[发明专利]能接收毫伏级信号的高速锁存器

说明书

本发明公开了一种能接收毫伏级信号的高速锁存器，它包括参考电流源，为锁存器提供参考电流；采样放大电路，对输入信号进行采样放大；锁存电路，将采样放大电路采样点数据进行锁存；电流放大电路，在锁存器由锁存状态切换到采样状态时对采样电路的充放电电流进行放大；采样放大电路与电流放大电路连接，电流放大电路与锁存电路连接；电流放大电路包括射级跟随器，射级跟随器的电流增益为β，锁存器由锁存状态切换到采样状态时，采样电路的充放电电流经电流放大电路放大β倍后，具有足够电流对输出结点充放电。本发明解决了锁存器对毫伏级的高速信号的接收问题，去掉了传统EOM电路的比较器结构，减小了功耗，简化了电路结构。

技术领域

本发明涉及一种能接收毫伏信号的高速锁存器。

背景技术

现代通信对数据率和传输距离的要求越来越高，但串扰、反射等非理想因素的影响使得接收器收到的信号质量很差。因此高速信号传输电路中，越来越多的集成了EOM（眼图检测）电路来检测接收到的信号质量，通过判断眼图的张开程度来对均衡器系数进行调整，从而恢复出正确的数据，采样器是EOM电路中重要的部分。

目前EOM电路中比较常见的做法是先经过一个高速比较器，将小信号转换为CML(电流模)电平(一般200mV~800mV)，再送给触发器采样，如图1所示。此方案相对结构复杂，因此会消耗更多的面积和功耗。

传统锁存器存在的缺陷：传统的锁存器结构如图2所示。区域I为采样电路，Q11、Q12和R11、R12组成差分共射级放大电路，在采样状态时，对输入电压信号进行放大，但在放大高速信号时，增益一般只有1~2左右。区域II为锁存电路，Q13、Q14和R11、R12为正反馈电路，对采样到的信号进行锁存。Q15、Q16为偏置电流切换开关，控制采样和锁存状态的切换。

当输入信号为CML电平时，锁存器时钟为高（CLK+为高，CLK-为低）时，偏置电流流过Q5，在通过采样电路，锁存器处于采样状态，Q11、Q12和R11、R12将输入信号放大，输出结点输出采样信号。锁存器时钟为低（CLK+为低，CLK-为高）时，偏置电流通过Q6流过锁存电路，锁存器处于锁存状态，Q13、Q14和R11、R12正反馈电路将采样状态的电压锁存，此过程的电平如图3所示。因为输出电流与输入信号电压相关，如图4所示，输入信号幅度大于3VT(VT=26mV)，所以采样输出电流足够大，使得电平能在需要的时间内转换到需要的电压。

当输入信号为mV级的电压信号时，锁存状态的输出结点电压为CML电平，当转换到采样状态时，采样电路(Q11、Q12和R11、R12)的输出电流很小，对输出结点(OUT+、OUT-)充电能力很弱，不能在短时间内(半个时钟周期)使输出结点达到目标电压，导致锁存出错，如图5所示。因此传统的锁存器结构不能处理低幅值的输入信号。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能接收毫伏级信号的高速锁存器，解决锁存器对毫伏级的高速信号的接收问题，去掉传统EOM电路的比较器结构，减小功耗，简化电路结构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：能接收毫伏级信号的高速锁存器，它包括参考电流源，为锁存器提供参考电流；采样放大电路，对输入信号进行采样放大；锁存电路，将采样放大电路采样点数据进行锁存；电流放大电路，在锁存器由锁存状态切换到采样状态时对采样电路的充放电电流进行放大；采样放大电路与电流放大电路连接，电流放大电路与锁存电路连接；电流放大电路包括射级跟随器，射级跟随器的电流增益为β，锁存器由锁存状态切换到采样状态时，采样电路的充放电电流经电流放大电路放大β倍后，具有足够电流对输出结点充放电。