CN113965216B - 应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，包括：两个DAC，差分滤波器模块，放大器模块和电流舵DAC模块；第一DAC用于提供目标数字信号的数模转换和发送，第二DAC用于复制目标数字信号并进行数模转换；第一DAC的输出端以及第二DAC的输出端与差分滤波器模块的两个差分输入端相连；放大器模块用于为回波消除电路的输出提供参考电压；放大器模块的输出端与差分滤波器模块的第三输入端相连；电流舵DAC模块用于提供基带漂移补偿电流；电流舵DAC模块的输出端与差分滤波器模块的输出端相连。本发明的带通滤波器可以隔离直流输入信号，滤除带外高频干扰信号。基带漂移消除电路具有结构简单、功耗低、面积小的优势；不存在电压抖动和失调的问题。

Description

应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路。
背景技术
模拟接收器前端电路是100/1000 Base-TX以太网物理层接口芯片的关键模块，其系统框图如图1所示。模拟接收前端电路主要实现以下功能：
（1）为了减小外接电缆的数量，要求在同一对电缆上进行发送和接收，这导致接收电路的模拟输入信号为发送信号和接收信号的叠加，这就需要利用回波消除（EchoCanceler）电路消除本机发送信号之后再对本机接收信号进行处理。
（2）由于网卡电路中变压器的高通特性，在它的截止频率50kHz以下的能量将丢失。当在变压器的初级输入较长时间传输一个固定电平时，在变压器的次级输出会发生电平漂移现象，这会极大恶化后端系统的误码率。基带漂移消除（Baseline WanderCanceller，BLW）电路的功能就是对这种现象进行补偿。
（3）当信号通过变压器在双绞线上传输时，由于线缆等效于一个低通滤波器，因此信号高频分量会大大衰减，同时线缆上信号也受到各种环境噪声的影响，因此需要一个可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，VGA）电路来调整接收信号的幅度到合适的范围。
（4）可变增益放大器的输出信号经过模数转换器(ADC)转换成数字信号，送给后面的时钟恢复电路(CDR)、均衡器(Equalizer)等数字模块进行处理。
现有的回波消除技术方案如图2所示，方案中利用了双DAC结构，发送DAC1提供有用信号的发送，回波DAC2复制发送DAC1信号，然后利用减法器将TRX信号中的TX信号减去，得到RX=TRX-TX，这里TRX是电缆中的收发混合信号，TX是自己的发射信号，RX是接收到的对方信号。该技术方案在实施过程中存在以下足：
（1）为了节省功耗，回波DAC2的驱动电流通常比发送DAC1的驱动电流小，为了保证输出信号DAC1和DAC2的输出信号幅度相同，那么DAC1的输出阻抗需要比DAC2的阻抗小，这使减法器的输入阻抗不匹配，最终会导致回波信号不能完全消除。
（2）DAC1和DAC2的输出信号含有高频分量，此外由于外界干扰的高频信号减法器无法消除，这些高频信号将被后级的VGA放大，会降低系统的信噪比。
传统的基带漂移消除电路如图3所示，该电路由电荷泵（Charge Pump）、跨导放大器（OTA）和电流补充电路组成。图3中，开关S 1 和S 2 的导通和关断由后级的数字均衡器反馈回来的数字信号来控制。通过控制开关S 1 和S 2 的导通和关断实现对电容的充放电从而得到电荷泵输出电压V CTRL 。OTA将V CTRL 和参考电压V REF 之差转换为差分输出电流I OUTP -I OUTN 。最后，OTA输出电流经电流补偿电路转换为电压或进行运算后接到VGA输入端。传统的基带漂移消除电路在实施过程中存在以下不足：
（1）考虑寄生电容的电荷泵电路如图4所示，该电路中由于节点net1的寄生电容C ps 和节点net2的寄生电容C ns 的存在，电容上的电荷能在MOS管关短的瞬间保持不变。当控制信号由充电突然切换到放电时，MN1立即导通，C 1 和C ns 将分享电荷，如果C ps 电压很低，电荷泵的输出电压V CTRL 将发生剧烈的抖动，这种现象称为电荷分享效应。同样地，当控制信号由放电突然切换到充电时，C 1 和C ps 也存在电荷分享效应。为了解决电荷分享效应对V CTRL 的影响，一种常见的解决方案是在电荷泵输出端加一级跟随器、开关和电容，通过运算放大器的跟随作用把节点net1和net2钳位到V CTRL 。但是这增加电路的功耗和面积。
（2）由于图3中OTA的输出电流可以表示为：
Figure 553463DEST_PATH_IMAGE001
（1）
式（1）中的g m 为OTA的输入晶体管的跨导。图3中的OTA处于开环状态，一方面，g m 受工艺、温度和电源电压的影响较大，这使得基带漂移补偿电路的环路增益和相位裕度受工艺、温度和电源电压的影响比较大，这导致环路稳定性在某些工艺角得不到满足而引起振荡。另一方面，图3中的OTA存在失调电压，该失调电压将被后级的可变增益放大器放大，这影响了系统的动态范围。
发明内容
本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，用以解决现有技术中回波消除电路中回波信号不能完全消除、高频信号不能滤除，基带漂移电路中电路的功耗和面积较大以及电路不稳定的缺陷，实现对回波信号的消除以及高频信号的过滤和对基带漂移电路中功耗的降低以及电路的稳定。
本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，包括：两个DAC，差分滤波器模块，放大器模块、和电流舵DAC模块；
其中，所述两个DAC中的第一DAC用于提供目标数字信号的数模转换和发送，第二DAC用于复制所述目标数字信号并实现数模转换；所述第一DAC的输出端以及所述第二DAC的输出端与所述差分滤波器模块的两个差分输入端相连；
所述差分滤波器模块用于消除所述两个DAC输出端的本机发送信号，得到没有发送回波的接收信号，实现回波消除。
所述放大器模块用于为回波消除电路提供参考电压；所述放大器模块的输出端与所述差分滤波器模块的第三输入端相连；
所述电流舵DAC模块用于提供基带漂移补偿电流；所述电流舵DAC模块的输出端与所述差分滤波器模块的输出端相连。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述差分滤波器模块包括一个低通滤波器模块与一个第一高通滤波器模块；
其中，所述低通滤波器模块的输出端与所述第一高通滤波器模块的输入端连接；
所述低通滤波器模块的第一输入端与所述第一DAC输出端相连，所述低通滤波器模块的第二输入端与所述第二DAC输出端相连。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，低通滤波器模块包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器和第四低通滤波器；
其中，所述第一低通滤波器包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的输入端与所述第一DAC的正输出端连接，所述第一电阻的输出端与所述第一电容的输入端相连，所述第一电容的输出端与偏置电压连接；
所述第二低通滤波器包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的输入端与所述第一DAC的负输出端连接，所述第二电阻的输出端与所述第二电容的输入端相连，所述第二电容的输出端与偏置电压连接；
所述第三低通滤波器包括第三电阻和第三电容，所述第三电阻的输入端与所述第二DAC的正输出端连接，所述第三电阻的输出端与所述第三电容的输入端相连，所述第三电容的输出端与偏置电压连接；
所述第四低通滤波器包括第四电阻和第四电容，所述第四电阻的输入端与所述第二DAC的负输出端连接，所述第四电阻的输出端与所述第四电容的输入端相连，所述第四电容的输出端与偏置电压连接。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述第一高通滤波器模块包括电容开关阵列模块和第二高通滤波器模块；
所述电容开关阵列模块的输入端与所述低通滤波器模块的输出端连接；
所述电容开关阵列模块的输出端与所述第二高通滤波器模块的输入端连接。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，电容开关阵列模块包括第一电容开关阵列模块和第二电容开关阵列模块；
所述第一电容开关阵列模块包括多个并联的第一电容单元，其中，第一电容单元由一个第五电容和一个第一开关串联而成；
所述第一电容开关阵列模块的输入端与所述第一节点连接，所述第一电容开关阵列模块的输出端与偏置电压连接；
所述第二电容开关阵列模块包括多个并联的第二电容单元，其中，第二电容单元由一个第六电容和一个第二开关串联而成；
所述第二电容开关阵列模块的输入端与所述第二节点连接，所述第二电容开关阵列模块的输出端与偏置电压连接。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，第二高通滤波器模块包括第一高通滤波器、第二高通滤波器、第三高通滤波器和第四高通滤波器；
所述第一高通滤波器包括第五电阻、第六电阻和第七电容，所述第七电容的输入端与所述第一电阻的输出端连接，所述第七电容的输出端与所述第一节点连接，所述第五电阻和所述第六电阻的一端与所述第一节点连接，所述第五电阻的另一端与所述放大器模块的输出端相连，所述第六电阻的另一端接地；
所述第二高通滤波器包括第七电阻、第八电阻和第八电容，所述第八电容的输入端与所述第二电阻的输出端连接，所述第七电容的输出端与所述第二节点连接，所述第七电阻和所述第八电阻的一端与所述第二节点连接，所述第七电阻的另一端与所述放大器模块的输出端相连，所述第八电阻的另一端接地；
所述第三高通滤波器包括第七电阻、第八电阻和第九电容，所述第九电容的输入端与所述第三电阻的输出端连接，所述第九电容的输出端与所述第二节点连接，所述第七电阻和所述第八电阻的一端与所述第二节点连接，所述第七电阻的另一端与所述放大器模块的输出端相连，所述第八电阻的另一端接地；
所述第四高通滤波器包括第五电阻、第六电阻和第十电容，所述第十电容的输入端与所述第四电阻的输出端连接，所述第十电容的输出端与所述第一节点连接，所述第五电阻和所述第六电阻的一端与所述第一节点连接，所述第五电阻的另一端与所述放大器模块的输出端相连，所述第六电阻的另一端接地。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述放大器模块的第一个输入端连接参考电压，第二个输入端连接数字信号。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，电流舵DAC模块包括偏置电路、多个开关组、一个单一开关和一个电流镜；
所述单一开关的第一输出端与第一节点连接，第二输出端接地，输入端接电源；
所述开关组中的每个开关的第一输出端与所述第一节点连接，所述每个开关的第二输出端与所述第二节点连接，所述每个开关的第三输出端接地，所述每个开关的第一输入端接第一数值信号，所述每个开关的第二输入端接第二数值信号；
所述电流镜的第一输入端接地，第二输入端与偏置电路连接，第一输出端与所述第一节点连接，第二输出端与所述第二节点连接。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述开关组、单一开关和所述电流镜为NMOS开关组、NMOS单一开关和PMOS电流镜；
或者，所述开关组、单一开关和所述电流镜为PMOS开关组、PMOS开关和NMOS电流镜。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述第一数字信号与第二数字信号为相反信号。
本发明提供的一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，通过包括：两个DAC，差分滤波器模块，放大器模块、电流舵DAC模块和电阻模块；其中，通过两个DAC对电路信号进行复制，然后具有减法功能的差分滤波器模块对本机发送信号进行相减得到没有发送回波的接收信号，实现了回波消除，然后结合电流舵DAC模块对电路中的基带漂移电流进行补偿。本发明带通滤波器的特性，可以隔离直流输入信号，滤波带外高频干扰信号。基带漂移消除电路由于没有采用电荷泵和OTA，具有结构简单、功耗低、面积小的优势；不存在电压抖动、OTA失调等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中提供的以太网模拟接收器前端电路结构示意图；
图2是现有技术中提供的回波消除技术结构示意图；
图3是现有技术中提供的基带漂移消除电路；
图4是现有技术中提供的电荷泵电路；
图5是本发明提供的以太网模拟接收器前端的回波消除和基带漂移消除电路结构示意图；
图6是本发明提供的差分滤波器模块的结构示意图；
图7是本发明提供的回波消除电路示意图；
图8是本发明提供的第一高通滤波器模块的结构示意图；
图9是本发明提供的基带漂移消除电路示意图。
附图标记：
1：第一DAC；2：第二DAC；3：放大器模块；4：差分滤波器模块；5：电流舵DAC模块；6：低通滤波器模块；7：第一高通滤波器模块；8：电容开关阵列模块；9：第二高通滤波器模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图5描述本发明的本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，包括：两个DAC 2，差分滤波器模块4，放大器模块3、和电流舵DAC模块5；
其中，所述两个DAC中的第一DAC1用于提供目标数字信号的数模转换和发送，第二DAC2复制目标数字信号并进行数模转换；所述第一DAC1的输出端以及所述第二DAC2的输出端与所述差分滤波器模块4的差分输入端相连；
所述差分滤波器模块4用于对所述两个DAC的模拟输出信号进行相减，得到没有发送回波的接收信号，实现了回波消除；
所述放大器模块3用于为回波消除电路提供参考电压；所述放大器模块3的输出端与所述差分滤波器模块4的第三输入端相连；
所述电流舵DAC模块5用于提供基带漂移补偿电流；所述电流舵DAC模块5的输出端与所述差分滤波器模块4的输出端相连。
具体地，本发明实施例中通过设置DAC中的第一DAC1用于提供目标信号的发送，第二DAC2用于复制所述目标信号；将发送的数字信号转化为相同幅度的模拟信号，进而将得到的模拟信号输入至差分滤波器模块4中实现对发送信号的进行反向抵消，只保留在发送DAC1输出端接收到的接收信号。
放大器模块3通过数据信号的控制，实现对回波消除电路输出端共模电压的调节，调整接收信号的共模电压到合适的范围。
然后电流舵DAC模块5通过产生相应的补偿电流实现对基带漂移的补偿。
本发明提供的一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，通过包括：两个DAC 2，差分滤波器模块4，放大器模块3、电流舵DAC模块5和电阻模块；其中，通过两个DAC对发送信号进行复制，然后通过具有减法功能的差分滤波器模块4对发送信号进行反相抵消，只保留在发送DAC1输出端接收到的接收信号，然后结合电流舵DAC模块5对电路中的电流进行基带漂移补偿。本发明带通滤波器的特性，可以隔离直流输入信号，滤波带外高频干扰信号。基带漂移消除电路由于没有采用电荷泵和OTA，具有结构简单、功耗低、面积小的优势；不存在电压抖动、OTA失调等问题。
进一步，结合图6所示，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述差分滤波器模块4包括一个低通滤波器模块6与一个第一高通滤波器模块7；
其中，所述低通滤波器模块6的输出端与所述第一高通滤波器模块7的输入端连接；
所述低通滤波器模块6的第一输入端与所述第一DAC1输出端相连，所述低通滤波器模块6的第二输入端与所述第二DAC2输出端相连。
具体地，所述差分滤波器模块4包括一个低通滤波器模块6和一个第一高通滤波器模块7。其中，低通滤波器模块6用于对第一DAC1和第二DAC2的输出高频带外信号进行衰减。
第一高通滤波器模块7通过对低通滤波器模块6过滤后的波进行低通消除。
进一步，结合图7中虚线框1所示，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，低通滤波器模块6包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器和第四低通滤波器；
其中，所述第一低通滤波器包括第一电阻R4和第一电容C7，所述第一电阻的输入端与所述第一DAC1的正输出端连接，所述第一电阻的输出端与所述第一电容的输入端相连，所述第一电容的输出端与偏置电压连接；
所述第二低通滤波器包括第二电阻R1和第二电容C5，所述第二电阻的输入端与所述第一DAC1的负输出端连接，所述第二电阻的输出端与所述第二电容的输入端相连，所述第二电容的输出端与偏置电压连接；
所述第三低通滤波器包括第三电阻R3和第三电容C8，所述第三电阻的输入端与所述第二DAC2的正输出端连接，所述第三电阻的输出端与所述第三电容的输入端相连，所述第三电容的输出端与偏置电压连接；
所述第四低通滤波器包括第四电阻R2和第四电容C6，所述第四电阻的输入端与所述第二DAC2的负输出端连接，所述第四电阻的输出端与所述第四电容的输入端相连，所述第四电容的输出端与偏置电压连接。
具体地，R1和C5构成低通滤波器LPF1；R2和C6构成低通滤波器LPF2、R3和C8构成低通滤波器LPF3、R4和C7构成低通滤波器LPF4。这些低通滤波器能够对DAC的输出高频带外信号进行衰减。假定发送DAC1同相和反相端的输出负载电阻 RL1，回波DAC2同相和反相端的输出负载电阻为RL2。由于DAC1比DAC2有更强的驱动能力，RL1< RL2。低通滤波器的电阻约束关系如下：
R1+ RL1= R2+ RL2，R1= R4，R2= R3 （1）
C5=C6=C7=C8 （2）
关系式（2）保证了减法器输出电阻的匹配。有关系式（1）和（2）可知LPF1、LPF2、LPF3、LPF4的传输函数相同。
进一步，结合图8所示，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述第一高通滤波器模块7包括电容开关阵列模块8和第二高通滤波器模块9；
所述电容开关阵列模块8的输入端与所述低通滤波器模块6的输出端连接；
所述电容开关阵列模块8的输出端与所述第二高通滤波器模块9的输入端连接。
具体地，所述电容开关阵列模块8用于对输出的信号幅度进行控制。第二高通滤波器模块9用于对信号进行高频滤波。
进一步，集合图7中的实线框2所示，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，电容开关阵列模块8包括第一电容开关阵列模块和第二电容开关阵列模块；
所述第一电容开关阵列模块包括多个并联的第一电容单元，其中，第一电容单元由一个第五电容和一个第一开关串联而成；
所述第一电容开关阵列模块的输入端与所述第一节点连接，所述第一电容开关阵列模块的输出端与偏置电压连接；
所述第二电容开关阵列模块包括多个并联的第二电容单元，其中，第二电容单元由一个第六电容和一个第二开关串联而成；
所述第二电容开关阵列模块的输入端与所述第二节点连接，所述第二电容开关阵列模块的输出端与偏置电压连接。
具体地，通过开关SN<m:1>、SP<m:1>和电容CN<m:1>、CP<m:1>调节回波消除电路调节回波消除电路的增益。SN<m:1>和SP<m:1>的控制时钟相同，CN<m:1>和CP<m:1>对应的位的电容大小相等。
进一步，结合图7中虚线框3所示，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，第二高通滤波器模块9包括第一高通滤波器、第二高通滤波器、第三高通滤波器和第四高通滤波器；
所述第一高通滤波器包括第五电阻R6、第六电阻R8和第七电容CC4，所述第七电容CC4的输入端与所述第一电阻R4的输出端连接，所述第七电容CC4的输出端与所述第一节点连接，所述第五电阻R6和所述第六电阻R8的一端与所述第一节点连接，所述第五电阻R6的另一端与所述放大器模块3的输出端相连，所述第六电阻R8的另一端接地；
所述第二高通滤波器包括第七电阻R5、第八电阻R7和第八电容CC1，所述第八电容CC1的输入端与所述第二电阻R2的输出端连接，所述第七电容CC1的输出端与所述第二节点连接，所述第七电阻R5和所述第八电阻R7的一端与所述第二节点连接，所述第七电阻R5的另一端与所述放大器模块3的输出端相连，所述第八电阻R7的另一端接地；
所述第三高通滤波器包括第七电阻R5、第八电阻R7和第九电容CC2，所述第九电容CC2的输入端与所述第三电阻R2的输出端连接，所述第九电容CC2的输出端与所述第二节点连接，所述第七电阻R5和所述第八电阻R7的一端与所述第二节点连接，所述第七电阻R5的另一端与所述放大器模块3的输出端相连，所述第八电阻R7的另一端接地；
所述第四高通滤波器包括第五电阻R6、第六电阻R8和第十电容CC3，所述第十电容CC3的输入端与所述第四电阻R3的输出端连接，所述第十电容CC3的输出端与所述第一节点连接，所述第五电阻R6和所述第六电阻R8的一端与所述第一节点连接，所述第五电阻R6的另一端与所述放大器模块3的输出端相连，所述第六电阻R8的另一端接地。
其中，CC1、R5、R7构成了高通滤波器HPF1，CC2和R5、R7构成了高通滤波器HPF2，CC3和R6、R8构成了高通滤波器HPF3，CC4和R6、R8构成了高通滤波器HPF4。高通滤波器HPF1~HPF4的电阻和电容约束关系如下：
R5=R6，R7=R8 （3）
CC1=CC2 =CC3=CC4 （4）
由关系式（3）和（4）可知，HPF1、HPF2的传输函数相同。
由于DAC1和DAC2具有相同的输入，调节负载阻抗达到输出信号幅度相等。设DAC2输出端信号TXP=-TXN，那么DAC1输出端的信号可以表示为：
TRXP =TXP+TRP==-TRXN =-TXN- TRN （5）
这里TRXP是电缆中的收发端的同相混合信号，TRXN是电缆中的收发端的反相混合信号；TRP和TRN为同相接收和反相接收信号。
由上述分析可知，TRXP（TXP+TRP）和TXN经过了具有相同传输函数的低通和高通滤波器，那么在回波消除电路的同相输出端，发送信号由于相位相反被抵消，只保留了同相接收信号的响应。同理，在回波消除电路的反相输出端，只保留小反相接收信号的响应。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述放大器模块3的第一个输入端连接参考电压，第二个输入端连接数字信号。
A为放大器，其增益通过数字信号DVCM<q:1>进行控制，通过配置DVCM<q:1>实现回波消除电路输出端共模电压的调节。回波消除电路的共模电压也可以通过调节R5~ R8实现。
进一步，结合图9所示，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，电流舵DAC模块5包括偏置电路、多个开关组、一个单一开关和一个电流镜；
所述单一开关的第一输出端与第一节点连接，第二输出端接地，输入端接电源；
所述开关组中的每个开关的第一输出端与所述第一节点连接，所述每个开关的第二输出端与所述第二节点连接，所述每个开关的第三输出端接地，所述每个开关的第一输入端接第一数值信号，所述每个开关的第二输入端接第二数值信号；
所述电流镜的第一输入端接地，第二输入端与偏置电路连接，第一输出端与所述第一节点连接，第二输出端与所述第二节点连接。
图9中基带漂移消除电路的输入为k比特输入的数字信号D<k-1:0>和DN<k-1:0>，DN<i>是 D<i> (这里i为取0，1，····，k-2，k-1)的反相信号。D<k-1:0>和DN<k-1:0>是由后端数字均衡器反馈回来的控制信号。图中MP1、MP2、MP3宽和长相同。
当无基带漂移发生时，D<k-1:0>输入码为1000····00。此时，补偿电流可以表示为：
I BWP =I BWN = I P1 -2 k-1 I= 0 （6）
因此，R 5 ~ R 8 这4个电阻的电流相等，回波消除电路的输出共模电位相同。当发生基带漂移时，D<k-1:0>输入码为不再为1000····00。此时，补偿电流可以表示为：
I BWP =-I BWN = I NS -2 k-1 I （7）
这里I NS 为流过NMOS开关MN00，MN0，MN1，····，MN(k-1)的电流之和。补偿电流在R 5 ~ R 8 产生的压差可以实现回波消除电路的正相和反相输出共模电压相同。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述开关组、单一开关和所述电流镜为NMOS开关组、NMOS单一开关和PMOS电流镜；
或者，所述开关组、单一开关和所述电流镜为PMOS开关组、PMOS开关和NMOS电流镜。
进一步，本发明提供一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其中，所述第一数字信号与第二数字信号为相反信号。
本发明提供的基带漂移消除电路可以达到以下效果：本发明提出的基带漂移消除电路由于没有采用电荷泵和OTA，具有结构简单、功耗低、面积小的优势；不存在电压抖动、OTA失调等问题。基带漂移消除电路和减法器共用输出电阻，可以减小芯片的面积。

Claims (5)

1.一种应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其特征在于，包括：两个DAC，差分滤波器模块，放大器模块和电流舵DAC模块；
其中，所述两个DAC中的第一DAC用于提供目标数字信号的数模转换和发送，第二DAC用于复制所述目标数字信号并进行数模转换；所述第一DAC的输出端以及所述第二DAC的输出端分别与所述差分滤波器模块的两个差分输入端相连；
所述差分滤波器模块用于所述两个DAC输出端的本机发送信号进行相减和滤波，得到没有发送回波的接收信号，实现回波消除；
所述放大器模块用于为回波消除电路提供参考电压；所述放大器模块的输出端与所述差分滤波器模块的第三输入端相连；
所述电流舵DAC模块用于提供基带漂移补偿电流；所述电流舵DAC模块的输出端与所述差分滤波器的输出端相连；
所述差分滤波器模块包括一个低通滤波器模块与一个第一高通滤波器模块；
其中，所述低通滤波器模块的输出端与所述第一高通滤波器模块的输入端连接；
所述低通滤波器模块的第一输入端与所述第一DAC输出端相连，所述低通滤波器模块的第二输入端与所述第二DAC输出端相连；
所述低通滤波器模块包括第一低通滤波器、第二低通滤波器、第三低通滤波器和第四低通滤波器；
其中，所述第一低通滤波器包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的输入端与所述第一DAC的正输出端连接，所述第一电阻的输出端与所述第一电容的输入端相连，所述第一电容的输出端与偏置电压连接；
所述第二低通滤波器包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的输入端与所述第一DAC的负输出端连接，所述第二电阻的输出端与所述第二电容的输入端相连，所述第二电容的输出端与偏置电压连接；
所述第三低通滤波器包括第三电阻和第三电容，所述第三电阻的输入端与所述第二DAC的正输出端连接，所述第三电阻的输出端与所述第三电容的输入端相连，所述第三电容的输出端与偏置电压连接；
所述第四低通滤波器包括第四电阻和第四电容，所述第四电阻的输入端与所述第二DAC的负输出端连接，所述第四电阻的输出端与所述第四电容的输入端相连，所述第四电容的输出端与偏置电压连接；
所述第一高通滤波器模块包括电容开关阵列模块和第二高通滤波器模块；
所述电容开关阵列模块的输入端与所述低通滤波器模块的输出端连接；
所述电容开关阵列模块的输出端与所述第二高通滤波器模块的输入端连接；
所述电容开关阵列模块包括第一电容开关阵列模块和第二电容开关阵列模块；
所述第一电容开关阵列模块包括多个并联的第一电容单元，其中，第一电容单元由一个第五电容和一个第一开关串联而成；
所述第一电容开关阵列模块的输入端与第一节点连接，所述第一电容开关阵列模块的输出端与偏置电压连接；
所述第二电容开关阵列模块包括多个并联的第二电容单元，其中，第二电容单元由一个第六电容和一个第二开关串联而成；
所述第二电容开关阵列模块的输入端与第二节点连接，所述第二电容开关阵列模块的输出端与偏置电压连接；
所述电流舵DAC模块包括偏置电路、多个开关组、一个单一开关和一个电流镜；
所述单一开关的第一输出端与所述第一节点连接，第二输出端接地，输入端接电源；
所述开关组中的每个开关的第一输出端与所述第一节点连接，所述每个开关的第二输出端与所述第二节点连接，所述每个开关的第三输出端接地，所述每个开关的第一输入端接第一数字信号，所述每个开关的第二输入端接第二数字信号；
所述电流镜的第一输入端接地，第二输入端与偏置电路连接，第一输出端与所述第一节点连接，第二输出端与所述第二节点连接。
2.根据权利要求1所述的应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其特征在于，第二高通滤波器模块包括第一高通滤波器、第二高通滤波器、第三高通滤波器和第四高通滤波器；
所述第一高通滤波器包括第五电阻、第六电阻和第七电容，所述第七电容的输入端与所述第一电阻的输出端连接，所述第七电容的输出端与所述第一节点连接，所述第五电阻和所述第六电阻的一端与所述第一节点连接，所述第五电阻的另一端与所述放大器模块的输出端相连，所述第六电阻的另一端接地；
所述第二高通滤波器包括第七电阻、第八电阻和第八电容，所述第八电容的输入端与所述第二电阻的输出端连接，所述第七电容的输出端与所述第二节点连接，所述第七电阻和所述第八电阻的一端与所述第二节点连接，所述第七电阻的另一端与所述放大器模块的输出端相连，所述第八电阻的另一端接地；
所述第三高通滤波器包括第七电阻、第八电阻和第九电容，所述第九电容的输入端与所述第三电阻的输出端连接，所述第九电容的输出端与所述第二节点连接，所述第七电阻和所述第八电阻的一端与所述第二节点连接，所述第七电阻的另一端与所述放大器模块的输出端相连，所述第八电阻的另一端接地；
所述第四高通滤波器包括第五电阻、第六电阻和第十电容，所述第十电容的输入端与所述第四电阻的输出端连接，所述第十电容的输出端与所述第一节点连接，所述第五电阻和所述第六电阻的一端与所述第一节点连接，所述第五电阻的另一端与所述放大器模块的输出端相连，所述第六电阻的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其特征在于，所述放大器模块的第一个输入端连接参考电压，第二个输入端连接数字信号。
4.根据权利要求1所述的应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其特征在于，所述开关组、单一开关和所述电流镜为NMOS开关组、NMOS单一开关和PMOS电流镜；
或者，所述开关组、单一开关和所述电流镜为PMOS开关组、PMOS开关和NMOS电流镜。
5.根据权利要求1所述的应用于以太网的回波消除和基带漂移消除电路，其特征在于，所述第一数字信号与第二数字信号为相反信号。
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