[發明專利]一種自適應均衡電路及方法

有效

• 申請號: 200710179346.2
• 申請日: 2007-12-12
• 公開（公告）號: CN101459632A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 林武
• 申請（專利權）人: 林武
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L25/03;H03H21/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉長威

技術領域

本發明涉及一種均衡器，具體地說，涉及一種自適應均衡電路及 方法。

背景技術

當通過線纜或者PCB走線進行高速串行數據傳輸時，因為數據傳 送的信道特征與低通濾波器相似，所以，當信號通過信道傳輸時，信 號的不同頻率成分就會有不同程度的能量衰減和相位失真。這樣，接 收端接接收到的信號將會被破壞，這就是眾所周知的碼間干擾(ISI)。 均衡器被用來消除或減小碼間干擾(ISI)的影響。從而保證了數據 傳輸的可靠性。

自適應均衡器的頻率響應特征與線纜對信號的頻率響應特征相 反，它可以補償高速串行信號在線纜等其他信道傳輸時產生的頻率相 關的能量衰減。信道加上自適應均衡器后，對頻率總的響應在我們所 感興趣的帶寬內是一樣的。所以自適應均衡器可以將接收到的數據重 新恢復。自適應均衡器可以分為連續時間自適應均衡器和離散時間自 適應均衡器。工作頻率為高頻(Gbps以上)時，連續時間自適應均衡 器較離散時間自適應均衡器有更大的優勢。

到目前為止，已經有很多關于連續時間的自適應均衡器(以下簡 稱自適應均衡器)的研究成果。J.N.Babanezhad在″A?3.3-V?Analog Adaptive?Line-Equalizer?for?Fast?Ethernet?Data?Connection，″IEEE?CICC， pp.343-346，1998中，G.P.Hartman等在″Continuous-Time Adaptive-Analog?Coaxial?Cable?Equalizer?in?0.5.mu.m?CMOS，″IEEE ISCAS，pp.97-100，1999中，描述了一種傳統的自適應均衡器，其實現 的方法如圖1。如圖1中，接收到的信號首先通過一個均衡濾波器101， 這個均衡濾波器具有兩個信號通道：單位增益通道102和高頻增益提 高通道103。通道102和103的輸出通過加法器104相加作為均衡濾波器 101的輸出。均衡濾波器101的輸出作為調整比較器107的輸入。調整 比較器107的最大擺幅被限定在一個預先確定的值內。為了確定均衡 濾波器101的高頻增益提高通道103的增益，一個高頻增益調節環路被 用來調節通道103的高頻增益，這個高頻增益調節環路描述如下：均 衡濾波器101輸出的一個支路通過高通濾波器105，高通濾波器105的 輸出作為整流器106的輸入。調整比較器107的輸出通過高通濾波器 108，高通濾波器108的輸出作為整流器109的輸入，整流器106和109 的輸出作為誤差放大器110的輸入。這樣，調整比較器107的輸入和輸 出信號經過高通濾波和整流，其高頻部分的能量被分別抽取出來。之 后，調整比較器107的輸入和輸出信號高頻部分能量的差異經過誤差 放大器110放大輸出，110的輸出經過電容C的積分，電容C上的電壓 作為高頻增益提高通道103的增益調節信號，這個調節信號確定了高 頻增益提高通道103的增益。當調整比較器107的輸入和輸出信號的斜 率相等時，積分電容C上的電壓維持在一個穩定的數值上，高頻增益 提高通道103的增益確定，整個高頻增益調節環路工作在穩定狀態。

圖1中的高頻增益提高通道103補償了信道的高頻衰減。所以，在 理想情況下，最終得到的信號在其整個頻譜上的損耗都是相等的。但 是，這個結論是建立在單位增益通道102的增益為1的基礎上的。在實 際的電路中，單位增益通道102往往要在工作帶寬和保持增益為1之間 進行折衷。所以單位增益通道1往往會偏離假設的理想值1，從而使高 頻增益的自適應調節精度降低。

為了解決這個問題，Choi，Jong-Sang(Seoul，KR)在美國專利 6819166“Continuous-time，low-frequency-gain/high-frequency-boosting joint?adaptation?equalizer?and?method”中，提出了一種較新的自適應調 節方法，其方法如圖2。新方法在傳統的自適應均衡器基礎上，增加 了低頻增益調節環路。低頻增益調節環路的工作原理和高頻增益調節 環路類似。