本发明专利技术涉及一种均衡器和均衡方法，其中均衡器可以包括ｎ（这里ｎ是一个≥２的整数）个双四倍电路，每一个包括输入节点、双四倍带通节点和双四倍低通节点；第一求和电路，对第ｎ个双四倍电路的双四倍带通节点的输出和第ｎ双四倍电路的双四倍低通节点的输出求和；第二求和电路，从第一求和电路的输出减去第（ｎ－１）双四倍电路的双四倍低通节点的输出，并且用一恒量放大求和结果；第三求和电路，对第二求和电路的输出和第ｎ双四倍电路的双四倍低通节点的输出求和，其中，ｎ个双四倍电路可以是每个具有以自反馈方式连接到相应ｎ个双四倍电路的双四倍带通节点的跨导体的Ｇｍ－Ｃ双四倍电路。均衡器可增大滤波器带宽和／或保持特定放大增益，同时降低电路尺寸。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的示例实施例涉及，更具体的说，涉及具有较小尺寸和/或者更大带宽的均衡器。
技术介绍
用于连续时间信号处理的均衡器同时执行低通滤波功能和放大输入信号的高频区域从而均衡输入信号的功能。在DVD或者HDD PRML读取信道信号过程中，例如，均衡器同时执行使从存储在DVD或者HDD中的媒介输入的信号的脉冲波形变为目标波形的均衡功能，和减小从预放大器和VGA输入的高频噪声的滤波功能。为了处理从高速光盘驱动器读出信道和各种媒介输入的信号，则期望有具有宽带宽和/或者高放大增益的均衡器。还期望有具有较低功耗和/或者较小电路面积的，例如，作为系统级芯片(SOC)的均衡器。因此，很难设计具有较宽带宽的均衡器。宽带宽的均衡器可以使用开关电容(SC)滤波器或者跨导体电容(Gm-C)滤波器。Gm-C滤波器具有开环结构并且适合于高频工作。宽带宽的均衡器可以包括用于放大高频元件的电路。由跨导(gm)与积分电容(C)的比值，即gm/C确定Gm-C滤波器的-3dB频率。因此，为了增大Gm-C滤波器的带宽，应该增大跨导gm，并且应该减小电容C。-3dB频率是确定滤波器的AC响应特性的系数并且对应于滤波器增益变为-3dB位置的频率。为了增大Gm-C滤波器的带宽，可以使用具有较小电容的积分电容器。可以通过缩放基于滤波器分阶(order)和滤波器类型(例如，Bessel，Butterworth，Equiripple滤波器)所确定的归一化积分电容，设计积分电容器。通过用期望系数缩放归一化电容所获得的实际电容必须大于寄生电容。例如，当三阶滤波器的归一化电容为C1＝0.1，C2＝0.2和C3＝0.3，并且缩放系数为5p时，实际电容为0.5pF、1.0pF和1.5pF。如果添加到由与用于放大的电路并行连接的多个跨导体所产生的每个积分节点上的寄生电容为1.0pF，则缩放系数必须大于10p。这是因为，当缩放系数为5p时，C2和C3所连接的节点没有问题，但是连接到C1的节点的电容0.5pF小于寄生电容1pF。如果没有用于放大的电路连接在C1的节点上，而仅仅存在有多个跨导体所产生的0.4pF的寄生电容，则即使是在将0.1pF的积分电容加在C1的节点上时，缩放系数为5p，所有的电容也能被缩放。然而，根据增大或者缩小芯片尺寸的放大算法，整体电容能够放大或者缩小。图1是传统均衡器100的电路图。参考图1，传统均衡器100是7阶均衡器，包括有损积分器102，三个Gm-C双四倍(biquad)电路104、106和108和放大电路110。均衡器100是equiripple型的，通过将一个放大电路100加入到7阶低通滤波器构成。三个Gm-C双四倍电路104、106和108中每个都包括第一跨导体118，连接在输入节点112和双四倍带通节点114之间；第一电容120，连接在双四倍带通节点114和地电压之间；第二跨导体122，连接在双四倍带通节点114和双四倍低通节点116之间；第三跨导体124，连接在双四倍带通节点114和双四倍低通节点116之间，并与第二跨导体122构成反馈回路；第四跨导体126，以半反馈方式连接在双四倍低通节点116上；和第二电容128，连接在双四倍低通节点116和地电压之间。双四倍电路是二阶滤波器，可以由图1所示的运算放大器或者跨导体组成。当多个双四倍电路串连连接时，能够获得具有多于四阶的滤波器。放大电路110放大了均衡器的高频区域，并且包括连接在第一Gm-C双四倍电路104的输入节点和第二Gm-C双四倍电路106的输入节点之间的反相跨导体130和连接在第二Gm-C双四倍电路106的输入节点和第三Gm-C双四倍电路108的输入节点之间的非反相跨导体132。非反相跨导体输入和输出信号具有相同相位，反相跨导体输入和输出信号具有相位相差180°。图1的7阶equiripple滤波器的归一化电容在表格1中示出。表格1 在图1所示的均衡器100的结构中，用于放大的跨导体130和132的输出端连接在电容器C3和C5的积分节点上，即，连接在第一双四倍电路104的双四倍低通节点和第二双四倍电路106的双四倍低通节点上。因此，从跨导体130和132所生成的寄生电容添加到连接在电容器C3和C5的积分节点上，因此电容器C3和C5的积分节点的寄生电容大于电容器C1、C2、C4和C6的寄生电容。参考图1，均衡器100不关于电容器尺寸有效，这是因为电容器C3和C5的归一化电容比电容器C1或者C2的归一化电容小。即，将很大的寄生电容加在具有较小归一化电容的节点上，从而增大用于产生实际整体电容的缩放系数，因此，其他积分电容应该用很大的缩放系数进行放大。为了产生使用相同跨导体的高频滤波器，每个积分节点的整体电容必须小。一个积分节点的整体电容由Ctot＝Cnor×Sf＝Sint×Cpar表示，其中Ctot指整体电容，Cnor指归一化电容，Sf为缩放系数，Sint为连接在电路上的积分电容，Spar为加在电路上的寄生电容。N阶滤波器有N个积分节点、N个积分电容、N个归一化电容、N个寄生电容和一个缩放系数。如果在每个节点上寄生电容Cpar为0，Cnor×Sf＝Cint。然而，Cint＝Cnor×Sf-Cpar，这是因为在实际电路中寄生电容Cpar不为零。例如，当在七阶滤波器中Cnor2＝1.2795，Cnor3＝0.5938，Sf＝3p和Cpar＝0时，Ctot2＝3.8385pF和Ctot3＝1.7814pF。当Cpar2＝2pF并且Cpar3＝1.5pF时，Cint2＝1.8385pF和Cint3＝0.2814pF。但，当Cpar2＝2pF并且Cpar3＝2.5pF时，第二节点进行正常缩放，而第三节点没有进行正确地缩放，这是因为Ctot3比Cpar3小。缩放系数Sf必须增大，因此所有的七个积分电容增大。这增大了电路尺寸。在图1的均衡器100中，放大增益K由添加到均衡器100用于产生零的跨导体的跨导gmk与用于构成滤波器的跨导体的跨导gm的比值确定。即，K∝gmk/gm。因此，当将大尺寸的跨导体用于构成高频滤波器时，增加gm，因此用于放大的跨导体应该以相同比率增加以获得特定的放大增益K。此外，为了提高放大增益K，应该进一步增大加入到滤波器的跨导体的尺寸。因此，传统均衡器可能有一个问题，即增大它的尺寸，以增大它的带宽，在高频获得特定放大增益和/或者增大放大增益。即，在传统均衡器中，当跨导增加以增大Gm-C滤波器的带宽时，整体电容增大，因此就不能增大带宽。当电容降低时，积分电容可能变得比寄生电容小。当积分电容和跨导增大时，芯片尺寸增大。此外，当使用传统均衡器增大放大增益时，跨导体的尺寸会增大，造成芯片尺寸增大。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种均衡器，它具有较小电路尺寸和/或者更大带宽同时保持所期望的放大增益。本专利技术的实施例还提供了一种均衡器，它可以控制电容缩放和/或者放大增益，并在控制电容缩放和放大增益时，生成更小的寄生电容，从而使均衡器的特性不变化。根据本专利技术的示例实施例，提供了一种均衡器，它包括第一和第二双四倍电路以及第一、第二和第三求和电路。第一双四倍电路包括第一输入节点、第一双四倍带通节点和第一双四倍低通节点。第二双四倍电路可以包括连接到第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种均衡器，包括：第一双四倍电路，包括第一输入节点、第一双四倍带通节点和第一双四倍低通节点；第二双四倍电路，包括连接在第一双四倍低通节点的第二输入节点、第二双四倍带通节点和第二双四倍低通节点；第一求和电路，对第二双四倍带通节点的输出和第一双四倍低通节点的输出求和；第二求和电路，从第一求和电路的输出减去第一双四倍低通节点的输出，并且用一个恒量放大求和结果；和第三求和电路，可以对第二求和电路的输出和第二双四倍低通节点的输出求和；其中，第一和第二双四倍电路可以是具有以自反馈方式分别连接在第一和第二双四倍带通节点上的跨导体的Ｇｍ－Ｃ双四倍电路。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：高亨宗，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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