基于单向再生比较器的预加重电路制造技术

本发明专利技术公开了一种基于单向再生比较器的预加重电路，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管和压控电压源，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管和第九MOS管构成再生比较器，第十MOS管和第十一MOS管为两个辅助开关管，压控电压源作为缓冲级；优点是结构简单，延迟较小，具有较高的精度和稳定性。

Pre emphasis circuit based on unidirectional regenerative comparator

The invention discloses a pre emphasis circuit comparator based on one-way regeneration, including the first MOS tube, second MOS tube, third MOS tube, fourth MOS tube, fifth MOS tube, sixth MOS tube, seventh MOS tube, eighth MOS tube, Ninth MOS tube, Tenth MOS tube, Eleventh MOS tube voltage and voltage control the first source, MOS tube, second MOS tube, third MOS tube, fourth MOS tube, fifth MOS tube, sixth MOS tube, seventh MOS tube, eighth MOS tube and MOS tube, Ninth regeneration comparator, Tenth MOS tube and eleventh MOS tube two auxiliary switch, the voltage controlled voltage source as a buffer; advantages simple structure, less delay, has high precision and good stability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种预加重电路，尤其是涉及一种基于单向再生比较器的预加重电路。
技术介绍
随着半导体工艺特征尺寸不断缩小以及集成电路密度与功能复杂性的提高，寄生效应和功耗问题尤为显著，使得传统电互连技术逐渐进入“电子瓶颈”状态。由于光互连系统具有高速度、高密度和低功耗等优势，有望解决电互连所产生的瓶颈问题。其中，电光调制器、光开关和锗硅光电探测器等光子器件已得到快速发展。硅基电光调制器通过对硅材料折射率的改变实现电光信号调制，是光互连系统与微电子学之间互相集成的一个有效途径。其中，对基于载流子色散效应的硅基电光调制器研究较为广泛，其主要通过载流子的注入或抽取，改变材料中自由载流子的浓度分布，引起等效折射率和吸收系数变化。这种电光调制器的工作方式可分为载流子的积累型、耗尽型和注入型。基于MOS电容的积累型电光调制器能实现高消光比，但工作带宽受限于电容；基于反向偏置PN结的耗尽型电光调制器能达到较高调制速度，但以高驱动电压为代价；基于正向偏置PIN结的注入型电光调制器能实现较高调制效率，但硅材料中少数载流子的扩散运动与复合寿命限制其调制速度。预加重技术能够改善电光调制器本征区内载流子的注入速度与复合寿命，进而提高光学传输特性。数字信号处理技术可将不归零制(NRZ)信号转换成预加重信号，但这一过程中需要通过信号发生器、反相器、脉冲发生器、延迟器、放大器与功率合成器等一系列器件构成有限脉冲响应数字滤波器(FIR)，方法较为复杂，依赖于庞大的数字信号处理仪器；脉冲并行合成电路可将幅度、周期均不同的脉冲信号合成非线性预加重信号，但电路模块较多，延迟较大，难以保证精度与稳定性；低压差分信号(LVDS)电路可通过电流叠加原理合成预加重信号，但需要额外对输入进行编码控制，会增加电路的复杂程度。鉴此、设计一种结构简单，延迟较小，具有较高的精度和稳定性的基于单向再生比较器的预加重电路具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单，延迟较小，具有较高的精度和稳定性的基于单向再生比较器的预加重电路。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于单向再生比较器的预加重电路，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管和压控电压源；所述的压控电压源具有正向输入端、负向输入端、偏置端和输出端；所述的第一MOS管、所述的第二MOS管、所述的第三MOS管和所述的第四MOS管均为P型MOS管，所述的第五MOS管、所述的第六MOS管、所述的第七MOS管、所述的第八MOS管、所述的第九MOS管、所述的第十MOS管和所述的第十一MOS管均为N型MOS管；所述的第一MOS管的源极、所述的第二MOS管的源极源极、所述的第三MOS管的源极和所述的第四MOS管的源极分别与电源的正端连接，所述的第一MOS管的栅极和所述的第二MOS管的栅极连接且其连接端为所述的预加重电路的第一时钟信号输入端，所述的预加重电路的第一时钟信号输入端接入第一时钟信号，所述的第一MOS管的漏极、所述的第三MOS管的漏极、所述的第四MOS管的栅极、所述的第五MOS管的漏极、所述的第六MOS管的栅极、所述的第十MOS管的漏极、所述的第十一MOS管的漏极和所述的压控电压源的正向输入端连接，所述的第二MOS管的漏极、所述的第三MOS管的栅极、所述的第四MOS管的漏极、所述的第五MOS管的栅极和所述的第六MOS管的漏极连接，所述的第五MOS管的源极和所述的第七MOS管的漏极连接，所述的第六MOS管的源极和所述的第八MOS管的漏极连接，所述的第七MOS管的源极、所述的第八MOS管的源极和所述的第九MOS管的漏极连接，所述的第七MOS管的栅极为所述的预加重电路的第一差分信号输入端，所述的第八MOS管的栅极为所述的预加重电路的第二差分信号输入端，所述的第九MOS管的栅极为所述的预加重电路的第二时钟信号输入端，所述的预加重电路的第二时钟信号输入端接入第二时钟信号，所述的第九MOS管的源极为所述的预加重电路的第一偏置控制端，所述的预加重电路的第一偏置控制端接入第一偏置控制电压，所述的第十MOS管的栅极为所述的预加重电路的第四时钟信号输入端，所述的预加重电路的第四时钟信号输入端接入第四时钟信号，所述的第十一MOS管的栅极为所述的预加重电路的第三时钟信号输入端，所述的预加重电路的第三时钟信号输入端接入第四时钟信号，所述的第十MOS管的源极为所述的预加重电路的第二偏置控制端，所述的预加重电路的第二偏置控制端接入第二偏置控制电压，所述的第十一MOS管的源极与电源的负端连接；所述的压控电压源的负向输入端和偏置端均接地，所述的压控电源的输出端为所述的预加重电路的输出端。与现有技术相比，本专利技术的优点在于通过第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管这十一个MOS管和和一个压控电压源构成预加重电路，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管和第九MOS管构成再生比较器，第十MOS管和第十一MOS管为两个辅助开关管，用于提高第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管和第九MOS管构成的再生比较器的放电能力，压控电压源作为缓冲级，防止预加重电路信号输出被负载所干扰，并提高带负载能力；本专利技术预加重电路结构简单，延迟较小，通过采用TSMC0.18μmCMOS工艺模型，利用Spectre仿真器，结合硅基电光调制器的等效负载小信号模型，对本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路进行仿真分析，结果表明该预加重电路具有较高的精度和稳定性。附图说明图1为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路的电路图；图2为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路的第一时钟信号、第二时钟信号、第三时钟信号和第四时钟信号的工作波形图；图3为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路接负载的电路图；图4为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路的A节点的电压波形图；图5为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路驱动负载时，负载输出端的电压波形图；图6为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路在短脉冲占空比相同，输出波形边沿时间与时钟周期关系图；图7为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路在短脉冲宽度相同，输出波形边沿时间与时钟周期关系图；图8为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路在时钟周期相同，输出波形边沿时间与短脉冲宽度关系图；图9为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路在反向短脉冲高电位一定时，正向短脉冲高电位对边沿时间与功耗影响图；图10为本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路在正向短脉冲高电位一定时，反向短脉冲高电位对边沿时间与功耗影响图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术的基于单向再生比较器的预加重电路作进一步详细描述。实施例：如图1所示，一种基于单向再生比较器的预加重电路，包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单向再生比较器的预加重电路，其特征在于包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管和压控电压源；所述的压控电压源具有正向输入端、负向输入端、偏置端和输出端；所述的第一MOS管、所述的第二MOS管、所述的第三MOS管和所述的第四MOS管均为P型MOS管，所述的第五MOS管、所述的第六MOS管、所述的第七MOS管、所述的第八MOS管、所述的第九MOS管、所述的第十MOS管和所述的第十一MOS管均为N型MOS管；所述的第一MOS管的源极、所述的第二MOS管的源极源极、所述的第三MOS管的源极和所述的第四MOS管的源极分别与电源的正端连接，所述的第一MOS管的栅极和所述的第二MOS管的栅极连接且其连接端为所述的预加重电路的第一时钟信号输入端，所述的预加重电路的第一时钟信号输入端接入第一时钟信号，所述的第一MOS管的漏极、所述的第三MOS管的漏极、所述的第四MOS管的栅极、所述的第五MOS管的漏极、所述的第六MOS管的栅极、所述的第十MOS管的漏极、所述的第十一MOS管的漏极和所述的压控电压源的正向输入端连接，所述的第二MOS管的漏极、所述的第三MOS管的栅极、所述的第四MOS管的漏极、所述的第五MOS管的栅极和所述的第六MOS管的漏极连接，所述的第五MOS管的源极和所述的第七MOS管的漏极连接，所述的第六MOS管的源极和所述的第八MOS管的漏极连接，所述的第七MOS管的源极、所述的第八MOS管的源极和所述的第九MOS管的漏极连接，所述的第七MOS管的栅极为所述的预加重电路的第一差分信号输入端，所述的第八MOS管的栅极为所述的预加重电路的第二差分信号输入端，所述的第九MOS管的栅极为所述的预加重电路的第二时钟信号输入端，所述的预加重电路的第二时钟信号输入端接入第二时钟信号，所述的第九MOS管的源极为所述的预加重电路的第一偏置控制端，所述的预加重电路的第一偏置控制端接入第一偏置控制电压，所述的第十MOS管的栅极为所述的预加重电路的第四时钟信号输入端，所述的预加重电路的第四时钟信号输入端接入第四时钟信号，所述的第十一MOS管的栅极为所述的预加重电路的第三时钟信号输入端，所述的预加重电路的第三时钟信号输入端接入第四时钟信号，所述的第十MOS管的源级为所述的预加重电路的第二偏置控制端，所述的预加重电路的第二偏置控制端接入第二偏置控制电压，所述的第十一MOS管的源极与电源的负端连接；所述的压控电压源的负向输入端和偏置端均接地，所述的压控电源的输出端为所述的预加重电路的输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种基于单向再生比较器的预加重电路，其特征在于包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管和压控电压源；所述的压控电压源具有正向输入端、负向输入端、偏置端和输出端；所述的第一MOS管、所述的第二MOS管、所述的第三MOS管和所述的第四MOS管均为P型MOS管，所述的第五MOS管、所述的第六MOS管、所述的第七MOS管、所述的第八MOS管、所述的第九MOS管、所述的第十MOS管和所述的第十一MOS管均为N型MOS管；所述的第一MOS管的源极、所述的第二MOS管的源极源极、所述的第三MOS管的源极和所述的第四MOS管的源极分别与电源的正端连接，所述的第一MOS管的栅极和所述的第二MOS管的栅极连接且其连接端为所述的预加重电路的第一时钟信号输入端，所述的预加重电路的第一时钟信号输入端接入第一时钟信号，所述的第一MOS管的漏极、所述的第三MOS管的漏极、所述的第四MOS管的栅极、所述的第五MOS管的漏极、所述的第六MOS管的栅极、所述的第十MOS管的漏极、所述的第十一MOS管的漏极和所述的压控电压源的正向输入端连接，所述的第二MOS管的漏极、所述的第三MOS管的栅极、所述的第四MOS...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟伟，张亚伟，李文辉，汪鹏君，杨建义，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33