KR101355463B1 - Transmitter for data communication - Google Patents
Transmitter for data communication Download PDFInfo
- Publication number
- KR101355463B1 KR101355463B1 KR1020110134620A KR20110134620A KR101355463B1 KR 101355463 B1 KR101355463 B1 KR 101355463B1 KR 1020110134620 A KR1020110134620 A KR 1020110134620A KR 20110134620 A KR20110134620 A KR 20110134620A KR 101355463 B1 KR101355463 B1 KR 101355463B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- data
- output driver
- output
- emphasis
- channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/20—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector
- H04L1/205—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using signal quality detector jitter monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/24—Testing correct operation
- H04L1/242—Testing correct operation by comparing a transmitted test signal with a locally generated replica
- H04L1/244—Testing correct operation by comparing a transmitted test signal with a locally generated replica test sequence generators
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L25/03343—Arrangements at the transmitter end
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
- H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
- H04L2025/0335—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
- H04L2025/03356—Baseband transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
본 발명은 채널을 모델링함에 의해 채널의 상황에 맞게 최적의 프리-엠퍼시스 정도를 결정하여 출력 드라이버의 프리-엠퍼시스를 수행하게 할 수 있고 디지털 지연 신호에 의해 지연 데이터의 지연값을 조절하여 시스템상의 잡음에 안정적인 동작을 할 수 있는 데이터 통신용 송신기에 관한 것이다.
일례로, 입력단과, 채널과 연결되는 출력단을 가지며, 상기 입력단으로 입력되는 데이터를 직렬 데이터들로 변환하는 직렬화기; 상기 직렬 데이터들을 1차적으로 프리-엠퍼시스하여 프리-엠퍼시스 데이터들을 생성하는 프리-출력 드라이버; 상기 프리-엠퍼시스 데이터들을 입력받아 출력 데이터들을 생성하는 출력 드라이버; 상기 채널의 상황을 모사하여 상기 출력 드라이버의 프리-엠퍼시스에 적용되는 지연 데이터의 지연값을 조절하도록 구성된 프리-출력 컨트롤러; 및 상기 출력 드라이버와 상기 프리-출력 컨트롤러와 상기 프리-출력 컨트롤러 사이에 설치되어 상기 지연값에 따른 커패시턴스가 조절되는 가변 커패시터를 포함하며, 상기 출력 드라이버는 상기 프리-엠퍼시스 데이터들을 상기 지연값에 의해 조절하여 2차적으로 프리-엠퍼시스하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기가 개시된다. The present invention can determine the optimal pre-emphasis degree according to the channel situation by modeling the channel to perform pre-emphasis of the output driver, and adjust the delay value of the delay data by the digital delay signal. The present invention relates to a transmitter for data communication that can operate stably with noise on a phase.
For example, a serializer having an input terminal and an output terminal connected to a channel and converting data input to the input terminal into serial data; A pre-output driver primarily pre-emphasizing the serial data to generate pre-emphasis data; An output driver which receives the pre-emphasis data and generates output data; A pre-output controller configured to simulate a state of the channel to adjust a delay value of delay data applied to pre-emphasis of the output driver; And a variable capacitor disposed between the output driver, the pre-output controller, and the pre-output controller, the capacitance being adjusted according to the delay value, wherein the output driver stores the pre-emphasis data at the delay value. Disclosed is a transmitter for data communication, characterized in that it is regulated by a second pre-emphasis.
Description
본 발명은 데이터 통신용 송신기에 관한 것으로, 특히 채널을 모델링함에 의해 채널의 상황에 맞게 최적의 프리-엠퍼시스 정도를 결정하여 출력 드라이버의 프리-엠퍼시스를 수행하게 할 수 있고 디지털 지연 신호에 의해 지연 데이터의 지연값을 조절하여 시스템상의 잡음에 안정적인 동작을 할 수 있는 데이터 통신용 송신기에 관한 것이다. The present invention relates to a transmitter for data communication, and in particular, by modeling the channel to determine the optimal degree of pre-emphasis according to the situation of the channel to perform the pre-emphasis of the output driver and delayed by the digital delay signal The present invention relates to a transmitter for data communication that can stably operate to noise in a system by adjusting a delay value of data.
반도체 공정의 발전과 더불어 고해상도를 구현하기 위한 데이터의 처리량 및 전송량은 급격하게 증가되었으나, 이에 비해서 채널의 발전 속도는 이를 따라가지 못하고 있다. 상기 채널의 발전 속도가 데이터의 처리량을 따라가지 못함으로 인하여 채널에서 데이터 신호의 감쇄가 일어나게 된다.With the development of the semiconductor process, the throughput and transmission amount of data for realizing high resolution has been rapidly increased, whereas the rate of channel development cannot keep up. Attenuation of the data signal occurs in the channel because the rate of evolution of the channel does not keep up with the throughput of the data.
이를 위해, 송신기에서는 채널의 대역폭의 제한으로 인한 채널의 데이터 감쇄를 복원하기 위해 프리-엠퍼시스를 출력 드라이버에 적용하게 되었고, 수신기에서는 등화기를 적용하게 되었다. To this end, the transmitter applies pre-emphasis to the output driver to restore the data attenuation due to the limitation of the bandwidth of the channel, and the equalizer is applied to the receiver.
상기 프리-엠퍼시스는 원래의 데이터로 구동되는 메인 탭과 지연 데이터를 통하여 구동되는 보조 탭을 통하여 구현되는 것으로, 상기 프리-엠퍼시스의 정도는 보조 탭에 흐르는 전류의 양을 조절함으로써 조절된다. 상기 전류의 양을 적절하게 조절하는 것은 채널의 데이터 감쇄에 대한 정보에 달려있다. 상기 전류의 양이 채널의 데이터 감쇄 정도와 맞지 않는다면, 데이터 패턴에 의한 지터에 의해서 출력된 데이터의 지터 성분이 커질 수 있다. 따라서, 프리-엠퍼시스를 수행하기 위한 최적의 전류의 양을 통해 프리-엠퍼시스를 통한 고주파 성분의 증폭 정도를 결정하는 것이 중요하다.The pre-emphasis is implemented through a main tap driven with original data and an auxiliary tap driven through delay data, and the degree of the pre-emphasis is controlled by adjusting the amount of current flowing through the auxiliary tap. Properly adjusting the amount of current depends on information about the data attenuation of the channel. If the amount of current does not match the data attenuation of the channel, the jitter component of the data output by the jitter due to the data pattern may be large. Therefore, it is important to determine the amplification degree of the high frequency component through the pre-emphasis through the optimal amount of current for performing the pre-emphasis.
그런데, 위와 같이 보조 탭에 흐르는 전류의 양을 통해 프리-엠퍼시스의 정도를 조절하는 방식은 적정한 고주파 성분의 증폭 정도를 결정할 수 없다. 이에 따라, 케이블을 별도로 모델링한 후에 채널에서 데이터의 손상을 보상할 수 있을 정도의 고주파 성분을 증폭하도록 보조 탭의 전류의 양을 조절하여 보상 정도가 결정되는 방식이 일반적으로 이용되고 있다. 이와 같은 경우 칩의 동작 환경에 따라서 변해야 하는 전류의 양을 조절하기 어려우며, 또한 전류의 양을 조절하는 것이 일반적인 아날로그 전압을 이용하여 이루어지기 때문에 일정하게 유지되는 것이 용이하지 않다.However, the method of controlling the degree of pre-emphasis through the amount of current flowing through the auxiliary tap as described above cannot determine the appropriate amplification degree of the high frequency component. Accordingly, after the cable is modeled separately, a method of determining the compensation degree by adjusting the amount of current of the auxiliary tap to amplify a high frequency component sufficient to compensate for data corruption in a channel is generally used. In such a case, it is difficult to control the amount of current to be changed according to the operating environment of the chip, and it is not easy to maintain the constant because the amount of current is controlled using a general analog voltage.
본 발명의 목적은 특히 채널을 모델링함에 의해 채널의 상황에 맞게 최적의 프리-엠퍼시스 정도를 결정하여 출력 드라이버의 프리-엠퍼시스를 수행하게 할 수 있고 디지털 지연 신호에 의해 지연 데이터의 지연값을 조절하여 시스템상의 잡음에 안정적인 동작을 할 수 있는 데이터 통신용 송신기를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to determine the optimal degree of pre-emphasis according to the channel situation by modeling the channel, and to perform the pre-emphasis of the output driver. The present invention provides a transmitter for data communication that can be controlled to provide stable operation to noise in a system.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 데이터 통신용 송신기는 입력단과, 채널과 연결되는 출력단을 가지며, 상기 입력단으로 입력되는 데이터를 직렬 데이터들로 변환하는 직렬화기; 상기 직렬 데이터들을 1차적으로 프리-엠퍼시스하여 프리-엠퍼시스 데이터들을 생성하는 프리-출력 드라이버; 상기 프리-엠퍼시스 데이터들을 입력받아 출력 데이터들을 생성하는 출력 드라이버; 상기 채널의 상황을 모사하여 상기 출력 드라이버의 프리-엠퍼시스에 적용되는 지연 데이터의 지연값을 조절하도록 구성된 프리-출력 컨트롤러; 및 상기 프리-출력 드라이버와 상기 출력 드라이버와 상기 프리-출력 컨트롤러 사이에 설치되어 상기 지연값에 따른 커패시턴스가 조절되는 가변 커패시터를 포함하며, 상기 출력 드라이버는 상기 프리-엠퍼시스 데이터들을 상기 지연값에 의해 조절하여 2차적으로 프리-엠퍼시스하는 것을 특징으로 한다.A data communication transmitter according to an embodiment of the present invention for achieving the above object has an input terminal, an output terminal connected to the channel, and a serializer for converting the data input to the input terminal into serial data; A pre-output driver primarily pre-emphasizing the serial data to generate pre-emphasis data; An output driver which receives the pre-emphasis data and generates output data; A pre-output controller configured to simulate a state of the channel to adjust a delay value of delay data applied to pre-emphasis of the output driver; And a variable capacitor installed between the pre-output driver and the output driver and the pre-output controller, the capacitance of which is adjusted according to the delay value, wherein the output driver includes the pre-emphasis data at the delay value. By means of pre-emphasis secondarily.
상기 프리-출력 드라이버와 상기 출력 드라이버는 동일한 구조로 형성될 수 있다.The pre-output driver and the output driver may be formed in the same structure.
상기 프리-출력 컨트롤러는 제 1 데이터 패턴과 제 2 데이터 패턴을 발생시키는 패턴 발생기; 상기 출력 드라이버와 동일한 구조로 형성되며, 상기 제 1 데이터 패턴과 제 2 데이터 패턴을 통과시켜 모사 데이터 패턴들을 발생시키는 복제 출력 드라이버; 상기 채널의 상황을 모사할 수 있도록 구성되어 상기 모사 데이터 패턴들을 통과시키는 채널 모델링 필터; 상기 채널 모델링 필터를 통과한 상기 모사 데이터 패턴들을 디지털 신호 패턴들로 변환하는 디지털 신호 변환기; 상기 지연값을 조절하는 디지털 지연 제어 신호를 발생시키는 디지털 컨트롤 로직을 포함할 수 있다.The pre-output controller includes a pattern generator for generating a first data pattern and a second data pattern; A duplicated output driver formed in the same structure as the output driver and generating simulated data patterns by passing the first data pattern and the second data pattern; A channel modeling filter configured to simulate the situation of the channel to pass the simulated data patterns; A digital signal converter for converting the simulated data patterns passed through the channel modeling filter into digital signal patterns; Digital control logic for generating a digital delay control signal for adjusting the delay value.
상기 채널 모델링 필터는 저항과 커패시터를 포함하는 저대역 통과 필터로 구현되며, 조절 신호를 통해 데이터의 감쇄 정도를 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.The channel modeling filter is implemented as a low pass filter including a resistor and a capacitor, and may be configured to adjust attenuation of data through a control signal.
상기 디지털 컨트롤 로직은 상기 디지털 신호 패턴이 입력되는 센스-엠플리파이드 플립 플롭; 및 상기 센스-엠플리파이드 플립 플롭의 출력이 일정하게 유지될때까지 출력이 증가되는 카운터를 포함할 수 있다.The digital control logic may include a sense-embedded flip flop to which the digital signal pattern is input; And a counter at which the output is increased until the output of the sense-implied flip flop is kept constant.
상기 디지털 컨트롤 로직은 상기 센스-엠플리파이드 플립 플롭의 출력이 "0"이 되면 상기 카운터의 출력을 고정하여 상기 지연값을 결정할 수 있다.The digital control logic may fix the output of the counter to determine the delay value when the output of the sense-implied flip flop becomes “0”.
상기 가변 커패시터의 커패시턴스는 상기 디지털 지연 제어 신호에 의해 조절될 수 있다.The capacitance of the variable capacitor may be adjusted by the digital delay control signal.
상기 디지털 지연 제어 신호는 상기 복제 출력 드라이버에 입력될 수 있다.The digital delay control signal may be input to the copy output driver.
상기 제 1 데이터 패턴은 고주파 성분이 가장 적은 데이터 패턴이고, 상기 제 2 데이터 패턴은 고주파 성분이 가장 많은 데이터 패턴일 수 있다.The first data pattern may be a data pattern having the lowest high frequency component, and the second data pattern may be a data pattern having the highest high frequency component.
상기 제 1 데이터 패턴은 1100,..., 1100의 데이터 패턴이고, 상기 제 2 데이터 패턴은 1000,..., 1000의 데이터 패턴일 수 있다.The first data pattern may be a data pattern of 1100, ..., 1100, and the second data pattern may be a data pattern of 1000, ..., 1000.
본 발명의 실시예에 따른 데이터 통신용 송신기는 채널 모델링 필터를 포함하는 프리-엠퍼시스 컨트롤러를 구비함으로써, 종래의 데이터 송신기에서 채널의 정보를 알 수 없어 출력 드라이버가 미리 정해진대로만 프리-엠퍼시스를 행하여 채널의 상황을 반영하지 못하는 경우와 비교하여 채널의 상황을 반영하면서 지연 데이터의 지연값을 조절하여 최적의 프리-엠퍼시스 정도를 결정할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신기는 출력 드라이버가 채널의 상황을 반영하면서 지터 성분이 최대한 줄어든 상태의 지연 데이터를 프리-엠퍼시스하게 함으로써, 채널에서 동작하는 칩의 반도체 공정, 동작 온도 및 전압에 상관없이 최적의 프리-엠퍼시스를 통해 채널에서 손실이 일어나는 데이터의 고주파 성분을 미리 증폭시켜 채널에서 데이터의 손실을 보상시킬 수 있다. The transmitter for data communication according to the embodiment of the present invention includes a pre-emphasis controller including a channel modeling filter, so that the information of the channel cannot be known in the conventional data transmitter, so that the output driver performs pre-emphasis only as predetermined. Compared to the case in which the channel state cannot be reflected, the optimal pre-emphasis can be determined by adjusting the delay value of the delay data while reflecting the channel state. Accordingly, the data transmitter according to the embodiment of the present invention allows the output driver to pre-emphasize the delay data in the state where the jitter component is minimized while reflecting the channel condition, thereby operating the semiconductor process and operating temperature of the chip operating in the channel. And the pre-emphasis irrespective of the voltage can be pre-amplified high-frequency components of the data loss occurs in the channel to compensate for the data loss in the channel.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신기는 디지털 컨트롤 로직을 포함하는 프리-엠퍼시스 컨트롤러를 구비함으로써, 프리-엠퍼시스 정도를 아날로그 전압을 조절하여 조절하는 것이 아니라 지연 데이터의 지연값을 디지털 지연 신호로 조절하여 시스템상의 잡음에 안정적으로 동작하게 할 수 있다. In addition, the data transmitter according to the embodiment of the present invention includes a pre-emphasis controller including digital control logic, thereby adjusting the pre-emphasis degree by adjusting the analog voltage, but digitally delaying the delay value of the delay data. It can be controlled by a signal to ensure stable operation of noise on the system.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 통신용 송신기의 구조를 보여주는 블럭도이다.
도 2는 프리-출력 드라이버와 출력 드라이버의 구조를 보여주는 회로도이다.
도 3은 도 1의 채널 모델링 필터의 회로도이다.
도 4는 도 1의 디지털 컨트롤 로직의 구조를 보여주는 회로도이다. 1 is a block diagram showing the structure of a transmitter for data communication according to an embodiment of the present invention.
2 is a circuit diagram showing the structure of a pre-output driver and an output driver.
3 is a circuit diagram of the channel modeling filter of FIG. 1.
4 is a circuit diagram illustrating a structure of the digital control logic of FIG. 1.
이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 통신용 송신기의 구조를 보여주는 블럭도이고, 도 2는 프리-출력 드라이버와 출력 드라이버의 구조를 보여주는 회로도이고, 도 3은 도 1의 채널 모델링 필터의 회로도이고, 도 4는 도 1의 디지털 컨트롤 로직의 구조를 보여주는 회로도이다. 1 is a block diagram showing a structure of a transmitter for data communication according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a structure of a pre-output driver and an output driver, and FIG. 3 is a circuit diagram of the channel modeling filter of FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a structure of the digital control logic of FIG. 1.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 통신용 송신기(100)는 직렬화기(Serializer)(110), 프리-출력 드라이버(Pre-Output Driver; POD)(120), 출력 드라이버(Output Driver)(130), 프리-엠퍼시스 컨트롤러(140), 커패시터부(150), 위상 고정 루프 회로(Phase Locked Loop; PLL)(160)를 포함하여 구성된다. 이러한 데이터 통신용 송신기(100)는 케이블의 채널을 통해 데이터를 수신기로 전송한다. 1 to 4, a
상기 직렬화기(110)는 데이터 통신용 송신기(100)의 입력단으로 입력되는 n(n은 2 이상의 자연수)비트의 데이터(Data)를 n:1의 직렬 데이터로 변환한다. 이러한 직렬화기(110)는 위상 고정 루프 회로(160)에서 생성된 클럭을 바탕으로 PreDn, PreDn -1, PreDn -2의 직렬 데이터들을 생성한다. 여기서, 상기 PreDn 직렬 데이터는 메인 데이터이고, PreDn -1 직렬 데이터는 PreDn 직렬 데이터로부터 1UI만큼 지연된 데이터이며, PreDn -2 직렬 데이터는 PreDn 직렬 데이터로부터 2UI만큼 지연된 데이터이다. The
상기 프리-출력 드라이버(120)는 PreDn, PreDn -1, PreDn -2의 직렬 데이터들에 대해 1차적으로 프리-엠퍼시스를 행한 후 Dn, Dn -1의 프리-엠퍼시스 데이터들을 생성한다. 여기서, 상기 Dn -1 프리-엠퍼시스 데이터는 Dn 프리-엠퍼시스 데이터로부터 1UI만큼 지연된 데이터이며, 프리-엠퍼시스는 채널에서 손실이 일어나는 데이터의 고주파 성분을 미리 증폭시켜 채널에서 데이터의 손실을 보상하는 것이다. 상기 프리-출력 드라이버(120)는 도 2에 도시된 바와 같은 회로로 구성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프리-출력 드라이버(120)는 케이블의 임피던스를 매칭하기 위한 저항을 포함하여 구성된다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프리-출력 드라이버(120)는 기존 출력 드라이버의 최종단에 프리-엠퍼시스를 위해 설치된 탭을 이동시켜 구현한 프리-엠퍼시스를 하기 위한 탭을 포함하도록 구성된다. 이에 따라, 상기 프리-출력 드라이버(120)는 기존 출력 드라이버의 탭 수를 줄이게 함으로써, 탭이 줄어든 상태의 출력 드라이버(130)에서 프리-엠퍼시스의 수행이 이루어지도록 하여 전력 소모를 줄이게 할 수 있다. 한편, 탭이 줄어든 상태의 출력 드라이버(130)로 인해, 출력 드라이버(130)를 구동하는 프리-출력 드라이버(120)의 수도 줄어들게 될 수 있다. The
상기 출력 드라이버(130)는 프리-출력 드라이버(120)에서 생성된 Dn, Dn -1의 프리-엠퍼시스 데이터들을 입력 받고, Dn, Dn -1의 프리-엠퍼시스 데이터들을 이용하여 2차적으로 프리-엠퍼시스를 행함으로써 TxDatan, TxDatap의 출력 데이터들을 생성하여 데이터 통신용 송신기(100)의 출력단, 즉 채널의 입력단으로 전송한다. 상기 출력 드라이버(130)는 프리-출력 드라이버(120)와 동일한 구조로 형성된다. The
상기 프리-엠퍼시스 컨트롤러(140)는 출력 드라이버(130)의 프리-엠퍼시스를 위해 필요한 지연 데이터의 지연값을 조절하도록 구성된다. 구체적으로, 상기 프리-엠퍼시스 컨트롤러(140)는 패턴 발생기(Pattern Generator)(141), 복제 출력 드라이버(Replica-OD)(142), 채널 모델링 필터(Channel Model)(143), 디지털 신호 변환기(CML-to-Logic Converter; CLC)(144) 및 디지털 컨트롤 로직(DCL)(145)을 포함한다. The
상기 패턴 발생기(141)는 데이터 패턴에 의해 지터가 가장 적게 발생되는 제 1 데이터 패턴과, 데이터 패턴에 의해 지터가 가장 크게 발생되는 제 2 데이터 패턴을 발생시킨다. 여기서, 상기 제 1 데이터 패턴은 고주파 성분이 가장 적은1100,...1100의 데이터 패턴일 수 있으며, 상기 제 2 데이터 패턴은 고주파 성분이 가장 많은 1000,..., 1000의 데이터 패턴일 수 있다. 이는 고주파 성분이 가장 많은 데이터 패턴과 고주파 성분이 가장 적은 데이터 패턴 간의 지터 성분이 가장 크기 때문에, 그 지터 성분을 최소한으로 줄이도록 지연 데이터의 지연값을 조절하여 출력 드라이버(130)의 프리-엠퍼시스를 하는 것이 효율적이기 때문이다. The
상기 복제 출력 드라이버(142)는 패턴 발생기(141)로부터 제 1 데이터 패턴과 제 2 데이터 패턴을 입력받아 통과시켜 Rout0011, Rout0001의 모사 데이터 패턴들을 발생시킨다. 상기 복제 출력 드라이버(142)는 출력 드라이버(130)를 복제하여 구성된다. 이는 출력 드라이버(130)가 채널을 통과하는 지연 데이터의 지터 성분을 미리 복제 출력 드라이버(142)로부터 생성된 Rout0011, Rout0001의 모사 데이터 패턴들로부터 측정하고 예측하게 하도록 하기 위한 것과 관련하여, 채널을 통과하기 이전의 출력 드라이버(130)를 통과하는 지연 데이터를 모사하기 위함이다. 여기서, 상기 복제 출력 드라이버(142)는 출력 드라이버(130)와 동일한 구조를 가지지만 채널과 직접 연결되어 있지 않기 때문에 적은 전류 소모량을 가진다.The duplicated
상기 채널 모델링 필터(143)는 케이블의 채널을 모델링한 필터이다. 상기 채널 모델 필터(143)는 케이블을 구현하는 저항, 커패시터, 인덕터 중 인덕터가 칩 상에 구현될 때 복잡하고 면적이 증가되는 것을 방지하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같은 회로로 구성된다. 즉, 상기 채널 모델링 필터(143)는 도 3에 도시된 바와 같이 간단한 회로로 채널 상에서 데이터의 감쇄 정도를 구현할 수 있도록 저항과 커패시터를 포함하는 저대역 통과 필터로 구현되며, 조절 신호(Contorl signal)를 통해 데이터의 감쇄 정도를 조절할 수 있도록 구성된다. 이러한 채널 모델링 필터(143)는 데이터 통신용 송신기에 실제 케이블을 연결하였을 때 케이블이 가질 수 있는 채널의 데이터 감쇄 정도를 외부에서 디지털 신호를 통해 조절하여 복제 출력 드라이버(142)로부터 생성된 Rout0011, Rout0001의 모사 데이터 패턴에 적용시킬 수 있다. 여기서, 상기 복제 출력 드라이버(142)와 채널 모델링 필터(143)를 통과한 데이터 패턴은 서로 다른 주파수 성분을 지니기 때문에 감쇄 정도가 서로 다르다. 이 때문에, 상기 복제 출력 드라이버(142)와 채널 모델링 필터(143)를 통과한 데이터 패턴은 디지털 신호로 다시 바뀌는 경우 데이터 패턴 간 지연 차이가 생긴다. 이 지연 차이는 디지털 컨트롤 로직(145)를 이용하여 맞춰짐으로써 데이터 패턴에 따른 지터가 최소화될 수 있고, 이로써 최적화된 프리-엠퍼시스 정도가 결정될 수 있다.The
상기 디지털 신호 변환기(144)는 복제 출력 드라이버(142)와 채널 모델링 필터(143)로부터 Rout0011, Rout0001 의 모사 데이터 패턴들을 입력받고 통과시켜 Cout0011, Cout0001의 디지털 신호 패턴들로 변환한다. 이러한 Cout0011, Cout0001의 디지털 신호 패턴들은 지연 데이터의 지연값을 조절하는 데 아날로그 신호 패턴보다 용이하다.The
상기 디지털 컨트롤 로직(145)은 도 4에 도시된 바와 같이 센스-엠플리파이드 플립 플롭(Sense-amplitude Flip Flop; SAFF)(145a)과 카운터(145b)를 포함하여 구성되며, Cout0011, Cout0001의 디지털 신호 패턴들의 지연이 얼마나 차이가 나는지를 감지하고 그 차이를 맞출 수 있도록 디지털 지연 제어 신호(Digital Delay Contorl Signal)를 발생시킨다. 상기 디지털 지연 제어 신호는 프리-출력 드라이버(120)의 출력단의 커패시턴스를 조절하여 프리-엠퍼시스를 위한 지연 데이터의 지연값을 조절하는데 이용된다. 이러한 디지털 지연 제어 신호는 패턴 발생기(141)에서 발생시킨 제 1 데이터 패턴과 제 2 데이터 패턴에도 적용되도록 복제 출력 드라이버(142)에 입력된다. 한편, 도시하진 않았지만, 상기 복제 출력 드라이버(142)에는 디지털 지연 제어 신호에 의해 커패시턴스가 조절될 수 있는 가변 커패시터가 내장되어 있다. The
상기 센스-엠플리파이드 플립 플롭(145a)은 다른 마스터-슬레이브 플립 플롭이나 D-플립플롭과는 다르게 데이터 패턴들의 매우 작은 지연 차이를 감지할 수 있다. 상기 센스-엠플리파이드 플립 플롭(144)은 매 주기마다 출력을 "0"으로 리셋시켜 초기화된다. 여기서, Cout0001의 디지털 신호 패턴이 샘플링되는 순간 Cout0001의 디지털 신호 패턴이 "1"에서 "0"으로 바뀔 때까지 초기화를 하는 특성에 의하여 센스-엠플리파이드 플립 플롭(145a)의 출력은 "1"과 "0"을 반복하고 지연값이 같아져서 샘플링을 하는 순간이 "0"으로 유지될 때까지 카운터(145b)의 출력값이 증가된다. 상기 카운터(145b)의 출력값이 증가함에 따라 디지털 지연 제어 신호에 의해 조절되는 커패시턴스는 증가하게 되고, 이러한 동작을 통해 프리-엠퍼시스를 위한 지연 데이터의 지연값은 증가된다. The sense-implied flip-
이와 같이 디지털 컨트롤 로직(145)에 의해 생성된 디지털 지연 제어 신호를 통해 실제 채널에서 데이터의 감쇄 정도가 반영된 데이터 패턴들의 지연의 차이가 줄어들도록 커패시턴스가 조절된 후, 출력 드라이버(130)에서 프리-엠퍼시스가 행해진다.After the capacitance is adjusted to reduce the difference in the delay of the data patterns reflecting the attenuation of the data in the real channel through the digital delay control signal generated by the
위와 같은 구성을 가지는 프리-엠퍼시스 컨트롤러(140)는 복제 출력 드라이버(142)와 채널 모델링 필터(143)를 통과한 데이터 패턴들의 지터 성분을 측정하고 그 측정값을 반영하여 지연 데이터의 지연값을 조절할 수 있도록 디지털 값을 변화시키도록 한다. 이러한 동작은 피드백 회로로 구성되어 지속적으로 지터 성분을 비교하여 디지털 값을 변화시킴으로써 지연값을 변화시킨다. 즉, 반복적인 피드백 시스템을 이용하여 지연 데이터의 지연 차이를 최소화할 수 있는 지연값을 찾아 커패시턴스를 조절함으로써, 최적화된 지연값을 찾을 수 있다. 이로써 채널에서 동작하는 칩의 반도체 공정, 칩의 동작 전압 및 온도의 변화에 맞추어서 최적화된 지연값을 가진 지연 데이터가 출력 드라이버(130)에 입력되어 프리-엠퍼시스가 이루어진다. 이에 따라, 채널에서 데이터의 감쇄 정도를 반영하여 지터 성분이 최대한 줄어든 상태의 지연 데이터가 출력 드라이버(130)에서 프리-엠퍼시스될 수 있다.The
상기 커패시터부(150)는 프리-출력 드라이버(120)와 출력 드라이버(130)와 프리-출력 컨트롤러(140) 사이에 설치되며, 가변 커패시터(151)와 더미 커패시터(152)를 포함하여 구성된다. 상기 가변 커패시터(151)는 디지털 컨트롤 로직(145)에 의해 생성된 디지털 지연 제어 신호를 통해 데이터 패턴들의 지연의 차이가 줄어든 커패시턴스를 가지도록 조절된다. 상기 더미 커패시터(152)는 가변 커패시터(151)의 최소 용량과 같은 용량을 가지도록 구성된다.The
상기 위상 고정 루프 회로(160)는 기준 클럭(Reference Clock)를 이용하여 직렬화기(110)에서 사용되는 클럭을 만들어 직렬화기(110)와 패턴 발생기(141)에 제공한다. The phase locked
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송신기(100)는 채널 모델링 필터(143)를 포함하는 프리-엠퍼시스 컨트롤러(140)를 구비함으로써, 종래의 데이터 송신기에서 채널의 정보를 알 수 없어 출력 드라이버가 미리 정해진대로만 프리-엠퍼시스를 행하여 채널의 상황을 반영하지 못하는 경우와 비교하여 채널의 상황을 반영하면서 지연 데이터의 지연값을 조절하여 최적의 프리-엠퍼시스 정도를 결정할 수 있다. As described above, the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송신기(100)는 출력 드라이버(130)가 채널의 상황을 반영하면서 지터 성분이 최대한 줄어든 상태의 지연 데이터를 프리-엠퍼시스하게 함으로써, 채널에서 동작하는 칩의 반도체 공정, 동작 온도 및 전압에 상관없이 최적의 프리-엠퍼시스를 통해 채널에서 손실이 일어나는 데이터의 고주파 성분을 미리 증폭시켜 채널에서 데이터의 손실을 보상시킬 수 있다. Accordingly, the
또한, 상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송신기(100)는 디지털 컨트롤 로직(145)을 포함하는 프리-엠퍼시스 컨트롤러(140)를 구비함으로써, 프리-엠퍼시스 정도를 아날로그 전압을 조절하여 조절하는 것이 아니라 지연 데이터의 지연값을 디지털 지연 신호로 조절하여 시스템상의 잡음에 안정적으로 동작하게 할 수 있다. In addition, as described above, the
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation and that those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent arrangements may be made therein It will be possible.
100: 데이터 통신용 송신기 110: 직렬화기
120: 프리-출력 드라이버 130: 출력 드라이버
140: 프리-출력 컨트롤러 141: 패턴 발생기
142: 복제 출력 드라이버 143: 채널 모델링 필터
144: 디지털 신호 변환기 145: 디지털 컨트롤 로직
145a: 센스-엠플리파이드 플립 플롭 145b: 카운터
150: 커패시터부 151: 가변 커패시터
152: 더미 커패시터 160: 위상 고정 루프 회로100: transmitter for data communication 110: serializer
120: pre-output driver 130: output driver
140: pre-output controller 141: pattern generator
142: Duplicate Output Driver 143: Channel Modeling Filters
144: digital signal converter 145: digital control logic
145a: sense-implied
150: capacitor portion 151: variable capacitor
152: dummy capacitor 160: phase locked loop circuit
Claims (10)
상기 입력단으로 입력되는 데이터를 직렬 데이터들로 변환하는 직렬화기;
상기 직렬 데이터들을 1차적으로 프리-엠퍼시스하여 프리-엠퍼시스 데이터들을 생성하는 프리-출력 드라이버;
상기 프리-엠퍼시스 데이터들을 입력받아 출력 데이터들을 생성하는 출력 드라이버;
상기 채널의 상황을 모사하여 상기 출력 드라이버의 프리-엠퍼시스에 적용되는 지연 데이터의 지연값을 조절하도록 구성된 프리-출력 컨트롤러; 및
상기 프리-출력 드라이버와 상기 출력 드라이버와 상기 프리-출력 컨트롤러 사이에 설치되어 상기 지연값에 따른 커패시턴스가 조절되는 가변 커패시터를 포함하며,
상기 출력 드라이버는 상기 프리-엠퍼시스 데이터들을 상기 지연값에 의해 조절하여 2차적으로 프리-엠퍼시스하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.In the transmitter for data communication having an input terminal and an output terminal connected to the channel,
A serializer for converting data input to the input terminal into serial data;
A pre-output driver primarily pre-emphasizing the serial data to generate pre-emphasis data;
An output driver which receives the pre-emphasis data and generates output data;
A pre-output controller configured to simulate a state of the channel to adjust a delay value of delay data applied to pre-emphasis of the output driver; And
A variable capacitor installed between the pre-output driver and the output driver and the pre-output controller to adjust capacitance according to the delay value,
And the output driver second pre-emphasizes the pre-emphasis data by adjusting the delay value.
상기 프리-출력 드라이버와 상기 출력 드라이버는 동일한 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 1,
And said pre-output driver and said output driver have the same structure.
상기 프리-출력 컨트롤러는
제 1 데이터 패턴과 제 2 데이터 패턴을 발생시키는 패턴 발생기;
상기 출력 드라이버와 동일한 구조로 형성되며, 상기 제 1 데이터 패턴과 제 2 데이터 패턴을 통과시켜 모사 데이터 패턴들을 발생시키는 복제 출력 드라이버;
상기 채널의 상황을 모사할 수 있도록 구성되어 상기 모사 데이터 패턴들을 통과시키는 채널 모델링 필터;
상기 채널 모델링 필터를 통과한 상기 모사 데이터 패턴들을 디지털 신호 패턴들로 변환하는 디지털 신호 변환기; 및
상기 지연값을 조절하는 디지털 지연 제어 신호를 발생시키는 디지털 컨트롤 로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 1,
The pre-output controller is
A pattern generator for generating a first data pattern and a second data pattern;
A duplicated output driver formed in the same structure as the output driver and generating simulated data patterns by passing the first data pattern and the second data pattern;
A channel modeling filter configured to simulate the situation of the channel to pass the simulated data patterns;
A digital signal converter for converting the simulated data patterns passed through the channel modeling filter into digital signal patterns; And
And digital control logic for generating a digital delay control signal for adjusting the delay value.
상기 채널 모델링 필터는 저항과 커패시터를 포함하는 저대역 통과 필터로 구현되며, 조절 신호를 통해 데이터의 감쇄 정도를 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 3, wherein
The channel modeling filter is implemented as a low pass filter including a resistor and a capacitor, and the data communication transmitter, characterized in that configured to adjust the attenuation of the data through a control signal.
상기 디지털 컨트롤 로직은
상기 디지털 신호 패턴이 입력되는 센스-엠플리파이드 플립 플롭; 및
상기 센스-엠플리파이드 플립 플롭의 출력이 일정하게 유지될때까지 출력이 증가되는 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 3, wherein
The digital control logic
A sense-implied flip flop to which the digital signal pattern is input; And
And a counter for increasing the output until the output of the sense-implied flip flop remains constant.
상기 디지털 컨트롤 로직은 상기 센스-엠플리파이드 플립 플롭의 출력이 "0"이 되면 상기 카운터의 출력을 고정하여 상기 지연값을 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 5, wherein
And the digital control logic determines the delay value by fixing the output of the counter when the output of the sense-implied flip flop becomes “0”.
상기 가변 커패시터의 커패시턴스는 상기 디지털 지연 제어 신호에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 3, wherein
And the capacitance of the variable capacitor is controlled by the digital delay control signal.
상기 디지털 지연 제어 신호는 상기 복제 출력 드라이버에 입력되는 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 3, wherein
And the digital delay control signal is input to the copy output driver.
상기 패턴 발생기가 발생시킬 수 있는 각 데이터 패턴에 포함되는 가장 작은 신호 폭들의 폭을 서로 비교할 때,
상기 제 1 데이터 패턴에서의 가장 작은 신호 폭의 폭이 가장 크고,
상기 제 2 데이터 패턴에서의 가장 작은 신호 폭의 폭이 가장 작은 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 3, wherein
When comparing the widths of the smallest signal widths included in each data pattern that the pattern generator can generate,
The width of the smallest signal width in the first data pattern is largest,
And the smallest width of the smallest signal width in the second data pattern.
상기 제 1 데이터 패턴은 1100이 반복되는 데이터 패턴이고,
상기 제 2 데이터 패턴은 1000이 반복되는 데이터 패턴인 것을 특징으로 하는 데이터 통신용 송신기.The method of claim 9,
The first data pattern is a data pattern in which 1100 is repeated.
The second data pattern is a data communication transmitter, characterized in that 1000 is repeated data pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110134620A KR101355463B1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Transmitter for data communication |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110134620A KR101355463B1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Transmitter for data communication |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130067745A KR20130067745A (en) | 2013-06-25 |
KR101355463B1 true KR101355463B1 (en) | 2014-02-05 |
Family
ID=48863513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020110134620A KR101355463B1 (en) | 2011-12-14 | 2011-12-14 | Transmitter for data communication |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101355463B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9166698B2 (en) * | 2013-10-14 | 2015-10-20 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Electronic dispersion compensation for low-cost distributed feedback-directly modulated laser |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060016039A (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-21 | 삼성전자주식회사 | Adaptive preemphasis apparatus, data communication transmitter, data communication receiver, and adaptive preemphasis method |
-
2011
- 2011-12-14 KR KR1020110134620A patent/KR101355463B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060016039A (en) * | 2004-08-16 | 2006-02-21 | 삼성전자주식회사 | Adaptive preemphasis apparatus, data communication transmitter, data communication receiver, and adaptive preemphasis method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20130067745A (en) | 2013-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11003203B2 (en) | Circuits for and methods of calibrating a circuit in an integrated circuit device | |
US8198930B2 (en) | Reducing power-supply-induced jitter in a clock-distribution circuit | |
CN113364450B (en) | Calibration circuit and related calibration method thereof | |
KR100527397B1 (en) | Delay Locked Loop having small jitter in semiconductor memory device | |
JP5174493B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device and eye opening margin evaluation method | |
US8331513B2 (en) | Clock data restoration device | |
US20070230513A1 (en) | Transmitter voltage and receiver time margining | |
EP2824657B1 (en) | Point to multi-point clock-forwarded signaling for large displays | |
CN103066963A (en) | Semiconductor integrated circuit and method of driving the same | |
KR101016555B1 (en) | Duty-cycle and phase error correction circuit device and method for thereof | |
EP3980860B1 (en) | Circuits for and methods of calibrating a circuit in an integrated circuit device | |
KR20160057728A (en) | Delay locked loop circuit and operation method for the same | |
KR102140117B1 (en) | Circuit for adjusting clock phase and semiconductor device including the same | |
JP7111962B2 (en) | Control signal transmission/reception system and control signal transmission/reception method | |
KR101355463B1 (en) | Transmitter for data communication | |
US9258109B2 (en) | Clock recovery method and apparatus | |
JP6476659B2 (en) | Signal reproduction circuit and signal reproduction method | |
US7801211B2 (en) | Communication system, receiver unit, and adaptive equalizer | |
US7696800B2 (en) | Method and apparatus for detecting and adjusting characteristics of a signal | |
KR102542640B1 (en) | Adaptive voltage scaling of the receiver | |
US8243868B2 (en) | Method and apparatus for duty cycle pre-distortion and two-dimensional modulation | |
KR101315852B1 (en) | Transmitter for data communication | |
US7190719B2 (en) | Impedance controlled transmitter with adaptive compensation for chip-to-chip communication | |
KR101736796B1 (en) | Apparatus and method for reducting noise of data signal | |
JP7217204B2 (en) | Signal processing device and signal processing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170109 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180108 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190114 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200120 Year of fee payment: 7 |