專利名稱：傳輸線均衡器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種均衡器(Equalizer)的制作方法，特別是一種傳輸線均衡 器的制作方法。
背景技術(shù)：
隨著信號(hào)傳輸速率的增加，傳輸線所造成的損耗成為了信號(hào)損耗的主要因 素。為了避免嚴(yán)重的傳輸線損耗造成信號(hào)波型失真，甚至造成邏輯位準(zhǔn)的誤判 而f吏電路誤操作， 一般會(huì)利用被動(dòng)均衡器(passive equalizer)來(lái)補(bǔ)償傳輸線所 造成的高頻損耗。被動(dòng)均衡器具有高通濾波的特性，其主要由電阻、電感或電容等被動(dòng)元件 構(gòu)成。由于傳輸線呈現(xiàn)低通濾波的效應(yīng)，因而若與一高通濾波的均衡器串接， 則f言號(hào)經(jīng)過(guò)傳輸線以及均衡器后的頻譜比例，仍會(huì)與傳輸線所接收的原始信號(hào) 頻i普比例近似，從而可以改善信號(hào)失真的問(wèn)題。然而，在傳統(tǒng)的被動(dòng)均衡器的制作過(guò)程當(dāng)中，并沒(méi)有一套有效的方法，來(lái) 預(yù)(古均衡器各元件的阻抗值，只能夠嘗試各種不同的阻抗值，然后依靠電路仿 真分析，找出補(bǔ)償效果較佳的阻抗值。這種嘗試方法不但耗費(fèi)人力，也無(wú)法精 確t也補(bǔ)償傳輸線的損耗。因此，需要有一種新的均衡器制造方法，該方法能夠改善均衡器的制造流 程，并精確地補(bǔ)償傳輸線的輸出信號(hào)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種傳輸線均衡器的制造方法，可以預(yù)估均衡器 的卩且抗值來(lái)改善均衡器的制造流程，并能夠精確地補(bǔ)償傳輸線的輸出信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，依照本發(fā)明的一實(shí)施例，均衡器補(bǔ)償一傳輸線的一輸 出f言號(hào)，其中均衡器電性連接傳輸線，周期為2T的一周期信號(hào)則通過(guò)傳輸線 以及均衡器傳遞。該傳輸線均衡器的制造方法為，首先取得傳輸線的一傳輸線4S參數(shù)；再取得傳輸線S參數(shù)在頻率/^的一增益值，該增益值即為一理想增益值；而后，對(duì)傳輸線S參數(shù)、理想增益值以及一均衡器S參數(shù)做一積分運(yùn)算 以及一微分運(yùn)算，從而求得均衡器的多個(gè)元件阻抗值。在該均衡器制造方法中，積分運(yùn)算使補(bǔ)償后輸出信號(hào)的增益，在頻率^r以下接近理想增益值。微分運(yùn)算則使補(bǔ)償后輸出信號(hào)的增益，在頻率小于^r處的增益曲線，斜率固定或是小于等于零。根據(jù)上述實(shí)施例，傳輸線均衡器的制造方法能夠改善均衡器的制作流程， 減少不必要的電路仿真分析；還能夠精確地補(bǔ)償傳輸線輸出信號(hào)的損耗。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的傳輸線以及均衡器的頻率響應(yīng)； 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的傳輸線均衡器的制作流程； 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的傳輸線及其均衡器；圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的傳輸線、均衡器及補(bǔ)償后輸出信號(hào)的頻率響應(yīng)；圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的傳輸線以及均衡器。其中，附圖標(biāo)記101—傳輸線S參數(shù)103 —均衡器S參數(shù)105 —理想增益值107—補(bǔ)償后的輸出信號(hào)201、 203、 205、 207、 209、 211—均衡器制造步驟301—差動(dòng)信號(hào)303 —差動(dòng)信號(hào)305 —負(fù)載307—傳輸線309—電感311 —電阻313 —電阻315 —電阻317—電容319—電阻321 —均衡器401—傳輸線S參數(shù)403—均衡器S參數(shù)405—理想增益值407—補(bǔ)償后的輸出信號(hào)501—單端信號(hào)503—傳輸線505 —負(fù)載509—電感511 —電阻513—均衡器具體實(shí)施方式
請(qǐng)參照?qǐng)Dl，此為本發(fā)明一實(shí)施例的傳輸線以及均衡器的頻率響應(yīng)。在圖 1中，傳輸線傳遞一周期為^的信號(hào)。傳輸線S參數(shù)101隨頻率增加而遞減，呈5見(jiàn)低通效應(yīng)，其中，傳輸線S參數(shù)101在頻率^T的增益值即為理想增益值105。均衡器S參數(shù)103隨頻率增加而遞增，呈現(xiàn)高通效應(yīng)。均衡器S參數(shù)103 會(huì)隨著均衡器的元件阻抗值不同而改變。由于輸出信號(hào)107同時(shí)受到傳輸線S 參數(shù)101以及均衡器S參數(shù)103的影響，所以調(diào)整均衡器的元件阻抗值，能夠使韋卜償后的輸出信號(hào)107，在頻率小于^^的增益曲線接近理想增益值105。請(qǐng)參照?qǐng)D2，此為本發(fā)明一實(shí)施例的傳輸線均衡器的制作流程。首先，依 照一預(yù)定尺寸制作傳輸線(步驟201)，其中，不同尺寸的傳輸線具有不同的傳輸線S參數(shù)。接著，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀，量得該傳輸線的傳輸線S參數(shù)(步驟203)。而后，取得該傳輸線S參數(shù)在頻率/^處的增益值(步驟205)，該增益值即為理想增益值。在取得傳輸線S參數(shù)、理想增益值之后，可以使用數(shù)學(xué)軟件對(duì)傳輸線S 參數(shù)、理想增益值以及均衡器S參數(shù)做積分運(yùn)算以及微分運(yùn)算，求得均衡器的 多個(gè)元件阻抗值(步驟207)。在均衡器元件阻抗值的估算過(guò)程當(dāng)中，積分運(yùn)算<formula>formula see original document page 7</formula>
值，使補(bǔ)償后的輸出信號(hào)與理想增益值的差距最小，其中Ar^(/)為傳輸線 S參數(shù)，A"a)為理想增益值，"w^)為均衡器S參數(shù)，min為最小正數(shù)值。的輸出信號(hào)，在頻率小于/^處的增益曲線斜率固定，或是使增益曲線的斜率小于等于零的元件阻抗值。由于積分運(yùn)算雖然能使補(bǔ)償后的輸出信號(hào)與理想增 益值的差距最小，但僅經(jīng)積分運(yùn)算求得的均衡器元件阻抗值，可能使輸出信號(hào)在頻率小于/^處出現(xiàn)峰值，而非一單調(diào)遞減曲線，因此需要微分運(yùn)算，挑選出能夠使補(bǔ)償后的輸出信號(hào)，呈現(xiàn)單調(diào)遞減的均衡器元件阻抗值。在求得均衡器的各元件阻抗值之后，對(duì)具有該元件阻抗值的均衡器以及傳 輸線，進(jìn)行電路仿真分析(步驟209)，來(lái)確認(rèn)頻率補(bǔ)償?shù)男Ч?，也就是確認(rèn) 經(jīng)均衡器補(bǔ)償后的輸出信號(hào)波形，是否近似于輸入傳輸線的信號(hào)波形。最后， 則翁j作均衡器的實(shí)體電路(步驟211)。請(qǐng)參閱圖3，此為本發(fā)明一實(shí)施例的傳輸線及其均衡器。均衡器321串接 于ft輸線307，負(fù)載305串接于均衡器321。在本實(shí)施例中，我們選用50Q的 電，且作為負(fù)載305。差動(dòng)信號(hào)301、 303分別通過(guò)兩電阻319以及兩傳輸線307 傳遞至均衡器321。在此我們選用電阻值為50Q的電阻319。均衡器321包括用以選擇特定的均衡器元件阻抗微分運(yùn)算用以進(jìn)一步挑出能使補(bǔ)償后電阻311、電阻313以及電阻315。電感309電性連接電 阻311的一端。電阻313以及電阻315則電性連接電阻311的另一端以及電容 317。為了求得均衡器321的各元件阻抗值，首先令反射系數(shù)為0(^=S22="， 也就是使均衡器的阻抗與傳輸線的阻抗匹配，可得兩數(shù)學(xué)式4=2。2^，以及z。分別為電阻313、電阻311以及負(fù)載305的電阻值，^以及"則分別為 電感309以及電容317的阻抗值。而后，使用數(shù)學(xué)軟件對(duì)均衡器S參數(shù)^w(/)、傳輸線s參數(shù)^x—以及為理想增益值《^a)進(jìn)行上述的積分運(yùn)算以及微分運(yùn)算，可得電阻313與電阻315的電阻值均為20Q，電感309 的電感值^為10nH，電容317的電容值G為4pf。最后，將^=200與2。=500代入數(shù)學(xué)示<+2^2=^2，可得電阻311的電阻值^為52.5Q。請(qǐng)同時(shí)參閱圖3以及圖4，圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的傳輸線、均衡器以及補(bǔ)f嘗后輸出信號(hào)的頻率響應(yīng)。在圖4中，傳輸線S參數(shù)401在頻率/^的增益值，即為理想增益值405。均衡器S參數(shù)403隨頻率增加而遞增。輸出信號(hào)407為補(bǔ)償后的輸出信號(hào)^在求得均衡器321的各阻抗值之后，將電壓為800mv，頻率為5Gbps (周期200ps)的差動(dòng)信號(hào)301、 303輸入傳輸線307，并對(duì)傳輸線以及具有上述元件ffl^抗值的均衡器進(jìn)行電路仿真分析。由仿真分析的眼圖(Eye Diagram)可知，補(bǔ)償后的輸出信號(hào)「。，眼高約為230mv，眼寬約為170ps。請(qǐng)參閱圖5，此為本發(fā)明另一實(shí)施例的傳輸線以及均衡器。均衡器513電性連接傳輸線503，負(fù)載505電性連接均衡器513。單端信號(hào)501將電壓400mv，頻率5Gbps (周期200ps)的周期信號(hào)輸入傳輸線503。均衡器513包含串接的電感509以及電阻511，該均衡器513的S參數(shù)為i^+2i ^2-Z。，以及均衡器s參數(shù)A—<formula>formula see original document page 9</formula>其中A為電阻511的電阻值，^為電感509的電感值。通過(guò)前述的積分運(yùn)算以及微分運(yùn)算，可以求得^為7nH， &為29Q。為了使均 衡器能夠更精確地補(bǔ)償傳輸線的損耗，還可以將電感509的電感值由7nH微 調(diào)至10nH，并將電阻511的電阻值由29Q微調(diào)至30Q。由傳輸線503以及均衡器513的電路仿真分析可知，若將眼高以及眼寬分 別為400mv以及200ps的單端信號(hào)501，輸入傳輸線503，則經(jīng)均衡器補(bǔ)償后的輸出信號(hào)^，眼高與眼寬分別為154mv以及180ps (未經(jīng)補(bǔ)償?shù)妮敵鲂盘?hào)^。 眼高以及眼寬則分別為83mv以及140ps)。故補(bǔ)償后的輸出信號(hào)F。眼高與眼 寬分別改善了 17.7%以及20%。因此，均衡器確實(shí)能精確地補(bǔ)償傳輸線的損耗。由上述實(shí)施例可知，本發(fā)明的傳輸線均衡器的制造方法，能夠計(jì)算出所需 要的均衡器元件阻抗值，精確地補(bǔ)償傳輸線所造成的信號(hào)損耗，并減少電路仿 真分析的時(shí)間與次數(shù)。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種傳輸線均衡器的制造方法，用以制造一均衡器以補(bǔ)償一傳輸線的一輸出信號(hào)，其中該均衡器電性連接該傳輸線，周期2τ的一周期信號(hào)通過(guò)該傳輸線以及該均衡器傳遞，其特征在于，該制造方法包含取得該傳輸線的一傳輸線S參數(shù)，以及該傳輸線S參數(shù)在頻率1/πτ的一增益值，該增益值即為一理想增益值；對(duì)該傳輸線S參數(shù)、該理想增益值以及一均衡器S參數(shù)做一積分運(yùn)算以及一微分運(yùn)算，從而求得該均衡器的多個(gè)元件阻抗值；依據(jù)求得的該元件阻抗值，制造一均衡器實(shí)體電路。
2、如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，該積分運(yùn)算使該輸出信 號(hào)的增益，接近該理想增益值，該微分運(yùn)算使該輸出信號(hào)的增益，在頻率小于/;^處具有固定斜率。
3、 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，該均衡器包含串接的一電感以及一電阻，該均衡器S參數(shù)^—'"/) = Z。 +2(& +>27 /4) ， A為該電阻的電阻值，^為該電感的電感值，z。為電性連接該均衡器的一負(fù)載阻抗值。
4、 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，該均衡器包含一電感、阻的電阻值，、為該電感的電感值，z。為電性連接該均衡器的負(fù)載阻抗值，
5. 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，該積分運(yùn)算為:'『i^(/)為該傳輸線s參數(shù)，w^(乃為該理想增益值，H—J/)為該一電容以及一電阻，該均衡器S參數(shù)"wi為該電<formula>formula see original document page 2</formula>均衡器S參數(shù)，min為最小正數(shù)值。
6、如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，該微分運(yùn)算為:Aw(/)為該均衡器S參數(shù)。
7、 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包含對(duì)補(bǔ)償后的該輸 出信號(hào)進(jìn)行電路仿真分析，以確認(rèn)經(jīng)補(bǔ)償后的該輸出信號(hào)是否合乎預(yù)期。
8、 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，該周期信號(hào)為一單端信號(hào)
9、 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，該周期信號(hào)為一差動(dòng)信 號(hào)，該差動(dòng)信號(hào)包含一正輸入信號(hào)以及一負(fù)輸入信號(hào)，分別由兩該傳輸線傳遞。
10、 如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包含當(dāng)該微分運(yùn)算、 該積分運(yùn)計(jì)算得出該元件阻抗值后，微調(diào)該元件阻抗值，以使補(bǔ)償后的該輸出 信號(hào)接近該理想增益值。為該《專輸線s參數(shù)，
全文摘要
一種傳輸線均衡器的制造方法，用以制造一均衡器以補(bǔ)償傳輸線的輸出信號(hào)。該制造方法首先要取得傳輸線的傳輸線S參數(shù)，以及傳輸線S參數(shù)在頻率1/πτ的增益值，該增益值即為理想增益值；而后，對(duì)傳輸線S參數(shù)、理想增益值以及均衡器S參數(shù)做積分運(yùn)算以及微分運(yùn)算，以求得均衡器的元件阻抗值。之后，依據(jù)所求得的元件阻抗值，制造均衡器實(shí)體電路。
文檔編號(hào)H04B3/04GK101330299SQ200710111429
公開(kāi)日2008年12月24日 申請(qǐng)日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月20日
發(fā)明者朱政輝 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司