均衡器设置装置的制作方法

本发明实施例涉及均衡器参数设置技术，尤其涉及一种均衡器设置装置。

背景技术：

在互联网通信、计算机主板芯片间的数据传输、光纤通信和高速背板数据传输等场合，单个通道的串行数据传输速率已经达到或甚至超过了10gbps-20gbps。随着传输速率的提高，由信号完整性所引起的问题越来越严重，如传输介质损耗、反射、阻抗失配、串扰等，使得接收端接收到的数据在进行高电平/低电平判决前，其轨迹叠加所形成的眼图已经部分或完全闭合。

为了提高通信质量，减少误码率和码间干扰，在接收端通常采用信道均衡技术，即使用均衡器，来抵消信道上不利因素的影响，如信道损耗、频率响应不平坦等。由于时间、环境、温度等因素的不同，各个信道的传输特性也不尽相同，因此均衡器的设定值需要依据信道做适应性的调整，同时由于均衡器自身的失调电压也会对信号的传输质量产生影响，因此，均衡器的失调电压补偿值也需要进行正确的设置。

现有技术中，对均衡器的设定值和失调补偿电压进行精确地设置，一般首先需要使用专用仪器测量均衡器的眼图，然后依据眼图手动调整均衡器的设定值和失调电压补偿，不但费时费力，而且测量眼图的专用仪器一般体积较大移动不便，而且价格昂贵。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种均衡器设置装置，以优化现有技术中对均衡器的设定值和失调补偿电压进行精确设置较为费时费力，且成本较高的技术问题。

本发明实施例提供了一种均衡器设置装置，包括：滤波电路101、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104和第一数字累加器105；

所述滤波电路101、所述模数转换器102、所述数字存储器103、所述数字比较器104和所述第一数字累加器105顺次连接，均衡器201的输出端与所述滤波电路101的输入端相连，所述第一数字累加器105的输出端与所述均衡器201的设定值输入端相连，所述模数转换器102的输出端与所述数字比较器104的输入端相连；

所述滤波电路101对所述均衡器201输出的均衡信号进行过滤得到过滤信号，所述模数转换器102对所述过滤信号进行模数转换得到第一数字信号，当所述均衡器201输入测试信号时，所述数字存储器103接收所述第一数字信号，当所述均衡器201输入工作信号时，所述数字存储器103不再接收所述第一数字信号，所述数字比较器104根据所述模数转换器102输出的所述第一数字信号和所述数字存储器103输出的第二数字信号进行比较，输出比较结果，所述第一数字累加器105根据所述比较结果进行数据累加，直至所述第一数字信号的数值大于或等于所述第二数字信号的数值，并将累加后的数据输出给所述均衡器201。

在上述装置中，优选的是，还包括：第二数字累加器106；

所述第二数字累加器106的输入端与所述数字比较器104的输出端相连，所述第二数字累加器106的输出端与所述均衡器201的失调电压输入端相连；

其中，所述均衡器201包括一个或两个信号输入端；

当关断所述均衡器201的输入且所述均衡器201包括一个信号输入端，该信号输入端接入第一标准电压时，或包括两个信号输入端，该两个信号输入端短接或同时接入所述第一标准电压时，所述数字存储器103不接收所述第一数字信号，而接收外部参考值输入信号，所述第一数字累加器105不再接收所述比较结果，所述第二数字累加器106根据所述比较结果进行数据累加，直至所述第一数字信号的数值大于或等于所述第二数字信号的数值，并将累加后的数据输出给所述均衡器201。

在上述装置中，优选的是，所述滤波装置101包括：缓冲器1011、模拟乘法器1012和低通滤波器1013；

所述缓冲器1011、所述模拟乘法器1012和所述低通滤波器1013顺次连接，其中，所述缓冲器1011的输出端与所述模拟乘法器1012的两个信号输入端同时相连。

在上述装置中，优选的是，还包括：输入开关107、第三数字累加器108和失调电压补偿模块109；

所述输入开关107的输入端与所述均衡器201的输出端相连，所述输入开关107的输出端与所述缓冲器1011的输入端相连，所述第三数字累加器108的输入端与所述数字比较器104的输出端相连，所述第三数字累加器108的输出端与所述失调电压补偿模块109的输入端相连，所述失调电压补偿模块109的输出端与所述模拟乘法器102的补偿输入端相连；

其中，所述缓冲器1011包括一个或两个输入端；

当关断所述输入开关107且所述缓冲器1011包括一个输入端，该输入端接入第二标准电压时，或包括两个输入端，该两个输入端短接或同时接入所述第二标准电压时，所述数字存储器103不接收所述第一数字信号，而接收外部参考值输入信号，所述第一数字累加器105和所述第二数字累加器106不接收所述比较结果，所述第三数字累加器108根据所述比较结果进行数据累加，直至所述第一数字信号的数值大于或等于所述第二数字信号的数值，并将累加后的数据输出给所述失调电压补偿模块109，所述失调电压补偿模块109将补偿电信号输出给所述模拟乘法器102。

在上述装置中，优选的是，所述模数转换器102为5位模数转换器。

在上述装置中，优选的是，所述缓冲器1011的工作模式包括高增益低带宽模式和低增益高带宽模式。

在上述装置中，优选的是，所述输入开关107为cmos模拟开关。

在上述装置中，优选的是，所述低通滤波器1013的工作模式包括0db增益模式和6db增益模式。

本发明实施例提供了一种均衡器设置装置，通过使用滤波电路101、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104和第一数字累加器105，并使滤波电路101、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104和第一数字累加器105顺次连接，均衡器201的输出端与滤波电路101的输入端相连，第一数字累加器105的输出端与均衡器201的设定值输入端相连，模数转换器102的输出端与数字比较器104的输入端相连，解决了现有技术中对均衡器的设定值进行精确设置较为费时费力，且成本较高的技术问题，实现了单次、快速、简便、准确及低成本地对均衡器的设定值进行精确设置，同时也在一定程度上节省了劳动力。

附图说明

图1a是本发明实施例一提供的一种均衡器设置装置的结构图；

图1b是本发明实施例一提供的一种均衡器对输入信号按照设定值进行调整前后的输出信号眼图的对比图；

图2是本发明实施例二提供的一种均衡器设置装置的结构图；

图3是本发明实施例三提供的一种均衡器设置装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种均衡器设置装置的结构图，本实施例中均衡器设置装置的结构具体包括：

滤波电路101、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104和第一数字累加器105，滤波电路101、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104和第一数字累加器105顺次连接，均衡器201的输出端与滤波电路101的输入端相连，第一数字累加器105的输出端与均衡器201的设定值输入端相连，模数转换器102的输出端与数字比较器104的输入端相连。

进一步地，将滤波电路101优化为：缓冲器1011、模拟乘法器1012和低通滤波器1013，缓冲器1011、模拟乘法器1012和低通滤波器1013顺次连接，其中，缓冲器1011的输出端与模拟乘法器1012的两个信号输入端同时相连。

本领域技术人员可以理解的是，由于信号在不同信道中传输会有不同的损耗，并且高频信号的损耗尤为严重，因此，均衡器输出信号的眼图中会有部分趋于闭合的现象，如图1b中左侧图所示，所以，均衡器一般都会对输入信号，尤其是高频信号部分进行补偿，补偿的数值需要依据信号的实际衰减程度而决定。

在本实施例中，使用测试信号所对应的第一数字信号的取值作为增益补偿的基准比较值，其中，测试信号具体可以是连续的0/1交替信号，频率为均衡器201输入均衡器允许传输信号最大频率的十分之一或更低频率的信号，本领域技术人员可以理解的是，频率越低的信号通过信道传输产生的衰减越小，因此，可以使用低频信号作为测试信号，并且，在本实施例中，默认均衡器201和均衡器设置装置均没有失调电压。

均衡器201的设定值的调整过程，示例性的可以是，均衡器201首先输入测试信号，缓冲器1011设置为低增益高带宽的工作模式，用于提高均衡器201输出的测试信号的负载驱动能力，缓冲器1011的输出端与模拟乘法器1012的两个输入端同时相连，以对缓冲器1011的输出信号的电平值进行平方运算，低通滤波器1013设置为0db增益的工作模式对输入信号仅进行积分运算，得到功率的相对有效值，模数转换器102接收到滤波信号之后，会对滤波信号进行模数转换得到第一数字信号，数字存储器103接收第一数字信号，并进行存储，在此过程中虽然数字比较器104会依据输入数据输出比较结果，但是第一数字累加器105不接收数字比较器104输出的比较结果。

本领域技术人员可以理解的是，第一数字信号的取值范围是由模数转换器102的有效位数决定的，例如，当模数转换器102的有效位数为5位时，那么第一数字信号的取值范围是1至32，当模数转换器102的有效位数为6位时，那么第一数字信号的取值范围是1至64。

然后，均衡器201输入均衡器所允许的最大传输率的工作信号，其中，工作信号具体可以是连续0/1交替信号，此时，缓冲器1011仍设置为低增益高带宽的工作模式，低通滤波器1013设置为6db增益的工作模式在对输入信号进行滤波的同时使输出信号较输入信号产生6db的增益，数字存储器103不再接收第一数字信号，数字比较器104根据模数转换器102输出的第一数字信号和数字存储器103输出的第二数字信号进行比较，输出比较结果，在本实施例及之后的实施例中，当第一数字信号的数值大于或等于第二数字信号的数值时，数字比较器104输出的比较结果为0，当第一数字信号的数值小于第二数字信号的数值时，数字比较器104输出的比较结果为1，第一数字累加器105根据比较结果进行数据累加，并将累加后的数据输出给均衡器201，均衡器201依据设定值输入端的输入数据对输入信号进行调整，并且，当第一数字信号的数值小于第二数字信号的数值时，数字比较器104会继续对第一数字信号(此时第一数字信号是由均衡器201调整后的工作信号产生的)和第二数字信号进行比较并输出比较结果，直至第一数字信号的数值大于或等于第二数字信号的数值为止，至此完成了均衡器201的设定值的调整过程，此时，均衡器201对输入的工作信号的补偿量，可以使得均衡器201对输入的工作信号进行准确的电压补偿，以使均衡器输出的均衡信号的眼图较为接近理想状态，如图1b中右侧图所示。

另外，在这里对低通滤波器1013需要对均衡器输出信号进行6db的增益补偿进行解释，由于当均衡器201的输出信号的眼图达到图1b中右侧图的状态时，均衡器201的带宽定义为信号幅度衰减3db时的频率点，因此带宽处频率的信号相比于低频率信号已经衰减了3db，再经过模拟乘法器的平方运算后相比于低频信号衰减了6db，所以滤波器电路在此处补偿6db增益。

本发明实施例提供了一种均衡器设置装置，通过使用滤波电路101、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104和第一数字累加器105，并使滤波电路101、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104和第一数字累加器105顺次连接，均衡器201的输出端与滤波电路101的输入端相连，第一数字累加器105的输出端与均衡器201的设定值输入端相连，模数转换器102的输出端与数字比较器104的输入端相连，解决了现有技术中对均衡器的设定值进行精确设置较为费时费力，且成本较高的技术问题，实现了单次、快速、简便、准确及低成本地对均衡器的设定值进行精确设置，同时也在一定程度上节省了劳动力。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种均衡器设置装置的结构图，本实施例以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，如图2所示，还包括：第二数字累加器106，第二数字累加器106的输入端与数字比较器104的输出端相连，第二数字累加器106的输出端与均衡器201的失调电压输入端相连。

本领域技术人员可以理解的是，均衡器自身一般都会或多或少存在失调电压，因此，在本实施例中，增加了第二数字累加器106，以对均衡器201的失调电压进行补偿，但本实施例中依然默认均衡器设置系统不存在失调电压，并且，当均衡器201存在失调电压时，需要首先对均衡器201的失调电压进行补偿，然后才可以对均衡器201的设定值进行调整，也就是说，需要先完成本实施例中的均衡器201的失调电压补偿过程，才能执行实施例一中的均衡器201的设定值的调整过程。

同样，本领域技术人员还可以理解的是，均衡器的接收信号大部分为差分信号，因此，大部分均衡器会有两个信号输入端，以用来接收差分信号。在本实施例中，均衡器201无论是只有一个信号输入端，还是有两个信号输入端，都不影响对均衡器201的失调电压进行补偿的方法以及准确度。

均衡器201的失调电压补偿过程，示例性的可以是，首先需要关断均衡器201的输入，将缓冲器1011设置为高增益低带宽的工作模式，低通滤波器1013设置为0db增益的工作模式，然后，当均衡器201包括一个信号输入端时，使该信号输入端接入第一标准电压，当均衡器201包括两个信号输入端时，使该两个信号输入端短接或同时接入第一标准电压，其中，第一标准电压的电压值为均衡器201的输入电压范围内的任意电压值，第一标准电压典型的可以是均衡器201的信号输入端的直流共模电压，典型的可以是0.9v等。

另外，在这里对将缓冲器1011设置为高增益低带宽的工作模式，低通滤波器1013设置为0db增益的工作模式进行解释，由于失调电压的数值一般较小，所以需要将缓冲器1011的工作模式设置为低增益高带宽的工作模式，同时使用模拟乘法器1012，以对失调电压进行放大，以使低通滤波器1013的输入信号为有效信号，同时，由于失调电压信号不是高频信号，没有严重的衰减，所以无需使用低通滤波器1013对其进行增益补偿，因此将低通滤波器1013的工作模式设置为0db增益的工作模式。

此时，数字存储器103不接收第一数字信号，而是接收外部参考值输入信号，该外部参考值输入信号将参考值输入到数字存储器103中，其中，参考值具体是指当均衡器201不存在失调电压时，模数转换器102输出的第一数字信号的数值，由于第一数字信号的数值是由低通滤波器1013的输出电压决定的，因此，不同的低通滤波器对应有不同的参考值。在一个具体的例子中，当均衡器201不存在失调电压时，低通滤波器1013的输出电压为模数转换器102参考电压的二分之一，模数转换器102的有效位数为5位，那么，参考值应该是16，由于模数转换器的工作原理属于现有技术，因此在这里不再进行详细阐述。

进一步地，数字比较器104根据模数转换器102输出的第一数字信号和数字存储器103输出的第二数字信号进行比较，输出比较结果，此时，第一数字累加器105不再接收比较结果，第二数字累加器106根据比较结果进行数据累加，并将累加后的数据输出给均衡器201，均衡器201依据失调电压输入端的输入数据对输入信号进行电压补偿，并且，当第一数字信号的数值小于第二数字信号的数值时，数字比较器104会继续对第一数字信号(此时第一数字信号是由均衡器201对输入信号进行失调电压补偿后产生的输出信号生成的)和第二数字信号进行比较并输出比较结果，直至第一数字信号的数值大于或等于第二数字信号的数值为止，至此完成了均衡器201的失调电压补偿过程，此时，均衡器201可以根据失调电压输入端输入的数值对输入的工作信号进行准确地失调电压补偿，以抵消由均衡器自身的失调电压产生的输出信号的电压幅度的衰减。

本发明实施例提供了一种均衡器设置装置，通过使用缓冲器1011、模拟乘法器1012、低通滤波器1013、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104、第一数字累加器105和第二数字累加器106，并使缓冲器1011、模拟乘法器1012、低通滤波器1013、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104和第一数字累加器105顺次连接，均衡器201的输出端与缓冲器1011的输入端相连，第一数字累加器105的输出端与均衡器201的设定值输入端相连，模数转换器102的输出端与数字比较器104的输入端相连，第二数字累加器106的输入端与数字比较器104的输出端相连，第二数字累加器106的输出端与均衡器201的失调电压输入端相连，解决了现有技术中对均衡器的设定值和失调补偿电压进行精确设置较为费时费力，且成本较高的技术问题，实现了单次、快速、简便、准确及低成本地对均衡器的设定值进行精确设置，同时也在一定程度上节省了劳动力。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种均衡器设置装置的结构图，本实施例以上述实施例为基础进行优化，在本实施例中，如图3所示，优化为还包括：输入开关107、第三数字累加器108和失调电压补偿模块109，输入开关107的输入端与均衡器201的输出端相连，输入开关107的输出端与缓冲器1011的输入端相连，第三数字累加器108的输入端与数字比较器104的输出端相连，第三数字累加器108的输出端与失调电压补偿模块109的输入端相连，失调电压补偿模块109的输出端与模拟乘法器102的补偿输入端相连。

本领域技术人员可以理解的是，缓冲器和模拟乘法器等器件有时会有失调电压的存在，因此，在本实施例中，增加了输入开关107、第三数字累加器108和失调电压补偿模块109，以对均衡器设置装置的失调电压进行补偿，并且，当均衡器201和均衡器设置装置均存在失调电压时，需要首先对均衡器设置装置的失调电压进行补偿，然后对均衡器201的失调电压进行补偿，最后对均衡器201的设定值进行调整，也就是说，需要先完成本实施例中的均衡器设置装置的失调电压补偿过程，再完成实施例二中的均衡器201的失调电压补偿过程，才能执行实施例一中的均衡器201的设定值的调整过程。

进一步地，当均衡器201的接收信号为差分信号时，缓冲器1011会有两个信号输入端，以用来接收均衡器201输出的差分信号，在本实施例中，缓冲器1011无论是只有一个信号输入端，还是有两个信号输入端，都不影响对均衡器设置装置的失调电压进行补偿的方法以及准确度。

均衡器设置装置的失调电压补偿过程，示例性的可以是，首先关断输入开关107，并将低通滤波器设置为0db增益的工作模式，将缓冲器1011设置为高增益低带宽的工作模式，然后，当缓冲器1011包括一个输入端时，使该输入端接入第二标准电压，当缓冲器1011包括两个输入端时，使该两个输入端短接或同时接入第二标准电压，其中，第二标准电压的电压值为缓冲器1011的输入电压范围内的任意电压值，第二标准电压具体可以是均衡器201的输出端的直流共模电压，典型的可以是0.9v等，其中，输入开关107典型的可以是cmos开关。

此时，数字存储器103不接收第一数字信号，而接收外部参考值输入信号，该外部参考值输入信号将参考值输入数字存储器103，其中，参考值具体是指当均衡器设置装置不存在失调电压时，模数转换器102输出的第一数字信号的数值。

进一步地，数字比较器104根据模数转换器102输出的第一数字信号和数字存储器103输出的第二数字信号进行比较，输出比较结果，此时，第一数字累加器105和第二数字累加器106不接收比较结果，第三数字累加器108根据比较结果进行数据累加，并将累加后的数据输出给失调电压补偿模块109，失调电压补偿模块109将补偿电信号输出给模拟乘法器102，模拟乘法器102将由信号输入端输入的信号所产生的输出信号与补偿输入端输入的信号进行叠加，将叠加后的信号输出给低通滤波器1013，并且，当第一数字信号的数值小于第二数字信号的数值时，数字比较器104会继续对第一数字信号(此时第一数字信号是由叠加后的信号产生的)和第二数字信号进行比较并输出比较结果，直至第一数字信号的数值大于或等于第二数字信号的数值为止，至此完成了均衡器设置装置的失调电压补偿过程，此时，均衡器设置装置可以对内部的失调电压进行准确的补偿，以使第一数字累加器105和第二数字累加器106分别输出正确的均衡器201的设定值和失调电压补偿值。

本发明实施例提供了一种均衡器设置装置，通过将输入开关107、缓冲器1011、模拟乘法器1012、低通滤波器1013、模数转换器102、数字存储器103、数字比较器104、第三数字累加器108和失调电压补偿模块109顺次连接，将第一数字累加器105的输入端和输出端分别与数字比较器104的输出端和均衡器201的设定值输入端相连，将第二数字累加器106的输入端和输出端分别与数字比较器104的输出端和均衡器201的失调电压输入端相连，解决了现有技术中对均衡器的设定值和失调补偿电压进行精确设置较为费时费力，且成本较高的技术问题，实现了单次、快速、简便、准确及低成本地对均衡器的设定值进行精确设置，同时也在一定程度上节省了劳动力。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。