專利名稱：折疊順序自適應(yīng)均衡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自適應(yīng)均衡器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
均衡器可以被用來補(bǔ)償因在非理想介質(zhì)中傳輸而造成的信號(hào)損失。這樣的均衡器一般通過向接收到的信號(hào)施加具有與由傳輸介質(zhì)引入的退化相反的增益特性和頻率特性的傳遞函數(shù)，來補(bǔ)償信號(hào)損失。傳遞函數(shù)l+aG(s)經(jīng)常被用于在自適應(yīng)均衡器中實(shí)現(xiàn)對(duì)電纜或其他傳輸介質(zhì)的逆響應(yīng)，該自適應(yīng)均衡器被設(shè)計(jì)成能夠處理不同程度的傳輸退化，例如由可變的電纜長(zhǎng)度引入的不同程度的傳輸退化。常數(shù)項(xiàng)1代表在直流電流情況下(頻率=0)沒有電纜衰減， 傳遞函數(shù)G(S)為高頻提升增益。系數(shù)α為適應(yīng)系數(shù)，其取值范圍從0到1，其中0對(duì)應(yīng)0 米長(zhǎng)電纜，1對(duì)應(yīng)該均衡器設(shè)計(jì)使用的最大電纜長(zhǎng)度。順序單速率和多速率自適應(yīng)均衡器的示例實(shí)現(xiàn)方式和操作說明已經(jīng)在公開號(hào)為 2003/0043897Α1的美國(guó)專利申請(qǐng)中公開，該專利申請(qǐng)的所有者為本申請(qǐng)的受讓人，通過引用將其并入本申請(qǐng)。


圖1是典型數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中均衡器的框圖，在該數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中輸入信號(hào)通過傳輸介質(zhì)后被接收；圖2是顯示發(fā)生在傳輸介質(zhì)中的損失(分貝)的圖，該損失被繪制為信號(hào)頻率(f) 的函數(shù)，并且圖中示出了兩種不同長(zhǎng)度(Li和L2)傳輸介質(zhì)的損失以及兩個(gè)均衡器的響應(yīng) (Rl和R2)，該兩個(gè)均衡器響應(yīng)被設(shè)計(jì)用于均衡由兩種長(zhǎng)度傳輸介質(zhì)所導(dǎo)致的信號(hào)損失；圖3是顯示多級(jí)均衡器核心的框圖；圖4是顯示多級(jí)自適應(yīng)均衡器的兩個(gè)不同傳遞函數(shù)的圖，該兩個(gè)不同的傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)于該均衡器的兩個(gè)增益提升級(jí)中每一個(gè)的最大激活(maximumactivation)；圖5是顯示圖1中的多級(jí)均衡器核心中的增益控制信號(hào)如何根據(jù)傳輸介質(zhì)的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整的圖；圖6是顯示了具有四個(gè)級(jí)的多速率自適應(yīng)均衡器核心的框圖，其中，前兩個(gè)級(jí)實(shí)現(xiàn)了可變帶寬傳遞函數(shù)Ghbw(S)，后兩個(gè)級(jí)實(shí)現(xiàn)了低帶寬傳遞函數(shù)Gim(S)；圖7是顯示多速率自適應(yīng)均衡器的五個(gè)不同傳遞函數(shù)的圖，該五個(gè)不同的傳遞函數(shù)對(duì)應(yīng)于該均衡器的四個(gè)順序增益提升級(jí)中每一個(gè)的最大激活以及全部四個(gè)級(jí)的非激活；圖8是顯示在多速率自適應(yīng)均衡器自動(dòng)增益控制回路中四個(gè)增益控制信號(hào)和一個(gè)帶寬控制信號(hào)的生成的框圖；圖9是顯示多級(jí)均衡器核心中增益控制信號(hào)和帶寬限制信號(hào)如何根據(jù)初級(jí)增益控制信號(hào)age進(jìn)行調(diào)整的圖；圖10是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例實(shí)施例的順序折疊多速率自適應(yīng)均衡器的框圖；圖11是顯示圖10中順序折疊多速率自適應(yīng)均衡器的自動(dòng)增益控制回路的框圖；圖12是顯示在圖11的折疊多速率自適應(yīng)均衡器自動(dòng)增益控制回路中四個(gè)增益控制信號(hào)和一個(gè)折疊信號(hào)的電平相對(duì)于初級(jí)自動(dòng)增益控制信號(hào)的圖；圖13是顯示圖10的均衡器的折疊多速率自適應(yīng)均衡器核心的框圖；圖14是顯示圖10的折疊多速率自適應(yīng)均衡器的五個(gè)不同傳遞函數(shù)的示例的圖；圖15是顯示圖13的折疊多速率自適應(yīng)均衡器核心的單一增益級(jí)的框圖；圖15a是顯示圖13的折疊多速率自適應(yīng)均衡器核心的單一增益級(jí)的另一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖16是顯示圖15或圖15a的增益級(jí)的三個(gè)不同傳遞函數(shù)的示例的圖；圖17是顯示可以用于實(shí)現(xiàn)圖15a的增益級(jí)的一組示例的差分晶體管對(duì)和RC電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式此處描述的示例實(shí)施例包括自適應(yīng)均衡器，自適應(yīng)均衡器通過應(yīng)用傳遞函數(shù)來補(bǔ)償因在非理想介質(zhì)中傳輸所導(dǎo)致的信號(hào)損失，所述傳遞函數(shù)的增益和帶寬分布(profile) 根據(jù)接收到的信號(hào)的特性而變化，其利用折疊函數(shù)以使用相同的增益提升電路來提升高帶寬信號(hào)和低帶寬信號(hào)。此處描述的自適應(yīng)均衡器的示例實(shí)施例可以例如使用不同的數(shù)據(jù)速率和電纜長(zhǎng)度而適于與各種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一起使用，包括串行數(shù)字接口(SDI)。為了提供對(duì)于本發(fā)明的示例實(shí)施例的更好的理解，在介紹本發(fā)明的具體的特征之前，首先提供對(duì)自適應(yīng)均衡器的一般說明。圖1圖示了在一個(gè)典型的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中使用自適應(yīng)均衡器1，其中輸入信號(hào)2在經(jīng)過傳輸介質(zhì)傳輸之后被接收。該輸入信號(hào)2被饋送經(jīng)過實(shí)現(xiàn)傳遞函數(shù)G(S)的增益提升級(jí)3;該增益提升級(jí)3在調(diào)制器8處由與值α相應(yīng)的自動(dòng)增益控制(“age”)信號(hào)4調(diào)制，提升級(jí)3應(yīng)用的增益與該增益控制信號(hào)4的強(qiáng)度成正比，導(dǎo)致應(yīng)用在輸入信號(hào)2上的傳遞函數(shù)CiG(S)饋入增益提升級(jí)3。然后級(jí)3的輸出6在加法器7處與原始輸入信號(hào)2相加，生成以傳遞函數(shù)1+α G(S)為特征的最終輸出信號(hào)9。參考附圖，圖2顯示了兩條不同長(zhǎng)度電纜的信號(hào)損失10、11和均衡器響應(yīng)12、13， 其繪制成信號(hào)頻率的函數(shù)。第一個(gè)、較短長(zhǎng)度的電纜Ll造成的信號(hào)損失10由均衡器響應(yīng) Rl 12結(jié)合另外的低通濾波器來均衡，所述均衡器響應(yīng)Rl 12接近具有Ll長(zhǎng)度10的電纜的傳遞函數(shù)的逆，所述低通濾波器設(shè)計(jì)用于限制均衡造成的高頻噪聲放大的量。相似地，更長(zhǎng)的電纜L2的更顯著的損失傳遞函數(shù)11由更高增益的均衡器響應(yīng)R2 13結(jié)合低通濾波器來均衡。除了在非常高的頻率區(qū)域，應(yīng)用上述傳遞函數(shù)12、13中的任一個(gè)到由相應(yīng)的電纜長(zhǎng)度10、11所產(chǎn)生的退化信號(hào)都可以產(chǎn)生平坦的輸出信號(hào)5，其中在非常高的頻率區(qū)域，輸出信號(hào)衰減以消除高頻噪聲。自適應(yīng)均衡器還可以使用幾個(gè)順序引入的增益級(jí)1，因?yàn)殡S著電纜長(zhǎng)度的增加，信號(hào)退化的程度也增大。這些級(jí)1中的每一個(gè)應(yīng)用與電纜給定長(zhǎng)度成正比地均衡接收到的信號(hào)2的傳遞函數(shù)這樣，設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)最大長(zhǎng)度為300米的電纜的示例性三級(jí)自適應(yīng)均衡器將第一增益提升級(jí)1應(yīng)用到最大長(zhǎng)度為100米的電纜，將第一和第二級(jí)1應(yīng)用到長(zhǎng)度為100 米到200米之間的電纜，將所有三個(gè)級(jí)1應(yīng)用到長(zhǎng)度為200米到300米之間的電纜。適應(yīng)系數(shù)α在這里可以分解到三個(gè)級(jí)——α 1, α 2和α 3——它們都從最小值開始并順序增加到它們的最大值。這樣，隨著電纜長(zhǎng)度的增加，首先α 1從0增加到1 ；在100米電纜處， α 1增加到其最大值1，α 2將隨著電纜長(zhǎng)度繼續(xù)增加而開始增加。在200米電纜處，α 2增加到其最大值1，α 3開始增加。在300米電纜處，所有三個(gè)系數(shù)都處于各自最大值，達(dá)到了均衡器的適應(yīng)上限。參考附圖，圖3顯示了兩級(jí)自適應(yīng)均衡器14的操作。輸入信號(hào)2順序經(jīng)過兩個(gè)增益級(jí)15、16，每一個(gè)增益級(jí)都應(yīng)用了旨在消除因傳輸介質(zhì)造成的部分或全部的信號(hào)損失的傳遞函數(shù)，最終生成均衡的輸出信號(hào)9。第一增益級(jí)15由自動(dòng)增益控制信號(hào)agcl 17調(diào)制， 第二增益級(jí)16由自動(dòng)增益控制信號(hào)agc2 18調(diào)制。圖4顯示了由圖3中的兩級(jí)自適應(yīng)均衡器實(shí)現(xiàn)的傳遞函數(shù)的示例。其中顯示了三個(gè)不同的傳遞函數(shù)19、20、21，對(duì)應(yīng)于三組自動(dòng)增益控制信號(hào)agcll7和agc2 18的值。當(dāng)適應(yīng)系數(shù)α (這里由增益控制信號(hào)age 4實(shí)現(xiàn))為其最小值時(shí)，信號(hào)agcl 17和agc2 18都處于它們的最小值，兩個(gè)增益級(jí)都處于非激活狀態(tài)，結(jié)果為如第一傳遞函數(shù)19所顯示的具有平坦增益的傳遞函數(shù)。當(dāng)自動(dòng)增益控制信號(hào)age 4增加時(shí)，第一增益控制信號(hào)agcl 17 從0增加到1，導(dǎo)致第一增益級(jí)15逐步激活直到達(dá)到其最大增益，顯示為第二傳遞函數(shù)20。 隨著自動(dòng)增益控制信號(hào)age 4繼續(xù)增加，第二增益控制信號(hào)agc2 18從0增加到1，導(dǎo)致第二增益級(jí)16逐步激活直到達(dá)到其最大增益，顯示為第三傳遞函數(shù)21。圖5顯示了前兩個(gè)圖所示的兩級(jí)均衡器14中的增益控制信號(hào)17、18是如何由自動(dòng)增益控制回路根據(jù)age信號(hào)4的值來調(diào)整的。信號(hào)agcl 17和agc218是這樣生成的通過將初級(jí)(Primary)agc信號(hào)4分別與第一 agcl參考電平24和第二 agc2參考電平25 (由虛線表示)相比較，并且隨著age 4接近并超過信號(hào)的參考電平24、25，逐漸增加相應(yīng)的增益控制信號(hào)17、18的值。在本例中，直到agcl 17達(dá)到了其最大電平27，agc2 18的值26 才開始增加。多級(jí)自適應(yīng)均衡器14的進(jìn)一步完善可結(jié)合僅向低帶寬傳輸應(yīng)用額外低頻增益的一個(gè)或多個(gè)帶寬限制的級(jí)，從而限制了信號(hào)9的帶寬，但在提高增益的同時(shí)不相應(yīng)增加高頻噪聲。首先應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)初始、可變帶寬增益提升級(jí)，直到它們處于最大增益，該最大增益代表高頻噪聲閾值；在達(dá)到最大增益這一點(diǎn)之后，這些可變帶寬級(jí)的帶寬減小，并且應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)低帶寬增益提升級(jí)，有效地將最大增益峰值移向較低頻率并且過濾掉較高頻率。均衡器使用自動(dòng)增益控制回路來調(diào)制這些增益提升級(jí)中每一個(gè)的增益，并且限制可變帶寬增益提升級(jí)的帶寬。這樣的多速率自適應(yīng)均衡器體現(xiàn)了在其所均衡的信號(hào)的最大帶寬和傳輸信號(hào)的最大電纜長(zhǎng)度之間的權(quán)衡。參考附圖，圖6顯示了多速率自適應(yīng)均衡器41的一個(gè)示例的操作，所述多速率自適應(yīng)均衡器41包括均衡器核心28，該均衡器核心28由增益和帶寬控制信號(hào)17、18、33、34、35控制。接收到的信號(hào)2順序通過四個(gè)增益提升級(jí)29-32中每一個(gè)的傳遞函數(shù)而被提升， 以生成均衡的輸出信號(hào)9。第一可變帶寬增益提升級(jí)29的傳遞函數(shù)的增益由自動(dòng)增益控制信號(hào)agcl 17控制。第二可變帶寬增益提升級(jí)30的傳遞函數(shù)的增益由自動(dòng)增益控制信號(hào) agc218控制。第一低帶寬增益提升級(jí)31的傳遞函數(shù)的增益由自動(dòng)增益控制信號(hào)agc3 33 控制。第二低帶寬增益提升級(jí)32的傳遞函數(shù)的增益由自動(dòng)增益控制信號(hào)agc4 34控制。兩個(gè)可變帶寬級(jí)29、30的傳遞函數(shù)的帶寬由帶寬限制信號(hào)35控制。圖7顯示了隨著自動(dòng)增益控制信號(hào)age 4的增加的多速率自適應(yīng)均衡器核心28 的總傳遞函數(shù)的曲線圖。圖中顯示了五個(gè)不同的傳遞函數(shù)36-40，對(duì)應(yīng)自動(dòng)增益控制信號(hào) agcl 17、agc2 18、agc3 33和agc4 34的五組不同的值。第一傳遞函數(shù)36對(duì)應(yīng)于四個(gè)自動(dòng)增益控制信號(hào)17、18、33、34都處于其最小值的點(diǎn)agcl = 0、agc2 = 0、agc3 = 0以及 agc4 = 0。該第一傳遞函數(shù)36本質(zhì)上是在除了在非常高的頻率區(qū)域之外所有頻率上的單位增益，其中在非常高的頻率區(qū)域，其衰減以消除高頻噪聲。第二傳遞函數(shù)37對(duì)應(yīng)于第一自動(dòng)增益控制信號(hào)17達(dá)到其最大值的點(diǎn)agcl = 1、agc2 = 0、agc3 = 0以及agc4 = 0。 第三傳遞函數(shù)38對(duì)應(yīng)于第二自動(dòng)增益控制信號(hào)18達(dá)到其最大值的點(diǎn)agcl = 1、agc2 = 1、agc3 = 0以及agc4 = 0。第四傳遞函數(shù)39對(duì)應(yīng)于第三自動(dòng)增益控制信號(hào)33達(dá)到其最大值的點(diǎn)agcl = Uagc2 = Uagc3 = 1以及agc4 = 0。第五傳遞函數(shù)40對(duì)應(yīng)于四個(gè)自動(dòng)增益控制信號(hào)17、18、33、34都達(dá)到其最大值的點(diǎn):agcl = 1、agc2 = 1、agc3 = 1以及 agc4 = 1。第四傳遞函數(shù)39和第五傳遞函數(shù)40體現(xiàn)了激活低帶寬增益提升級(jí)31、32以及使用帶寬控制信號(hào)35限制可變帶寬級(jí)29、30的帶寬的效果，其開始于第二可變帶寬提升級(jí) 30達(dá)到其最大增益后信號(hào)9的帶寬減小，但低頻增益增加。圖8圖示了在多速率自適應(yīng)均衡器41中用于提供age信號(hào)agcl、agc2、acg3和 agc4以及帶寬信號(hào)35的增益控制回路23。輸出信號(hào)9反饋回自動(dòng)增益控制回路23并且與參考42相比較，生成對(duì)應(yīng)于適應(yīng)系數(shù)α的初級(jí)自動(dòng)增益控制信號(hào)age 4。然后，該初級(jí)自動(dòng)增益控制信號(hào)4與五個(gè)不同的參考電平44-48進(jìn)行比較，并且對(duì)其應(yīng)用五個(gè)不同的傳遞函數(shù)49-53以生成所述四個(gè)自動(dòng)增益控制信號(hào)agcl 17、agc2 18、acg3 33和agc4 34， 以及帶寬限制信號(hào)35。圖9顯示了繪制出由多速率自適應(yīng)均衡器41的增益控制回路23生成的信號(hào)agcl 17，agc2 18，agc3 33，agc4 34的四條曲線，以及帶寬限制信號(hào)35。信號(hào)17、18、33、34、35 中每一個(gè)的值都繪制在Y軸，初級(jí)增益控制信號(hào)agc4繪制在X軸。虛線表示五個(gè)信號(hào)17、 18、33、34、35的參考電平44-48。這些示了隨著初級(jí)增益控制信號(hào)4的值的增加，五個(gè)信號(hào)17、18、33、34、35的操作。全部四個(gè)增益控制信號(hào)17、18、33、34開始于其最小值0，而帶寬限制信號(hào)35開始于高帶寬限制54。隨著age 4的值的增加，首先agcll7從0增加到 1，然后agc2 18從0增加到1，然后帶寬限制信號(hào)35開始向低帶寬限制55減小而agc3 33 從0增加到1，最后帶寬限制信號(hào)35繼續(xù)向低帶寬限制55減小而agc4 34從0增加到1。 這解釋了圖7中所示隨age 4的值的增加，均衡器核心28的不同的傳遞函數(shù)36-40。自適應(yīng)均衡器的示例的一般說明已經(jīng)在上面提供，其具體的特征將通過本發(fā)明的實(shí)施例在這里進(jìn)行描述。在這方面，圖10是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的順序折疊多速率自適應(yīng)均衡器70的框圖顯示。折疊多速率自適應(yīng)均衡器70通過應(yīng)用傳遞函數(shù)來補(bǔ)償因在非理想介質(zhì)中傳輸而造成的信號(hào)損失，所述傳遞函數(shù)的增益和帶寬分布根據(jù)接收到的信號(hào)的特性而改變，其利用折疊函數(shù)以使用相同的增益提升電路來提升高帶寬信號(hào)和低帶寬信號(hào)。所述自適應(yīng)均衡器70包括自動(dòng)增益控制回路71和均衡器核心73。順序多速率折疊自適應(yīng)均衡器70使用折疊自動(dòng)增益控制回路71以應(yīng)用額外增益到低帶寬信號(hào)，而不需要采用以獨(dú)立的增益提升電路實(shí)現(xiàn)的額外的低帶寬增益提升級(jí)。均衡器核心73通過使用與將初始可變帶寬增益級(jí)應(yīng)用到其傳遞函數(shù)向下的頻標(biāo) (frequency-scale)的提升電路相同的提升電路來操作，因?yàn)橐箢~外的低帶寬增益超過初始高頻增益閾值。這是通過激活折疊信號(hào)(folding signal) 76來完成的，折疊信號(hào)76 當(dāng)高帶寬電路通路到達(dá)其最大增益時(shí)啟動(dòng)，用于開啟低帶寬增益控制電路通路，該低帶寬增益控制電路通路的使用隨著需要的額外低帶寬增益量的增加而增加。圖13更詳細(xì)地圖示了均衡器核心73的一個(gè)示例實(shí)施例。在圖示的實(shí)施例中，所述均衡器核心73包括兩個(gè)可變頻率增益級(jí)74和75。圖17顯示了一組示例的差分晶體管對(duì)和簡(jiǎn)單的電阻電容(“RC”)電路，其實(shí)現(xiàn)了能夠用于實(shí)現(xiàn)如圖13所示的均衡器核心73的增益級(jí)74或75。增益級(jí)74包括高帶寬電路通路119和低帶寬電路通路121，由折疊信號(hào)76觸發(fā)兩條通路之間的切換。由折疊信號(hào)76 觸發(fā)的從高帶寬電路通路119向低帶寬電路通路121的切換不是硬切換(hard switch)，因?yàn)樵谇袚Q開始時(shí)，調(diào)制低帶寬增益提升級(jí)的信號(hào)agcm 94已經(jīng)達(dá)到了其最小電平0 (對(duì)應(yīng)參數(shù)α的最大值1)。當(dāng)需要更多的低頻增益提升時(shí)，信號(hào)agcm 94開始增加并且引起從高帶寬信號(hào)通路向低帶寬信號(hào)通路的軟切換(soft switch) 0使用軟切換消除了信號(hào)通路中的任何不連續(xù)性，并且避免了重新適應(yīng)增益控制回路71的需要。除了避免任何不連續(xù)性，，軟切換引起的帶寬的平穩(wěn)下降減輕了從在啟動(dòng)開始時(shí)可能發(fā)生的環(huán)閉鎖(loop lock-up)的恢復(fù)。在一個(gè)示例實(shí)施例中，通過均衡器核心73的每一個(gè)增益級(jí)應(yīng)用在接收到的信號(hào)2 上的傳遞函數(shù)的特性由以下這個(gè)方程體現(xiàn)l+α Ghbw(S)+F(l-a) GLBff(s)在該表達(dá)式中，常數(shù)項(xiàng)1代表單位增益平坦頻率響應(yīng)。高頻增益通過提升傳遞函數(shù)的高帶寬和低帶寬形式(HBW和LBW)來實(shí)現(xiàn)。F是邏輯值1或0，其分別對(duì)應(yīng)折疊信號(hào)的激活和非激活狀態(tài)。值α (0到1之間)實(shí)現(xiàn)了如前述部分描述的多速率自適應(yīng)均衡器41中的適應(yīng)機(jī)制。如果適應(yīng)回路71決定僅使用可從均衡的第一增益級(jí)74、75獲得的增益，而不使用折疊，那么折疊信號(hào)76被禁止(F = 0)，并且均衡器70應(yīng)用使高帶寬信號(hào)通過的適量增益以支持高數(shù)據(jù)速率操作。在這種狀態(tài)(regime)下，被實(shí)現(xiàn)的傳遞函數(shù)就是1+α G胃(s)， 其中α取值范圍是0到1。(該傳遞函數(shù)因此可以被看作是根據(jù)不同的α值，在兩個(gè)極端情況1和1+Ghbw(s)之間的插值。)由于需要更多的較低頻的增益，因此適應(yīng)回路71將傳遞折疊閾值78并且使能折疊信號(hào)。當(dāng)折疊信號(hào)76被使能(F = 1)時(shí)，傳遞函數(shù)變?yōu)閘+α Ghbw (s) + (l-a) GLBff(s)在本示例實(shí)施例中，在折疊閾值78發(fā)生的折疊信號(hào)76的激活使能傳遞函數(shù)之間的軟切換。在折疊信號(hào)76開始激活時(shí)，適應(yīng)參數(shù)α已經(jīng)處于其最大值1，從而在折疊就要開始前和剛剛結(jié)束后的傳遞函數(shù)相同均為l+α G胃(S)。軟切換確保了從無折疊狀態(tài)下到折疊狀態(tài)下的平滑切換，沒有使均衡濾波器(equalizer filter)的響應(yīng)以及適應(yīng)回路71 的行為產(chǎn)生突發(fā)改變。一旦折疊信號(hào)76被激活，α的方向變化，并且由于適應(yīng)繼續(xù)促使均衡器70應(yīng)用更多增益，α開始沿相反的方向從1到0變化。傳遞函數(shù)開始偏離其極端高帶寬表達(dá)式l+GHBW(s)，逐漸接近其極端低帶寬表達(dá)式1+Got(S)。在這個(gè)折疊狀態(tài)下，均衡器傳遞函數(shù)可以被看作是在高帶寬傳遞函數(shù)最大增益和低帶寬傳遞函數(shù)最大增益兩個(gè)極端情況之間的插值。參考附圖，圖11顯示了根據(jù)一個(gè)示例實(shí)施例的折疊多速率自適應(yīng)均衡器70的增益控制回路71的操作。來自均衡器70的輸出信號(hào)9被饋回自動(dòng)增益控制回路71并與參考79相比較，并且對(duì)所產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行積分來生成初級(jí)自動(dòng)增益控制信號(hào)age 80。該初級(jí) age信號(hào)80對(duì)應(yīng)于非折疊狀態(tài)期間適應(yīng)系數(shù)α ；但是，一旦折疊信號(hào)被激活，初級(jí)age信號(hào) 80的進(jìn)一步增加將使適應(yīng)系數(shù)α減少，而不是增加適應(yīng)系數(shù)α。該初級(jí)自動(dòng)增益控制信號(hào)age 80與四個(gè)不同的參考電平85-88進(jìn)行比較，以生成兩個(gè)非折疊增益控制信號(hào)(非折疊的agcl 81和非折疊的agc2 82)和兩個(gè)折疊的增益控制信號(hào)(折疊的agcl 83和折疊的agc2 84)。所述初級(jí)信號(hào)age 80還與折疊閾值電平78 進(jìn)行比較，以生成折疊信號(hào)76。這樣，在折疊閾值78處的age 80的值對(duì)應(yīng)于α的最大值， α = 1。在age 80經(jīng)過折疊閾值78后，α開始減回到其最小值0。折疊信號(hào)76的值被饋入兩個(gè)邏輯門89、90，以確定是否使用折疊的83、84或非折疊的81、82的agcl和agc2的值來生成最終增益控制信號(hào)agcl 17和agc2 18 如果折疊信號(hào)76處于激活狀態(tài)(F = 1)，則使用折疊的agcl 83和agc2 84的值，如果折疊信號(hào)76 處于非激活狀態(tài)(F = 0)，則使用非折疊的agcl 81和agc2 82的值。然后通過應(yīng)用一對(duì)傳遞函數(shù)97、98，將信號(hào)agcl 17的折疊83或非折疊81形式分成具有第一極性的第一形式 agclp 93和具有與第一極性相反的第二極性的第二形式agclm 94。同樣地，然后通過應(yīng)用一對(duì)傳遞函數(shù)99、100，將信號(hào)agc2 18的折疊84或非折疊82形式分成具有第一極性的第一形式agc2p 95和具有與第一極性相反的第二極性的第二形式agc2m 96。再次參考附圖，圖12顯示了五條曲線，這五條曲線繪制了由示例的折疊多速率自適應(yīng)均衡器70的增益控制回路71生成的信號(hào)agclp 93、agclm94、agc2p 95、agc2m 96以及折疊信號(hào)76。信號(hào)76、93-96的值繪制在Y軸，初級(jí)增益控制信號(hào)age 80繪制在X軸。 虛線表示用于信號(hào)agcl 17和agc2 18的非折疊的85、86和折疊的87、88的參考電平。這些曲線圖示了五個(gè)信號(hào)76、93-96隨著初級(jí)增益控制信號(hào)age 80的值的增加的操作。這里， 信號(hào)76、93-96對(duì)初級(jí)增益控制信號(hào)age 80的值的增加的響應(yīng)與之前討論的在圖9中顯示的多速率自適應(yīng)均衡器41增益控制回路23的曲線所顯示的響應(yīng)不同。在該折疊的均衡器70的示例實(shí)施例中，當(dāng)age 80為0時(shí)，信號(hào)agclp 93和agc2p 95處于它們的最小值0，而這些信號(hào)的相反極性形式agclm 95和agc2m 96處于它們的最大值1。折疊信號(hào)76處于其非激活狀態(tài)值0。隨著age 80的值增加，首先，agclp 93從0 增加到1，相應(yīng)地，agclm 94從1減小到0。然后，agc2p 95從0增加到1，相應(yīng)地，agc2m 96 從1減小到0。在此之后，折疊信號(hào)被激活，其值從0切換到1。在折疊信號(hào)76被激活后， 隨著age 80的值繼續(xù)增加，agclp 93從1減小到0，相應(yīng)地，agclm 94從0增加到1。然后，agc2p 95開始從1減小到0，相應(yīng)地，agc2m 96從0增加到1。然后，將這些不同的增益控制信號(hào)93-96饋入在圖13的框圖中描繪出的均衡器70 的兩個(gè)增益級(jí)74、75中。兩個(gè)具有相反極性的信號(hào)agclp 93和agclm 94用作第一增益級(jí) 74的輸入，并且兩個(gè)具有相反極性的信號(hào)agc2p 95和agc2m 96用作第二增益級(jí)75的輸入。折疊信號(hào)76也用作兩個(gè)級(jí)74和75的輸入。輸入信號(hào)2順序饋通兩個(gè)級(jí)74、75中的每一個(gè)，并且每一個(gè)級(jí)74、75對(duì)信號(hào)2應(yīng)用傳遞函數(shù)，從而生成旨在復(fù)制預(yù)傳輸信號(hào)的輸出信號(hào)9而沒有由傳輸介質(zhì)引入的失真。在每一個(gè)增益級(jí)74、75中，由正極性增益控制信號(hào)(agclp 93或agc2p95)調(diào)制的高帶寬傳遞函數(shù)Ghbw(s)被應(yīng)用到輸入信號(hào)2。如果折疊信號(hào)76處于激活狀態(tài)，則由負(fù)極性增益控制信號(hào)(agclm 94或agc2m 96)調(diào)制的低帶寬傳遞函數(shù)Got(S)也被應(yīng)用。將這兩個(gè)傳遞函數(shù)的任一或兩者應(yīng)用到輸入信號(hào)2產(chǎn)生總的傳遞函數(shù)，其特性由上面提到的方程體現(xiàn)l+α Ghbw(S)+F(l-a) GLBff(s)其中F是折疊信號(hào)76，α Ghbw(S)表示由正的增益控制信號(hào)agclp 93和agc2p 95 產(chǎn)生的總的傳遞函數(shù)，(1-a) Glbw(S)表示由負(fù)的增益控制信號(hào)agclm95和agc2m 96產(chǎn)生的總的傳遞函數(shù)。圖14中顯示了在折疊或不折疊情況下由兩個(gè)增益級(jí)74、75應(yīng)用的總的傳遞函數(shù)。 圖中顯示了五個(gè)不同的傳遞函數(shù)106-110，對(duì)應(yīng)折疊信號(hào)76以及四個(gè)增益控制信號(hào)agclp 93,agclm 94、agc2p 95和agc2m 96的五組不同的值，其中增益繪制在Y軸而頻率在X軸。 這五組不同的值對(duì)應(yīng)初級(jí)增益控制信號(hào)age 80的五個(gè)不同的值。第一傳遞函數(shù)106顯示單位增益平坦響應(yīng)(unity gain flat response)，其中age 80處于其最小值，折疊信號(hào) 76處于其初始值0，信號(hào)agclp 93和agc2p 95處于它們的最小值0，并且相反極性的信號(hào) agclm 94和agc2m 96相應(yīng)地處于它們的最大值1。當(dāng)age 80增加時(shí)，agclp 93的值從0 增加到1并且agclm 94從1減少到0，結(jié)果產(chǎn)生第二傳遞函數(shù)107。隨著age 80繼續(xù)增加超過此點(diǎn)，agc2p 95從0增加到1并且agc2m96從1減少到0，結(jié)果產(chǎn)生第三函數(shù)108。當(dāng) age 80繼續(xù)增加并超過折疊閾值78，折疊信號(hào)76改變其值；然而，此時(shí)，折疊信號(hào)76的值不影響傳遞函數(shù)的分布(profile)，因?yàn)閭鬟f函數(shù)由折疊信號(hào)76啟動(dòng)的負(fù)極性信號(hào)agclm 94和agc2m 96的值為0。這樣，當(dāng)折疊信號(hào)76在該閾值78被激活時(shí)，并不對(duì)增益控制信號(hào)93-96或者輸出信號(hào)9本身的通路造成任何不連續(xù)性，從而產(chǎn)生平滑的適應(yīng)響應(yīng)和增益控制回路響應(yīng)。在折疊信號(hào)76被激活后，隨著agc80繼續(xù)增加，agclp 93的值從1減少到 0并且agclm 94從0增加到1，結(jié)果產(chǎn)生第四傳遞函數(shù)109。最后，當(dāng)age 80繼續(xù)增加到其最大值時(shí)，agc2p 95的值從1減少到0并且agc2m 96從0增加到1，其結(jié)果產(chǎn)生第五傳遞函數(shù)110。在一個(gè)示例的折疊多級(jí)自適應(yīng)均衡器中，順序采用的第一至第五傳遞函數(shù)106 110呈現(xiàn)低頻增益(以分貝為單位測(cè)量)的單調(diào)增加。相似地，在上述兩級(jí)折疊自適應(yīng)均衡器的一個(gè)實(shí)施例中，順序采用的第一至第三傳遞函數(shù)106 108呈現(xiàn)高頻增益的單調(diào)增加。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，折疊前增益級(jí)序列呈現(xiàn)了所有頻率上增益的單調(diào)增加，而折疊后增益級(jí)序列只呈現(xiàn)了低頻增益的單調(diào)增加。在一個(gè)折疊多級(jí)均衡器核心73示例中的單一增益級(jí)的操作由圖15中的框圖顯示。增益級(jí)74接收輸入信號(hào)2、折疊信號(hào)76以及具有相反極性的兩個(gè)增益控制信號(hào)agcp 93和agcm 94(分別對(duì)應(yīng)于圖13中的agclp和agclm)。當(dāng)不需要增益或僅需要很少增益的時(shí)候，折疊信號(hào)76處于非激活狀態(tài)。隨著正極性增益控制信號(hào)agcp 93的電壓增加，其被饋送到產(chǎn)生由正極性增益提升信號(hào)agcp 93調(diào)制的高帶寬傳遞函數(shù)Ghbw(S)的高帶寬增益提升通路119。該高帶寬提升級(jí)119的輸出與輸入信號(hào)2相加，以產(chǎn)生輸出信號(hào)9。當(dāng) agcp 93增加到其最大電壓時(shí)，agcm 94處于其最小電壓，并且如果需要更多低帶寬增益， 則此時(shí)，激活折疊信號(hào)76。折疊信號(hào)76的激活開啟了產(chǎn)生由負(fù)極性增益提升信號(hào)agcm 94 調(diào)制的低帶寬傳遞函數(shù)Got(S)的低帶寬增益提升通路121。隨著對(duì)增益需求的增加，agcp 93的電壓從其最大值開始減少，而agcm 94的電壓從其最小值開始增加，從而減少了由高帶寬提升通路119產(chǎn)生的高帶寬增益的量但增加了由低帶寬提升通路121產(chǎn)生的低帶寬增益的量。由低帶寬提升通路121產(chǎn)生的低帶寬增益以及任何由高帶寬通路119繼續(xù)產(chǎn)生的高帶寬增益與輸入信號(hào)2相加以生成輸出信號(hào)9。單一增益級(jí)的一個(gè)替代實(shí)施例由圖15a中的框圖顯示。這里，產(chǎn)生高帶寬傳遞函數(shù)Ghbw(S)的高帶寬增益提升通路119和產(chǎn)生低帶寬傳遞函數(shù)Got(S)的低帶寬增益提升通路121中的每一個(gè)都與其本身產(chǎn)生平滑增益響應(yīng)的平坦增益通路并行運(yùn)作。由于這兩個(gè)通路由一直取相反值的正極性增益提升信號(hào)agcp 93和負(fù)極性增益提升信號(hào)agcm 94調(diào)制， 所以該增益級(jí)產(chǎn)生的總的傳遞函數(shù)與圖15中的級(jí)所產(chǎn)生的傳遞函數(shù)相同，該總的傳遞函數(shù)享有在兩個(gè)沒被任何增益控制信號(hào)調(diào)制的增益提升通路之間的單一的單位增益通路。鑒于圖15中的級(jí)的傳遞函數(shù)可以被表示為l+α G胃(S)+F(l-a )Got(s)，圖15a的傳遞函數(shù)可以被表示為從數(shù)學(xué)上看為相同的a+aG-W + a-cO+Fd-cOG^^s)，其簡(jiǎn)化后等同于表達(dá)式1+a G胃(s)+F (I-CI)Gim (S)?？梢愿鶕?jù)各種實(shí)際的原因選擇是按照?qǐng)D15還是圖15a 來實(shí)現(xiàn)增益級(jí)，本發(fā)明應(yīng)用于根據(jù)任一圖實(shí)現(xiàn)的增益級(jí)。圖16中示出如圖15或圖15a所示的由單一的折疊增益級(jí)產(chǎn)生的傳遞函數(shù)。當(dāng)初級(jí)增益控制信號(hào)age 80處于其最小值時(shí)，其表示沒有信號(hào)衰減并且不需要增益，折疊增益級(jí)產(chǎn)生第一單位增益?zhèn)鬟f函數(shù)130。隨著age 80的值的增加，其表示需要高帶寬增益，agcp 93的電壓從其最小值0增加到其最大值，最終產(chǎn)生了具有最大高帶寬增益的第二傳遞函數(shù) 132，這時(shí)，流經(jīng)高帶寬提升通路119的信號(hào)處于其最大值。此時(shí)如果還需要更多的增益，折疊信號(hào)76被激活，agcp 93開始減小到其最小值，并且agcm 94開始從其最小值向其最大值增加，從而將信號(hào)從高帶寬提升通路119移到低帶寬提升通路121，并且有效地向左頻移傳遞函數(shù)，最終的結(jié)果是產(chǎn)生具有最大低帶寬增益的第三傳遞函數(shù)134。再次參考附圖，圖17顯示了與圖15a中框圖對(duì)應(yīng)的一個(gè)折疊增益級(jí)74的示例晶體管級(jí)電路實(shí)現(xiàn)裝置111。輸入信號(hào)2由正極引線112和負(fù)極引線113提供，輸出信號(hào)9由其自己的正極引線114和負(fù)極引線115生成。自動(dòng)增益控制信號(hào)age 122(相對(duì)于其正極和負(fù)極引線測(cè)量出)對(duì)應(yīng)于增益控制信號(hào)agcp 93 當(dāng)折疊信號(hào)76處于非激活狀態(tài)時(shí)，該age 信號(hào)122的電壓隨著初級(jí)增益控制信號(hào)80電壓的增加而增加，并且當(dāng)折疊信號(hào)76處于激活狀態(tài)時(shí)，該信號(hào)122的電壓隨著初級(jí)增益控制信號(hào)80電壓的繼續(xù)增加而減小。同樣的道理，當(dāng)使用相反的負(fù)極和正極的引線測(cè)量age信號(hào)122時(shí)，該age信號(hào)122對(duì)應(yīng)于負(fù)極性增益控制信號(hào)agcm 94。在該示例的電路實(shí)現(xiàn)方式中，組成差分對(duì)的一組晶體管116、117實(shí)現(xiàn)對(duì)增益提升傳遞函數(shù)的調(diào)制。當(dāng)agcl22處于其基準(zhǔn)電壓時(shí)，由age信號(hào)122的負(fù)極引線打開的晶體管117是完全開啟的，并且隨著電流通過固定電阻通路118而全部導(dǎo)向輸出，實(shí)現(xiàn)了平坦增益。隨著age 122的值的增加，由age信號(hào)122的正極引線打開的晶體管116的差分對(duì)開始開啟，并使向電路的傳遞函數(shù)引入高頻增益的高帶寬高頻提升通路119可用。 該高帶寬提升通路119可以以簡(jiǎn)單的RC電路實(shí)現(xiàn)，所述RC電路使用電阻和電容的組合，所述電阻和電容的選擇要考慮需要處理的傳輸介質(zhì)和特定信號(hào)的屬性。當(dāng)該高帶寬通路119 達(dá)到最大電流時(shí)，如果還需要更多的增益，則使用作為增益控制回路71的一部分的上述機(jī)制激活折疊信號(hào)76，并且折疊信號(hào)76的激活關(guān)閉了兩個(gè)開關(guān)120，使低帶寬、高頻提升通路 121可用，其中該低帶寬、高頻提升通路121也以使用電容和電阻組合的簡(jiǎn)單的RC電路實(shí)現(xiàn)。隨著對(duì)更多的低帶寬增益的需要，age信號(hào)122的電壓向其基準(zhǔn)值降低，逐步關(guān)閉連接到age信號(hào)112正極引線的晶體管116的差分對(duì)并打開連接到age信號(hào)112負(fù)極引線的晶體管117差分對(duì)，從而允許電流從高帶寬通路119移到低帶寬通路121，并且有效地向較低帶寬頻移傳遞函數(shù)。通過在同一放大器核心內(nèi)簡(jiǎn)單的RC電路實(shí)現(xiàn)折疊自適應(yīng)均衡器級(jí)的兩個(gè)增益提升傳遞函數(shù)，結(jié)合增益控制信號(hào)(從其最小值電壓增加到最大值電壓，然后當(dāng)折疊信號(hào)激活時(shí)再從最大值電壓減小到最小值電壓)可以大大節(jié)省電路面積、功耗和發(fā)熱量。由于減少了噪聲源和例如分量噪聲、變化和不匹配等缺陷，還提高了電路的性能。由于單個(gè)電路既可以用于高帶寬增益提升又可以用于低帶寬增益提升，因此電路面積減小了。類似地，由于消除了對(duì)獨(dú)立的低帶寬增益提升級(jí)的需要，電路的功耗和發(fā)熱量都降低了。這是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的將現(xiàn)有的曾經(jīng)用來實(shí)現(xiàn)單位增益信號(hào)通路的有源元件重復(fù)使用和重復(fù)利用來還產(chǎn)生低帶寬增益提升傳遞函數(shù)，同時(shí)僅在自適應(yīng)均衡器的適應(yīng)回路中對(duì)無源元件進(jìn)行切換以及適當(dāng)控制這個(gè)切換功能。這與其他的例如圖6中所示的可變帶寬均衡器的實(shí)現(xiàn)方式不同，其他實(shí)現(xiàn)方式通過簡(jiǎn)單的增加更多的均衡級(jí)來達(dá)到更高的低帶寬增益提升，并不重復(fù)使用或重復(fù)利用已經(jīng)被施加偏壓并可用的有源元件。圖13所示的多級(jí)均衡器核心可以使用圖17所示的多于一個(gè)的增益級(jí)來實(shí)現(xiàn)。通過使用在每個(gè)不同的級(jí)中具有不同激活閾值的差分對(duì)晶體管，由不同級(jí)的高帶寬和低帶寬電路通路應(yīng)用的增益的開始可以被設(shè)置為順序級(jí)聯(lián)(如圖12所示)。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以推斷的那樣，折疊的方法可以用于具有任意個(gè)增益級(jí)的均衡器，而不止限于上述實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以意識(shí)到，當(dāng)需要更多的低帶寬增益的時(shí)候，不使用順序折疊所述級(jí)聯(lián)的級(jí)的方法，而是讓部分或全部的級(jí)同時(shí)折疊并被相同的age信號(hào)控制。這樣，所有折疊的或非折疊的級(jí)的并行和順序激活的可能組合都是可能的，并且都在本發(fā)明中介紹了。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以意識(shí)到，折疊信號(hào)從低電平到高電平的切換不需要以圖12 中描述的階躍函數(shù)那樣實(shí)現(xiàn)，而是可以以更漸進(jìn)的方式實(shí)現(xiàn)。在折疊信號(hào)電平上使用硬切換可以幫助確保折疊信號(hào)的變化與負(fù)極性增益控制信號(hào)agcm的值為0在同時(shí)發(fā)生，從而避免信號(hào)通路不連續(xù)；但在折疊信號(hào)電平之間使用更漸進(jìn)的切換可以有實(shí)際的優(yōu)點(diǎn)，它給出了避免輸出信號(hào)通路不連續(xù)的替代機(jī)制(即通過從一開始就不引入不連續(xù)的折疊信號(hào)輸入)。另外，圖12中的曲線顯示了時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔中，age繼續(xù)增加，但是agelp、 agclm、agc2p和agc2m的值保持不變；在本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例中，在該時(shí)間間隔中，折疊信號(hào)可以逐漸從其低電平增加到其高電平而不會(huì)影響輸出信號(hào)。還可以意識(shí)到，折疊信號(hào)的第二電平不必比第一電平高，而是可以比第一電平低。這里所描述的實(shí)施例只是具有與權(quán)利要求中所記載的本發(fā)明的元素相對(duì)應(yīng)的示例結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)或方法。本說明書可以讓本領(lǐng)域的技術(shù)人員制作和使用與權(quán)利要求中所記載的本發(fā)明的元素相對(duì)應(yīng)的但是具有不同元件的實(shí)施例。因此，本發(fā)明的目的范圍包括其他與權(quán)利要求文字語言的描述相同的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)或方法，并且還包括其他與權(quán)利要求文字語言的描述沒有實(shí)質(zhì)性區(qū)別的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)或方法。
權(quán)利要求
1.一種增益級(jí)，包括高帶寬增益電路，所述高帶寬增益電路對(duì)第一輸入信號(hào)應(yīng)用高帶寬傳遞函數(shù)，所述高帶寬傳遞函數(shù)具有由第二輸入信號(hào)電平調(diào)制的高帶寬增益；和低帶寬增益電路，所述低帶寬增益電路對(duì)第一輸入信號(hào)應(yīng)用低帶寬傳遞函數(shù)，如果第三輸入信號(hào)處于第一電平，所述低帶寬傳遞函數(shù)具有零增益，并且如果第三輸入信號(hào)處于第二電平，所述低帶寬傳遞函數(shù)具有由第二輸入信號(hào)電平反向調(diào)制的低帶寬增益。
2.如權(quán)利要求1所述的增益級(jí)，其中第一輸入信號(hào)包括通過非理想傳輸介質(zhì)傳輸后由增益級(jí)接收的信號(hào)，第二輸入信號(hào)包括自動(dòng)增益控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的增益級(jí)，其中由高帶寬增益模塊和低帶寬增益模塊應(yīng)用的傳遞函數(shù)具有頻率相關(guān)增益。
4.如權(quán)利要求1到3中任意一項(xiàng)所述的增益級(jí)，其中第三輸入信號(hào)的第一電平和第二電平之間的轉(zhuǎn)換可以是連續(xù)或不連續(xù)的轉(zhuǎn)換。
5.如權(quán)利要求1到4中任意一項(xiàng)所述的增益級(jí)，其中增益級(jí)產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)等于將高帶寬增益電路和低帶寬增益電路的傳遞函數(shù)應(yīng)用于其上的第一輸入信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的增益級(jí)，其中增益級(jí)還包括平坦增益通路，所述平坦增益通路與每一個(gè)增益電路貢獻(xiàn)的增益相加，以產(chǎn)生增益級(jí)的輸出信號(hào)。
7.如權(quán)利要求5所述的增益級(jí)，還包括第一平坦增益通路，所述第一平坦增益通路產(chǎn)生與由第二輸入信號(hào)調(diào)制的第一輸入信號(hào)相等的輸出信號(hào)；第二平坦增益通路，所述第二平坦增益通路產(chǎn)生與由第二輸入信號(hào)反向調(diào)制的第一輸入信號(hào)相等的輸出信號(hào)；和增益級(jí)的輸出信號(hào)等于第一平坦增益通路的輸出信號(hào)、第二平坦增益通路的輸出信號(hào)、由高帶寬增益電路貢獻(xiàn)的增益、以及由低帶寬增益電路貢獻(xiàn)的增益之和。
8.如權(quán)利要求1到7中任意一項(xiàng)所述的增益級(jí)，其中高帶寬增益電路和低帶寬增益電路共享一些公共電路組件。
9.一種均衡器，包括增益控制回路，所述增益控制回路產(chǎn)生折疊信號(hào)以及至少一個(gè)增益控制信號(hào)；和與來自傳輸介質(zhì)的輸入信號(hào)耦合的均衡器核心，所述均衡器核心對(duì)輸入信號(hào)應(yīng)用高帶寬傳遞函數(shù)和低帶寬傳遞函數(shù)以產(chǎn)生輸出信號(hào)；其中高帶寬傳遞函數(shù)具有與所述至少一個(gè)增益控制信號(hào)成正比的高帶寬增益；當(dāng)折疊信號(hào)處于第一電平時(shí)，低帶寬傳遞函數(shù)沒有增益；以及當(dāng)折疊信號(hào)處于第二電平時(shí)，低帶寬傳遞函數(shù)具有與所述至少一個(gè)增益控制信號(hào)成反比的低帶寬增益。
10.如權(quán)利要求9所述的均衡器，其中每一個(gè)傳遞函數(shù)具有頻率相關(guān)增益。
11.如權(quán)利要求9或10所述的均衡器，其中由均衡器核心應(yīng)用的傳遞函數(shù)的總增益接近在輸入信號(hào)通過傳輸介質(zhì)的傳輸中產(chǎn)生的損失的逆。
12.如權(quán)利要求9、10或11所述的均衡器，其中當(dāng)均衡輸入信號(hào)所需的低頻增益的量小時(shí)，折疊信號(hào)處于第一電平，并且當(dāng)均衡輸入信號(hào)所需的低頻增益的量超過預(yù)定的閾值時(shí)，折疊信號(hào)轉(zhuǎn)換到第二電平。
13.如權(quán)利要求9到12中任意一項(xiàng)所述的均衡器，其中折疊信號(hào)在第一電平和第二電平之間的轉(zhuǎn)換可以是連續(xù)或不連續(xù)的轉(zhuǎn)換。
14.如權(quán)利要求9到13中任意一項(xiàng)所述的均衡器，其中所述至少一個(gè)增益控制信號(hào)根據(jù)兩個(gè)狀態(tài)操作當(dāng)折疊信號(hào)處于其第一電平時(shí)，表征第一狀態(tài)，所述至少一個(gè)增益控制信號(hào)的電平隨著均衡輸入信號(hào)所需的增益量的增加而增加；和當(dāng)折疊信號(hào)處于其第二電平時(shí)，表征第二狀態(tài)，所述至少一個(gè)增益控制信號(hào)的電平隨著均衡輸入信號(hào)所需的低頻增益的量的增加而減少。
15.如權(quán)利要求9到14中任意一項(xiàng)所述的均衡器，其中 所述均衡器核心包括多個(gè)增益級(jí)；所述至少一個(gè)增益控制信號(hào)包括與所述多個(gè)增益級(jí)對(duì)應(yīng)的多個(gè)增益控制信號(hào)； 每一個(gè)增益級(jí)對(duì)輸入信號(hào)應(yīng)用高帶寬傳遞函數(shù)和低帶寬傳遞函數(shù)； 由每一個(gè)增益級(jí)應(yīng)用的高帶寬傳遞函數(shù)具有與該級(jí)的增益控制信號(hào)成正比的高帶寬增益；當(dāng)折疊信號(hào)處于第一電平時(shí)，由每一個(gè)增益級(jí)應(yīng)用的低帶寬傳遞函數(shù)沒有增益；和當(dāng)折疊信號(hào)處于第二電平時(shí)，由每一個(gè)增益級(jí)應(yīng)用的低帶寬傳遞函數(shù)具有與該級(jí)的增益控制信號(hào)成反比的低帶寬增益。
16.如權(quán)利要求15所述的均衡器，其中，當(dāng)所述折疊信號(hào)處于其第一電平時(shí)，隨著均衡輸入信號(hào)所需的增益量的增加，每一個(gè)增益級(jí)的增益控制信號(hào)只在前一增益級(jí)的增益控制信號(hào)已經(jīng)達(dá)到最大電平后才增加。
17.如權(quán)利要求15所述的均衡器，其中，當(dāng)所述折疊信號(hào)處于其第二電平時(shí)，隨著均衡輸入信號(hào)所需的低帶寬增益量的增加，每一個(gè)增益級(jí)的增益控制信號(hào)的電平只在前一增益級(jí)的增益控制信號(hào)已經(jīng)達(dá)到最小電平后才減小。
18.如權(quán)利要求15所述的均衡器，其中，當(dāng)所述折疊信號(hào)處于其第二電平時(shí)，隨著均衡輸入信號(hào)所需的低帶寬增益的量的增加，兩個(gè)或多個(gè)增益控制信號(hào)的電平同時(shí)減小。
19.如權(quán)利要求14所述的均衡器，其中所述兩個(gè)狀態(tài)之間的平滑轉(zhuǎn)換是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的當(dāng)所述多個(gè)增益控制信號(hào)的電平導(dǎo)致由所述多個(gè)增益級(jí)應(yīng)用的低帶寬傳遞函數(shù)無增益時(shí)，使折疊信號(hào)在第一電平和第二電平之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
20.一種均衡輸入信號(hào)的方法，包括對(duì)輸入信號(hào)應(yīng)用均衡器核心的一個(gè)或多個(gè)增益級(jí)，每一個(gè)增益級(jí)對(duì)輸入信號(hào)應(yīng)用高帶寬傳遞函數(shù)和低帶寬傳遞函數(shù)；和當(dāng)均衡信號(hào)所需的低帶寬增益的量超過了預(yù)定的閾值時(shí)，使用增益控制回路將折疊信號(hào)從其第一電平轉(zhuǎn)換到第二電平， 其中每一個(gè)增益控制級(jí)由增益控制回路產(chǎn)生的增益控制信號(hào)控制； 每一個(gè)高帶寬傳遞函數(shù)的增益與該級(jí)的增益控制信號(hào)的電平成正比； 當(dāng)折疊信號(hào)處于第一電平時(shí)，每一個(gè)低帶寬傳遞函數(shù)的增益是平坦的，當(dāng)折疊信號(hào)處于第二電平時(shí)，每一個(gè)低帶寬傳遞函數(shù)的增益與該級(jí)的增益控制信號(hào)的電平成反比。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中每一個(gè)高帶寬傳遞函數(shù)和低帶寬傳遞函數(shù)具有頻率相關(guān)增益。
22.如權(quán)利要求20或21所述的方法，其中由均衡器核心應(yīng)用的傳遞函數(shù)的總增益接近在輸入信號(hào)通過傳輸介質(zhì)的傳輸中產(chǎn)生的損失的逆。
23.如權(quán)利要求20、21或22所述的方法，其中當(dāng)折疊信號(hào)處于其第一電平，表征第一狀態(tài)，每一個(gè)增益級(jí)的增益控制信號(hào)的電平隨著均衡輸入信號(hào)所需的增益量的增加而增加；和當(dāng)折疊信號(hào)處于其第二電平，表征第二狀態(tài)，每一個(gè)增益級(jí)的增益控制信號(hào)的電平隨著均衡輸入信號(hào)所需的低頻增益量的增加而減少。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，隨著第一狀態(tài)期間均衡輸入信號(hào)所需的增益量的增加，通過讓每一個(gè)增益級(jí)的增益控制信號(hào)的電平只在前一增益級(jí)的增益控制信號(hào)已經(jīng)達(dá)到最大電平后才增加，來順序激活每一個(gè)增益級(jí)。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，隨著第二狀態(tài)期間均衡輸入信號(hào)所需的低帶寬增益量的增加，通過讓每一個(gè)增益級(jí)的增益控制信號(hào)的電平只在前一增益級(jí)的增益控制信號(hào)已經(jīng)達(dá)到最小電平后才減小，來順序頻移每一個(gè)增益級(jí)的傳遞函數(shù)。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，隨著第二狀態(tài)期間均衡輸入信號(hào)所需的低帶寬增益量的增加，兩個(gè)或多個(gè)增益控制信號(hào)的電平同時(shí)減小。
27.如權(quán)利要求23到26中任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述兩個(gè)狀態(tài)之間的平滑轉(zhuǎn)換是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的當(dāng)每一個(gè)增益級(jí)的增益控制信號(hào)處于導(dǎo)致每一個(gè)低帶寬傳遞函數(shù)無增益的電平時(shí)，使折疊信號(hào)在第一電平和第二電平之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
全文摘要
提供一種折疊自適應(yīng)均衡器。該均衡器包括均衡器核心和自動(dòng)增益控制回路。均衡器核心的均衡傳遞函數(shù)由自動(dòng)增益控制回路生成的一個(gè)或多個(gè)增益控制信號(hào)以及由自動(dòng)增益控制回路生成的折疊信號(hào)調(diào)制。當(dāng)折疊信號(hào)處于非激活狀態(tài)時(shí)，增益控制信號(hào)的增加使均衡器核心的傳遞函數(shù)的高頻、高帶寬增益增加。當(dāng)折疊信號(hào)處于激活狀態(tài)時(shí)，通過降低增益控制信號(hào)可以應(yīng)用更多的增益，其導(dǎo)致均衡器核心的傳遞函數(shù)朝著較低帶寬頻移以及均衡器核心的傳遞函數(shù)的高頻低帶寬增益的增加。
文檔編號(hào)H03G3/30GK102282774SQ200980154784
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者H·夏奇巴, M·莎莎尼 申請(qǐng)人:格努姆有限公司