低延迟组合式时钟数据恢复逻辑网络及电荷泵电路制造技术

在所描述的方法和系统中，获得由根据采样时钟作用于所接收的输入信号的一个或多个采样器生成的数据判定结果序列和误差信号；将所述数据判定结果序列和误差信号施加至一组逻辑分支当中的每一个逻辑分支上，并且以响应方式从所述一组逻辑分支中选择一个逻辑分支，该逻辑分支响应于(i)从所述数据判定结果序列中检测出跃迁数据模式以及(ii)所述误差信号而被选择，所被选逻辑分支生成输出电流；以及将所述输出电流提供给本地振荡器控制器，该输出电流对经阻性元件流至电容器的电流进行灌流和吸流，以相对于与所述阻性元件连接的所述电容器的电压，调节所述比例控制电路的输入电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低延迟组合式时钟数据恢复逻辑网络及电荷泵电路相关申请的交叉引用本申请要求申请号为62/684,051，申请日为2018年6月12日，名称为“低延迟组合式时钟数据恢复逻辑网络/电荷泵电路”的美国临时申请的权益，并将其全部内容援引于此，以供所有目的之用。参考文献以下在先申请的全部内容援引于此，以供所有目的之用：申请号为15/582,545，申请日为2017年4月28日，专利技术人为AliHormati，RichardSimpson，名称为“采用判定反馈均衡的时钟数据恢复”的美国专利申请，下称《Hormati》；申请号为15/881,509，申请日为2018年1月26日，专利技术人为ArminTajalli，名称为“用于相位检测和相位插值的加权输出段的动态加权异或门”的美国专利申请，下称《Tajalli》。
技术介绍
通信接收器通常从接收到的数据流中提取接收时钟信号。为了促进此类时钟数据恢复(CDR)操作，一些通信协议通过对通信信令施加约束来区分时钟相关信号分量和数据相关信号分量。类似地，为了提供促进时钟恢复的额外信息，一些通信接收器通过在所需最小限度之上对接收到的信号进行处理来检测数据。举例而言，所谓的双波特率接收采样器可以在所需数据接收速率的两倍之下测量接收信号电平，从而能够对与数据分量相应的接收信号电平和与信号时钟分量相关且在时间上发生偏移的接收信号跃迁进行独立检测。然而，由于引入外部通信协议中的跃迁，所能实现的数据通信速率受到限制。类似地，由于接收采样速率高于发送数据速率，因此会显著增大接收器的功耗。众所周知，本领域还存在数据依赖性接收均衡方法。此类时域导向型均衡方法一般着重于对接收信号所受符号间干扰(ISI)的影响进行补偿。导致此类ISI的原因在于，先前发送信号残留于通信传输介质内的电效应对当前符号间隔的幅度和时间造成的影响。举例而言，存在一项或多项阻抗异常的传输线路介质可能会导致信号反射。如此，当发送信号在介质内传播时，将因所述一项或多项阻抗异常而发生部分反射，而且此类反射信号将在稍后的某个时间以与正常传播信号叠加的形式到达接收器。一种数据依赖性接收均衡方法为判定反馈均衡(DFE)。在DFE中，通过如下方式进行时域导向型均衡：先由接收器保持先前接收数据值的历史纪录；然后由传输线路模型对接收数据值历史纪录进行处理，以推测每一个历史数据值对当前接收信号的预期影响。所述传输线路模型既可预先算出，也可通过测量导出，还可通过试错方式生成，并且可涵盖一个或多个先前数据间隔的影响。针对所述一个或多个先前数据间隔预测出的影响程度统称DFE补偿量。在低数据速率或中等数据速率下，DFE补偿量可在下一数据采样值被检测出之前及时算出，以供施加，施加方式例如为在接收采样操作之前从接收数据信号中显式减除，或者为通过变更在接收数据采样器或比较器中作为接收数据信号比较对象的参考电平的方式实现的隐式减除。然而，在高数据速率下，先前数据比特的检测和DFE补偿量的计算可能无法在下一数据采样值被检测出之前及时完成，因此需要对推测数据值或可能数据值进行所谓的“展开式”DFE计算，而非对已知的先前数据值进行计算。举例而言，展开式DFE处理级可根据用于确定的数据比特的解析结果为“1”或“0”两种情形预测出两个不同的补偿值，而接收检测器同时根据此两预测结果进行采样(切片)操作，并将所得的多个结果一直保留至完成对前一单位间隔DFE判定的解析。
技术实现思路
在所描述的方法和系统中，从历史缓冲器和误差信号中获得数据判定结果序列，所述数据判定结果序列和误差信号由根据采样时钟作用于所接收的输入信号的一个或多个采样器生成；将所述数据判定结果序列和误差信号施加至一组逻辑分支当中的每一个逻辑分支上，并且以响应的方式从所述一组逻辑分支中选择一个逻辑分支，该逻辑分支响应于(i)从所述数据判定结果序列中检测出跃迁数据模式以及(ii)所述误差信号而被选择，所被选逻辑分支生成输出电流；以及将所述输出电流提供给本地振荡器控制器，以对比例控制电路的输入电压进行调节，所述输出电流对经阻性元件流至电容器的电流进行灌流和吸流，以相对于与所述阻性元件连接的所述电容器的电压，调节所述比例控制电路的输入电压。附图说明图1所示为根据一些实施方式用于在不同相位之间交换数据判定结果的多级推测式DFE采样装置。图2为根据一些实施方式的CDR系统框图。图3为根据一些实施方式利用逻辑门提供控制信号的组合式逻辑网络及电荷泵电路的电路示意图。图4为根据一些实施方式的组合式逻辑网络及电荷泵电路的电路示意图。图5A为根据一些实施方式的各种信号跃迁的眼图。图5B为根据一些实施方式说明可如何根据例示跃迁数据模式分析推测式DFE采样值的眼图。图6所示为可用于在波特率操作模式或双速操作模式下提供本地振荡器控制信号的多模式系统。图7所示为双速系统中跃迁数据模式的波形。图8所示为模拟锁相环滤波器实施方式。图9所示为结合了模拟和数字元件的锁相环滤波器实施方式。图10所示为一种实施方式中使用的电荷泵偏置电路。具体实施方式近年来，高速通信系统的信令速率已达每秒数吉比特，使得单个数据单位间隔以皮秒计。高速集成电路接收器的常规做法为，使每一数据线路端接(在完成放大和频率均衡等所有相关前端处理之后)于采样装置内。该采样装置同时在时间和幅度两个维度下进行测量。在一种例示实施方式中，该采样装置可由限制待测时间间隔的采样保持电路以及在下游判断该间隔内的信号大于或小于参考值(或者，在一些实施方式中，判断该信号是否处于参考值所设定的上下限内)的阈值检测器或数字比较器构成。或者，也可由确定信号幅度的数字比较器以及在选定时间点上对所述确定结果进行采集的下游钟控数字触发器构成。在其他实施方式中，还可采用响应时钟跃迁的发生而对输入信号的幅度状态进行采样的组合式时间及幅度采样电路。由于上述生成输入测量值的接收器元件同时对时间和幅度的测量具有约束，因此下文将使用“采样装置”或更为简洁的“采样器”一词指代该装置，而非在本领域中可同等指代但在描述性方面有所欠缺的“切片器”一词。众所周知的接收器“眼图”以图形形式示出输入信号值，这些输入信号值或能或不能准确可靠地提供此类测量的结果，因此或能或不能指示采样器上所施加的时间和幅度测量窗口的许用边界。时钟数据恢复《Hormati》中所谓的时钟数据恢复(CDR)电路通过提取时间信息支持上述采样测量。举例而言，该电路从数据线路中的信号跃迁本身提取时间信息，并利用所提取的信息生成时钟信号，以控制数据线路采样装置所使用的时间间隔。实际的时钟提取操作可由锁相环(PLL)或延迟锁相环(DLL)等众所周知的电路实施。为了支持接收器的操作，此类电路还可在其运行过程中生成更高频率的内部时钟、多个时钟相位等。在一些实施方式中，CDR包括两项相互关联的操作：生成与接收信号具有已知相位关系的本地时钟信号；从该本地时钟中获得正确定时的采样时钟。此类间接同步操作可在接收器操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其特征在于，包括：/n从历史缓冲器和误差信号中获得数据判定结果序列，其中，所述数据判定结果序列和所述误差信号由根据采样时钟作用于所接收的输入信号的一个或多个采样器生成；/n将所述数据判定结果序列和所述误差信号施加至一组逻辑分支当中的每一个逻辑分支，并且以响应方式从所述一组逻辑分支中选择一个逻辑分支，其中，所述逻辑分支响应于(i)从所述数据判定结果序列中检测出跃迁数据模式以及(ii)所述误差信号而被选择，所选择的逻辑分支生成输出电流；以及/n将所述输出电流提供给本地振荡器控制器，以对比例控制电路的输入电压进行调节，其中，所述输出电流对经阻性元件流至电容器的电流进行灌流和吸流，以相对于与所述阻性元件连接的所述电容器的电压，调节所述比例控制电路的输入电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180612 US 62/684,0511.一种方法，其特征在于，包括：
从历史缓冲器和误差信号中获得数据判定结果序列，其中，所述数据判定结果序列和所述误差信号由根据采样时钟作用于所接收的输入信号的一个或多个采样器生成；
将所述数据判定结果序列和所述误差信号施加至一组逻辑分支当中的每一个逻辑分支，并且以响应方式从所述一组逻辑分支中选择一个逻辑分支，其中，所述逻辑分支响应于(i)从所述数据判定结果序列中检测出跃迁数据模式以及(ii)所述误差信号而被选择，所选择的逻辑分支生成输出电流；以及
将所述输出电流提供给本地振荡器控制器，以对比例控制电路的输入电压进行调节，其中，所述输出电流对经阻性元件流至电容器的电流进行灌流和吸流，以相对于与所述阻性元件连接的所述电容器的电压，调节所述比例控制电路的输入电压。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括调节积分控制电路的输入电压。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，调节所述积分控制电路的所述输入电压包括：对经第二阻性元件流至第二电容器的所述输出电流的一部分进行灌流和吸流。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述积分控制电路的所述输入电压响应于与所述阻性元件连接的所述电容器的所述电压的变化来进行调节。


5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，调节所述积分控制电路的所述输入电压包括：利用数模转换器来生成模拟电压。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述模拟电压是通过在多位寄存器内累计误差信号的方式生成的。


7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据判定结果序列和所述误差信号经所述逻辑分支中的各组串联连接晶体管施加至每一个逻辑分支。


8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据判定结果序列和所述误差信号从向所接收的输入信号施加推测式DFE校正值的采样器中获得。


9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所接收的输入信号对应于多输入比较器的输出。


10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所接收的输入信号对应于多个数据相位当中的一个数据相位。


11.一种装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯拉什·加里杜，
申请(专利权)人：康杜实验室公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH