一种可调抽头频率响应的前馈均衡器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种可调抽头频率响应的前馈均衡器电路，包括N个可调频率响应的跨导放大器、N

【技术实现步骤摘要】
一种可调抽头频率响应的前馈均衡器电路


[0001]本专利技术属于电子
，尤其属于高速接口集成电路领域，涉及一种可调抽头频率响应的前馈均衡器电路。

技术介绍

[0002]前馈均衡器通过对输入信号进行延时，分配到各个抽头上，并配置各个抽头增益，对延时后的信号进行加权求和，从而构造指定的频率响应。常用于高速接口电路的发送机和接收机中。
[0003]传统前馈均衡器电路如图1所示。包括跨导放大器101、输入信号延时单元102、输入端电阻103、输出端电阻104和输出信号延时单元108组成。以四个抽头为例，3个输入信号延时单元102分别将输入信号VI延时0、1、2和3个单位延时TD(Time Delay)的时间，并通过四个跨导放大器101将四路电压信号转换为电流，再通过3个输出信号延时单元对电流信号进行求和产生输出电压VO。跨导放大器101可以采用共源差分放大器的典型结构，包括NMOS晶体管105、106和可控电流源107。通过调节可控电流源107的电流大小，可以控制每个跨导放大器的增益，从而调节前馈均衡器整体的频率响应。图4所示为该跨导放大器的频率响应示意图，电流较小时，频率响应为曲线401，增大电流可使跨导提升，频率响应为曲线402。然而，增大电流只能调节增益，不能调节频率响应的形态。
[0004]因此，要实现前馈均衡器频率响应调节，只能通过调节不同信号延时的跨导放大器的增益来实现。这种前馈均衡器电路频率响应的调节范围受到跨导放大器101和延时单元102、108数量的限制。如果要调节低频的频率响应，需要使用多个延时单元102、108，使总延时与低频信号的周期相当，这将导致前馈均衡器电路功耗高、面积大。

技术实现思路

[0005]为了降低前馈均衡器电路的功耗和面积，本专利技术提出了一种可调抽头频率响应的前馈均衡器电路。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种可调抽头频率响应的前馈均衡器电路，其包括N个可调频率响应的跨导放大器、N
‑
1个输入信号延时单元、输入端电阻、输出端电阻和N
‑
1个输出信号延时单元；输入信号VI经过N
‑
1个输入信号延时单元连接到输入端电阻的一端，输入端电阻的另一端接地；第1个输入信号延时单元的输入端连接第1个跨导放大器的输入端，第1个、第2个、
……
、第N
‑
1个输入信号延时单元的输出端连接到第2个、第3个、
……
、第N个跨导放大器的输入端；第N
‑
1个输出信号延时单元的输入端连接到第N个跨导放大器的输出端以及输出端电阻的一端，输出端电阻的另一端连接电源；第N
‑
2个、第N
‑
3个、
……
、第1个输出信号延时单元的输入端分别连接第N
‑
1个、第N
‑
2个、
……
、第2个输出信号延时单元的输出端，以及第N
‑
1个、第N
‑
2个、
……
、第2个跨导放大器的输出端；第1个输出信号延时单元的输出端连接第1个跨导放大器的输出端，产生输出信号VO。
[0008]进一步地，输入信号延时单元的数量可以是1个或更多个，即至少1个。
[0009]进一步地，输出信号延时单元的数量可以是1个或更多个，即至少1个。
[0010]进一步地，每个输入信号延时单元、输出信号延时单元提供的延时值可以等于任意时间，且不需要相同。
[0011]进一步地，跨导放大器的数量可以是2个或更多个，即至少2个。
[0012]进一步地，输入信号延时单元和输出信号延时单元的具体实现方式可以是传输线、基于电感电容的延迟线或基于放大器的延时单元。
[0013]进一步地，输入端电阻接地的一端也可以接任何电压。
[0014]进一步地，输出端电阻接电源的一端也可以接任何电压。
[0015]进一步地，所述可调频率响应的跨导放大器采用含低频通路的跨导放大器电路，包括第一可控电流源、第二可控电流源，两个可控电阻，可控电容，第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管、第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管；第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的栅极分别连接输入差分电压信号的负端VIN和正端VIP，源极均连接第一可控电流源的一端；第一可控电流源的另一端接地；两个可控电阻的一端分别接输入差分电压信号的正端VIP和负端VIN，另一端分别接第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管的栅极；可控电容两端也分别接第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管的栅极；第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管的源极均连接第二可控电流源的一端；第二可控电流源的另一端接地；第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的漏极分别与第三NMOS晶体管和第四NMOS晶体管的漏极连接，分别作为该可调频率响应的跨导放大器输出差分电流信号的负端ION和正端IOP。
[0016]进一步地，所述可调频率响应的跨导放大器采用基于源极电阻
‑
电容退化的跨导放大器，其包括：第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管，可控电容，可控电阻，第一可控电流源、第二可控电流源；第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的栅极分别连接输入差分电压信号的负端VIN和正端VIP，源极分别连接第一可控电流源、第二可控电流源的一端，漏极分别为可调频率响应的跨导放大器的输出差分电流信号的负端ION和正端IOP；第一可控电流源、第二可控电流源的另一端接地；可控电容的两端分别接第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的源极；可控电阻的两端分别接第一NMOS晶体管、第二NMOS晶体管的源极。
[0017]进一步地，本专利技术提出的可调抽头频率响应的前馈均衡器电路可以是图2中所示的单端电路形式，也可以是差分电路形式。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术提出的一种可调抽头频率响应的前馈均衡器电路可以直接调节各个跨导放大器的频率响应的形态，调节低频响应时可以避免使用大量的跨导放大器和延时单元，降低了电路的功耗和面积。
附图说明
[0020]图1为传统前馈均衡器电路的电路图。
[0021]图2为本专利技术提出的可调抽头频率响应的前馈均衡器电路的电路图。
[0022]图3为使用含低频通路的跨导放大器的前馈均衡器电路的电路图，是依照本专利技术优选的具体实施例。
[0023]图4为跨导放大器101、301、600仅调节增益时的频率响应示意图。
[0024]图5为跨导放大器301、600调节频率响应形态时的频率响应示意图。
[0025]图6为基于源极电阻
‑
电容退化的跨导放大器的电路图。
[0026]主要元件符号说明：
[0027]100：传统前馈均衡器电路
[0028]101：共源差分跨导放大器
[0029]201：跨导放大器
[0030]30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调抽头频率响应的前馈均衡器电路，其特征在于，包括N个可调频率响应的跨导放大器、N
‑
1个输入信号延时单元、输入端电阻、输出端电阻和N
‑
1个输出信号延时单元；输入信号VI经过N
‑
1个输入信号延时单元连接到输入端电阻的一端，输入端电阻的另一端接地；第1个输入信号延时单元的输入端连接第1个跨导放大器的输入端，第1个、第2个、
……
、第N
‑
1个输入信号延时单元的输出端连接到第2个、第3个、
……
、第N个跨导放大器的输入端；第N
‑
1个输出信号延时单元的输入端连接到第N个跨导放大器的输出端以及输出端电阻的一端，输出端电阻的另一端连接电源；第N
‑
2个、第N
‑
3个、
……
、第1个输出信号延时单元的输入端分别连接第N
‑
1个、第N
‑
2个、
……
、第2个输出信号延时单元的输出端，以及第N
‑
1个、第N
‑
2个、
……
、第2个跨导放大器的输出端；第1个输出信号延时单元的输出端连接第1个跨导放大器的输出端，产生输出信号VO。2.根据权利要求1所述的可调抽头频率响应的前馈均衡器电路，其特征在于，输入信号VI经过多级输入信号延时单元，分别被延时0、TD、2*TD、
……
、(N
‑
1)*TD的时间，进入第1个、第2个、
……
、第N个跨导放大器；第1个、第2个、
……
、第N个跨导放大器的输出信号，经过多级输出信号延时单元，分别被延时0、TD、2*TD、
……
、(N
‑
1)*TD的时间；输入信号到输出信号一共有N种不同的延时0、2*TD、4*TD、
……
、(2*N
‑
2)*TD，且对应各延时的信号增益可调，实现前馈均衡器的功能；所述可调频率响应的跨导放大器具有可调增益和可调频率响应形态的功能，通过调节跨导放大器的频率响应的形态，前馈均衡器整体的频率响应也随之改变，直到满足所需的频率响应要求。3.根据权利要求1所述的可调抽头频率响应的前馈均衡器电路，其特征在于，所述输入信号延时单元的数量为至少1个；所述输出信号延时单元的数量为至少1个。4.根据权利要求1所述的可调抽头频率响应的前馈均衡器电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖伟新，叶秉奕，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：