相關(guān)申請(qǐng)案交叉申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求于2015年1月23日遞交的、發(fā)明名稱(chēng)為“一種用于減輕交流耦合鏈路上基線漂移的方法和裝置”的第14/603,605號(hào)美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，該在先申請(qǐng)的內(nèi)容以引入的方式并入本文。

本技術(shù)涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及用于減輕與交流耦合數(shù)據(jù)通信鏈路，例如高速串行鏈路，相關(guān)的基線漂移的電路和方法。

背景技術(shù)：

交流耦合數(shù)據(jù)通信鏈路在諸如需要一種為發(fā)送和接收電路容納不同直流偏置或共模電壓的能力的應(yīng)用中是有用的。實(shí)現(xiàn)交流耦合鏈路的常見(jiàn)方法是沿著發(fā)送和接收電路之間的傳輸線路徑設(shè)置串聯(lián)的交流耦合電容器，也稱(chēng)為直流阻塞電容器，以用作高通濾波器。

然而，這種交流耦合數(shù)據(jù)鏈路可能容易受到直流或基線漂移現(xiàn)象的影響。例如，當(dāng)交流耦合鏈路上傳輸數(shù)量明顯不平衡的二進(jìn)制“1”和“0”時(shí)，交流耦合電容器的接收器側(cè)可能出現(xiàn)電壓下降。這類(lèi)信號(hào)包括被交流耦合電容器阻擋的較大低頻或直流分量。電壓下降可能隨時(shí)間進(jìn)行累積，并影響接收信號(hào)的垂直邊緣余量，并因此影響鏈路余量。

例如，gangasani等人2014年在《ieee固態(tài)電路雜志》上發(fā)表的論文“具有32nm的soicmos技術(shù)中片上交流耦合和低延時(shí)cdr的32gb/s背板收發(fā)器”描述了片上交流耦合電容器的使用，以消除與在板交流耦合電容器相關(guān)的阻抗不連續(xù)性和信號(hào)質(zhì)量下降。然而，這種片上電容器的小尺寸被認(rèn)為是基線漂移的潛在源，其中長(zhǎng)時(shí)間的“1”或“0”可在交流耦合電容器之后使接收信號(hào)的低頻分量發(fā)生瞬態(tài)偏移，這會(huì)降低接收器的靈敏度。

在文獻(xiàn)中已經(jīng)提出了用于減輕直流漂移的各種解決方案。例如，上述提及的gangasani等人的論文中描述了諸如“判決反饋恢復(fù)”和“被動(dòng)前饋恢復(fù)”等若干解決方案。然而，這些和其他解決方案可能需要較大的電阻或電容濾波器部件、相對(duì)高的電路復(fù)雜性以及性能限制和權(quán)衡等。

因此，需要一種用于減輕交流耦合鏈路上直流漂移的電路裝置，該裝置不受現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)限制。

提供該背景信息以揭示申請(qǐng)人相信的信息與本技術(shù)具有可能的相關(guān)性。不必承認(rèn)也不應(yīng)認(rèn)為任何前述信息構(gòu)成針對(duì)本技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本技術(shù)的目的是提供一種用于減輕與交流耦合鏈路相關(guān)的基線漂移的裝置和方法。根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種電子電路裝置，包括：第一對(duì)同步開(kāi)關(guān)、第二對(duì)同步開(kāi)關(guān)，以及耦合在所述兩對(duì)開(kāi)關(guān)之間的采樣電容器電路。所述第一對(duì)開(kāi)關(guān)用于交替打開(kāi)和閉合，以響應(yīng)第一時(shí)鐘信號(hào)變化，而所述第二對(duì)開(kāi)關(guān)用于交替打開(kāi)和閉合，以響應(yīng)第二時(shí)鐘信號(hào)變化?？梢越沟谝粚?duì)同步開(kāi)關(guān)與第二對(duì)同步開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合。所述采樣電容器電路用于在所述第一對(duì)開(kāi)關(guān)閉合后耦合在信號(hào)輸入端和參考節(jié)點(diǎn)之間。此外，所述采樣電容器電路用于在所述第二對(duì)開(kāi)關(guān)閉合后耦合在偏置電壓的源極和信號(hào)輸出端之間。

根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供了一種電子電路裝置，包括輸入節(jié)點(diǎn)、輸出節(jié)點(diǎn)、采樣電路和電平轉(zhuǎn)換輸出電路。所述裝置可以連接到交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線，并且可以用于減輕與所述交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線相關(guān)的基線漂移。所述輸入節(jié)點(diǎn)和所述輸出節(jié)點(diǎn)將所述裝置與所述交流耦合傳輸線的高通濾波器并行耦合，使得所述輸入節(jié)點(diǎn)耦合到所述高通濾波器的信號(hào)輸入側(cè)，所述輸出節(jié)點(diǎn)耦合到所述高通濾波器的信號(hào)輸出側(cè)。所述采樣電路用于對(duì)所述輸入節(jié)點(diǎn)上的輸入電壓進(jìn)行采樣。所述電平轉(zhuǎn)換輸出電路用于從所述采樣電路接收采樣輸入電壓，并且在所述輸出節(jié)點(diǎn)上生成并傳遞輸出電壓，例如，以通用的前饋方式，使得所述輸出電壓對(duì)應(yīng)于所述輸入電壓的電平轉(zhuǎn)換版本。

根據(jù)本技術(shù)的再一方面，提供了一種用于促進(jìn)跨越交流耦合數(shù)據(jù)鏈路的高通濾波器的信號(hào)耦合的方法。所述方法可以用于，例如，減輕與交流耦合數(shù)據(jù)鏈路相關(guān)的基線漂移。所述交流耦合數(shù)據(jù)鏈路包括將所述交流耦合鏈路的接收器部分與所述交流耦合鏈路的發(fā)送器部分分離的高通濾波器。所述方法包括：采用第一電路部分對(duì)所述發(fā)送器部分的輸入電壓進(jìn)行采樣。所述方法還包括：采用操作性地耦合到所述第一電路部分的第二電路部分，傳遞所述接收器部分的輸出電壓，使得所述輸出電壓對(duì)應(yīng)于所述輸入電壓的電平轉(zhuǎn)換版本。

根據(jù)本技術(shù)的再一方面，提供了一種用于通過(guò)交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線操作性地耦合到附加電路的集成電路裝置。所述集成電路包括具有輸入節(jié)點(diǎn)、輸出節(jié)點(diǎn)、采樣電路和電平轉(zhuǎn)換輸出電路的電路。在各種實(shí)施例中，所述電路可以稱(chēng)為基線漂移減輕電路。所述輸入節(jié)點(diǎn)和所述輸出節(jié)點(diǎn)將所述裝置與所述交流耦合傳輸線的高通濾波器并行耦合，使得所述輸入節(jié)點(diǎn)耦合到所述高通濾波器的信號(hào)輸入側(cè)，所述輸出節(jié)點(diǎn)耦合到所述高通濾波器的信號(hào)輸出側(cè)。所述采樣電路用于對(duì)所述輸入節(jié)點(diǎn)上的輸入電壓進(jìn)行采樣。所述電平轉(zhuǎn)換輸出電路用于從所述采樣電路接收采樣輸入電壓，并且在所述輸出節(jié)點(diǎn)上生成并傳遞輸出電壓，使得所述輸出電壓對(duì)應(yīng)于所述輸入電壓的電平轉(zhuǎn)換版本。

附圖說(shuō)明

進(jìn)一步地，通過(guò)閱讀以下結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述將容易了解本技術(shù)的特征和優(yōu)勢(shì)，附圖中：

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子電路裝置；

圖2示出了本發(fā)明其他實(shí)施例提供的一種電子電路裝置；

圖3a示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子電路裝置的工作的各個(gè)方面；

圖3b示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子電路裝置的工作的各個(gè)方面；

圖3c示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子電路裝置的工作的各個(gè)方面；

圖4示出了本發(fā)明其它實(shí)施例提供的一種用于促進(jìn)跨越交流耦合數(shù)據(jù)鏈路的高通濾波器的信號(hào)耦合的方法，例如，用于減輕與交流耦合數(shù)據(jù)鏈路相關(guān)的基線漂移；

圖5示出了一種描述本發(fā)明示例實(shí)施例性能的頻率響應(yīng)曲線；

圖6a示出了描述本發(fā)明示例實(shí)施例性能的眼圖；

圖6b示出了描述本發(fā)明示例實(shí)施例性能的眼圖；

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種包括電路的差分對(duì)傳輸線；

圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種包括電子電路的集成電路。

需要注意的是，在所有附圖中，相同的特征由相同的標(biāo)號(hào)識(shí)別。

具體實(shí)施方式

定義

如此處使用，術(shù)語(yǔ)“開(kāi)關(guān)”是指可從功能角度控制交替完成或斷開(kāi)電子電路的電子部件。合適的開(kāi)關(guān)可以包括諸如基于晶體管開(kāi)關(guān)的固態(tài)開(kāi)關(guān)，例如，由通過(guò)施加合適柵極電壓而切換的fet晶體管所實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是微機(jī)電系統(tǒng)(micro-electro-mechanicalsystem，簡(jiǎn)稱(chēng)mems)開(kāi)關(guān)等。雖然此處示意圖為了方便可以用傳統(tǒng)機(jī)械符號(hào)表示開(kāi)關(guān)，但是這不應(yīng)被理解為限制開(kāi)關(guān)在使用中的類(lèi)型或功能細(xì)節(jié)。此外，“打開(kāi)開(kāi)關(guān)”和“閉合開(kāi)關(guān)”的概念可以分別表示基本上導(dǎo)電和基本上非導(dǎo)電操作的概念，而不是必須表示物理打開(kāi)和閉合。實(shí)際上，在典型實(shí)現(xiàn)中，期望在合適頻率范圍，例如兆赫茲范圍中工作的開(kāi)關(guān)是固態(tài)開(kāi)關(guān)。

如此處使用，術(shù)語(yǔ)“大約”是指與標(biāo)稱(chēng)值相差+/–10％的變化。需要理解的是，這種變化總是包括在此處提供的給定值中，無(wú)論是否具體提及。

除非另有定義，否則此處所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)的含義與本技術(shù)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同。

本技術(shù)提供了一種可用于各種應(yīng)用的電路和相關(guān)方法，例如，采用電平轉(zhuǎn)換前饋電路減輕與串行數(shù)據(jù)傳輸鏈路等交流耦合數(shù)據(jù)鏈路相關(guān)的基線漂移。交流耦合鏈路包含將鏈路的信號(hào)輸入側(cè)與信號(hào)輸出側(cè)分離的高通濾波器，例如交流耦合電容器。電路與高通濾波器并行工作，并且以對(duì)應(yīng)的方式對(duì)信號(hào)輸入側(cè)進(jìn)行采樣或以其它方式進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)信號(hào)輸出側(cè)進(jìn)行操控。

交流耦合數(shù)據(jù)鏈路可以用于在芯片、模塊、背板等之間高速地傳遞串行數(shù)據(jù)。這類(lèi)數(shù)據(jù)鏈路可以，例如在25gb/秒到32gb/秒的范圍內(nèi)工作，并且可以用于集成各種電子設(shè)備的部件，包括但不限于無(wú)線收發(fā)器和高速通信設(shè)備等。

圖1示意性地示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電路120。交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線100，可以是作為差分對(duì)而工作的兩個(gè)傳輸線部件中的一個(gè)，由交流耦合電容器105連接到數(shù)據(jù)接收器110。交流耦合電容器105是高通濾波器的一個(gè)示例，盡管可以設(shè)想使用其它類(lèi)型的濾波器。電路120與交流耦合電容器105并聯(lián)耦合，使得輸入節(jié)點(diǎn)125耦合到交流耦合電容器105的信號(hào)輸入側(cè)，輸出節(jié)點(diǎn)130耦合到交流耦合電容器105的信號(hào)輸出側(cè)。如圖所示，信號(hào)輸出側(cè)與信號(hào)輸入側(cè)相對(duì)，進(jìn)一步地，在接收器110的同一側(cè)。

電路120包括采樣電路135，用于對(duì)輸入節(jié)點(diǎn)125上的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣或以其他方式進(jìn)行監(jiān)控或感應(yīng)。電路120還包括電平轉(zhuǎn)換輸出電路140，耦合到采樣電路，用于從采樣電路接收采樣輸入電壓，并且在輸出節(jié)點(diǎn)上生成并傳遞輸出信號(hào)，其中，輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換版本。在各種實(shí)施例中，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)可以是電壓，電平轉(zhuǎn)換可以對(duì)應(yīng)于：通過(guò)將輸出電壓與預(yù)定電壓進(jìn)行串聯(lián)，將預(yù)定電壓添加到輸出電壓。在一些實(shí)施例中，采樣電路135和電平轉(zhuǎn)換輸出電路140通常共享一個(gè)或多個(gè)部件。例如，采樣電容器或其它電荷存儲(chǔ)設(shè)備可以是采樣電路和電平轉(zhuǎn)換輸出電路的一部分，以便將電荷從一個(gè)電路傳送到另一個(gè)電路，從而使用采樣輸入電壓來(lái)調(diào)整輸出電壓。

在一些實(shí)施例中，電平轉(zhuǎn)換輸出電路從采樣電路接收所采樣的輸入電壓可以包括：例如，通過(guò)開(kāi)關(guān)的臨時(shí)閉合，將采樣電容器或其他電荷存儲(chǔ)設(shè)備的兩個(gè)端子耦合到電平轉(zhuǎn)換輸出電路的一部分上。因此，由采樣電容器或其他電荷存儲(chǔ)設(shè)備保持的采樣輸入電壓經(jīng)由所述兩個(gè)端子提供給電平轉(zhuǎn)換輸出電路。例如，采樣電容器的第一端子可以耦合到偏置電壓的源極，第二端子可以耦合到電平轉(zhuǎn)換輸出電路的輸出端，從而使得電平轉(zhuǎn)換輸出電路接收采樣輸入電壓，作為在偏置電壓的源極和電平轉(zhuǎn)換輸出電路的輸出端之間引入的串聯(lián)電壓。

本發(fā)明的各種實(shí)施例包括包含偏置電壓的源極的開(kāi)關(guān)電容器電路。當(dāng)電路耦合到信號(hào)輸出側(cè)時(shí)，偏置電壓可切換地與開(kāi)關(guān)電容器電路的采樣電容器串聯(lián)耦合。此外，當(dāng)對(duì)信號(hào)輸入側(cè)進(jìn)行采樣時(shí)，偏置電壓與電路解耦。這使得在保持信號(hào)輸入側(cè)基本不受影響的同時(shí)，可以在信號(hào)輸出側(cè)調(diào)整偏置電壓。隨后，可將偏置電壓設(shè)置為，例如，與接收器110的最優(yōu)性能相對(duì)應(yīng)的電平。

在各種實(shí)施例中，例如經(jīng)由采樣電路或開(kāi)關(guān)電容器電路對(duì)數(shù)據(jù)傳輸線上的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，將輸入信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換版本傳遞到電路輸出端。特別地，該信號(hào)可以通過(guò)電平轉(zhuǎn)換到傳輸線接收器前端的共模。這種與交流耦合電容器并聯(lián)的采樣和電平轉(zhuǎn)換信號(hào)的傳遞可以有助于減輕基線漂移。

相反，可以認(rèn)為與交流耦合電容器并聯(lián)且無(wú)電平轉(zhuǎn)換的傳統(tǒng)前饋電阻器可能在接收器處導(dǎo)致不可接受和/或不可控的共模電壓。在多種實(shí)現(xiàn)中，可能不建議在沒(méi)有在電容器的另一側(cè)上獨(dú)立地設(shè)置共模電壓的電路的情況下跨越交流耦合電容器設(shè)置這類(lèi)電阻器。

圖2示意性地示出了本發(fā)明一些實(shí)施例提供的一種電路。電路包括第一對(duì)同步開(kāi)關(guān)225，用于交替打開(kāi)和閉合，以響應(yīng)第一時(shí)鐘信號(hào)變化230，以及第二對(duì)同步開(kāi)關(guān)235，用于交替打開(kāi)和閉合，以響應(yīng)第二時(shí)鐘信號(hào)變化240。第一時(shí)鐘信號(hào)變化和第二時(shí)鐘信號(hào)變化可以，例如，由不同的非重疊時(shí)鐘通過(guò)從公共時(shí)鐘或其他周期信號(hào)得到的信號(hào)或者通過(guò)其他合適設(shè)備或方法生成。電路和/或時(shí)鐘信號(hào)源可以被配置使得禁止第一對(duì)同步開(kāi)關(guān)與第二對(duì)同步開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合。例如，兩對(duì)開(kāi)關(guān)的配置可以是：兩對(duì)開(kāi)關(guān)均打開(kāi)，或其中一對(duì)開(kāi)關(guān)閉合，另一對(duì)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，而不是兩對(duì)開(kāi)關(guān)均閉合。兩對(duì)開(kāi)關(guān)的同步是指一對(duì)開(kāi)關(guān)中各開(kāi)關(guān)基本上在相同時(shí)間打開(kāi)和閉合。需要注意的是，可能不需要完全同步來(lái)實(shí)現(xiàn)所有情況下的適當(dāng)功能。例如，在一些實(shí)施例中，該對(duì)開(kāi)關(guān)中每個(gè)開(kāi)關(guān)可以在不同時(shí)間打開(kāi)和閉合，只要第一對(duì)開(kāi)關(guān)中兩個(gè)開(kāi)關(guān)都在第二對(duì)開(kāi)關(guān)中任意一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合之前打開(kāi)。

在各種實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)可以用于交替打開(kāi)和閉合，以響應(yīng)如下時(shí)鐘信號(hào)變化。開(kāi)關(guān)可以包括三個(gè)電端子，包括控制端子和兩個(gè)操作端子，并且可以用于：在第一信號(hào)狀態(tài)呈現(xiàn)給控制端子時(shí)打開(kāi)，在第二信號(hào)狀態(tài)呈現(xiàn)給控制端子時(shí)閉合。打開(kāi)的開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)于操作端子之間的較低電導(dǎo)率，而閉合的開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)于操作端子之間的較高電導(dǎo)率。示例開(kāi)關(guān)為fet，柵極對(duì)應(yīng)于控制端子，源極和漏極對(duì)應(yīng)于操作端子。可以提供稱(chēng)為時(shí)鐘的振蕩電路，該振蕩電路生成周期性變化時(shí)鐘信號(hào)，也就是說(shuō)，在至少兩種狀態(tài)之間交替的電信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)可以直接地或通過(guò)中間電路操作性地耦合到開(kāi)關(guān)控制端子，使得呈現(xiàn)給開(kāi)關(guān)控制端子的信號(hào)隨著時(shí)鐘信號(hào)而變化。當(dāng)控制端子上的信號(hào)在第一信號(hào)狀態(tài)和第二信號(hào)狀態(tài)之間交替變化時(shí)，開(kāi)關(guān)相應(yīng)地打開(kāi)和閉合。對(duì)于一對(duì)開(kāi)關(guān)，可以通過(guò)將兩個(gè)開(kāi)關(guān)的輸入端子耦合到相同的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)進(jìn)行同步，使得該對(duì)開(kāi)關(guān)中的兩個(gè)開(kāi)關(guān)均同時(shí)打開(kāi)和閉合。

在各種實(shí)施例中，使用一對(duì)同步開(kāi)關(guān)使得通過(guò)將諸如電容器的兩個(gè)端子等電路部分的端子交替地耦合到兩個(gè)其他電路，將該電路部分在這些電路之間共享，例如，采用周期性的方式。兩個(gè)電路之間的電路部分可以攜帶信息，例如，以存儲(chǔ)在電容器中電荷的形式。此外，由于電路部分的兩個(gè)端子均耦合到開(kāi)關(guān)，所以除了電路部分?jǐn)y帶的信息之外，兩個(gè)電路基本上可以彼此隔離。這樣，包括諸如電容器等信息存儲(chǔ)部件的電路部分可以用于接收和存儲(chǔ)來(lái)自第一電路的信息，從第一電路完全解耦，并耦合到第二電路，從而將存儲(chǔ)信息傳遞到第二電路。

現(xiàn)請(qǐng)繼續(xù)參考圖2，電路還包括采樣電容器電路250，用于：在第一對(duì)開(kāi)關(guān)225閉合后耦合在信號(hào)輸入端255和參考節(jié)點(diǎn)260之間。采樣電容器電路250進(jìn)一步用于：在第二對(duì)開(kāi)關(guān)235閉合后耦合在偏置電壓的源極265和信號(hào)輸出端270之間。

在各種實(shí)施例中，諸如采樣電容器電路等電路可以用于按以下方式耦合在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間。電路包括第一端子和第二端子，其中，第一端子電連接到第一開(kāi)關(guān)的第一操作端子，第二端子電連接到第二開(kāi)關(guān)的第一操作端子。進(jìn)一步地，第一開(kāi)關(guān)的第二操作端子電連接到第一節(jié)點(diǎn)，第二開(kāi)關(guān)的第二操作端子電連接到第二節(jié)點(diǎn)。這樣，在第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均閉合后，在第一節(jié)點(diǎn)和電路的第一端子之間以及在電路的第二端子和第二節(jié)點(diǎn)之間建立串聯(lián)電連接。這可能潛在地導(dǎo)致電流經(jīng)由電路在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間流動(dòng)。因此，認(rèn)為電路通過(guò)電方式位于第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間。電路可以用于通過(guò)操作在合適的端子上連接到電路的不同兩對(duì)開(kāi)關(guān)耦合在不同的兩對(duì)節(jié)點(diǎn)之間。

如圖所示，該電路可以，在工作中，與交流耦合電容器205并行耦合，交流耦合電容器205也連接在信號(hào)輸入端255和信號(hào)輸出端270之間。交流耦合電容器205可以與交流耦合數(shù)據(jù)傳輸線相關(guān)。該電路還可以通過(guò)電路的信號(hào)輸出端270耦合到接收器210。

由此，在第一對(duì)開(kāi)關(guān)225閉合后，采樣電容器電路的第一側(cè)臨時(shí)耦合到信號(hào)輸入端255，采樣電容器的第二側(cè)臨時(shí)耦合到參考節(jié)點(diǎn)260。根據(jù)傳輸線，參考節(jié)點(diǎn)260可以對(duì)應(yīng)于交流地或傳輸線端接電阻器對(duì)的中心抽頭等。因此，在一些實(shí)施例中，采樣電容器電路可以用于對(duì)輸入電壓進(jìn)行采樣，作為信號(hào)輸入與交流地或差分傳輸線端接電阻器對(duì)的中心抽頭之間的電壓差。電荷可以在第一對(duì)開(kāi)關(guān)225的閉合期間流入采樣電容器電路250。隨后，在第一對(duì)開(kāi)關(guān)225打開(kāi)以及第二對(duì)開(kāi)關(guān)235閉合后，采樣電容器的第一側(cè)臨時(shí)耦合到連接到接收器210的信號(hào)輸出端270，采樣電容器的第二側(cè)臨時(shí)耦合到偏置電壓的源極265。電荷可以在第二對(duì)開(kāi)關(guān)235閉合期間從采樣電容器250流動(dòng)。此外，相對(duì)于此時(shí)的接地，信號(hào)輸出端270上呈現(xiàn)的電壓基本上對(duì)應(yīng)于跨越采樣電容器250而向偏置電壓的源極265呈現(xiàn)的電壓所添加的電壓。

在一些實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，圖2中所示的電路提供的電荷遷移在某些方面與開(kāi)關(guān)電容器電阻器相當(dāng)。然而，與傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)電容器電阻器相比，輸出電壓的偏移大小為偏置電壓的源極265提供的量。這可以通過(guò)在電容器的兩個(gè)端子處而不是僅在一個(gè)端子處提供開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。電壓的偏移量通常是直流電壓或緩慢變化電壓，因此，被交流耦合電容器205阻擋。進(jìn)一步地，由于開(kāi)關(guān)的工作，例如，通過(guò)非重疊時(shí)鐘，偏置電壓的源極265從信號(hào)輸入端255分開(kāi)。

在各種實(shí)施例中，用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參考時(shí)鐘相對(duì)于時(shí)鐘頻率是可編程的。在一些實(shí)施例中，參考時(shí)鐘頻率設(shè)置為在大約1mhz和10mhz之間的值。進(jìn)一步地，交流耦合電容器的尺寸可以為大約1pf，或者為例如大約0.5pf和大約2pf之間的另一個(gè)值。進(jìn)一步地，采樣電容器的尺寸可以比交流耦合電容器的尺寸小得多，例如，在大約5ff和10ff之間。至于片上交流耦合電容器，可以使電容盡可能的大，從而結(jié)合當(dāng)前技術(shù)提供大約1pf的實(shí)際上限，盡管該值不旨在限制本技術(shù)。采樣電容器和潛在地此處所述的整個(gè)基線漂移減輕電路或至少這兩者中的重要部分也可以在芯片上實(shí)現(xiàn)。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)作為開(kāi)關(guān)電容器電阻器時(shí)，開(kāi)關(guān)電容器電路的等效電阻為r＝v/i＝1/(cs*f)，其中，cs為采樣電容器的電容，f為時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)的頻率。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，可以選擇值cs和f，使得等效電阻r是大于大約10mω。也就是說(shuō)，1/(cs*f)>10mω。例如，當(dāng)cs＝10ff，時(shí)鐘頻率f可以設(shè)置為10mhz。也可以實(shí)現(xiàn)cs和f的其他組合。在一些實(shí)施例中，期望為cs使用較小的值。然而，在其他實(shí)施例中，可以與更低時(shí)鐘頻率一起使用cs的更大值。

在各種實(shí)施例中，偏置電壓可以被配置為將傳輸線接收器看到的共模電壓設(shè)置為期望的量。例如，可以設(shè)置偏置電壓，從而在接收器處呈現(xiàn)最優(yōu)偏置電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，該最優(yōu)偏置電壓為大約0.7伏特。然而，需要理解的是，合適的偏置電壓可以是與接收器相關(guān)的。由接收器看到的期望共模電壓可以取決于使用中的接收器的設(shè)計(jì)，并且可以被選擇，以便影響接收器在期望區(qū)域中例如遠(yuǎn)離飽和區(qū)域而工作，在具有足夠的增益和噪聲抑制特性以及期望共模抑制特性的線性響應(yīng)區(qū)域中工作等。

此外，需要注意的是，在各種實(shí)施例中，偏置電壓電平有效地從交流耦合傳輸線的輸入側(cè)解耦，使得例如可以獨(dú)立于偏置電壓電平建立傳輸線上提供信號(hào)的發(fā)送器的共模電壓。

圖3a至圖3c示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電路的工作。非重疊時(shí)鐘信號(hào)330和340分別驅(qū)動(dòng)第一對(duì)開(kāi)關(guān)325和第二對(duì)開(kāi)關(guān)335。在本示例中，開(kāi)關(guān)是電平觸發(fā)的且閉合的，以響應(yīng)相應(yīng)時(shí)鐘信號(hào)的“高”電平。如圖所示，非零保護(hù)時(shí)間間隔382可以將第一時(shí)鐘信號(hào)的下降沿與第二時(shí)鐘信號(hào)的后續(xù)上升沿分離，類(lèi)似地，非零保護(hù)時(shí)間間隔384可以將第二時(shí)鐘信號(hào)的下降沿與第一時(shí)鐘信號(hào)的后續(xù)上升沿分離。圖3a示出了在第一時(shí)間t(1)386，第一對(duì)開(kāi)關(guān)325的閉合與第二對(duì)開(kāi)關(guān)335的打開(kāi)同時(shí)進(jìn)行。圖3b示出了在屬于保護(hù)時(shí)間間隔的第二時(shí)間t(2)388，第一對(duì)開(kāi)關(guān)325和第二對(duì)開(kāi)關(guān)335均打開(kāi)。圖3c示出了在第三時(shí)間t(3)390，第一對(duì)開(kāi)關(guān)325的打開(kāi)與第二對(duì)開(kāi)關(guān)335的閉合同時(shí)進(jìn)行。

或者，第一和第二對(duì)開(kāi)關(guān)可由不同類(lèi)型的時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)，例如，適用于以期望的方式驅(qū)動(dòng)兩對(duì)開(kāi)關(guān)的單個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。例如，可以實(shí)現(xiàn)單個(gè)三角時(shí)鐘信號(hào)，使得僅在時(shí)鐘信號(hào)電平上升到高于上閾值電平時(shí)第一對(duì)開(kāi)關(guān)才閉合，僅在時(shí)鐘信號(hào)電平下降到低于獨(dú)立于上閾值電平的下閾值電平時(shí)第二對(duì)開(kāi)關(guān)才閉合。又例如，邊沿觸發(fā)時(shí)鐘可以用于在時(shí)鐘上升沿時(shí)觸發(fā)第一對(duì)開(kāi)關(guān)的閉合達(dá)到設(shè)定時(shí)間，在時(shí)鐘下降沿時(shí)觸發(fā)第二對(duì)開(kāi)關(guān)的閉合達(dá)到設(shè)定時(shí)間，其中，設(shè)定時(shí)間小于時(shí)鐘脈沖寬度。

在各種實(shí)施例中，如上所述，非重疊時(shí)鐘是提供保護(hù)時(shí)間間隔的，例如，間隔382和384，在此期間，在第一和第二對(duì)同步開(kāi)關(guān)在第一和第二對(duì)同步開(kāi)關(guān)中的一對(duì)開(kāi)關(guān)打開(kāi)后、在第一和第二對(duì)同步開(kāi)關(guān)中的另一對(duì)開(kāi)關(guān)閉合之前保持打開(kāi)。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝粚?duì)開(kāi)關(guān)和第二對(duì)開(kāi)關(guān)分別用于交替打開(kāi)和閉合，以響應(yīng)第一和第二時(shí)鐘信號(hào)變化時(shí)，第一和第二時(shí)鐘信號(hào)變化可以協(xié)同用于提供保護(hù)時(shí)間間隔，例如，如本文別處所述，通過(guò)將第一和第二時(shí)鐘信號(hào)配置為非重疊時(shí)鐘信號(hào)。在一些實(shí)施例中，例如，通過(guò)從公共主時(shí)鐘信號(hào)得到兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，可以協(xié)同地配置兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，使得兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)在基本上相同的時(shí)鐘頻率上工作，且相對(duì)于彼此處于基本固定的相位偏移。在一些實(shí)施例中，通過(guò)不同于公共主時(shí)鐘信號(hào)得到兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)中每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，可以將兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)協(xié)同地配置為非重疊時(shí)鐘信號(hào)。

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于促進(jìn)跨越交流耦合數(shù)據(jù)鏈路的高通濾波器的信號(hào)耦合的方法，例如，用于減輕與交流耦合數(shù)據(jù)鏈路相關(guān)的基線漂移。交流耦合數(shù)據(jù)鏈路包括將交流耦合鏈路的接收器部分與交流耦合鏈路的發(fā)送器部分分離的高通濾波器。該方法包括：使用第一電路部分，對(duì)發(fā)送器部分的輸入信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控或采樣(410)。采樣可以包括，例如，可切換地將采樣電容器耦合到交流耦合鏈路的發(fā)送器部分，從而從交流耦合鏈路收集并儲(chǔ)存電荷。該方法包括：采用操作性地耦合到第一電路部分的第二電路部分，傳遞接收器部分的輸出信號(hào)，其中，輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于輸入信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換版本(420)。傳遞輸出信號(hào)可以包括，例如，可切換地將采樣電容器的一側(cè)耦合到交流耦合鏈路的接收器部分的同時(shí)，將采樣電容器的另一側(cè)耦合到參考電壓電平，以便提供電平轉(zhuǎn)換。在各種實(shí)施例中，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)可以分別為輸入電壓和輸出電壓。在一些實(shí)施例中，輸出電壓至少部分地通過(guò)將電荷傳送至采樣電容器以及從采樣電容器傳送電荷而與輸入電壓相關(guān)。采樣電容器的可切換地耦合到如上所述的其他電路部分可以包括：形成與一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)，例如cmos開(kāi)關(guān)的臨時(shí)閉合相對(duì)應(yīng)的臨時(shí)耦合。這類(lèi)開(kāi)關(guān)可以由合適的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)，以便在時(shí)鐘信號(hào)變化時(shí)再次打開(kāi)開(kāi)關(guān)，從而提供臨時(shí)閉合，這可以由于持續(xù)時(shí)鐘信號(hào)變化而周期性地重復(fù)。

現(xiàn)將結(jié)合具體示例描述該技術(shù)。需要理解的是，以下示例旨在描述該技術(shù)的實(shí)施例，并不旨在以任何方式限制本技術(shù)。

圖5示出了本發(fā)明示例實(shí)施例提供的一種采用電平轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電容器電路的頻率響應(yīng)曲線500。頻率響應(yīng)曲線500與替代電路而不是電平轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電容器電路的頻率響應(yīng)曲線510進(jìn)行比較，該替代電路包括1mω的電阻。在本示例中使用的電平轉(zhuǎn)換電容器電路是例如在圖2中描述的，且還由以下參數(shù)進(jìn)行指定。開(kāi)關(guān)頻率為10mhz，采樣電容為10ff，交流耦合電容為700ff，偏置電壓為0.7v。如上所述，頻率響應(yīng)曲線510切斷低于大約250khz的頻率，而頻率響應(yīng)曲線500經(jīng)過(guò)了顯著低于該截止處的頻率，并有可能降低到直流。

圖6a示出了本發(fā)明示例實(shí)施例提供的一對(duì)描述性能的眼圖。使用偽隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)列(pseudorandombinarysequence，簡(jiǎn)稱(chēng)prbs)31和4微秒仿真時(shí)間，提供了25gb/s的傳輸線信號(hào)。因此，眼圖中數(shù)據(jù)位數(shù)量可以是大約4微秒/單位間隔，其中，25gb/s的單位間隔為40微微秒。底部眼圖620示出了當(dāng)采用具有10mhz時(shí)鐘的電平轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電容器電路時(shí)的系統(tǒng)性能。頂部眼圖610示出了替代電路而不是電平轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電容器電路的系統(tǒng)性能，該替代電路包括1mω的電阻器。輸入擺幅為150mv。如圖所示，頂部眼圖610示出了大約9.35mv的垂直噪聲，而底部眼圖620示出了大約2.04mv的垂直噪聲。在本示例中使用的電平轉(zhuǎn)換電容器電路是例如在圖2中描述的，且還由以下參數(shù)進(jìn)行指定。開(kāi)關(guān)頻率為10mhz，采樣電容為10ff，交流耦合電容為700ff，偏置電壓為0.7v。

圖6b示出了本發(fā)明示例實(shí)施例提供的一對(duì)描述性能的眼圖。使用偽隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)列(pseudorandombinarysequence，簡(jiǎn)稱(chēng)prbs)31和8微秒仿真時(shí)間，提供了2.5gb/s的傳輸線信號(hào)。底部眼圖640示出了當(dāng)采用具有10mhz時(shí)鐘的電平轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電容器電路時(shí)的系統(tǒng)性能。頂部眼圖630示出了替代電路而不是電平轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電容器電路的系統(tǒng)性能，該替代電路包括1mω的電阻器。輸入擺幅為150mv。如圖所示，頂部眼圖630示出了大約40mv的垂直噪聲，而底部眼圖640示出了大約9.3mv的垂直噪聲。在本示例中使用的電平轉(zhuǎn)換電容器電路是例如在圖2中描述的，且還由以下參數(shù)進(jìn)行指定。開(kāi)關(guān)頻率為10mhz，采樣電容為10ff，交流耦合電容為700ff，偏置電壓為0.7v。

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種包括減輕基線漂移的差分對(duì)傳輸線。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的是，發(fā)送器700發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)作為差分對(duì)，也就是說(shuō)，經(jīng)由在兩個(gè)信號(hào)線705和710上傳送的互補(bǔ)信號(hào)。信號(hào)線705和710經(jīng)由交流耦合電容器707和712分別交流耦合到差分接收器720。一對(duì)傳輸線終端電阻器725和727例如為50ω的電阻器。

如上所述，第一基線漂移減輕電路740跨越第一交流耦合電容器707進(jìn)行耦合，第二基線漂移減輕電路770跨越第二交流耦合電容器712進(jìn)行耦合。基線漂移減輕電路740和770連接到位于兩個(gè)終端電阻器725和727的耦合點(diǎn)或中心抽頭的共同參考節(jié)點(diǎn)728?；€漂移減輕電路740和770還連接到偏置電壓的公共源極730。

圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種包括用于減輕基線漂移的電子電路的集成電路810。可以在單個(gè)微芯片封裝或潛在地以預(yù)封裝形式提供集成電路810，作為包括多個(gè)集成電路的半導(dǎo)體管芯或晶片。集成電路操作性地耦合到此處作為差分傳輸線而示出的傳輸線815，該傳輸線可以在遠(yuǎn)端耦合到發(fā)送器電路805，所述發(fā)送器電路805與所述傳輸線可能處于同一個(gè)印刷電路板800上，也可能出于所述印刷電路板800外。集成電路810包括一個(gè)或多個(gè)片上交流耦合電容器820和825，用于減輕基線漂移的一個(gè)或多個(gè)電路830和835跨越該片上交流耦合電容器820和825相連。這類(lèi)電路如此處本文別處所述。盡管示出了用于減輕基線漂移的兩個(gè)交流耦合電容器和電路，但在一些實(shí)施例中，如果使用了單端傳輸線，則可以?xún)H包括單個(gè)交流耦合電容器和電路，用于減輕基線漂移。集成電路可以包括各種其他功能，包括信號(hào)接收、處理，以及如本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解的各種其它操作?？梢栽诩呻娐穬?nèi)部或集成電路外部生成用于控制電路中包含的、用于減輕基線漂移的同步開(kāi)關(guān)對(duì)的時(shí)鐘信號(hào)。還可以提供集成電路的離散部件版本。例如，在一個(gè)替代實(shí)施例中，可以在芯片外提供交流耦合電容器820和825。

需要說(shuō)明的是，可以采用各種方式調(diào)整此處所述的電路。例如，采樣電容器電路可以包括單個(gè)電容器或多個(gè)電容器的網(wǎng)絡(luò)。又例如，可以串聯(lián)多個(gè)采樣電容器電路，以時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)將每個(gè)采樣電容器耦合到下一個(gè)采樣電容器，以便經(jīng)由一系列步驟將電荷從輸入端傳遞到輸出端。再例如，分離的開(kāi)關(guān)，例如，連接在采樣電容器的公共側(cè)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)，可以集成到單刀雙擲開(kāi)關(guān)，該單刀雙擲開(kāi)關(guān)可以用于在切換事件之間引入保護(hù)時(shí)間。

盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的特定特征和實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是明顯在不脫離本發(fā)明的情況下可以制定本發(fā)明的各種修改和組合。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖僅僅被視為由所附權(quán)利要求書(shū)界定的本技術(shù)的說(shuō)明，并且預(yù)期涵蓋落于本發(fā)明的范圍內(nèi)的任何和所有修改、變體、組合或等效物。