以静态模拟校准电路实现的钟控数据采样器的动态积分时间调节制造技术

技术编号:31159140 阅读:23 留言:0更新日期:2021-12-04 10:09
在所描述的方法和系统中:由参考分支电路根据经带隙发生器和共模电压输入获得的参考电流,生成工艺/电压/温度(PVT)相关参考电压;由静态模拟校准电路的输出端响应于所述共模电压输入和可调节电流,生成PVT相关输出电压;由所述静态模拟校准电路根据响应于所述PVT相关输出电压与所述PVT相关参考电压之间的比较结果所生成的控制信号,调节所述可调节电流;以及通过将所述控制信号提供给钟控数据采样器而实现以PVT校准后电流对所述钟控数据采样器的设置。器的设置。器的设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以静态模拟校准电路实现的钟控数据采样器的动态积分时间调节
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求申请号为16/378,467,申请日为2019年4月8日,名称为“以静态模拟校准电路对钟控数据采样器进行的动态积分时间调节”,专利技术人为Kiarash Gharibdoust的美国申请的优先权,并将其全部内容援引于此,以供所有目的之用。
[0003]参考文献
[0004]以下在先申请通过引用整体并入本文,以供所有目的之用:
[0005]申请号为15/494,435,申请日为2017年4月21日,公开号为US20170309346A1,专利技术人为Armin Tajalli,名称为“以可调高频增益对采样器进行校准的装置和方法”的美国专利申请,下称【Tajalli I】;
[0006]申请号为15/792,696,申请日为2017年10月24日,专利号为10,200,218,专利技术人为Armin Tajalli,名称为“具有高宽带增益的级联采样器”的美国专利,下称【Tajalli II】。


[0007]本专利技术总体涉及通信系统电路,尤其涉及对相对于给定参考信号电平和时钟瞬时获得输入信号幅度测量值的电路进行的调节和控制。

技术介绍

[0008]在当今数字系统中,数字信息必须得到高效可靠的处理。在这一背景下,须将数字信息理解为含于离散值(即非连续值)内的信息。数字信息不但可由比特和比特集合表示,而且还可由有限集合内的数字表示。
[0009]为了提高总带宽,大多数芯片间或装置间通信系统采用多条线路进行通信。这些线路当中的每一条或每一对均可称为信道或链路,而且多条信道组成电子器件之间的通信总线。在物理电路层级上,芯片间通信系统内的总线通常由芯片与主板之间的封装电导体、印刷电路板(PCB)上的封装电导体、或PCB间线缆和连接器内的封装电导体构成。此外,在高频应用中,还可采用微带或带状PCB迹线。
[0010]常用总线线路信号传输方法包括单端信令法和差分信令法。在需要高速通信的应用中,这些方法还可以在功耗和引脚利用率方面(尤其高速通信中的这些方面)进一步优化。最近提出的向量信令法可在芯片间通信系统的功耗、引脚利用率及噪声稳健性方面实现更加优化的权衡取舍。此类向量信令系统将发送器的数字信息转换为向量码字这一不同表示空间,并且根据传输信道的特性和通信系统的设计约束选择不同的向量码字,以在功耗、引脚利用率及速度之间做出更优的权衡取舍。这一过程在本申请中称为“编码”。编码后的码字以一组信号的形式从发射器发送至一个或多个接收器。接收器将所接收的与码字对应的信号反转为最初的数字信息表示空间。这一过程在本申请中称为“解码”。
[0011]无论采取何种编码方法,均须对接收装置所接收的信号进行间隔采样(或者以其他方式记录其信号值),而且无论传输信道的延迟、干扰及噪声条件如何,该采样间隔均须
使得采样值能够以最佳方式表示最初的发送值。该采样操作可通过钟控比较器或采样器在时域(例如,以采样保持电路在模拟域,或者以钟控锁存器在数字域)和幅域(例如,以比较器或切片器)中独立进行,或者作为组合式时域/幅域采样操作进行。该采样或切片操作的时间由决定了正确采样时间的关联时钟与数据对齐(CDA)定时系统控制。

技术实现思路

[0012]在本申请描述的方法和系统中:由参考分支电路根据经带隙发生器和共模电压输入获得的参考电流,生成工艺/电压/温度(PVT)相关参考电压;由静态模拟校准电路的输出端响应于所述共模电压输入和可调节电流,生成PVT相关输出电压;由所述静态模拟校准电路根据应响应于所述PVT相关输出电压与所述PVT相关参考电压之间的比较结果所生成的控制信号,调节所述可调节电流;以及通过将所述控制信号提供给钟控数据采样器而实现以PVT校准后电流对所述钟控数据采样器的设置。
[0013]本领域已知存在用于进行定时信号幅度测量的电路,一般称为“采样器”。此类采样器为数据通信接收器的一种常见元件,其将模拟采样保持电路或数字锁存器的时间采样功能与数字比较器或切片器的幅度比较功能相结合,一般作为前端模拟信号处理与后端数字数据处理之间的接口。
[0014]目前已存在衍生自模拟信号比较器、钟控数字锁存器及其他混合式模拟/数字电路架构的采样器电路,每种此类架构的变形形式的益处和限制已为人所知。其中的一种架构,尤其钟控动态积分器/采样器架构已确认具有在实现高速操作的同时消耗较小电源电流的能力。该采样器衍生自如【Tajalli I】中所述的经典模拟差分比较器,并以动态方式操作,以先在时钟信号的控制下对内部电路节点进行充电,然后通过比较电路对该节点进行放电,从而在时钟信号跃迁的时刻实现有效输入信号与参考输入信号之间的定时比较。一种钟控动态采样器实施方式见【Tajalli II】一文的描述。
[0015]虽然具有上述高速和低功耗优点,但是此类电路的动态本质可在制造环境中导致漂移和稳定性问题。虽然给定集成电路内的各个MOS晶体管可制造成彼此密切匹配,但是不同晶片之间的绝对操作参数,尤其栅极阈值电压、增益及信道电阻可迥然不同,而且同一晶片内的此类参数可随温度和电源电压的波动而大幅变化。此类波动可导致器件之间的数据检测精度存在差异,并且可导致同一器件的数据检测功能随操作条件的不同而下降。
[0016]本申请所述实施方式用于作为闭环控制系统的一环,对采样器的操作特性进行测量,以减轻上述波动变化的影响。其中,为了最大程度减小对制造后数据检测路径的影响,将独立的静态模拟校准电路用作制造后动态电路操作特性的测量代替电路。
附图说明
[0017]图1所示为钟控动态积分器/采样器电路的一种实施方式。
[0018]图2所示为静态模拟校准电路的一种实施方式,该电路可用作图1所示等动态电路的测量代替电路。
[0019]图3所示为提供待与作为控制信号发生器判定输入的测量值比较的已知参考信号的参考分支电路的一种实施方式。
[0020]图4为根据一种实施方式的一种方法的流程图。
具体实施方式
[0021]为了对经通信系统发送的数据值进行可靠检测,通信接收器须在精心选择的时间点上精确测量接收信号值的幅度,此类时间点一般选择于接收信号跃迁之间稳定时间段的中心或其附近(即每个接收单位间隔(UI)检测一次)。根据单条线路内的信号,或者多条线路内信号(例如,由用于检测向量信令码的多输入比较器或混频器(MIC)提供)的加权线性组合结果,可以推导出接收信号的来源。
[0022]在一些实施方式中,首先以采样保持或跟踪保持电路在选择的时间点上采集接收信号的值,然后以已知电压比较器电路,相对于一个或多个参考值测量结果值。作为替代方案,可先以比较器或“切片器”相对于参考电压测量接收信号的模拟电平,然后由钟控数字锁存器采集数字结果。
[0023]接收信号的最佳测量点一般称为“眼图中心”(参考众所周知的表示信号幅度与时钟间隔关系的“眼图”)。在时间维度上,采样点一般通过设置为在所本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置,其特征在于,包括:参考分支电路,用于根据经带隙发生器和共模电压输入获得的参考电流,生成工艺/电压/温度(PVT)相关参考电压;静态模拟校准电路,用于响应于所述共模电压输入和可调节电流,生成PVT相关输出电压;控制信号发生器,用于将所述PVT相关输出电压与所述PVT相关参考电压进行比较,并以响应的方式生成用于通过所述静态模拟校准电路调节所述可调节电流的控制信号,其中,所述控制信号以PVT校准后电流对钟控数据采样器进行设置。2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制信号发生器用于将所述可调节电流一直调节至所述PVT相关输出电压处于所述PVT相关参考电压的阈值内。3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述参考分支电路为所述静态模拟校准电路内的分支电路的复制电路。4.如权利要求1至3当中任何一项所述的装置,其特征在于,所述静态模拟校准电路和所述参考分支电路中的每一者均包括启用晶体管,其中,所述启用晶体管通过选择性启动来对所述PVT校准后电流进行校准。5.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述启用晶体管响应于温度的变化而选择性启动。6.如权利要求4所述的装置,其特征在于,所述启用晶体管响应于共模输入电压的变化而选择性启动。7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制信号发生器包括用于对所述PVT相关输出电压与所述PVT相关参考电压之间的比较结果进行累计的累加器。8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述控制信号发生器包括用于生成...

【专利技术属性】
技术研发人员:凯拉什
申请(专利权)人:康杜实验室公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1