CN116938171A - 辅助快速恢复交流信号输出的电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种辅助快速恢复交流信号输出的电路及方法,包括有突发模式跨阻放大器、突发模式限幅放大器;突发模式跨阻放大器包括有跨阻放大器、AGC运放、或门OR1、迟滞比较器、或门OR2、输出缓冲器Buffer、反相器、STD模块、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF1、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF2、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF3以及用于当输入端由低电平翻转为高电平时输出一个25ns宽度的高电平脉冲的单脉冲产生电路,其实现在无论有无外部复位信号RESET的场景下,均能快速恢复输出交流信号,实现快速注册。

Description

辅助快速恢复交流信号输出的电路及方法
技术领域
本发明涉及光通信技术领域,尤其是指一种辅助快速恢复交流信号输出的电路及方法。
背景技术
在EPON/GPON时代,突发模式跨阻放大器(BM-TIA)主要采用逐比特AGC架构,其为一端固定偏置的单转双架构,实现了0Hz低频截止频率。因此,这种架构的BM-TIA可实现突发信号即时恢复稳定,无时序延时问题,但缺点是输出存在固有的直流失调,造成大信号输出眼图脉宽失真。
到了XGS-PON时代,速率提升到10Gbps后,逐比特架构固有的缺陷限制了其在10Gbps速率下的应用,因此10G的突发模式跨阻放大器(BM-TIA)也需要采用外部RESET信号来辅助实现快速突发稳定。主要有几种架构思路:
1、采用分段式,检测突发包功率强度,选择合适档位增益及单转双偏置端参考电压点。但当功率接近判决点时,可能需要较长判决时间,甚至可能造成在payload阶段增益突发换档造成误码;
2、采用连续式,基于连续模式的AGC/STD架构,在preamble阶段,利用RESET脉冲,快速收敛AGC/STD/DCR环路,在payload阶段,切换到连续模式,基于超低的低频截止频率,消除DCWANDER,优化信号波动和抖动指标,架构如图1所示。
MAC芯片可根据已注册ONU,进行测距、分配时隙窗口,配合发送RESET脉冲进行突发复位操作。但是对于新注册ONU,OLT未知是否有ONU注册,也无法对其测距,无法准确发出RESET脉冲。一般OLT系统是会分配出一段注册窗口期(quietwindow),在整个窗口内MAC芯片会先发出单个或周期性发出RESET脉冲。如果在注册窗口期,MAC芯片收到限幅放大器LA的SD信号,则判定为有ONU注册,并重新发出RESET脉冲。
但是,对于图1的架构,如果注册窗口的RESET没有落在注册包的preamble阶段,等同于无外部RESET复位,则AGC环路和STD环路都会需要较长的信号建立恢复时间,可能长达几十us。
当光功率较小时,虽然AGC环路未开始工作或启动工作,但收敛时间很长,STD节点同样收敛时间很长,但BM-TIA输出共模电平失调较小,两端仍然很快就有交流信号输出,如图2仿真所示。限幅放大器LA的SD检测电路可以快速检测并输出SD信号给MAC芯片,实现快速注册。
当光功率较大时,AGC/STD环路都需要很长时间收敛稳定,当突发较大的光功率来临时,跨阻放大器TIA CORE的输出电压被拉低到很低电位,STD模块的偏置端则来不及跟随,STD模块的输入两端电平差异较大,输出缓冲器Buffer输出存在很大的直流失调,输出长时间保持一高一低状态,BM-LA输入视为无交流信号,SD检测无翻转。需要等待较长时间,直至AGC/STD逐步收敛稳定后,输出缓冲器Buffer才开始输出交流信号,SD检测翻转,如图3仿真所示,导致需要较长前导开销才能成功注册。
由此可见,现有的方案在ONU注册时,由于MAC芯片无法准确发出与注册突发包同步的RESET脉冲,导致在光功率较大时注册,需要较长的前导开销才能确保注册成功。
因此,在本发明专利申请中,申请人精心研究了一种辅助快速恢复交流信号输出的电路及方法来解决上述问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术所存在不足,主要目的在于提供一种辅助快速恢复交流信号输出的电路及方法,其实现在无论有无外部复位信号RESET的场景下,均能快速恢复输出交流信号,实现快速注册。
为实现上述之目的,本发明采取如下技术方案:
一种辅助快速恢复交流信号输出的电路,包括有突发模式跨阻放大器以及用于分别连接突发模式跨阻放大器和MAC芯片的突发模式限幅放大器;
所述突发模式跨阻放大器包括有跨阻放大器、AGC运放、或门OR1、迟滞比较器、或门OR2、输出缓冲器Buffer、反相器、STD模块、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF1、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF2、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF3以及用于当输入端由低电平翻转为高电平时输出一个25ns宽度的高电平脉冲的单脉冲产生电路,其中,当相应低通滤波器的控制端的信号为高电平时,t不大于25ns,当相应低通滤波器的控制端的信号为低电平时,t不小于10us;
跨阻放大器的输出端分别连接STD模块的信号端、低通滤波器LPF1的输入端、低通滤波器LPF2的输入端以及低通滤波器LPF3的输入端;低通滤波器LPF2的输出端连接STD模块的偏置端,低通滤波器LPF2的控制端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,STD模块的输出端通过输出缓冲器Buffer输出至突发模式限幅放大器;
低通滤波器LPF3的输出端连接AGC运放的反相输入端,AGC运放的正相输入端用于获取参考电压Vref;AGC运放的输出端连接跨阻放大器的增益控制端;
低通滤波器LPF1的输出端连接迟滞比较器的反相输入端,迟滞比较器的正相输入端用于获取参考电压Vrefl或参考电压Vrefh,其中,当迟滞比较器的输出端为低电平时,迟滞比较器的正相输入端获取参考电压Vrefl,当迟滞比较器的输出为高电平时,迟滞比较器的正相输入端获取参考电压Vrefh;
迟滞比较器的输出端分别连接反相器的输入端和单脉冲产生电路的输入端,反相器的输出端连接或门OR1的第一输入端,或门OR1的第二输入端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,或门OR1的输出端连接低通滤波器LPF1的控制端;
单脉冲产生电路的输出端连接或门OR2的第一输入端,或门OR2的第二输入端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,或门OR2的输出端连接低通滤波器LPF3的控制端;
设跨阻放大器无输入信号时的输出端直流电压为电压VTIA_CORE_NOINPUT,跨阻放大器有输入信号时的输出端直流电压为电压VTIA_CORE,电压VTIA_CORE_NOINPUT大于参考电压Vrefh,参考电压Vrefh大于参考电压Vrefl,参考电压Vrefl大于参考电压Vref,即VTIA_CORE_NOINPUT>Vrefh>Vrefl>Vref。
一种辅助快速恢复交流信号输出的方法,其基于所述的一种辅助快速恢复交流信号输出的电路,包括有如下步骤:
步骤S1、在注册窗口期,MAC芯片会发送一个高电平的复位信号Reset,如果高电平的复位信号Reset落在guardtime区间,则进入步骤S2,如果高电平的复位信号Reset落在preamble区间,则进入步骤S4;
步骤S2、低通滤波器LPF1、低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3三者的控制端电平均为高电平且处于快速收敛模式,收敛时间为不大于25ns,此时,由于跨阻放大器无输入信号,则电压VTIA_CORE远大于参考电压Vrefh,迟滞比较器输出低电平,迟滞比较器的比较阈值保持为参考电压Vrefl,单脉冲产生电路的输出保持为低电平;当高电平的复位信号Reset回归为低电平,低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平,低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3的控制端电平则回归为低电平,并进入步骤S3;
步骤S3、当注册包信号来临时,无高电平的复位信号Reset,此时低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平状态,以快速收敛滤波输出至迟滞比较器,接着比较电压VTIA_CORE的大小;
如果电压VTIA_CORE大于参考电压Vrefl,则迟滞比较器输出低电平,迟滞比较器的比较阈值保持为参考电压Vrefl,单脉冲产生电路的输出保持为低电平,低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平状态,低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3的控制端电平则保持为低电平;此时,突发模式跨阻放大器的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册;
如果电压VTIA_CORE约等于参考电压Vrefl,迟滞比较器则可能不翻转,或是可能最多需要到payload区间翻转输出高电平;当迟滞比较器输出高电平,迟滞比较器的比较阈值保持切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器的输出状态,单脉冲产生电路的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲;此时,电压VTIA_CORE大于参考电压Vref,AGC运放的输出端保持为低电平状态,此时,突发模式跨阻放大器的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册;
如果参考电压Vref<电压VTIA_CORE<参考电压Vrefl,迟滞比较器的输出翻转为高电平;迟滞比较器的比较阈值切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器的输出状态,单脉冲产生电路的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲;此时,电压VTIA_CORE大于参考电压Vref,AGC运放的输出端保持为低电平状态,此时,突发模式跨阻放大器的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册;
如果电压VTIA_CORE<参考电压Vref,迟滞比较器的输出翻转为高电平;迟滞比较器的比较阈值切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器的输出状态,单脉冲产生电路的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲, AGC运放的输出快速收敛稳定到稳定值,电压VTIA_CORE快速收敛稳定到接近参考电压Vref,突发模式跨阻放大器的两端输出的直流失调快速收敛到较小值,快速恢复输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册;
步骤S4、低通滤波器LPF1、低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3三者的控制端电平均为高电平且处于快速收敛模式,收敛时间为不大于25ns,突发模式跨阻放大器的两端快速输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言:
一、对突发模式跨阻放大器的电路结构进行改良,使得在正常有复位信号RESET时,优先响应复位信号RESET,实现正常的突发工作,在没有复位信号RESET信号时,响应内置复位脉冲,辅助大信号快速注册,继而实现在无论有无外部复位信号RESET的场景下,均能快速恢复输出交流信号,实现快速注册;
二、通过可调时间常数的低通滤波器,控制整体电路在突发包的前导码阶段快速收敛稳定,建立对应每个突发包的正确电路状态;而在突发包的数据阶段,则切换为长时间常数状态,减小整体电路的信号幅度波动和抖动,提高信号质量;
三、内置一个特定设置比较阈值的高速的迟滞比较器,用于检测突发信号是否大于一预设阈值。比较阈值满足电压VTIA_CORE_NOINPUT>参考电压Vrefh>参考电压Vrefl>参考电压Vref关系,使得:a.比较阈值不会太小,导致易受噪声干扰;b.比较阈值又小于AGC运放的启动阈值,即使当输入信号接近比较阈值,导致迟滞比较器判定时间过长,甚至进入payload阶段才判定翻转,导致AGC环路进入快速模式,但此时AGC未启动,不会对payload阶段数据有影响;c.比较阈值又使得当输入信号光功率过大,可快速判定开启AGC运放,调整跨阻放大器TIA CORE的输出回归,使得输出缓冲器Buffer快速恢复输出交流信号,辅助快速注册。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
附图说明
图1是现有技术的10G的突发模式接收机的电路原理框图;
图2是现有技术的在光功率较小时无复位信号Reset注册的突发模式跨阻放大器的输出波形图;
图3是现有技术的在光功率较大时无复位信号Reset注册的突发模式跨阻放大器的输出波形图;
图4是本发明之较佳实施例的大致电路原理图;
图5是本发明之较佳实施例的第一仿真效果图;
图6是本发明之较佳实施例的第二仿真效果图;
图7是本发明之较佳实施例的第三仿真效果图;
图8是本发明之较佳实施例的第四仿真效果图;
图9是本发明之较佳实施例的第五仿真效果图;
图10是本发明之较佳实施例的第六仿真效果图;
图11是本发明之较佳实施例的第七仿真效果图;
图12是本发明之较佳实施例的第八仿真效果图;
图13是本发明之较佳实施例的第九仿真效果图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。
如图4至图13所示,一种辅助快速恢复交流信号输出的电路,包括有突发模式跨阻放大器10以及用于分别连接突发模式跨阻放大器10和MAC芯片的突发模式限幅放大器20;
所述突发模式跨阻放大器10包括有跨阻放大器TIA CORE、AGC运放、或门OR1、迟滞比较器HYS COMP、或门OR2、输出缓冲器Buffer、反相器U1、STD模块、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF1、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF2、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF3以及用于当输入端由低电平翻转为高电平时输出一个25ns宽度的高电平脉冲的单脉冲产生电路ONE SHOT,其中,当相应低通滤波器的控制端的信号为高电平时,t不大于25ns,当相应低通滤波器的控制端的信号为低电平时,t不小于10us。在本实施例中,所述STD模块为单端转差分放大器。
跨阻放大器TIA CORE的输出端分别连接STD模块的信号端、低通滤波器LPF1的输入端、低通滤波器LPF2的输入端以及低通滤波器LPF3的输入端;低通滤波器LPF2的输出端连接STD模块的偏置端,低通滤波器LPF2的控制端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,STD模块的输出端通过输出缓冲器Buffer交流耦合输出至突发模式限幅放大器20;
低通滤波器LPF3的输出端连接AGC运放的反相输入端,AGC运放的正相输入端用于获取参考电压Vref;AGC运放的输出端连接跨阻放大器TIA CORE的增益控制端以控制调整跨阻放大器TIA CORE的跨阻增益;
低通滤波器LPF1的输出端连接迟滞比较器HYS COMP的反相输入端,迟滞比较器HYS COMP的正相输入端用于获取参考电压Vrefl或参考电压Vrefh,其中,当迟滞比较器HYSCOMP的输出端为低电平时,迟滞比较器HYS COMP的正相输入端获取参考电压Vrefl,当迟滞比较器HYS COMP的输出为高电平时,迟滞比较器HYS COMP的正相输入端获取参考电压Vrefh;
迟滞比较器HYS COMP的输出端分别连接反相器U1的输入端和单脉冲产生电路ONESHOT的输入端,反相器U1的输出端连接或门OR1的第一输入端,或门OR1的第二输入端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,或门OR1的输出端连接低通滤波器LPF1的控制端;
单脉冲产生电路ONE SHOT的输出端连接或门OR2的第一输入端,或门OR2的第二输入端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,或门OR2的输出端连接低通滤波器LPF3的控制端;
设跨阻放大器TIA CORE无输入信号时的输出端直流电压为电压VTIA_CORE_NOINPUT,跨阻放大器TIA CORE有输入信号时的输出端直流电压为电压VTIA_CORE,电压VTIA_CORE_NOINPUT大于参考电压Vrefh,参考电压Vrefh大于参考电压Vrefl,参考电压Vrefl大于参考电压Vref,即VTIA_CORE_NOINPUT>Vrefh>Vrefl>Vref。
一种辅助快速恢复交流信号输出的方法,其基于所述的一种辅助快速恢复交流信号输出的电路,包括有如下步骤:
步骤S1、在注册窗口期,MAC芯片会发送一个高电平的复位信号Reset,如果高电平的复位信号Reset落在guardtime区间,则进入步骤S2,如果高电平的复位信号Reset落在preamble区间,则进入步骤S4;
步骤S2、如图5所示,低通滤波器LPF1、低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3三者的控制端电平均为高电平且处于快速收敛模式,收敛时间为不大于25ns(此处的收敛时间为前述可调时间常数t),此时,由于跨阻放大器TIA CORE无输入信号,则电压VTIA_CORE远大于参考电压Vrefh,迟滞比较器HYS COMP输出低电平,迟滞比较器HYS COMP的比较阈值保持为参考电压Vrefl,单脉冲产生电路ONE SHOT的输出保持为低电平;当高电平的复位信号Reset回归为低电平,低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平,低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3的控制端电平则回归为低电平,并进入步骤S3;
步骤S3、当注册包信号来临时,无高电平的复位信号Reset,此时低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平状态以快速收敛滤波输出至跨阻放大器TIA CORE继而使得跨阻放大器TIA CORE输出共模电平,接着比较电压VTIA_CORE小于参考电压Vref;
如果电压VTIA_CORE大于参考电压Vrefl,则迟滞比较器HYS COMP输出低电平,迟滞比较器HYS COMP的比较阈值保持为参考电压Vrefl,单脉冲产生电路ONE SHOT的输出保持为低电平,低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平状态,低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3的控制端电平则保持为低电平;此时,突发模式跨阻放大器10的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器20接收后并上报至MAC芯片完成注册,如图6所示;
如果电压VTIA_CORE约等于参考电压Vrefl,迟滞比较器HYS COMP则可能不翻转,或是可能最多需要到payload区间翻转输出高电平。当迟滞比较器HYS COMP输出高电平,迟滞比较器HYS COMP的比较阈值保持切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器HYS COMP的输出状态,单脉冲产生电路ONE SHOT的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲;此时,电压VTIA_CORE约大于参考电压Vref,AGC运放的输出端保持为低电平状态,此时,突发模式跨阻放大器10的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器20接收后并上报至MAC芯片完成注册,如图7所示;
如果参考电压Vref<电压VTIA_CORE<参考电压Vrefl,迟滞比较器HYS COMP的输出翻转为高电平;迟滞比较器HYS COMP的比较阈值切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器HYS COMP的输出状态,单脉冲产生电路ONE SHOT的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲;此时,电压VTIA_CORE大于参考电压Vref,AGC运放的输出端保持为低电平状态,此时,突发模式跨阻放大器10的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器20接收后并上报至MAC芯片完成注册,如图8所示;
如果电压VTIA_CORE小于参考电压Vref且参考电压Vref小于参考电压Vrefl,迟滞比较器HYS COMP的输出翻转为高电平;迟滞比较器HYS COMP的比较阈值切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器HYS COMP的输出状态,单脉冲产生电路ONE SHOT的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲, AGC运放的输出快速收敛稳定到稳定值,电压VTIA_CORE快速收敛稳定到接近参考电压Vref,突发模式跨阻放大器10的两端输出的直流失调快速收敛到较小值,快速恢复输出交流信号,突发模式限幅放大器20接收后并上报至MAC芯片完成注册,如图9所示;
步骤S4、低通滤波器LPF1、低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3三者的控制端电平均为高电平且处于快速收敛模式,收敛时间为不大于25ns,突发模式跨阻放大器10的两端快速输出交流信号,突发模式限幅放大器20接收后并上报至MAC芯片完成注册,如图10至图13所示,显示各种不同输入光功率下的仿真效果图。
本发明设计要点在于,一、对突发模式跨阻放大器的电路结构进行改良,使得在正常有复位信号RESET时,优先响应复位信号RESET,实现正常的突发工作,在没有复位信号RESET信号时,响应内置复位脉冲,辅助大信号快速注册,继而实现在无论有无外部复位信号RESET的场景下,均能快速恢复输出交流信号,实现快速注册;
二、通过可调时间常数的低通滤波器,控制整体电路在突发包的前导码阶段快速收敛稳定,建立对应每个突发包的正确电路状态;而在突发包的数据阶段,则切换为长时间常数状态,减小整体电路的信号幅度波动和抖动,提高信号质量;
三、内置一个特定设置比较阈值的高速的迟滞比较器,用于检测突发信号是否大于一预设阈值。比较阈值满足电压VTIA_CORE_NOINPUT>参考电压Vrefh>参考电压Vrefl>参考电压Vref关系,使得:a.比较阈值不会太小,导致易受噪声干扰;b.比较阈值又小于AGC运放的启动阈值,即使当输入信号接近比较阈值,导致迟滞比较器判定时间过长,甚至进入payload阶段才判定翻转,导致AGC环路进入快速模式,但此时AGC未启动,不会对payload阶段数据有影响;c.比较阈值又使得当输入信号光功率过大,可快速判定开启AGC运放,调整跨阻放大器TIA CORE的输出回归,使得输出缓冲器Buffer快速恢复输出交流信号,辅助快速注册。

Claims (2)

1.一种辅助快速恢复交流信号输出的电路,其特征在于:包括有突发模式跨阻放大器以及用于分别连接突发模式跨阻放大器和MAC芯片的突发模式限幅放大器;
所述突发模式跨阻放大器包括有跨阻放大器、AGC运放、或门OR1、迟滞比较器、或门OR2、输出缓冲器Buffer、反相器、STD模块、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF1、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF2、具有可调时间常数t的低通滤波器LPF3以及用于当输入端由低电平翻转为高电平时输出一个25ns宽度的高电平脉冲的单脉冲产生电路,其中,当相应低通滤波器的控制端的信号为高电平时,t不大于25ns,当相应低通滤波器的控制端的信号为低电平时,t不小于10us;
跨阻放大器的输出端分别连接STD模块的信号端、低通滤波器LPF1的输入端、低通滤波器LPF2的输入端以及低通滤波器LPF3的输入端;低通滤波器LPF2的输出端连接STD模块的偏置端,低通滤波器LPF2的控制端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,STD模块的输出端通过输出缓冲器Buffer输出至突发模式限幅放大器;
低通滤波器LPF3的输出端连接AGC运放的反相输入端,AGC运放的正相输入端用于获取参考电压Vref;AGC运放的输出端连接跨阻放大器的增益控制端;
低通滤波器LPF1的输出端连接迟滞比较器的反相输入端,迟滞比较器的正相输入端用于获取参考电压Vrefl或参考电压Vrefh,其中,当迟滞比较器的输出端为低电平时,迟滞比较器的正相输入端获取参考电压Vrefl,当迟滞比较器的输出为高电平时,迟滞比较器的正相输入端获取参考电压Vrefh;
迟滞比较器的输出端分别连接反相器的输入端和单脉冲产生电路的输入端,反相器的输出端连接或门OR1的第一输入端,或门OR1的第二输入端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,或门OR1的输出端连接低通滤波器LPF1的控制端;
单脉冲产生电路的输出端连接或门OR2的第一输入端,或门OR2的第二输入端用于连接MAC芯片的复位信号Reset,或门OR2的输出端连接低通滤波器LPF3的控制端;
设跨阻放大器无输入信号时的输出端直流电压为电压VTIA_CORE_NOINPUT,跨阻放大器有输入信号时的输出端直流电压为电压VTIA_CORE,电压VTIA_CORE_NOINPUT大于参考电压Vrefh,参考电压Vrefh大于参考电压Vrefl,参考电压Vrefl大于参考电压Vref,即VTIA_CORE_NOINPUT>Vrefh>Vrefl>Vref。
2.一种辅助快速恢复交流信号输出的方法,其特征在于:其基于权利要求1所述的一种辅助快速恢复交流信号输出的电路,包括有如下步骤:
步骤S1、在注册窗口期,MAC芯片会发送一个高电平的复位信号Reset,如果高电平的复位信号Reset落在guardtime区间,则进入步骤S2,如果高电平的复位信号Reset落在preamble区间,则进入步骤S4;
步骤S2、低通滤波器LPF1、低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3三者的控制端电平均为高电平且处于快速收敛模式,收敛时间为不大于25ns,此时,由于跨阻放大器无输入信号,则电压VTIA_CORE远大于参考电压Vrefh,迟滞比较器输出低电平,迟滞比较器的比较阈值保持为参考电压Vrefl,单脉冲产生电路的输出保持为低电平;当高电平的复位信号Reset回归为低电平,低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平,低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3的控制端电平则回归为低电平,并进入步骤S3;
步骤S3、当注册包信号来临时,无高电平的复位信号Reset,此时低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平状态,以快速收敛滤波输出至迟滞比较器,接着比较电压VTIA_CORE的大小;
如果电压VTIA_CORE大于参考电压Vrefl,则迟滞比较器输出低电平,迟滞比较器的比较阈值保持为参考电压Vrefl,单脉冲产生电路的输出保持为低电平,低通滤波器LPF1的控制端电平保持为高电平状态,低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3的控制端电平则保持为低电平;此时,突发模式跨阻放大器的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册;
如果电压VTIA_CORE约等于参考电压Vrefl,迟滞比较器则可能不翻转,或是可能最多需要到payload区间翻转输出高电平;当迟滞比较器输出高电平,迟滞比较器的比较阈值保持切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器的输出状态,单脉冲产生电路的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲;此时,电压VTIA_CORE大于参考电压Vref,AGC运放的输出端保持为低电平状态,此时,突发模式跨阻放大器的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册;
如果参考电压Vref<电压VTIA_CORE<参考电压Vrefl,迟滞比较器的输出翻转为高电平;迟滞比较器的比较阈值切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器的输出状态,单脉冲产生电路的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲;此时,电压VTIA_CORE大于参考电压Vref,AGC运放的输出端保持为低电平状态,此时,突发模式跨阻放大器的两端继续输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册;
如果电压VTIA_CORE<参考电压Vref,迟滞比较器的输出翻转为高电平;迟滞比较器的比较阈值切换为参考电压Vrefh,低通滤波器LPF1的控制端电平翻转为低电平,处于慢收敛状态以锁定迟滞比较器的输出状态,单脉冲产生电路的输出宽度为25ns的高电平脉冲,低通滤波器LPF2的控制端电平保持为低电平,低通滤波器LPF3的控制端电平出现宽度为25ns的高电平脉冲, AGC运放的输出快速收敛稳定到稳定值,电压VTIA_CORE快速收敛稳定到接近参考电压Vref,突发模式跨阻放大器的两端输出的直流失调快速收敛到较小值,快速恢复输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册;
步骤S4、低通滤波器LPF1、低通滤波器LPF2和低通滤波器LPF3三者的控制端电平均为高电平且处于快速收敛模式,收敛时间为不大于25ns,突发模式跨阻放大器的两端快速输出交流信号,突发模式限幅放大器接收后并上报至MAC芯片完成注册。
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