KR20190052472A - Inter-symbol interference minimized Pulse Amplitude Modulation 4 receiver - Google Patents

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Abstract

Disclosed in the present invention is a pulse amplitude modulation 4 (PAM-4) receiver with minimized intersymbol interference. The PAM-4 receiver, according to the present invention, comprises: a continuous-time linear equalizer (CTLE) unit for filtering high frequency peaking and intersymbol interference of a PAM-4 signal; an auto gain control (AGC) unit for performing adjustment so an output of the PAM-4 signal filtered from the CTLE unit is constantly maintained; a decision feedback equalizer (DFE) unit including a plurality of DFE taps for summing the weight and determination value of PAM-4 data included in the PAM-4 signal adjusted from the AGC unit, performs feedback equalization of the summed value, and performs compensation to reduce errors between symbols caused by signal distortion; a serial-to-parallel converter unit for converting error streams and the PAM-4 data received from the DFE unit from a serial state to a parallel state; and a pseudo-random bit sequence (PRBS) check unit for checking a bit string with a pseudo-random number with respect to the PAM-4 data and the error streams converted from the serial-to-parallel converter unit.

Description

심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기{Inter-symbol interference minimized Pulse Amplitude Modulation 4 receiver}A PAM-4 receiver with minimized inter-symbol interference {Inter-symbol interference minimized Pulse Amplitude Modulation 4 receiver}

본 발명은 펄스진폭변조(Pulse-Amplitude Modulation, PAM) 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임피던스 부정합 문제를 해결하고, 대역폭을 충분히 확보하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a pulse amplitude modulation (PAM) technique, and more particularly, to a PAM-4 receiver in which impedance mismatching problems are solved and inter-symbol interference is minimized to ensure sufficient bandwidth.

데이터 센터 및 정보통신 기업의 대역폭 수요가 증가함에 따라 채널당 56Gb/s까지 동작 가능한 광 인터페이스 표준규격에 대한 논의가 활발하다. 이러한 고속의 광 인터페이스를 구현하기 위해 종래의 NRZ(Non-Return-to-Zero) 방식의 단순변조가 아니라 펄스진폭변조와 같은 고효율의 멀티레벨 신호방식(Multi-Level Signaling) 변조기법이 필요하다.As demand for bandwidth of data center and telecommunication companies increases, there is a lot of discussion about optical interface standard specification which can operate up to 56 Gb / s per channel. In order to realize such a high-speed optical interface, a high-efficiency multi-level signaling modulation technique such as pulse amplitude modulation is required instead of conventional non-return-to-zero (NRZ) simple modulation.

즉, 전체적인 전송 시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 내부 칩과 칩 사이(Chip-to-Chip)의 통신 속도를 증가시켜야 한다. 이와 같이 상호접속(interconnection)에서 높은 전송용량을 충족하고, 채널의 효율성을 높이기 위해 멀티레벨의 진폭을 갖는 PAM과 같은 변조 기법이 사용된다.That is, in order to improve the performance of the overall transmission system, the communication speed between the internal chip and the chip (chip-to-chip) must be increased. In this way, a modulation scheme such as PAM with multi-level amplitude is used to meet the high transmission capacity in the interconnection and to increase the channel efficiency.

하지만 종래의 PAM 수신기에서 PCB(Printed Circuit Board) 기판과 연결부분에서 발생하는 임피던스 부정합에 의해 심각한 반사특성을 보였다. 이러한 반사는 높은 선형성을 요구하는 PAM 신호에서 치명적이고, 수신단의 연속시간 선형 이퀄라이저(Continuous-Time Linear Equalizer, CTLE) 또는 송신단의 피드포워드 이퀄라이저(Feed-Forward Equalizer, FFE)에 의해 효과적으로 해결하기 어려운 문제점이 있다.However, the conventional PAM receiver showed severe reflection characteristics due to the impedance mismatch occurring at the connection portion with the printed circuit board (PCB). These reflections are fatal in PAM signals requiring high linearity and are difficult to effectively solve due to the continuous-time linear equalizer (CTLE) of the receiving end or the feed-forward equalizer (FFE) of the transmitting end. .

한국등록특허공보 제10-1455095호(2014.10.21.)Korean Registered Patent No. 10-1455095 (Oct. 21, 2014)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 임피던스 부정합에 민감한 특성을 보였던 문제를 해결하고, 대역폭을 충분히 확보하여 신호대잡음비(signal to noise ratio, SNR) 불이익(penalty)을 극복할 수 있도록 부호 간 간섭(intersymbol interference, ISI)을 감소시키는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problem of being susceptible to impedance mismatching and to provide a sufficient bandwidth to prevent intersymbol interference (SNR) penalties to overcome the SNR penalty. , ISI) that minimizes inter-symbol interference.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기는 PAM-4(Pulse Amplitude Modulation 4) 신호의 고주파수 피킹(peaking) 및 부호 간 간섭(intersymbol interference)을 필터링하는 연속시간 선형 이퀄라이저(Continuous-Time Linear Equalizer, CTLE)부, 상기 연속시간 선형 이퀄라이저부로부터 필터링된 PAM-4 신호의 출력이 일정하게 유지되도록 조절하는 자동이득조절장치(Auto Gain Controller, AGC)부, 상기 자동이득조절장치부로부터 조절된 PAM-4 신호에 포함된 PAM-4 데이터의 판정치와 가중치를 합산한 후, 궤환 등화하여 신호 왜곡에 의해 발생되는 심볼 간의 오류가 감소되도록 보상하는 복수의 판정궤환등화기(Decision Feedback Equalizer, DFE)탭을 포함하는 판정궤환등화기부, 상기 판정궤환등화기부로부터 수신된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 직렬상태에서 병렬상태로 변환하는 직병렬변환기부 및 상기 직병렬변환기부로부터 변환된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 의사난수로 비트열을 검사하는 의사난수 비트열(Pseudo-Random Bit Sequence, PRBS) 검사부를 포함한다.In order to achieve the above object, a PAM-4 receiver in which inter-symbol interference is minimized according to an embodiment of the present invention performs high frequency peaking and intersymbol interference of a PAM-4 (Pulse Amplitude Modulation 4) An automatic gain controller (AGC) that adjusts the output of the PAM-4 signal filtered from the continuous time linear equalizer unit to be constant, a constant time linear equalizer 4 compensates the error between the symbols generated by the signal distortion by summing up the estimated values and weights of the PAM-4 data included in the PAM-4 signal adjusted by the automatic gain control unit, A decision feedback equalizer including a decision feedback equalizer (DFE) tap of the decision feedback equalizer, a PAM-4 data and error stream received from the decision feedback equalizer, And a Pseudo-Random Bit Sequence (PRBS) checking unit for checking the PAM-4 data and the error stream, which have been converted from the serial-to-parallel converter unit, into a pseudo-random number bit string. .

또한 상기 판정궤환등화기부는, 10개의 DFE탭을 포함하고, 상기 10개의 DFE탭이 포함된 짝수 및 홀수에 대한 PAM-4 데이터 경로를 지원하는 두 개의 전류전환회로(Current Mode Logic, CML)가 캐스케이드(cascade)로 연결된 전류합산회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.The decision feedback equalizer also includes two current switching circuits (CMLs), including ten DFE taps and supporting the PAM-4 data path for even and odd numbers, including the ten DFE taps And a current summation circuit connected in cascade.

또한 상기 전류합산회로는, 상기 두 개의 전류전환회로 중 하나에 해당되고, 상기 10개의 DFE탭 중 제3 DFE탭 내지 제10 DFE탭을 포함하는 제1 합산회로 및 상기 두 개의 전류전환회로 중 나머지 하나에 해당되고, 상기 10개의 DFE탭 중 제1 DFE탭 및 제2 DFE탭을 포함하는 제2 합산회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.The current summing circuit may further include a first summing circuit corresponding to one of the two current switching circuits and including a third DFE tap to a tenth DFE tap among the ten DFE taps, And a second summing circuit corresponding to one of the 10 DFE taps and including a first DFE tap and a second DFE tap.

또한 상기 제2 합산회로는, 제1 DFE탭이 직접 피드백(direct feedback)되는 구조로 설계되어 짝수 및 홀수에 각각 해당되는 3개의 데이터 슬라이서(data slicer) 및 4개의 오류 슬라이서(error slicer)를 구동시키는 것을 특징으로 한다.The second summing circuit is designed to have a structure in which the first DFE tap is directly feedbacked to drive three data slicers and four error slicers corresponding to even and odd numbers, .

또한 상기 전류합산회로는, 짝수 및 홀수에 각각 해당되는 데이터 슬라이서로부터 생성된 3bit PAM-4 데이터 및 오류 슬라이서로부터 생성된 4bit 오류 스트림을 3bit 2진수 코드로 변환하는 디코더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The current summation circuit may further include a decoder for converting the 3-bit PAM-4 data generated from the data slicer corresponding to the even and odd numbers and the 4-bit error stream generated from the error slicer into the 3-bit binary code .

또한 상기 디코더는, 역직렬화(deserialization) 이전의 스트림값을 이용하여 상기 4bit 오류 스트림 중 하나의 유효 스트림을 선택하는 것을 특징으로 한다.Also, the decoder selects one of the 4-bit error streams using a stream value before deserialization.

또한 상기 전류합산회로는, 제1 DFE탭, 제2 DFE탭, 제3 DFE탭 및 제4 DFE탭에 대한 PAM-4 데이터를 서모미터(thermometer) 인코딩으로 변환하고, 제5 DFE탭, 제6 DFE탭, 제7 DFE탭, 제8 DFE탭, 제9 DFE탭 및 제10 DFE탭에 대한 PAM-4 데이터를 2진 가중치로 변환하는 것을 특징으로 한다.The current summation circuit also converts the PAM-4 data for the first DFE tap, the second DFE tap, the third DFE tap, and the fourth DFE tap into a thermometer encoding and the fifth DFE tap, 4 data for the DFE tap, the seventh DFE tap, the eighth DFE tap, the ninth DFE tap, and the tenth DFE tap are converted into binary weights.

본 발명의 다른 실시예에 따른 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기는 PAM-4 신호의 고주파수 피킹 및 부호 간 간섭을 필터링하는 연속시간 선형 이퀄라이저부, 상기 연속시간 선형 이퀄라이저부로부터 필터링된 PAM-4 신호의 출력이 일정하게 유지되도록 조절하는 자동이득조절장치부, 상기 자동이득조절장치부로부터 조절된 PAM-4 신호에 포함된 PAM-4 데이터의 판정치와 가중치를 합산한 후, 궤환 등화하여 신호 왜곡에 의해 발생되는 심볼 간의 오류가 감소되도록 보상하는 복수의 탭을 포함하는 판정궤환등화기부;The PAM-4 receiver with minimized inter-symbol interference according to another embodiment of the present invention includes a continuous time linear equalizer unit for filtering high frequency peaking and intersymbol interference of a PAM-4 signal, a PAM-4 filtered from the continuous time linear equalizer unit, 4 signal from the PAM-4 signal adjusted by the PAM-4 signal from the PAM-4 signal adjusted by the automatic gain control unit, and then feedback-equalizes the PAM- A decision feedback equalizer including a plurality of taps that compensate for errors between symbols caused by signal distortion to be reduced;

상기 판정궤환등화기부로부터 보상된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 직렬상태에서 병렬상태로 변환하는 직병렬변환기부 및 상기 직병렬변환기부로부터 변환된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 의사난수로 비트열을 검사하는 의사난수 비트열 검사부;를 포함하되, 상기 판정궤환등화기부로 전송하기 위한 클록신호의 주파수 위상을 고정하는 LC 위상고정루프(Phase-Locked Loop, PLL)부 및 상기 LC 위상고정루프부로부터 전송된 클록신호의 주파수 위상을 보간하여 상기 판정궤환등화기부로 전송하는 위상 인터폴레이션(Phase Interpolator)부를 더 포함한다.A PAM-4 data and an error stream from the decision feedback equalizer to convert the PAM-4 data and the error stream from a serial state to a parallel state, and a PAM-4 data and error stream converted from the deserialization equalizer, A phase locked loop (PLL) unit for fixing a frequency phase of a clock signal to be transmitted to the decision feedback equalizer unit and a phase locked loop And a phase interpolator for interpolating a frequency phase of the clock signal transmitted from the phase comparator and transmitting the interpolated frequency phase to the decision feedback equalizer.

본 발명의 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기는 복수의 판정궤환등화기(Decision Feedback Equalizer, DFE)탭이 포함되도록 설계함으로써, 임피던스 부정합에 민감한 특성을 보였던 문제를 해결하고, 대역폭을 충분히 확보하여 부호 간 간섭을 감소시킬 수 있다.The PAM-4 receiver in which the inter-symbol interference of the present invention is minimized is designed to include a plurality of decision feedback equalizers (DFE) taps, thereby solving the problem of being sensitive to impedance mismatch, Thereby reducing inter-symbol interference.

이를 통해, 종래의 수신기에 비해 속도, 품질, 전력 소모 및 면적 등에 대한 성능을 향상시킬 수 있다.This can improve performance in terms of speed, quality, power consumption and area compared to conventional receivers.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PAM-4 수신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 DFE부를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 DFE탭에 적용된 감지 증폭기 회로를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a view for explaining a PAM-4 receiver according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a DFE unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a sense amplifier circuit applied to the DFE tap of FIG.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals as used in the appended drawings denote like elements, unless indicated otherwise. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather obvious or understandable to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PAM-4 수신기를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a PAM-4 receiver according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, PAM-4 수신기(100)는 임피던스 부정합에 민감한 특성을 보였던 문제를 해결하고, 대역폭을 충분히 확보하여 SNR 불이익을 극복할 수 있도록 부호 간 간섭을 감소시킨다. 여기서, PAM-4 수신기(100)는 아날로그 기반의 수신기이고, 온칩(on-chip) 형태이다. PAM-4 수신기(100)는 연속시간 선형 이퀄라이저(Continuous-Time Linear Equalizer, CTLE)부(이하, ‘CTLE부’라 함)(10), 자동이득조절장치(Auto Gain Controller, AGC)부(이하, ‘AGC부’라 함)(20), 판정궤환등화기(Decision Feedback Equalizer, DFE)부(이하, ‘DFE부’라 함)(30), 직병렬변환기부(deserializer)(40) 및 의사난수 비트열(Pseudo-Random Bit Sequence, PRBS) 검사부(이하, ‘PRBS 검사부’라 함)를 포함하고, LC 위상고정루프(Phase-Locked Loop, PLL)부(이하, ‘PLL부’라 함)(60) 및 위상 인터폴레이션(Phase Interpolator)부(70)를 더 포함한다.Referring to FIG. 1, the PAM-4 receiver 100 solves the problem of being sensitive to impedance mismatch, and reduces intersymbol interference so that sufficient bandwidth can be secured to overcome the SNR penalty. Here, the PAM-4 receiver 100 is an analog-based receiver and is on-chip. The PAM-4 receiver 100 includes a Continuous-Time Linear Equalizer (CTLE) unit 10, an Auto Gain Controller (AGC) unit A DFE unit 30, a deserializer 40 and a DFE unit 30. The DFE unit 30 includes a DFE unit 30, an AGC unit 20, a Decision Feedback Equalizer (DFE) unit 30, (PLL) unit (hereinafter, referred to as " PLL unit ") including a pseudo-random bit sequence (PRBS) (60) and a phase interpolator (70).

CTLE부(10)는 PAM-4 수신기(100)의 수신단으로부터 수신된 PAM-4 신호에 대한 고주파수 피킹(peaking) 및 부호 간 간섭을 필터링을 한다. 즉, CTLE부(10)는 PAM-4 신호에 포함된 고주파수 피킹 및 부호 간 간섭을 제거한다. CTLE부(10)는 복수개 CTLE 소자를 포함하여 복수의 단계를 거치면서 고주파수 피킹 및 부호 간 간섭을 필터링할 수 있다. 이를 통해, CTLE부(10)는 DFE부(30)에서 포함되어야 하는 DFE탭의 개수를 감소시킬 수 있다.The CTLE unit 10 filters high-frequency peaking and intersymbol interference for the PAM-4 signal received from the receiving end of the PAM-4 receiver 100. [ That is, the CTLE unit 10 eliminates the high-frequency peaking and intersymbol interference included in the PAM-4 signal. The CTLE unit 10 may include a plurality of CTLE elements to filter high-frequency peaking and intersymbol interference while passing through a plurality of stages. Thus, the CTLE unit 10 can reduce the number of DFE taps to be included in the DFE unit 30. [

여기서, 수신단 및 CTLE부(10) 사이에 임피던스 정합을 위한 종단 저항을 포함하는 ODT(On-die Termination) 및 충전된 전하가 접지될 때 방전시키는 정전기 방전(electrostatic discharge, ESD)을 더 포함한다.Here, an on-die termination (ODT) including a termination resistance for impedance matching is provided between the receiving end and the CTLE unit 10, and an electrostatic discharge (ESD) discharging when the charged electric charges are grounded.

AGC부(20)는 CTLE부(10)로부터 필터링된 PAM-4 신호의 출력이 일정하게 유지되도록 조절한다. AGC부(20)는 PAM-4 신호의 세기를 감지하여 자동으로 이득을 조절한다. 이를 통해, AGC부(20)는 PAM-4 신호의 착신율을 높일 수 있다.The AGC unit 20 adjusts the output of the filtered PAM-4 signal from the CTLE unit 10 to be constant. The AGC unit 20 detects the intensity of the PAM-4 signal and automatically adjusts the gain. Accordingly, the AGC unit 20 can increase the reception rate of the PAM-4 signal.

DFE부(30)는 AGC부(20)로부터 조절된 PAM-4 신호에 포함된 PAM-4 데이터의 판정치와 가중치를 합산한 후, 궤환 등화하여 신호 왜곡에 의해 발생되는 심볼 간의 오류가 감쇠되도록 보상하는 복수의 DFE탭을 포함한다. 이 때, DFE부(30)는 1/2속도(half-rate)의 클록신호를 입력받아 구동된다. DFE부(30)는 데이터 슬라이싱(slicing) 및 오류 슬라이싱을 수행하여 샘플링된 4bit PAM-4 데이터 및 2bit 오류 스트림을 출력한다. DFE부(30)는 4bit PAM-4 데이터 및 2bit 오류 스트림을 14Gb/s 속도로 직병렬변환기부(40)로 전송할 수 있다. 여기서, DFE부(30)는 2개 이상의 DFE탭을 포함하고, 바람직하게는 10개의 DFE탭을 포함할 수 있다.The DFE unit 30 sums the sum and the weight of the PAM-4 data included in the PAM-4 signal adjusted by the AGC unit 20 and then performs feedback equalization so that the error between the symbols generated by the signal distortion is attenuated And a plurality of DFE taps to compensate. At this time, the DFE unit 30 is driven by receiving a half-rate clock signal. The DFE unit 30 performs data slicing and error slicing to output sampled 4-bit PAM-4 data and a 2-bit error stream. The DFE unit 30 can transmit the 4-bit PAM-4 data and the 2-bit error stream to the deserializer 40 at a rate of 14 Gb / s. Here, the DFE unit 30 includes two or more DFE taps, and preferably, may include ten DFE taps.

직병렬변환기부(40)는 DFE부(30)로부터 수신된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 역직렬화(deserialize)한다. 즉, 직병렬변환기부(40)는 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 직렬상태에서 병렬상태로 변환한다. 이를 통해 직병렬변환기부(40)는 PAM-4 데이터를 4bit에서 128bit로 변환하고, 오류 스트림을 2bit에서 64bit로 변환한다. 직병렬변환기부(40)는 128bit PAM-4 데이터 및 64bit 오류 스트림을 437.5Mb/s 속도로 PRBS 검사부(50)로 전송할 수 있다.The deserializer unit 40 deserializes the PAM-4 data and the error stream received from the DFE unit 30. That is, the deserializer unit 40 converts the PAM-4 data and the error stream from the serial state to the parallel state. The serial-to-parallel converter unit 40 converts the PAM-4 data from 4 bits to 128 bits, and converts the error stream from 2 bits to 64 bits. The deserializer unit 40 can transmit the 128-bit PAM-4 data and the 64-bit error stream to the PRBS checking unit 50 at a rate of 437.5 Mb / s.

PRBS검사부(50)는 직병렬변환기부(40)로부터 변환된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 의사난수(pseudo-random number)로 비트열을 검사한다. PRBS검사부(50)는 비트열을 검사함으로써, PAM-4 데이터 및 오류 스트림에 대한 신뢰성을 확보한다. PRBS검사부(50)는 데이터 저장 버퍼를 포함한다. 이를 통해, PRBS검사부(50)는 비트열을 검사한 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 데이터 저장 버퍼에 저장한다. The PRBS inspecting unit 50 inspects the bit stream of the converted PAM-4 data and the error stream from the deserializer 40 using a pseudo-random number. The PRBS checking unit 50 inspects the bit stream to secure the reliability of the PAM-4 data and the error stream. The PRBS checking unit 50 includes a data storing buffer. Accordingly, the PRBS inspecting unit 50 stores the PAM-4 data and the error stream, which have been checked for the bit stream, in the data storage buffer.

LC-PLL부(60)는 DFE부(30)로 전송하기 위한 클록신호의 주파수 위상을 고정한다. LC-PLL부(60)는 4개 위상의 주파수를 갖는 클록신호를 위상 인터폴레이션(70)로 전송하는 역할을 한다. 이 때, 전송된 클록신호는 14GHz의 주파수를 가질 수 있다.The LC-PLL unit 60 fixes the frequency phase of the clock signal to be transmitted to the DFE unit 30. [ The LC-PLL unit 60 serves to transmit a clock signal having a frequency of four phases to the phase interpolation 70. At this time, the transmitted clock signal may have a frequency of 14 GHz.

위상 인터폴레이션부(70)는 LC-PLL부(60)로부터 전송된 클록신호의 주파수 위상을 보간하여 DFE부(30)로 전송한다. 위상 인터폴레이션부(70)는 보간하는 과정에서 4개 위상 주파수를 갖는 클록신호를 2개 위상 주파수를 갖는 클록신호로 변환한다.The phase interpolation unit 70 interpolates the frequency phase of the clock signal transmitted from the LC-PLL unit 60 and transmits it to the DFE unit 30. [ The phase interpolation unit 70 converts a clock signal having four phase frequencies into a clock signal having two phase frequencies in the course of interpolation.

한편, 오프칩 컨트롤러(off-chip controller)(200)는 외부에서 PAM-4 수신기(100)의 구동에 대한 제어를 한다. 오프칩 컨트롤러(200)는 전송속도 비율(buad-rate) 클록/데이터 복원(clock and data recovery, CDR) 및 PAM 레벨 적응(PAM level adaptation)을 수행한다. 오프칩 컨트롤러(200)는 전송속도 비율 클록/데이터 복원 기법을 통해 적절한 샘플링 포인트에서 데이터가 샘플링이 되도록 위상 인터폴레이션부(70)의 출력 위상을 제어한다. 오프칩 컨트롤러(200)는 PAM 레벨 적응 기법을 통해 슬라이서(slicer) 입력의 전압 레벨을 기초로 오류 슬라이서 및 데이터 임계값(threshold)을 조절한다. 또한 오프칩 컨트롤러(200)는 전송속도 비율 클록/데이터 복원 기법 및 PAM 레벨 적응 기법을 수행하기 위해 주기적으로 저장 데이터 버퍼에서 샘플링된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 불러온다.On the other hand, the off-chip controller 200 externally controls the operation of the PAM-4 receiver 100. Off-chip controller 200 performs buad-rate clock and data recovery (CDR) and PAM level adaptation. The off-chip controller 200 controls the output phase of the phase interpolator 70 so that data is sampled at an appropriate sampling point through a transmission rate ratio clock / data recovery technique. Off-chip controller 200 adjusts the error slicer and data threshold based on the voltage level of the slicer input through the PAM level adaptation technique. The off-chip controller 200 also periodically fetches the sampled PAM-4 data and error stream from the storage data buffer to perform the transmission rate ratio clock / data recovery technique and the PAM level adaptation technique.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 DFE부를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a DFE unit according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, DFE부(30)는 복수의 DFE탭을 포함한다. 여기서, DFE부(30)는 10개의 DFE탭을 포함할 수 있다. DFE부(30)는 제1 DFE탭(h1), 제2 DFE탭(h2), 제3 DFE탭(h3), 제4 DFE탭(h4), 제5 DFE탭(h5), 제6 DFE탭(h6), 제7 DFE탭(h7), 제8 DFE탭(h8), 제9 DFE탭(h9) 및 제10 DFE탭(h10)을 포함할 수 있다. Referring to Figs. 1 and 2, the DFE unit 30 includes a plurality of DFE taps. Here, the DFE unit 30 may include ten DFE tabs. The DFE unit 30 includes a first DFE tap h1, a second DFE tap h2, a third DFE tap h3, a fourth DFE tap h4, a fifth DFE tap h5, a seventh DFE tap h6, a seventh DFE tap h7, an eighth DFE tap h8, a ninth DFE tap h9, and a tenth DFE tap h10.

DFE부(30)는 정확한 DFE 피드백 타이밍(timing)을 충족하기 위해, 제1 DFE탭 내지 제10 DFE탭이 포함된 짝수 및 홀수에 대한 PAM-4 데이터 경로를 지원하는 두 개의 전류전환회로(Current Mode Logic, CML)가 캐스케이드(cascade)로 연결된 전류합산회로를 포함한다. 즉, 전류전환회로는 제1 합산회로(31) 및 제2 합산회로(32)를 포함하고, 제1 합산회로(31)의 출력단이 제2 합산회로(32)의 입력단과 연결되는 구조로 설계된다. The DFE unit 30 includes two current-switching circuits (Current) for supporting the PAM-4 data path for even and odd numbers, including first DFE taps to tenth DFE taps, to meet accurate DFE feedback timing. Mode Logic, CML) connected in cascade. That is, the current switching circuit includes a first summing circuit 31 and a second summing circuit 32, and the output of the first summing circuit 31 is connected to the input of the second summing circuit 32 do.

제1 합산회로(31)는 전류전환회로의 입력단을 포함하고, 10개의 DFE탭 중 제3 DFE탭 내지 제10 DFE탭을 포함한다. 제1 합산회로(31)는 제3 DFE탭 내지 제10 DFE탭에 해당하는 각 탭이 짝수 및 홀수에 대한 PAM-4 데이터가 구분되도록 설계된다. The first summing circuit 31 includes the input terminal of the current switching circuit and includes the third DFE taps to the tenth DFE taps among the ten DFE taps. The first summing circuit 31 is designed such that the taps corresponding to the third DFE tap to the tenth DFE tap divide the PAM-4 data for even and odd numbers.

제2 합산회로(32)는 제1 합산회로(31)의 출력단과 연결되고, 전류전환회로의 출력단을 포함하며, 10개의 DFE탭 중 제1 DFE탭 및 제2 DFE탭을 포함한다. 제2 합산회로(32)는 제1 DFE탭 및 제2 DFE탭에 해당하는 각 탭이 짝수 및 홀수에 대한 PAM-4 데이터가 구분되도록 설계된다.The second summation circuit 32 is connected to the output of the first summation circuit 31 and includes the output stage of the current switching circuit and includes a first DFE tap and a second DFE tap of the ten DFE taps. The second summation circuit 32 is designed such that the PAM-4 data for even and odd numbers of each tap corresponding to the first DFE tap and the second DFE tap are distinguished.

여기서, 제2 합산회로(32)는 합산노드의 부하를 줄이고, 전력 소모를 최소화하며, 설계의 복잡성을 줄이기 위해, 종래에 널리 사용된 추론 방식이 아닌 제1 DEF탭이 직접 피드백(direct feedback)되는 구조로 설계된다. 이를 통해, 제2 합산회로(32)는 짝수 및 홀수에 각각 해당되는 3개의 데이터 슬라이서(data slicer)(DL, DZ, DH)(33) 및 4개의 오류 슬라이서(error slicer)(ELN, EHN, ELP, EHP)(34)를 구동시킨다.Here, the second summing circuit 32 is a direct feedback circuit in which the first DEF tap, which is not a conventionally widely used inference method, is used to reduce the load on the summing node, minimize the power consumption, . Thus, the second summing circuit 32 includes three data slicers (DL, DZ, DH) 33 and four error slicers (ELN, EHN, ELP, and EHP) 34, respectively.

전류합산회로는 제1 DFE탭, 제2 DFE탭, 제3 DFE탭 및 제4 DFE탭에 대한 PAM-4 데이터를 서모미터(thermometer) 인코딩으로 변환하여 고속 DFE 피드백 신호들의 부하를 감소시킨다. 전류합산회로는 제5 DFE탭, 제6 DFE탭, 제7 DFE탭, 제8 DFE탭, 제9 DFE탭 및 제10 DFE탭에 대한 PAM-4 데이터를 2진 가중치로 변환한다.The current summation circuit converts the PAM-4 data for the first DFE tap, the second DFE tap, the third DFE tap and the fourth DFE tap into a thermometer encoding to reduce the load on the fast DFE feedback signals. The current summation circuit converts the PAM-4 data for the fifth DFE tap, the sixth DFE tap, the seventh DFE tap, the eighth DFE tap, the ninth DFE tap, and the tenth DFE tap into binary weights.

전합합산회로는 짝수 및 홀수에 각각 해당되는 데이터 슬라이서(33)로부터 생성된 3bit PAM-4 데이터 및 오류 슬라이서(34)로부터 생성된 4bit 오류 스트림을 3bit 2진수 코드로 변환하는 디코더(35)를 더 포함한다. 여기서, 3bit 2진수 코드는 2bit PAM-4 데이터 및 1bit 오류 스트림이다. 이 때, 디코더(35)는 역직렬화(deserialization) 이전의 스트림값을 이용하여 4bit 오류 스트림 중 하나의 유효 스트림을 선택한다. 디코더(35)는 변환된 3bit 2진수 코드를 직병렬변환기부(40)로 전송한다. The joint summing circuit further includes a decoder 35 for converting the 3-bit PAM-4 data generated from the data slicer 33 corresponding to even and odd numbers and the 4-bit error stream generated from the error slicer 34 into a 3-bit binary code . Here, the 3-bit binary code is 2-bit PAM-4 data and 1-bit error stream. At this time, the decoder 35 selects one of the 4-bit error streams using the stream value before deserialization. The decoder 35 transmits the converted 3-bit binary code to the deserializer 40. [

도 3은 도 2의 DFE탭에 적용된 감지 증폭기 회로를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a sense amplifier circuit applied to the DFE tap of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 일반적으로, 제2 합산회로(32)의 출력노드에 직접 제1 DFE탭의 피드백 타이밍을 맞추는 것은 회로 구현에 있어서 심각한 문제를 일으킨다. 따라서, DFE부(30)의 DFE탭에 적용된 감지 증폭기는 제1 DFE탭 경로에 최적화된 속도가 맞춰지도록 설계된다. 즉, 데이터 슬라이서(33)는 직접적으로 마스터 latch 출력인 QP 및 QN을 지연하고, 사전 충전(pre-charged)된 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 인버터 증폭기를 통해 제2 합산회로(32)의 제1 DFE탭에 전달한다.2 and 3, adjusting the feedback timing of the first DFE tap directly to the output node of the second summing circuit 32 generally causes a serious problem in circuit implementation. Therefore, the sense amplifier applied to the DFE tap of the DFE section 30 is designed to be optimized in speed in the first DFE tap path. That is, the data slicer 33 directly delays the master latch outputs QP and QN and outputs the master latch outputs QP and QN through the pre-charged complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) 1 Transmit to the DFE tab.

여기서, 클록신호가 하강 엣지(edge)인 경우, 제1 DFE탭의 출력 양극성은 공통모드(common mode)탭 전류를 제2 합산회로(32)에 인가하기 위해 전원 전압으로 사전 충전된다. 클록신호가 상승 엣지인 경우, 제1 DFE탭의 의사(pseudo) 차동출력은 출력되기 시작하다가 마지막에 제1 DFE탭 전류를 제2 합산회로(32) 출력으로 흐르도록 하는 컴플리멘터리 레일투레일(complimentary rail-to-to) 신호로 고정된다.Here, when the clock signal is a falling edge, the output bipolarity of the first DFE tap is precharged to the supply voltage to apply a common mode tap current to the second summing circuit 32. When the clock signal is at the rising edge, the pseudo-differential output of the first DFE tap begins to be output, and finally the complementary rail to the first DFE tap current flows to the output of the second summation circuit 32 (Complimentary rail-to-toe) signal.

한편, 감지 증폭기의 재생성 단계에서 제2 합산회로(32)의 제1 DFE탭의 전류전환회로 마지막 노드(tail node)가 디핑(dipping)되는 것을 방지하기 위해 사전 충전이 해지는 타이밍은 두 개의 인버터에 의한 샘플링 엣지보다 지연된다. 이를 통해, 제2 합산회로(32)는 안정화를 이룰 수 있다.On the other hand, in order to prevent the tail node of the current switching circuit of the first DFE tap of the second summation circuit 32 from being dipped during the regeneration step of the sense amplifier, Lt; / RTI > Thereby, the second summing circuit 32 can achieve stabilization.

제2 DFE탭의 출력은 샘플링된 데이터를 정하는 키퍼(keeper) 래치(latch)에서 불러온다. 이 때, 4개의 오류 슬라이서(34)는 타이밍을 충족할 필요가 없으므로, 전력 소모를 줄이기 위해 더 작은 소자로 기존에 사용되던 마스터-슬레이브 스트롱암(StrongArm) 감지 증폭기로 설계된다. The output of the second DFE tap is fetched from a keeper latch that sets the sampled data. At this time, the four error slicers 34 do not have to meet timing, so they are designed with a master-slave StrongArm sense amplifier that was previously used as a smaller device to reduce power consumption.

따라서, 데이터 슬라이서(33) 및 오류 슬라이서(34)의 샘플링 애퍼처(aperture) 타이밍은 최적의 클록/데이터 복원 락(lock) 위치를 벗어난 샘플링 클록신호의 위상에서 시스테메틱 오프셋(systematic offset)을 방지하기 위해 특성화되는 것과 일치된다.Thus, the sampling aperture timing of the data slicer 33 and the error slicer 34 is determined by the systematic offset in the phase of the sampling clock signal out of the optimal clock / data recovery lock position In order to prevent the occurrence of the disease.

전술된 바와 같이, 종래의 DFE 기능이 있는 수신기는 NRZ 변조를 이용하거나 ADC(analog-digital converter) 기반의 DFE를 포함하는 PAM-4를 사용함으로써, 면적과 전력소모 측면에서 불리하고, 임피던스 부정합에 민감한 특성을 보였다. 하지만 본 발명의 PAM-4 수신기(100)는 종래의 수신기와 비교하여 데이터 속도, 품질, 전력 소모 및 면적 등에서 성능을 향상시켰다. As described above, the receiver with the conventional DFE function is disadvantageous in terms of area and power consumption by using the NRZ modulation or using the PAM-4 including the analog-digital converter (ADC) based DFE, Sensitive properties. However, the PAM-4 receiver 100 of the present invention improves performance in terms of data rate, quality, power consumption and area as compared with the conventional receiver.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.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 in the embodiment in which said invention is directed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and detail may be made therein without departing from the scope of the appended claims.

10: CTLE부
20: AGC부
30: DFE부
31: 제1 합산회로
32: 제2 합산회로
33: 데이터 슬라이서
34: 오류 슬라이서
35: 디코더
40: 직병렬변환기부
50: PRBS 검사부
60: LC-PLL부
70: 위상 인터폴레이션부
100: PAM-4 수신기
200: 오프칩 컨트롤러
10: CTLE section
20: AGC section
30: DFE section
31: First summing circuit
32: second summation circuit
33: data slicer
34: Error Slicer
35: decoder
40: deserializer
50: PRBS inspection section
60: LC-PLL section
70: Phase interpolation section
100: PAM-4 receiver
200: Off-chip controller

Claims (8)

PAM-4(Pulse Amplitude Modulation 4) 신호의 고주파수 피킹(peaking) 및 부호 간 간섭(intersymbol interference)을 필터링하는 연속시간 선형 이퀄라이저(Continuous-Time Linear Equalizer, CTLE)부;
상기 연속시간 선형 이퀄라이저부로부터 필터링된 PAM-4 신호의 출력이 일정하게 유지되도록 조절하는 자동이득조절장치(Auto Gain Controller, AGC)부;
상기 자동이득조절장치부로부터 조절된 PAM-4 신호에 포함된 PAM-4 데이터의 판정치와 가중치를 합산한 후, 궤환 등화하여 신호 왜곡에 의해 발생되는 심볼 간의 오류가 감소되도록 보상하는 복수의 판정궤환등화기(Decision Feedback Equalizer, DFE)탭을 포함하는 판정궤환등화기부;
상기 판정궤환등화기부로부터 수신된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 직렬상태에서 병렬상태로 변환하는 직병렬변환기부; 및
상기 직병렬변환기부로부터 변환된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 의사난수로 비트열을 검사하는 의사난수 비트열(Pseudo-Random Bit Sequence, PRBS) 검사부;
를 포함하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기.
A Continuous-Time Linear Equalizer (CTLE) unit for filtering high-frequency peaking and intersymbol interference of a PAM-4 (Pulse Amplitude Modulation 4) signal;
An automatic gain controller (AGC) unit for adjusting the output of the PAM-4 signal filtered from the continuous time linear equalizer unit to be constant;
A plurality of judges for summing up the judgment values and weights of the PAM-4 data included in the PAM-4 signal adjusted by the automatic gain control unit and performing feedback equalization so as to reduce the error between the symbols caused by the signal distortion; A decision feedback equalizer including a Decision Feedback Equalizer (DFE) tap;
A serial-to-parallel converter unit for converting the PAM-4 data and the error stream received from the decision feedback equalizer unit from a serial state to a parallel state; And
A Pseudo-Random Bit Sequence (PRBS) checking unit for checking the PAM-4 data and the error stream converted from the deserializer;
PAM-4 receiver with minimized intersymbol interference.
제 1항에 있어서,
상기 판정궤환등화기부는,
10개의 DFE탭을 포함하고, 상기 10개의 DFE탭이 포함된 짝수 및 홀수에 대한 PAM-4 데이터 경로를 지원하는 두 개의 전류전환회로(Current Mode Logic, CML)가 캐스케이드(cascade)로 연결된 전류합산회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기.
The method according to claim 1,
Wherein the decision feedback equalizer comprises:
Two current-switching circuits (CMLs) that include 10 DFE taps and support the PAM-4 data path for even and odd numbers, including the 10 DFE taps, are cascade- Wherein the inter-symbol interference is minimized.
제 2항에 있어서,
상기 전류합산회로는,
상기 두 개의 전류전환회로 중 하나에 해당되고, 상기 10개의 DFE탭 중 제3 DFE탭 내지 제10 DFE탭을 포함하는 제1 합산회로; 및
상기 두 개의 전류전환회로 중 나머지 하나에 해당되고, 상기 10개의 DFE탭 중 제1 DFE탭 및 제2 DFE탭을 포함하는 제2 합산회로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기.
3. The method of claim 2,
Wherein the current summation circuit comprises:
A first summing circuit corresponding to one of the two current switching circuits and including a third DFE tap to a tenth DFE tap among the ten DFE taps; And
A second summing circuit corresponding to the remaining one of the two current switching circuits, the first summing circuit including a first DFE tap and a second DFE tap of the ten DFE taps;
Wherein the PAM-4 receiver minimizes inter-symbol interference.
제 3항에 있어서,
상기 제2 합산회로는,
제1 DFE탭이 직접 피드백(direct feedback)되는 구조로 설계되어 짝수 및 홀수에 각각 해당되는 3개의 데이터 슬라이서(data slicer) 및 4개의 오류 슬라이서(error slicer)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기.
The method of claim 3,
Wherein the second summing circuit comprises:
The first DFE tap is designed to be a direct feedback structure to drive three data slicers and four error slicers corresponding to even and odd numbers, This minimized PAM-4 receiver.
제 4항에 있어서,
상기 전류합산회로는,
짝수 및 홀수에 각각 해당되는 데이터 슬라이서로부터 생성된 3bit PAM-4 데이터 및 오류 슬라이서로부터 생성된 4bit 오류 스트림을 3bit 2진수 코드로 변환하는 디코더;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기.
5. The method of claim 4,
Wherein the current summation circuit comprises:
A decoder for converting the 3-bit PAM-4 data generated from the data slicer corresponding to the even and odd numbers and the 4-bit error stream generated from the error slicer into the 3-bit binary code;
Wherein the PAM-4 receiver minimizes inter-symbol interference.
제 5항에 있어서,
상기 디코더는,
역직렬화(deserialization) 이전의 스트림값을 이용하여 상기 4bit 오류 스트림 중 하나의 유효 스트림을 선택하는 것을 특징으로 하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기.
6. The method of claim 5,
The decoder includes:
Wherein one of the 4-bit error streams is selected using a stream value prior to deserialization.
제 3항에 있어서,
상기 전류합산회로는,
제1 DFE탭, 제2 DFE탭, 제3 DFE탭 및 제4 DFE탭에 대한 PAM-4 데이터를 서모미터(thermometer) 인코딩으로 변환하고, 제5 DFE탭, 제6 DFE탭, 제7 DFE탭, 제8 DFE탭, 제9 DFE탭 및 제10 DFE탭에 대한 PAM-4 데이터를 2진 가중치로 변환하는 것을 특징으로 하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기.
The method of claim 3,
Wherein the current summation circuit comprises:
Converts the PAM-4 data for the first DFE tap, the second DFE tap, the third DFE tap and the fourth DFE tap into a thermometer encoding and the fifth DFE tap, the sixth DFE tap, the seventh DFE tap, , The eighth DFE tap, the ninth DFE tap, and the tenth DFE tap are converted into binary weights, wherein the inter-symbol interference is minimized.
PAM-4 신호의 고주파수 피킹 및 부호 간 간섭을 필터링하는 연속시간 선형 이퀄라이저부;
상기 연속시간 선형 이퀄라이저부로부터 필터링된 PAM-4 신호의 출력이 일정하게 유지되도록 조절하는 자동이득조절장치부;
상기 자동이득조절장치부로부터 조절된 PAM-4 신호에 포함된 PAM-4 데이터의 판정치와 가중치를 합산한 후, 궤환 등화하여 신호 왜곡에 의해 발생되는 심볼 간의 오류가 감소되도록 보상하는 복수의 탭을 포함하는 판정궤환등화기부;
상기 판정궤환등화기부로부터 보상된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 직렬상태에서 병렬상태로 변환하는 직병렬변환기부; 및
상기 직병렬변환기부로부터 변환된 PAM-4 데이터 및 오류 스트림을 의사난수로 비트열을 검사하는 의사난수 비트열 검사부;를 포함하되,
상기 판정궤환등화기부로 전송하기 위한 클록신호의 주파수 위상을 고정하는 LC 위상고정루프(Phase-Locked Loop, PLL)부; 및
상기 LC 위상고정루프부로부터 전송된 클록신호의 주파수 위상을 보간하여 상기 판정궤환등화기부로 전송하는 위상 인터폴레이션(Phase Interpolator)부;
를 더 포함하는 심볼간 간섭이 최소화된 PAM-4 수신기.
A continuous time linear equalizer for filtering high frequency peaks and intersymbol interference of a PAM-4 signal;
An automatic gain control unit for adjusting the output of the PAM-4 signal filtered from the continuous time linear equalizer unit to be constant;
A plurality of tapes for compensating for errors between symbols caused by signal distortion by summing up the estimated values and weights of the PAM-4 data included in the PAM-4 signal adjusted by the automatic gain control unit, A decision feedback equalizer comprising:
A deserializer unit for converting the compensated PAM-4 data and error stream from the decision feedback equalizer unit from a serial state to a parallel state; And
And a pseudo-random number bit string check unit for checking a bit string by pseudo-random number in the PAM-4 data and the error stream converted from the serializer unit,
An LC phase-locked loop (PLL) unit for fixing a frequency phase of a clock signal to be transmitted to the decision feedback equalizer; And
A phase interpolator for interpolating the frequency phase of the clock signal transmitted from the LC phase locked loop and transmitting the interpolated frequency phase to the decision feedback equalizer;
Wherein the inter-symbol interference is minimized.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110300076A (en) * 2019-07-24 2019-10-01 南方科技大学 The feed forward equalizer of PAM-4 modulation format
WO2021061457A1 (en) * 2019-09-23 2021-04-01 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Equalizer adaptation based on eye monitor measurements
KR102294184B1 (en) 2020-09-02 2021-08-25 서울시립대학교 산학협력단 Pam4 receiver including adaptive continuous-time linear equalizer
KR102343846B1 (en) 2020-10-15 2021-12-24 서울시립대학교 산학협력단 Method of adaptively training pam4 receiver using training data patterns
US11277286B1 (en) 2020-09-02 2022-03-15 University Of Seoul Industry Cooperation Foundation PAM4 receiver including adaptive continuous-time linear equalizer and method of adaptively training the same using training data patterns
KR20220076957A (en) * 2020-12-01 2022-06-08 고려대학교 산학협력단 Single-ended receiver using sample and hold circuit and operation method thereof
US11438064B2 (en) 2020-01-10 2022-09-06 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Optimal equalization partitioning

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062470A1 (en) * 1999-04-14 2000-10-19 Saphire Communications, Inc. Universal synchronous network system for internet processor and web operating environment
KR20010101629A (en) * 1999-11-22 2001-11-14 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 Communication method and communication device
KR101455095B1 (en) 2010-08-20 2014-10-27 브로드콤 코포레이션 Cost-effective multi-rate upstream for 10gepon based on high efficiency coding
KR20150059728A (en) * 2013-03-15 2015-06-02 인텔 코포레이션 Optical memory extension architecture

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062470A1 (en) * 1999-04-14 2000-10-19 Saphire Communications, Inc. Universal synchronous network system for internet processor and web operating environment
KR20010101629A (en) * 1999-11-22 2001-11-14 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 Communication method and communication device
KR101455095B1 (en) 2010-08-20 2014-10-27 브로드콤 코포레이션 Cost-effective multi-rate upstream for 10gepon based on high efficiency coding
KR20150059728A (en) * 2013-03-15 2015-06-02 인텔 코포레이션 Optical memory extension architecture

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110300076A (en) * 2019-07-24 2019-10-01 南方科技大学 The feed forward equalizer of PAM-4 modulation format
CN110300076B (en) * 2019-07-24 2022-05-31 南方科技大学 Feed forward equalizer for PAM-4 modulation format
WO2021061457A1 (en) * 2019-09-23 2021-04-01 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Equalizer adaptation based on eye monitor measurements
US11438064B2 (en) 2020-01-10 2022-09-06 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Optimal equalization partitioning
KR102294184B1 (en) 2020-09-02 2021-08-25 서울시립대학교 산학협력단 Pam4 receiver including adaptive continuous-time linear equalizer
US11277286B1 (en) 2020-09-02 2022-03-15 University Of Seoul Industry Cooperation Foundation PAM4 receiver including adaptive continuous-time linear equalizer and method of adaptively training the same using training data patterns
KR102343846B1 (en) 2020-10-15 2021-12-24 서울시립대학교 산학협력단 Method of adaptively training pam4 receiver using training data patterns
KR20220076957A (en) * 2020-12-01 2022-06-08 고려대학교 산학협력단 Single-ended receiver using sample and hold circuit and operation method thereof

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