[发明专利]多电平幅度信号传输接收器

说明书

技术领域

本发明一般性地涉及数据通信。更具体而言，本发明涉及用于高速数据链路的电路。

背景技术

高速数据链路用于在系统中的设备之间传送数据。对于这种高速链路，已经开发了日益加快的数据速率的串行接口协议。当前，用于最高速串行链路的数据信号仅使用两个电压电平(幅度)来传递信息：高电平和低电平。可以将高电平解释为逻辑1并且可以将低电平解释为逻辑0。该信号有时候被称为“不归零”(NRZ)数据信号传输。在NRZ信号传输中，一个符号在一个单位时间间隔(UI)中提供一个信息比特。

多电平幅度信号传输使用多个(至少三个)不同的电压电平以代替仅使用两个电平。有时候被称为脉冲幅度调制(PAM)信号传输的该多电平幅度信号传输在每个符号中传送多于一个信息比特。因此，对于相同的符号速率，PAM信号传输比NRZ信号传输提供更高的有效数据速率。

不幸的是，如果改为实现PAM信号传输来代替NRZ信号传输，则收发器复杂度一般会增加。例如，通常在接收器的前端实现高速模数转换器(ADC)电路以数字化PAM信号。但是，该高速ADC电路一般需要相对大的区域来实现并且通常消耗大量功率。

发明内容

一个实施方式涉及一种用于在每个符号周期至少包括三个幅度电平的多电平幅度信号传输的接收器电路。该接收器电路包括峰值检测器、参考电压生成器和比较器电路。该峰值检测器被布置为检测该多电平幅度信号的峰值电压，并且该参考电压生成器使用该峰值电压来生成多个参考电压。该比较器电路使用该多个参考电压来检测该多电平幅度信号的幅度电平。

另一个实施方式涉及一种用于接收在每个符号周期至少包括三个幅度电平的多电平幅度信号的方法。检测该多电平幅度信号的峰值电压，并且生成取决于该峰值电压的多个参考电压。将该多电平幅度信号与该多个参考电压进行比较以检测幅度电平。

另一个实施方式涉及一种包括脉冲幅度调制接收器的集成电路。该接收器至少包括峰值检测器、参考电压生成器和比较器电路。该峰值检测器被布置为检测在每个符号周期至少包括三个幅度电平的发射脉冲幅度调制信号的峰值电压。该参考电压生成器被布置为生成取决于该峰值电压的多个参考电压。该比较器电路被布置为将该脉冲幅度调制信号与该多个参考电压进行比较以检测幅度电平。

还公开了其他实施方式和特征。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施方式的通信链路的高级示图。

图2是用于描绘根据本发明的一个实施方式的PAM-3信号传输接收器的框图。

图3描绘了可以由根据本发明的一个实施方式的接收器使用的参考电压生成器电路。

图4描绘了可以由根据本发明的一个实施方式的三电平信号传输接收器使用的两路比较器电路。

图5显示了可以由根据本发明的一个实施方式的接收器电路生成并且使用的示例性PAM-3信号和两个参考电平。

图6是用于描绘根据本发明的一个实施方式的PAM-4信号传输接收器的框图。

图7描绘了可以由根据本发明的一个实施方式的PAM-4信号传输接收器使用的三路比较器电路。

图8显示了可以由根据本发明的一个实施方式的接收器电路生成并且使用的示例性PAM-4信号和三个参考电平。

图9显示了可以由常规接收器电路使用的示例性PAM-4信号和7个参考电平。

图10是根据本发明的一个实施方式的多电平幅度信号传输发射器的框图。

图11A是根据本发明的一个实施方式的用于发射多电平幅度信号的方法的流程图。

图11B是根据本发明的一个实施方式的用于接收多电平幅度信号的方法的流程图。

图12是根据本发明的一个实施方式的可以被布置或配置为包括本文所公开的一个或多个电路的现场可编程门阵列的简化的部分框图。

图13是根据本发明的一个实施方式可以采用多电平信号传输数据链路的示例性数字系统的框图。

具体实施方式

本公开提供了显著降低接收器复杂度的、用于PAM信号传输的创新的接收器架构。根据本发明的一个实施方式，该接收器架构自动地校准限幅(slicing)电压电平的数目以最小化所需要的采样器的数目。

图1是根据本发明的一个实施方式的通信链路100的高级示图。如图1中所示，通信链路100一般性地包括发射器(TX)120、接收器(RX)140和用于在发射器与接收器之间传送信号的通信信道130。通信信道130可以包括一个或多个通道。