用于信号边沿提升的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于信号边沿提升的方法和装置
【背景技术】
[0001] 串行外设接口（SPI)规范要求发射机W低的数据依赖型抖动值DJ)和低发射机波 形色散代价（TWDPc)工作（其中，"C"表示直接连接铜电缆）。与遵循小型可插拔（SFP+) 规范的光学模块和铜双忍电缆相关联的SPI规范，及用于计算机服务器和联网设备的骨干 通道的10GBASE-KR规范是用于lOGB/s串行数据传输的标准。
[0002] SFITWD化规范与铜双忍电缆通道相关联，被定义为在匹配滤波器接收机的信噪 比（SNR)与在理想适配的FFE+D阳接收机的片输入处的SNR之间的比率（W地为单位）。 TWWc测量垂直眼图张开度（即，电压测量），而DDJ测量水平定时抖动（即，定时测量）。
[0003] 在数据中屯、应用中，与可热插拔双忍电缆和光学模块两者一起使用了相同的串行 发射机集成电路（在发射机编程中没有变化）。由于限制光学模块中的激光驱动器，因此由 发射机生成的DDJ在光纤链路的远端可能没有被接收机均衡。因此，发射机同时满足SFI TWD化与DDJ规范是有用的。对于相同发射机设计，满足SFITWD化与DDJ规范是富有挑战 的，运是因为优化发射机设计W满足TWD化会使得更难W满足DDJ规范。
【附图说明】
[0004] 依据W下给出的详细描述和本公开内容的多个实施例的附图将更充分地理解本 公开内容的实施例，但不应当用来将本公开内容局限于特定实施例，而仅是用于解释和理 解。
[0005] 图1示出了具有用于边沿提升的串联终端电阻器和AC禪合电容器的电压模式发 射机。
[0006] 图2根据本公开内容的一些实施例，示出了具有使用可编程延迟单元的边沿提升 装置的发射机的部分。
[0007] 图3根据本公开内容的一些实施例，示出了显示边沿提升装置的操作的波形。
[0008] 图4根据本公开内容的一些实施例，示出了具有使用可编程延迟单元的边沿提升 装置的发射机的部分。
[0009] 图5根据本公开内容的一些实施例，示出了具有使用脉冲发生器的边沿提升装置 的发射机的部分。
[0010] 图6根据本公开内容的一些实施例，示出了脉冲发生器。
[0011] 图7根据本公开内容的一些实施例，示出了具有使用脉冲发生器的边沿提升装置 的发射机的部分。
[0012] 图8根据本公开内容的一些实施例，示出了显示相对于无边沿提升，针对边沿提 升装置的可编程延迟单元的各个延迟设置的波形的曲线图。
[0013] 图9根据本公开内容的一些实施例，示出了显示使用针对边沿提升装置的可编程 延迟单元的延迟设置来形成的眼图的曲线图，其中具有在各个电压电平的眼图宽度测量 值。
[0014] 图10根据本公开内容的一些实施例，示出了具有边沿提升装置的智能设备或计 算机系统或SoC(片上系统）。
【具体实施方式】
[0015] 预失真（例如均衡巧曲）典型地用于发射机中W应对由于通道插入损耗引起的 DDJ。但是，如果抖动（即，DDJ)通过光学收发机模块中的限幅放大器，则由发射机均衡 灯X-E曲引入的孤J是不可恢复的。因此，为双忍电缆所调节的TX-EQ的程度对于SFP+应 用中的光纤可能不是最佳的，运是因为没有用于向发射机提供反馈，W便调整均衡的适当 程度的机制。运就是严格的DDJ要求是SFP+规范的关键部分的原因。
[0016] 满足TWD化和孤J的严格要求的一个方法是使用AC禪合电容器来提升数据信号 转换的边沿。图1示出了具有串联终端电阻器巧tl和化2)W及AC禪合电容器（Cl和C2) 的电压模式发射机100。电压模式发射机100包括Tx-P驱动器1101的"N"个片，Tx-P驱 动器2102的"K"个片，括Tx-N驱动器1103的"N"个片，和Tx-N驱动器2104,用W分别在 焊盘padP和padN提供差动信号TxP和TxN,其中，"N"和"K"是整数。焊盘padP和padN 分别禪合到传输线TLl和化2,传输线TLl和TL2禪合到接收机（未示出）。在一个示例中， 每一个片大小都相同。
[0017] 每一个Tx-P驱动器101、102和Tx-N驱动器103、104都包括缓冲驱动器，其中缓 冲驱动器可W使用enl/2信号（即，使能信号enl和en2)来使能或禁用。在缓冲器（或反 相器）的输入接收互补输入信号（例如din和dinb)。在一个示例中，每一个片都由各自的 使能（en)信号来使能。例如，Tx-P驱动器1101由enl信号使能，Tx-P驱动器2102由en2 信号使能，Tx-N驱动器1103由enl信号使能，Tx-N驱动器2104由en2信号使能。
[001引运里，AC禪合电容器Cl和C2禪合在各自驱动器的输出和各自焊盘之间。例如， 电容器Cl禪合到Tx-P驱动器2102的输出与焊盘padP，在使能时提供TxP信号，电容器C2 禪合到Tx-N驱动器2104的输出与焊盘padN，提供TxN信号。在该示例中，AC禪合电容器 Cl和C2阻塞DC(直流）信号，但允许高频分量通过。因而，由于使能的一个或多个片可W 为信号TxP和TxN提供有效提升，信号TxP和TxN提升了转换边沿。
[0019] 但是，AC禪合电容器Cl和C2向电压模式发射机100添加了额外的焊盘电容。例 如，当开启全部边沿提升片（即，片1-K)，整个AC(交流）禪合电容会在边沿转换过程中加 载发射机焊盘（即，焊盘padP和padN)。甚至当关闭边沿提升片（即，禁用片1-K)时，来 自AC禪合电容器板的寄生电容仍在焊盘上提供相当大的电容性负载。焊盘上更多的负载 通常表示更难W满足高速数据传输规范。
[0020] 一些实施例描述了一种发射机（电压模式或电流模式），该发射机减小对焊盘电 容的影响并提供必要的可编程性W满足SFITWD化和DDJ规范的严格规范。尽管参考SPI 规范来描述实施例，但它们不受限于该规范。实施例可W与用于任何规范的任何发射机设 计方案一起使用。在一些实施例中，提供了一种发射机，所述发射机包括：逻辑单元，所述逻 辑单元用于提供具有单位时间间隔扣I)的输入数据；可编程延迟单元，所述可编程延迟单 元用于接收所述输入数据，并且能够操作用于将所述输入数据延迟所述UI的一部分来生 成延迟的输入数据；W及一个或多个驱动器，所述一个或多个驱动器用于将所述输入数据 和所述延迟的输入数据驱动到节点。
[0021] 在W下描述中，论述了众多细节W提供对本公开内容的实施例的更透彻的解释。 但是，对于本领域技术人员来说将显而易见的是，可W实施本公开内容的实施例而无需运 些特定细节。在其它实例中，W框图形式而非详细地显示了公知的结构和设备，W避免使本 公开内容的实施例模糊不清。
[0022] 注意，在实施例的相应附图中，W线来表示信号。一些线可W较粗，用W指示更多 的组成信号路径，和/或在一端或多端具有箭头，用W指示主要信息流动方向。运种指示并 非旨在是限制性的。更确切地说，结合一个或多个示例性实施例来使用运些线，W便更易于 理解电路或逻辑单元。如按照设计需要或偏好所规定的，任何所表示的信号都可W实际上 包括一个或多个信号，所述一个或多个信号可W在任意方向上传播，并可WW任何适合类 型的信号方案来实施。
[0023] 贯穿本说明书和权利要求书，术语"连接的"表示在相连接的物体之间的直接电连 接，没有任何中间设备。术语"禪合的"表示在相连接的物体之间的直接电连接，或者通过 一个或多个无源或有源中间设备的间接连接。术语"电路"表示被布置为相互协作W提供 期望的功能的一个或多个无源和/或有源组件。术语"信号"表示至少一个电流信号、电压 信号或数据/时钟信号。"一"、"一个"和"所述"的含义包括复数指代。"在……中"的含义 包括"在……中"和"在……上"。
[0024] 术语"缩放"通常指代将设计（原理图和布局）从一个工艺技术转移到另一个工 艺技术，随后在布局面积中减小。术语"缩放"通常还指代在相同技术节点内缩小布局和器 件的尺寸。术语"缩放"还可W指代信号频率相对于另一个参数（例如电源电平）的调整 (例如减慢或加速-即分别为缩小或加大）。术语"大体上"、"接近"、"近似"、"附近"、和"大 约"通常指代在目标值的±20%W内。
[0025] 除非另有指明，用W描述共同对象的序数词"第一"、"第二"、和"第等的使用仅 仅表示指代相似对象的不同实例，并非旨在暗示如此描述的对象必须在时间、空间、排序或 W任何其它方式处于给定顺序中。
[0026] 出于实施例的目的，晶体管是金属氧化物半导体（MO巧晶体管，其包括漏极、源 极、栅极和体端。晶体管还包括S栅极和FinFET晶体管、圆柱体全包围栅晶体管、隧穿 FET(TFET)、方线、或者矩形带状晶体管或者实施晶体管功能的其它器件（如碳纳米管或自 旋电子器件）。MOSFET对称的源极端和漏极端是相同的端子，并且在运里可W互换地使用。 另一方面，TFET器件具有不对称的源极端和漏极端。本领域技术人员将意识到，在不脱离 本公开内容的范围的情况下，可W使用其它晶体管，例如双极结型晶体管一BJTPNP/NPN、 BiCM0S、CM0S、e阳T等。术语"MN"指示n型晶体管（例如NM0S、NPNBJT等），术语"MP"指 示P型晶体管（例如PM0S、PNPBJT等）。
[0027] 图2根据本公开内容的一