[发明专利]用于校准低功率电压模式发射机驱动器阻抗的系统及方法

说明书

本申请的实施例涉及用于校准低功率电压模式发射机驱动器阻抗的系统及方法。本文描述了一种用于发射来自集成芯片的数字信号的低功率发射机。发射机包括由多个驱动器片组成的电压模式发射机驱动器，其包括具有第一电阻器和第一晶体管的上单元以及具有第二电阻器、第二晶体管和第三晶体管的下单元。校准电路通过调节施加到上单元的副本的第一晶体管的第一栅极电压并调节施加到下单元的副本的第三晶体管的第二栅极电压，将副本电路驱动到期望的阻抗。校准的第一栅极电压被施加到多个驱动器片中的每个驱动器片的第一晶体管和第二晶体管，并且校准的第二栅极电压被施加到多个驱动器片中的每个驱动器片的第三晶体管。

相关申请的交叉引用

本公开内容也是于2019年1月31日提交的共同转让和共同待决 的美国申请16/264,411的部分继续申请，并且基于美国专利法第120 条要求其权益。上述申请通过引用全文并入本文。

技术领域

本公开涉及低功率发射机驱动器的配置，并且具体地，涉及用于 在低功率电压模式发射机驱动器处校准不同单元的阻抗的配置。

背景技术

电压模式发射机驱动器通常用于诸如服务器和路由器等设备的 芯片到芯片的连接。电压模式发射机驱动器通常具有两个单元，具有 晶体管和电阻器的上单元，以及具有晶体管和电阻器的下单元。连接 上单元和下单元的接头形成电压模式发射机驱动器的输出端子。

高速芯片到芯片互连标准经常要求下单元阻抗和上单元阻抗匹 配所需的参考阻抗，以减少降低信号完整性的沿互连的反射。换句话 说，电源(V_S)和输出端子之间的上单元阻抗，以及输出端子和地之 间的下单元阻抗需要等于某个参考阻抗值。然而，上单元或下单元中 的晶体管通常由大尺寸的n型晶体管组成。晶体管的电阻通常由于不 同的驱动电压电平而显著变化，并且由于诸如温度、湿度、振动等环 境因素而可能相当不稳定。因此，上单元和下单元中的n型晶体管的 变化的电阻通常会导致上单元阻抗和下单元阻抗之间的不匹配，尤其 是在晶体管的不同的操作模式期间。这种不匹配通常会在电压模式发射机驱动器中引起过多的噪声，并在电压模式发射机驱动器的输出端 子处产生不稳定甚至错误的输出。

发明内容

本文描述的实施例提供了一种用于发射来自集成芯片的数字信 号的低功率发射机。发射机包括由多个驱动器片组成的电压模式发射 机驱动器，其中每个驱动器片包括上单元和下单元。上单元包括第一 电阻器和第一晶体管，其中上单元连接到电压源和电压模式发射机驱 动器的输出端。下单元包括第二电阻器、第二晶体管和第三晶体管， 其中下单元连接到电压模式发射机驱动器的输出端和地。发射机还包 括副本电路，该副本电路包括上单元的副本和下单元的副本。发射机 的校准电路被配置为通过将施加到上单元的副本的第一晶体管的第 一栅极电压调整为等于校准的第一栅极电压并将施加到下单元的副本的第三晶体管的第二栅极电压调整为等于校准的第二栅极电压，来 将副本电路驱动到期望的阻抗。偏置发生器将校准的第一栅极电压施 加到多个驱动器片中的每个驱动器片的第一晶体管和第二晶体管，并 将校准的第二栅极电压施加到多个驱动器片中的每个驱动器片的第 三晶体管。

在一些实施例中，多个驱动器片中的每个驱动器片的上单元被配 置为：响应于将校准的第一栅极电压施加到多个驱动器片中的每个驱 动器片的第一晶体管和第二晶体管以及将校准的第二栅极电压施加 到多个驱动器片中的每个驱动器片的第三晶体管，生成与多个驱动器 片中的每个驱动器片的对应的下单元的阻抗匹配的阻抗。

在一些实施例中，响应于将校准的第一栅极电压施加到多个驱动 器片中的每个驱动器片的第一晶体管和第二晶体管以及将校准的第 二栅极电压施加到多个驱动器片中的每个驱动器片的第三晶体管，多 个驱动器片的上单元的总阻抗等于上单元的副本的阻抗。