【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数据传输，特别涉及一种用于提供低共模输出电平的方法和ac/dc耦合电路。
技术介绍
1、在高速数据传输系统中，数据信号一般以差分形式进行传输。接收端接收到信号之后，会将信号依次送入不同模块进行处理。不同模块之间需要的共模电平不同，所以需要对共模电平进行转换。在某些场景下，共模电平转换过程需要同时保留信号的低频与高频分量，完成这一功能的电路称为ac/dc耦合电路。
2、如图1所示的典型场景，在某些系统中，可变增益放大器(vga)输出的差分信号vap/van共模电平为600mv，而模拟数字转换器(adc)的输入差分信号vbp/vbn的共模电平需要设置为150mv，此时需要设置一个ac/dc耦合电路来实现共模电平转换功能，同时保留信号的低频与高频分量。
3、图2示出了现有技术常用的一种ac/dc耦合电路，上半部分和下半部分一般分别称为p端电路和n端电路。rs为信号源的输出阻抗，vref为输出共模参考电平，通过共模检测的钳位，能够将vout_p/vout_n的输出共模电平锁定到与vref基本相等，即a点与b点的中间电平约等于vref。其中c1、c2为ac耦合电容，可以将差分输入信号vin_p/vin_n中的高频分量直接耦合到差分输出端vout_p/vout_n。而该输入信号vin_p/vin_n的低频分量基本不通过c1、c2进行耦合，而是经过电阻ra1、rc1、mos器件m2，和电阻ra2、rc2、mos器件m1组成的系统分压后传输到vout_p/vout_n。
4、如图3所示，以图2上
5、然而，在共模输出电平较低的情况下，图2的a点电平也会较低，此时m2工作于三级管区(线性区)，导致rm2急剧减小且随a点电平发生变化，从而使得vout_p的摆幅远小于vin_p，同时输出信号的线性度急剧下降。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于提供低共模输出电平的方法和ac/dc耦合电路，旨在解决共模输出电平较低的情况下减少差分信号低频分量的衰减并保持信号线性度的问题。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于提供低共模输出电平的ac/dc耦合电路，包括：
3、ac耦合电容(c1)，用于将差分输入信号的高频分量耦合到输出端；
4、共模检测电路，用于接收共模参考电平(vref)，检测所述输出端的共模输出电平并输出控制电平(vctrl)，所述控制电平用于控制所述共模输出电平；
5、第一mos器件(m1，m2)，所述第一mos器件的栅极接收所述控制电平，所述第一mos器件的漏极连接到源跟随器；以及
6、源跟随器，连接在所述差分输入信号与所述输出端之间，并接收所述第一mos器件的漏极输出，其中所述源跟随器通过使所述第一mos器件工作于饱和区，将所述差分输入信号的低频分量直接耦合到所述输出端。
7、优选地，所述源跟随器，包括：
8、第二mos器件(m3)，所述第二mos器件的栅极连接到所述第一mos器件的漏极，所述第二mos器件的漏极连接到电源电压，所述第二mos器件的源极连接到第一电阻(rd1)的一端；
9、第一电阻，其另一端接地。
10、优选地，所述ac/dc耦合电路还包括第二电阻(ra1)，所述第二电阻连接在所述差分输入信号与所述第一mos器件的漏极之间。
11、优选地，所述差分输入信号的一端连接到信号源输出端，当所述第一mos器件工作于饱和区时，所述第一mos器件的输出阻抗远大于所述第二电阻(ra1)的阻抗与所述信号源输出端的阻抗(rs)之和。
12、优选地，所述ac/dc耦合电路还包括第三电阻(rc1)，所述源跟随器的源极输出的所述低频分量通过所述第三电阻耦合到所述输出端。
13、根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于提供低共模输出电平的方法，包括：
14、将差分输入信号输入ac/dc耦合电路的ac耦合电容(c1)，以将所述差分输入信号的高频分量耦合到所述ac/dc耦合电路的输出端；
15、将共模参考电平(vref)提供给共模检测电路，并利用所述共模检测电路检测所述输出端的共模输出电平，并输出控制电平(vctrl)，所述控制电平用于控制所述共模输出电平；
16、将所述控制电平输入第一mos器件(m1，m2)栅极，并将所述第一mos器件的漏极连接到源跟随器；以及
17、将所述源跟随器连接在所述差分输入信号与所述输出端之间，并利用所述源跟随器接收所述第一mos器件的漏极输出，其中所述源跟随器通过使所述第一mos器件工作于饱和区，将所述差分输入信号的低频分量直接耦合到所述输出端。
18、优选地，所述源跟随器，包括：
19、第二mos器件(m3)，所述第二mos器件的栅极连接到所述第一mos器件的漏极，所述第二mos器件的漏极连接到电源电压，所述第二mos器件的源极连接到第一电阻(rd1)的一端；
20、第一电阻，其另一端接地。
21、优选地，该方法进一步包括：
22、将第二电阻(ra1)连接在所述差分输入信号与所述第一mos器件的漏极之间。
23、优选地，该方法进一步包括：
24、将所述差分输入信号的一端连接到信号源输出端，当所述第一mos器件工作于饱和区时，所述第一mos器件的输出阻抗远大于所述第二电阻(ra1)的阻抗与所述信号源输出端的阻抗(rs)之和。
25、优选地，该方法进一步包括：
26、利用第三电阻(rc1)将所述源跟随器的源极输出的所述低频分量耦合到所述输出端。
27、相比于现有技术，本专利技术的技术方案通过源跟随器来传输低频分量，从而保证了mos器件m1、m2处于饱和区，具有较大的输出阻抗，对信号的衰减可以忽略。在输入信号存在一定摆幅时，m1、m2也不会脱离饱和区，所以不会影响信号的线性度。与传统的方案相比，本专利技术的方案在输出共模电平较低时，能得到更高的低频信号增益，并且具有更好的信号线性度。同时由于m1、m2的源漏之间电压vds升高，就可以使用较小的mos器件尺寸来使其处于饱和区，这样也会使得a、b两点的寄生电容减小，在高频应用时会获得更高的信号带宽。
28、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可以通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构和流程来实现和获取。
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1.一种用于提供低共模输出电平的AC/DC耦合电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于提供低共模输出电平的AC/DC耦合电路，其特征在于，所述源跟随器，包括：
3.根据权利要求1所述的用于提供低共模输出电平的AC/DC耦合电路，其特征在于，还包括第二电阻(Ra1)，所述第二电阻连接在所述差分输入信号与所述第一MOS器件的漏极之间。
4.根据权利要求3所述的用于提供低共模输出电平的AC/DC耦合电路，其特征在于，所述差分输入信号的一端连接到信号源输出端，当所述第一MOS器件工作于饱和区时，所述第一MOS器件的输出阻抗远大于所述第二电阻(Ra1)的阻抗与所述信号源输出端的阻抗(Rs)之和。
5.根据权利要求1所述的用于提供低共模输出电平的AC/DC耦合电路，其特征在于，还包括第三电阻(Rc1)，所述源跟随器的源极输出的所述低频分量通过所述第三电阻耦合到所述输出端。
6.一种用于提供低共模输出电平的方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的用于提供低共模输出电平的方法，其特征在于，所述源跟随器
8.根据权利要求6所述的用于提供低共模输出电平的方法，其特征在于，进一步包括：
9.根据权利要求8所述的用于提供低共模输出电平的方法，其特征在于，进一步包括：
10.根据权利要求6所述的用于提供低共模输出电平的方法，其特征在于，进一步包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于提供低共模输出电平的ac/dc耦合电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于提供低共模输出电平的ac/dc耦合电路，其特征在于，所述源跟随器，包括：
3.根据权利要求1所述的用于提供低共模输出电平的ac/dc耦合电路，其特征在于，还包括第二电阻(ra1)，所述第二电阻连接在所述差分输入信号与所述第一mos器件的漏极之间。
4.根据权利要求3所述的用于提供低共模输出电平的ac/dc耦合电路，其特征在于，所述差分输入信号的一端连接到信号源输出端，当所述第一mos器件工作于饱和区时，所述第一mos器件的输出阻抗远大于所述第二电阻(ra1)的阻抗与所述信号源输出端的阻抗(rs)之和...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁佐林，刘磊，刘志惠，覃仕成，刘少华，万鸿，李凯，
申请(专利权)人：海光信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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