專利名稱：均衡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種均衡器，特別指一種用于消除纜線響應(yīng)(CableResponse)的均衡器。
背景技術(shù)：
在傳輸信號時，隨著通道(channel)長度的增加，信號的通道衰減與符碼間干擾(inter-symbol interference，ISI)的情況會越嚴(yán)重，而降低了信號的品質(zhì)。因此，在信號的接收端會設(shè)置一均衡器，用于對所接收到的一接收信號進(jìn)行均衡處理，以補償該接收信號的衰減并消除符碼間干擾的問題。
圖l所表示為一常規(guī)均衡器100的等效電路圖。為了分析方便，假設(shè)圖1中電容110的電容值為C/2、電阻120的電阻值為2R、電流源102與電流源104的寄生電阻均為r、MOS 106與MOS 108之間的電導(dǎo)為gm。則均衡器100的增益(Gain)可表示為VoutVin=Iop-IonVip-Vin×R1=gm(1+s(R//r)C)(1+gm(R//r))+s(R//r)C×R1---(1)]]>由式(1)可以推導(dǎo)出均衡器100的極點(Pole)與零點(Zero)位置 圖2所表示為均衡器100簡化后的頻率響應(yīng)圖。一般而言，均衡器100的均衡效能取決于有效頻寬BW的大小，亦即極點與零點之間的頻寬大小。
然而，由式(2)與式(3)可知，當(dāng)電容110的電容值或電阻120的電阻值增加時，均衡器100的極點與零點均會左移；反之，當(dāng)電容110的電容值或電阻120的電阻值降低時，均衡器100的極點與零點均會右移。換句話說，在常規(guī)的均衡器100的結(jié)構(gòu)中，電路設(shè)計者難以通過調(diào)節(jié)電容110或電阻120來有效地改變有效頻寬BW(極點的頻率-零點的頻率)的大小，而使得均衡器的效能受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種均衡器，提升該均衡器的有效頻寬。
本發(fā)明的較佳實施例中提供一種均衡器(equalizer)，其包含有一第一放大電路，具有一第一輸入端及一第一輸出端，該第一放大電路對應(yīng)一第一增益；以及一第二放大電路，具有一第二輸入端及一第二輸出端，該第二放大電路對應(yīng)一第二增益；其中，該第一及該第二輸入端相連接，該第一及該第二輸出端相連接，且該均衡器的頻率響應(yīng)與該第一增益及該第二增益相關(guān)。
本發(fā)明另提供一種接收器，其包含有一均衡器，其包含有一第一放大電路，具有一第一輸入端及一第一輸出端，該第一放大電路對應(yīng)一第一增益；以及一第二放大電路，具有一第二輸入端及一第二輸出端，該第二放大電路對應(yīng)一第二增益；其中，該第一及該第二輸入端相連接，該第一及該第二輸出端相連接；以及一控制電路，耦合于該均衡器，用于依據(jù)一通道響應(yīng)(channel response)產(chǎn)生一控制信號，以調(diào)節(jié)該均衡器的頻率響應(yīng)。


圖1為常規(guī)均衡器的等效電路圖。
圖2為圖1的均衡器簡化后的頻率響應(yīng)圖。
圖3為本發(fā)明的均衡器的示意圖。
圖4為本發(fā)明的均衡器的等效電路圖。
圖5為本發(fā)明的均衡器簡化后的頻率響應(yīng)圖。
附圖符號說明100、300均衡器102、104、312、314、322、324等效電流源106、108、316、318、326、328MOS110、330電容
120、340 電阻302 通道310 第一放大電路320 第二放大電路510、520、530頻率響應(yīng)512、532 極點514、534 零點具體實施方式
請參考圖3所表示本發(fā)明的均衡器300的示意圖。均衡器300用于補償經(jīng)由纜線302所傳送過來的一接收信號Vin的通道衰減，并消除該接收信號Vin中的符碼間干擾(ISI)問題。通道302代表各種連接，例如USB、1394、RS232等等。Vout為均衡器300進(jìn)行均衡處理后所輸出的信號。在信號的接收器中，通常會于均衡器300的后級設(shè)置一時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(clock-datarecovery)裝置，用于還原均衡后的信號的時鐘。
均衡器300包含有一第一放大電路310，具有一輸出端及耦合于該接收信號Vin的一輸入端；以及一第二放大電路320，具有一輸入端及一輸出端，其中該輸入端耦合于該接收信號Vin，該輸出端耦合于第一放大電路310的輸出端。在本發(fā)明中，均衡器300的信號增益，為第一放大電路310與第二放大電路320兩者增益的和。于一較佳實施例中，第一放大電路310為一微分電路，而第二放大電路320則可利用一衰減電路來實現(xiàn)。
圖4所表示為均衡器300的等效電路圖。同樣地，為了分析上的方便，以下假設(shè)電容330的電容值為C/2、電阻340的電阻值為2R、等效電流源312與314的寄生電阻均為r1、MOS 316與MOS 318之間的電導(dǎo)為gm1、等效電流源322與324的寄生電阻均為r2、以及MOS 326與MOS 328之間的電導(dǎo)為gm2。本發(fā)明的均衡器300的增益分析如下VoutVin=Iop-IonVip-Vin×R1=[11+gm2(R//r2)+gm1(1+sr1C)(1+gm1r1)+sr1C]×R1---(4)]]>在實作上，由于電阻340的電阻值遠(yuǎn)小于r2，亦即r2＞＞R，因此式(4)可修正為VoutVin≈R11+gm2R+[gm1(1+sr1C)(1+gm1r1)+sr1C]×R1---(5)]]>其中，[gm1(1+sr1C)(1+gm1r1)+sr1C]×R1]]>為第一放大電路310所對應(yīng)的一第一增益A1，R11+gm2R]]>為第二放大電路320所對應(yīng)的一第二增益A2。
請參考圖5所表示本發(fā)明的均衡器300簡化后的頻率響應(yīng)圖。其中，響應(yīng)函數(shù)510對應(yīng)于第一放大電路310的頻率響應(yīng)，響應(yīng)函數(shù)520對應(yīng)于第二效大電路320的頻率響應(yīng)，而響應(yīng)函數(shù)530對應(yīng)于均衡器300的頻率響應(yīng)。由式(5)中可推導(dǎo)出第一放大電路310的極點512與零點514的位置 由于均衡器300的增益為該第一增益A1與該第二增益A2的和，故均衡器300所對應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)530的極點532的位置，會與第一放大電路310所對應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)510的極點512的位置相同。而均衡器300的零點534的位置，則需視第二放大電路320的增益A2的大小而定。當(dāng)本發(fā)明的均衡器300調(diào)升第二放大電路320的增益A2時，零點534的位置會右移；當(dāng)調(diào)降第二放大電路320的增益A2時，零點534的位置則會左移。
在本發(fā)明的均衡器300中，可通過改變電阻340的電阻值或MOS 326與MOS 328之間的電導(dǎo)gm2，來調(diào)節(jié)第二放大電路320的增益。在實作上，改變電導(dǎo)gm2的大小的方式，通?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)等效電流源322或324來實現(xiàn)。
由式(6)可知，調(diào)節(jié)電阻340的電阻值或電導(dǎo)gm2的大小，并不會改變第一放大電路310的極點512的位置，即均衡器300的極點532的位置不受影響。因此，在電路設(shè)計時，均衡器300的有效頻寬的調(diào)節(jié)彈性將可大幅提升。
此外，如本領(lǐng)域所公知，通道302的長度越長，接收信號Vin的通道衰減與符碼間干擾(ISI)的情況會越嚴(yán)重。因此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用上，亦可依據(jù)通道302的實際狀況來適應(yīng)性調(diào)節(jié)第二放大電路320的增益大小或頻率響應(yīng)特性。例如，電阻340可用一可變電阻單元來實現(xiàn)，而在接收器中，可設(shè)置一控制電路(未顯示)來檢測通道302的通道響應(yīng)(channel response)情形，并依據(jù)檢測的結(jié)果調(diào)節(jié)電阻340的電阻值，以改變第二放大電路320的增益，進(jìn)而調(diào)節(jié)均衡器300的零點534的位置。在一實施例中，該控制電路利用接收器中的數(shù)位信號處理器(DSP)來實現(xiàn)。如此一來，將可進(jìn)一步改善本發(fā)明的均衡器300的效能。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所進(jìn)行的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種均衡器，其包含有一第一放大電路，具有一第一輸入端及一第一輸出端，該第一放大電路對應(yīng)一第一增益；以及一第二放大電路，具有一第二輸入端及一第二輸出端，該第二放大電路對應(yīng)一第二增益；其中，該第一及該第二輸入端相連接，該第一及該第二輸出端相連接，且該均衡器的頻率響應(yīng)與該第一增益及該第二增益相關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的均衡器，其中該均衡器的增益為該第一增益與該第二增益的和。
3.如權(quán)利要求1所述的均衡器，其中該頻率響應(yīng)的極點位置對應(yīng)于該第一增益，且該頻率響應(yīng)的零點位置對應(yīng)于該第二增益。
4.如權(quán)利要求1所述的均衡器，其中該第一放大電路包含有一電容，用于調(diào)節(jié)該均衡器的該頻率響應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的均衡器，其中該第二放大電路包含有一電阻，用于調(diào)節(jié)該頻率響應(yīng)的零點位置。
6.如權(quán)利要求1所述的均衡器，其中該第一放大電路為一微分電路。
7.如權(quán)利要求1所述的均衡器，其中該第二放大電路為一衰減電路。
8.一種接收器，其包含有一均衡器，其包含有一第一放大電路，具有一第一輸入端及一第一輸出端，該第一放大電路對應(yīng)一第一增益；以及一第二放大電路，具有一第二輸入端及一第二輸出端，該第二放大電路對應(yīng)一第二增益；其中，該第一及該第二輸入端相連接，該第一及該第二輸出端相連接；以及一控制電路，耦合于該均衡器，用于依據(jù)一通道響應(yīng)產(chǎn)生一控制信號，以調(diào)節(jié)該均衡器的頻率響應(yīng)。
9.如權(quán)利要求8所述的接收器，其中該第一放大電路為一微分電路，其包含有一電容，用于設(shè)定該均衡器的該頻率響應(yīng)。
10. 如權(quán)利要求8所述的接收器，其中該第二放大電路為一衰減電路，其包含有一可變電阻，而該控制信號用于改變該可變電阻的電阻值以調(diào)節(jié)該均衡器的該頻率響應(yīng)。
全文摘要
一種均衡器，其包含有一第一放大電路，具有一第一輸入端及一第一輸出端，該第一放大電路對應(yīng)一第一增益；以及一第二放大電路，具有一第二輸入端及一第二輸出端，該第二放大電路對應(yīng)一第二增益；其中，該第一及該第二輸入端相連接，該第一及該第二輸出端相連接，且該均衡器的頻率響應(yīng)與該第一增益及該第二增益相關(guān)。
文檔編號H04B1/12GK1691526SQ20041003534
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月22日
發(fā)明者呂昭信 申請人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司