具有分布式调制电流设定点反馈的PAM驱动器制造技术

本发明专利技术公开了具有分布式调制电流设定点反馈的PAM驱动器。一种用于脉冲振幅调制发射器的驱动器电子电路包括多个发射通道。每个发射通道被配置为独立地生成对应于输入到每个发射通道中的数据的电流输出。该驱动器电子电路还包括求和节点，该求和节点被配置成用于对来自该多个发射通道的输出电流进行求和。该驱动器电子电路还包括一个反馈回路电路，该反馈回路电路耦接至被配置成用于控制每个所述电流输出的电流的所述多个发射通道。驱动器电子电路可经配置以驱动垂直腔面发射激光器以进行光学通信。行光学通信。行光学通信。

【技术实现步骤摘要】
具有分布式调制电流设定点反馈的PAM驱动器


[0001]本专利技术的实施例涉及通信信号处理领域。更具体地，本专利技术的实施例涉及用于具有分布式调制电流设定点反馈的脉冲振幅调制驱动器的系统和方法。

技术介绍

[0002]典型的通信链路可以包括与接收器相结合的脉冲振幅调制(PAM)发射器和接收器。“PAM
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4”(将三个信号脉冲振幅调制成四个电平)是光通信的常见格式。在一个示例中，数据速率可以是53.125GBaud，其支持用于PAM
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4调制的约100Gbps。基于光纤的光通信典型地利用垂直腔面发射激光器(已知或称为“VCSEL”，这是一种类型的激光二极管)作为发射器。
[0003]遗憾的是，垂直腔面发射激光器在其电光特性方面固有地是非线性的。当试图在脉冲振幅调制应用中生成具有期望的低传输色散和眼闭合四元(TDECQ)因子的光信号时，这导致问题。特别地，VCSEL在光学上升沿具有高转换速率，而在下降沿具有低转换速率。混合问题在于，转换速率在每个光功率水平处不同。在没有某种补偿的情况下，光信号在时间和振幅上会偏斜，使得接收侧上的光信号的恢复变得困难或不可能。

技术实现思路

[0004]因此，所需要的是用于具有分布式调制电流设定点反馈的脉冲振幅调制(PAM)驱动器的系统和方法。另外需要的是用于具有分布式调制电流设定点反馈的PAM驱动器的系统和方法，其中单个线性反馈控制电路控制多个发射通道的偏置和调制电流。进一步，存在对用于具有分布式调制电流设定点反馈的PAM驱动器的系统和方法的需要，这些系统和方法与现有的脉冲振幅调制系统和方法兼容和互补。
[0005]根据本专利技术的实施例，一种用于脉冲振幅调制发射器的驱动器电子电路包括多个发射通道。每个发射通道被配置为独立地生成对应于输入到每个发射通道中的数据的电流输出。该驱动器电子电路还包括求和节点，该求和节点被配置成用于对来自该多个发射通道的输出电流进行求和。该驱动器电子电路还包括一个反馈回路电路，该反馈回路电路耦接至该多个发射通道并且被配置成用于控制这些电流输出端中的每一个的电流。驱动器电子电路可经配置以驱动垂直腔面发射激光器以进行光学通信。
附图说明
[0006]合并且形成在本说明书中部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。除非另有说明，否则附图可能不是按比例绘制的。
[0007]图1示出了根据本专利技术的实施例的具有分布式调制电流设定点反馈的示例性PAM
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4驱动器的框图。
[0008]图2示出了根据本专利技术的实施例的示例性电流反馈回路200的示意图。
[0009]图3示出了根据本专利技术的实施例的确定VCSEL的电阻并基于该电阻设置偏置和调
制电流的示例性方法。
具体实施方式
[0010]现在将详细参考本专利技术的各个实施例，这些实施例的示例在附图中示出。尽管将结合这些实施例描述本专利技术，然而，应当理解的是，其并不旨在将本专利技术局限于这些实施例。相反，本专利技术旨在覆盖可包括在由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的替代、修改和等同物。此外，在本专利技术的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将认识到，本专利技术可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他实例中，未详细描述众所周知的方法、过程、组件和电路，以免不必要地模糊本专利技术的各方面。
[0011]以下详细描述的一些部分(例如，方法300)是按照过程、步骤、逻辑框、处理以及可以在计算机存储器上执行的对数据位的操作的其他符号表示来呈现的。这些描述和表示是数据处理领域的技术人员用来将他们的工作的实质最有效地传达给本领域的其他技术人员的手段。过程、计算机执行步骤、逻辑框、过程等在此并且一般被设想为导致期望结果的步骤或指令的自洽序列。这些步骤是需要物理量的物理操纵的步骤。通常，尽管不是必需的，但这些量采取能够在计算机系统中存储、传送、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。主要出于共同使用的原因，已经证明有时将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字、数据等是方便的。
[0012]然而，应记住，所有这些和类似术语将与适当的物理量相关联并且仅仅是应用于这些量的方便标签。除非另有具体说明，否则如从以下讨论中显而易见的，应当认识到贯穿本专利技术，利用术语如“确定”或“测量”或“驱动”或“设置”或“访问”或“捕获”或“存储”或“读取”或“分析”或“生成”或“解析”或“接受”或“选择”或“显示”或“呈现”或“计算”或“发送”或“接收”或“减少”或“检测”或“设置”或“访问”或“放置”或“测试”或“处理”或“执行”或“计算”或“测量”或“收集”或“运行”等的讨论，涉及计算机系统或类似电子计算设备的控制下的动作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(电子)量的数据操纵和转换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储装置、发射或显示设备内的物理量的其他数据。
[0013]以下公开的示例性实施例是根据PAM
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4调制器呈现的，该调制器可以耦合至垂直腔面发射激光器(已知或称为VCSEL)，该垂直腔面发射激光器被配置成用于耦合至光通信介质(例如，光纤)。然而，应当认识到，根据本专利技术的实施例非常适合于其他水平的脉冲振幅调制(例如，PAM
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8)以及其他类型的物理介质，例如，自由空间中的光、无线电通信(包括微波)、声音(例如，水下通信)、电信号(例如，电线上的电信号)等。
[0014]具有分布式调制电流设定点反馈的PAM驱动器
[0015]图1示出了根据本专利技术的实施例的具有分布式调制电流设定点反馈100的示例性PAM
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4驱动器的框图。在一些实施例中，驱动器100和示例性电流反馈回路200(在下文参见图2进一步描述)可以在单个集成电路器件上实现。VCSEL175通常在这种集成电路器件的外部，尽管这不是必需的。驱动器100包括调制器的三个“通道”、“顶部通道”调制器110、“中间通道”调制器110”以及“底部通道”调制器110”。每个发射通道的电路基本相同。应当认识到，某些可设定的参数(例如，延迟、驱动强度、和/或数据输入)可随发射通道的不同而改
变。在电阻器170中组合或求和来自所有三个发射通道的对应于输入数据的电流，以驱动VCSEL175，VCSEL175生成振幅通常对应于电流的光信号。
[0016]驱动器100将三个数据流(例如，非归零(NRZ)数据)组合成一个线性PAM
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4流，并且这样做提供了控制和编程偏置电流、调制电流的能力，并且提供了容纳VCSEL特性所必需的控制以便提供干净的光眼。
[0017]可通过用于前加重和后去加重的每通道可编程控制来促进眼成形。后去加重包括允许欠均衡和过均衡的极性开关。当驱动VCSEL时，过均衡能力有时是必要的，因为VCSEL的特性使得在上升数据边缘上存在极度峰值。根据本专利技术的实施例，为了进一步帮助本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于脉冲振幅调制发射器的驱动器电子电路，所述驱动器电子电路包括：多个发射通道，其中，每个发射通道被配置为独立地生成对应于输入到每个发射通道中的数据的电流输出；求和节点，其经配置以对来自所述多个发射通道的所述输出电流求和；以及一个反馈回路电路，其耦合至所述多个发射通道，并被配置成控制每个所述电流输出的电流。2.根据权利要求1所述的驱动器电子电路，其中，所述多个发射通道中的每个发射通道包括对应于早期数据、准时数据和晚期数据的三个电流源。3.根据权利要求2所述的驱动器电子电路，其中，所述一个反馈回路被耦合至所述多个发射通道中的每个发射通道的三个电流源。4.根据权利要求1所述的驱动器电子电路，其被配置为驱动垂直腔面发射激光器(VCSEL)。5.根据权利要求4所述的驱动器电子电路，其中，所述一个反馈回路电路包括被配置为控制低压差调节器的运算放大器，所述运算放大器包括被配置为感测至所述VCSEL的电流的低通滤波版本的输入端。6.根据权利要求5所述的驱动器电子电路，其中，所述一个反馈回路电路被配置为使得电流的一部分在每个开关周期中绕过所述低压差调节器。7.根据权利要求4所述的驱动器电子电路，其进一步被配置为测量所述VCSEL的电阻，并且利用所述一个反馈回路电路中的电阻来控制每个所述电流输出的偏置电流和调制电流。8.一种反馈回路电路，其被配置为控制脉冲振幅调制驱动器的一个以上的发射通道的偏置电流和调制电流。9.根据权利要求8所述的反馈回路电路，其中，所述调制电流被设置为垂直腔面发射激光器(VCSEL)的电阻的函数。10.根据权利要求9所述的反馈回路电路，其进一步被配置为测量所述VCSEL的所述电阻。11.根据权利要求9所述的反馈回路电路，其还包括被配置为控制低压差调节器...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：麦克姆技术解决方案控股有限公司，
类型：发明
国别省市：