[发明专利]一种高速接收电路及高速收发电路

说明书

本发明公开了一种高速接收电路及高速收发电路，涉及半导体集成电路技术领域，高速接收电路包括信号转换单元、时钟恢复单元、时钟处理与输出单元和PAM4与NRZ合一数据转换单元，信号转换单元用于将输入的串行信号转换为三组不同的数字信号；时钟恢复单元包括一锁相环，所述锁相环输出时钟信号reCLK1；时钟处理与输出单元用于根据码型选择控制信号得到PAM4时钟信号和NRZ时钟信号；PAM4与NRZ合一数据转换单元用于将输入的PAM4时钟信号或NRZ时钟信号转换成两路并行的输出信号。本发明提供的高速接收电路，可适用于超高速信号，对于PAM4信号和NRZ信号，实现了相同的最大调制速率。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路技术领域，具体涉及一种高速接收电路及高速收发电路。

背景技术

随着电子商务、4K/8K视频、物联网、云计算等宽带业务的普及应用以及无人智能驾驶、虚拟现实(Virtual Reality，VR)、人工智能(Artificial Intelligence，AI)、智慧城市等超宽带业务的逐渐兴起，将大力促进运营商、互联网等公司积极升级其现有的网络设备，以满足新兴业务对超宽带、超大容量、低延时等方面的要求。

与此同时，这些现有的网络设备的升级部署需要整个产业链快速开发高速光器件、高速电芯片、射频/微波电芯片、超高速光模块、超大容量网络设备等。

然而，在超高速光模块的开发过程中，由于受到PCB板材材料、光组件材料、光组件与PCB间连接器等各方面的带宽能力限制，导致超高速信号的传输损耗很大、传输距离非常有限，使得超高速光模块面临着传输速率极限的难题。

为了解决超高速光模块传输速率极限的问题，通常有两种方式，第一种是对光组件和光模块探索小型化封装方案，将超高速信号的传输距离缩短至规格要求范围内，但这对于超高频/微波场景的实现难度很大；第二种是探索在光电转换的链路路径上考虑将超高速信号转换成多路并行的高速/中低速信号，来实现较长的传输距离。

现有技术中，超高速光模块采用将超高速信号转换成多路并行的高速/中低速信号的方式应有较为广泛，例如，采用高阶调制技术取代常用的NRZ调制技术等。

通常超高速光模块的光接收机一般要么只能支持NRZ信号传输，不能支持PAM4信号传输；要么虽然可同时支持NRZ信号传输和PAM4信号传输，但是其支持的NRZ信号最大调制速率为PAM4信号的一半，例如，在支持25GBaud/s PAM4的光接收机中，25GBaud/s对应的信号比特率是50Gbps，该光接收机能够支持的NRZ信号的最大调制速率为25Gbps，而无法达到50Gbps，从而导致其应用范围非常有限，无法满足50G PON系统的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高速接收电路，可适用于超高速信号，对于PAM4信号和NRZ信号，实现了相同的最大调制速率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种高速接收电路，包括：

信号转换单元，其用于将输入的串行信号转换为三组不同的数字信号，分别记为voutHigh、voutMid和voutLow；

时钟恢复单元，其包括一锁相环，所述锁相环用于从其中一组数字信号中输出时钟信号reCLK1；

时钟处理与输出单元，其用于根据码型选择控制信号得到PAM4时钟信号和NRZ时钟信号，并对时钟信号reCLK1进行缓冲整形处理后输出时钟信号reCLK；

PAM4与NRZ合一数据转换单元，其用于根据码型选择控制信号，利用PAM4时钟信号、NRZ时钟信号和时钟信号reCLK，对三组不同的数字信号进行信号处理，将输入PAM4时钟信号或NRZ时钟信号转换成两路并行的输出信号。