JP4484483B2 - 受信回路 - Google Patents
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Description
JSSC May 2000 pp757−764
〈受信LSIの全体構成〉
この発明の第1の実施形態による受信LSIの全体構成を図1に示す。この装置は、位相ロックループ(PLL)3と、受信回路2とを備える。
位相ロックループ(PLL)3は、従来に存在するものと同様の構成であり,位相比較回路(PFD)4,チャージポンプ(CP)5,ローパスフィルタ(LPF)6と、電圧制御発振回路(VCO)7と、分周器(DIV)8とを含む。発振回路(VCO)7は、リング状に接続された複数の遅延素子を含む。位相比較回路(PFD)4は,リファレンスクロックRefClkと分周器(DIV)8より出力されるクロックとを比較し、比較の結果に応じた誤差信号を出力する。チャージポンプ(CP)5は、位相比較回路(PFD)4より出力された誤差信号に応じた電圧を出力する。ローパスフィルタ(LPF)6は、チャージポンプ(CP)5より出力される電圧の高域成分を除去し、遅延制御信号として出力する。この遅延制御信号は、発振回路(VCO)7に含まれる遅延素子(図示せず)と、アナログイコライザ9の内部に存在するアナログ遅延回路12の遅延素子13(図3参照)とに与えられる。発振回路(VCO)7の遅延素子は、ローパスフィルタ(LPF)6より出力される遅延制御信号に基づき遅延量を変更する。これにより、発振回路(VCO)7よりデータ受信用のクロックとシステムクロックとが発生する。分周器(DIV)8は、発振回路(VCO)7より出力されるクロックを分周し、分周したクロックを位相比較回路(PFD)4に出力する。
受信回路2は、アナログイコライザ9と、クロックデータリカバリ回路(CDR)10とを含む。アナログイコライザ9は、位相ロックループ(PLL)3に含まれるローパスフィルタ(LPF)6より出力される遅延制御信号に基づいて受信信号をイコライズする。クロックデータリカバリ回路(CDR)10は、アナログイコライザ9からの差動信号よりデータをキャプチャする。
アナログイコライザ9の内部構成を図2に示す。アナログイコライザ9は、混合器11と、アナログ遅延回路12とを備える。混合器11は、入力差動信号DIN+,DIN−とアナログ遅延回路12からの遅延差動信号DDOUT+,DDOUT−とを入力し、これらの差動信号を混合し混合差動信号DMOUT+,DMOUT−を出力する。アナログ遅延回路12は、混合器11からの混合差動信号DMOUT+,DMOUT−を遅延制御信号に応じた遅延量だけ遅延させて遅延差動信号DDOUT+,DDOUT−として出力する。
混合器11の内部構成を図3に示す。混合器11は、一般的な抵抗負荷のオペアンプにもう1対の差動入力段を追加した構成になっている。混合器11は、MOSトランジスタN1〜N4と、負荷抵抗Rと、電流源I,αIとを含む。MOSトランジスタN1,N2のゲートには、入力差動信号DIN+,DIN−が与えられる。MOSトランジスタN3,N4のゲートには、遅延差動信号DDOUT−,DDOUT+が与えられる。そして、2対の差動信号DIN+、DIN−及び、DDOUT+、DDOUT−の電位差ΔVDIN(”VDIN+”−”VDIN−”)及び、ΔVDDOUT(”VDDOUT+”−”VDDOUT−”)に応じて、差動出力信号DMOUT+、DMOUT−を出力する。また、電流源I,αIの電流比αを変えることにより、それぞれの差動信号入力が、差動出力信号に与える強度を調整することができる。この回路例において、入力信号と出力信号との関係を簡単に表すと、”VDMOUT+”−”VDMOUT−”=A×(ΔVDIN−α×ΔVDDOUT)となる。ここで、Aは、混合器のゲインであり、電流I、負荷抵抗R、及び、MOSトランジスタN1〜N4の特性によって決まる値である。
アナログ遅延回路12の内部構成を図4に示す。アナログ遅延回路12は、縦続接続された複数段(ここでは4段)の遅延素子13を含む。遅延素子13は、位相ロックループ(PLL)3に含まれるローパスフィルタ(LPF)6からの遅延制御信号に応じた遅延量だけ混合器11からの混合差動信号DMOUT+,DMOUT−を遅延させる。また、遅延素子13は、位相ロックループ(PLL)3に含まれる発振回路(VCO)7を構成する遅延素子と同様の特性を持っている。つまり、両者の遅延素子(アナログ遅延回路12の遅延素子13と発振回路(VCO)7の遅延素子)は、遅延制御信号に対応する遅延量が等しい。これにより、アナログ遅延回路12は、遅延制御信号に従って遅延量を容易に設定することができる。
次に、図1に示した受信LSIに含まれるアナログイコライザ9の動作について説明する。
次に、上述の処理における入力差動信号DIN+,DIN−の変化の一例を図5を参照しつつ説明する。
以上のように、アナログ遅延回路12に含まれる遅延素子13は、位相ロックループ(PLL)3に含まれるローパスフィルタ(LPF)6からの遅延制御信号に対応する遅延量だけ混合差動信号DMOUT+,DMOUT−を遅延する。アナログ遅延回路12に含まれる遅延素子13は、位相ロックループ(PLL)3に含まれる発振回路(VCO)7の遅延素子と同じ特性を有する。これにより、アナログ遅延回路12における遅延量を容易に設定することができ、入力差動信号DIN+,DIN−の振幅情報を保ちつつ連続的に遅延させることが可能なIIRフィルタ型(フィードバック型)のアナログイコライザ9を実現することができる。
〈受信LSIの全体構成〉
この発明の第2の実施形態による受信LSIの全体構成は第1の実施形態と同様であるが、アナログイコライザ9の内部構成が異なる。
上記受信LSIに含まれるアナログイコライザ9の内部構成を図6に示す。図6に示すアナログイコライザ9は、図2に示したアナログイコライザ9に加えてアンプ14を備える。アンプ14は、入力差動信号DIN+,DIN−の振幅がアナログ遅延回路12からの遅延差動信号DDOUT+,DDOUT−の振幅に合うように入力差動信号DIN+,DIN−の振幅を増幅し増幅入力差動信号DAIN+,DAIN−として出力する。混合器11は、アンプ14からの増幅入力差動信号DAIN+,DAIN−とアナログ遅延回路12からの遅延差動信号DDOUT+,DDOUT−とを混合し混合差動信号DMOUT+,DMOUT−として出力する。
このように、混合器11に入力される差動信号(増幅入力差動信号DAIN+,DAIN−および遅延差動信号DDOUT+,DDOUT−)の振幅が等しくなるため、これらの混合比の調整を容易に行うことが可能となる。つまり、イコライザの強度調整が可能となる。
〈受信LSIの全体構成〉
この発明の第3の実施形態による受信LSIの全体構成は、図1に示したものと同じであるが、アナログイコライザ9の内部構成が異なる。詳しく述べると、第3の実施形態によるアナログイコライザ9は、第1の実施形態によるものと比較すると、混合器11および遅延回路の配置が異なる。
次に、第2の実施形態によるアナログイコライザ9の内部構成を図7に示す。
次に、図7に示したアナログイコライザ9の動作について説明する。
以上のように、アナログ遅延回路12に含まれる遅延素子は、位相ロックループ(PLL)3に含まれるローパスフィルタ(LPF)より出力された遅延制御信号に対応する遅延量だけ入力差動信号DIN+,DIN−を遅延する。アナログ遅延回路12に含まれる遅延素子は、位相ロックループ(PLL)3に含まれる発振回路(VCO)7の遅延素子と同じ特性を有する。これにより、アナログ遅延回路12における遅延量を容易に設定することができる。
〈受信LSIの全体構成〉
この発明の第4の実施形態による受信LSIの全体構成は第3の実施形態と同様であるが、アナログイコライザ9の内部構成が異なる。
上記受信LSIに含まれるアナログイコライザ9の内部構成を図8に示す。図8に示すアナログイコライザ9は、図7に示したアナログイコライザ9に加えてアンプ14を備える。アンプ14は、入力差動信号DIN+,DIN−の振幅がアナログ遅延回路12からの遅延差動信号DDOUT+,DDOUT−の振幅に合うように入力差動信号DIN+,DIN−の振幅を増幅し増幅入力差動信号DAIN+,DAIN−として出力する。混合器11は、アンプ14からの増幅入力差動信号DAIN+,DAIN−とアナログ遅延回路12からの遅延差動信号DDOUT1+,DDOUT1−とを混合し混合差動信号DMOUT1+,DMOUT1−として出力する。
このように、混合器11に入力される差動信号(増幅入力差動信号DAIN+,DAIN−および遅延差動信号DDOUT1+,DDOUT1−)の振幅が等しくなるため、これらの混合比の調整を容易に行うことが可能となる。
2 受信回路
3 位相ロックループPLL
4 位相比較回路PFD
5 チャージポンプCP
6 ローパスフィルタLPF
7 発振回路VCO
8 分周器DIV
9 アナログイコライザ
10 クロックデータリカバリ回路CDR
11 混合器
12 アナログ遅延回路
13 遅延素子
14 アンプ
N1,N2,N3,N4 MOSトランジスタ
R 負荷抵抗
I,αI 電流源
RefClk リファレンスクロック
DIN+,DIN− 入力差動信号
DDOUT+,DDOUT−,DDOUT1+,DDOUT1− 遅延差動信号
DMOUT+,DMOUT−,DMOUT1+,DMOUT1− 混合差動信号
DAIN+,DAIN− 増幅入力差動信号
Claims (2)
- 受信信号に対してイコライズ処理を施す受信回路であって、
位相ロックループと、
アナログイコライザとを備え、
前記位相ロックループは、
それぞれの遅延量が遅延制御信号によって制御可能なリング状に接続された複数の遅延素子を含み、前記遅延制御信号に応じた周波数を有する発振クロックを生成する電圧制御発振回路と、
前記受信信号のデータレートに応じた周波数を有するリファレンスクロックと前記発振クロックとの周波数差あるいは位相差に基づき、前記遅延制御信号を生成する遅延制御回路とを含み、
前記アナログイコライザは、
前記受信信号から遅延信号を差し引いて混合信号を生成する混合器と、
前記混合器によって生成された混合信号を遅延させて前記遅延信号を生成するものであり、前記受信信号のデータレートに応じた遅延量に維持されるように前記遅延制御信号によって遅延量が制御されるアナログ遅延回路とを含む
ことを特徴とする受信回路。 - 受信信号に対してイコライズ処理を施す受信回路であって、
位相ロックループと、
アナログイコライザとを備え、
前記位相ロックループは、
それぞれの遅延量が遅延制御信号によって制御可能なリング状に接続された複数の遅延素子を含み、前記遅延制御信号に応じた周波数を有する発振クロックを生成する電圧制御発振回路と、
前記受信信号のデータレートに応じた周波数を有するリファレンスクロックと前記発振クロックとの周波数差あるいは位相差に基づき、前記遅延制御信号を生成する遅延制御回路とを含み、
前記アナログイコライザは、
前記受信信号を遅延させて前記遅延信号を生成するものであり、前記受信信号のデータレートに応じた遅延量に維持されるように前記遅延制御信号によって遅延量が制御されるアナログ遅延回路と、
前記受信信号から前記アナログ遅延回路によって生成された遅延信号を差し引いて混合信号を生成する混合器とを含む
ことを特徴とする受信回路。
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