KR20230080278A - Receiver - Google Patents

Receiver Download PDF

Info

Publication number
KR20230080278A
KR20230080278A KR1020220042072A KR20220042072A KR20230080278A KR 20230080278 A KR20230080278 A KR 20230080278A KR 1020220042072 A KR1020220042072 A KR 1020220042072A KR 20220042072 A KR20220042072 A KR 20220042072A KR 20230080278 A KR20230080278 A KR 20230080278A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
offset
level
differential
node
Prior art date
Application number
KR1020220042072A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김주언
김태형
박승진
현지환
곽명보
최정환
Original Assignee
삼성전자주식회사
난양 테크놀러지컬 유니버시티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, 난양 테크놀러지컬 유니버시티 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US17/898,631 priority Critical patent/US11817861B2/en
Priority to CN202211499985.8A priority patent/CN116192579A/en
Publication of KR20230080278A publication Critical patent/KR20230080278A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0272Arrangements for coupling to multiple lines, e.g. for differential transmission
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0264Arrangements for coupling to transmission lines
    • H04L25/0292Arrangements specific to the receiver end

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

The present invention provides a receiver capable of detecting an offset voltage of a differential signal without using a separate voltage source or a separate current source. The receiver comprises: a differential signal generator receiving a single-ended signal, and generating a differential signal based on the single-ended signal, a reference signal, and a pair of compensation signals; a positive charging circuit charging a first node to a power level in a logic high interval of a clock signal; a negative charging circuit charging a second node to a power level in the logic high interval of the clock signal; a positive discharging circuit discharging the first node in accordance with a signal level of a positive signal included in the differential signal in a logic low interval of the clock signal; a negative discharging circuit discharging the second node in accordance with a signal level of a negative signal which is a complementary signal of the positive signal in the logic low interval of the clock signal; a comparator comparing a signal level of the first node and a signal level of the second node to output an offset detection signal of the differential signal; and an offset compensator inputting a reference signal and a pair of compensation signals adjusted based on an offset detection signal obtained from the comparator into the differential signal generator.

Description

수신기{RECEIVER}receiver {RECEIVER}

본 발명은 싱글 엔드(single-ended) 신호를 수신하여 차동 신호를 출력하는 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a receiver that receives a single-ended signal and outputs a differential signal.

전자 장치는 다양한 기능들을 제공하도록 구성된 다양한 기능 블록들 또는 장치들을 포함한다. 다양한 기능 블록들 또는 장치들은 수신기를 통해 서로 데이터를 주고받을 수 있다.An electronic device includes various functional blocks or devices configured to provide various functions. Various functional blocks or devices may exchange data with each other through a receiver.

어떤 수신기는 전송 선로를 통해 수신된 싱글 엔드(single-ended) 신호에 기초하여 차동 신호를 생성할 수 있다. 수신기는 차동 신호를 생성하기 위해 서로 짝을 이루는 소자들을 포함할 수 있다. 짝을 이루는 소자들 간에 미스매치가 있거나 비대칭한 에이징(aging)이 발생하는 경우, 수신기에서 생성된 차동 신호에 오프셋이 발생할 수 있다. 오프셋이 발생하면, 차동 신호의 아이 다이어그램(eye diagram)에서 RLM(Ratio of Level separation Mismatch) 또는 마진(margin)에 악영향이 발생할 수 있다.Some receivers can generate a differential signal based on a single-ended signal received over a transmission line. A receiver may include elements paired with each other to generate a differential signal. When a mismatch or asymmetric aging occurs between paired devices, an offset may occur in a differential signal generated by a receiver. When offset occurs, it can adversely affect the RLM (Ratio of Level Separation Mismatch) or margin in the eye diagram of the differential signal.

이에 따라, 수신기가 차동 신호의 오프셋을 검출하고, 오프셋을 보상할 수 있을 것이 요구된다.Accordingly, it is required that the receiver be able to detect the offset of the differential signal and compensate for the offset.

본 발명은 차동 신호 생성기에 의해 생성된 차동 신호의 오프셋 전압을 검출하고, 차동 신호 생성기의 오프셋을 보상할 수 있는 수신기를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a receiver capable of detecting an offset voltage of a differential signal generated by a differential signal generator and compensating for an offset of the differential signal generator.

본 발명은 별도의 전압원 또는 전류원을 이용하지 않고 차동 신호의 오프셋전압을 검출할 수 있는 오프셋 전압 검출 회로를 포함하는 수신기를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a receiver including an offset voltage detection circuit capable of detecting an offset voltage of a differential signal without using a separate voltage source or current source.

본 발명의 실시 예에 따른 수신기는, 싱글 엔드(single ended) 신호를 수신하고, 상기 싱글 엔드 신호, 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호에 기초하여 차동 신호를 생성하는 차동 신호 생성기; 클럭 신호의 로직 하이 구간에서, 제1 노드를 전원 레벨로 충전하는 포지티브 충전 회로; 상기 클럭 신호의 로직 하이 구간에서, 제2 노드를 전원 레벨로 충전하는 네거티브 충전 회로; 상기 클럭 신호의 로직 로우 구간에서, 상기 차동 신호에 포함된 포지티브 신호의 신호 레벨에 따라서 상기 제1 노드를 방전하는 포지티브 방전 회로; 상기 클럭 신호의 로직 로우 구간에서, 상기 포지티브 신호의 상보 신호인 네거티브 신호의 신호 레벨에 따라서 상기 제2 노드를 방전하는 네거티브 방전 회로; 상기 제1 노드의 신호 레벨과, 상기 제2 노드의 신호 레벨을 비교함으로써 상기 차동 신호의 오프셋 검출 신호를 출력하는 비교기; 및 상기 비교기로부터 획득한 오프셋 검출 신호에 기초하여 조정된 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호를 상기 차동 신호 생성기로 입력하는 오프셋 보상기를 포함한다.A receiver according to an embodiment of the present invention includes a differential signal generator configured to receive a single-ended signal and generate a differential signal based on the single-ended signal, a reference signal, and a pair of compensation signals; a positive charging circuit for charging the first node to a power level during a logic high period of the clock signal; a negative charging circuit for charging a second node to a power level during a logic high period of the clock signal; a positive discharge circuit for discharging the first node according to a signal level of a positive signal included in the differential signal in a logic low period of the clock signal; a negative discharge circuit for discharging the second node according to a signal level of a negative signal that is a complementary signal of the positive signal in a logic low period of the clock signal; a comparator outputting an offset detection signal of the differential signal by comparing the signal level of the first node and the signal level of the second node; and an offset compensator inputting a reference signal adjusted based on the offset detection signal obtained from the comparator and a pair of compensation signals to the differential signal generator.

본 발명의 실시 예에 따른 수신기는, 싱글 엔드(single ended) 신호를 수신하고, 상기 싱글 엔드 신호, 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호에 기초하여 차동 신호를 생성하는 차동 신호 생성기; 충전 구간에서 전원 전압을 수신하여 제1 및 제2 노드를 충전하고, 상기 충전 구간 이후의 방전 구간에서 상기 차동 신호 중 포지티브 신호의 레벨에 따라 상기 제1 노드를 방전하고, 상기 차동 신호 중 네거티브 신호의 레벨에 따라 상기 제2 노드를 방전하며, 상기 제1 노드의 신호를 포지티브 바운더리 신호로서 출력하고, 상기 제2 노드의 신호를 네거티브 바운더리 신호로서 출력하는 바운더리 디텍터; 상기 포지티브 바운더리 신호의 레벨과 및 네거티브 바운더리 신호의 레벨을 비교하여 상기 방전 구간 내에서 복수의 오프셋 검출 신호들을 생성하는 비교기; 상기 비교기로부터 획득한 복수의 오프셋 검출 신호들을 이용하여 상기 방전 구간을 대표하는 오프셋 극성 신호를 출력하는 보팅(voting)부; 상기 오프셋 극성 신호에 기초하여 카운트 값을 증가 또는 감소시키는 업다운 카운터; 및 상기 카운트 값에 기초하여 조정된 상기 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호를 출력하는 하나 이상의 DAC(Digital-Analog Converter)를 포함한다.A receiver according to an embodiment of the present invention includes a differential signal generator configured to receive a single-ended signal and generate a differential signal based on the single-ended signal, a reference signal, and a pair of compensation signals; First and second nodes are charged by receiving power supply voltage in a charging period, and in a discharging period after the charging period, the first node is discharged according to the level of a positive signal among the differential signals, and a negative signal among the differential signals is charged. a boundary detector that discharges the second node according to the level of , outputs the signal of the first node as a positive boundary signal, and outputs the signal of the second node as a negative boundary signal; a comparator generating a plurality of offset detection signals within the discharge interval by comparing the level of the positive boundary signal and the level of the negative boundary signal; a voting unit outputting an offset polarity signal representing the discharge period using a plurality of offset detection signals obtained from the comparator; an up-down counter that increments or decrements a count value based on the offset polarity signal; and one or more digital-analog converters (DACs) outputting the reference signal adjusted based on the count value and a pair of compensation signals.

본 발명의 실시 예에 따른 수신기는, 싱글 엔드(single ended) 신호를 수신하고, 상기 싱글 엔드 신호, 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호에 기초하여 차동 신호를 생성하는 차동 신호 생성기; 주기적으로 제1 및 제2 노드를 충전하고, 상기 충전된 제1 및 제2 노드를 상기 차동 신호에 기초하여 방전함으로써 상기 차동 신호의 최소 레벨에 대응하는 바운더리 신호들을 출력하는 바운더리 디텍터; 상기 바운더리 신호들의 레벨을 비교함으로써 오프셋 검출 신호를 생성하는 비교기; 상기 비교기로부터 획득한 오프셋 검출 신호들을 이용하여 상기 차동 신호의 오프셋 극성을 결정하고, 오프셋 극성 신호를 출력하는 보팅(voting)부; 상기 바운더리 디텍터의 입력단 및 출력단의 언트위스트(untwisted) 상태에서 출력된 오프셋 극성 신호들에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시킴으로써 제1 카운트 값을 결정하고, 상기 바운더리 디텍터의 입력단 및 출력단의 트위스트(twisted) 상태에서 출력된 오프셋 극성 신호들에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시킴으로써 제2 카운트 값을 결정하며, 상기 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값에 기초하여 바운더리 디텍터의 오프셋의 영향이 상쇄된 최종 카운트 값을 출력하는 업다운 카운터; 및 상기 최종 카운트 값에 기초하여 조정된 상기 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호를 출력하는 하나 이상의 DAC(Digital-Analog Converter)를 포함한다.A receiver according to an embodiment of the present invention includes a differential signal generator configured to receive a single-ended signal and generate a differential signal based on the single-ended signal, a reference signal, and a pair of compensation signals; a boundary detector that periodically charges first and second nodes and discharges the charged first and second nodes based on the differential signal to output boundary signals corresponding to a minimum level of the differential signal; a comparator generating an offset detection signal by comparing levels of the boundary signals; a voting unit determining an offset polarity of the differential signal using the offset detection signals acquired from the comparator and outputting an offset polarity signal; A first count value is determined by increasing or decreasing a count value according to offset polarity signals output in an untwisted state of the input and output terminals of the boundary detector, and the input and output terminals of the boundary detector are twisted. Determine the second count value by increasing or decreasing the count value according to the offset polarity signals output from the state, and based on the first count value and the second count value, the final count value in which the effect of the offset of the boundary detector is canceled an up-down counter that outputs and one or more digital-analog converters (DACs) outputting the reference signal and a pair of compensation signals adjusted based on the final count value.

본 발명의 실시 예에 따른 수신기는, 차동 신호의 바운더리 레벨들을 비교함으로써 차동 신호의 오프셋 전압을 검출하고, 차동 신호를 생성하기 위한 기준 신호를 상기 검출된 오프셋 전압에 기초하여 조정함으로써 차동 신호 생성기의 오프셋을 보상할 수 있다.A receiver according to an embodiment of the present invention detects an offset voltage of a differential signal by comparing boundary levels of the differential signal, and adjusts a reference signal for generating a differential signal based on the detected offset voltage to generate a differential signal generator. Offset can be compensated.

본 발명의 실시 예에 따른 수신기는, 차동 신호의 오프셋 전압의 크기를 감소시킴으로써 차동 신호의 아이 다이어그램에서 RLM 및 마진을 개선할 수 있다.The receiver according to an embodiment of the present invention may improve the RLM and margin in the eye diagram of the differential signal by reducing the magnitude of the offset voltage of the differential signal.

본 발명의 실시 예에 따른 수신기에 포함된 오프셋 전압 검출 회로는, 수신된 차동 신호에 기초하여 차동 신호의 바운더리 신호들을 생성하고, 바운더리 신호들의 비교 결과에 따라 차동 신호의 오프셋 전압을 검출함으로써, 오프셋 전압 검출을 위한 전력 소모를 절감할 수 있다. An offset voltage detection circuit included in a receiver according to an embodiment of the present invention generates boundary signals of a differential signal based on a received differential signal and detects an offset voltage of the differential signal according to a comparison result of the boundary signals. Power consumption for voltage detection can be reduced.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시 예에 따른 차동 신호 생성기의 오프셋 보상 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 바운더리 디텍터의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 바운더리 디텍터의 구조를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 6a 내지 도 6b는 차동 신호에 따른 바운더리 신호들의 신호 레벨을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 차동 신호 생성기의 오프셋 보상 방법을 자세히 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 수신기를 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시 예에 따른 차동 신호 생성기의 오프셋 보상 방법을 자세히 설명하기 위한 도면들이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 실시 예에 따른 차동 신호 생성기의 오프셋 보상 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 오프셋 보상의 효과를 설명하기 위한 도면들이다.
1 is a diagram showing a receiver according to an embodiment of the present invention.
2A to 2D are diagrams schematically illustrating an offset compensation method of a differential signal generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of operating a receiver according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically illustrating the structure of a boundary detector according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing in detail the structure of a boundary detector according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are diagrams for explaining signal levels of boundary signals according to differential signals.
7A to 8C are diagrams for explaining in detail an offset compensation method of a differential signal generator according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a receiver according to an embodiment of the present invention.
10A to 10C are diagrams for explaining in detail an offset compensation method of a differential signal generator according to an embodiment of the present invention.
11A to 11C are diagrams for explaining an offset compensation method of a differential signal generator according to an embodiment of the present invention.
12 to 13 are diagrams for explaining an effect of offset compensation according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기를 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a receiver according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 수신기(100)는 차동 신호 생성기(110), 바운더리 디텍터(120), 비교기(130), 보팅부(140), 업다운 카운터(150), 복수의 DAC(Digital-Analog Converter)들(160, 170)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a receiver 100 includes a differential signal generator 110, a boundary detector 120, a comparator 130, a voting unit 140, an up-down counter 150, and a plurality of digital-analog converters (DACs). s (160, 170) may be included.

차동 신호 생성기(110)는 수신기(100)의 외부에서 싱글 엔드(single-ended) 신호(VRX)를 수신하고, 수신된 싱글 엔드 신호(VRX)에 기초하여 차동 신호(VSP, VSN)를 출력할 수 있다. The differential signal generator 110 receives a single-ended signal VRX from the outside of the receiver 100 and outputs differential signals VSP and VSN based on the received single-ended signal VRX. can

싱글 엔드 신호는 실질 신호 및 접지 신호를 포함할 수 있다. 싱글 엔드 신호의 신호 레벨은, 접지 신호를 기준으로 측정된 값으로 판단될 수 있다. 싱글 엔드 신호에서 상기 실질 신호에 노이즈가 발생하는 경우, 상기 노이즈를 상쇄하기 어렵다.A single ended signal may include a real signal and a ground signal. The signal level of the single-ended signal may be determined as a value measured with respect to the ground signal. When noise occurs in the real signal in a single-ended signal, it is difficult to cancel the noise.

차동 신호는 서로 진폭이 동일하고 위상이 반대인 두 신호들을 포함할 수 있다. 이하에서, 차동 신호(VSP, VSN)에 포함되는 두 신호들은 포지티브 신호(VSP) 또는 네거티브 신호(VSN)로 지칭될 수도 있다. 네거티브 신호(VSN)는 포지티브 신호(VSP)의 상보 신호일 수 있다.A differential signal may include two signals having the same amplitude and opposite phases. Hereinafter, the two signals included in the differential signals VSP and VSN may be referred to as a positive signal VSP or a negative signal VSN. The negative signal VSN may be a complementary signal of the positive signal VSP.

차동 신호의 신호 레벨은, 상기 두 신호들의 차에 의해 결정될 수 있다. 한편, 두 신호들이 인접한 신호 라인들을 통하여 전송되는 경우, 두 신호들에는 공통 모드 노이즈가 포함될 수 있다. 상기 두 신호들에 공통 모드 노이즈가 포함되더라도 두 신호들의 차이는 유지될 수 있다. 차동 신호의 신호 레벨은 두 신호들의 차에 의해 결정되므로, 공통 모드 노이즈는 상쇄될 수 있다. A signal level of the differential signal may be determined by a difference between the two signals. Meanwhile, when two signals are transmitted through adjacent signal lines, common mode noise may be included in the two signals. Even if common mode noise is included in the two signals, a difference between the two signals may be maintained. Since the signal level of the differential signal is determined by the difference between the two signals, common mode noise can be canceled out.

한편, 차동 신호 생성기(110) 자체의 오프셋으로 인해 차동 신호에 오프셋 전압이 발생하는 경우, 오프셋 전압은 두 신호들의 차이에 의해서도 쉽게 제거되기 어렵다. 예를 들어, 차동 신호 생성기(110)는 복수의 소자들을 포함할 수 있으며, 복수의 소자들 중 일부 소자들은 서로 짝을 이룰 수 있다. 짝을 이루는 소자들 간에 제조공정상의 미세한 차이로 인한 미스매치가 발생하거나, 상기 소자들의 사용 시에 서로 다른 수준의 에이징(aging)이 발생할 수 있다. 짝을 이루는 소자들의 미스매치 또는 에이징으로 인해 차동 신호 생성기(110)에 오프셋이 발생할 수 있다.Meanwhile, when an offset voltage is generated in the differential signal due to the offset of the differential signal generator 110 itself, the offset voltage is difficult to be easily removed even by the difference between the two signals. For example, the differential signal generator 110 may include a plurality of elements, and some of the plurality of elements may be paired with each other. Mismatches may occur between paired devices due to minute differences in manufacturing processes, or different levels of aging may occur when the devices are used. An offset may occur in the differential signal generator 110 due to mismatch or aging of paired elements.

도 1을 참조하면, 차동 신호 생성기(110)는 S2D(Single ended to differential) 컨버터(111), 차동 증폭기(112), DFE(Decision Feedback Equalizer, 113) 및 차동 보상기(114)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a differential signal generator 110 may include a single ended to differential (S2D) converter 111, a differential amplifier 112, a decision feedback equalizer (DFE) 113, and a differential compensator 114. .

S2D 컨버터(111)는 외부에서 수신된 싱글 엔드 신호(VRX)에 기초하여 차동 신호(VDI, VDIB)를 출력할 수 있다. S2D 컨버터(111)는 차동 신호(VDI, VDIB)를 출력하기 위해 기준 신호(Vref)를 이용할 수 있다. 예를 들어, S2D 컨버터(111)는 싱글 엔드 신호(VRX)와 동일한 위상을 갖는 메인 신호(VDI)를 출력하고, 기준 신호(Vref)를 기준으로 메인 신호(VDI)의 위상을 반전시킨 반전 신호(VDIB)를 출력할 수 있다.The S2D converter 111 may output differential signals VDI and VDIB based on the single-ended signal VRX received from the outside. The S2D converter 111 may use the reference signal Vref to output differential signals VDI and VDIB. For example, the S2D converter 111 outputs the main signal VDI having the same phase as the single-ended signal VRX, and an inverted signal obtained by inverting the phase of the main signal VDI with respect to the reference signal Vref. (VDIB) can be output.

차동 증폭기(112)는 차동 신호를 증폭시킬 수 있다. 그리고, DFE(113)는 증폭된 차동 신호의 ISI(Inter-Symbol Interference) 효과를 감소시키기 위해, 차동 신호의 이전 데이터의 값으로부터 예상되는 ISI의 영향을 현재 데이터에서 제거할 수 있다. 여기서, ISI는 데이터 채널의 대역폭(bandwidth)의 한계로 이전에 전송된 데이터가 현재 전송되는 데이터에 영향을 주는 현상을 지칭한다. 차동 보상기(114)는 차동 신호의 신호 레벨들을 보상 신호들(VCP, VCN)의 신호 레벨들만큼 변경할 수 있다. 차동 신호(VDI, VDIB)는 차동 증폭기(112), DFE(113) 및 차동 보상기(114)를 거쳐서, 최종적인 차동 신호(VSP, VSN)로 출력될 수 있다.The differential amplifier 112 may amplify the differential signal. In addition, the DFE 113 may remove the effect of ISI expected from the value of previous data of the differential signal from the current data in order to reduce the effect of Inter-Symbol Interference (ISI) of the amplified differential signal. Here, ISI refers to a phenomenon in which previously transmitted data affects currently transmitted data due to limitations in the bandwidth of a data channel. The differential compensator 114 may change the signal levels of the differential signal by the signal levels of the compensation signals VCP and VCN. The differential signals VDI and VDIB may pass through the differential amplifier 112 , the DFE 113 , and the differential compensator 114 to be output as final differential signals VSP and VSN.

도 1을 참조하면, 차동 신호 생성기(110)는 다수의 트랜지스터들(M1-M12)을 포함할 수 있다. 트랜지스터들 중 M1과 M2, M4와 M5, M7와 M8, 그리고 M10와 M11이 서로 짝을 이룰 수 있다. 짝을 이루는 트랜지스터들의 미스매치 또는 에이징으로 인해 차동 신호 생성기(110)에 오프셋이 발생할 수 있으며, 차동 신호(VSP, VSN) 간에 오프셋 전압이 발생할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the differential signal generator 110 may include a plurality of transistors M1 to M12. Among the transistors, M1 and M2, M4 and M5, M7 and M8, and M10 and M11 can be paired with each other. An offset may occur in the differential signal generator 110 due to a mismatch or aging of paired transistors, and an offset voltage may occur between the differential signals VSP and VSN.

본 발명의 실시 예에 따르면, 수신기(100)는 차동 신호(VSP, VSN)에 포함된 포지티브 신호(VSP) 및 네거티브 신호(VSN) 각각의 최소 레벨을 검출하고, 최소 레벨들을 비교함으로써 차동 신호(VSP, VSN)가 양의 오프셋 전압을 갖는지, 혹은 음의 오프셋 전압을 갖는지를 나타내는 결정할 수 있다. 수신기(100)는 상기 결정에 따라 기준 전압(Vref) 또는 보상 전압(VCN, VCP)의 레벨을 조정함으로써 차동 신호(VSP, VSN)의 오프셋을 보상할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the receiver 100 detects the minimum level of each of the positive signal VSP and the negative signal VSN included in the differential signals VSP and VSN, and compares the minimum levels to the differential signal (VSP, VSN). VSP, VSN) can determine whether it has a positive offset voltage or a negative offset voltage. The receiver 100 may compensate for offsets of the differential signals VSP and VSN by adjusting the levels of the reference voltage Vref or the compensation voltages VCN and VCP according to the determination.

바운더리 디텍터(120)는 차동 신호(VSP, VSN)를 수신하면, 차동 신호(VSP, VSN)의 최소 레벨을 나타내는 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 출력할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 바운더리 디텍터(120)는 주기적으로 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 충전 및 방전을 반복하면서 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 출력할 수 있다. Upon receiving the differential signals VSP and VSN, the boundary detector 120 may output boundary signals VBP and VBN representing minimum levels of the differential signals VSP and VSN. According to an embodiment of the present invention, the boundary detector 120 may output the boundary signals VBP and VBN while periodically repeating charging and discharging of the boundary signals VBP and VBN.

예를 들어, 바운더리 디텍터(120)는 충전 구간에서는 전원 신호를 수신하여 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 전원 레벨로 충전할 수 있다. 그리고, 바운더리 디텍터(120)는 상기 충전 구간 이후의 방전 구간에서는 충전된 포지티브 바운더리 신호(VBP)를 포지티브 신호(VSP)의 레벨에 따라 방전하고, 충전된 네거티브 바운더리 신호(VBN)를 네거티브 신호(VSN)의 레벨에 따라 방전할 수 있다.For example, the boundary detector 120 may receive a power signal and charge the boundary signals VBP and VBN to the power level during the charging period. Also, the boundary detector 120 discharges the charged positive boundary signal VBP according to the level of the positive signal VSP in the discharging period after the charging period, and converts the charged negative boundary signal VBN into the negative signal VSN. ) can be discharged according to the level of

비교기(130)는 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 신호 레벨을 비교하고, 포지티브 바운더리 신호(VBP)가 더 큰지, 혹은 네거티브 바운더리 신호(VBN)가 더 큰지를 나타내는 오프셋 검출 신호를 출력할 수 있다.The comparator 130 may compare the signal levels of the boundary signals VBP and VBN, and output an offset detection signal indicating whether the positive boundary signal VBP or the negative boundary signal VBN is greater. .

보팅부(140), 업다운 카운터(150), 복수의 DAC들(160, 170)은 비교기(130)로부터 출력된 오프셋 검출 신호에 기초하여, 차동 신호 생성기(110)의 오프셋을 보상하기 위해 조정된 기준 신호(Vref) 및 한 쌍의 보상 신호들(VCP, VCN)을 출력하는 오프셋 보상기를 구성할 수 있다.The voting unit 140, the up-down counter 150, and the plurality of DACs 160 and 170 are adjusted to compensate for the offset of the differential signal generator 110 based on the offset detection signal output from the comparator 130. An offset compensator outputting a reference signal Vref and a pair of compensation signals VCP and VCN may be configured.

보팅부(140)는 정해진 구간 내에서 비교기(130)로부터 오프셋 검출 신호들을 여러 번 수신하고, 상기 오프셋 검출 신호들에 기초하여 상기 정해진 구간 내에서 차동 신호(VSP, VSN)가 양의 오프셋 전압을 갖는지, 혹은 음의 오프셋 전압을 갖는지를 나타내는 최종 오프셋 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 포지티브 신호(VSP)가 네거티브 신호(VSN)보다 더 높은 직류 레벨을 갖는 경우가 양의 오프셋 전압을 갖는 경우로 정의되고, 포지티브 신호(VSP)가 네거티브 신호(VSN)보다 더 낮은 직류 레벨을 갖는 경우가 음의 오프셋 전압을 갖는 경우로 정의될 수 있다. The voting unit 140 receives the offset detection signals from the comparator 130 several times within a predetermined period, and the differential signals VSP and VSN generate positive offset voltages within the predetermined period based on the offset detection signals. A final offset signal indicating whether it has a negative offset voltage or a negative offset voltage may be output. For example, the case where the positive signal VSP has a higher DC level than the negative signal VSN is defined as the case where the positive offset voltage is present, and the positive signal VSP has a lower DC level than the negative signal VSN. A case having a level may be defined as a case having a negative offset voltage.

업다운 카운터(150)는 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)을 결정하기 위한 카운트 값을 가질 수 있다. 업다운 카운터(150)는 최종 오프셋 신호의 값에 기초하여 카운트 값을 증가 또는 감소시킴으로써 기준 신호(Vref) 및 한 쌍의 보상 신호들(VCP, VCN)의 신호 레벨을 조정할 수 있다. The up-down counter 150 may have count values for determining the reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN. The up-down counter 150 may adjust the signal levels of the reference signal Vref and the pair of compensation signals VCP and VCN by increasing or decreasing the count value based on the final offset signal value.

구현에 따라, 카운트 값은 M(M은 자연수)비트 값을 가질 수 있으며, M비트 값 중 상위 K(K는 자연수)비트 값은 기준 신호(Vref)의 신호 레벨을 결정하기 위해 사용되고, 하위 (M-K)비트 값은 보상 신호들(VCP, VCN)의 신호 레벨을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, K는 (M/2)일 수 있다.Depending on the implementation, the count value may have M (M is a natural number) bit value, and the upper K (K is a natural number) bit value of the M bit values is used to determine the signal level of the reference signal Vref, and the lower ( M-K) bit values may be used to determine signal levels of the compensation signals VCP and VCN. For example, K can be (M/2).

복수의 DAC들(160, 170)은 디지털 신호에 해당하는 상기 카운트 값을 수신하여, 아날로그 신호에 해당하는 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)을 출력할 수 있다. 구현에 따라, 상위 비트 DAC(160)는 카운트 값 중 상위 K비트 값을 수신하여 기준 신호(Vref)를 출력할 수 있다. 그리고, 하위 비트 DAC(170)는 카운트 값 중 하위 (M-K)비트 값을 수신하여 보상 신호들(VCP, VCN)을 출력할 수 있다. The plurality of DACs 160 and 170 may receive the count value corresponding to a digital signal and output a reference signal Vref and compensation signals VCP and VCN corresponding to an analog signal. Depending on the implementation, the upper bit DAC 160 may receive the upper K-bit value of the count value and output the reference signal Vref. And, the lower bit DAC 170 may receive the lower (M-K) bit value of the count value and output the compensation signals VCP and VCN.

상기 기준 신호(Vref)의 레벨은 상기 K비트 값이 '1'씩 증가할 때마다 제1 단위 레벨만큼 증가할 수 있다. 그리고, 포지티브 보상 신호(VCP)의 레벨은 상기 (M-K)비트 값이 '1'씩 증가할 때마다 제2 단위 레벨만큼 감소하고, 네거티브 보상 신호(VCN)의 레벨은 상기 (M-K)비트 값이 '1'씩 증가할 때마다 제2 단위 레벨만큼 증가할 수 있다.The level of the reference signal Vref may increase by a first unit level whenever the K-bit value increases by '1'. Also, the level of the positive compensation signal VCP decreases by a second unit level whenever the (M-K) bit value increases by '1', and the level of the negative compensation signal VCN decreases when the (M-K) bit value Whenever '1' is increased, it may increase by the second unit level.

상기 기준 신호(Vref)는 차동 신호(VSP, VSN)의 레벨을 크게 조정할 수 있으며, 보상 신호들(VCP, VCN)은 차동 신호(VSP, VSN)의 레벨을 미세 조정할 수 있다. 예를 들어, 제1 단위 레벨은 제2 단위 레벨보다 큰 값을 가질 수 있다. 다만, 모든 전압 범위에서 차동 신호(VSP, VSN)의 레벨을 미세 조정할 수 있도록, 상기 제1 단위 레벨은 상기 제2 단위 레벨의 2(M-K)배보다는 작은 값을 가질 수 있다. The reference signal Vref can greatly adjust the level of the differential signals VSP and VSN, and the compensation signals VCP and VCN can finely adjust the level of the differential signals VSP and VSN. For example, the first unit level may have a greater value than the second unit level. However, the first unit level may have a value smaller than 2 (MK) times the second unit level so that the levels of the differential signals VSP and VSN can be finely adjusted in all voltage ranges.

기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)은 차동 신호 생성기(110)로 피드백될 수 있으며, 차동 신호 생성기(110)는 오프셋 전압의 크기가 감소된 차동 신호(VSP, VSN)를 출력할 수 있다. 즉, 차동 신호 생성기(110)의 오프셋이 보상될 수 있다.The reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN may be fed back to the differential signal generator 110, and the differential signal generator 110 outputs differential signals VSP and VSN having reduced offset voltages. can do. That is, the offset of the differential signal generator 110 can be compensated for.

이하에서, 도 2a 내지 도 8c를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차동 신호 생성기의 오프셋 보상 과정이 구체적으로 설명된다.Hereinafter, an offset compensation process of the differential signal generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 8C.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시 예에 따른 차동 신호 생성기의 오프셋 보상 방법을 개략적으로 설명하기 위한 도면들이다.2A to 2D are diagrams schematically illustrating an offset compensation method of a differential signal generator according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 싱글 엔드 신호(VRX)의 시간에 따른 신호 레벨을 나타내는 그래프이다. 싱글 엔드 신호(VRX)는 신호 구간에서 두 개의 신호 레벨들 중 어느 하나의 레벨을 갖는 신호일 수 있다. 싱글 엔드 신호(VRX) 및 기준 신호(Vref)에 기초하여 차동 신호(VSP, VSN)가 생성될 수 있다.2A is a graph showing the signal level of the single-ended signal VRX over time. The single-ended signal VRX may be a signal having one of two signal levels in a signal period. Differential signals VSP and VSN may be generated based on the single-ended signal VRX and the reference signal Vref.

도 2b는 이상적인 차동 신호(VSP, VSN)의 시간에 따른 신호 레벨을 나타내는 그래프이다. 차동 신호 생성기(110)에 오프셋이 없는 경우, 포지티브 신호(VSP) 및 네거티브 신호(VSN)의 직류 레벨은 모두 기준 신호(Vref)의 레벨로 동일할 수 있다. 즉, 차동 신호(VSP, VSN)가 오프셋 전압을 갖지 않을 수 있다. 차동 신호(VSP, VSN)가 오프셋 전압을 갖지 않는 경우, 포지티브 신호 및 네거티브 신호의 최소 레벨(VSP_min, VSN_min) 또한 동일할 수 있다. 2B is a graph showing signal levels of ideal differential signals (VSP, VSN) over time. When there is no offset in the differential signal generator 110, both the direct current levels of the positive signal VSP and the negative signal VSN may be equal to the level of the reference signal Vref. That is, the differential signals VSP and VSN may not have offset voltages. When the differential signals VSP and VSN do not have offset voltages, the minimum levels of the positive and negative signals VSP_min and VSN_min may also be the same.

도 2c는 오프셋 전압을 갖는 차동 신호(VSP, VSN)의 시간에 따른 신호 레벨을 나타내는 그래프이다. 차동 신호 생성기(110)에 비대칭이 있는 경우, 포지티브 신호(VSP) 및 네거티브 신호(VSN)의 직류 레벨이 상이할 수 있다. 오프셋 전압(Voff)은 포지티브 신호(VSP) 및 네거티브 신호(VSN)의 직류 레벨의 차이를 나타낼 수 있다. 2C is a graph showing signal levels of differential signals VSP and VSN with offset voltages over time. When there is asymmetry in the differential signal generator 110, DC levels of the positive signal VSP and the negative signal VSN may be different. The offset voltage Voff may represent a difference between DC levels of the positive signal VSP and the negative signal VSN.

한편, 도 2c에서 포지티브 신호(VSP)의 직류 레벨이 네거티브 신호(VSN)의 직류 레벨보다 낮을 수 있으며, 차동 신호(VSP, VSN)는 음의 오프셋 전압을 가질 수 있다. 차동 신호(VSP, VSN)가 음의 오프셋 전압을 갖는 경우, 포지티브 신호의 최소 레벨(VSP_min)이 네거티브 신호의 최소 레벨(VSN_min)보다 작은 값을 가질 수 있다.Meanwhile, in FIG. 2C , the DC level of the positive signal VSP may be lower than that of the negative signal VSN, and the differential signals VSP and VSN may have negative offset voltages. When the differential signals VSP and VSN have negative offset voltages, the minimum level VSP_min of the positive signal may have a smaller value than the minimum level VSN_min of the negative signal.

도 2d는 차동 신호 생성기의 오프셋을 보상하기 위한 기준 전압(Vref), 보상 전압들(VCP, VCN)의 레벨을 예시하는 그래프이다. 도 2c에서 설명된 바와 같이 차동 신호(VSP, VSN)가 음의 오프셋 전압을 갖는 경우, 기준 전압(Vref)의 레벨을 낮춤으로써 차동 신호(VSP, VSN) 간 오프셋 전압의 크기를 줄일 수 있다. 또는, 포지티브 보상 신호(VCP)의 레벨을 높이고, 네거티브 보상 신호(VCN)의 레벨을 낮춤으로써 차동 신호(VSP, VSN) 간 오프셋 전압의 크기를 줄일 수 있다.2D is a graph illustrating levels of a reference voltage (Vref) and compensation voltages (VCP, VCN) for compensating an offset of a differential signal generator. As described with reference to FIG. 2C , when the differential signals VSP and VSN have negative offset voltages, the magnitude of the offset voltage between the differential signals VSP and VSN can be reduced by lowering the level of the reference voltage Vref. Alternatively, the level of the offset voltage between the differential signals VSP and VSN may be reduced by increasing the level of the positive compensation signal VCP and decreasing the level of the negative compensation signal VCN.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of operating a receiver according to an embodiment of the present invention.

단계 S11에서, 수신기는 수신된 싱글 엔드 신호(VRX), 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)에 기초하여 차동 신호(VSP, VSN)를 생성할 수 있다. 수신기가 차동 신호(VSP, VSN)를 생성하는 방법에 대해서는 도 1을 참조하여 설명되었다.In step S11, the receiver may generate differential signals VSP and VSN based on the received single-ended signal VRX, the reference signal Vref, and the compensation signals VCP and VCN. A method for generating differential signals (VSP, VSN) by the receiver has been described with reference to FIG. 1 .

단계 S12에서, 수신기는 차동 신호(VSP, VSN)의 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 생성할 수 있다. 바운더리 신호들(VBP, VBN)은 도 2b 및 도 2c에서 설명된, 차동 신호의 최소 레벨(VSP_min, VSN_min)에 대응할 수 있다. 수신기가 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 생성하는 구체적인 방법에 대해서는 도 4 내지 도 6b를 참조하여 후술된다.In step S12, the receiver may generate boundary signals VBP and VBN of the differential signals VSP and VSN. The boundary signals VBP and VBN may correspond to the minimum levels VSP_min and VSN_min of the differential signal described in FIGS. 2B and 2C. A detailed method of generating the boundary signals VBP and VBN by the receiver will be described later with reference to FIGS. 4 to 6B.

단계 S13에서, 수신기는 방전 주기 내에서 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 크기 비교를 수행함으로써 최종 오프셋 신호를 생성할 수 있다.In step S13, the receiver may generate a final offset signal by comparing the magnitudes of the boundary signals VBP and VBN within the discharge period.

단계 S14에서, 수신기는 최종 오프셋 신호에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시킬 수 있다.In step S14, the receiver may increase or decrease the count value according to the final offset signal.

단계 S15에서, 증가 또는 감소된 카운터 값에 기초하여, 조정된 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)을 출력할 수 있다. 조정된 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)에 기초하여, 오프셋 전압의 크기가 감소된 차동 신호(VSP, VSN)가 출력될 수 있다.In step S15, based on the increased or decreased counter value, the adjusted reference signal Vref and compensation signals VCP and VCN may be output. Based on the adjusted reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN, differential signals VSP and VSN having reduced offset voltages may be output.

이하에서, 도 4 내지 도 6b를 참조하여 수신기가 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 생성하는 구체적인 방법이 설명된다.Hereinafter, a specific method for generating the boundary signals VBP and VBN by the receiver will be described with reference to FIGS. 4 to 6B.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 바운더리 디텍터의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 바운더리 디텍터의 구조를 상세히 나타내는 회로도이다. 도 6a 및 도 6b는 차동 신호(VSP, VSN)에 따른 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 신호 레벨을 설명하기 위한 도면들이다.4 is a block diagram schematically illustrating the structure of a boundary detector according to an embodiment of the present invention. 5 is a circuit diagram showing in detail the structure of a boundary detector according to an embodiment of the present invention. 6A and 6B are diagrams for explaining signal levels of boundary signals VBP and VBN according to differential signals VSP and VSN.

도 4를 참조하면, 바운더리 디텍터(120)는 포지티브 충전 회로(121), 포지티브 방전 회로(122), 네거티브 충전 회로(123) 및 네거티브 방전 회로(124)를 포함할 수 있다. 포지티브 충전 회로(121)와 네거티브 충전 회로(123), 그리고 포지티브 방전 회로(122)와 네거티브 방전 회로(124)는 서로 짝을 이룰 수 있다.Referring to FIG. 4 , the boundary detector 120 may include a positive charge circuit 121 , a positive discharge circuit 122 , a negative charge circuit 123 and a negative discharge circuit 124 . The positive charging circuit 121 and the negative charging circuit 123, and the positive discharging circuit 122 and the negative discharging circuit 124 may be paired with each other.

바운더리 디텍터(120)는 클럭 신호(CK)와 같이, 두 개의 레벨에서 스윙하는 신호에 기초하여 동작할 수 있다. 바운더리 디텍터(120)는 클럭 신호(CK)에 의해 정의되는 충전 구간에서 포지티브 바운더리 노드(BPN) 및 네거티브 바운더리 노드(BNN)를 충전할 수 있으며, 클럭 신호(CK)에 의해 정의되는 방전 구간에서 포지티브 바운더리 노드(BPN) 및 네거티브 바운더리 노드(BNN)를 방전시킬 수 있다.The boundary detector 120 may operate based on a signal that swings at two levels, such as the clock signal CK. The boundary detector 120 may charge the positive boundary node BPN and the negative boundary node BNN in the charging period defined by the clock signal CK, and may charge the positive boundary node BPN in the discharging period defined by the clock signal CK. A boundary node (BPN) and a negative boundary node (BNN) may be discharged.

충전 구간에서, 포지티브 충전 회로(121)는 전원 신호(VDD)를 수신하고, 포지티브 바운더리 노드(BPN)를 전원 레벨로 충전할 수 있다. 마찬가지로, 네거티브 충전 회로(123)는 전원 신호(VDD)를 수신하고, 네거티브 바운더리 노드(BNN)를 전원 레벨로 충전할 수 있다. 충전 구간에서, 포지티브 방전 회로(122) 및 네거티브 방전 회로(124)는 디스에이블될 수 있다. During the charging period, the positive charging circuit 121 may receive the power signal VDD and charge the positive boundary node BPN to the power level. Similarly, the negative charging circuit 123 may receive the power signal VDD and charge the negative boundary node BNN to the power level. In the charging period, the positive discharge circuit 122 and the negative discharge circuit 124 may be disabled.

방전 구간에서, 포지티브 충전 회로(121) 및 네거티브 충전 회로(123)는 디스에이블될 수 있다. 그리고, 포지티브 방전 회로(122)는 포지티브 신호(VSP)를 수신하고, 포지티브 신호(VSP)의 현재 레벨에 따라 포지티브 바운더리 노드(BPN)를 방전시킬 수 있다. 마찬가지로, 네거티브 방전 회로(124)는 네거티브 신호(VSN)를 수신하고, 네거티브 신호(VSN)의 현재 레벨에 따라 네거티브 바운더리 노드(BNN)를 방전시킬 수 있다. In the discharging period, the positive charging circuit 121 and the negative charging circuit 123 may be disabled. Also, the positive discharge circuit 122 may receive the positive signal VSP and discharge the positive boundary node BPN according to the current level of the positive signal VSP. Similarly, the negative discharge circuit 124 may receive the negative signal VSN and discharge the negative boundary node BNN according to the current level of the negative signal VSN.

도 6a는 시간에 따른 차동 신호(VSP, VSN)의 레벨을 나타내고, 도 6b는 시간에 따른 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 레벨을 나타낸다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 방전 구간의 길이는 차동 신호(VSP, VSN)의 한 주기보다 긴 길이를 가질 수 있다. 방전 구간의 길이는 구현에 따라 달라질 수 있으나, 예를 들어 차동 신호(VSP, VSN)의 수십 주기 혹은 수백 주기 정도의 길이를 가질 수 있다. 방전 구간 내에서 차동 신호(VSP, VSN)는 최소 레벨에 여러 번 도달할 수 있다. 방전 구간에서 포지티브 바운더리 노드(BPN) 및 네거티브 바운더리 노드(BNN)는 차동 신호(VSP, VSN)의 레벨에 따라 서서히 방전되면서 차동 신호(VSP, VSN)의 최소 레벨에 준하는 신호 레벨을 가질 수 있다.6A shows the levels of the differential signals VSP and VSN over time, and FIG. 6B shows the levels of the boundary signals VBP and VBN over time. Referring to FIGS. 6A and 6B , the length of the discharge period may be longer than one cycle of the differential signals VSP and VSN. The length of the discharge interval may vary depending on the implementation, but may have, for example, a length of several tens of cycles or hundreds of cycles of the differential signals VSP and VSN. Within the discharge period, the differential signals (VSP, VSN) may reach the minimum level several times. In the discharge period, the positive boundary node BPN and the negative boundary node BNN are gradually discharged according to the levels of the differential signals VSP and VSN, and have signal levels corresponding to minimum levels of the differential signals VSP and VSN.

도 5를 참조하면, 포지티브 충전 회로(121)는 제1 트랜지스터(T1)를 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 PMOS 트랜지스터일 수 있으며, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트가 클럭 신호(CK)에 연결되고, 소스가 전원 신호(VDD)에 연결되고, 드레인이 포지티브 바운더리 노드(BPN)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 클럭 신호(CK)가 로직 로우 상태일 때 턴온되어 포지티브 바운더리 노드(BPN)를 전원 레벨로 충전할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the positive charging circuit 121 may include a first transistor T1. The first transistor T1 may be a PMOS transistor, and has a gate connected to the clock signal CK, a source connected to the power signal VDD, and a drain connected to the positive boundary node BPN. can be connected to The first transistor T1 may be turned on when the clock signal CK is in a logic low state to charge the positive boundary node BPN to the power level.

네거티브 충전 회로(123)는 제4 트랜지스터(T4)를 포함할 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 PMOS 트랜지스터일 수 있으며, 게이트가 클럭 신호(CK)에 연결되고, 소스가 전원 신호(VDD)에 연결되고, 드레인이 네거티브 바운더리 노드(BNN)에 연결될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)도 제1 트랜지스터(T1)와 마찬가지로, 클럭 신호(CK)가 로직 로우 상태일 때 턴온되어 네거티브 바운더리 노드(BNN)를 전원 레벨로 충전할 수 있다.The negative charging circuit 123 may include a fourth transistor T4. The fourth transistor T4 may be a PMOS transistor, and may have a gate connected to the clock signal CK, a source connected to the power signal VDD, and a drain connected to the negative boundary node BNN. Like the first transistor T1, the fourth transistor T4 is also turned on when the clock signal CK is in a logic low state, so that the negative boundary node BNN can be charged to the power level.

포지티브 방전 회로(122)는 제2 및 제3 트랜지스터(T2, T3)를 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 NMOS 트랜지스터일 수 있으며, 게이트가 클럭 신호(CK)에 연결되고, 드레인이 제3 트랜지스터(T3)의 드레인에 연결되고, 소스가 접지에 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 PMOS 트랜지스터일 수 있으며, 게이트가 포지티브 신호(VSP)에 연결되고, 소스가 포지티브 바운더리 노드(BPN)에 연결될 수 있다.The positive discharge circuit 122 may include second and third transistors T2 and T3. The second transistor T2 may be an NMOS transistor, and may have a gate connected to the clock signal CK, a drain connected to the drain of the third transistor T3, and a source connected to ground. The third transistor T3 may be a PMOS transistor, and may have a gate connected to the positive signal VSP and a source connected to the positive boundary node BPN.

제2 트랜지스터(T2)는 클럭 신호(CK)가 로직 하이 상태일 때 턴온될 수 있다. 그리고, 제3 트랜지스터(T3)는 포지티브 신호(VSP)의 레벨이 포지티브 바운더리 신호(VBP)의 레벨과 제3 트랜지스터(T3)의 문턱 레벨(Vthp: Vthp는 양수)의 차이보다 작을 때 턴온될 수 있다. The second transistor T2 may be turned on when the clock signal CK is in a logic high state. Also, the third transistor T3 may be turned on when the level of the positive signal VSP is smaller than the difference between the level of the positive boundary signal VBP and the threshold level (Vthp: Vthp is a positive number) of the third transistor T3. there is.

도 6b를 참조하면, 제2 및 제3 트랜지스터(T2, T3)가 턴온되면, 전원 레벨(VDD)로 충전되어 있던 포지티브 바운더리 노드(BPN)가 방전될 수 있다. 포지티브 바운더리 노드(BPN)는 포지티브 신호(VSP)의 레벨에 따라, 복수의 신호 주기에 걸쳐 서서히 방전될 수 있다. 포지티브 바운더리 신호(VBP)의 레벨이 포지티브 신호의 최소 레벨(VSP_min) 및 문턱 레벨(Vthp)의 합에 도달하면 포지티브 바운더리 노드(BPN)의 방전이 종료될 수 있다. 포지티브 바운더리 신호(VBP)의 레벨이 포지티브 신호의 최소 레벨(VSP_min) 및 문턱 레벨(Vthp)의 합에 도달하면 포지티브 신호(VSP)의 레벨이 포지티브 바운더리 신호(VBP) 레벨과 문턱 레벨(Vthp)의 차이보다 작아질 수 없으며, 제3 트랜지스터(T3)가 더 이상 턴온될 수 없기 때문이다.Referring to FIG. 6B , when the second and third transistors T2 and T3 are turned on, the positive boundary node BPN charged at the power level VDD may be discharged. The positive boundary node BPN may be gradually discharged over a plurality of signal periods according to the level of the positive signal VSP. When the level of the positive boundary signal VBP reaches the sum of the minimum level VSP_min of the positive signal and the threshold level Vthp, the positive boundary node BPN may be discharged. When the level of the positive boundary signal VBP reaches the sum of the minimum level of the positive signal VSP_min and the threshold level Vthp, the level of the positive signal VSP becomes the difference between the positive boundary signal VBP level and the threshold level Vthp. This is because it cannot be smaller than the difference and the third transistor T3 cannot be turned on any more.

다시 도 5를 참조하면, 네거티브 방전 회로(124)는 제5 및 제6 트랜지스터(T5, T6)를 포함할 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)는 NMOS 트랜지스터일 수 있으며, 게이트가 클럭 신호(CK)에 연결되고, 드레인이 제6 트랜지스터(T6)의 드레인에 연결되고, 소스가 접지에 연결될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)는 PMOS 트랜지스터일 수 있으며, 게이트가 네거티브 신호(VSN)에 연결되고, 소스가 네거티브 바운더리 노드(BNN)에 연결될 수 있다.Referring back to FIG. 5 , the negative discharge circuit 124 may include fifth and sixth transistors T5 and T6. The fifth transistor T5 may be an NMOS transistor, and may have a gate connected to the clock signal CK, a drain connected to the drain of the sixth transistor T6, and a source connected to the ground. The sixth transistor T6 may be a PMOS transistor, and may have a gate connected to the negative signal VSN and a source connected to the negative boundary node BNN.

제5 트랜지스터(T5)도 제2 트랜지스터(T2)와 마찬가지로, 클럭 신호(CK)가 로직 하이 상태일 때 턴온될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)는 제3 트랜지스터(T3)과 유사하게, 네거티브 신호(VSN) 레벨이 네거티브 바운더리 신호(VBN) 레벨과 제5 트랜지스터(T5)의 문턱 레벨(Vthp)의 합보다 작을 때 턴온될 수 있다. Like the second transistor T2, the fifth transistor T5 may be turned on when the clock signal CK is in a logic high state. Similar to the third transistor T3, the sixth transistor T6 is turned on when the level of the negative signal VSN is less than the sum of the level of the negative boundary signal VBN and the threshold level Vthp of the fifth transistor T5. It can be.

도 6b를 참조하면, 제5 및 제6 트랜지스터(T5, T6)이 턴온되면, 전원 레벨로 충전되어 있던 네거티브 바운더리 노드(BNN)가 방전될 수 있다. 네거티브 바운더리 신호(VBN)의 레벨이 네거티브 신호의 최소 레벨(VSP_min) 및 문턱 레벨(Vthp)의 합에 도달하면, 네거티브 바운더리 노드(BNN)의 방전이 종료될 수 있다.Referring to FIG. 6B , when the fifth and sixth transistors T5 and T6 are turned on, the negative boundary node BNN charged at the power level may be discharged. When the level of the negative boundary signal VBN reaches the sum of the minimum level VSP_min of the negative signal and the threshold level Vthp, the discharge of the negative boundary node BNN may be terminated.

도 2c를 참조하여 설명된 바에 따르면, 차동 신호의 최소 레벨들(VSP_min, VSN_min)의 차이는 오프셋(Voff)에 대응할 수 있다. 바운더리 전압들(VBP, VBN)은 차동 신호의 최소 레벨들(VSP_min, VSN_min) 외에 문턱 레벨(Vthp) 성분을 더 포함할 수 있다. 그러나, 제3 및 제6 트랜지스터(T3, T6)가 동일한 문턱 레벨(Vthp)을 갖는다면, 바운더리 전압들(VBP, VBN)의 차이 값에서는 문턱 레벨(Vthp) 성분이 상쇄될 수 있다. 따라서, 바운더리 전압들(VBP, VBN)을 비교함으로써 차동 신호(VSP, VSN)가 양의 오프셋을 갖는지, 혹은 음의 오프셋을 갖는지를 결정할 수 있다.As described with reference to FIG. 2C , the difference between the minimum levels VSP_min and VSN_min of the differential signal may correspond to the offset Voff. The boundary voltages VBP and VBN may further include a threshold level component Vthp in addition to the minimum levels VSP_min and VSN_min of the differential signal. However, if the third and sixth transistors T3 and T6 have the same threshold level Vthp, the threshold level component Vthp may be canceled in the difference between the boundary voltages VBP and VBN. Accordingly, it is possible to determine whether the differential signals VSP and VSN have a positive offset or a negative offset by comparing the boundary voltages VBP and VBN.

도 4 및 도 5를 참조하면, 바운더리 디텍터(120)는 별도의 전압원 또는 전류원을 이용하지 않고, 전원 신호(VDD) 및 차동 신호(VSP, VSN)를 이용하여 바운더리 노드들(BPN, BNN)을 충전 및 방전함으로써 차동 신호의 최소 레벨들(VSP_min, VSN_min)에 대응하는 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 생성할 수 있다. 따라서, 바운더리 디텍터(120)는 차동 신호(VSP, VSN)의 오프셋 전압을 결정하기 위해 고정적인 직류 전력을 소모하지 않을 수 있다. 따라서, 수신기(100)의 소비 전력을 절감하면서 차동 신호(VSP, VSN)의 노이즈 마진(noise margin)을 개선할 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5 , the boundary detector 120 detects boundary nodes BPN and BNN using a power supply signal VDD and differential signals VSP and VSN without using a separate voltage source or current source. By charging and discharging, it is possible to generate boundary signals VBP and VBN corresponding to the minimum levels VSP_min and VSN_min of the differential signal. Accordingly, the boundary detector 120 may not consume fixed DC power to determine the offset voltage of the differential signals VSP and VSN. Accordingly, it is possible to improve the noise margin of the differential signals VSP and VSN while reducing power consumption of the receiver 100 .

이하에서, 도 7a 내지 도 8c를 참조하여, 바운더리 신호들(VBP, VBN)에 기초하여 차동 신호의 오프셋을 보상하는 방법이 자세히 설명된다.Hereinafter, with reference to FIGS. 7A to 8C , a method of compensating for an offset of a differential signal based on boundary signals VBP and VBN will be described in detail.

도 7a는 시간에 따른 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 레벨을 나타내는 그래프이며, 도 7b는 시간에 따른 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)의 레벨을 나타내는 그래프이다.7A is a graph showing the levels of the boundary signals VBP and VBN over time, and FIG. 7B is a graph showing the levels of the reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN over time.

도 4 내지 도 6b를 참조하여 설명된 것과 같이, 바운더리 디텍터(120)는 충전 구간 및 방전 구간을 반복하면서 오프셋 보상을 위한 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 생성할 수 있다. 이하에서, 한 세트의 충전 구간 및 방전 구간을 합하여 검출 주기로 지칭될 수 있다. As described with reference to FIGS. 4 to 6B , the boundary detector 120 may generate boundary signals VBP and VBN for offset compensation while repeating a charging section and a discharging section. Hereinafter, the sum of a set of charge period and discharge period may be referred to as a detection period.

하나의 검출 주기에서 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 비교 동작이 여러 번 수행될 수 있으며, 비교 동작 결과들에 기초하여 차동 신호(VSP, VSN)가 양의 오프셋전압을 갖는지, 혹은 음의 오프셋 전압을 갖는지가 결정되고, 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)의 레벨을 결정하기 위한 카운트 값이 증가 또는 감소할 수 있다. The comparison operation of the boundary signals VBP and VBN may be performed several times in one detection period, and based on the comparison operation results, whether the differential signals VSP and VSN have a positive offset voltage or a negative offset voltage Voltage is determined, and count values for determining the levels of the reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN may be increased or decreased.

기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)의 레벨은 여러 번의 검출 주기에 걸쳐 일정한 값으로 수렴할 수 있다. 도 7a 및 도 7b는 여러 번의 검출 주기에서의 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 레벨 및 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)의 레벨을 나타낸다.The levels of the reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN may converge to a constant value over several detection periods. 7A and 7B show the levels of the boundary signals VBP and VBN and the levels of the reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN in several detection periods.

도 7a를 참조하면, 제1 검출 주기(DP1)에서 포지티브 바운더리 신호(VBP)의 레벨이 네거티브 바운더리 신호(VBN)의 레벨보다 클 수 있다. 도 7b를 참조하면, 제1 검출 주기(DP1)의 다음 검출 주기인 제2 검출 주기(DP2)에서는 포지티브 보상 신호(VCP)가 감소하고, 네거티브 보상 신호(VCN)는 증가할 수 있다. 한편, 기준 신호(Vref)는 유지될 수 있다.Referring to FIG. 7A , the level of the positive boundary signal VBP may be greater than the level of the negative boundary signal VBN in the first detection period DP1 . Referring to FIG. 7B , in the second detection period DP2 , which is a detection period following the first detection period DP1 , the positive compensation signal VCP may decrease and the negative compensation signal VCN may increase. Meanwhile, the reference signal Vref may be maintained.

도 7a를 참조하면, 제2 검출 주기(DP2)에서도 여전히 포지티브 바운더리 신호(VBP)의 레벨이 네거티브 바운더리 신호(VBN)의 레벨보다 클 수 있다. 도 7b를 참조하면, 제2 검출 주기(DP2)의 다음 검출 주기에서도 포지티브 보상 신호(VCP)가 감소하고, 네거티브 보상 신호(VCN)는 증가할 수 있다.Referring to FIG. 7A , even in the second detection period DP2 , the level of the positive boundary signal VBP may still be greater than the level of the negative boundary signal VBN. Referring to FIG. 7B , in a detection period following the second detection period DP2 , the positive compensation signal VCP may decrease and the negative compensation signal VCN may increase.

여러 번의 검출 주기가 반복되면서 보상 신호들(VCP, VCN)의 값이 주기적으로 변경되고, 차동 신호(VSP, VSN)의 오프셋 전압의 크기가 점차 감소할 수 있다. 도 7a를 참조하면, 제3 검출 주기(DP3)에서 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 레벨의 차이가 제1 검출 주기(PD1)에 비해 줄어든 것을 확인할 수 있다. As detection cycles are repeated several times, values of the compensation signals VCP and VCN are periodically changed, and offset voltages of the differential signals VSP and VSN may gradually decrease. Referring to FIG. 7A , it can be seen that the level difference between the boundary signals VBP and VBN in the third detection period DP3 is reduced compared to that in the first detection period PD1 .

도 8a 내지 도 8c는 오프셋 보상이 완료된 후의 신호들의 레벨을 나타내는 그래프들이다. 도 8a는 시간에 따른 차동 신호(VSP, VSN)의 레벨을 나타내는 그래프이고, 도 8b는 시간에 따른 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 레벨을 나타내는 그래프이며, 도 8c는 시간에 따른 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)의 레벨을 나타내는 그래프이다.8A to 8C are graphs showing levels of signals after offset compensation is completed. 8A is a graph showing the levels of the differential signals VSP and VSN over time, FIG. 8B is a graph showing the levels of the boundary signals VBP and VBN over time, and FIG. 8C is a graph showing the levels of the reference signals over time ( Vref) and the level of the compensation signals VCP and VCN.

도 8a를 참조하면, 오프셋 보상이 완료된 후에 차동 신호(VSP, VSN)는 동일한 직류 레벨을 가질 수 있다. 차동 신호(VSP, VSN)의 최소 레벨 또한 동일할 수 있다.Referring to FIG. 8A , after offset compensation is completed, the differential signals VSP and VSN may have the same DC level. The minimum levels of the differential signals VSP and VSN may also be the same.

도 8b를 참조하면, 오프셋 보상이 완료된 후에 바운더리 신호들(VBP, VBN)은 거의 동일한 레벨을 가질 수 있다. 도 8c를 참조하면, 오프셋 보상이 완료된 후에 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)의 레벨은 도 7b의 제3 검출 주기(DP3)에서의 레벨과 유사한 레벨로 수렴할 수 있다. Referring to FIG. 8B , after offset compensation is completed, the boundary signals VBP and VBN may have substantially the same level. Referring to FIG. 8C , after offset compensation is completed, the levels of the reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN may converge to levels similar to those in the third detection period DP3 of FIG. 7B .

본 발명의 실시 예에 따르면, 수신기(100)는 외부에서 수신된 싱글 엔드 신호(VRX)에 기초하여 생성된 차동 신호(VSP, VSN)를 이용하여 차동 신호(VSP, VSN)의 오프셋 전압을 실시간으로 결정하고, 동적으로 차동 신호 생성기(110)의 오프셋을 보상할 수 있다. 수신기(100)는 차동 신호 생성기(110)에 포함된 소자들이 시간의 흐름에 따라 비대칭하게 에이징되어 차동 신호 생성기(110)의 오프셋이 변동하는 경우에도, 효과적으로 오프셋을 보상할 수 있다. 따라서, 수신기(100)의 노이즈 마진이 개선될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the receiver 100 calculates the offset voltage of the differential signals VSP and VSN in real time using the differential signals VSP and VSN generated based on the single-ended signal VRX received from the outside. , and the offset of the differential signal generator 110 can be dynamically compensated. The receiver 100 can effectively compensate for the offset even when the offset of the differential signal generator 110 fluctuates due to asymmetric aging of elements included in the differential signal generator 110 over time. Thus, the noise margin of the receiver 100 can be improved.

한편, 다시 도 5를 참조하면, 바운더리 디텍터(120) 또한 짝을 이루는 소자들을 포함할 수 있다. 바운더리 디텍터(120)의 짝을 이루는 소자들에도 미스매치가 있거나 소자들이 비대칭하게 에이징될 수 있다. 즉, 차동 신호 생성기(110)뿐만 아니라, 바운더리 디텍터(120) 또한 오프셋을 가질 수 있다. 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 신호 레벨 차이에는 차동 신호 생성기(110)의 제1 오프셋 및 바운더리 디텍터(120)의 제2 오프셋이 반영될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 5 again, the boundary detector 120 may also include paired elements. Paired elements of the boundary detector 120 may also have mismatches or the elements may age asymmetrically. That is, not only the differential signal generator 110 but also the boundary detector 120 may have an offset. The first offset of the differential signal generator 110 and the second offset of the boundary detector 120 may be reflected in the signal level difference between the boundary signals VBP and VBN.

이하에서, 도 9 내지 도 10c를 참조하여, 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 이용하여 차동 신호 생성기(110)의 제1 오프셋을 보상할 때 바운더리 디텍터(120)의 제2 오프셋에 따른 영향을 제거할 수 있는 수신기가 설명된다.Hereinafter, referring to FIGS. 9 to 10C , when the first offset of the differential signal generator 110 is compensated for using the boundary signals VBP and VBN, the effect of the second offset of the boundary detector 120 is described. A removable receiver is described.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 수신기를 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a receiver according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 수신기(200)는 차동 신호 생성기(210), 바운더리 디텍터(220), 비교기(230), 보팅부(240), 업다운 카운터(250) 및 복수의 DAC들(260, 270)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9 , the receiver 200 includes a differential signal generator 210, a boundary detector 220, a comparator 230, a voting unit 240, an up-down counter 250, and a plurality of DACs 260 and 270. can include

차동 신호 생성기(210), 바운더리 디텍터(220), 비교기(230), 보팅부(240) 및 복수의 DAC들(260, 270)은 도 1을 참조하여 설명된 차동 신호 생성기(110), 바운더리 디텍터(120), 비교기(130), 보팅부(140) 및 복수의 DAC들(160, 170)과 실질적으로 동일한 방식으로 동작할 수 있다.The differential signal generator 210, the boundary detector 220, the comparator 230, the voting unit 240, and the plurality of DACs 260 and 270 are the differential signal generator 110 and the boundary detector described with reference to FIG. 120, the comparator 130, the voting unit 140, and the plurality of DACs 160 and 170 may operate in substantially the same manner.

차동 신호 생성기(210) 및 바운더리 디텍터(220)는 서로 짝을 이루는 소자들을 포함할 수 있다. 짝을 이루는 소자들의 미스매치 또는 비대칭한 에이징으로 인해 차동 신호 생성기(210) 및 바운더리 디텍터(220)에 비대칭이 발생할 수 있다. 즉, 차동 신호 생성기(210)에 제1 오프셋이 발생할 수 있으며, 바운더리 디텍터(220)에 제2 오프셋이 발생할 수 있다. 도 9에서, 제1 오프셋에 의해 발생할 수 있는 오프셋 전압은 제1 오프셋 전압(Voff1)으로 도시되고, 제2 오프셋에 의해 발생할 수 있는 오프셋 전압은 제2 오프셋 전압(Voff2)로으로 도시된다.The differential signal generator 210 and the boundary detector 220 may include paired elements. Asymmetry may occur in the differential signal generator 210 and the boundary detector 220 due to mismatch or asymmetric aging of paired devices. That is, a first offset may occur in the differential signal generator 210 and a second offset may occur in the boundary detector 220 . In FIG. 9 , an offset voltage that may be generated by a first offset is shown as a first offset voltage (Voff1), and an offset voltage that may be generated by a second offset is shown as a second offset voltage (Voff2).

본 발명의 실시 예에 따르면, 수신기(200)는 바운더리 디텍터(220)의 입력단(215)에서 차동신호(VSP, VSN)를 트위스트하고, 출력단(225)에서 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 트위스트할 수 있다. 수신기(200)는 입력단(215)과 출력단(225)의 언트위스트(untwisted) 상태에서 1차 오프셋 보상을 수행하고, 입력단(215)과 출력단(225)의 트위스트(twisted) 상태에서 2차 오프셋 보상을 수행할 수 있다. 그리고, 수신기(200)는 1차 오프셋 보상 결과와 2차 오프셋 보상 결과를 이용하여 제2 오프셋의 영향이 상쇄된 최종 오프셋 보상 결과를 획득할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the receiver 200 twists the differential signals VSP and VSN at the input terminal 215 of the boundary detector 220 and twists the boundary signals VBP and VBN at the output terminal 225. can do. The receiver 200 performs first offset compensation in an untwisted state of the input terminal 215 and the output terminal 225, and performs secondary offset compensation in a twisted state of the input terminal 215 and the output terminal 225. can be performed. Also, the receiver 200 may obtain a final offset compensation result in which the effect of the second offset is canceled by using the first offset compensation result and the second offset compensation result.

업다운 카운터(250)는 플립플롭들(251, 252), 연산부(253) 및 멀티플렉서(254)를 포함할 수 있다. 플립플롭들(251, 252)은 1차 오프셋 보정에 따른 제1 카운트 값과 2차 오프셋 보정에 따른 제2 카운트 값을 저장할 수 있으며, 연산부(253)는 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값에 기초하여 최종 카운트 값을 결정할 수 있으며, 멀티플렉서(254)는 제1 카운트 값이나 제2 카운트 값, 또는 최종 카운트 값을 선택적으로 출력할 수 있다. 멀티플렉서(254)로부터 출력된 카운트 값은 복수의 DAC들(260, 270)에서 기준 전압(Vref) 및 보상 전압들(VCP, VCN)을 출력하기 위해 사용될 수 있다.The up-down counter 250 may include flip-flops 251 and 252 , an arithmetic unit 253 and a multiplexer 254 . The flip-flops 251 and 252 may store a first count value according to the first offset correction and a second count value according to the second offset correction, and the operation unit 253 may store the first count value and the second count value Based on this, the final count value may be determined, and the multiplexer 254 may selectively output the first count value, the second count value, or the final count value. The count value output from the multiplexer 254 may be used to output a reference voltage Vref and compensation voltages VCP and VCN in the plurality of DACs 260 and 270 .

본 발명의 실시 예에 따르면, 수신기(200)는 바운더리 신호들(VBP, VBN)을 이용하여 차동 신호 생성기(110)의 오프셋을 더욱 정확하게 보상할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the receiver 200 can more accurately compensate for the offset of the differential signal generator 110 using the boundary signals VBP and VBN.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시 예에 따른 차동 신호 생성기의 오프셋 보상 방법을 자세히 설명하기 위한 도면들이다.10A to 10C are diagrams for explaining in detail an offset compensation method of a differential signal generator according to an embodiment of the present invention.

도 10a는 바운더리 디텍터(220)의 입력단(215) 및 출력단(225)의 언트위스트 상태에서의 수신기(200)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.10A is a diagram for explaining an operation of the receiver 200 in an untwisted state of the input terminal 215 and the output terminal 225 of the boundary detector 220.

언트위스트 상태에서, 바운더리 디텍터(220)의 입력단(215)에서, 포지티브 신호(VSP)가 제1 단으로 입력되고, 네거티브 신호(VSN)가 제2 단으로 입력될 수 있다. 그리고, 바운더리 디텍터(200)의 출력단(225)에서, 포지티브 바운더리 신호(VBP)가 제1 단으로 입력되고, 네거티브 바운더리 신호(VBN)가 제2 단으로 입력될 수 있다.In the untwisted state, in the input terminal 215 of the boundary detector 220, the positive signal VSP may be input to the first terminal and the negative signal VSN may be input to the second terminal. Also, in the output terminal 225 of the boundary detector 200, the positive boundary signal VBP may be input to the first terminal and the negative boundary signal VBN may be input to the second terminal.

언트위스트 상태에서, 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 신호 레벨 차이는 제1 오프셋 전압(Voff1) 및 제2 오프셋 전압(Voff2)의 합에 해당할 수 있다.In the untwist state, the signal level difference between the boundary signals VBP and VBN may correspond to the sum of the first offset voltage Voff1 and the second offset voltage Voff2.

수신기(200)는 언트위스트 상태에서, 여러 번의 검출 주기에 걸쳐 1차 오프셋 보상을 수행할 수 있다. 업다운 카운터(250)는 검출 주기마다 생성된 오프셋 결과 신호에 기초하여 카운트 값을 증가 또는 감소시키고, 멀티플렉서(254)를 통해 카운터 값을 출력함으로써 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)을 조정할 수 있다. 업다운 카운터(250)는 바운더리 신호들(VBP, VBN) 간의 신호 레벨 차이가 상쇄될 때까지 1차 오프셋 보상을 수행할 수 있다. 업다운 카운터(250)는 제1 플립플롭(251)에 1차 오프셋 보상이 완료된 후의 제1 카운트 값을 저장할 수 있다.The receiver 200 may perform first offset compensation over several detection periods in an untwisted state. The up-down counter 250 increases or decreases the count value based on the offset result signal generated for each detection period, and outputs the counter value through the multiplexer 254, thereby generating the reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN. can be adjusted. The up-down counter 250 may perform first offset compensation until the signal level difference between the boundary signals VBP and VBN is offset. The up-down counter 250 may store a first count value after the first offset compensation is completed in the first flip-flop 251 .

도 10b는 바운더리 디텍터(220)의 입력단(215) 및 출력단(225)의 트위스트 상태에서의 수신기(200)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.10B is a diagram for explaining an operation of the receiver 200 in a twisted state of the input terminal 215 and the output terminal 225 of the boundary detector 220.

트위스트 상태에서, 바운더리 디텍터(220)의 입력단(215)에서, 네거티브 신호(VSN)가 제1 단으로 입력되고, 포지티브 신호가 제2 단으로 입력될 수 있다. 그리고, 바운더리 디텍터(200)의 출력단(225)에서, 네거티브 바운더리 신호(VBN)가 제1 단으로 입력되고, 포지티브 바운더리 신호(VBP)가 제2 단으로 입력될 수 있다.In the twisted state, at the input terminal 215 of the boundary detector 220, the negative signal VSN may be input to the first terminal and the positive signal may be input to the second terminal. Also, in the output terminal 225 of the boundary detector 200, the negative boundary signal VBN may be input to a first terminal, and the positive boundary signal VBP may be input to a second terminal.

트위스트 상태에서, 바운더리 신호들(VBP, VBN)의 신호 레벨 차이는 제1 오프셋 전압(Voff1)과 제2 오프셋 전압(Voff2)의 차이에 해당할 수 있다.In the twisted state, the signal level difference between the boundary signals VBP and VBN may correspond to a difference between the first offset voltage Voff1 and the second offset voltage Voff2.

수신기(200)는 트위스트 상태에서, 여러 번의 검출 주기에 걸쳐 2차 오프셋 보상을 수행할 수 있다. 업다운 카운터(250)는 검출 주기마다 생성된 오프셋 결과 신호에 기초하여 카운트 값을 증가 또는 감소시키고, 멀티플렉서(254)를 통해 카운터 값을 출력함으로써 기준 신호(Vref) 및 보상 신호들(VCP, VCN)을 조정할 수 있다. 업다운 카운터(250)는 바운더리 신호들(VBP, VBN) 간의 차이가 상쇄될 때까지 2차 오프셋 보상을 수행할 수 있다. 제2 플립플롭(252)에 2차 오프셋 보상이 완료된 후의 제2 카운트 값을 저장할 수 있다.The receiver 200 may perform secondary offset compensation over several detection periods in a twisted state. The up-down counter 250 increases or decreases the count value based on the offset result signal generated for each detection period, and outputs the counter value through the multiplexer 254, thereby generating the reference signal Vref and the compensation signals VCP and VCN. can be adjusted. The up-down counter 250 may perform secondary offset compensation until the difference between the boundary signals VBP and VBN is canceled. A second count value after the secondary offset compensation is completed may be stored in the second flip-flop 252 .

언트위스트 상태와 트위스트 상태에서 바운더리 신호들(VBP, VBN) 간의 오프셋의 크기가 상이할 수 있으므로, 제1 카운트 값과 제2 카운트 값은 서로 다른 값을 가질 수 있다. 수신기(200)는 제1 카운트 값과 제2 카운트 값에 기초하여 최종 카운트 값을 결정할 수 있다.Since offsets between the boundary signals VBP and VBN may be different in the untwisted state and the twisted state, the first count value and the second count value may have different values. The receiver 200 may determine a final count value based on the first count value and the second count value.

도 10c는 수신기(200)가 제1 카운트 값과 제2 카운트 값에 기초하여 최종 카운트 값을 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.10C is a diagram for explaining an operation in which the receiver 200 determines a final count value based on a first count value and a second count value.

업다운 카운터(250)는 연산부(253)를 이용하여 제1 플립플롭(251)에 저장된 제1 카운트 값과 제2 플립플롭(252)에 저장된 제2 카운트 값을 합산하고, 합산된 값을 '2'로 나눔으로써 최종 카운트 값을 생성할 수 있다. 최종 카운트 값에서는 제2 오프셋(Voff2)의 영향이 상쇄될 수 있다. 업다운 카운터(250)는 멀티플렉서(254)를 통해 최종 카운트 값을 출력할 수 있으며, 복수의 DAC들(260, 270)은 최종 카운트 값에 기초하여 기준 전압(Vref) 및 보상 전압들(VCP, VCN)을 출력할 수 있다. The up-down counter 250 sums the first count value stored in the first flip-flop 251 and the second count value stored in the second flip-flop 252 using the arithmetic unit 253, and converts the summed value to '2'. ' to create the final count value. In the final count value, the influence of the second offset Voff2 may be offset. The up-down counter 250 may output the final count value through the multiplexer 254, and the plurality of DACs 260 and 270 generate the reference voltage Vref and compensation voltages VCP and VCN based on the final count value. ) can be output.

본 발명의 실시 예에 따르면, 수신기(200)가 차동 신호(VSP, VSN)의 오프셋 보상을 수행할 때, 바운더리 디텍터(220)의 제2 오프셋에 의한 영향을 제거할 수 있다. 따라서, 차동 신호(VSP, VSN)의 노이즈 마진이 더욱 개선될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the receiver 200 performs offset compensation of the differential signals VSP and VSN, the effect of the second offset of the boundary detector 220 can be removed. Therefore, the noise margin of the differential signals VSP and VSN can be further improved.

한편, 도 1 내지 도 10c에서는, 차동 신호가 두 개의 레벨을 갖는 경우를 예로 들어 본 발명이 설명되었으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 수신기는 차동 신호가 PAM-3, PAM-4와 같이 셋 이상의 레벨을 갖는 신호인 경우에도 차동 신호의 오프셋 보상을 수행할 수 있다.Meanwhile, in FIGS. 1 to 10C , the present invention has been described taking a case in which a differential signal has two levels as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, a receiver according to an embodiment of the present invention may perform offset compensation of a differential signal even when the differential signal is a signal having three or more levels, such as PAM-3 and PAM-4.

이하에서, 도 11a 내지 도 11c를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차동 신호 생성기의 오프셋 보상 방법이 설명된다.Hereinafter, an offset compensation method of a differential signal generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11A to 11C.

도 11a는 싱글 엔드 신호(VRX)의 시간에 따른 신호 레벨을 나타내는 그래프이다. 도 11a의 예에서, 싱글 엔드 신호(VRX)는 네 개의 신호 레벨을 갖는 PAM-4 신호일 수 있다. 예를 들어, 네 개의 신호 레벨은 각각 '00', '01', '10', '11' 중 하나에 매핑될 수 있다. 싱글 엔드 신호(VRX)는 한 주기에 상기 네 개의 신호 레벨 중 어느 하나의 레벨을 가질 수 있다. 즉, 싱글 엔드 신호(VRX)는 한 주기에 두 비트의 신호를 전달할 수 있다.11A is a graph showing the signal level of the single-ended signal VRX over time. In the example of FIG. 11A , the single-ended signal VRX may be a PAM-4 signal having four signal levels. For example, each of the four signal levels may be mapped to one of '00', '01', '10', and '11'. The single-ended signal VRX may have one level among the four signal levels in one cycle. That is, the single-ended signal VRX can transmit two bit signals in one cycle.

싱글 엔드 신호(VRX)가 PAM-4 신호인 경우에도, 싱글 엔드 신호(VRX)와 기준 신호(Vref)에 기초하여 차동 신호(VSP, VSN)가 생성될 수 있다.Even when the single-ended signal VRX is a PAM-4 signal, the differential signals VSP and VSN may be generated based on the single-ended signal VRX and the reference signal Vref.

도 11b는 오프셋을 갖는 차동 신호(VSP, VSN)의 시간에 따른 신호 레벨을 나타내는 그래프이다. 도 2c를 참조하여 설명된 것과 마찬가지로, 차동 신호 생성기에 오프셋이 있는 경우, 차동 신호(VSP, VSN)에 오프셋 전압이 발생할 수 있다. 도 11b의 예에서, 포지티브 신호(VSP)의 직류 레벨이 네거티브 신호(VSN)의 직류 레벨보다 높을 수 있으며, 차동 신호(VSP, VSN)는 양의 오프셋 전압을 가질 수 있다.11B is a graph showing signal levels of differential signals VSP and VSN with offsets over time. As described with reference to FIG. 2C , when there is an offset in the differential signal generator, an offset voltage may be generated in the differential signals VSP and VSN. In the example of FIG. 11B , the DC level of the positive signal VSP may be higher than that of the negative signal VSN, and the differential signals VSP and VSN may have positive offset voltages.

셋 이상의 레벨을 갖는 차동 신호(VSP, VSN)의 경우에도, 차동 신호의 최소 레벨들(VSP_min, VSN_min)의 차이 값에 기초하여 차동 신호(VSP, VSN)의 오프셋 전압의 극성을 결정할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 수신기는 도 4 및 도 5에서 설명된 것과 같은 바운더리 디텍터를 이용하여 차동 신호(VSP, VSN)가 양의 오프셋 전압을 갖는지, 혹은 음의 오프셋 전압을 갖는지를 결정할 수 있다. 수신기는 차동 신호(VSP, VSN)가 양의 오프셋 전압을 갖는지, 혹은 음의 오프셋 전압을 갖는지에 따라 카운터의 카운트 값을 증가 또는 감소시킴으로써 기준 전압(Vref), 보상 전압들(VCP, VCN)의 레벨을 조정할 수 있다. Even in the case of the differential signals VSP and VSN having three or more levels, the polarity of the offset voltage of the differential signals VSP and VSN may be determined based on the difference between the minimum levels VSP_min and VSN_min of the differential signals. According to an embodiment of the present invention, the receiver may determine whether the differential signals VSP and VSN have a positive offset voltage or a negative offset voltage using the boundary detector as described in FIGS. 4 and 5 there is. The receiver increases or decreases the count value of the counter according to whether the differential signals VSP and VSN have a positive offset voltage or a negative offset voltage, thereby determining the reference voltage Vref and the compensation voltages VCP and VCN. level can be adjusted.

도 11c는 차동 신호 생성기의 오프셋을 보상하기 위한 기준 전압(Vref), 보상 전압들(VCP, VCN)의 레벨을 예시하는 그래프이다. 차동 신호(VSP, VSN)가 양의 오프셋 전압을 갖는 경우, 기준 전압(Vref)의 레벨을 높임으로써 오프셋 전압의 차이를 감소시킬 수 있다. 또는, 포지티브 보상 신호(VCP)의 레벨을 낮추고, 네거티브 보상 신호(VCN)의 레벨을 높임으로써 오프셋 전압의 차이를 감소시킬 수도 있다. 11C is a graph illustrating the levels of a reference voltage (Vref) and compensation voltages (VCP, VCN) for compensating the offset of the differential signal generator. When the differential signals VSP and VSN have positive offset voltages, the offset voltage difference can be reduced by increasing the level of the reference voltage Vref. Alternatively, the offset voltage difference may be reduced by lowering the level of the positive compensation signal VCP and increasing the level of the negative compensation signal VCN.

도 12 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 오프셋 보상의 효과를 설명하기 위한 도면들이다.12 to 13 are diagrams for explaining an effect of offset compensation according to an embodiment of the present invention.

도 12는 PAM-4 신호의 아이 다이어그램(eye diagram)을 예시한다. 도 12를 참조하면, PAM-4 신호는 하나의 신호 주기(1UI)에서 네 개의 신호 레벨들(LV1-LV4) 중 어느 하나의 레벨을 가질 수 있다. PAM-4 신호가 하나의 신호 주기(1UI)에서 어느 레벨을 갖는지는, 해당 신호 주기에서의 신호와 기준 전압들(Vref1, Vref2, Vref3)을 비교함으로써 결정될 수 있다. 인접한 신호 레벨 간의 마진(Margin)이 클수록, 그리고 마진들이 고를수록 신호와 기준 전압들(Vref1, Vref2, Vref3)이 더욱 정확히 구분될 수 있다. 인접한 신호 레벨들 간의 마진이 고른 정도는 RLM(Ratio of Level separation Mismatch)으로 지칭될 수 있다.12 illustrates an eye diagram of a PAM-4 signal. Referring to FIG. 12 , a PAM-4 signal may have one level among four signal levels (LV1-LV4) in one signal period (1 UI). The level of the PAM-4 signal in one signal period (1UI) can be determined by comparing the signal in the corresponding signal period with the reference voltages Vref1, Vref2, and Vref3. As the margin between adjacent signal levels increases and the margins become even, the signal and the reference voltages Vref1, Vref2, and Vref3 can be more accurately distinguished. The evenness of the margin between adjacent signal levels may be referred to as RLM (Ratio of Level Separation Mismatch).

도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 실시 예에 따른 오프셋 보상의 효과를 나타내는 시뮬레이션 데이터이다.13A to 13C are simulation data showing the effect of offset compensation according to an embodiment of the present invention.

도 13a는 차동 신호 생성기가 갖는 오프셋 값(ΔVth)에 따라, 업다운 카운터에서 결정되는 카운트 값을 나타낸다. 도 13a에서 양의 오프셋 값은 차동 신호(VSP, VSN)에 양의 오프셋 전압을 발생시킬 수 있으며, 음의 오프셋 값은 차동 신호(VSP, VSN)에 음의 오프셋 전압을 발생시킬 수 있다.13A shows the count value determined by the up-down counter according to the offset value ΔVth of the differential signal generator. In FIG. 13A , a positive offset value may generate a positive offset voltage in the differential signals VSP and VSN, and a negative offset value may generate a negative offset voltage in the differential signals VSP and VSN.

도 13a의 예에서, 차동 신호 생성기가 갖는 오프셋 값(ΔVth)에 따라 카운트 값이 증가할 수 있다. 즉, 오프셋 값(ΔVth)이 양의 방향으로 큰 값을 가질수록 기준 전압(Vref) 및 네거티브 보상 전압(VCN)이 상향 조정되고, 포지티브 보상 전압(VCP)은 하향 조정됨으로써 차동 신호(VSP, VSN)의 오프셋이 보상될 수 있다.In the example of FIG. 13A , the count value may increase according to the offset value ΔVth of the differential signal generator. That is, as the offset value ΔVth has a larger value in the positive direction, the reference voltage Vref and the negative compensation voltage VCN are upwardly adjusted, and the positive compensation voltage VCP is downwardly adjusted so that the differential signals VSP and VSN are adjusted downward. ) can be compensated for.

도 13b는 차동 신호 생성기가 갖는 오프셋 값(ΔVth)에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 오프셋 보상 전후의 RLM을 나타낸다.13B shows RLM before and after offset compensation according to an embodiment of the present invention according to an offset value (ΔVth) of a differential signal generator.

오프셋 보상 전의 RLM은, 오프셋 값(ΔVth)이 특정 값을 갖는 경우에 최댓값을 가지며, 오프셋 값(ΔVth)이 특정 값에서 벗어나는 경우 RLM이 크게 감소할 수 있다. 반면에, 본 발명의 실시 예에 따르면 오프셋 값에 따라 기준 전압(Vref) 및 보상 전압들(VCN, VCP)가 조정될 수 있으므로, 차동 신호 생성기가 갖는 오프셋 값(ΔVth)에 관계 없이 RLM이 높은 상태로 유지될 수 있다.The RLM before offset compensation has a maximum value when the offset value ΔVth has a specific value, and the RLM may greatly decrease when the offset value ΔVth deviate from the specific value. On the other hand, according to an embodiment of the present invention, since the reference voltage (Vref) and the compensation voltages (VCN, VCP) can be adjusted according to the offset value, RLM is high regardless of the offset value (ΔVth) of the differential signal generator. can be maintained as

도 13c는 차동 신호 생성기가 갖는 오프셋 값(ΔVth)에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 오프셋 보상 전후의 마진을 나타낸다.13C shows margins before and after offset compensation according to an embodiment of the present invention according to an offset value (ΔVth) of a differential signal generator.

오프셋 보상 전의 마진은, 오프셋 값(ΔVth)이 특정 값을 갖는 경우에 최댓값을 가지며, 오프셋 값(ΔVth)이 특정 값에서 벗어나는 경우 RLM이 크게 감소할 수 있다. 반면에, 오프셋 값에 따라 기준 전압(Vref) 및 보상 전압들(VCN, VCP)가 조정될 수 있으므로, 차동 신호 생성기가 갖는 오프셋 값(ΔVth)에 관계 없이 마진이 높은 상태로 유지될 수 있다.The margin before offset compensation has a maximum value when the offset value ΔVth has a specific value, and the RLM may greatly decrease when the offset value ΔVth deviate from the specific value. On the other hand, since the reference voltage Vref and the compensation voltages VCN and VCP can be adjusted according to the offset value, the margin can be maintained at a high level regardless of the offset value ΔVth of the differential signal generator.

요컨대, 본 발명의 실시 예에 따르면, 차동 신호 생성기가 갖는 오프셋 값에 관계 없이 차동 신호(VSP, VSN)의 오프셋 전압이 효과적으로 감소될 수 있다. 즉, 차동 신호 생성기의 오프셋이 보상될 수 있으며, 수신기의 마진 및 RLM이 향상될 수 있다.In short, according to an embodiment of the present invention, the offset voltages of the differential signals VSP and VSN can be effectively reduced regardless of the offset value of the differential signal generator. That is, the offset of the differential signal generator can be compensated for, and the margin and RLM of the receiver can be improved.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Therefore, various forms of substitution, modification, and change will be possible by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention described in the claims, which also falls within the scope of the present invention. something to do.

100, 200: 수신기
110, 210: 차동 신호 생성기
120, 220: 바운더리 디텍터
130, 230: 비교기
140, 240: 보팅부
150, 250: 업다운 카운터
160, 170, 260, 270: DAC
100, 200: receiver
110, 210: differential signal generator
120, 220: boundary detector
130, 230: comparator
140, 240: boating unit
150, 250: up-down counter
160, 170, 260, 270: DAC

Claims (10)

수신기에 있어서,
싱글 엔드(single ended) 신호를 수신하고, 상기 싱글 엔드 신호, 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호에 기초하여 차동 신호를 생성하는 차동 신호 생성기;
클럭 신호의 로직 하이 구간에서, 제1 노드를 전원 레벨로 충전하는 포지티브 충전 회로;
상기 클럭 신호의 로직 하이 구간에서, 제2 노드를 전원 레벨로 충전하는 네거티브 충전 회로;
상기 클럭 신호의 로직 로우 구간에서, 상기 차동 신호에 포함된 포지티브 신호의 신호 레벨에 따라서 상기 제1 노드를 방전하는 포지티브 방전 회로;
상기 클럭 신호의 로직 로우 구간에서, 상기 포지티브 신호의 상보 신호인 네거티브 신호의 신호 레벨에 따라서 상기 제2 노드를 방전하는 네거티브 방전 회로;
상기 제1 노드의 신호 레벨과, 상기 제2 노드의 신호 레벨을 비교함으로써 상기 차동 신호의 오프셋 검출 신호를 출력하는 비교기; 및
상기 비교기로부터 획득한 오프셋 검출 신호에 기초하여 조정된 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호를 상기 차동 신호 생성기로 입력하는 오프셋 보상기
를 포함하는 수신기.
In the receiver,
a differential signal generator for receiving a single ended signal and generating a differential signal based on the single ended signal, a reference signal and a pair of compensation signals;
a positive charging circuit for charging the first node to a power level during a logic high period of the clock signal;
a negative charging circuit for charging a second node to a power level during a logic high period of the clock signal;
a positive discharge circuit for discharging the first node according to a signal level of a positive signal included in the differential signal in a logic low period of the clock signal;
a negative discharge circuit for discharging the second node according to a signal level of a negative signal that is a complementary signal of the positive signal in a logic low period of the clock signal;
a comparator outputting an offset detection signal of the differential signal by comparing the signal level of the first node and the signal level of the second node; and
An offset compensator inputting a reference signal adjusted based on the offset detection signal obtained from the comparator and a pair of compensation signals to the differential signal generator.
A receiver comprising a.
제1항에 있어서,
상기 비교기는
상기 로직 로우 구간에서, 상기 제1 노드의 신호 레벨과 상기 제2 노드의 신호 레벨을 복수 회 비교함으로써 복수의 오프셋 검출 신호들을 출력하는
수신기.
According to claim 1,
The comparator
In the logic low period, a plurality of offset detection signals are output by comparing the signal level of the first node and the signal level of the second node a plurality of times.
receiving set.
제1항에 있어서,
상기 비교기는
상기 제1 노드의 신호 레벨이 상기 제2 노드의 신호 레벨보다 큰 경우, 양의 오프셋 전압을 나타내는 오프셋 검출 신호를 출력하는
수신기.
According to claim 1,
The comparator
Outputting an offset detection signal indicating a positive offset voltage when the signal level of the first node is greater than the signal level of the second node.
receiving set.
제1항에 있어서,
상기 클럭 신호의 로직 로우 구간의 길이는 상기 차동 신호의 신호 구간의 길이보다 긴 길이를 갖는
수신기.
According to claim 1,
A length of a logic low period of the clock signal is longer than a length of a signal period of the differential signal.
receiving set.
제4항에 있어서,
상기 포지티브 방전 회로는 상기 클럭 신호의 로직 로우 구간에서, 하나의 신호 구간에 2이상의 레벨들 중 하나의 레벨을 갖는 차동 신호의 복수의 신호 구간에 걸쳐 상기 제1 노드를 방전하고,
상기 네거티브 방전 회로는 상기 클럭 신호의 로직 로우 구간에서, 상기 차동 신호의 복수의 신호 구간에 걸쳐 상기 제2 노드를 방전하며,
방전이 종료된 상기 제1 노드 및 제2 노드의 신호 레벨의 차이는, 상기 포지티브 신호 및 네거티브 신호의 레벨 차이에 대응하는
수신기.
According to claim 4,
The positive discharge circuit discharges the first node over a plurality of signal periods of a differential signal having one level among two or more levels in one signal period in a logic low period of the clock signal;
The negative discharge circuit discharges the second node over a plurality of signal periods of the differential signal in a logic low period of the clock signal;
The difference between the signal levels of the first node and the second node at which discharge is terminated corresponds to the level difference between the positive signal and the negative signal.
receiving set.
제1항에 있어서,
상기 포지티브 충전 회로는
게이트가 상기 클럭 신호에 연결되고, 소스가 전원 신호에 연결되고, 드레인이 상기 제1 노드에 연결되는 PMOS 트랜지스터인 제1 트랜지스터를 포함하는
수신기.
According to claim 1,
The positive charging circuit
A first transistor that is a PMOS transistor having a gate connected to the clock signal, a source connected to a power signal, and a drain connected to the first node.
receiving set.
제6항에 있어서,
상기 포지티브 방전 회로는
게이트가 상기 클럭 신호에 연결되고, 소스가 접지에 연결되는 NMOS 트랜지스터인 제2 트랜지스터를 포함하고,
게이트가 상기 포지티브 신호에 연결되고, 소스가 상기 제1 노드에 연결되는 PMOS 트랜지스터인 제3 트랜지스터를 포함하며,
상기 제2 트랜지스터 및 제3 트랜지스터의 드레인이 서로 연결되는
수신기.
According to claim 6,
The positive discharge circuit
a second transistor that is an NMOS transistor having a gate connected to the clock signal and a source connected to ground;
a third transistor that is a PMOS transistor having a gate connected to the positive signal and a source connected to the first node;
Drains of the second transistor and the third transistor are connected to each other.
receiving set.
제7항에 있어서,
상기 제2 트랜지스터는 클럭 신호가 로직 하이 상태일 때 턴온 되며,
상기 제3 트랜지스터는 상기 포지티브 신호의 레벨이 상기 제1 노드의 신호 레벨과 상기 제3 트랜지스터의 문턱 레벨의 차이보다 작을 때 턴온 되는
수신기.
According to claim 7,
The second transistor is turned on when the clock signal is in a logic high state,
The third transistor is turned on when the level of the positive signal is less than the difference between the signal level of the first node and the threshold level of the third transistor.
receiving set.
수신기에 있어서,
싱글 엔드(single ended) 신호를 수신하고, 상기 싱글 엔드 신호, 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호에 기초하여 차동 신호를 생성하는 차동 신호 생성기;
충전 구간에서 전원 전압을 수신하여 제1 및 제2 노드를 충전하고, 상기 충전 구간 이후의 방전 구간에서 상기 차동 신호 중 포지티브 신호의 레벨에 따라 상기 제1 노드를 방전하고, 상기 차동 신호 중 네거티브 신호의 레벨에 따라 상기 제2 노드를 방전하며, 상기 제1 노드의 신호를 포지티브 바운더리 신호로서 출력하고, 상기 제2 노드의 신호를 네거티브 바운더리 신호로서 출력하는 바운더리 디텍터;
상기 포지티브 바운더리 신호의 레벨과 및 네거티브 바운더리 신호의 레벨을 비교하여 상기 방전 구간 내에서 복수의 오프셋 검출 신호들을 생성하는 비교기;
상기 비교기로부터 획득한 복수의 오프셋 검출 신호들을 이용하여 상기 방전 구간을 대표하는 최종 오프셋 신호를 출력하는 보팅(voting)부;
상기 최종 오프셋 신호에 기초하여 카운트 값을 증가 또는 감소시키는 업다운 카운터; 및
상기 카운트 값에 기초하여 조정된 상기 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호를 출력하는 하나 이상의 DAC(Digital-Analog Converter)
를 포함하는 수신기.
In the receiver,
a differential signal generator for receiving a single ended signal and generating a differential signal based on the single ended signal, a reference signal and a pair of compensation signals;
First and second nodes are charged by receiving power supply voltage in a charging period, and in a discharging period after the charging period, the first node is discharged according to the level of a positive signal among the differential signals, and a negative signal among the differential signals is charged. a boundary detector that discharges the second node according to the level of , outputs the signal of the first node as a positive boundary signal, and outputs the signal of the second node as a negative boundary signal;
a comparator generating a plurality of offset detection signals within the discharge interval by comparing the level of the positive boundary signal and the level of the negative boundary signal;
a voting unit outputting a final offset signal representing the discharge interval using a plurality of offset detection signals obtained from the comparator;
an up-down counter that increments or decrements a count value based on the final offset signal; and
At least one DAC (Digital-Analog Converter) outputting the reference signal and a pair of compensation signals adjusted based on the count value
A receiver comprising a.
수신기에 있어서,
싱글 엔드(single ended) 신호를 수신하고, 상기 싱글 엔드 신호, 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호에 기초하여 차동 신호를 생성하는 차동 신호 생성기;
주기적으로 제1 및 제2 노드를 충전하고, 상기 충전된 제1 및 제2 노드를 상기 차동 신호에 기초하여 방전함으로써 상기 차동 신호의 최소 레벨에 대응하는 바운더리 신호들을 출력하는 바운더리 디텍터;
상기 바운더리 신호들의 레벨을 비교함으로써 오프셋 검출 신호를 생성하는 비교기;
상기 비교기로부터 획득한 오프셋 검출 신호들을 이용하여 상기 차동 신호의 오프셋 극성을 결정하고, 최종 오프셋 신호를 출력하는 보팅(voting)부;
상기 바운더리 디텍터의 입력단 및 출력단의 언트위스트(untwisted) 상태에서 출력된 최종 오프셋 신호들에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시킴으로써 제1 카운트 값을 결정하고, 상기 바운더리 디텍터의 입력단 및 출력단의 트위스트(twisted) 상태에서 출력된 최종 오프셋 신호들에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시킴으로써 제2 카운트 값을 결정하며, 상기 제1 카운트 값 및 제2 카운트 값에 기초하여 바운더리 디텍터의 오프셋의 영향이 상쇄된 최종 카운트 값을 출력하는 업다운 카운터; 및
상기 최종 카운트 값에 기초하여 조정된 상기 기준 신호 및 한 쌍의 보상 신호를 출력하는 하나 이상의 DAC(Digital-Analog Converter)
를 포함하는 수신기.
In the receiver,
a differential signal generator for receiving a single ended signal and generating a differential signal based on the single ended signal, a reference signal and a pair of compensation signals;
a boundary detector that periodically charges first and second nodes and discharges the charged first and second nodes based on the differential signal to output boundary signals corresponding to a minimum level of the differential signal;
a comparator generating an offset detection signal by comparing levels of the boundary signals;
a voting unit determining an offset polarity of the differential signal using the offset detection signals acquired from the comparator and outputting a final offset signal;
A first count value is determined by increasing or decreasing a count value according to the final offset signals output in an untwisted state of the input and output terminals of the boundary detector, and the input and output terminals of the boundary detector are twisted Determine the second count value by increasing or decreasing the count value according to the final offset signals output from the state, and based on the first count value and the second count value, the final count value in which the effect of the offset of the boundary detector is offset an up-down counter that outputs and
At least one DAC (Digital-Analog Converter) outputting the reference signal and a pair of compensation signals adjusted based on the final count value
A receiver comprising a.
KR1020220042072A 2021-11-29 2022-04-05 Receiver KR20230080278A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/898,631 US11817861B2 (en) 2021-11-29 2022-08-30 Receiver including offset compensation circuit
CN202211499985.8A CN116192579A (en) 2021-11-29 2022-11-28 Receiver including offset compensation circuit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20210167272 2021-11-29
KR1020210167272 2021-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230080278A true KR20230080278A (en) 2023-06-07

Family

ID=86762068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220042072A KR20230080278A (en) 2021-11-29 2022-04-05 Receiver

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230080278A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11817861B2 (en) Receiver including offset compensation circuit
US8699585B2 (en) Transmitters for loop-back adaptive pre-emphasis data transmission
US8649419B2 (en) Method and apparatus for input signal offset compensation
US10728058B2 (en) Decision feedback equalizer and interconnect circuit
US9397823B2 (en) Methods and circuits for reducing clock jitter
US7401276B2 (en) Semiconductor device with test circuit and test method of the same
US20230388163A1 (en) Live offset cancellation of the decision feedback equalization data slicers
US8634500B2 (en) Direct feedback equalization with dynamic referencing
US10454580B2 (en) Threshold adjustment compensation of asymmetrical optical noise
US9490853B2 (en) Data transmitter
US7936296B2 (en) AD converter, data receiver and data reception method
KR100881457B1 (en) The level shifter of semiconductor device and the method for duty ratio control thereof
US20230171132A1 (en) Offset detector circuit for differential signal generator, receiver, and method of compensating for offset of differential signal generator
KR20230080278A (en) Receiver
JP3926645B2 (en) Serial data detection circuit
JP2022137131A (en) Impedance calibration circuit
WO2022118440A1 (en) Phase interpolation circuit, reception circuit, and semiconductor integrated circuit
KR20170130707A (en) Triangular wave generating device
KR20230080279A (en) Offset detection circuit for differential signal generator, receiver and offset compensation method of the differential signal generator
US10892923B2 (en) Signal output circuit, transmission circuit and integrated circuit
CN113364711B (en) Decision feedback equalizer
US20240088851A1 (en) Detection circuit, reception circuit, and semiconductor integrated circuit
Kim Circuit design techniques for multimedia wireline communications