本發(fā)明涉及高速串行接口相關(guān)的集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高速串行接口中自動(dòng)恒定差分信號(hào)幅值的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高速串行通信系統(tǒng)中，信道的低通特性使串行信號(hào)的高頻分量極大衰減，因此需要均衡器(CTLE)對(duì)信號(hào)高頻分量進(jìn)行補(bǔ)償，又因信道阻抗特性，電路工藝偏差，以及所處環(huán)境等因素的影響，串行信號(hào)的幅值會(huì)發(fā)生較大波動(dòng)，而信號(hào)幅值過大會(huì)降低CTLE均衡效果，過小又會(huì)降低信噪比，因此有必要對(duì)接收端接收到的串行信號(hào)進(jìn)行處理，使其幅值處在CTLE的最佳輸入范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供一種用于高速串行接口中自動(dòng)恒定差分信號(hào)幅值的系統(tǒng)，以解決上述的至少一項(xiàng)技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明提供了一種用于高速串行接口中自動(dòng)恒定差分信號(hào)幅值的系統(tǒng)，包括可變增益放大器、幅值檢測電路、電壓比較器和增益控制電路，其中，

可變增益放大器，用于接收原始差分信號(hào)和增益控制電路輸出的控制信號(hào)，對(duì)原始差分信號(hào)進(jìn)行增益處理，將增益處理后的差分信號(hào)輸出至系統(tǒng)外接的均衡器；

幅值檢測電路，用于提取增益處理后的差分信號(hào)的幅值，并將幅值轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；

電壓比較器，用于比較所述電壓信號(hào)與參考電壓，輸出比較結(jié)果；

增益控制電路，用于根據(jù)所述比較結(jié)果確定控制碼，并將控制碼作為控制信號(hào)輸出至可變增益放大器。

優(yōu)選地，所述參考電壓隨系統(tǒng)所述均衡器的特性變化而變化。

優(yōu)選地，所述增益處理后的差分信號(hào)幅值受控制碼控制，所述控制碼值與輸出信號(hào)幅值成正向關(guān)系，所述控制碼范圍為0至2^N-1，其中N為增益控制端口的位寬。

優(yōu)選地，所述增益控制電路包括：

一個(gè)比較結(jié)果輸入端，用于接收所述比較結(jié)果；

一組增益控制端口，用于連接可變增益放大器，對(duì)其增益進(jìn)行控制；

一個(gè)結(jié)束信號(hào)輸出端，用于與電壓比較器和幅值檢測電路的電源控制端口相連。

優(yōu)選地，所述可變增益放大器包括：

一對(duì)第一差分信號(hào)輸入端，用于接收原始差分信號(hào)；

一對(duì)差分信號(hào)輸出端，用于輸出增益處理后的差分信號(hào)；

一組增益控制信號(hào)輸入端，用于輸入控制碼。

優(yōu)選地，所述幅值檢測電路包括：

一組第二差分信號(hào)輸入端，用于接收增益處理后的差分信號(hào)；

一個(gè)幅值電壓輸出端與電壓比較器正端相連，用于輸出提取的差分信號(hào)幅值；

一個(gè)第一電源控制端，用于開啟或者關(guān)閉幅值檢測電路的電源。

優(yōu)選地，所述電壓比較器包括：

正輸入端，用于與幅值檢測電路幅值電壓輸出端相連；

負(fù)輸入端，用于接參考電壓；

輸出端，用于與增益控制電路相連；

一個(gè)第二電源控制端，用于開啟或者關(guān)閉電壓比較器的電源。

(三)有益效果

本發(fā)明采用可變增益放大器，幅值檢測電路，電壓比較器和增益控制電路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)外接的均衡器輸入幅值的自動(dòng)恒定，確保了均衡器輸入幅值與參考電壓幅值一致，保證了均衡效果，提高了信號(hào)完整性。

本發(fā)明還采用了電源控制端，僅在上電后的一小段時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，相關(guān)電路在調(diào)整結(jié)束后進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)，并不會(huì)引入過多的功耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的用于高速串行接口中自動(dòng)恒定差分信號(hào)幅值的系統(tǒng)；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的增益控制電路的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于高速串行接口中自動(dòng)恒定差分信號(hào)幅值的系統(tǒng)，包括可變增益放大器、幅值檢測電路、電壓比較器和增益控制電路，其中，

可變增益放大器，用于接收原始差分信號(hào)和增益控制電路輸出的控制信號(hào)，對(duì)原始差分信號(hào)進(jìn)行增益處理，將增益處理后的差分信號(hào)輸出至系統(tǒng)外接的均衡器；增益處理后的差分信號(hào)幅值受控制碼控制，所述控制碼值與輸出信號(hào)幅值成正向關(guān)系，所述控制碼范圍為0至2^N-1，其中N為增益控制端口的位寬，N值越大，系統(tǒng)控制精度越高，電路調(diào)整后輸出的增益處理后的差分信號(hào)幅值與參考電壓的幅值就越接近。

具體地，所述可變增益放大器包括：一對(duì)第一差分信號(hào)輸入端，用于接收原始差分信號(hào)；一對(duì)差分信號(hào)輸出端，用于輸出增益處理后的差分信號(hào)；一組增益控制信號(hào)輸入端，用于輸入控制碼。

幅值檢測電路，用于提取增益處理后的差分信號(hào)的幅值，并將幅值轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；包括：一組第二差分信號(hào)輸入端，用于接收增益處理后的差分信號(hào)；一個(gè)幅值電壓輸出端與電壓比較器正端相連，用于輸出提取的差分信號(hào)幅值；一個(gè)第一電源控制端，用于開啟或者關(guān)閉幅值檢測電路的電源。

電壓比較器，用于比較所述電壓信號(hào)與參考電壓，輸出比較結(jié)果；所述參考電壓隨所述均衡器的特性變化而變化，包括：正輸入端，用于與幅值檢測電路幅值電壓輸出端相連；負(fù)輸入端，用于接參考電壓；輸出端，用于與增益控制電路相連；一個(gè)第二電源控制端，用于開啟或者關(guān)閉電壓比較器的電源。

增益控制電路，用于根據(jù)所述比較結(jié)果確定控制碼，并將控制碼作為控制信號(hào)輸出至可變增益放大器。具體地，所述增益控制電路包括：一個(gè)比較結(jié)果輸入端，用于接收所述比較結(jié)果；一組增益控制端口，用于連接可變增益放大器，對(duì)其增益進(jìn)行控制；一個(gè)結(jié)束信號(hào)輸出端，用于與電壓比較器和幅值檢測電路的電源控制端口相連。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的用于高速串行接口中自動(dòng)恒定差分信號(hào)幅值的系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包含：可變增益放大器，用于接收原始差分信號(hào)和增益控制電路輸出的控制信號(hào)，對(duì)原始差分信號(hào)進(jìn)行增益處理，將增益處理后的差分信號(hào)輸出至系統(tǒng)外接的均衡器；幅值檢測電路，用于提取增益處理后的差分信號(hào)的幅值，并將幅值轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；電壓比較器，用于比較所述電壓信號(hào)與參考電壓，輸出比較結(jié)果；增益控制電路，用于根據(jù)所述比較結(jié)果確定控制碼，并將控制碼作為控制信號(hào)輸出至可變增益放大器。

所述可變增益放大器包括：一對(duì)第一差分信號(hào)輸入端，用于接收原始差分信號(hào)v_in；一對(duì)差分信號(hào)輸出端，用于輸出增益處理后的差分信號(hào)v_out，輸出的差分信號(hào)分為兩路，一路外接均衡器，實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)的后續(xù)處理，一路接幅值檢測電路輸入端DIFin；一組增益控制信號(hào)輸入端，與增益控制電路增益控制端口Gain-code相連，用于輸入控制碼K，并將所述K作為控制信號(hào)。控制信號(hào)輸入端位寬為N，N值越大，系統(tǒng)控制精度越高，電路調(diào)整后輸出的增益處理后的差分信號(hào)的幅值與參考電壓幅值就越接近?？刂拼a最小值為K＝0，最大為K＝2^N-1。可變增益放大器實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的差分信號(hào)的增益處理，其輸出的增益處理后的差分信號(hào)幅值受控制碼K控制，當(dāng)輸入控制碼K值越大，輸出信號(hào)幅值越大，反之越小。

所述幅值檢測電路用于提取增益處理后的差分信號(hào)的幅值幅值，并將幅值轉(zhuǎn)化為一電壓信號(hào)輸出，包括：一組第二差分信號(hào)輸入端，用于接收增益處理后的差分信號(hào)v_out；一個(gè)幅值電壓輸出端PEAK與電壓比較器正端相連，用于輸出提取的差分信號(hào)幅值；一個(gè)第一電源控制端PD 1，用于開啟或者關(guān)閉幅值檢測電路的電源。

所述電壓比較器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)幅值檢測電路輸出電壓信號(hào)與參考電壓的比較，包括：正輸入端，用于與幅值檢測電路幅值電壓輸出端PEAK相連；負(fù)輸入端，用于接參考電壓VREF，VREF根據(jù)均衡器的特性得到，當(dāng)均衡器輸入信號(hào)幅值在VREF附近時(shí)均衡器有最佳均衡效果；輸出端，用于與增益控制電路RESULT端口相連；當(dāng)幅值檢測電路輸出電壓高于參考電壓時(shí)，電壓比較器輸出為1，當(dāng)幅值檢測電路輸出電壓低于參考電壓時(shí)，電壓比較器輸出為0；一個(gè)第二電源控制端PD 2，用于開啟或者關(guān)閉電壓比較器的電源。

所述增益控制電路包括：一個(gè)比較結(jié)果輸入端RESULT，用于接收所述比較結(jié)果；一組增益控制端口Gain-code，位寬為N，用于連接可變增益放大器，對(duì)其增益進(jìn)行控制；一個(gè)結(jié)束信號(hào)輸出端FINISH，用于與電壓比較器和幅值檢測電路的電源控制端口相連。增益控制電路根據(jù)電壓比較器輸出結(jié)果，輸出控制碼對(duì)可變增益放大器進(jìn)行控制，并在完成調(diào)整后關(guān)閉電壓比較器以及幅值檢測電路電源，從而使可變增益放大器輸出的增益處理后的差分信號(hào)幅值基本恒定參考電壓幅值。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的增益控制電路的工作流程圖，如圖2所示，增益控制電路上電瞬間，增益控制電路復(fù)位，增益控制碼K歸零，調(diào)整結(jié)束信號(hào)FINISH置0，此時(shí)電壓比較器與幅值檢測電路電源開啟，此時(shí)可變增益放大器按照最小放大倍數(shù)對(duì)輸入的原始差分信號(hào)v_in進(jìn)行放大，幅值檢測電路提取可變增益放大器輸出的增益處理后的差分信號(hào)v_out的幅值，并通過電壓比較器與參考電壓VREF進(jìn)行比較，若此時(shí)比較結(jié)果為1，則說明增益處理后的信號(hào)幅值已經(jīng)大于參考電壓，電路調(diào)整過程結(jié)束，若比較結(jié)果不為1，增益控制碼則加1，相應(yīng)的可變增益放大器增益增加一個(gè)級(jí)別，對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行增益處理，其輸出的處理后的信號(hào)幅值亦增加一個(gè)級(jí)別，在增益控制碼達(dá)到最大值之前若增益處理后的差分信號(hào)幅值未達(dá)到VREF的級(jí)別，增益控制碼持續(xù)增加，增益處理后的信號(hào)幅值持續(xù)增加，直到幅值達(dá)到VREF級(jí)別，使電壓比較器比較結(jié)果RESULT為1。此時(shí)增益控制電路將輸出增益控制碼固定，可變增益放大器增益也固定，此時(shí)其輸出幅值最接近參考電壓VREF。在電路調(diào)整過程中若增益控制碼達(dá)到最大值2^N-1時(shí)，增益處理后的差分信號(hào)幅值仍無法達(dá)到參考電壓的級(jí)別則調(diào)整過程直接結(jié)束，可變增益放大器按照最大的K值2^N-1進(jìn)行放大，此時(shí)的輸出信號(hào)幅值亦是電路性能允許范圍內(nèi)最接近VREF的級(jí)別。調(diào)整過程結(jié)束后FINISH信號(hào)置1，電壓比較器、幅值檢測電路電源關(guān)閉以節(jié)約功耗。綜上，本結(jié)構(gòu)能使均衡器輸入信號(hào)的幅值保持在電路性能允許范圍內(nèi)的最接近VREF的級(jí)別，能使電路獲得最合適的幅值，合適的幅值獲得了最佳的均衡器均衡效果確保接口的最佳信號(hào)完整性，調(diào)整結(jié)束自動(dòng)關(guān)閉電源，在實(shí)現(xiàn)幅值恒定的基礎(chǔ)上并不明顯增加功耗。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。