本发明涉及通信领域,具体涉及一种ctle动态失调电压校准电路。
背景技术:
1、为了满足数据中心对数据容量、速率和吞吐量不断增长的需求,射频/模拟集成电路的性能要求也日益严格。为降低功耗,当前主流的双倍速率同步动态随机存储器已采用单端信号传输模式,相较于全差分信号传输模式,这一模式对电路精度提出了更高要求。
2、高速数据链路常采用全差分放大器,但受工艺偏差和随机误差影响,集成电路器件存在不匹配性,导致放大器产生失调电压。在实际工作过程中,失调电压会与实际信号叠加,改变放大器输出翻转所需的阈值电压,进而影响信号精度,严重时可能导致误码。
3、为提高信息传输速率,接收端常采用连续时间线性均衡器(continuous timeliner equalization,ctle)来减轻信道非理想特性引入的码间串扰和带宽下降等问题。ctle具有增益可调功能,但增益变化会导致失调电压改变,使得初次校准失效。然而,在多数情况下,系统无法提供重新校准失调电压的时间。
4、在高速通信系统中,ctle通常作为接收端的第一级,系统启动时需对其失调电压进行校准,而在正常工作过程中则无法再次校准。由于ctle输出失调电压随增益变化而改变,调节直流增益会产生新的失调电压,从而降低系统精度。
5、目前,业界主要采用以下方法解决ctle失调电压校准问题:在ctle电流源偏置处加入可编程电流源阵列,通过调整电流改变差分输出端的直流电压,使之相等。首先利用比较器比较差分输出电压大小,然后通过失调电压校准算法计算可编程电流源的调整策略,最终实现失调电压校准。然而,该方法无法根据ctle增益变化实时调整失调电压校准值。
6、本发明提出的用于ctle电路的动态失调电压校准方法,可根据直流增益变化进行实时校正,无需重新校准。
技术实现思路
1、为了缓解或部分缓解上述技术问题,本发明的解决方案如下所述:
2、一种ctle动态失调电压校准电路,包括:模拟开关,串接在ctle的正信号输入端和ctle的负信号输入端之间,当模拟开关的控制端接收到校准电路输出的启用信号后,模拟开关导通;ctle,接收增益控制信号,且ctle的负信号输出端连接至比较器的同相输入端,ctle的正信号输出端连接至比较器的反相输入端,比较器,比较器的输出端连接至校准电路;校准电路,输出电流调整控制码至可编程电流源;增益至电流转换器,接收增益控制信号和第一偏置电流,并输出第二偏置电流至可编程电流源;可编程电流源,可编程电流源的正输出端连接至ctle的正信号输出端,可编程电流源的负输出端连接至ctle的负信号输出端;此外,当增益控制信号指示ctle的增益变大时,增益至电流转换器输出的第二偏置电流也变大;校准电路输出的电流调整控制码使得:在m个时钟周期内,比较器输出的高电平的个数n在包含m/2的设定区间内,其中m为正整数,n为整数。
3、进一步地,所述比较器输出的高电平的个数n在包含m/2的设定区间内,具体为:0.55×m>n>0.45×m。
4、进一步地,所述可编程电流源,包括如下电路结构:
5、nmos管m20的漏极接入第二偏置电流,nmos管m20的源极接入vss,nmos管m20的漏极和nmos管m20的栅极连接;
6、nmos管m20的栅极还连接至nmos管m21的栅极、nmos管m22的栅极、nmos管m23的栅极、nmos管m24的栅极和nmos管m25的栅极;
7、nmos管m21的源极、nmos管m22的源极、nmos管m23的源极、nmos管m24的源极和nmos管m25的源极均接入vss;
8、nmos管m21的漏极、nmos管m22的漏极、nmos管m23的漏极、nmos管m24的漏极和nmos管m25的漏极分别和传输门t1的第一端、传输门t2的第一端、传输门t3的第一端、传输门t4的第一端、传输门t5的第一端连接;
9、传输门t1的第二端、传输门t2的第二端、传输门t3的第二端、传输门t4的第二端、传输门t5的第二端均和第一节点连接;
10、第一节点与nmos管m26的源极和nmos管m27的源极连接;
11、nmos管m26的漏极和nmos管m27的漏极分别引出可编程电流源的正输出端和可编程电流源的负输出端。
12、进一步地,nmos管m26的栅极和nmos管m27的栅极受控于一对反相信号;所述一对反相信号中的一个信号,属于电流调整控制码中的一个控制比特。
13、进一步地,传输门t1、传输门t2、传输门t3、传输门t4和传输门t5受控于电流调整控制码。
14、进一步地,对于nmos管m20、nmos管m21、nmos管m22、nmos管m23、nmos管m24和nmos管m25,它们的沟道宽度比例是:1:1:2:4:8:16。
15、进一步地,所述增益至电流转换器,包括如下电路结构:
16、pmos管m30的源极、pmos管m31的源极、pmos管m32的源极和pmos管m33的源极均接入vdd;
17、pmos管m30的栅极、pmos管m31的栅极、pmos管m32的栅极和pmos管m33的栅极均连接至pmos管m30的漏极;
18、pmos管m30的漏极接入第一偏置电流;
19、pmos管m31的漏极、pmos管m32的漏极和pmos管m33的漏极分别连接传输门t6的第一端、传输门t7的第一端和传输门t8的第一端;
20、传输门t6的第二端、传输门t7的第二端和传输门t8的第二端连接在一起,并输出第二偏置电流;
21、传输门t6、传输门t7和传输门t8受控于增益控制信号。
22、进一步地,所述第一偏置电流,来自ctle动态失调电压校准电路的外部。
23、进一步地,pmos管m30、pmos管m31、pmos管m32和pmos管m33,它们的沟道宽度比例是:1:1:2:4。
24、进一步地,当开始对ctle校准时,向模拟开关发送启用信号,导通模拟开关;当ctle校准结束时,关闭所述启用信号,关闭模拟开关。
25、本发明技术方案,具有如下有益的技术效果之一或多个:
26、(1)本发明可以只通过一次失调电压校准来实现跟随ctle由于增益的变化所带来的失调电压变化,而不需要进行再次校准流程。现有技术为了克服失调电压随增益变化的影响会进行实时校准,即当ctle的增益变化后马上会进行校准,这种方式可能会中断业务,延缓系统进程。而本发明可以在业务开始前进行,当ctle的增益变化后,本发明可以进行自动补偿失调电压以适应当前增益的变化,无需二次校准流程。
27、(2)可以用于通过一次失调电压校准来跟随ctle由于温度的变化所带来的失调电压变化。
28、(3)可以通过内置比较器和软件配置实现自动失调电压校准,无需复杂的外部逻辑电路。
29、此外,本发明还具有的其它有益效果将在具体实施例中提及。
1.一种ctle动态失调电压校准电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
4.根据权利要求3所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
5.根据权利要求4所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
6.根据权利要求5所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
7.根据权利要求6所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
8.根据权利要求7所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
9.根据权利要求8所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
10.根据权利要求9所述的ctle动态失调电压校准电路,其特征在于:
