專利名稱：信號調整接收器電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信，尤其涉及用于自動地調整在這種通信中所包含的電路，以補償從發(fā)射器電路傳輸?shù)浇邮掌麟娐返臄?shù)據(jù)信號中的損耗的方法和裝置。
背景技術：
不同的信號傳輸介質往往有著不同的信號傳輸特性。例如，電纜與印刷電路板背板有著不同的傳輸特性。此外，任何給定類型的傳輸介質的每一個實例可具有在該類型傳輸介質的典型范圍內的些微不同的特性。介質的傳輸特性還有可能隨著時間變化或由于環(huán)境或運行因素變化而發(fā)生改變。
在這些特性中，能夠負面地影響傳輸介質的性能的特性是衰減和相移(phase shift)。通常衰減和相移的量值是依賴于頻率的。典型地，衰減和相移趨向于隨著頻率增加而增大。在此，為方便起見，衰減、相移，以及其它形式的信號退降(signal degradation)有時被總稱為“損耗”。
為使數(shù)字數(shù)據(jù)信號令人滿意地傳輸，尤其是在高數(shù)據(jù)率或高頻時，就有必要補償被傳輸信號中的損耗。此外，由于這樣的損耗時刻都發(fā)生變化，所以希望這樣的補償至少部分自動化或者是自適應的。均衡是經(jīng)常用于這種補償?shù)囊粋€術語。術語預加重(pre-emphasis)也有時用于在發(fā)射器執(zhí)行的補償或均衡，也就是說，預計將會發(fā)生的損耗并且在傳輸信號之前，對損耗的補償也會通過修改這個信號而實現(xiàn)。當使用術語預加重時，均衡就會被用作在接收器處執(zhí)行的補償?shù)男g語。
可編程電路，諸如可編程邏輯器件(“PLD”)電路能夠用于支持自適應均衡。例如，在發(fā)送或接收需要自適應均衡的信號時所涉及的組件中，PLD或PLD電路可以作為其中的一個組件，或者這樣的電路可以被用來控制傳送和/或接收這樣的信號的電路的某些方面。因為可編程性幫助提供不同參數(shù)和/或程序用于處理可能遇到的不同傳輸損耗特性，所以這樣的可編程電路(例如，PLD電路)在本發(fā)明的實施中尤其有用。

發(fā)明內容
公開的發(fā)明是一項用于調整從通信路徑接收到的數(shù)字信號的技術。通信路徑可能會衰減數(shù)字信號中的一些頻率分量，并且接收器能夠包括補償該衰減的電路。
接收器包括調整數(shù)字信號的至少一些頻率成分(frequencycontent)的均衡電路，將信號振幅轉化為標準化信號振幅和將信號邊緣斜率轉化為標準化邊緣斜率的信號標準化電路，和控制電路。這里所用到的術語“斜率”一般是指在“高”和“低”信號振幅區(qū)域間的上升率或下降率。上升和下降可以是線性的或非線性的?？刂齐娐纺軌蚩刂凭鈮K中的頻率成分調整和/或控制信號標準化電路中的標準化信號振幅或標準化邊緣斜率。
帶有均衡電路和信號標準化電路的接收器配置提供了靈活性。信號標準化電路中的信號標準化參數(shù)能夠被改變，以容許接收器運行在不同的模式和與不同的器件相接。通過提供可調整的信號標準化參數(shù)，信號標準化電路還能夠調整頻率成分，這非常類似于均衡電路。因此接收器還具有在均衡電路與信號標準化電路之間分配頻率調整操作的靈活性。
控制塊可以包括具有轉角頻率(comer frequency)的高通濾波器和低通濾波器。在一個實施例中，低通濾波器的轉角頻率能夠定義一個邊界頻率，低于這個邊界頻率的頻率被特性化為“低頻”，高通濾波器的轉角頻率能夠定義一個邊界頻率，高于這個邊界頻率的頻率被特性化為“高頻”。
在本發(fā)明的一個方面，信號標準化電路能夠提供標準化信號振幅和標準化邊緣斜率，二者是獨立可控的。信號振幅可以作為一個特定范圍的較低頻率成分的代表。在一個實施例中，控制電路能夠控制信號標準化電路中的標準化信號振幅，從而控制低頻成分調整。此外，控制電路可以不控制均衡電路中對于低頻的頻率調整。以這種方式，接收到的信號中的低頻成分的受控調整可以在信號標準化塊中執(zhí)行而不在均衡塊中執(zhí)行。
在本發(fā)明的一個方面，控制電路可以根據(jù)均衡電路的輸出來控制信號標準化電路。例如，信號振幅能夠作為一個特定范圍的較低頻率成分的代表。通過提供一個標準化信號振幅，信號標準化電路因此能夠調整信號標準化電路輸出處的低頻成分。在一個實施例中，控制電路能夠控制信號標準化電路中的標準化信號振幅，使得信號標準化電路輸出處的低頻成分基本等于均衡電路輸出處的低頻成分。
在本發(fā)明的一個方面，控制電路能夠根據(jù)信號標準化電路的輸出來控制均衡電路。例如，邊緣斜率能夠作為一個特定范圍的較高頻率成分的典型代表。信號標準化塊通過把信號邊緣斜率轉化為標準化邊緣斜率，來在信號標準化塊的輸出處提供一個特定的高頻成分。在一個實施例中，控制電路能夠控制均衡電路，以使得均衡電路輸出處的高頻成分基本等于信號標準化電路輸出處的高頻成分。
依照所公開技術的一個方面，控制電路能夠根據(jù)均衡電路的輸出與信號標準化電路的輸出的比較來控制均衡電路和信號標準化電路。
在一個實施例中，使用低通濾波器，控制電路能夠測量均衡電路輸出處的低頻成分和信號標準化電路輸出處的低頻成分?？刂齐娐纺軌蚩刂菩盘枠藴驶娐分械臉藴驶盘栒穹?，從而使得這兩個低頻成分基本相等。如這里前面所描述的，能夠根據(jù)控制電路中的低通濾波器的轉角頻率來定義低頻成分。
在本發(fā)明的一個方面，使用高通濾波器，控制電路能夠測量均衡電路輸出處的高頻成分和信號均衡電路輸出處的高頻成分?？刂齐娐纺軌蚩刂凭怆娐分械念l率調整，以使得這些高頻成分基本相等。如這里前面所描述的，能夠根據(jù)控制電路中高通濾波器的轉角頻率來定義高頻成分。
在本發(fā)明的一個方面，控制電路中的低通濾波器和高通濾波器的轉角頻率是可預先確定的或可調整的。在一個實施例中，根據(jù)信號標準化電路中的標準化信號振幅和根據(jù)標準化信號振幅所代表的頻率，能夠調整低通濾波器的轉角頻率。在一個實施例中，根據(jù)信號標準化電路中的標準化邊緣斜率和根據(jù)標準化邊緣斜率所代表的頻率，能夠調整高通濾波器的轉角頻率。
在一個實施例中，低通濾波器和高通濾波器可以是由串聯(lián)連接的可調電阻和可調電容構成的?？烧{電阻可以是電阻和開關的并聯(lián)、串聯(lián)和/或其它排列方式，而可調電容可以是電容和開關的并聯(lián)、串聯(lián)和/或其它排列方式。開關能夠被可編程邏輯器件控制，以調整濾波器中的電阻和電容，進而調整濾波器的轉角頻率。
本發(fā)明的進一步的特征，它的特性和各種優(yōu)點在附圖和以下的詳細描述中將會更明顯。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個方面的示例性通信系統(tǒng)的框圖；圖2為一個數(shù)字信號中示例性的分量信號圖；圖3為示例性的衰減和增益曲線的圖；圖4為圖1的信號標準化塊的一個實施例的電路圖；圖5為圖4的信號標準化電路中的級的一個實施例的電路圖；圖6為圖1的接收器中一個示例性的控制布置的框圖；圖7為一個示例性低通濾波器的電路圖；圖8為一個示例性高通濾波器電路圖；和圖9為一個包括可編程邏輯器件的接收器的一個實施例的框圖。
具體實施例方式所公開的技術為一種用于調整接收器處的傳輸信號的發(fā)明。現(xiàn)在參照圖1，所示系統(tǒng)100用于在發(fā)射器102和接收器104之間傳遞信號。發(fā)射器102和接收器104之間的通信路徑106可以包括一個或更多個通信介質(如導線、空氣、光纖)和/或一個或更多個通信設備(如路由器、網(wǎng)絡集線器、交換機)。在沿著通信路徑106的各點處，通信路徑可以包括數(shù)字或模擬信號。此處使用的“數(shù)字信號”是指通過使用“高”和“低”信號振幅區(qū)域和兩個振幅區(qū)域之間的邊緣過渡來表征信息的信號。雖然通信路徑106在路徑上的各點處可以包括數(shù)字或模擬信號，但是所公開技術的接收器104接收到的是數(shù)字信號。
圖2示出了一個數(shù)字信號202，該數(shù)字信號具有高低振幅水平以及在兩個振幅水平間的邊緣過渡。根據(jù)傅立葉變換，本領域的技術人員認識到數(shù)字信號202可以包括具有不同頻率和振幅的幾個分量信號204。在數(shù)字信號中邊緣過渡206的斜率可以指示高頻成分。此處所使用的術語“斜率”一般是指“高”和“低”信號振幅區(qū)域之間的上升率或下降率。上升和下降可以是線性的和非線性的。與具有較小斜率的邊緣過渡相比，具有較大斜率的邊緣過渡206能夠表示較多成分的高頻分量。數(shù)字信號的振幅水平208可以指示低頻成分，使得與較小振幅水平相比，較大振幅水平能夠指示較多成分的低頻分量。在一個實施例中，分類為“高頻”或“低頻”的頻率范圍可以是基于一個邊界頻率，高頻包括高于邊界頻率的那些頻率，低頻包括低于邊界頻率的那些頻率。在另一個實施例中，可以有超過一個的邊界頻率。例如，在一個實施例中，高頻可能包括高于第一邊界頻率的頻率，低頻可能包括低于第二邊界頻率的頻率。一個或多個邊界頻率可以是常量或可調節(jié)的。邊界頻率將在此結合圖7進行更詳細的說明。
現(xiàn)在參照圖3并繼續(xù)參照圖1，示出了衰減和增益的示例性圖。衰減在本文中是指信號能量的減小，其由于通信系統(tǒng)中的各種現(xiàn)象或影響通信系統(tǒng)的各種現(xiàn)象，或由于濾波器或由于其它電路，或其它的原因而發(fā)生。另一方面，增益是指信號能量的增加。通信系統(tǒng)中的信號可能在通信路徑106(圖1)中經(jīng)歷衰減。本領域的技術人員會認識到，與具有較低頻率的分量信號相比，具有較高頻率的分量信號(如，圖2中的204)通常經(jīng)歷較大的衰減，如在圖3中示例性的衰減曲線302說明的。由于信號中的較高頻率分量被衰減，所以信號的邊緣過渡(例如圖2中的206)的斜率減小，這會不必要地影響到電路同步和/或其它的電路操作。
接收器中的均衡塊108(圖1)的目的在于提供增益來補償可能存在于通信路徑106中的衰減。因為通信路徑106的衰減效應可能會隨著時間變化，因此均衡塊108可能需要進行調整以適應這些變化。圖3中的增益曲線圖304示出了均衡塊108可以提供的示例性的增益曲線?？刂茐K112(圖1)可以判定哪個增益曲線最好地補償在通信路徑106中的衰減。對于這一點，后面將結合圖6進行說明。圖3是示例性的，而并不把衰減曲線和增益曲線的數(shù)字、形狀和/或量值限制在本發(fā)明的范圍內。
再次參照圖1并根據(jù)公開的發(fā)明的一個方面，圖示的接收器104包括一個均衡塊108，一個信號標準化塊110和一個控制塊112。具有均衡塊108和信號標準化塊110的接收器提供了靈活性。信號標準化塊110中的信號標準化參數(shù)可以被修改，以容許接收器104工作在不同的模式和數(shù)據(jù)率，并且和不同的設備相接。通過提供可調整的信號標準化參數(shù)，信號標準化塊110還能夠調整頻率成分，這非常類似于均衡塊108。所以接收器104能夠靈活地在均衡塊108和信號標準化塊110間分配頻率調整操作。
一般而言，均衡塊108可以提供增益和/或衰減，并能夠特定地調整高頻成分118和/或一般地調整頻率成分120。均衡塊能夠可選地單獨提供低頻成分調整(沒有示出)。根據(jù)一個或更多個邊界頻率，頻率能夠被特性化為“高頻”或“低頻”，這將結合圖6進行更詳細的說明。在一個實施例中，根據(jù)一個增益曲線(例如圖3中304)，均衡塊108能夠調整從通信路徑106接收到的數(shù)字信號的頻率成分，以提供結果的后均衡(post-equalization)信號。本領域的技術人員能夠認識到在均衡塊108中可以使用各種現(xiàn)存的調整頻率成分的技術。均衡塊108能夠被控制塊112控制，這將結合圖6在后面加以說明。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，后均衡信號被傳遞到信號標準化塊110，塊110能夠把后均衡信號中的振幅和/或邊緣斜率分別地轉化為標準化的振幅和/或標準化邊緣斜率。在一個實施例中，基于行業(yè)標準、政府規(guī)定和/或其它要求，信號標準化塊110能夠提供標準化信號振幅114和/或標準化邊緣斜率116。一般，因為接收器104和發(fā)射器102被設計為一起工作，所以接收器104能夠知道發(fā)射器102所用的信號振幅(如圖2中208)和邊緣過渡的斜率(如圖2中206)。所以，接收器104中的信號標準化塊110能夠提供與發(fā)射器102用于提供數(shù)字傳輸信號的標準化信號振幅和/或標準化邊緣斜率相同的標準化信號振幅114和/或標準化邊緣斜率116。
在一個實施例中，基于特定應用的運行要求，信號標準化塊110能夠提供標準化信號振幅114和標準化邊緣斜率116。例如，由接收器104接收到的數(shù)字信號可能會由有不同電壓要求的多個設備使用。例如，一個設備可能要求600mV的標準化信號振幅，另一個設備可能要求1200mV的標準化信號振幅。根據(jù)哪個設備會與接收器104相互作用，控制電路112能夠相應地改變標準化信號振幅114。在另一個例子中，發(fā)射器102與接收器104可能會有使用不同傳輸頻率的不同工作模式。如果發(fā)射器102和接收器104之間傳遞的數(shù)字信號有1兆比特/秒的信號頻率，那么1納秒的標準化邊緣斜率可能是恰當?shù)摹５?，如果這個數(shù)字信號有10千兆比特/秒的信號頻率，那么1納秒的標準化邊緣斜率就可能太低，并且控制電路112就需要增大標準化邊緣斜率116。因此，在一些實施例中，信號標準化塊110中的標準化信號振幅114和/或標準化邊緣斜率116是可調整的和能夠被控制塊112控制。
圖4示出了圖1的信號標準化塊的一個電路實施例。圖示的信號標準化電路400包括至少兩級402，404。第一級402有連接INP1406和INN1 408，用于接收后均衡信號。如果該后均衡信號是一個差分信號，那么INP1和INN1連接406、408都被用來接收后均衡信號。如果該后均衡信號是一個單端信號，那么INP1連接406被用于接收后均衡信號，而INN1連接408可以連接到一個參考電壓上，或者反之亦然。為了便于說明，假設后均衡信號是一個差分信號，可能具有“高”值和“低”值。當后均衡信號是“高”的時候，INP1信號406要比INN1信號408大，當后均衡信號是“低”的時候，INP1信號406要比INN1信號408小。
INP1連接406被連接到INP1場效應晶體管(FET)410的柵極，而INN1連接408被連接到一個INN1 FET412的柵極。在此可以假設，當差分信號是“高”的時候，INP1 FET410將會導通(ON)，INN1 FET412將會斷開(OFF)，而當差分信號是“低”的時候，INP1FET410將會斷開，INN1 FET412將會導通。INP1 FET的源節(jié)點和INN1FET的源節(jié)點彼此相連接414，并且二者都連接到可變電流源416的一個節(jié)點?？勺冸娏髟吹牧硗庖粋€節(jié)點連接到一個低參考電壓418。INP1FET410的漏節(jié)點連接到INP1可變電阻器420的一個節(jié)點，而INP1可變電阻器420的另一個節(jié)點連接到一個高參考電壓422。同樣的，INN1 FET412的漏節(jié)點連接到INN1可變電阻器424的一個節(jié)點，INN1可變電阻器424的另一個節(jié)點連接到高參考電壓422上。
INP1 FET410的漏節(jié)點在此被稱作OUTP1 426，而INN1FET412的漏節(jié)點在此被稱作OUTN1 428。OUTP1 426和OUTN1 428之間的電壓差是一個差分信號，該信號是第一級402的輸出。這個輸出差分信號可以定義為(OUTP1-OUTN1)或(OUTN1-OUTP1)。為了便于說明，從這點假設第一級的輸出被定義為(OUTP1-OUTN1)。此外，OUTP1 426被連接到第二級404中INP2 FET 430的柵節(jié)點，而OUTN1 428被連接到第二級404中INN2 FET 432的柵節(jié)點。
參照第一級402，當后均衡信號有一個“高”值的時候，INP1FET 410導通，而INN1 FET 412斷開。當INN1 FET 412斷開時，OUTN1428有著與高參考電壓VH422相同的電壓。當INP1 FET 410導通并且INN1 FET 412斷開時，可變電流源416產(chǎn)生的電流I流經(jīng)INP1 FET 410和INP1可變電阻器RINP1420。所以，OUTP1 426處的電壓為(VH-I*RINP1)。因此，當后均衡信號有一個“高”值的時候，第一級的輸出為(OUTP1-OUTN1)＝(VH-I*RINP1)-VH＝-I*RINP1。當后均衡信號有一個“低”值的時候，INP1 FET 410斷開并且INN1 FET 412導通。當INP1 FET 410斷開時，OUTP1 426有著和高參考電壓VH422相同的電壓。當INN1 FET 412導通并且INP1 FET 410斷開時，可變電流源416產(chǎn)生的電流I流經(jīng)INN1 FET 412和INN1可變電阻器RINN1424。所以OUTN1 428處的電壓為(VH-I*RINN1)。因此，當后均衡信號有一個“低”值的時候，第一級的輸出為(OUTP1-OUTN1)＝VH-(VH-I*RINN1)＝+I*RINN1。通過這個運算，可以看出隨著后均衡信號在“高”和“低”值之間變化，第一級402的輸出將會在-I*RINP1和+I*RINN1之間變化，這是標準化信號振幅。所以，在圖4圖示說明的實施例中，通過改變可變電流源416產(chǎn)生的電流I的量值和/或改變可變電阻器420、424的電阻RINP1和RINN1，信號標準化電路400能夠調整標準化信號振幅(圖1中114)。
輸出節(jié)點OUTP1和OUTN1 426，428連接到第二級404中FET 430、432的柵節(jié)點。因為這些FET 430、432的柵節(jié)點有柵電容，所以第一級402中的可變電阻器420、424和第二級404中的柵電容一起組成了具有RC時間常量的RC電流。RC電路引起節(jié)點OUTP1和OUTN1 426，428處的電壓基于RC時間常量指數(shù)地上升和下降，因此定義了輸出信號(OUTP1-OUTN1)中的標準化邊緣斜率。RC時間常量能夠通過改變電阻RINP1和RINN1420、424來調整。這個調整改變了OUTP1 426和OUTN1 428中的邊緣過渡斜率，并且，由此引起的結果是，在輸出信號(OUTP1-OUTN1)中的邊緣過渡斜率也被調整了。所以，在圖4圖示說明的實施例中，通過調整可變電阻器420，424的電阻RINP1和RINN1，信號標準化電路400能夠提供一個特定的標準化邊緣斜率(圖1中116)。
在圖4圖示說明的實施例中，第二級404同第一級402一樣。第二級404通過輸入節(jié)點INP2 426和INN2 428來接收差分信號，并提供一個差分輸出信號(OUTP2-OUTN2)。第二級404的輸出連接到另一個級的輸入或連接到信號標準化電路的輸出。
圖5示出了圖4的信號標準化電路的一個級的實施例，其中示出了一個可變電阻和一個可變電流源的電路實現(xiàn)。一般而言，可以通過串聯(lián)、并聯(lián)和/或其它布置方式的開關和電阻來實現(xiàn)可變電阻。圖5示出了電阻502的并聯(lián)布置，其中并聯(lián)布置的每一個分支可以通過關閉或打開開關504來使得分支包含在內或排除在外。在一個實施例中，在每一個分支中的電阻506可以具有基本相等的值。在另外的一個實施例中，布置502中的兩個或更多個電阻506可以具有根本不同的值。雖然圖示的開關504是一個P溝道場效應晶體管，但是也可以使用其它種類的器件或電路來實現(xiàn)開關功能。圖示的可變電阻電路502并不限制本發(fā)明的范圍，開關和電阻的其它布置和/或其它類型也可以被使用。開關504通過可編程邏輯器件(“PLD”)來工作，這將在后面結合圖9加以說明。
在圖5圖示說明的實施例中，圖4的可變電流源416通過使用電流鏡電路來實現(xiàn)。雖然本領域的技術人員能夠理解電流鏡電路和它的運行，但在此還是進行一個簡要說明。在電流鏡電路中，能夠產(chǎn)生流經(jīng)一個參考側FET 508的參考電流。參考側FET 508的柵節(jié)點和漏節(jié)點彼此互相連接，參考側FET 508的柵節(jié)點還連接到一個“鏡像(mirroring)”FET 510的柵節(jié)點。通過這種配置，鏡電流得以建立并流經(jīng)鏡像FET 510。流經(jīng)鏡像FET 510的鏡電流量可以等于或不等于流經(jīng)參考側FET 508的參考電流量。除了別的因素以外，鏡電流和參考電流之間的關系取決于參考側FET 508和鏡像FET 510的尺寸。當參考電流改變時，鏡電流基于這種關系相應地改變。圖4的信號標準化電路400的每一級(例如圖4中402，404)可以包括一個鏡像FET，它的柵節(jié)點連接到參考側FET 508的柵節(jié)點。每一個鏡像FET(例如510)的尺寸決定了每一級中鏡電流與參考電流之間的關系。
在圖5圖示說明的實施例中，可以通過使用一個可變電阻512來建立參考電流。在此如前面所說明的，可以通過電阻506和開關504的布置來實現(xiàn)可變電阻512?？勺冸娮?12中的開關504可以被可編程邏輯器件(沒有示出)控制。圖示說明的可變電流源的實現(xiàn)是示例性的，這并不限制本發(fā)明的范圍。電流鏡電路可以包括雙結晶體管而不是場效應晶體管。在另一個實施例中，除了電流鏡之外的電路可以被用來提供電流源。
再次參照圖1，現(xiàn)在描述接收器104中的控制塊112的操作。接收器104中的控制塊112能夠控制均衡塊108和信號標準化塊110中的各種操作。一般而言，均衡塊108能夠提供增益和/或衰減，并能特定地調整高頻成分118和/或一般地調整頻率成分120?？刂茐K112能夠控制均衡塊108所提供的增益和衰減量。在一個實施例中，控制塊112能夠控制均衡塊108中頻率成分的一般調整120。在一個實施例中，控制塊112只能控制均衡塊108中的高頻調整118。均衡塊能夠可選地單獨提供低頻成分調整(沒有示出)?？刂茐K112可以控制或不控制這個低頻成分調整。信號標準化塊110一般能夠提供一個標準化信號振幅114和/或一個標準化邊緣斜率116。在一個實施例中，控制塊112能夠控制標準化信號振幅114和標準化邊緣斜率116兩者。在一個實施例中，控制塊112只能控制標準化信號振幅114或只能控制標準化邊緣斜率116，而不是二者都可以控制。
如圖1所示，控制塊112可以在均衡塊108的輸出處接收到后均衡信號，在信號標準化塊110的輸出處接收到標準化信號?；谶@些輸出信號，控制塊112能夠控制均衡塊108和信號標準化塊110中的操作。以這種方式，均衡塊108、信號標準化塊110和控制塊112一起組成一個反饋回路。反饋回路的運行隨著使用接收器104的特定器件或應用的變化而變化。圖6中示出了一個例子。
圖6示出了圖1接收器104的一個實施例，其中在信號標準化塊中提供了受控的低頻調整。在均衡塊602中，高頻調整604和/或一般的頻率成分調整608能夠被控制塊606控制。如果均衡塊602提供了單獨的低頻調整(沒有示出)，那么這個單獨的低頻調整就不會被控制塊606控制。在信號標準化塊608中，標準化信號振幅610被控制塊606控制。信號標準化塊608能夠提供一個標準化邊緣斜率612，它可以被控制塊606控制或不被其控制。在這個配置中，信號標準化塊608中提供了受控的低頻調整(通過標準化信號振幅610的方式)，并且在均衡塊中的單獨低頻調整，如果有，也不被控制。使用這種配置的益處包括但不局限于，簡化均衡塊602的操作和/或相對于均衡塊602中的低頻分量信號而言，為高頻分量信號獲取更大的增益。
在圖示說明的實施例中，控制塊606包括高通濾波器和低通濾波器614-620。在一個實施例中，低通濾波器614、616的轉角頻率是這樣的一個頻率，低于這個頻率，低通濾波器基本不提供衰減，高于這個頻率，低通濾波器提供衰減。同樣的，高通濾波器618、620的轉角頻率是這樣的頻率，高于這個頻率，高通濾波器基本不提供衰減，低于這個頻率，高通濾波器提供衰減。衰減可以在不同的速率發(fā)生，例如，下降率為20dB/decade，例如，或者一個大于20dB/decade的下降率。高通濾波器618、620和低通濾波器614、616的轉角頻率可以是相同的或基本相同的頻率或可以是極大不同的頻率。高通濾波器和低通濾波器614-620的轉角頻率可以是常量也可以是可調整的。
在一個實施例中，轉角頻率可以對應于邊界頻率，該邊界頻率定義哪些頻率分類為“高頻”，哪些頻率分類為“低頻”。例如，低通濾波器614，616的轉角頻率可以是這樣的頻率，低于這個頻率的頻率則被特征化為“低頻”。同樣的，高通濾波器618、620的轉角頻率是這樣的頻率，高于這個頻率的頻率則被特征化為“高頻”。
在一個實施例中，高通濾波器和低通濾波器614-620的轉角頻率可以被預先確定，可以是不被改變的或不可調節(jié)的。在一個實施例中，高通濾波器和低通濾波器614-620的轉角頻率可以是可調節(jié)的，例如，可以基于標準化信號振幅610或標準化邊緣斜率612而被調整。在此如前面所說明的，標準化信號振幅610可以代表一個特定范圍的低頻，信號標準化塊608的標準化邊緣斜率612能夠代表一個特定范圍的高頻。在一個實施例中，低通濾波器614、616的轉角頻率可以基于一個標準化信號振幅610來調節(jié)。低通濾波器614、616的轉角頻率可以被選擇，以使得由標準化信號振幅610代表的很大一部分的頻率成分低于該轉角頻率。以這種方式，標準化信號振幅610可以判定被分類為“低頻”的頻率范圍。在一個實施例中，高通濾波器618、620的轉角頻率可以基于一個標準化邊緣斜率612。例如，高通濾波器618、620的轉角頻率能夠被調整，以使得標準化邊緣斜率612所代表的很大一部分的頻率成分高于該轉角頻率。以這種方式，標準化邊緣斜率612可以判定被分類為“高頻”的頻率范圍?？烧{節(jié)的轉角頻率將結合圖7-圖9進行更為詳細的說明。
在圖6圖示說明的實施例中，控制塊606包括第一低通濾波器614，其提供后均衡信號的低頻成分，和第二低通濾波器616，其提供標準化信號的低頻成分。低頻成分比較器622比較這兩個低通濾波器614、616的輸出。在一個實施例中，低頻成分比較器622可以測量低通濾波器614、616的輸出的能量等級，并能夠以一種使得能量等級基本均衡的方式來調整信號標準化塊608中的標準化信號振幅610。通過這種操作，信號標準化塊608的標準化信號振幅610能夠被控制，使得標準化信號的低頻成分與后均衡信號的低頻成分基本相等或均衡。所以，這個操作可以假定低頻成分不被通信路徑(圖1中106)衰減，或只是以一種不需要補償?shù)姆绞竭M行了衰減。
圖示的控制塊606還包括第一高通濾波器618，其提供一個后均衡信號的高頻成分，和第二高通濾波器620，其提供一個標準化信號的高頻成分。高頻成分比較器624比較這兩個高通濾波器618、620的輸出。在一個實施例中，高頻成分比較器624能夠測量高通濾波器618、620的輸出的能量等級，并能夠以一種使得能量等級基本均衡的方式來控制均衡塊602。通過這種操作，均衡塊602中的頻率成分調整608和/或高頻調整604可以被調整到基本等于后均衡信號中的高頻成分和標準化信號中的高頻成分。
控制塊606中的比較器622、624能夠以各種方式實現(xiàn)。在一個實施例中，比較器622、624可以包括用于測量信號的能量等級的電路。比較器622、624可以包括用于整流濾波器輸出的電路。整流信號可以由誤差放大器比較，例如，運算放大器電路，并且這個誤差放大器可以根據(jù)比較產(chǎn)生控制信號。在一個實施例中，誤差放大器能夠產(chǎn)生模擬控制信號。在一個實施例中，模擬控制信號能夠通過模數(shù)轉換器而轉換為數(shù)字信號，或誤差放大器能夠產(chǎn)生數(shù)字控制信號。在一個實施例中，該數(shù)字信號通信能夠被傳給可編程邏輯器件(PLD)。使用PLD來控制操作將結合圖9進行說明。在此所說明的實施例是示例性的而不是限制。本領域的技術人員會認識到已經(jīng)存在用于實現(xiàn)在此說明的比較器的功能的各種電路。
現(xiàn)在參照圖7，這示出了低通濾波器700的一個實施例，其包括連接到可調電容704的可調電阻702。同樣的，圖8示出了高通濾波器800的一個實施例，其包括連接到可調電阻804的可調電容802?？烧{電阻702、804可以通過使用電阻和開關的并聯(lián)、串聯(lián)和/或其它布置方式而實現(xiàn)，而可調電容704、802可以通過使用電容和開關的并聯(lián)，串聯(lián)和/或其它布置方式而實現(xiàn)。開關可以由可編程邏輯器件(沒有示出)來開狀態(tài)或關，以提供期望電阻和/或期望電容。通過調整電阻和/或電容，圖7-圖8中的濾波器700、800的轉角頻率可以被改變。
圖9示出了圖1的控制塊112(也就是圖6中的控制塊606)的一個實施例，其中可編程邏輯器件(PLD)902能夠用來執(zhí)行控制操作。PLD 902可以連接到可調電阻或可調電容中的開關，如圖5和圖7-圖8中所示，并且能夠被編程，以調整電阻和/或電容。例如，結合圖5，PLD 902可以被編程來調整連接到輸出節(jié)點OUTP1和OUTN1的電阻502，從而提供標準化邊緣斜率。PLD還能夠被編程來調節(jié)電流鏡中的電阻512，從而提供標準化信號振幅。再例如，結合圖7-圖8，PLD 802能夠被編程，用來調整濾波器700、800中的電阻702，804和/或電容704、802，從而提供期望的轉角頻率。在一個實施例中，當PLD 902改變信號標準化塊908中的標準化邊緣斜率904和/或標準化信號振幅906時，902還可以相應地改變控制塊中高通濾波器(HPF)和低通濾波器(LPF)910、912的轉角頻率?；诳刂茐K916中濾波器910、912的轉角頻率，控制塊916中的PLD 902或其它組件能夠控制均衡塊914中的頻率成分調整。
雖然圖9中所示PLD 902是控制塊916的一部分，但是控制塊916可能只是使用PLD資源的一部分，這樣PLD 902也可以用于其它的目的。因此，PLD902不需成為控制塊916塊實體的一部分。圖9是示例性的，其它布置和數(shù)量的電路組件可以被用于提供在此所述的功能。
因此，至此已經(jīng)說明的是用于調整從通信路徑接收到的信號的系統(tǒng)和方法。接收器能夠從通信路徑上接收信號，該通信路徑衰減了信號的至少一些頻率成分。接收器可以包括調整接收到的信號的至少一些頻率成分的均衡塊，提供標準化信號振幅和/或標準化邊緣斜率的信號標準化塊，和控制塊?？刂茐K能夠控制均衡塊中的頻率成分調整和/或信號標準化塊中的標準化信號振幅或標準化邊緣斜率。在一個實施例中，控制塊針對高頻而不是低頻，控制均衡塊中的頻率調整。對于低頻調整，控制塊控制信號標準化塊中的標準化信號振幅。以這種方式，在信號標準化塊中執(zhí)行了低頻成分的受控調整。本領域的技術人員會理解到在此描述和/或圖示說明的任何實施例是示例性的，并且這并不限制在權利要求中所限定的本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.用于調整數(shù)字信號的接收器電路，其特征在于包括提供頻率成分調整的均衡電路；信號標準化電路，其與所述均衡電路的輸出連接，其中所述信號標準化電路將數(shù)字信號振幅轉化為標準化信號振幅；控制電路，其與所述均衡電路和所述信號標準化電路相連接，其中所述控制電路控制所述頻率成分調整和所述標準化信號振幅。
2.根據(jù)權利要求1所述的接收器電路，其特征在于，對于所述均衡電路，所述控制電路為高于邊界頻率的頻率控制頻率成分調整，而不為低于邊界頻率的頻率控制頻率成分調整。
3.根據(jù)權利要求2所述的接收器電路，其特征在于所述控制電路包括一個連接到所述均衡電路輸出的高通濾波器，其中所述邊界頻率對應于所述高通濾波器的轉角頻率。
4.根據(jù)權利要求3所述的接收器電路，其特征在于所述信號標準化電路把數(shù)字信號邊緣斜率轉化為標準化邊緣斜率，其中所述控制電路基于所述標準化邊緣斜率控制所述轉角頻率。
5.根據(jù)權利要求1所述的接收器電路，其特征在于所述控制電路控制所述標準化信號振幅，使得在所述信號標準化電路輸出處的特定范圍的頻率成分基本等于在所述均衡塊輸出處的所述特定范圍的頻率成分。
6.根據(jù)權利要求5所述的接收器電路，其特征在于所述控制電路包括第一低通濾波器，其連接到所述均衡電路的輸出；第二低通濾波器，其連接到所述信號標準化電路的輸出；比較器，其比較所述第一低通濾波器的輸出和所述第二低通濾波器的輸出，并且基于比較結果來控制所述標準化信號振幅，從而使得兩個低通濾波器的輸出基本相等。
7.根據(jù)權利要求6所述的接收器電路，其特征在于所述第一低通濾波器和所述第二低通濾波器都有可調節(jié)的轉角頻率。
8.根據(jù)權利要求1所述的接收器電路，其特征在于所述信號標準化電路將數(shù)字信號邊緣斜率轉化為標準化邊緣斜率，且其中所述控制電路控制所述頻率成分調整，使得在所述均衡電路輸出處的特定范圍的頻率成分基本等于在所述信號標準化塊輸出處的所述特定范圍的頻率成分。
9.根據(jù)權利要求8所述的接收器電路，其特征在于所述控制電路包括第一高通濾波器，其連接到所述均衡電路的輸出；第二高通濾波器，其連接到所述信號標準化電路的輸出；比較器，其比較所述第一高通濾波器的輸出和所述第二高通濾波器的輸出，并且基于比較結果來控制所述頻率成分調整，以使得兩個高通濾波器的輸出基本相等。
10.根據(jù)權利要求9所述的接收器電路，其特征在于所述第一高通濾波器和所述第二高通濾波器都有可調節(jié)的轉角頻率。
11.根據(jù)權利要求10所述的接收器電路，其特征在于所述控制電路基于所述標準化邊緣斜率來控制所述轉角頻率。
12.調整數(shù)字信號的接收器電路，其特征在于包括提供頻率成分調整的均衡電路；信號標準化電路，其連接到所述均衡電路的輸出，其中所述信號標準化電路提供下面兩者中的至少一個標準化信號振幅和標準化邊緣斜率；第一高通濾波器，其連接到所述均衡電路的輸出；第一低通濾波器，其連接到所述均衡電路的輸出；第二高通濾波器，其連接到所述信號標準化電路的輸出；第二低通濾波器，其連接到所述信號標準化電路的輸出；其中所述第一高通濾波器、所述第一低通濾波器、所述第二高通濾波器和所述第二低通濾波器都有可調節(jié)的轉角頻率。
13.根據(jù)權利要求12所述的接收器電路，其特征在于所述控制電路基于所述標準化信號振幅來控制所述第一低通濾波器和所述第二低通濾波器的可調節(jié)的轉角頻率，其中所述控制電路基于所述標準化邊緣斜率來控制所述第一高通濾波器和所述第二高通濾波器的可調節(jié)的轉角頻率。
14.根據(jù)權利要求12所述的接收器電路，其特征在于所述第一低通濾波器、所述第一高通濾波器、所述第二低通濾波器和所述第二高通濾波器中的每一個都包括可變電阻和可變電容的一個串聯(lián)連接。
15.根據(jù)權利要求14所述的接收器電路，其特征在于所述可變電阻包括電阻和第一開關的布置，且其中所述可變電容包括電容和第二開關的布置。
16.根據(jù)權利要求15所述的接收器電路，進一步包括可編程邏輯器件，其連接到所述第一開關和所述第二開關，其中所述可編程邏輯器件被編程來配置所述第一開關和所述第二開關，從而提供所述轉角頻率。
17.一種信號標準化電路，用來提供標準化信號振幅和標準化邊緣斜率，其特征在于包括第一級電路，其包括可調節(jié)的電流源，第一場效應晶體管，其有連接到所述可調節(jié)電流源的一個源節(jié)點，用來接收輸入信號的一個柵節(jié)點，和一個漏節(jié)點；第二電場效應晶體管，其有連接到所述可調節(jié)電流源的一個源節(jié)點，一個柵節(jié)點和一個漏節(jié)點，其中所述柵節(jié)點連接到下面二者之一所述輸入信號和一個參考電壓；第一可變電阻，其連接到所述第一場效應晶體管的漏節(jié)點，和第二可變電阻，其連接到所述第二場效應晶體管的漏節(jié)點；以及第二級電路，其包括第三場效應晶體管，其有一個連接到所述第一場效應晶體管的漏節(jié)點的柵節(jié)點，第四場效應晶體管，其有一個連接到所述第二場效應晶體管的漏節(jié)點的柵節(jié)點。
18.根據(jù)權利要求17所述的信號標準化電路，其特征在于所述第一可變電阻和所述第二可變電阻中的每一個包括開關和電阻的一個布置。
19.根據(jù)權利要求18所述的信號標準化電路，進一步包括連接到所述開關的可編程邏輯器件，其中所述可編程邏輯器件被編程來配置所述開關，以提供標準化的邊緣斜率。
20.根據(jù)權利要求17所述的信號標準化電路，其特征在于所述可調節(jié)的電流源包括一個電流鏡電路，其具有一個提供可調電流的可變電阻。
21.根據(jù)權利要求20所述的信號標準化電路，其特征在于所述電流鏡電路中的所述可變電阻包括開關和電阻的一個布置。
22.根據(jù)權利要求21所述的信號標準化電路，進一步包括連接到所述開關的可編程邏輯器件，其中所述可編程邏輯器件被編程來配置所述開關，以提供標準化信號振幅。
全文摘要
本文公開了一種用于調整從通信路徑上接收到的信號的系統(tǒng)和方法。接收器從通信路徑接收的信號至少會衰減該信號的一些頻率分量。接收器包括一個調整所接收信號的至少一些頻率成分的均衡塊，提供標準化的信號振幅和/或標準化的邊緣斜率的信號標準化塊，和控制塊。在一個實施例中，控制塊控制均衡塊中的高頻而不是低頻的頻率調整。對于低頻調整，控制塊控制信號標準化塊中的標準化信號振幅。以這種方式，在信號標準化塊中執(zhí)行了對低頻成分的受控調整。
文檔編號H04L25/12GK1992687SQ200610165650
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權日2005年12月20日
發(fā)明者W·翁, R·H·帕特爾, S·舒馬拉耶夫, T·H·賴 申請人:阿爾特拉公司