自适应电缆均衡器制造技术

一种电缆均衡器，被配置为电缆的一部分，包括第一级、第二级和第三级。第一级包括第一级偏置电流电路，其被配置为产生偏置电流，以及预加重模块，其被配置为将预加重引入接收信号，以抵消信号放大的影响。第一级的另一部分是偏置电压电路，其被配置为向第一级提供偏置电压。第二级包括缓冲器，其被配置为与第一级阻抗匹配。第三级包括第三级偏置电流电路，其被配置为产生偏置电流；以及槽均衡器电路，其被配置为对第二级信号执行频率特定均衡。放大器被配置为放大第二级信号以产生放大信号，该信号由输出驱动器从电缆均衡器输出。信号由输出驱动器从电缆均衡器输出。信号由输出驱动器从电缆均衡器输出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自适应电缆均衡器


[0001]本专利技术涉及信号均衡，具体是用于电缆内信号均衡的方法和装置。

技术介绍

[0002]正如本领域技术人员所理解，信号均衡是抵消(counter)信号在通过信道时受到的影响的有效手段。在某些环境中，有必要连接相距不远的电子设备。电缆经常被用于连接并置的设备。然而，在许多情况下，信号即使通过很短的电缆也会导致不可接受的信号衰减级别。
[0003]为了解决信号衰减，可以由被集成在主机模块中的均衡器执行均衡。然而，这是一种复杂而昂贵的解决方案，而且随着电缆性质或长度的变化，或者主机可能在不使用电缆互连的情况下被连接，这种解决方案可能并不是最合适的。
[0004]另一种建议的解决方案是有源铜缆均衡，其被内置于电缆中以扩展电缆的覆盖范围，诸如twinax铜缆。附加的覆盖范围有利于节省数据中心互连的成本。均衡器可以被集成在电缆模块内的桨卡(paddle card)上。现有技术系统的缺点很多。现有技术中基于电缆的均衡器的一个缺点是缺乏线性。均衡器的非线性会消除被附加在主机发射极上的任何均衡(预加重和去加重)。此外，现有技术的均衡器会引入不可接受的噪声量，从而增加BER(误比特率)。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的缺点，公开了一种电缆均衡器。在一个实施例中，该电缆均衡器包括第一级、第二级以及第三级。第一级包括第一级偏置电流电路，其被配置为产生偏置电流；以及预加重模块，其被配置为将预加重引入接收信号以抵消信号放大的影响。第一级的另一部分是偏置电压电路，其被配置为向第一级提供偏置电压。第二级包括缓冲器，其被配置为与第一级阻抗匹配。第三级包括第三级偏置电流电路，其被配置为产生偏置电流。第三级的另一部分是均衡器电路，其被配置为对第二级信号执行频率特定均衡；以及放大器，其被配置为放大第二级信号。输出驱动器被配置为从第三级输出经放大的经均衡信号。为了克服现有技术的缺点，一些措施在设计中被采取以保持高线性和低噪声。在一个实施例中，电缆均衡器被配置为在奈奎斯特频率为26.5625GHz(100G/线)处提供6至15dB的提升(boost)，并且具有高线性和低噪声。
[0006]在一个实施例中，电缆均衡器还包括偏置电压电路，其被配置为向第一级和第三级提供偏置电压。可以设想，预加重模块可以包括与一个或多个电阻串联的二极管连接式晶体管(diode connected transistor)。槽(tank)均衡器电路可以包括两个或多个电容，这些电容可以响应于控制信号被切换到槽均衡器电路中或被切换出槽均衡器电路。在一种配置中，放大器包括级联共发射极晶体管对和交叉耦合电容。还可以设想，第一级偏置电流电路和第三级偏置电流电路两者都基于控制偏置电流的控制信号产生电流。
[0007]本文还公开了一种执行电缆均衡的方法，包括接收通过电缆发射或将要通过电缆
发射的信号，并且对信号执行预加重处理以抵消放大的影响，从而产生经修改的信号。然后，用中间级缓冲经修改的信号以优化回波损耗，并且在缓冲后放大和均衡经修改的信号，以响应对从电缆中穿过的信号的影响。
[0008]在一个实施例中，预加重处理可以抵消放大的频率特定影响。该方法可以还包括产生一个或多个偏置电流，其被用于执行预加重和放大，并且还包括调整该一个或多个偏置电流以优化电缆均衡。此外，该方法可以还包括产生一个或多个均衡控制信号，其被用于调整均衡器的电容，以优化电缆均衡。定制均衡也可以存在于使用一个或多个高频控制信号以及一个或多个低频控制信号时。
[0009]在另一个实施例中，公开了一种电缆均衡器，其包括第一级，该第一级包括预加重模块，其被配置为将预加重引入接收信号以抵消信号放大的影响。提供第三级，其包括被配置为执行频率特定的均衡和放大的均衡器电路和放大器电路。缓冲器被置于第一级和第二级之间以最小化第一级与第二级之间的回波损耗。
[0010]在一个实施例中，预加重模块包括与一个或多个电阻串联的二极管连接式晶体管。均衡器电路包括两个或多个电容，这些电容可以响应于控制信号被切换到槽均衡器电路中或被切换出槽均衡器电路。放大器电路可以包括级联共发射极晶体管对和交叉耦合电容。电缆均衡器可以还包括第一级偏置电流电路和第三级偏置电流电路，这二者都基于控制偏置电流的控制信号产生电流。在一个实施例中，缓冲器包括发射极跟随器对。该缓冲器可以被配置为分流(shunt)高频信号分量。
[0011]对于本领域的技术人员来说，在阅读后续的附图和具体实施方式后，本专利技术的其他系统、方法、特征和优点将会变得显而易见。其意在将所有这些附加系统、方法、特征和优点都包括在此描述中，属于本专利技术的范围，并且受所附权利要求的保护。
附图说明
[0012]图中的部件不一定是按比例绘制，重点在于示出本专利技术的原理。在图中，相同参考数字表示不同视图中的相应部分。
[0013]图1示出了自适应电缆均衡器的框图和示例实施例。
[0014]图2示出了根据一个实施例的电缆均衡器的示例性电路图。
[0015]图3示出了在图2中所展示的二极管连接式晶体管的等效电路的电路图。
[0016]图4示出了用于两个电路组件的传递函数的示例性信号图。
[0017]图5示出了可以通过本创新技术实施的示例性槽均衡器。
[0018]图6示出了从均衡器输入到输出的示例性理想或理论传递函数，其中每个均衡器级被分别表示。
[0019]图7示出了各种均衡器控制输入的均衡器输出的示例性图。
具体实施方式
[0020]图1示出了自适应电缆均衡器的框图和示例实施例。在该示例实施例中，输入，诸如来自电缆，连接至均衡器102以向该均衡器提供信号。电缆可以包括一根或多根电缆，诸如铜导体，并且该信号可以包括穿过电缆的一个或多个信号。该输入信号被提供至第一级108，其在本实施例中被配置为对接收信号执行预加重以补偿后续级，并且与电缆进行阻抗
匹配。第一级108提供如下文所述的附加功能。
[0021]第二级112连接至第一级并且被配置为执行缓冲，以与第一级108和第三级116对接。第三级116被配置为具有放大和均衡以及其他功能。第三级的输出由输出120提供，该输出120可以被连接至电缆或连接器。均衡器可以位于电缆的一端或两端。
[0022]图2示出了根据一个实施例的电缆均衡器的示例性电路图。这只是一种可能的电路实施方式，并且可以设想，在不脱离后续权利要求的情况下其他电路布局是可能的。此外，许多电路元件组在虚线框内依照功能被分组，以帮助理解和概括布局的各个方面。如本文所述，该配置包括第一级208、第二级212和第三级216。
[0023]如所示，输入204被提供和被配置为接收来自电缆的信号。与每个输入路径串联的是电感206，其被配置为将电路与电缆解耦、改善输入回波损耗，以及使二极管连接式晶体管284和发射极跟随器级的输入电容产生谐振(resonate out)，并且也改善输入阻抗匹配。输入204连接至第一级208。在第一级20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】1.一种电缆均衡器，被配置为电缆的一部分，包括：失真级，其包括：预失真模块，被配置为将预失真引入接收信号，以抵消后续处理的影响；输出级，包括：均衡器电路，被配置为对输出级信号执行频率特定放大；输出驱动器，被配置为对电缆执行阻抗匹配并且将经均衡的信号从输出级输出到电缆；以及缓冲器，被配置为对预失真级和输出级进行阻抗匹配。2.根据权利要求1所述的电缆均衡器，还包括偏置电压电路，其被配置为向所述预失真级和所述输出级提供偏置电压。3.根据权利要求1所述的电缆均衡器，其中所述预失真模块包括与一个或多个电阻串联的二极管连接式晶体管。4.根据权利要求1所述的电缆均衡器，其中所述均衡器电路包括两个或多个电容，其可以响应于控制信号被切换到槽均衡器电路中或被切换出槽均衡器电路。5.根据权利要求1所述的电缆均衡器，其中所述均衡器电路包括级联共发射极晶体管对和交叉耦合电容。6.根据权利要求1所述的电缆均衡器，还包括预失真级偏置电流电路和输出级偏置电流电路，并且两者均基于控制偏置电流的控制信号产生偏置电流。7.一种执行电缆均衡的方法，包括：接收通过电缆传输或将被通过电缆传输的信号；对所述信号执行预失真处理，以抵消放大的影响，从而产生经修改的信号；用中间级缓冲所述经修改的信号，以优化回波损耗；以及在缓冲后对所述经修改的信号进行均衡，以抵消通过所述电缆对所述信号的影响。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述预失真处理可以抵消放大的频率特定影响。9.根据权利要求7所述的方法，还包括产生一个或多个偏置...

【专利技术属性】
技术研发人员：Q，
申请(专利权)人：MACOM技术解决方案控股公司，
类型：发明
国别省市：