一种判决反馈均衡器及PAM-4接收机制造技术

本发明专利技术提供了一种判决反馈均衡器及PAM

【技术实现步骤摘要】
一种判决反馈均衡器及PAM
‑
4接收机


[0001]本专利技术涉及通信
，更具体地说，涉及一种判决反馈均衡器及PAM
‑
4接收机。

技术介绍

[0002]近年来，随着互联网和数字集成电路的发展，尤其是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)速度的不断提高，芯片之间、背板之间、乃至局域网之间相对较低的数据传输速率越来越成为数字通信系统的性能瓶颈。
[0003]串行接口因为具有I/O管脚少、抗干扰能力强、以及不存在同步问题等优点，逐步取代了并行接口，成为主流的高速接口。
[0004]其中，串行接口由发射机和接收机组成，发射机用于将低速并行信号转换为高速串行信号，然后发送到信道上，接收机在接收到信号之后，利用时钟数据恢复器恢复出时钟，然后对输入信号进行重新定时和采样，最终恢复出发射极发出的信号。
[0005]由于信道的非理想性以及数据速率持续提高，趋肤效应、传输线阻抗不连续以及电介质损耗等因素，导致所传输的数据出现严重失真，造成码间串扰。那么，接收端接收到的信号眼图的张开度往往不能满足系统性能指标，无法还原出原始信号，增大了误码率。专利技术人发现解决这一问题的重要措施是采用均衡技术对信道的非理想特性进行补偿，扩展信道的带宽。
[0006]判决反馈均衡器(Decision FeedbackEqualizer，DFE)作为接收端重要的均衡结构，输入为模拟量，输出为数字量，具有只放大信号而不放大噪声的优点。
[0007]随着PAM
‑
4(Four
‑
level Pluse Amplitude Modulation，第四代脉冲幅度调制)调制取代NRZ(Non
‑
Retrun to Zero，非归零码)调制，成为串口的主流调制方式，DFE的设计也面临了新的挑战。具体的，DFE的环路延迟必须控制在1UI(Unit Interval，单位码元长度)以内，以保证正确的时序关系。
[0008]然而，传统结构中DFE的均衡抽头需要接收三路数据，求和器的负载大，限制了数据的提升，并且传统采样判决器的带宽有限，难以对高速数据流进行采样和判决。

技术实现思路

[0009]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种判决反馈均衡器及PAM
‑
4接收机，技术方案如下：
[0010]一种判决反馈均衡器，所述判决反馈均衡器包括：第一组至第四组采样判决器；每一组采样判决器均由三路采样判决器构成；所述第一组至第四组采样判决器由四相时钟驱动；
[0011]任意一组采样判决器中，三路所述采样判决器的主抽头输入用于分别对应接收电平移位后的三路数据；
[0012]所述第一组采样判决器中三路所述采样判决器的输出分别对应所述第二组采样
判决器中三路所述采样判决器的均衡抽头的输入；
[0013]所述第二组采样判决器中三路所述采样判决器的输出分别对应所述第一组采样判决器中三路所述采样判决器的均衡抽头的输入；
[0014]所述第三组采样判决器中三路所述采样判决器的输出分别对应所述第四组采样判决器中三路所述采样判决器的均衡抽头的输入；
[0015]所述第四组采样判决器中三路所述采样判决器的输出分别对应所述第三组采样判决器中三路所述采样判决器的均衡抽头的输入；
[0016]所述第一组采样判决器和所述第二组采样判决器为数据采样判决器组、所述第三组采样判决器和所述第四组采样判决器为边沿采样判决器组。
[0017]优选的，在上述判决反馈均衡器中，所述第一组至第四组采样判决器由四相时钟驱动，包括：
[0018]所述第一组采样判决器由第一时钟信号驱动、所述第三组采样判决器由第二时钟信号驱动、所述第二组采样判决器由第三时钟信号驱动、所述第四组采样判决器由第四时钟信号驱动；
[0019]其中，所述第一时钟信号、所述第二时钟信号、所述第三时钟信号以及所述第四时钟信号为四相时钟，且相位依次相差90
°
。
[0020]优选的，在上述判决反馈均衡器中，所述采样判决器包括：求和器、采样保持模块和锁存器；
[0021]其中，所述求和器的主抽头输入用于对应接收电平移位后的三路数据中的一路数据；
[0022]所述求和器的均衡抽头输入用于接收对应其它组采样判决器中相对应采样判决器的输出；
[0023]所述求和器的第一均衡强度控制端用于接收第一控制信号；
[0024]所述求和器的第二均衡强度控制端用于接收第二控制信号；
[0025]所述采样保持模块的第一输入端与所述求和器的第一输出端连接、所述采样保持模块的第二输入端与所述求和器的第二输出端连接；
[0026]所述采样保持模块的电压端用于接收电压信号；
[0027]所述采样保持模块的第一控制端用于接收第五时钟信号、第二控制端用于接收第六时钟信号、第三控制端用于接收第七时钟信号；
[0028]所述锁存器的电压端用于接收所述电压信号；
[0029]所述锁存器的第一输入端与所述采样保持模块的第一输出端连接，所述锁存器的第二输入端与所述采样保持模块的第二输出端连接；
[0030]所述锁存器的控制端用于接收所述第五时钟信号；
[0031]所述锁存器的第一输出端和第二输出端作为所述采样判决器的输出端；
[0032]其中，所述第五时钟信号和所述第六时钟信号用于控制所述采样保持模块的工作状态，进而控制所述锁存器的工作状态；
[0033]所述第七时钟信号用于控制所述采样保持模块的采样速度。
[0034]优选的，在上述判决反馈均衡器中，所述求和器包括：第一至第六场效应管；
[0035]所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极用于对应接收电平移位后
的三路数据中的一路数据；
[0036]所述第一场效应管的第一电极端和所述第二场效应管的第一电极端连接，且连接节点与所述第五场效应管的第二电极端连接；
[0037]所述第五场效应管的第一电极端接地，栅极用于接收所述第一控制信号；
[0038]所述第二场效应管的第二电极端与所述第三场效应管的第二电极端连接，且连接节点作为所述求和器的第二输出端；
[0039]所述第一场效应管的第二电极端与所述第四场效应管的第二电极端连接，且连接节点作为所述求和器的第一输出端；
[0040]所述第三场效应管的栅极和所述第四场效应管的栅极用于接收对应其它组采样判决器中相对应采样判决器的输出；
[0041]所述第三场效应管的第一电极端和所述第四场效应管的第一电极端连接，且连接节点与所述第六场效应管的第二电极端连接；
[0042]所述第六场效应管的第一电极端接地，栅极用于接收所述第二控制信号。
[0043]优选的，在上述判决反馈均衡器中，所述第一至第六场效应管均为N型场效应管。
[0044]优选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种判决反馈均衡器，其特征在于，所述判决反馈均衡器包括：第一组至第四组采样判决器；每一组采样判决器均由三路采样判决器构成；所述第一组至第四组采样判决器由四相时钟驱动；任意一组采样判决器中，三路所述采样判决器的主抽头输入用于分别对应接收电平移位后的三路数据；所述第一组采样判决器中三路所述采样判决器的输出分别对应所述第二组采样判决器中三路所述采样判决器的均衡抽头的输入；所述第二组采样判决器中三路所述采样判决器的输出分别对应所述第一组采样判决器中三路所述采样判决器的均衡抽头的输入；所述第三组采样判决器中三路所述采样判决器的输出分别对应所述第四组采样判决器中三路所述采样判决器的均衡抽头的输入；所述第四组采样判决器中三路所述采样判决器的输出分别对应所述第三组采样判决器中三路所述采样判决器的均衡抽头的输入；所述第一组采样判决器和所述第二组采样判决器为数据采样判决器组、所述第三组采样判决器和所述第四组采样判决器为边沿采样判决器组。2.根据权利要求1所述的判决反馈均衡器，其特征在于，所述第一组至第四组采样判决器由四相时钟驱动，包括：所述第一组采样判决器由第一时钟信号驱动、所述第三组采样判决器由第二时钟信号驱动、所述第二组采样判决器由第三时钟信号驱动、所述第四组采样判决器由第四时钟信号驱动；其中，所述第一时钟信号、所述第二时钟信号、所述第三时钟信号以及所述第四时钟信号为四相时钟，且相位依次相差90
°
。3.根据权利要求1所述的判决反馈均衡器，其特征在于，所述采样判决器包括：求和器、采样保持模块和锁存器；其中，所述求和器的主抽头输入用于对应接收电平移位后的三路数据中的一路数据；所述求和器的均衡抽头输入用于接收对应其它组采样判决器中相对应采样判决器的输出；所述求和器的第一均衡强度控制端用于接收第一控制信号；所述求和器的第二均衡强度控制端用于接收第二控制信号；所述采样保持模块的第一输入端与所述求和器的第一输出端连接、所述采样保持模块的第二输入端与所述求和器的第二输出端连接；所述采样保持模块的电压端用于接收电压信号；所述采样保持模块的第一控制端用于接收第五时钟信号、第二控制端用于接收第六时钟信号、第三控制端用于接收第七时钟信号；所述锁存器的电压端用于接收所述电压信号；所述锁存器的第一输入端与所述采样保持模块的第一输出端连接，所述锁存器的第二输入端与所述采样保持模块的第二输出端连接；所述锁存器的控制端用于接收所述第五时钟信号；所述锁存器的第一输出端和第二输出端作为所述采样判决器的输出端；
其中，所述第五时钟信号和所述第六时钟信号用于控制所述采样保持模块的工作状态，进而控制所述锁存器的工作状态；所述第七时钟信号用于控制所述采样保持模块的采样速度。4.根据权利要求3所述的判决反馈均衡器，其特征在于，所述求和器包括：第一至第六场效应管；所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极用于对应接收电平移位后的三路数据中的一路数据；所述第一场效应管的第一电极端和所述第二场效应管的第一电极端连接，且连接节点与所述第五场效应管的第二电极端连接；所述第五场效应管的第一电极端接地，栅极用于接收所述第一控制信号；所述第二场效应管的第二电极端与所述第三场效应管的第二电极端连接，且连接节点作为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晨，刘新宇，郑旭强，丁浩，吴旦昱，栾舰，周磊，武锦，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：