相關申請案交叉申請
本申請要求于2015年1月23日遞交的、發(fā)明名稱為“一種用于減輕交流耦合鏈路上基線漂移的方法和裝置”的第14/603,605號美國專利申請案的在先申請優(yōu)先權,該在先申請的內(nèi)容以引入的方式并入本文。
本技術涉及電子電路領域,尤其涉及用于減輕與交流耦合數(shù)據(jù)通信鏈路,例如高速串行鏈路,相關的基線漂移的電路和方法。
背景技術:
交流耦合數(shù)據(jù)通信鏈路在諸如需要一種為發(fā)送和接收電路容納不同直流偏置或共模電壓的能力的應用中是有用的。實現(xiàn)交流耦合鏈路的常見方法是沿著發(fā)送和接收電路之間的傳輸線路徑設置串聯(lián)的交流耦合電容器,也稱為直流阻塞電容器,以用作高通濾波器。
然而,這種交流耦合數(shù)據(jù)鏈路可能容易受到直流或基線漂移現(xiàn)象的影響。例如,當交流耦合鏈路上傳輸數(shù)量明顯不平衡的二進制“1”和“0”時,交流耦合電容器的接收器側可能出現(xiàn)電壓下降。這類信號包括被交流耦合電容器阻擋的較大低頻或直流分量。電壓下降可能隨時間進行累積,并影響接收信號的垂直邊緣余量,并因此影響鏈路余量。
例如,gangasani等人2014年在《ieee固態(tài)電路雜志》上發(fā)表的論文“具有32nm的soicmos技術中片上交流耦合和低延時cdr的32gb/s背板收發(fā)器”描述了片上交流耦合電容器的使用,以消除與在板交流耦合電容器相關的阻抗不連續(xù)性和信號質(zhì)量下降。然而,這種片上電容器的小尺寸被認為是基線漂移的潛在源,其中長時間的“1”或“0”可在交流耦合電容器之后使接收信號的低頻分量發(fā)生瞬態(tài)偏移,這會降低接收器的靈敏度。
在文獻中已經(jīng)提出了用于減輕直流漂移的各種解決方案。例如,上述提及的gangasani等人的論文中描述了諸如“判決反饋恢復”和“被動前饋恢復”等若干解決方案。然而,這些和其他解決方案可能需要較大的電阻或電容濾波器部件、相對高的電路復雜性以及性能限制和權衡等。
因此,需要一種用于減輕交流耦合鏈路上直流漂移的電路裝置,該裝置不受現(xiàn)有技術的一個或多個限制。
提供該背景信息以揭示申請人相信的信息與本技術具有可能的相關性。不必承認也不應認為任何前述信息構成針對本技術的現(xiàn)有技術。
技術實現(xiàn)要素:
本技術的目的是提供一種用于減輕與交流耦合鏈路相關的基線漂移的裝置和方法。根據(jù)本技術的一個方面,提供了一種電子電路裝置,包括:第一對同步開關、第二對同步開關,以及耦合在所述兩對開關之間的采樣電容器電路。所述第一對開關用于交替打開和閉合,以響應第一時鐘信號變化,而所述第二對開關用于交替打開和閉合,以響應第二時鐘信號變化??梢越沟谝粚ν介_關與第二對同步開關同時閉合。所述采樣電容器電路用于在所述第一對開關閉合后耦合在信號輸入端和參考節(jié)點之間。此外,所述采樣電容器電路用于在所述第二對開關閉合后耦合在偏置電壓的源極和信號輸出端之間。
根據(jù)本技術的另一方面,提供了一種電子電路裝置,包括輸入節(jié)點、輸出節(jié)點、采樣電路和電平轉(zhuǎn)換輸出電路。所述裝置可以連接到交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線,并且可以用于減輕與所述交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線相關的基線漂移。所述輸入節(jié)點和所述輸出節(jié)點將所述裝置與所述交流耦合傳輸線的高通濾波器并行耦合,使得所述輸入節(jié)點耦合到所述高通濾波器的信號輸入側,所述輸出節(jié)點耦合到所述高通濾波器的信號輸出側。所述采樣電路用于對所述輸入節(jié)點上的輸入電壓進行采樣。所述電平轉(zhuǎn)換輸出電路用于從所述采樣電路接收采樣輸入電壓,并且在所述輸出節(jié)點上生成并傳遞輸出電壓,例如,以通用的前饋方式,使得所述輸出電壓對應于所述輸入電壓的電平轉(zhuǎn)換版本。
根據(jù)本技術的再一方面,提供了一種用于促進跨越交流耦合數(shù)據(jù)鏈路的高通濾波器的信號耦合的方法。所述方法可以用于,例如,減輕與交流耦合數(shù)據(jù)鏈路相關的基線漂移。所述交流耦合數(shù)據(jù)鏈路包括將所述交流耦合鏈路的接收器部分與所述交流耦合鏈路的發(fā)送器部分分離的高通濾波器。所述方法包括:采用第一電路部分對所述發(fā)送器部分的輸入電壓進行采樣。所述方法還包括:采用操作性地耦合到所述第一電路部分的第二電路部分,傳遞所述接收器部分的輸出電壓,使得所述輸出電壓對應于所述輸入電壓的電平轉(zhuǎn)換版本。
根據(jù)本技術的再一方面,提供了一種用于通過交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線操作性地耦合到附加電路的集成電路裝置。所述集成電路包括具有輸入節(jié)點、輸出節(jié)點、采樣電路和電平轉(zhuǎn)換輸出電路的電路。在各種實施例中,所述電路可以稱為基線漂移減輕電路。所述輸入節(jié)點和所述輸出節(jié)點將所述裝置與所述交流耦合傳輸線的高通濾波器并行耦合,使得所述輸入節(jié)點耦合到所述高通濾波器的信號輸入側,所述輸出節(jié)點耦合到所述高通濾波器的信號輸出側。所述采樣電路用于對所述輸入節(jié)點上的輸入電壓進行采樣。所述電平轉(zhuǎn)換輸出電路用于從所述采樣電路接收采樣輸入電壓,并且在所述輸出節(jié)點上生成并傳遞輸出電壓,使得所述輸出電壓對應于所述輸入電壓的電平轉(zhuǎn)換版本。
附圖說明
進一步地,通過閱讀以下結合附圖所作的詳細描述將容易了解本技術的特征和優(yōu)勢,附圖中:
圖1示出了本發(fā)明實施例提供的一種電子電路裝置;
圖2示出了本發(fā)明其他實施例提供的一種電子電路裝置;
圖3a示出了本發(fā)明實施例提供的一種電子電路裝置的工作的各個方面;
圖3b示出了本發(fā)明實施例提供的一種電子電路裝置的工作的各個方面;
圖3c示出了本發(fā)明實施例提供的一種電子電路裝置的工作的各個方面;
圖4示出了本發(fā)明其它實施例提供的一種用于促進跨越交流耦合數(shù)據(jù)鏈路的高通濾波器的信號耦合的方法,例如,用于減輕與交流耦合數(shù)據(jù)鏈路相關的基線漂移;
圖5示出了一種描述本發(fā)明示例實施例性能的頻率響應曲線;
圖6a示出了描述本發(fā)明示例實施例性能的眼圖;
圖6b示出了描述本發(fā)明示例實施例性能的眼圖;
圖7示出了本發(fā)明實施例提供的一種包括電路的差分對傳輸線;
圖8示出了本發(fā)明實施例提供的一種包括電子電路的集成電路。
需要注意的是,在所有附圖中,相同的特征由相同的標號識別。
具體實施方式
定義
如此處使用,術語“開關”是指可從功能角度控制交替完成或斷開電子電路的電子部件。合適的開關可以包括諸如基于晶體管開關的固態(tài)開關,例如,由通過施加合適柵極電壓而切換的fet晶體管所實現(xiàn)的開關。本領域技術人員容易理解的是微機電系統(tǒng)(micro-electro-mechanicalsystem,簡稱mems)開關等。雖然此處示意圖為了方便可以用傳統(tǒng)機械符號表示開關,但是這不應被理解為限制開關在使用中的類型或功能細節(jié)。此外,“打開開關”和“閉合開關”的概念可以分別表示基本上導電和基本上非導電操作的概念,而不是必須表示物理打開和閉合。實際上,在典型實現(xiàn)中,期望在合適頻率范圍,例如兆赫茲范圍中工作的開關是固態(tài)開關。
如此處使用,術語“大約”是指與標稱值相差+/–10%的變化。需要理解的是,這種變化總是包括在此處提供的給定值中,無論是否具體提及。
除非另有定義,否則此處所使用的所有技術和科學術語的含義與本技術所屬領域的普通技術人員通常理解的相同。
本技術提供了一種可用于各種應用的電路和相關方法,例如,采用電平轉(zhuǎn)換前饋電路減輕與串行數(shù)據(jù)傳輸鏈路等交流耦合數(shù)據(jù)鏈路相關的基線漂移。交流耦合鏈路包含將鏈路的信號輸入側與信號輸出側分離的高通濾波器,例如交流耦合電容器。電路與高通濾波器并行工作,并且以對應的方式對信號輸入側進行采樣或以其它方式進行監(jiān)控,并對信號輸出側進行操控。
交流耦合數(shù)據(jù)鏈路可以用于在芯片、模塊、背板等之間高速地傳遞串行數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)鏈路可以,例如在25gb/秒到32gb/秒的范圍內(nèi)工作,并且可以用于集成各種電子設備的部件,包括但不限于無線收發(fā)器和高速通信設備等。
圖1示意性地示出了本發(fā)明實施例提供的一種電路120。交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線100,可以是作為差分對而工作的兩個傳輸線部件中的一個,由交流耦合電容器105連接到數(shù)據(jù)接收器110。交流耦合電容器105是高通濾波器的一個示例,盡管可以設想使用其它類型的濾波器。電路120與交流耦合電容器105并聯(lián)耦合,使得輸入節(jié)點125耦合到交流耦合電容器105的信號輸入側,輸出節(jié)點130耦合到交流耦合電容器105的信號輸出側。如圖所示,信號輸出側與信號輸入側相對,進一步地,在接收器110的同一側。
電路120包括采樣電路135,用于對輸入節(jié)點125上的輸入信號進行采樣或以其他方式進行監(jiān)控或感應。電路120還包括電平轉(zhuǎn)換輸出電路140,耦合到采樣電路,用于從采樣電路接收采樣輸入電壓,并且在輸出節(jié)點上生成并傳遞輸出信號,其中,輸出信號對應于輸入信號的電平轉(zhuǎn)換版本。在各種實施例中,輸入信號和輸出信號可以是電壓,電平轉(zhuǎn)換可以對應于:通過將輸出電壓與預定電壓進行串聯(lián),將預定電壓添加到輸出電壓。在一些實施例中,采樣電路135和電平轉(zhuǎn)換輸出電路140通常共享一個或多個部件。例如,采樣電容器或其它電荷存儲設備可以是采樣電路和電平轉(zhuǎn)換輸出電路的一部分,以便將電荷從一個電路傳送到另一個電路,從而使用采樣輸入電壓來調(diào)整輸出電壓。
在一些實施例中,電平轉(zhuǎn)換輸出電路從采樣電路接收所采樣的輸入電壓可以包括:例如,通過開關的臨時閉合,將采樣電容器或其他電荷存儲設備的兩個端子耦合到電平轉(zhuǎn)換輸出電路的一部分上。因此,由采樣電容器或其他電荷存儲設備保持的采樣輸入電壓經(jīng)由所述兩個端子提供給電平轉(zhuǎn)換輸出電路。例如,采樣電容器的第一端子可以耦合到偏置電壓的源極,第二端子可以耦合到電平轉(zhuǎn)換輸出電路的輸出端,從而使得電平轉(zhuǎn)換輸出電路接收采樣輸入電壓,作為在偏置電壓的源極和電平轉(zhuǎn)換輸出電路的輸出端之間引入的串聯(lián)電壓。
本發(fā)明的各種實施例包括包含偏置電壓的源極的開關電容器電路。當電路耦合到信號輸出側時,偏置電壓可切換地與開關電容器電路的采樣電容器串聯(lián)耦合。此外,當對信號輸入側進行采樣時,偏置電壓與電路解耦。這使得在保持信號輸入側基本不受影響的同時,可以在信號輸出側調(diào)整偏置電壓。隨后,可將偏置電壓設置為,例如,與接收器110的最優(yōu)性能相對應的電平。
在各種實施例中,例如經(jīng)由采樣電路或開關電容器電路對數(shù)據(jù)傳輸線上的輸入信號進行采樣,將輸入信號的電平轉(zhuǎn)換版本傳遞到電路輸出端。特別地,該信號可以通過電平轉(zhuǎn)換到傳輸線接收器前端的共模。這種與交流耦合電容器并聯(lián)的采樣和電平轉(zhuǎn)換信號的傳遞可以有助于減輕基線漂移。
相反,可以認為與交流耦合電容器并聯(lián)且無電平轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)前饋電阻器可能在接收器處導致不可接受和/或不可控的共模電壓。在多種實現(xiàn)中,可能不建議在沒有在電容器的另一側上獨立地設置共模電壓的電路的情況下跨越交流耦合電容器設置這類電阻器。
圖2示意性地示出了本發(fā)明一些實施例提供的一種電路。電路包括第一對同步開關225,用于交替打開和閉合,以響應第一時鐘信號變化230,以及第二對同步開關235,用于交替打開和閉合,以響應第二時鐘信號變化240。第一時鐘信號變化和第二時鐘信號變化可以,例如,由不同的非重疊時鐘通過從公共時鐘或其他周期信號得到的信號或者通過其他合適設備或方法生成。電路和/或時鐘信號源可以被配置使得禁止第一對同步開關與第二對同步開關同時閉合。例如,兩對開關的配置可以是:兩對開關均打開,或其中一對開關閉合,另一對開關打開,而不是兩對開關均閉合。兩對開關的同步是指一對開關中各開關基本上在相同時間打開和閉合。需要注意的是,可能不需要完全同步來實現(xiàn)所有情況下的適當功能。例如,在一些實施例中,該對開關中每個開關可以在不同時間打開和閉合,只要第一對開關中兩個開關都在第二對開關中任意一個開關閉合之前打開。
在各種實施例中,開關可以用于交替打開和閉合,以響應如下時鐘信號變化。開關可以包括三個電端子,包括控制端子和兩個操作端子,并且可以用于:在第一信號狀態(tài)呈現(xiàn)給控制端子時打開,在第二信號狀態(tài)呈現(xiàn)給控制端子時閉合。打開的開關對應于操作端子之間的較低電導率,而閉合的開關對應于操作端子之間的較高電導率。示例開關為fet,柵極對應于控制端子,源極和漏極對應于操作端子??梢蕴峁┓Q為時鐘的振蕩電路,該振蕩電路生成周期性變化時鐘信號,也就是說,在至少兩種狀態(tài)之間交替的電信號。時鐘信號可以直接地或通過中間電路操作性地耦合到開關控制端子,使得呈現(xiàn)給開關控制端子的信號隨著時鐘信號而變化。當控制端子上的信號在第一信號狀態(tài)和第二信號狀態(tài)之間交替變化時,開關相應地打開和閉合。對于一對開關,可以通過將兩個開關的輸入端子耦合到相同的時鐘信號來進行同步,使得該對開關中的兩個開關均同時打開和閉合。
在各種實施例中,使用一對同步開關使得通過將諸如電容器的兩個端子等電路部分的端子交替地耦合到兩個其他電路,將該電路部分在這些電路之間共享,例如,采用周期性的方式。兩個電路之間的電路部分可以攜帶信息,例如,以存儲在電容器中電荷的形式。此外,由于電路部分的兩個端子均耦合到開關,所以除了電路部分攜帶的信息之外,兩個電路基本上可以彼此隔離。這樣,包括諸如電容器等信息存儲部件的電路部分可以用于接收和存儲來自第一電路的信息,從第一電路完全解耦,并耦合到第二電路,從而將存儲信息傳遞到第二電路。
現(xiàn)請繼續(xù)參考圖2,電路還包括采樣電容器電路250,用于:在第一對開關225閉合后耦合在信號輸入端255和參考節(jié)點260之間。采樣電容器電路250進一步用于:在第二對開關235閉合后耦合在偏置電壓的源極265和信號輸出端270之間。
在各種實施例中,諸如采樣電容器電路等電路可以用于按以下方式耦合在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間。電路包括第一端子和第二端子,其中,第一端子電連接到第一開關的第一操作端子,第二端子電連接到第二開關的第一操作端子。進一步地,第一開關的第二操作端子電連接到第一節(jié)點,第二開關的第二操作端子電連接到第二節(jié)點。這樣,在第一開關和第二開關均閉合后,在第一節(jié)點和電路的第一端子之間以及在電路的第二端子和第二節(jié)點之間建立串聯(lián)電連接。這可能潛在地導致電流經(jīng)由電路在第一節(jié)點和第二節(jié)點之間流動。因此,認為電路通過電方式位于第一節(jié)點和第二節(jié)點之間。電路可以用于通過操作在合適的端子上連接到電路的不同兩對開關耦合在不同的兩對節(jié)點之間。
如圖所示,該電路可以,在工作中,與交流耦合電容器205并行耦合,交流耦合電容器205也連接在信號輸入端255和信號輸出端270之間。交流耦合電容器205可以與交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線相關。該電路還可以通過電路的信號輸出端270耦合到接收器210。
由此,在第一對開關225閉合后,采樣電容器電路的第一側臨時耦合到信號輸入端255,采樣電容器的第二側臨時耦合到參考節(jié)點260。根據(jù)傳輸線,參考節(jié)點260可以對應于交流地或傳輸線端接電阻器對的中心抽頭等。因此,在一些實施例中,采樣電容器電路可以用于對輸入電壓進行采樣,作為信號輸入與交流地或差分傳輸線端接電阻器對的中心抽頭之間的電壓差。電荷可以在第一對開關225的閉合期間流入采樣電容器電路250。隨后,在第一對開關225打開以及第二對開關235閉合后,采樣電容器的第一側臨時耦合到連接到接收器210的信號輸出端270,采樣電容器的第二側臨時耦合到偏置電壓的源極265。電荷可以在第二對開關235閉合期間從采樣電容器250流動。此外,相對于此時的接地,信號輸出端270上呈現(xiàn)的電壓基本上對應于跨越采樣電容器250而向偏置電壓的源極265呈現(xiàn)的電壓所添加的電壓。
在一些實施例中,本領域技術人員容易理解的是,圖2中所示的電路提供的電荷遷移在某些方面與開關電容器電阻器相當。然而,與傳統(tǒng)開關電容器電阻器相比,輸出電壓的偏移大小為偏置電壓的源極265提供的量。這可以通過在電容器的兩個端子處而不是僅在一個端子處提供開關來實現(xiàn)。電壓的偏移量通常是直流電壓或緩慢變化電壓,因此,被交流耦合電容器205阻擋。進一步地,由于開關的工作,例如,通過非重疊時鐘,偏置電壓的源極265從信號輸入端255分開。
在各種實施例中,用于驅(qū)動開關的一個或多個參考時鐘相對于時鐘頻率是可編程的。在一些實施例中,參考時鐘頻率設置為在大約1mhz和10mhz之間的值。進一步地,交流耦合電容器的尺寸可以為大約1pf,或者為例如大約0.5pf和大約2pf之間的另一個值。進一步地,采樣電容器的尺寸可以比交流耦合電容器的尺寸小得多,例如,在大約5ff和10ff之間。至于片上交流耦合電容器,可以使電容盡可能的大,從而結合當前技術提供大約1pf的實際上限,盡管該值不旨在限制本技術。采樣電容器和潛在地此處所述的整個基線漂移減輕電路或至少這兩者中的重要部分也可以在芯片上實現(xiàn)。
在一些實施例中,當作為開關電容器電阻器時,開關電容器電路的等效電阻為r=v/i=1/(cs*f),其中,cs為采樣電容器的電容,f為時鐘驅(qū)動開關的頻率。在進一步的實施例中,可以選擇值cs和f,使得等效電阻r是大于大約10mω。也就是說,1/(cs*f)>10mω。例如,當cs=10ff,時鐘頻率f可以設置為10mhz。也可以實現(xiàn)cs和f的其他組合。在一些實施例中,期望為cs使用較小的值。然而,在其他實施例中,可以與更低時鐘頻率一起使用cs的更大值。
在各種實施例中,偏置電壓可以被配置為將傳輸線接收器看到的共模電壓設置為期望的量。例如,可以設置偏置電壓,從而在接收器處呈現(xiàn)最優(yōu)偏置電壓。在一個實施例中,該最優(yōu)偏置電壓為大約0.7伏特。然而,需要理解的是,合適的偏置電壓可以是與接收器相關的。由接收器看到的期望共模電壓可以取決于使用中的接收器的設計,并且可以被選擇,以便影響接收器在期望區(qū)域中例如遠離飽和區(qū)域而工作,在具有足夠的增益和噪聲抑制特性以及期望共模抑制特性的線性響應區(qū)域中工作等。
此外,需要注意的是,在各種實施例中,偏置電壓電平有效地從交流耦合傳輸線的輸入側解耦,使得例如可以獨立于偏置電壓電平建立傳輸線上提供信號的發(fā)送器的共模電壓。
圖3a至圖3c示出了本發(fā)明實施例提供的一種電路的工作。非重疊時鐘信號330和340分別驅(qū)動第一對開關325和第二對開關335。在本示例中,開關是電平觸發(fā)的且閉合的,以響應相應時鐘信號的“高”電平。如圖所示,非零保護時間間隔382可以將第一時鐘信號的下降沿與第二時鐘信號的后續(xù)上升沿分離,類似地,非零保護時間間隔384可以將第二時鐘信號的下降沿與第一時鐘信號的后續(xù)上升沿分離。圖3a示出了在第一時間t(1)386,第一對開關325的閉合與第二對開關335的打開同時進行。圖3b示出了在屬于保護時間間隔的第二時間t(2)388,第一對開關325和第二對開關335均打開。圖3c示出了在第三時間t(3)390,第一對開關325的打開與第二對開關335的閉合同時進行。
或者,第一和第二對開關可由不同類型的時鐘信號驅(qū)動,例如,適用于以期望的方式驅(qū)動兩對開關的單個時鐘信號。例如,可以實現(xiàn)單個三角時鐘信號,使得僅在時鐘信號電平上升到高于上閾值電平時第一對開關才閉合,僅在時鐘信號電平下降到低于獨立于上閾值電平的下閾值電平時第二對開關才閉合。又例如,邊沿觸發(fā)時鐘可以用于在時鐘上升沿時觸發(fā)第一對開關的閉合達到設定時間,在時鐘下降沿時觸發(fā)第二對開關的閉合達到設定時間,其中,設定時間小于時鐘脈沖寬度。
在各種實施例中,如上所述,非重疊時鐘是提供保護時間間隔的,例如,間隔382和384,在此期間,在第一和第二對同步開關在第一和第二對同步開關中的一對開關打開后、在第一和第二對同步開關中的另一對開關閉合之前保持打開。
在一些實施例中,當?shù)谝粚﹂_關和第二對開關分別用于交替打開和閉合,以響應第一和第二時鐘信號變化時,第一和第二時鐘信號變化可以協(xié)同用于提供保護時間間隔,例如,如本文別處所述,通過將第一和第二時鐘信號配置為非重疊時鐘信號。在一些實施例中,例如,通過從公共主時鐘信號得到兩個時鐘信號,可以協(xié)同地配置兩個時鐘信號,使得兩個時鐘信號在基本上相同的時鐘頻率上工作,且相對于彼此處于基本固定的相位偏移。在一些實施例中,通過不同于公共主時鐘信號得到兩個時鐘信號中每一個時鐘信號,可以將兩個時鐘信號協(xié)同地配置為非重疊時鐘信號。
圖4示出了本發(fā)明實施例提供的一種用于促進跨越交流耦合數(shù)據(jù)鏈路的高通濾波器的信號耦合的方法,例如,用于減輕與交流耦合數(shù)據(jù)鏈路相關的基線漂移。交流耦合數(shù)據(jù)鏈路包括將交流耦合鏈路的接收器部分與交流耦合鏈路的發(fā)送器部分分離的高通濾波器。該方法包括:使用第一電路部分,對發(fā)送器部分的輸入信號進行監(jiān)控或采樣(410)。采樣可以包括,例如,可切換地將采樣電容器耦合到交流耦合鏈路的發(fā)送器部分,從而從交流耦合鏈路收集并儲存電荷。該方法包括:采用操作性地耦合到第一電路部分的第二電路部分,傳遞接收器部分的輸出信號,其中,輸出信號對應于輸入信號的電平轉(zhuǎn)換版本(420)。傳遞輸出信號可以包括,例如,可切換地將采樣電容器的一側耦合到交流耦合鏈路的接收器部分的同時,將采樣電容器的另一側耦合到參考電壓電平,以便提供電平轉(zhuǎn)換。在各種實施例中,輸入信號和輸出信號可以分別為輸入電壓和輸出電壓。在一些實施例中,輸出電壓至少部分地通過將電荷傳送至采樣電容器以及從采樣電容器傳送電荷而與輸入電壓相關。采樣電容器的可切換地耦合到如上所述的其他電路部分可以包括:形成與一個或多個開關,例如cmos開關的臨時閉合相對應的臨時耦合。這類開關可以由合適的時鐘信號來驅(qū)動,以便在時鐘信號變化時再次打開開關,從而提供臨時閉合,這可以由于持續(xù)時鐘信號變化而周期性地重復。
現(xiàn)將結合具體示例描述該技術。需要理解的是,以下示例旨在描述該技術的實施例,并不旨在以任何方式限制本技術。
圖5示出了本發(fā)明示例實施例提供的一種采用電平轉(zhuǎn)換開關電容器電路的頻率響應曲線500。頻率響應曲線500與替代電路而不是電平轉(zhuǎn)換開關電容器電路的頻率響應曲線510進行比較,該替代電路包括1mω的電阻。在本示例中使用的電平轉(zhuǎn)換電容器電路是例如在圖2中描述的,且還由以下參數(shù)進行指定。開關頻率為10mhz,采樣電容為10ff,交流耦合電容為700ff,偏置電壓為0.7v。如上所述,頻率響應曲線510切斷低于大約250khz的頻率,而頻率響應曲線500經(jīng)過了顯著低于該截止處的頻率,并有可能降低到直流。
圖6a示出了本發(fā)明示例實施例提供的一對描述性能的眼圖。使用偽隨機二進制數(shù)列(pseudorandombinarysequence,簡稱prbs)31和4微秒仿真時間,提供了25gb/s的傳輸線信號。因此,眼圖中數(shù)據(jù)位數(shù)量可以是大約4微秒/單位間隔,其中,25gb/s的單位間隔為40微微秒。底部眼圖620示出了當采用具有10mhz時鐘的電平轉(zhuǎn)換開關電容器電路時的系統(tǒng)性能。頂部眼圖610示出了替代電路而不是電平轉(zhuǎn)換開關電容器電路的系統(tǒng)性能,該替代電路包括1mω的電阻器。輸入擺幅為150mv。如圖所示,頂部眼圖610示出了大約9.35mv的垂直噪聲,而底部眼圖620示出了大約2.04mv的垂直噪聲。在本示例中使用的電平轉(zhuǎn)換電容器電路是例如在圖2中描述的,且還由以下參數(shù)進行指定。開關頻率為10mhz,采樣電容為10ff,交流耦合電容為700ff,偏置電壓為0.7v。
圖6b示出了本發(fā)明示例實施例提供的一對描述性能的眼圖。使用偽隨機二進制數(shù)列(pseudorandombinarysequence,簡稱prbs)31和8微秒仿真時間,提供了2.5gb/s的傳輸線信號。底部眼圖640示出了當采用具有10mhz時鐘的電平轉(zhuǎn)換開關電容器電路時的系統(tǒng)性能。頂部眼圖630示出了替代電路而不是電平轉(zhuǎn)換開關電容器電路的系統(tǒng)性能,該替代電路包括1mω的電阻器。輸入擺幅為150mv。如圖所示,頂部眼圖630示出了大約40mv的垂直噪聲,而底部眼圖640示出了大約9.3mv的垂直噪聲。在本示例中使用的電平轉(zhuǎn)換電容器電路是例如在圖2中描述的,且還由以下參數(shù)進行指定。開關頻率為10mhz,采樣電容為10ff,交流耦合電容為700ff,偏置電壓為0.7v。
圖7示出了本發(fā)明實施例提供的一種包括減輕基線漂移的差分對傳輸線。本領域的技術人員容易理解的是,發(fā)送器700發(fā)送數(shù)據(jù)信號作為差分對,也就是說,經(jīng)由在兩個信號線705和710上傳送的互補信號。信號線705和710經(jīng)由交流耦合電容器707和712分別交流耦合到差分接收器720。一對傳輸線終端電阻器725和727例如為50ω的電阻器。
如上所述,第一基線漂移減輕電路740跨越第一交流耦合電容器707進行耦合,第二基線漂移減輕電路770跨越第二交流耦合電容器712進行耦合?;€漂移減輕電路740和770連接到位于兩個終端電阻器725和727的耦合點或中心抽頭的共同參考節(jié)點728?;€漂移減輕電路740和770還連接到偏置電壓的公共源極730。
圖8示出了本發(fā)明實施例提供的一種包括用于減輕基線漂移的電子電路的集成電路810。可以在單個微芯片封裝或潛在地以預封裝形式提供集成電路810,作為包括多個集成電路的半導體管芯或晶片。集成電路操作性地耦合到此處作為差分傳輸線而示出的傳輸線815,該傳輸線可以在遠端耦合到發(fā)送器電路805,所述發(fā)送器電路805與所述傳輸線可能處于同一個印刷電路板800上,也可能出于所述印刷電路板800外。集成電路810包括一個或多個片上交流耦合電容器820和825,用于減輕基線漂移的一個或多個電路830和835跨越該片上交流耦合電容器820和825相連。這類電路如此處本文別處所述。盡管示出了用于減輕基線漂移的兩個交流耦合電容器和電路,但在一些實施例中,如果使用了單端傳輸線,則可以僅包括單個交流耦合電容器和電路,用于減輕基線漂移。集成電路可以包括各種其他功能,包括信號接收、處理,以及如本領域的技術人員容易理解的各種其它操作??梢栽诩呻娐穬?nèi)部或集成電路外部生成用于控制電路中包含的、用于減輕基線漂移的同步開關對的時鐘信號。還可以提供集成電路的離散部件版本。例如,在一個替代實施例中,可以在芯片外提供交流耦合電容器820和825。
需要說明的是,可以采用各種方式調(diào)整此處所述的電路。例如,采樣電容器電路可以包括單個電容器或多個電容器的網(wǎng)絡。又例如,可以串聯(lián)多個采樣電容器電路,以時鐘驅(qū)動開關將每個采樣電容器耦合到下一個采樣電容器,以便經(jīng)由一系列步驟將電荷從輸入端傳遞到輸出端。再例如,分離的開關,例如,連接在采樣電容器的公共側的兩個開關,可以集成到單刀雙擲開關,該單刀雙擲開關可以用于在切換事件之間引入保護時間。
盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的特定特征和實施例描述了本發(fā)明,但是明顯在不脫離本發(fā)明的情況下可以制定本發(fā)明的各種修改和組合。因此,說明書和附圖僅僅被視為由所附權利要求書界定的本技術的說明,并且預期涵蓋落于本發(fā)明的范圍內(nèi)的任何和所有修改、變體、組合或等效物。