检测外围组件快速互连链路中的有源光缆的存在的制作方法

文档序号:16266125发布日期:2018-12-14 21:55阅读:177来源:国知局

这里描述的一些实施例一般来说涉及检测外围组件快速互连(PCIe)链路中的有源光缆(AOC)的存在,更一般来说,涉及检测具有特定输入终端阻抗的装置的存在。



背景技术:

除非这里另外指出,否则这里描述的材料对本申请中的权利要求来说不是现有技术,并且不被承认为通过包括在该部分中而成为现有技术。

PCIe链路中的PCIe接收器可以包括参照地电平的电阻器(例如,50欧姆电阻器)的输入级端子。具有电阻器的输入级端子可以用于检测PCIe接收器的存在。当AOC应用于PCIe链路中时,AOC的电光PCIe(OE-PCIe)收发器可以不包括用于检测OE-PCIe收发器的具有参照地电平的电阻器的输入级端子。

这里要求保护的主题不限于解决任何缺点或仅在诸如上述环境的环境中操作的实施例。相反,该背景技术仅被提供为说明这里描述的一些实施例可以实践的一个示例性技术领域。



技术实现要素:

提供该发明内容来以简化的形式介绍所选择的下面在具体实施方式中进一步描述的构思。该发明内容不意在确定所要求保护的主题的主要特点或必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

这里描述的一些示例实施例总体上涉及检测PCIe链路中的AOC的存在和/或检测具有特定输入终端阻抗的装置的存在。

在示例实施例中,PCIe链路可以包括AOC,AOC包括耦接至电PCIe(E-PCIe)发射器的电光PCIe(EO-PCIe)收发器。EO-PCIe收发器可以包括具有共模电压输出端子的激光二极管驱动器。激光二极管驱动器可以包括波形形成、时钟数据恢复(CDR)或其他连接电路。EO-PCIe收发器可以包括具有去耦电容器的检测条件电路。去耦电容器可以参照地电平,并且可以连接至激光二极管驱动器的共模电压输出端子。检测条件电路可以为E-PCIe发射器的接收器检测电路创建接收器检测条件,以检测AOC的存在。

在另一示例实施例中,PCIe链路可以包括耦接至E-PCIe发射器的第一输出端子的第一交流(AC)耦合电容器。PCIe链路可以包括耦接至E-PCIe发射器的第二输出端子的第二AC耦合电容器。PCIe链路可以包括AOC,AOC包括具有激光二极管驱动器的电光PCIe(EO-PCIe)收发器。激光二极管驱动器可以包括经由第一AC耦合电容器耦接至E-PCIe发射器的第一输出端子的第一输入端子。激光二极管驱动器可以包括经由第二AC耦合电容器耦接至E-PCIe发射器的第二输出端子的第二输入端子。EO-PCIe收发器可以包括检测条件电路。检测条件电路可以包括耦接在第一AC耦合电容器和激光二极管驱动器的第一输入端子之间的第一隔直电容器。检测条件电路也可以包括可参照地电平并且可连接至在第一AC耦合电容器和第一隔直电容器之间的第一信号路径上的一点的第一电感性阻抗。检测条件电路也可以包括耦接在第二AC耦合电容器和激光二极管驱动器的第二输入端子之间的第二隔直电容器。检测条件电路也可以包括可参照地电平并且可连接至在第二AC耦合电容器和第二隔直电容器之间的第二信号路径上的一点的第二电感性阻抗。第一电感性阻抗和第一隔直电容器的第一组合以及第二电感性阻抗和第二隔直电容器的第二组合均可以为E-PCIe发射器的接收器检测电路创建接收器检测条件,以检测AOC的存在。

本发明的附加特征和优点将在下面的描述中被阐述,部分地通过描述将是明显的,或者可以通过本发明的实践而获知。本发明的特征和优点可以通过所附权利要求中具体指出的手段和组合来实现和获得。本发明的这些和其他特征通过以下描述和所附权利要求将变得更彻底地明显,或者可以通过如下文中所阐述的本发明的实践来获知。

附图说明

为了使本发明的以上和其他优点和特征更清楚,将参照在附图中示出的本发明的具体实施例来更具体地描述本发明。理解的是,这些附图仅描绘了本发明的典型实施例,因此不将被认为限制本发明的范围。将通过使用附图用附加特征和细节来描述并解释本发明,在附图中:

图1是示出示例PCIe链路的示意图;

图2是示出应用于PCIe链路中的AOC的示例配置的示意图;

图3是示出图2的AOC中的电光PCIe(EO-PCIe)收发器的示例实施方式的示意图;

图4是示出图2的AOC中的EO-PCIe收发器的另一示例实施方式的示意图;以及

图5A和5B是示出在检测条件电路中实施的各种示例电感性阻抗的示意图。

具体实施方式

这里描述的实施例总体上涉及检测应用于PCIe链路中的AOC的存在。

在一些实施例中,PCIe链路中的AOC的EO-PCIe收发器可以包括共模电压输出端子。可包括去耦电容器的检测条件电路可以参照地电平,并且可以连接到EO-PCIe收发器的共模电压输出端子。检测条件电路可以创建检测AOC的EO-PCIe收发器和/或AOC的存在的接收器检测条件。接收器检测条件可以包括用单端直流(DC)阻抗来形成参照地电平的等效端子。例如,EO-PCIe收发器的激光二极管驱动器可以包括大约100欧姆的差分输入阻抗,去耦电容器可以用大约50欧姆的单端DC阻抗来形成参照地电平的等效端子。

可选择地,PCIe链路中的AOC的EO-PCIe收发器可以不包括共模电压输出端子。可包括隔直电容器和电感性阻抗的检测条件电路可以创建用于检测AOC的EO-PCIe收发器和/或AOC的存在的接收器检测条件。接收器检测条件可以包括用单端DC阻抗来形成参照地电平的等效端子。在一些实施例中,每个电感性阻抗可以包括串联连接的电感器和电阻器。可选择地,每个电感性阻抗可以包括第一电阻器、第二电阻器和电感器,其中,第一电阻器和电感器可以利用并联连接来耦接,第二电阻器可以利用串联连接耦接到并联连接的第一电阻器和电感器。

在一些实施例中,AOC可以被配置为包括但不限于小型可插拔(SFP)、四通道小型可插拔(QSFP)、12x小型可插拔(CXP)和/或其他合适形式因素的形式因素。

现在将参照附图以描述本发明的一些示例实施例的各个方面。附图是这些实施例的图示图或示意图,且不限制本发明,也没有必要按比例绘制。

图1是示出根据这里描述的至少一些实施例而布置的示例PCIe链路100的示意图。PCIe链路100可以包括电PCIe(E-PCIe)发射器102、E-PCIe接收器104、交流(AC)电容器114和116、PCIe链路媒介118和120以及其他合适组件。在一些实施例中,E-PCIe发射器102和E-PCIe接收器104中的每个可以包括E-PCIe收发器。

E-PCIe发射器102可以包括接收器检测电路106、放大器108、电阻器110和112、输入端子101和103、输出端子105和107以及/或者其他合适组件。信号可以经由输入端子101和103输入至放大器108。放大器108可以经由输出端子105和107将信号输出至AC耦合电容器114和116。

E-PCIe接收器104可以包括参照地电平的单端直流(DC)阻抗124和126、放大器122和其他合适组件。在一些实施例中,DC阻抗124和126可以包括电阻器,每个电阻器具有50欧姆的值或其他合适的值。E-PCIe接收器104可以通过包括参照地电平的DC阻抗124和126来建立用于接收器检测电路106的接收器存在检测条件,从而接收器检测电路106可以检测E-PCIe接收器104的存在。

例如,接收器检测电路106可以通过在输出端子105处测量阻容(RC)电路的电压变化率来检测E-PCIe接收器104的存在,其中,RC电路可以由AC耦合电容器114和DC阻抗124形成。在输出端子105处的电压变化率可以示出为:

其中,V105可以表示在输出端子105处的电压,V0可以表示接收器检测电路106的脉冲电压幅值,R124可以表示DC阻抗124的电阻值,C114可以表示AC耦合电容器114的电容值。

可选择地或者另外地,接收器检测电路106可以通过在输出端子107处测量RC电路的电压变化率来检测E-PCIe接收器104的存在,其中,RC电路可以由AC耦合电容器116和DC阻抗126形成。在输出端子107处的电压变化率可以示出为:

其中,V107可以表示在输出端子107处的电压,R126可以表示DC阻抗126的电阻值,C116可以表示AC耦合电容器116的电容值。

图2是示出根据这里描述的至少一些实施例而布置的应用于PCIe链路200中的示例AOC 202的示意图。PCIe链路200可以包括与图1的PCIe链路100的组件相似或相同的组件。这里将不重复对相似或相同的组件的描述。

AOC 202可以经由AC耦合电容器114和116耦接至E-PCIe发射器102。AOC 202也可以耦接至E-PCIe接收器104。AOC 202可以包括电光PCIe(EO-PCIe)收发器204、光电(OE-PCIe)收发器208和光缆206。光缆206可以耦接在EO-PCIe收发器204和OE-PCIe收发器208之间。在一些实施例中,光缆206可以包括单个光纤或带状光纤电缆。EO-PCIe收发器204可以经由AC耦合电容器114和116耦接至E-PCIe发射器102,并且可以被认为是关于E-PCIe发射器102的PCIe接收器。OE-PCIe收发器208可以耦接至E-PCIe接收器104,并且可以被认为是关于E-PCIe接收器104的PCIe发射器。

图3是示出根据这里描述的至少一些实施例而布置的图2的EO-PCIe收发器204的示例实施方式300的示意图。EO-PCIe收发器204可以包括激光二极管驱动器302、激光二极管328、包括去耦电容器310的检测条件电路和/或其他合适组件。

激光二极管驱动器302可以包括输入端子306和308、共模电压输出端子304、电阻器312、314和318、共模电压316、放大器320和324、反馈控制电路322、通信电路326以及/或者其他合适组件。激光二极管驱动器302的输入端子306可以经由AC耦合电容器114耦接至E-PCIe发射器102的输出端子105。激光二极管驱动器302的输入端子308可以经由AC耦合电容器116耦接至E-PCIe发射器102的输出端子107。电阻器312和314可以均具有50欧姆或其他合适值的电阻值。激光二极管驱动器302可以包括大约100欧姆或其他合适值的差分输入阻抗。

去耦电容器310可以连接至共模电压输出端子304,并且参照地电平。即使EO-PCIe收发器204实际上不包括参照地电平的50欧姆的单端DC阻抗,EO-PCIe收发器204仍包括连接至共模电压输出端子304的去耦电容器310。因此,可以为E-PCIe发射器102的接收器检测电路106创建接收器检测条件,以检测EO-PCIe收发器204的存在。

例如,参考图3,在输出端子105处的电压变化率可以示出为:

其中,R312可以表示电阻器312的电阻值,C310可以表示去耦电容器310的电容值。如果0.5C310>>C114且R312=R124,那么并且等式(3)可以与等式(1)相似或相同。因此,在图3的示例中可以形成与由图1的DC阻抗124和AC耦合电容器114形成的RC电路相似的等效RC电路。E-PCIe发射器102的接收器检测电路106可以通过测量在输出端子105处的电压变化率来检测EO-PCIe收发器204的存在。

可选择地或另外地,在输出端子107处的电压变化率可以示出为:

其中,R314可以表示电阻器314的电阻值。如果0.5C310》C116且R314=R126,那么并且等式(5)可以与等式(2)相似或相同。因此,在图3的示例中可以形成与由图1的DC阻抗126和AC耦合电容器116形成的RC电路相似的等效RC电路。E-PCIe发射器102的接收器检测电路106可以通过测量在输出端子107处的电压变化率来检测EO-PCIe收发器204的存在。

图4是示出根据这里描述的至少一些实施例而布置的图2的EO-PCIe收发器204的另一示例实施方式400的示意图。EO-PCIe收发器204可以包括激光二极管驱动器402、激光二极管328和/或其他合适组件。

激光二极管驱动器402可以包括输入端子306和308、电阻器312、314和318、共模电压316、放大器320和324、反馈控制电路322、通信电路326以及/或者其他合适组件。激光二极管驱动器402可以包括与图3的激光二极管驱动器302的组件相同或相似的组件,这里将不重复相似的描述。与图3的激光二极管驱动器302不同,激光二极管驱动器402不包括共模电压输出端子。

检测条件电路可以插入在PCIe链路中,以便于E-PCIe发射器102的接收器检测电路106检测EO-PCIe收发器204的存在。检测条件电路可以包括隔直电容器406和408及电感性阻抗402和404。隔直电容器406可以耦接在AC耦合电容器114和激光二极管驱动器402的输入端子306之间。电感性阻抗402可以参照地电平,并且可以连接至在AC耦合电容器114和隔直电容器406之间的第一信号路径上的一点。隔直电容器408可以耦接在AC耦合电容器116和激光二极管驱动器402的输入端子308之间。电感性阻抗404可以参照地电平,并且可以连接至在AC耦合电容器116和隔直电容器408之间的第二信号路径上的一点。

电感性阻抗402和404在低频(例如,在接近DC的频率)可以包括大约50欧姆的阻抗值,在高频可以包括更高的阻抗值。参考图5A和图5B提供了电感性阻抗402和404的示例实施方式。

转至图5A,示出了示例电感性阻抗500。图4的电感性阻抗402和404可以均包括与图5A的电感性阻抗500相似或相同的结构。电感性阻抗500可以包括串联连接地耦接的电感器502和电阻器504。电阻器504可以具有50欧姆的值或其他合适的值。转至图5B,示出了另一示例电感性阻抗550。图4的电感性阻抗402和404可以均包括与图5B的电感性阻抗550相似或相同的结构。电感性阻抗550可以包括电感器552、电阻器554和电阻器556。电感器552和电阻器556可以并联连接地耦接。然后,并联连接的电感器552和电阻器556可以串联连接地耦接至电阻器554。电阻器554可以具有大约50欧姆的值或其他合适的值。电阻器556可以具有大约500欧姆的值或其他合适的值。电感器502/552可以具有大约82纳亨(nH)或其他合适值的电感值。

结合参照图4和图5A,E-PCIe发射器102的接收器检测电路106可以将电压从V1充电至V2。在输出端子105处的电压可以示出为:

其中,V=V2-V1,R可以表示电阻器504的电阻值与E-PCIe发射器102的接收器检测电路106的内部阻抗之和,L502可以表示电感器502的电感值。如果R504<<R312+0.5R318,其中,R504可以表示电阻器504的电阻值,R318可以表示电阻器318的电阻值,那么R≈R504。结合等式(1)和等式(7),假设组件具有提及的特殊值,那么当t>5纳秒(ns)时,等式(7)的V105可以具有的接近等式(1)的电压变化率的电压变化率,电压差小于5%。如果可以忽略t≤5ns,同时接收器检测电路106可以具有电压转换,那么可以用公差检测在输出端子105处的电压变化率,以在PCIe链路中确定EO-PCIe收发器204的存在和/或AOC 202的存在。相似地,可以确定在输出端子107处的电压变化率,以在PCIe链路中检测EO-PCIe收发器204的存在和/或AOC 202的存在。

本公开不受这里描述的意在说明各个方面的具体实施例的限制。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以做出许多修改和变化,这对本领域技术人员将是明显的。除了这里例举的方法和装置之外,在本公开范围内的功能上等价的方法和装置通过前面的描述对本领域技术人员来说将是明显的。这样的修改和变化意在落入所附权利要求的范围内。本公开将仅受所附权利要求连同这样的权利要求所赋予的等价物的全部范围一起的限制。将理解的是,本公开不限于无疑可以改变的具体方法、试剂、化合物、组合物或生物系统。还将理解的是,这里使用的术语仅出于描述具体实施例的目的,而不意图进行限制。

关于这里使用的基本上任何的复数和/或单数术语,为了适应于语境和/或应用,本领域技术人员可以将复数译成单数和/或将单数译成复数。为了清楚起见,这里可以清楚地阐述各种单数/复数排列。

在不脱离本发明的精神或必要特征的情况下,可以以其他特定形式实施本发明。描述的实施例将被认为在所有方面仅是说明性的而非限制性的。因此,本发明的范围由所附权利要求而不是由前面的描述表示。落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变将被包含在权利要求的范围内。

通过以上实施例可以看出,本申请提供了以下的技术方案。

技术方案1.一种外围组件快速互连PCIe链路,存在有耦接在电外围组件快速互连E-PCIe发射器和E-PCIe接收器之间的有源光缆AOC,所述PCIe链路包括:

所述AOC,包括耦接至所述E-PCIe发射器的电光外围组件快速互连EO-PCIe收发器,其中,所述EO-PCIe收发器包括具有共模电压输出端子的激光二极管驱动器;以及

检测条件电路,包括去耦电容器,其中,所述去耦电容器参照地电平并且连接至所述激光二极管驱动器的所述共模电压输出端子,

其中,所述检测条件电路为所述E-PCIe发射器的接收器检测电路创建接收器检测条件,以检测所述AOC的存在。

技术方案2.如技术方案1所述的PCIe链路,其中,所述AOC还包括:

光电外围组件快速互连OE-PCIe收发器,耦接至所述E-PCIe接收器;以及

光纤,耦接在所述EO-PCIe收发器和OE-PCIe收发器之间。

技术方案3.如技术方案2所述的PCIe链路,还包括:

所述E-PCIe发射器,包括所述接收器检测电路、第一输出端子和第二输出端子;

第一AC耦合电容器,耦接在所述E-PCIe发射器的所述第一输出端子与所述激光二极管驱动器的第一输入端子之间;

第二AC耦合电容器,耦接在所述E-PCIe发射器的所述第二输出端子与所述激光二极管驱动器的第二输入端子之间;以及

所述E-PCIe接收器,耦接至所述OE-PCIe收发器。

技术方案4.如技术方案3所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测电路被配置为通过测量在所述E-PCIe发射器的所述第一输出端子处的电压变化率来检测所述AOC的存在。

技术方案5.如技术方案3所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测电路被配置为通过测量在所述E-PCIe发射器的所述第二输出端子处的电压变化率来检测所述AOC的存在。

技术方案6.如技术方案1所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测条件包括:用单端直流DC阻抗来形成参照地电平的等效端子。

技术方案7.如技术方案1所述的PCIe链路,其中,所述激光二极管驱动器包括大约100欧姆的差分输入阻抗,所述去耦电容器能够用大约50欧姆的单端直流DC阻抗形成参照地电平的等效端子。

技术方案8.一种外围组件快速互连PCIe链路,存在有耦接在电外围组件快速互连E-PCIe发射器和E-PCIe接收器之间的有源光缆AOC,所述PCIe链路包括:

所述E-PCIe发射器,包括接收器检测电路、第一输出端子和第二输出端子;

第一交流AC耦合电容器,耦接至所述E-PCIe发射器的所述第一输出端子;

第二AC耦合电容器,耦接至所述E-PCIe发射器的所述第二输出端子;

所述E-PCIe接收器;

所述AOC,包括:

电光外围组件快速互连EO-PCIe收发器,耦接至所述E-PCIe发射器,其中,所述EO-PCIe收发器包括激光二极管驱动器,所述激光二极管驱动器包括共模电压输出端子、耦接至所述第一AC耦合电容器的第一输入端子以及耦接至所述第二AC耦合电容器的第二输出端子;

光电外围组件快速互连OE-PCIe发射器,耦接至所述E-PCIe接收器;以及

光纤,耦接在所述EO-PCIe收发器与所述OE-PCIe收发器之间;以及

去耦电容器,参照地电平并且连接至所述激光二极管驱动器的所述共模电压输出端子,所述去耦电容器为所述E-PCIe发射器的所述接收器检测电路创建接收器检测条件,以检测所述AOC的存在。

技术方案9.如技术方案8所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测电路被配置为通过测量在所述E-PCIe发射器的所述第一输出端子处的电压变化率来检测所述AOC的存在。

技术方案10.如技术方案8所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测电路被配置为通过测量在所述E-PCIe发射器的所述第二输出端子处的电压变化率来检测所述AOC的存在。

技术方案11.如技术方案8所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测条件包括:用单端直流DC阻抗来形成参照地电平的等效端子。

技术方案12.一种外围组件快速互连PCIe链路,存在有耦接在电外围组件快速互连E-PCIe发射器和E-PCIe接收器之间的有源光缆AOC,所述PCIe链路包括:

第一交流AC耦合电容器,耦接至所述E-PCIe发射器的第一输出端子;

第二AC耦合电容器,耦接至所述E-PCIe发射器的第二输出端子;

所述AOC,包括电光外围组件快速互连EO-PCIe收发器,所述EO-PCIe收发器包括激光二极管驱动器,其中,所述激光二极管驱动器包括:

第一输入端子,经由所述第一AC耦合电容器耦接至所述E-PCIe发射器的所述第一输出端子;以及

第二输入端子,经由所述第二AC耦合电容器耦接至所述E-PCIe发射器的所述第二输出端子;以及

检测条件电路,包括:

第一隔直电容器,耦接在所述第一AC耦合电容器和所述激光二极管驱动器的所述第一输入端子之间;

第一电感性阻抗,参照地电平并且连接至在所述第一AC耦合电容器和所述第一隔直电容器之间的第一信号路径上的一点;

第二隔直电容器,耦接在所述第二AC耦合电容器和所述激光二极管驱动器的所述第二输入端子之间;以及

第二电感性阻抗,参照地电平并且连接至在所述第二AC耦合电容器和所述第二隔直电容器之间的第二信号路径上的一点;

其中,所述第一电感性阻抗和所述第一隔直电容器的第一组合以及所述第二电感性阻抗和所述第二隔直电容器的第二组合均为所述E-PCIe发射器的接收器检测电路创建接收器检测条件,以检测所述AOC的存在。

技术方案13.如技术方案12所述的PCIe链路,还包括:

所述E-PCIe发射器,包括所述接收器检测电路、所述第一输出端子和所述第二输出端子。

技术方案14.如技术方案12所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测电路被配置为通过测量在所述E-PCIe发射器的所述第一输出端子处的电压变化率来检测所述AOC的存在。

技术方案15.如技术方案12所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测电路被配置为通过测量在所述E-PCIe发射器的所述第二输出端子处的电压变化率来检测所述AOC的存在。

技术方案16.如技术方案12所述的PCIe链路,其中,所述接收器检测条件包括:用单端DC阻抗来形成参照地电平的等效端子。

技术方案17.如技术方案12所述的PCIe链路,其中,所述第一电感性阻抗和所述第一隔直电容器的所述第一组合用单端DC阻抗来形成参照地电平的等效端子。

技术方案18.如技术方案12所述的PCIe链路,其中,所述第二电感性阻抗和所述第二隔直电容器的所述第二组合用单端DC阻抗来形成参照地电平的等效端子。

技术方案19.如技术方案12所述的PCIe链路,其中,所述第一电感性阻抗包括串联连接的第一电感器和第一电阻器,所述第二电感性阻抗包括串联连接的第二电感器和第二电阻器。

技术方案20.如技术方案12所述的PCIe链路,其中:

所述第一电感性阻抗和所述第二电感性阻抗中的每个包括第一电阻器、第二电阻器和电感器;

所述第一电阻器和所述电感器并联连接地耦接;以及

所述第二电阻器串联连接地耦接至并联连接的所述第一电阻器和所述电感器。

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