一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，包括：差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)、低通環(huán)節(jié)、開關(guān)管M7、M8以及尾電流源I3；開關(guān)管M7、M8的源極相連，漏極與差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)連接，形成低頻負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)；低通環(huán)節(jié)包括依次串聯(lián)連接在OUTN和OUTP之間的電阻R5、電容C1、電容C2和電阻R6；電阻R5和電容C1的連接端與開關(guān)管M7的柵極連接；電阻R6和電容C2的連接端與開關(guān)管M8的柵極連接；使得OUTN和OUTP的輸出經(jīng)過該低通環(huán)節(jié)后，其中的直流部分反饋至開關(guān)管M7、M8的柵極；尾電流源I3設(shè)置在開關(guān)管M7、M8的源極與地之間，開關(guān)管M7、M8始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，使其的漏極對差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)形成一偏置電流。
【專利說明】
一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)字信號電路，尤其涉及一種高速數(shù)字信號電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速數(shù)字信號電路廣泛應(yīng)用于光通信的高速集成電路設(shè)計(jì)，如TIA，LA，LDD等。它 的原理是利用差分負(fù)反饋，來拓展電路帶寬。雖然現(xiàn)有技術(shù)方案可以有效的處理小信號，但 是無法處理大信號。因?yàn)楫?dāng)輸入為大信號時(shí)，會使電路工作在切換狀態(tài)，尾電流源的電流要 么完全流經(jīng)其中兩個(gè)開關(guān)管，要么就完全的流另外兩個(gè)開關(guān)管。使得其中兩個(gè)開關(guān)管從有 電流狀態(tài)(飽和態(tài))進(jìn)入無電流狀態(tài)(接近關(guān)斷），由于其跨導(dǎo)gm在接近關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，會變得 非常小，因此開關(guān)速度將大大降低，從而使得輸出信號眼圖邊緣速度急劇變慢，劣化眼圖質(zhì) 量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題是提供一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字 信號電路，保證大信號輸入下，輸出信號眼圖質(zhì)量良好。
[0004] 為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字 信號電路，包括:差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)、低通環(huán)節(jié)、開關(guān)管M7、M8以及尾電流源13;
[0005] 所述開關(guān)管M7、M8的源極相連，漏極與所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)連接，形成低頻負(fù)反饋 網(wǎng)絡(luò)；
[0006] 所述低通環(huán)節(jié)包括依次串聯(lián)連接在0UTN和0UTP之間的電阻R5、電容C1、電容C2和 電阻R6;所述電阻R5和電容C1的連接端與所述開關(guān)管M7的柵極連接;所述電阻R6和電容C2 的連接端與所述開關(guān)管M8的柵極連接;使得所述0UTN和0UTP的輸出經(jīng)過該低通環(huán)節(jié)后，其 中的直流部分反饋至所述開關(guān)管M7、M8的柵極；
[0007] 所述尾電流源13設(shè)置在所述開關(guān)管M7、M8的源極與地之間，所述開關(guān)管M7、M8始終 處于導(dǎo)通狀態(tài)，使其的漏極對所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)形成一偏置電流。
[0008] 在一較佳實(shí)施例中：所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)包括對稱設(shè)置的開關(guān)管Ml、M2,其柵極分 別與INN、INP連接，源極相互連接且通過電流源II接地;所述開關(guān)管Ml的漏極與開關(guān)管M7的 漏極連接，開關(guān)管M2的漏極與開關(guān)管M8的漏極連接。
[0009] 在一較佳實(shí)施例中：所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)還包括對稱設(shè)置的開關(guān)管M5、M6;所述開 關(guān)管M5的漏極與M6的漏極連接并與VDD連接;所述開關(guān)管M5的源極與Ml的漏極連接，開關(guān)管 M6的源極與M2的漏極連接。
[0010]在一較佳實(shí)施例中：所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)還包括對稱設(shè)置的開關(guān)管M3、M4;其源極 相互連接并通過尾電流源12接地;開關(guān)管M3的柵極與Ml的漏極連接，開關(guān)管M4的柵極與M2 的漏極連接;開關(guān)管M3的漏極與0UTP連接，開關(guān)管M4的漏極與0UTN連接。
[0011]在一較佳實(shí)施例中：還包括串聯(lián)連接的電阻R1、R3，以及串聯(lián)連接的電阻R2、R4;其 中電阻RI、R3串聯(lián)連接在VDD與0UTP之間；電阻R2、R4串聯(lián)連接在VDD與0UTN之間；所述電阻 RI、R3的連接端與所述開關(guān)管M5的柵極連接，電阻R2、R4的連接端與所述開關(guān)管M6的柵極連 接。
[0012] 在一較佳實(shí)施例中：所述開關(guān)管為三極管或M0S管。
[0013] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案具備以下的有益效果：
[0014] 1.本發(fā)明提供的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，由于尾電流源 13作為固定的尾電流源，因此，在大信號輸入時(shí)，開關(guān)管M5或M6不會進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài)，因?yàn)樗?br>們有個(gè)固定的最小偏置電流約為 因此M5或M6的gm會保持一個(gè)最小值，從而保證信號的 ，. 邊緣速度，優(yōu)化了輸出信號眼圖質(zhì)量。
[0015] 2.本發(fā)明提供的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，增加了直流失 調(diào)補(bǔ)償功能，0UTN與0UTP通過低通環(huán)節(jié)，其直流成分被反饋至M7與M8的柵極，M7，M8通過漏 極與主電路相連，形成了低頻負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，其低頻截止頻率由該環(huán)路的增益帶寬積來決定。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018] 參考圖1，一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，包括:差分負(fù)反饋網(wǎng) 絡(luò)、低通環(huán)節(jié)、開關(guān)管M7、M8以及尾電流源13;
[0019]所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)包括對稱設(shè)置的開關(guān)管Ml、M2，其柵極分別與INN、INP連接， 源極相互連接且通過電流源11接地;所述開關(guān)管Ml的漏極與開關(guān)管M7的漏極連接，開關(guān)管 M2的漏極與開關(guān)管M8的漏極連接。以及
[0020] 對稱設(shè)置的開關(guān)管M3、M4;其源極相互連接并通過尾電流源12接地;開關(guān)管M3的柵 極與Ml的漏極連接，開關(guān)管M4的柵極與M2的漏極連接;開關(guān)管M3的漏極與0UTP連接，開關(guān)管 M4的漏極與0UTN連接。
[0021] 另外，還包括對稱設(shè)置的開關(guān)管M5、M6;所述開關(guān)管M5的漏極與M6的漏極連接并與 VDD連接;所述開關(guān)管M5的源極與Ml的漏極連接，開關(guān)管M6的源極與M2的漏極連接。
[0022] 還包括串聯(lián)連接的電阻Rl、R3，以及串聯(lián)連接的電阻R2、R4;其中電阻RI、R3串聯(lián)連 接在VDD與0UTP之間；電阻R2、R4串聯(lián)連接在VDD與0UTN之間；所述電阻RI、R3的連接端與所 述開關(guān)管M5的柵極連接，電阻R2、R4的連接端與所述開關(guān)管M6的柵極連接。
[0023]所述開關(guān)管M7、M8的源極相連，漏極與所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)連接，形成低頻負(fù)反饋 網(wǎng)絡(luò)；
[0024] 所述低通環(huán)節(jié)包括依次串聯(lián)連接在0UTN和0UTP之間的電阻R5、電容C1、電容C2和 電阻R6;所述電阻R5和電容C1的連接端與所述開關(guān)管M7的柵極連接;所述電阻R6和電容C2 的連接端與所述開關(guān)管M8的柵極連接;使得所述0UTN和0UTP的輸出經(jīng)過該低通環(huán)節(jié)后，其 中的直流部分反饋至所述開關(guān)管M7、M8的柵極；
[0025] 所述尾電流源13設(shè)置在所述開關(guān)管M7、M8的源極與地之間，所述開關(guān)管M7、M8始終 處于導(dǎo)通狀態(tài)，使其的漏極對所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)形成一偏置電流。
[0026] 1.本發(fā)明提供的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，由于尾電流源 13作為固定的尾電流源，因此，在大信號輸入時(shí)，開關(guān)管M5或M6不會進(jìn)入亞閾值狀態(tài)，因?yàn)?它們有個(gè)固定的最小偏置電流約為
因此M5或M6的gm會保持一個(gè)最小值，從而保證信號 的邊緣速度，優(yōu)化了輸出信號眼圖質(zhì)量。
[0027] 2.本發(fā)明提供的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，增加了直流失 調(diào)補(bǔ)償功能，0UTN與0UTP通過低通環(huán)節(jié)，其直流成分被反饋至M7與M8的柵極，M7，M8通過漏 極與主電路相連，形成了低頻負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，其低頻截止頻率由該環(huán)路的增益帶寬積來決定。 [0028]本實(shí)施例中，所述開關(guān)管為三極管或M0S管。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，其特征在于包括:差分負(fù)反饋網(wǎng) 絡(luò)、低通環(huán)節(jié)、開關(guān)管M7、M8以及尾電流源13; 所述開關(guān)管M7、M8的源極相連，漏極與所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)連接，形成低頻負(fù)反饋網(wǎng) 絡(luò)； 所述低通環(huán)節(jié)包括依次串聯(lián)連接在OUTN和OUTP之間的電阻R5、電容C1、電容C2和電阻 R6;所述電阻R5和電容C1的連接端與所述開關(guān)管M7的柵極連接;所述電阻R6和電容C2的連 接端與所述開關(guān)管M8的柵極連接;使得所述OUTN和OUTP的輸出經(jīng)過該低通環(huán)節(jié)后，其中的 直流部分反饋至所述開關(guān)管M7、M8的柵極； 所述尾電流源13設(shè)置在所述開關(guān)管M7、M8的源極與地之間，所述開關(guān)管M7、M8始終處于 導(dǎo)通狀態(tài)，使其的漏極對所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)形成一偏置電流。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，其特征在 于:所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)包括對稱設(shè)置的開關(guān)管Ml、M2，其柵極分別與INN、INP連接，源極相 互連接且通過電流源II接地;所述開關(guān)管Ml的漏極與開關(guān)管M7的漏極連接，開關(guān)管M2的漏 極與開關(guān)管M8的漏極連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，其特征在 于:所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)還包括對稱設(shè)置的開關(guān)管M5、M6;所述開關(guān)管M5的漏極與M6的漏極 連接并與VDD連接;所述開關(guān)管M5的源極與Ml的漏極連接，開關(guān)管M6的源極與M2的漏極連 接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，其特征在 于:所述差分負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)還包括對稱設(shè)置的開關(guān)管M3、M4;其源極相互連接并通過尾電流源 12接地;開關(guān)管M3的柵極與Ml的漏極連接，開關(guān)管M4的柵極與M2的漏極連接;開關(guān)管M3的漏 極與OUTP連接，開關(guān)管M4的漏極與OUTN連接。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電路，其特征在 于:還包括串聯(lián)連接的電阻Rl、R3，以及串聯(lián)連接的電阻R2、R4;其中電阻RI、R3串聯(lián)連接在 VDD與OUTP之間；電阻R2、R4串聯(lián)連接在VDD與OUTN之間；所述電阻RI、R3的連接端與所述開 關(guān)管M5的柵極連接，電阻R2、R4的連接端與所述開關(guān)管M6的柵極連接。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種優(yōu)化了大信號處理能力的高速數(shù)字信號電 路，其特征在于:所述開關(guān)管為三極管或M0S管。
【文檔編號】H04B10/50GK106027155SQ201610268303
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】陳偉, 潘劍華
【申請人】廈門優(yōu)迅高速芯片有限公司