一种用于高速数据传输的信号补偿方法及装置与流程

本技术涉及计算机，尤其涉及一种用于高速数据传输的信号补偿方法及装置。

背景技术：

1、在高速数据传输中，随着系统复杂度提升和串口电路数据传输率提升，因为信道高频损耗、反射、串扰等因素，导致数据传输过程中的波形失真，从而使得接收端难以识别正确数据。一般在接收机和发射机中使用均衡器等电路来对信号中被信道损耗的高频部分进行补偿或者放大。随着高速系统数据率的要求越来越高，对能补偿的信号频率范围也就是带宽要求也越来越高。但是，现有技术中，用于补偿或者放大信号的电路、装置等难以同时做到高带宽和高增益。

2、为此，本技术提供了一种用于高速数据传输的信号补偿方法及装置，用于应对现有技术中的技术难题。

技术实现思路

1、第一方面，本技术提供了一种用于高速数据传输的信号补偿方法。所述信号补偿方法包括：通过跨导放大级，转换第一差分电压信号为第一输出信号，其中，所述跨导放大级包括第一高频增益路径用于提供第一高频增益；通过跨阻放大级，转换所述第一输出信号为第二差分电压信号；通过反馈控制回路，调节所述第二差分电压信号的共模电压，其中，所述跨导放大级还包括第二高频增益路径用于提供第二高频增益，所述第一差分电压信号通过所述第二高频增益路径被耦合到所述反馈控制回路；通过在所述跨导放大级和所述跨阻放大级之间的电感耦合回路，耦合所述第一输出信号到所述第二差分电压信号，其中，所述电感耦合回路的第一侧位于所述第一高频增益路径和所述反馈控制回路之间，所述电感耦合回路的第二侧位于所述跨阻放大级的负载电阻和所述跨阻放大级的输出端之间。

2、通过本技术的第一方面，应用于高速数据传输的相关应用，通过对信号中被信道损耗的高频部分进行补偿或者放大有助于克服因为如信道高频损耗而发生的信号波形失真问题，并且，通过跨导放大级作为第一级和跨阻放大级作为第二级的两级结构设计，实现了通过多个高频增益路径和反馈控制回路来改善信号补偿效果，以及，通过在跨导放大级和跨阻放大级之间的电感耦合回路提供了额外的信号高频增益并且等效于提供了电容补偿，进而有利于同时做到高增益和高带宽，并且不需要增加晶体管尺寸可以更好适配先进工艺制程。

3、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一高频增益路径包括第一晶体管对，所述第一差分电压信号被施加到所述第一晶体管对的控制极，所述反馈控制回路包括第二晶体管对，所述第一差分电压信号通过所述第二高频增益路径被耦合到所述第二晶体管对的控制极。

4、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一高频增益和所述第二高频增益均是从所述第一差分电压信号到所述第一输出信号的高频增益。

5、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一高频增益路径还包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻和所述第一电容并行地耦合于所述第一晶体管对之间。

6、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二高频增益路径还包括第二电阻对和第二电容对，所述第一差分电压信号通过所述第二电容对被耦合到所述第二晶体管对的控制极，所述第二电阻对耦合于所述第二晶体管对的控制极之间，所述第二电阻对和所述第二电容对用于被编程以调整所述第二高频增益。

7、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述跨阻放大级包括第三晶体管对，所述第一输出信号被施加到所述第三晶体管对的控制极，所述跨阻放大级的输出端是所述第三晶体管对的输出端，所述跨阻放大级的负载电阻耦合于所述第三晶体管对的控制极和所述第三晶体管对的输出端之间。

8、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述跨阻放大级的带宽基于所述第三晶体管对的晶体管尺寸确定，其中，当所述第三晶体管对的晶体管尺寸增加时，所述跨阻放大级的带宽增加，所述跨阻放大级的相对于所述跨导放大级的输入电容增加，所述跨导放大级的负载电容增加，所述跨导放大级的带宽减少。

9、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述电感耦合回路用于补偿所述跨阻放大级的相对于所述跨导放大级的输入电容从而等效地减少所述跨导放大级的负载电容以便增加所述跨导放大级的带宽和增加所述跨阻放大级的带宽。

10、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述电感耦合回路的所述第一侧包括第一电感组，所述电感耦合回路的所述第二侧包括第二电感组，所述第一电感组包括第一电感和第二电感，所述第一电感和所述第二电感耦合于所述第一晶体管对和所述第二晶体管对之间，所述第二电感组包括第三电感和第四电感，所述第三电感和所述第四电感耦合于所述跨阻放大级的负载电阻和所述第三晶体管对的输出端之间。

11、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电感组与所述第二电感组之间的互感系数大于1，所述第一电感组与所述第二电感组之间的电感耦合是正耦合或者负耦合。

12、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述电感耦合回路所提供的高频增益基于所述第一电感组与所述第二电感组之间的互感系数确定，所述第一电感组与所述第二电感组之间的互感系数基于频率响应需求确定。

13、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一晶体管对和所述第三晶体管对是p型金属氧化物半导体晶体管，所述第二晶体管对是n型金属氧化物半导体晶体管，或者，所述第一晶体管对和所述第三晶体管对是n型金属氧化物半导体晶体管，所述第二晶体管对是p型金属氧化物半导体晶体管。

14、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电感组和所述第二电感组各自所在的芯片金属层上下叠加且距离固定。

15、在本技术的第一方面的一种可能的实现方式中，所述电感耦合回路包括选频模块用于选择所述第一输出信号中的特定频段来耦合到所述第二差分电压信号。

16、第二方面，本技术提供了一种用于高速数据传输的信号补偿装置。所述信号补偿装置包括：跨导放大级，用于转换第一差分电压信号为第一输出信号，其中，所述跨导放大级包括第一高频增益路径用于提供第一高频增益；跨阻放大级，用于转换所述第一输出信号为第二差分电压信号；反馈控制回路，用于调节所述第二差分电压信号的共模电压，其中，所述跨导放大级还包括第二高频增益路径用于提供第二高频增益，所述第一差分电压信号通过所述第二高频增益路径被耦合到所述反馈控制回路；在所述跨导放大级和所述跨阻放大级之间的电感耦合回路，用于耦合所述第一输出信号到所述第二差分电压信号，其中，所述电感耦合回路的第一侧位于所述第一高频增益路径和所述反馈控制回路之间，所述电感耦合回路的第二侧位于所述跨阻放大级的负载电阻和所述跨阻放大级的输出端之间。

17、通过本技术的第二方面，应用于高速数据传输的相关应用，通过对信号中被信道损耗的高频部分进行补偿或者放大有助于克服因为如信道高频损耗而发生的信号波形失真问题，并且，通过跨导放大级作为第一级和跨阻放大级作为第二级的两级结构设计，实现了通过多个高频增益路径和反馈控制回路来改善信号补偿效果，以及，通过在跨导放大级和跨阻放大级之间的电感耦合回路提供了额外的信号高频增益并且等效于提供了电容补偿，进而有利于同时做到高增益和高带宽，并且不需要增加晶体管尺寸可以更好适配先进工艺制程。