极连接第一电阻的一端，其漏极连接第三NMOS管的源极；
第二NMOS管的栅极作为所述低频增益级的负向输入端，其源极连接第二电阻的一端，其漏极连接第四NMOS管的源极；
第一电阻的另一端连接第二电阻的另一端并通过第一恒流源后接地；
第三NMOS管的栅极连接第四NMOS管的栅极并连接所述比较电路中第十六电阻和第十七电阻的连接点，其漏极作为所述低频增益级的负向输出端并通过第三电阻后连接电源电压；
第四NMOS管的漏极作为所述低频增益级的正向输出端并通过第四电阻后连接电源电压。


4.根据权利要求2所述的自适应带宽调整电路，其特征在于，所述高频增益级包括第五电阻、第一电容、第五NMOS管、第六NM...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁虞东，
申请(专利权)人：成都共源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51