[发明专利]动态自适应终端负载调节方法和电路

说明书

技术领域

本发明涉及利用片内带隙基准和参考电流，对终端负载进行调配，特别是动态自适应终端负载调节方法和电路。

背景技术

对于高速数据传输系统，阻抗失配会引起信号反射，影响信号质量，所以发送端与接收端的阻抗匹配非常重要，然而工艺制造的偏差是客观存在的，这就需要对工艺制造引起的误差进行恰当的补偿。

常用的补偿方式有激光修调，并联晶体管作为等效补偿电阻，或者片外参考电阻等。激光修调是把一束聚焦的相干光在微机的控制下定位到工件上，使工件待调部分的膜层气化切除以达到规定参数或阻值，缺点是成本太高；利用晶体管做补偿的方式主要利用晶体管作为一等效的补偿电阻，缺点是温度特性差，等效电阻会随着工作环境(工作电压/温度等)而改变；片外参考的方式主要利用外部的精确电阻作为参考来修调内部的终端电阻，缺点是需要额外的输出管脚，其精确度依赖于外部电阻的精准度。

发明内容

本发明为解决上述问题提供了动态自适应终端负载调节方法和电路，采用N级并联电阻，利用带隙参考，自动反馈，动态调节的方法，对终端阻抗进行调节。

本发明的技术方案如下：

动态自适应终端负载调节方法，其特征在于：通过自适应控制机制将片内终端阻抗与带隙参考电路的数值进行比较得到最佳修调参数，所述参数由输出控制电路对终端进行反馈控制。

所述方法的具体步骤为：

首先，通过带隙基准产生带隙电压，同时得到参考电流；

然后，通过参考电流流经成带隙参考电路的反馈电阻阵列产生相应的负载电压，将负载电压与带隙电压比较，比较结果送入控制逻辑；

控制逻辑根据比较结果的极性，对终端电阻阵列和反馈电阻阵列的开断进行控制，增大或减少电阻阵列的等效阻值，理论上等于预期的终端阻抗，实际因为各种误差最终接近预期的终端阻抗；同时，使终端负载镜像反馈电阻阵列，使终端相应的电阻精确匹配，终端电阻阵列的开关开断方式与被调节的反馈电阻阵列一致；此镜像的终端电阻阵列即为实际的终端阻抗，因此这样就实现了调节电路与终端电阻的物理分离，可动态的进行电阻补偿。

所述方法由终端电阻阵列，反馈电阻阵列，开关阵列，比较器和控制逻辑组成的电路来实现，其中，终端电阻阵列所联接的开关与反馈电阻阵列中对应所连接的开关共用一个控制端；所述反馈电阻阵列两端等效，其中一端接比较器的输入端连接，同时连接芯片的内部电流源输出端，反馈电阻阵列的另一端接地；所述比较器的另一输入端接带隙电压或由带隙电压得到的等比例电压；所述控制逻辑的输入端接比较器的输出端，控制逻辑的输出端接开关阵列的输入端。

所述反馈电阻阵列和终端电阻阵列在版图上精确匹配；反馈电阻阵列和终端电阻阵列在电路上是完全隔离的，而在物理上即版图上是精确匹配的。

所述终端电阻阵列中的每个电阻均对应串联开关阵列中一个相应的开关，然后串联好的电阻和开关再并联形成终端负载；所述反馈电阻阵列中的每个电阻也对应串联开关阵列中一个串联了终端电阻阵列中一个电阻的开关，然后串联好的电阻和开关再并联形成反馈电阻。

本发明是利用欧姆原理U＝I×R，在恒定电流驱动下获得恒定电压或在恒定电压驱动下获得恒定电流，其负载电阻是恒定的。例如，在参考电流的驱动下，按步逐渐增大或减少负载，将负载电压与带隙电压比较，直到相同时停止改变负载。或者在带隙电压驱动下，按步逐渐增大或减少负载，将负载电压与参考电流比较，直到相同时停止改变负载。

本发明的有益效果：

本发明主要利用片内带隙基准和参考电流作为基准，采用两组版图精确匹配的并联电阻阵列，对其中一组进行修调，两组采用相同的开断控制；由于工艺制造的电阻具有相对误差很小，绝对误差较大的特性，因此可以分离修调电阻阵列和实际工作的终端电阻，但又不失修调的精确度；由于修调电阻阵列和实际工作的终端电阻在连接上是分离的，所以可以对终端进行实时动态调节；而且采用片内资源，节约成本；终端与调节电路分离，具有良好的动态特性；采用电阻阵列的调节方式，比采用晶体管阵列作为等效电阻的温度特性更好；另外与激光修调相比，无需昂贵的费用；与外部参考电阻相比，节省了一个IO管脚，无需外部器件；其调节精度主要与带隙基准相关(实际上，参考电流也是从带隙基准获得)，而带隙基准具有良好的温度和电压特性，同时良好的匹配设计使其工艺偏差很小，意味着高的电阻调节精度；利用CMOS工艺电阻相对值的高匹配性，实现调节电路与终端负载电路的分离，减少了因此带来的不利影响。

附图说明