用于数据接收器的前端电路和相关的系统、方法和设备技术方案

本发明专利技术公开了用于数据接收器的前端电路和相关的系统、方法和设备。该前端电路包括无源均衡器，该无源均衡器包括信号输入、包括第一均衡器输出和第二均衡器输出的均衡器输出、第一信号路径和第二信号路径。该第一信号路径在该信号输入与该第一均衡器输出之间。该第一信号路径具有第一频率响应。该第二信号路径在该信号输入与该第二均衡器输出之间。该第二信号路径具有第二频率响应。该第二频率响应表现出与该第一频率响应的行为基本上相反的行为。放大器电路被配置为将来自该第一均衡器输出的第一均衡器输出信号与来自该第二均衡器输出的第二均衡器输出信号进行组合以获得均衡输出信号。输出信号。输出信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于数据接收器的前端电路和相关的系统、方法和设备
[0001]优先权声明
[0002]本申请依据35 U.S.C.
§
119(e)要求2020年5月19日提交的并且名称为
″
PROGRAMMABLE DATA RECEIVER FRONT ENDS HAVING PASSIVE EQUALIZERS AND RELATED SYSTEMS，METHODS，AND DEVICES
″
的美国临时专利申请号63/027,152的权益，该美国临时专利申请的全部公开内容据此以引用方式并入本文。


[0003]本公开整体涉及可编程数据接收器前端，并且更具体地涉及具有无源均衡器和可编程放大器电路的可编程数据接收器。

技术介绍

[0004]随着数据速率的增加，与使用较低数据速率的串行器/解串器(SerDes)系统相比，SerDes系统中的背板信道呈现衰减增加，这导致需要对接收到的数据信号的进行更多均衡以防止符号间干扰和眼闭合。典型的数据信道在奈奎斯特频率(波特率的一半)下可能有超过二十到三十五分贝(20dB
‑
35dB)的损耗。结果是接收器输入处
″
眼闭合
″
。因此，在接收信号中可能无法辨别
″
零
″
和
″
一
″
。
[0005]一种实现信道均衡的方法涉及可编程衰减器，然后是基于具有可配置电阻器
‑
电容器(RC)退化的差分对放大器的一级或多级的连续时间线性均衡器(CTLE)，或者模拟有限脉冲响应(aFIR)均衡器。然而，本公开的专利技术人意识到，诸如CTLE等有源均衡器需要利用开关的前置可编程衰减器，这损害了信号完整性。例如，短信道需要前置衰减以防止CTLE过载。另外，有源均衡器在各种均衡器设置下具有不同的属性，使设计和系统建模复杂化。
附图说明
[0006]虽然本公开以特别指出并清楚地要求保护具体实施方案的权利要求书作为结尾，但当结合附图阅读时，通过以下描述可更容易地确定本公开范围内的实施方案的各种特征和优点，在附图中：
[0007]图1是Zobel网络的电路示意图；
[0008]图2是二阶Zobel网络的电路示意图；
[0009]图3是示出响应于输入信号，图2的二阶Zobel网络的顶部电压电位VTOP和底部电压电位VBOT的频率响应的曲线图；
[0010]图4是根据一些实施方案的数据接收器的框图；
[0011]图5是根据一些实施方案的可用于图4的数据接收器的无源均衡器的电路示意图；
[0012]图6是根据一些实施方案的可用于图4的数据接收器的另选的无源均衡器的电路示意图；
[0013]图7是根据一些实施方案的可用于图4的数据接收器的可编程放大器电路的电路示意图；
[0014]图8是示出相对于频率绘制的来自图4的前端电路的均衡信号的示例的曲线图800，其中前端电路的信号输入电连接到相对较短的物理信道；
[0015]图9是示出相对于频率绘制的来自图4的前端电路的均衡信号的示例的曲线图，其中前端电路的信号输入电连接到中等长度的物理信道；
[0016]图10是示出信道输入信号曲线、信道输出信号曲线和均衡信号曲线的示例的曲线图；
[0017]图11示出了与图10的信道输入信号曲线、信道输出信号曲线和均衡信号曲线对应的眼图曲线图；以及
[0018]图12是示出根据一些实施方案的使用图4的前端电路均衡输入信号的方法的流程图。
具体实施方式
[0019]在以下具体实施方式中，参考了形成本公开的一部分的附图，并且在附图中以举例的方式示出了可实施本公开的实施方案的特定示例。充分详细地描述了这些实施方案，以使本领域的普通技术人员能够实践本公开。然而，可利用本文已启用的其他实施方案，并且可在不脱离本公开内容的范围的情况下进行结构、材料和流程变化。
[0020]本文所呈现的图示并不旨在为任何特定方法、系统、设备或结构的实际视图，而仅仅是用于描述本公开的实施方案的理想化表示。在一些情况下，为了读者的方便，各附图中的类似结构或部件可保持相同或相似的编号；然而，编号的相似性并不一定意味着结构或部件在尺寸、组成、构造或任何其他属性方面是相同的。
[0021]以下描述可包括示例以帮助本领域的普通技术人员实践本专利技术所公开的实施方案。术语
″
示例性的
″
、
″
比如
″
和
″
例如
″
的使用意味着相关描述是说明性的，虽然本公开内容的范围旨在涵盖示例和法律等同形式，但使用此类术语并不旨在将实施方案或本公开内容的范围限制于指定的部件、步骤、特征、功能等。
[0022]应当容易理解，如本文一般所述并且在附图中示出的实施方案的部件可以许多种不同的配置来布置和设计。因此，对各种实施方案的以下描述并不旨在限制本公开的范围，而是仅代表各种实施方案。虽然这些实施方案的各个方面可在附图中给出，但附图未必按比例绘制，除非特别指明。
[0023]此外，所示出和描述的特定实施方式仅为示例，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。元件、电路和功能可以框图形式示出，以便不以不必要的细节模糊本公开。相反，所示出和描述的特定实施方式仅为示例性的，并且不应理解为实施本公开的唯一方式，除非本文另外指明。另外，块定义和各个块之间逻辑的分区是特定实施方式的示例。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开可通过许多其他分区解决方案来实践。在大多数情况下，已省略了关于定时考虑等的细节，其中此类细节不需要获得本公开的完全理解，并且在相关领域的普通技术人员的能力范围内。
[0024]本领域的普通技术人员将会理解，可使用多种不同技术和技法中的任何一者来表示信息和信号。为了清晰地呈现和描述，一些附图可以将信号示出为单个信号。本领域的普通技术人员应当理解，信号可表示信号总线，其中总线可具有多种位宽度，并且本公开可在包括单个数据信号在内的任意数量的数据信号上实现。
[0025]结合本文所公开的实施方案描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以用被设计用来执行本文所描述的功能的通用处理器、专用处理器、数字信号处理器(DSP)、集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备、分立栅极或晶体管逻辑、分立硬件部件或其任意组合来实现或执行。通用处理器(在本文还可称为
″
主机处理器
″
或简称
″
主机
″
)可以是微处理器，但在替代方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可实现为计算设备的组合，诸如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核结合的一个或多个微处理器或任何其他此类配置。在通用计算机被配置为执行与本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无源均衡器，所述无源均衡器包括：信号输入；均衡器输出，所述均衡器输出包括第一均衡器输出和第二均衡器输出；第一信号路径，所述第一信号路径在所述信号输入与所述第一均衡器输出之间，所述第一信号路径响应于提供给所述信号输入的输入信号具有第一频率响应；和第二信号路径，所述第二信号路径在所述信号输入与所述第二均衡器输出之间，所述第二信号路径响应于提供给所述信号输入的所述输入信号具有第二频率响应，所述第二频率响应表现出与所述第一频率响应的行为基本上相反的行为。2.根据权利要求1所述的无源均衡器，其中所述第一信号路径和所述第二信号路径形成Zobel网络的相应部分。3.根据权利要求2所述的无源均衡器，其中所述Zobel网络被实现为平衡的Zobel网络。4.根据权利要求1所述的无源均衡器，其中所述第一信号路径和所述第二信号路径包括二阶阻抗网络。5.根据权利要求1所述的无源均衡器，还包括桥接阻抗，所述桥接阻抗将所述第一信号路径与所述第二信号路径桥接。6.根据权利要求1所述的无源均衡器，其中所述第一信号路径和所述第二信号路径基本上不含桥接所述第一信号路径和所述第二信号路径的桥接元件。7.根据权利要求1所述的无源均衡器，其中：所述第一信号路径包括第一阻抗网络，所述第一阻抗网络包括与第一电容器和第一电感器的串联组合并联的第一电阻器；并且所述第二信号路径包括第二电容器与第二电感器的并联组合，所述第二电容器与所述第二电感器的所述并联组合与第二电阻器串联。8.根据权利要求1所述的无源均衡器，其中：所述第一均衡器输出被配置为将第一均衡器输出信号提供给可编程放大器电路；所述第二均衡器输出被配置为将第二均衡器输出信号提供给所述可编程放大器电路；并且所述可编程放大器电路被配置为将所述第一均衡器输出信号和所述第二均衡器输出信号放大并相加以提供均衡输出信号。9.一种用于数据接收器的前端电路，所述前端电路包括：无源均衡器，所述无源均衡器被配置为接收输入信号，所述无源均衡器包括第一信号路径和第二信号路径，所述第一信号路径的阻抗和所述第二信号路径的阻抗是彼此对偶的，所述第一信号路径被配置为响应于所接收到的输入信号提供第一均衡器输出信号，所述第二信号路径被配置为响应于所接收到的输入信号提供第二均衡器输出信号；和可编程放大器电路，所述可编程放大器电路被配置为从所述无源均衡器接收所述第一均衡器输出信号和所述第二均衡器输出信号，所述可编程放大器电路包括：第一可编程增益放大器，所述第一可编程增益放大器被配置为用第一增益放大所述第一均衡器输出信号以提供第一放大的信号；第二可编程增益放大器，所述第二可编程增益放大器被配置为用第二增益放大所述第二均衡器输出信号以提供第二放大的信号；和
加法电路，所述加法电路被配置为将所述第一放大的信号和所述第二放大的信号相加以提供均衡输出信号。10.根据权利要求9所述的前端电路，其中所述第二增益等于一与所述第一增益之间的差值。11.根据权利要求9所述的前端电路，其中所述可编程放大器电路还包括：第一阻抗匹配网络，所述第一阻抗匹配网络被配置为终止所述第一信号路径；和第二阻抗匹配网络，所述第二阻抗匹配网络被配置为终止所述第二信号路径。12.根据权利要求9所述的前端电路，还包括控制电路，所述控制电路被配置为将控制信号提供给所述可编程放大器电路以控制所述第一增益和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：微芯片技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：