KR20230087840A - 수신된 신호의 데이터 레벨을 판정하는 문턱 전압을 적응적으로 조절할 수 있는 pam-n 수신기 및 그 문턱 전압 조절 방법 - Google Patents

수신된 신호의 데이터 레벨을 판정하는 문턱 전압을 적응적으로 조절할 수 있는 pam-n 수신기 및 그 문턱 전압 조절 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수신된 신호의 데이터 레벨을 판정하는 문턱 전압을 적응적으로 조절할 수 있는 PAM-N 수신기 및 그 문턱 전압 조절 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 문턱 전압 조절 방법은 등화된 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 데이터 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 판정하는 샘플러를 포함하는 PAM-N 수신기의 문턱 전압을 조절하는 문턱 전압 조절 방법에 있어서, (a) 상기 데이터의 데이터 레벨을 상기 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 상기 데이터의 데이터 레벨을 판정하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 제K 데이터 레벨(DLK)을 가지는 것으로 판정된 데이터의 데이터 레벨과 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 비교하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 얻어진 비교 결과에서, [DLK>DLRK]이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 증가시키고 [DLK<DLRK]이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 감소시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1)) 및 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK) 중 적어도 하나를 계산하여 상기 샘플러의 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1)) 및 제K 문턱 전압(VTHK) 중 적어도 하나를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다(단, N은 2 이상의 자연수, DLK는 DL1<DL2<…<DL(N-1)<DLN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, DLRK는 DLR1<DLR2<…<DLR(N-1)<DLRN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, VTH(K-1)은 VTH1<VTH2<…<VTH(N-2)<VTH(N-1)을 만족하는 VTH1 내지 VTH(N-1) 중 어느 하나임).

Description

수신된 신호의 데이터 레벨을 판정하는 문턱 전압을 적응적으로 조절할 수 있는 PAM-N 수신기 및 그 문턱 전압 조절 방법{PAM-N RECEIVER CAPABLE OF　ADAPTIVELY ADJUSTING THRESHOLD VOLTAGES DETERMINING DATA LEVEL OF RECEIVED SIGNAL AND METHOD OF ADAPTIVELY ADJUSTING THRESHOLD VOLTAGES THEREOF}
본 발명은 수신된 신호의 데이터 레벨을 판정하는 문턱 전압을 적응적으로 조절할 수 있는 PAM-N 수신기 및 그 문턱 전압 조절 방법에 관한 것으로, 본 발명은 과학기술정보통신부의 전자정보디바이스산업원천기술개발사업(과제번호: 10080285)의 연구 결과로 도출되었다.
고속으로 디지털 신호를 전송하기 위하여 다양한 방식이 이용되고 있다. 종래에는 바이너리 데이터를 전송하였지만, 고속으로 디지털 데이터를 전송하기 위하여 멀티레벨 PAM(pulse amplitude modulation)이 제안되었다.
도 1a 및 도 1b 내지 도 1d는 각각 바이너리 PAM(PAM-2) 및 멀티레벨 PAM(PAM-4, PAM-8, PAM-N) 신호를 예시한 도면이다.
도 1a는 '0'과 '1'의 값을 가지는 바이너리 데이터를 도시한다. 즉, 도 1a에는 two-level PAM(PAM-2) 신호가 도시되어 있다. PAM-2는 노이즈에는 강하지만, 데이터 전송 속도(data rate)를 높이는데 한계가 있다.
PAM-2의 한계를 극복하기 위하여 PAM-4, PAM-8, PAM-N 등이 제안되었다.
도 1b에 도시된 바와 같이, PAM-4는 '00', '01', '10', '11'의 데이터를 4개의 데이터 레벨을 가지는 신호로 변조한다. 즉, PAM-4에서 1개의 펄스는 2 비트의 데이터를 포함한다.
마찬가지로, 도 1c에 도시된 바와 같이, PAM-8은 '000', '001', '010', '011', '100', '101', '110', '111'의 데이터를 8개의 데이터 레벨을 가지는 신호로 변조한다. 즉, PAM-8에서 1개의 펄스는 3 비트의 데이터를 포함한다.
마찬가지로, 도 1d에 도시된 바와 같이, PAM-N은 '00…00', '00…01', …, '11…11'의 데이터를 N개의 데이터 레벨을 가지는 신호로 변조한다. 여기서, N은 자연수이며, 통상적으로, N=2n인 자연수이다. N=2n이면, 1개의 펄스가 n 비트의 데이터를 포함한다. 다만, N=2n인 자연수로 한정되는 것은 아니다.
PAM-4, PAM-8 및 PAM-N은 PAM-2에 비해 각각 2배, 3배 및 n배(N=2n인 경우)의 속도로 데이터를 전송할 수 있다. 그러나, PAM-4, PAM-8 및 PAM-N은 PAM-2에 비해 감쇠 및 노이즈에 취약하다. 따라서, 수신한 신호를 등화해주는 등화기가 필요하다.
도 2는 종래 기술에 따른 PAM-4 수신기의 등화기와 샘플러를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 PAM-4 수신기(10)는 등화기(equalizer)(20) 및 샘플러(30)를 포함한다.
등화기(20)는 수신된 신호(RS)를 등화하여 등화된 신호(EQOUT)를 생성한다.
샘플러(30)는 출력 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 판정한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 종래 기술에 따른 PAM-4 수신기는 출력 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 판정하여 수신된 신호가 "00", "01", "10", "11" 중 어느 것인지 판정한다.
도 3a는 종래 기술에 따른 PAM-4 수신기(10)의 신호 처리 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 송신된 신호(TS)가 4개의 데이터 레벨을 가지는 디지털 신호라고 가정하면, 수신된 신호(RS)는 LPF 특성 등 전송 선로의 특성으로 인하여 실질적인 아날로그 신호이다. 수신된 신호(RS)를 등화하여 얻어진 신호(EQOUT)는 그 형태가 송신된 디지털 신호에 가깝지만, 여전히 송신된 신호(TS)와는 상이하다. 따라서, 신호(EQOUT)를 샘플러(30)를 이용하여 4개의 데이터 레벨을 가지는 디지털 신호로 변환하여야 한다.
도 3b는 샘플러(30)가 신호(EQOUT)를 처리하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3b를 참조하면, 샘플러(30)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 문턱 전압(VTH3)보다 크면, 그 값을 "11"로 판정하고, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 문턱 전압(VTH3)보다 작고 문턱 전압(VTH2)보다 크면, 그 값을 "10"로 판정하고, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 문턱 전압(VTH2)보다 작고 문턱 전압(VTH1)보다 크면, 그 값을 "01"로 판정하고, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 문턱 전압(VTH1)보다 작으면, 그 값을 "00"으로 판정한다.
그런데, 문제는 수신된 신호의 데이터 레벨은 전송 선로의 특성에 따라 변할 수 있다는 것에 있다.
예를 들어, "11"에 대응되는 신호의 데이터 레벨이 400mV인 신호(TS)를 송신하는 경우, 수신된 신호(RS)(또는 등화된 신호(EQOUT))의 "11"에 대응되는 데이터 레벨은 전송 선로의 특성에 따라 300mV가 될 수도 있고, 250mV가 될 수도 있다. 즉, 송신된 신호(TS)의 진폭과 수신된 신호(RS)의 진폭은 다를 수 있다. 그러나, 데이터 레벨을 판정하는 기준이 되는 문턱 전압(VTH1, VTH2, VTH3)에는 이러한 특성이 반영되지 않아 데이터 레벨을 정확하게 판정할 수 없을 가능성이 매우 높다는 문제점이 존재한다.
1. 한국 특허 제10-2220171호
1. 논문 Jay Im et al., "A 40-to-56 Gb/s PAM-4 Receiver With Ten-Tap Direct Decision-Feedback Equalization in 16-nm FinFET", IEEE Journal of Solid-State Circuits ( Volume: 52, Issue: 12, Dec. 2017). 2. 논문 "A 56-Gb/s PAM4 Receiver With Low-Overhead Techniques for Threshold and Edge-Based DFE FIR- and IIR-Tap Adaptation in 65-nm CMOS", Ashkan Roshan-Zamir, IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 54, no. 3, Mar. 2019.
본 발명은 수신된 신호의 데이터 레벨을 판정하는 문턱 전압을 적응적으로 조절할 수 있는 PAM-N 수신기 및 그 문턱 전압 조절 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 문턱 전압 조절 방법은 등화된 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 데이터 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 판정하는 샘플러를 포함하는 PAM-N 수신기의 문턱 전압을 조절하는 문턱 전압 조절 방법에 있어서, (a) 상기 데이터의 데이터 레벨을 상기 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 상기 데이터의 데이터 레벨을 판정하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 제K 데이터 레벨(DLK)을 가지는 것으로 판정된 데이터의 데이터 레벨과 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 비교하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 얻어진 비교 결과에서, [DLK>DLRK]이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 증가시키고 [DLK<DLRK]이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 감소시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1)) 및 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK) 중 적어도 하나를 계산하여 상기 샘플러의 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1)) 및 제K 문턱 전압(VTHK) 중 적어도 하나를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다(단, N은 2 이상의 자연수, DLK는 DL1<DL2<…<DL(N-1)<DLN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, DLRK는 DLR1<DLR2<…<DLR(N-1)<DLRN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, VTH(K-1)은 VTH1<VTH2<…<VTH(N-2)<VTH(N-1)을 만족하는 VTH1 내지 VTH(N-1) 중 어느 하나임).
본 발명에 따른 문턱 전압 조절 방법은 (e) 상기 등화된 신호(EQOUT)가 차동 신호인 경우 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 반전시켜 얻어진 갱신된 제(N-K+1) 문턱 전압(VUTH(N-K+1))으로 제(N-K+1) 문턱 전압(VTH(N-K+1))을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다(단, K는 N/2+1<K≤N을 만족하는 자연수).
상기 (d) 단계는 (d-1) 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 계산하는 단계; 및 (d-2) 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 상기 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (d) 단계는 (d-3) 제(K+1) 기준 데이터 레벨(DLR(K+1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)을 계산하는 단계; 및 (d-4) 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)으로 상기 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 (d) 단계는 (d-1) 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 계산하는 단계; (d-2) 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 상기 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신하는 단계; (d-3) 제(K+1) 기준 데이터 레벨(DLR(K+1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)을 계산하는 단계; 및 (d-4) 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)으로 상기 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 문턱 전압 조절 방법은 (h) 상기 수신된 신호는 복수개의 데이터를 포함하며, 상기 복수개의 데이터 각각에 대해, 상기 (a) 단계 내지 (d) 단계를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 PAM-N 수신기는 수신된 신호를 등화하여 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN)을 가지는 등화된 신호(EQOUT)를 생성하는 등화기; 상기 등화된 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 데이터 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 판정하는 샘플러; 상기 샘플러의 판정 결과를 포함하는 출력 신호(SMPLOUT)에 따라 상기 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))을 조절하는 제어부를 포함하되, 상기 샘플러는 제K 데이터 레벨(DLK)을 가지는 것으로 판정된 데이터의 데이터 레벨과 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 비교하여 [DLK>DLRK]이면 "1"을 상기 출력 신호(SMPLOUT)로 출력하고, [DLK<DLRK]이면 "0"을 상기 출력 신호(SMPLOUT)로 출력하는 제K 데이터 레벨 비교기를 포함하며, 상기 제어부는 상기 제K 데이터 레벨 비교기의 출력이 "1"이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 증가시키고 "0"이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 감소시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성하는 기준 데이터 레벨 조절부; 및 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1)) 및 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK) 중 적어도 하나를 계산하여 상기 샘플러의 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1)) 및 제K 문턱 전압(VTHK) 중 적어도 하나를 갱신하는 문턱 전압 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다(단, N은 2 이상의 자연수, DLK는 DL1<DL2<…<DL(N-1)<DLN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, DLRK는 DLR1<DLR2<…<DLR(N-1)<DLRN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, VTH(K-1)은 VTH1<VTH2<…<VTH(N-2)<VTH(N-1)을 만족하는 VTH1 내지 VTH(N-1) 중 어느 하나임).
상기 문턱 전압 조절부는 상기 등화된 신호(EQOUT)가 차동 신호인 경우 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 반전시켜 얻어진 갱신된 제(N-K+1) 문턱 전압(VUTH(N-K+1))으로 제(N-K+1) 문턱 전압(VTH(N-K+1))을 갱신할 수 있다(단, K는 N/2+1<K≤N을 만족하는 자연수).
상기 문턱 전압 조절부는 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 계산하고, 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 상기 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신할 수 있다.
상기 문턱 전압 조절부는 제(K+1) 기준 데이터 레벨(DLR(K+1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)을 계산하고, 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)으로 상기 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신할 수 있다.
본 발명에 따른 PAM-N 수신기 및 그 문턱 전압 조절 방법에는 다음과 같은 장점이 있다.
(1) 수신된 신호의 데이터 레벨에 따라 문턱 전압을 적응적으로 조절하므로 수신된 신호에 최적화된 문턱 전압을 얻을 수 있다.
(2) 수신된 신호의 데이터 레벨에 따라 적응적으로 계산된 문턱 전압을 이용하여 수신된 신호의 데이터 레벨을 판정하므로 정확한 데이터 레벨의 판정이 가능하다.
도 1a 내지 도 1d는 각각 바이너리 PAM(PAM-2) 및 멀티레벨 PAM(PAM-4, PAM-8, PAM-N) 신호를 예시한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 PAM-4 수신기의 등화기와 샘플러를 도시한 블록도.
도 3a는 도 2에 도시된 종래 기술에 따른 PAM-4 수신기(10)의 신호 처리 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 3b는 도 2에 도시된 종래 기술에 따른 PAM-4 수신기(10)의 샘플러(30)가 신호(EQOUT)를 처리하는 과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 PAM-4가 수신한 신호(RS)의 데이터 레벨의 분포를 도시한 도면.
도 5는 수신된 PAM-N 신호의 데이터 레벨 및 그 분포와 문턱 전압을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 PAM-N 수신기를 도시한 블록도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 PAM-N 수신기의 샘플러를 도시한 블록도.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명에 따른 PAM-4 수신기와 샘플러를 도시한 블록도.
도 9a 및 도 9b는 수신된 신호의 데이터 레벨에 따른 기준 데이터 레벨의 증감을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 문턱 전압 조절 방법을 도시한 흐름도.
도 11은 S400 단계를 상세하게 도시한 흐름도.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 수신된 신호의 데이터 레벨을 판정하는 문턱 전압을 적응적으로 조절할 수 있는 PAM-N 수신기 및 그 문턱 전압 조절 방법에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 PAM-N 수신기가 수신하는 신호(RS)의 데이터 레벨에 대해 설명한다.
도 4는 수신된 신호(RS)의 데이터 레벨의 분포를 도시한 도면으로, PAM-4 수신기가 수신한 신호(RS)의 데이터 레벨의 분포를 예시한다. 설명의 편의를 위하여 PAM-4 수신기를 예시하였으나 이에 국한되지는 않는다.
도 4를 참조하면, PAM-4 송신기가 데이터 "11"을 송신하는 경우, PAM-4 수신기가 수신한 데이터 "11"의 데이터 레벨은 문턱 전압(VTH3)보다 크며, 도 4에 도시된 분포(DLD4)를 따른다. 구체적으로는, PAM-4 수신기가 복수개의 데이터 "11"을 수신하는 경우, 각 데이터 "11"은 서로 다른 데이터 레벨을 가질 수 있는데, 이것은 ISI(Inter-Symbol Interference) 때문이다. ISI는 앞의 데이터가 뒤의 데이터에 영향을 주는 현상인데, 예를 들어, 데이터 "00"과 "11"이 순차적으로 송신되면, 수신된 데이터 "11"은 상대적으로 낮은 데이터 레벨을 가지고, 데이터 "10"과 "11"이 순차적으로 송신되면, 수신된 데이터 "11"은 상대적으로 높은 데이터 레벨을 가진다. 반대로, 데이터 "11"과 "00"이 순차적으로 송신되면, 수신된 데이터 "00"은 상대적으로 높은 데이터 레벨을 가지고, 데이터 "01"과 "00"이 순차적으로 송신되면, 수신된 데이터 "00"은 상대적으로 낮은 데이터 레벨을 가진다.
PAM-4 송신기가 데이터 "10"을 송신하는 경우, PAM-4 수신기가 수신한 데이터 "10"의 데이터 레벨은 문턱 전압(VTH2)보다 크고 문턱 전압(VTH3)보다 작으며, 도 4에 도시된 분포(DLD3)를 따른다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수개의 데이터 "10"을 수신하는 경우, ISI로 인하여 각 데이터 "10"은 서로 다른 데이터 레벨을 가질 수 있다.
PAM-4 송신기가 데이터 "01"을 송신하는 경우, PAM-4 수신기가 수신한 데이터 "01"의 데이터 레벨은 문턱 전압(VTH1)보다 크고 문턱 전압(VTH2)보다 작으며, 도 4에 도시된 분포(DLD2)를 따른다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수개의 데이터 "01"을 수신하는 경우, ISI로 인하여 각 데이터 "01"은 서로 다른 데이터 레벨을 가질 수 있다.
PAM-4 송신기가 데이터 "00"을 송신하는 경우, PAM-4 수신기가 수신한 데이터 "00"에 대응되는 데이터 레벨은 문턱 전압(VTH1)보다 작으며, 도 4에 도시된 분포(DLD1)를 따른다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수개의 데이터 "00"을 수신하는 경우, ISI로 인하여 각 데이터 "00"은 서로 다른 데이터 레벨을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 동일한 데이터를 반복해서 수신하더라도 실제로 수신된 데이터의 레벨은 일정 범위 내에서 변동한다. 즉, 동일한 데이터를 반복해서 수신하더라도 실제로 수신된 데이터의 레벨은 서로 다를 수 있다.
도 4에 도시된 문턱 전압(VTH1, VTH2, VTH3)은 수신된 신호의 데이터 값을 판별하는데 이용된다. 예를 들어, 수신된 신호의 데이터 레벨이 문턱 전압(VTH3)보다 높은 경우, 그 값을 "11"로 판정한다. 따라서, 수신된 신호의 데이터 값을 정확히 판정하기 위해서는 적절한 문턱 전압(VTH1, VTH2, VTH3)이 필요하다.
예를 들어, 도 4에 도시된 데이터 "11"의 분포(DLD4)를 따르는 어느 하나의 데이터 레벨을 DL4라 하고, 데이터 "10"의 분포(DLD3)를 따르는 어느 하나의 데이터 레벨을 DL3이라 하면, 문턱 전압(VTH3)은 다음의 수학식 1과 같다.
Figure pat00001
마찬가지로, 데이터 "01"의 분포(DLD2) 및 "00"의 분포(DLD1)을 따르는 어느 하나의 데이터 레벨을 각각 DL2 및 DL1이라 하면, 문턱 전압(VTH1, VTH2)은 각각 다음의 수학식 2 및 수학식 3과 같다.
Figure pat00002
Figure pat00003
즉, 문턱 전압(VTH1, VTH2, VTH3)은 두 데이터 레벨의 평균값이라 할 수 있다.
그런데, 동일한 데이터를 수신하더라도 실제로 수신된 데이터의 레벨은 일정 범위 내에서 변동하므로, 문턱 전압(VTH1, VTH2, VTH3)을 어떻게 결정하는지에 따라 데이터 값 판정의 정확도가 달라진다.
이하에서는, 실제로 수신된 신호의 데이터 레벨을 DL1, DL2, DL3 …라 하고, 실제로 수신된 신호의 데이터 값을 판정하는 문턱 전압을 VTH1, VTH2, VTH3 …라 한다. 이에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PAM-N 수신기가 수신한 신호에 포함된 복수개의 데이터 각각의 레벨은 N개의 데이터 레벨 중 어느 하나이다. 즉, PAM-N 수신기가 수신한 신호(RS)는 복수개의 데이터를 포함하며, 각 데이터의 레벨은 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN) 중 어느 하나이다. 예를 들어, 데이터 "000…000"에 대응하는 데이터 레벨은 제1 데이터 레벨(DL1)이고, 데이터 "111…111"에 대응하는 데이터 레벨은 제N 데이터 레벨(DLN)이다. 데이터가 반복적으로 수신되면, 각 데이터의 레벨은 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN) 중 어느 하나이고, 각 데이터의 레벨은, 앞서 설명한 바와 같이, ISI로 인하여 서로 다를 수 있다. 즉 각 데이터의 레벨은 일정 범위에 속하는 아날로그 신호라 할 수 있다. 등화기에 의해 수신된 신호가 등화되는 경우에도, 등화된 신호는 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN)을 가진다.
본 명세서에서, "제1 데이터 레벨(DL1)"은 도 4에 도시된 바와 같이 ISI로 인하여 상이하지만, 일정 범위 내(분포(DLD1))의 어느 값을 지칭한다. 예를 들어, 복수개의 데이터를 수신하고, 각 데이터의 레벨이 "제1 데이터 레벨(DL1)"이라면, "제1 데이터 레벨(DL1)"은 도 4에 도시된 분포(DLD1)를 따르는 일정 범위 내의 어느 값을 지칭한다. 복수개의 데이터를 수신하고, 각 데이터의 레벨이 "제2 데이터 레벨(DL2)"이라면, "제2 데이터 레벨(DL2)"은 도 4에 도시된 분포(DLD2)를 따르는 일정 범위 내의 어느 값을 지칭한다. 동일하게, "제3 데이터 레벨(DL3)" 내지 "제N 데이터 레벨(DLN)"도 일정 범위 내의 어느 값을 지칭한다.
본 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여, 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN) 중 어느 하나의 데이터 레벨을 제K 데이터 레벨(DLK)이라 한다. 여기서, N은 2 이상의 자연수, K는 1≤K≤N을 만족하는 자연수이다. 또한, DL1<DL2<DL3<…<DL(N-1)<DLN이다.
또한, 도 5에는 데이터 레벨로부터 데이터 값을 판정하는데 이용되는 문턱 전압이 도시되어 있다. 수신된 신호(또는 등화된 신호(EQOUT))의 데이터 레벨은 문턱 전압과 비교되어 그 대소에 따라 데이터 값이 판정된다. 예를 들어, 수신한 신호의 데이터 레벨이 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))보다 크면, "111…111"로 판정하고, 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))보다 작고 제(N-2) 문턱 전압(VTH(N-2))보다 크면 "111…110"로 판정한다.
이하에서는, 도 5에 도시된 데이터 레벨을 가지는 신호를 수신하는 본 발명에 따른 PAM-N 수신기에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 PAM-N 수신기를 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 PAM-N 수신기(1000)는 등화기(100), 샘플러(110) 및 DEMUX(120)을 포함한다.
등화기(100)는 수신된 신호(RS)를 등화하여 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN)을 가지는 출력 신호(EQOUT)를 생성한다.
구체적으로는, 도 3a 또는 도 3b에 도시된 바와 같이, 수신된 신호(RS)를 등화하여 등화된 신호(EQOUT)를 생성한다. 신호(EQOUT)는 복수개의 데이터를 포함하며, 각 데이터의 레벨은 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN) 중 어느 하나이다.
앞서 설명한 바와 같이, 동일한 데이터라도 그 데이터 레벨은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 신호(EQOUT)에 데이터 "111…111"에 해당하는 데이터 레벨이 2개 포함된 경우, 첫 번째 데이터 "111…111"과 두 번째 데이터 "111…111"은 그 데이터 레벨이 다를 수 있다. 그런데, 첫 번째 데이터 "111…111"의 데이터 레벨과 두 번째 데이터 "111…111"의 데이터 레벨은 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))보다 큰 일정 범위에 포함되므로, 양자를 총칭하여 제N 데이터 레벨(DLN)이라 할 수 있다.
즉, 신호(EQOUT)에 포함된 복수개의 데이터의 레벨 각각은 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN) 중 어느 하나이다.
샘플러(110)는 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))에 따라 출력 신호(EQOUT)를 샘플링한다.
구체적으로는, 샘플러(110)는 신호(EQOUT)에 포함된 각 데이터의 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)과 비교하여 그 비교 결과를 출력 신호(SMPLOUT)로 출력하며, 각 데이터의 레벨을 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 그 결과를 출력 신호(SMPLOUT)로 출력한다.
여기서, 기준 데이터 레벨은 수신된 신호(또는 등화된 신호(EQOUT))의 데이터 레벨과의 비교에 이용되는 기준값이다. 앞서 설명한 바와 같이, 수신된 신호(또는 등화된 신호(EQOUT))의 데이터 레벨은 동일한 데이터에 대한 데이터 레벨이라도 상이할 수 있다. 즉, 노이즈 등과 같이 데이터 전송에 영향을 주는 요소 및/또는 ISI 둥으로 인하여 동일한 데이터에 대한 데이터 레벨이라도 수신할 때마다 상이할 수 있다. 따라서, 이러한 데이터 전송에 영향을 주는 특성 및 ISI를 반영한 문턱 전압을 정하는 것이 정확한 데이터 레벨의 판정에 반드시 필요하다, 본 발명은 소정의 기준 데이터 레벨을 정하고, 수신된 신호(또는 등화된 신호(EQOUT))의 데이터 레벨과 기준 데이터 레벨 간의 대소에 따라 기준 데이터 레벨을 증감하여 수신된 신호(또는 등화된 신호(EQOUT))의 데이터 레벨을 판정하는데 적절한 문턱 전압을 계산한다. 초기 기준 데이터 레벨은 임의로 정할 수 있지만, 초기 문턱 전압의 평균값을 초기 기준 데이터 레벨로 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서, 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 제(N-2) 문턱 전압(VTH(N-2))의 평균을 제(N-1) 기준 데이터 레벨(DLR(N-1))로 정할 수 있다. 또는, 수신된 신호(또는 등화된 신호(EQOUT))의 분포에서 평균값에 대응하는 데이터 레벨(가장 많이 발생하는 데이터 레벨)을 기준 데이터 레벨로 설정할 수 있다. 어떤 방식으로 초기 기준 데이터 레벨을 설정하는지에 무관하게, 수신하는 신호의 데이터 레벨에 따라 기준 데이터 레벨을 증감시키므로 데이터를 수신함에 따라 문턱 전압은 결국에는 최적의 값에 수렴한다.
DEMUX(120)는 샘플러(110)의 출력 신호(SMPLOUT)를 병렬화하여 신호(DATAOUT)를 출력한다. 즉, 출력 신호(SMPLOUT)는 디시리얼라이즈(de-serialize)되어 신호(DATAOUT)로 제어부(130)에 제공된다.
이하에서는, 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 샘플러(110)에 대해 상세히 설명한다.
도 7a는 복수개의 비교기를 포함하는 샘플러(110)를 도시한 블록도이다.
도 7a를 참조하면, 샘플러(110)는 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1)) 및 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)를 포함한다(단 N은 자연수).
제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 각 데이터의 레벨을 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하고, 그 비교 결과를 출력한다.
예를 들어, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제1 문턱 전압(VTH1)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP1)로 출력한다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압(VTH1)보다 크면 THCP1=1을 출력하고, 작으면 THCP1=0을 출력한다.
제2 문턱 전압 비교기(112-2)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제2 문턱 전압(VTH2)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP2)로 출력한다. 즉, 제2 문턱 전압 비교기(112-2)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제2 문턱 전압(VTH2)보다 크면 THCP2=1을 출력하고, 작으면 THCP2=0을 출력한다.
제(N-2) 문턱 전압 비교기(112-(N-2))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제(N-2) 문턱 전압(VTH(N-2))을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP(N-2))로 출력한다. 즉, 제(N-2) 문턱 전압 비교기(112-(N-2))는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제(N-2) 문턱 전압(VTH(N-2))보다 크면 THCP(N-2)=1을 출력하고, 작으면 THCP(N-2)=0을 출력한다.
제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP(N-1))로 출력한다. 즉, 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))보다 크면 THCP(N-1)=1을 출력하고, 작으면 THCP(N-1)=0을 출력한다.
제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1)) 중 어느 하나를 제K 문턱 전압 비교기(112-K)라 하면, 제K 문턱 전압 비교기(112-K)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제K 문턱 전압(VTHK)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCPK)로 출력한다. 구체적으로는, 제K 문턱 전압 비교기(112-K)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제K 문턱 전압(VTHK)보다 크면 THCPK=1을 출력하고, 작으면 THCPK=0을 출력한다.
제K 문턱 전압 비교기(112-K)와 인접한 제(K-1) 문턱 전압 비교기(112-(K-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP(K-1))로 출력한다. 구체적으로는, 제(K-1) 문턱 전압 비교기(112-(K-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))보다 크면 THCP(K-1)=1을 출력하고, 작으면 THCP(K-1)=0을 출력한다.
여기서, K는 1≤K≤(N-1)을 만족하는 자연수이며, VTH1<VTH2<VTH3<…<VTH(N-2)<VTH(N-1)이다.
제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 각각 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(N-1))로부터 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 판정한다. 예를 들어, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(N-1))가 각각 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제N 데이터 레벨(DLN)로 판정하며, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(N-1))가 각각 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정한다.
이를 제(K-1) 문턱 전압 비교기(112-(K-1))에 대해 적용하면, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(K-1) 문턱 전압 비교기(112-(K-1))가 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(K-1))가 각각 "1"이고, 제K 문턱 전압 비교기(112-K) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 출력하는 신호(THCPK) 내지 신호(THCP(N-1))가 각각 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정한다. 즉, THCP1=THCP2=…=THCP(K-1)=1이고, THCPK=THCP(K+1)=…=THCP(N-1)=0이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제K 데이터 레벨(DLK)이다. 따라서, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 출력하는 값을 보면 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 판정할 수 있다.
제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)는 신호(EQOUT)에 포함된 각 데이터의 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)과 비교하고, 그 비교 결과를 출력한다.
예를 들어, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP1)로 출력한다. 구체적으로는, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)보다 크면 DLCP1=1을 출력하고, 작으면 DLCP1=0을 출력한다.
제2 데이터 레벨 비교기(114-2)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP2)로 출력한다. 구체적으로는, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)보다 크면 DLCP2=1을 출력하고, 작으면 DLCP2=0을 출력한다.
제(N-1) 데이터 레벨 비교기(114-(N-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제(N-1) 기준 데이터 레벨(DLR(N-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP(N-1))로 출력한다. 구체적으로는, 제(N-1) 데이터 레벨 비교기(114-(N-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제(N-1) 기준 데이터 레벨(DLR(N-1))보다 크면 DLCP(N-1)=1을 출력하고, 작으면 DLCP(N-1)=0을 출력한다.
제N 데이터 레벨 비교기(114-N)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCPN)로 출력한다. 구체적으로는, 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)보다 크면 DLCPN=1을 출력하고, 작으면 DLCPN=0을 출력한다.
즉, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N) 중 어느 하나를 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)라 하면, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 비교하여 신호(DLCPK)로 출력한다. 구체적으로는, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)보다 크면 DLCPK=1을 출력하고, 작으면 DLCPK=0을 출력한다.
제K 데이터 레벨 비교기(114-K)와 인접한 제(K-1) 데이터 레벨 비교기(114-(K-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP(K-1))로 출력한다. 구체적으로는, 제(K-1) 데이터 레벨 비교기(114-(K-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))보다 크면 DLCP(K-1)=1을 출력하고, 작으면 DLCP(K-1)=0을 출력한다.
여기서, K는 1≤K≤N을 만족하는 자연수이며, DLR1<DLR2<DLR3<…<DLR(N-1)<DLRN이다. 환언하면, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N) 각각은 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 해당 기준 데이터 레벨을 비교한다.
제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)가 각각 출력하는 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCPN)로부터 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 기준 데이터 레벨의 대소 관계를 판정한다. 예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제N 데이터 레벨(DLN)로 판정되고, 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)가 출력하는 신호(DLCPN)가 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)보다 크다는 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정되고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)가 출력하는 신호(DLCP1)가 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)보다 작다는 것을 알 수 있다.
이것을 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)에 대해 적용하면 다음과 같다.
신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정되고, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)가 출력하는 신호(DLCPK)가 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)보다 크다는 것을 알 수 있다.
또한, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정되고, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)가 출력하는 신호(DLCPK)가 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)보다 작다는 것을 알 수 있다.
샘플러(110)는 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 각각 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(N-1))와 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)가 각각 출력하는 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCPN)를 출력 신호(SMPLOUT)로 출력한다.
출력 신호(SMPLOUT)는 DEMUX(120)를 통해 신호(DATAOUT)의 형태로 제어부(130)에 전송된다.
도 7b는 복수개의 비교기를 포함하는 샘플러(110)를 도시한 블록도로서, 도 7a에 도시된 복수의 비교기에 갱신된 문턱 전압과 갱신된 기준 데이터 레벨이 인가되는 경우를 예시한다.
도 7b를 참조하면, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 각 데이터의 레벨을 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 내지 갱신된 제(N-1) 문턱 전압(VUTH(N-1))과 비교하고, 그 비교 결과를 출력한다.
예를 들어, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP1)로 출력한다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1)보다 크면 THCP1=1을 출력하고, 작으면 THCP1=0을 출력한다.
제2 문턱 전압 비교기(112-2)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP2)로 출력한다. 즉, 제2 문턱 전압 비교기(112-2)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2)보다 크면 THCP2=1을 출력하고, 작으면 THCP2=0을 출력한다.
제(N-2) 문턱 전압 비교기(112-(N-2))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제(N-2) 문턱 전압(VUTH(N-2))을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP(N-2))로 출력한다. 즉, 제(N-2) 문턱 전압 비교기(112-(N-2))는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 갱신된 제(N-2) 문턱 전압(VUTH(N-2))보다 크면 THCP(N-2)=1을 출력하고, 작으면 THCP(N-2)=0을 출력한다.
제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제(N-1) 문턱 전압(VUTH(N-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP(N-1))로 출력한다. 즉, 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 갱신된 제(N-1) 문턱 전압(VUTH(N-1))보다 크면 THCP(N-1)=1을 출력하고, 작으면 THCP(N-1)=0을 출력한다.
즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1)) 중 어느 하나를 제K 문턱 전압 비교기(112-K)라 하면, 제K 문턱 전압 비교기(112-K)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCPK)로 출력한다. 구체적으로는, 제K 문턱 전압 비교기(112-K)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)보다 크면 THCPK=1을 출력하고, 작으면 THCPK=0을 출력한다.
제K 문턱 전압 비교기(112-K)와 인접한 제(K-1) 문턱 전압 비교기(112-(K-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP(K-1))로 출력한다. 구체적으로는, 제(K-1) 문턱 전압 비교기(112-(K-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))보다 크면 THCP(K-1)=1을 출력하고, 작으면 THCP(K-1)=0을 출력한다.
여기서, K는 1≤K≤(N-1)을 만족하는 자연수이며, VUTH1<VUTH2<VUTH3<…<VUTH(N-2)<VUTH(N-1)이다.
제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 각각 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(N-1))로부터 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 판정한다. 예를 들어, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(N-1))가 각각 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제N 데이터 레벨(DLN)로 판정하며, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(N-1))가 각각 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정한다.
이를 제(K-1) 문턱 전압 비교기(112-(K-1))에 대해 적용하면, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(K-1) 문턱 전압 비교기(112-(K-1))가 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(K-1))가 각각 "1"이고, 제K 문턱 전압 비교기(112-K) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 출력하는 신호(THCPK) 내지 신호(THCP(N-1))가 각각 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정한다. 즉, THCP1=THCP2=…=THCP(K-1)=1이고, THCPK=THCP(K+1)=…=THCP(N-1)=0이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제K 데이터 레벨(DLK)이다. 따라서, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 출력하는 값을 보면 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 판정한다.
제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)는 신호(EQOUT)에 포함된 각 데이터의 레벨을 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 내지 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)과 비교하고, 그 비교 결과를 출력한다.
예를 들어, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP1)로 출력한다. 구체적으로는, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)보다 크면 DLCP1=1을 출력하고, 작으면 DLCP1=0을 출력한다.
제2 데이터 레벨 비교기(114-2)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP2)로 출력한다. 구체적으로는, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)보다 크면 DLCP2=1을 출력하고, 작으면 DLCP2=0을 출력한다.
제(N-1) 데이터 레벨 비교기(114-(N-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제(N-1) 기준 데이터 레벨(DLUR(N-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP(N-1))로 출력한다. 구체적으로는, 제(N-1) 데이터 레벨 비교기(114-(N-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 갱신된 제(N-1) 기준 데이터 레벨(DLUR(N-1))보다 크면 DLCP(N-1)=1을 출력하고, 작으면 DLCP(N-1)=0을 출력한다.
제N 데이터 레벨 비교기(114-N)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCPN)로 출력한다. 구체적으로는, 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)보다 크면 DLCPN=1을 출력하고, 작으면 DLCPN=0을 출력한다.
즉, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N) 중 어느 하나를 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)라 하면, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 비교하여 신호(DLCPK)로 출력한다. 구체적으로는, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)보다 크면 DLCPK=1을 출력하고, 작으면 DLCPK=0을 출력한다.
제K 데이터 레벨 비교기(114-K)와 인접한 제(K-1) 데이터 레벨 비교기(114-(K-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 갱신된 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLUR(K-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP(K-1))로 출력한다. 구체적으로는, 제(K-1) 데이터 레벨 비교기(114-(K-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 갱신된 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLUR(K-1))보다 큰 경우([DLUR(K-1))<DL(K-1)])에는 DLCP(K-1)=1을 출력하고, 작은 경우([DL(K-1)<DLUR(K-1)])에는 DLCP(K-1)=0을 출력한다.
여기서, K는 1≤K≤N을 만족하는 자연수이며, DLUR1<DLUR2<DLUR3<…<DLUR(N-1)<DLURN이다. 환언하면, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N) 각각은 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 해당 갱신된 기준 데이터 레벨을 비교한다.
제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)가 각각 출력하는 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCPN)로부터 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 기준 데이터 레벨의 대소 관계를 판정한다. 예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제N 데이터 레벨(DLN)로 판정되고, 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)가 출력하는 신호(DLCPN)가 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)보다 크다는 것을 알 수 있다. 마찬가지로, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정되고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)가 출력하는 신호(DLCP1)가 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)보다 작다는 것을 알 수 있다.
이것을 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)에 대해 적용하면 다음과 같다.
신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정되고, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)가 출력하는 신호(DLCPK)가 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)보다 크다는 것을 알 수 있다.
또한, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정되고, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)가 출력하는 신호(DLCPK)가 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)보다 작다는 것을 알 수 있다.
샘플러(110)는 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))가 각각 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP(N-1))와 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)가 각각 출력하는 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCPN)를 출력 신호(SMPLOUT)로 출력한다.
출력 신호(SMPLOUT)는 DEMUX(120)를 통해 신호(DATAOUT)의 형태로 제어부(130)에 전송된다.
제어부(130)는 샘플러의 출력 신호(SMPLOUT)에 따라 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))을 조절한다.
구체적으로는, 도 6에 도시된 바와 같이, 문턱 전압 조절부(132) 및 기준 데이터 레벨 조절부(134)를 포함한다.
기준 데이터 레벨 조절부(134)는 출력 신호(SMPLOUT)에 포함된 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제N 데이터 레벨 비교기(114-N)가 각각 출력하는 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCPN)에 따라 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)을 조절한다.
보다 구체적으로는, 예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정되고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)가 출력하는 신호(DLCP1)가 "1"이면, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)을 생성한다.
반대로, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정되고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)가 출력하는 신호(DLCP1)가 "0"이면, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)을 생성한다.
마찬가지로, 예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제2 데이터 레벨(DL2)로 판정되고, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)가 출력하는 신호(DLCP2)가 "1"이면, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR1)을 생성한다.
반대로, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제2 데이터 레벨(DL2)로 판정되고, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)가 출력하는 신호(DLCP2)가 "0"이면, 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)을 생성한다.
또 다른 예를 들면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제3 데이터 레벨(DL3)로 판정되고, 제3 데이터 레벨 비교기(114-3)가 출력하는 신호(DLCP3)가 "1"이면, 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)을 생성한다.
반대로, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제3 데이터 레벨(DL3)로 판정되고, 제3 데이터 레벨 비교기(114-3)가 출력하는 신호(DLCP3)가 "0"이면, 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)을 생성한다.
이를 상술한 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)에 적용하면, 예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정되고, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)가 출력하는 신호(DLCPK)가 "1"이면(즉, 도 9a에 도시된 바와 같이 DLK>DLRK인 경우), 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성한다.
또한, 예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정되고, 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)가 출력하는 신호(DLCPK)가 "0"이면(즉, 도 9b에 도시된 바와 같이 DLK<DLRK인 경우), 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성한다.
기준 데이터 레벨 조절부(134)는 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 내지 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)을 샘플러(110)에 제공한다.
샘플러(110)는 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 내지 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)과 수신된 신호(RS)(또는 등화된 신호(EQOUT))를 비교하여 그 대소를 판단하고, 그 결과를 다시 제어부(130)에 제공한다. 즉, 샘플러(110)는 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 내지 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)로 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)을 갱신하고, 수신된 신호(RS)(또는 등화된 신호(EQOUT))에 포함된 각 데이터의 레벨에 대해 상술한 과정이 반복된다.
문턱 전압 조절부(132)는 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1)) 및 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK) 중 적어도 하나를 계산하여 샘플러(110)의 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1)) 및 제K 문턱 전압(VTHK) 중 적어도 하나를 갱신한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 문턱 전압 조절부(132)는 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)과 기준 데이터 레벨 조절부(134)가 생성한 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 내지 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)로부터 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 내지 갱신된 제(N-1) 문턱 전압(VUTH(N-1))을 생성하여, 샘플러(110)의 각 문턱 전압을 갱신할 수 있다.
예를 들어, 아래의 수학식 4와 같이, 문턱 전압 조절부(132)는 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))과 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 얻어진 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신할 수 있다. 즉, 문턱 전압 조절부(132)는 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 그 위아래 2개의 문턱 전압을 갱신할 수 있다.
Figure pat00004
또 다른 예를 들면, 아래의 수학식 5와 같이, 문턱 전압 조절부(132)는 제(K+1) 기준 데이터 레벨(DLR(K+1))과 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 얻어진 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK))으로 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신할 수 있다.
Figure pat00005
문턱 전압 조절부(132)는 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))만 갱신하거나, 제K 문턱 전압(VTHK)만 갱신하거나, 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))과 제K 문턱 전압(VTHK) 모두를 갱신할 수도 있다. 즉, 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)에 변동이 있는 경우 생성되는 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))만 갱신되거나, 제K 문턱 전압(VTHK)만 갱신되거나, 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))과 제K 문턱 전압(VTHK) 모두가 갱신될 수 있다. 다만, 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)이 조절되어 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)이 생성된 경우에는 제1 문턱 전압(VTH1)만 갱신되며, 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)이 조절되어 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)이 생성된 경우에는 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))만 갱신된다.
여기서, "갱신한다"의 의미는 이전 값을 새로운 값으로 대체한다는 의미이다. 예를 들어, "갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK))으로 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신한다"는 "제K 문턱 전압(VTHK)의 값을 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK))의 값으로 대체한다"의 의미이다.
문턱 전압 조절부(132)는 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 내지 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 샘플러(110)에 제공한다.
샘플러(110)는 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 내지 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신하고 갱신된 문턱 전압과 데이터의 데이터 레벨을 비교할 수 있다.
즉, 샘플러(110)는 도 7b에 도시된 바와 같이, 제어부(130)가 제공하는 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 내지 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN) 및 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 내지 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))과 출력 신호(EQOUT)에 포함된 데이터를 비교하고, 그 결과인 출력 신호(SMPLOUT)를 제어부(130)에 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 수신된 신호(RS) 또는 등화된 신호(EQOUT)가 차동 신호(differential signal)인 경우, 갱신된 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 갱신된 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))을 모두 계산할 필요가 없다. 구체적으로는, 차동 신호는 서로 반전 관계인 1쌍(differential pair)의 신호를 포함하므로, 상기 1쌍에 포함된 비반전 신호(non-inverted signal)에 대한 문턱 전압을 반전시키면 반전 신호(inverted signal)에 대한 문턱 전압을 얻을 수 있다.
즉, 문턱 전압 조절부(132)는 수신된 신호(RS) 또는 등화된 신호(EQOUT)가 차동 신호인 경우 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 반전시켜 갱신된 제(N-K+1) 문턱 전압(VTH(N-K+1))을 생성하고, 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))과 갱신된 제(N-K+1) 문턱 전압(VTH(N-K+1))을 샘플러(110)에 제공할 수 있다.
본 발명에 대한 이해를 위해 PAM-4 신호를 수신하는 본 발명에 따른 수신기에 대해 도 8a 내지 도 8f를 참조하여 설명한다.
도 8a는 본 발명에 따른 PAM-4 수신기(1000a)를 도시한 블록도이다. 도 8a에 도시된 본 발명에 따른 PAM-4 수신기(1000a)는 샘플러(110a)의 구성 및 샘플러(110a)와 제어부(130)가 상호 제공하는 신호를 제외하면 도 6에 도시된 본 발명에 따른 PAM-N 수신기(1000)와 동일하다. 따라서, 이하에서는, 샘플러(110a)의 구성 및 샘플러(110a)와 제어부(130)가 상호 제공하는 신호를 중심으로 본 발명에 따른 PAM-4 수신기(1000a)에 대해 설명한다.
도 8b는 PAM-4 신호의 샘플링에 적용되는 샘플러(110a)를 도시한 도면이다. 즉, 도 8b에 도시된 샘플러(110a)는 N=4인 경우의 도 7a의 샘플러(110)와 동일하다.
도 8b를 참조하면, 샘플러(110a)는 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3) 및 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)를 포함한다.
제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 각 데이터의 레벨을 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제3 문턱 전압(VTH3)과 비교하고, 그 비교 결과를 출력한다.
예를 들어, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제1 문턱 전압(VTH1)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP1)로 출력한다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압(VTH1)보다 크면 THCP1=1을 출력하고, 작으면 THCP1=0을 출력한다.
제2 문턱 전압 비교기(112-2)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제2 문턱 전압(VTH2)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP2)로 출력한다. 즉, 제2 문턱 전압 비교기(112-2)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제2 문턱 전압(VTH2)보다 크면 THCP2=1을 출력하고, 작으면 THCP2=0을 출력한다.
제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제3 문턱 전압(VTH3)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP3)로 출력한다. 즉, 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제3 문턱 전압(VTH3)보다 크면 THCP3=1을 출력하고, 작으면 THCP3=0을 출력한다.
제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)가 각각 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP3)로부터 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 판정한다. 예를 들어, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)가 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP3)가 각각 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제4 데이터 레벨(DL4)로 판정하며, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 및 제2 문턱 전압 비교기(112-2)가 출력하는 신호(THCP1) 및 신호(THCP2)가 각각 "1"이고 제3 문턱 전압 비교기(112-3)가 출력하는 신호(THCP3)가 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제3 데이터 레벨(DL3)로 판정하며, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)가 출력하는 신호(THCP1)가 "1"이고 제2 문턱 전압 비교기(112-2) 및 제3 문턱 전압 비교기(112-3) 가 출력하는 신호(THCP2) 및 신호(THCP3)가 각각 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제2 데이터 레벨(DL2)로 판정하며, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)가 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP3)가 각각 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정한다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)가 출력하는 값을 보면 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨을 판정한다.
제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)는 신호(EQOUT)에 포함된 각 데이터의 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)과 비교하고, 그 비교 결과를 출력한다.
예를 들어, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP1)로 출력한다. 구체적으로는, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)보다 크면 DLCP1=1을 출력하고, 작으면 DLCP1=0을 출력한다.
제2 데이터 레벨 비교기(114-2)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP2)로 출력한다. 구체적으로는, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)보다 크면 DLCP2=1을 출력하고, 작으면 DLCP2=0을 출력한다.
제3 데이터 레벨 비교기(114-3)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP3)로 출력한다. 구체적으로는, 제3 데이터 레벨 비교기(114-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)보다 크면 DLCP3=1을 출력하고, 작으면 DLCP3=0을 출력한다.
제4 데이터 레벨 비교기(114-4)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)을 비교하여 비교 결과를 신호(DLCP4)로 출력한다. 구체적으로는, 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)보다 크면 DLCP4=1을 출력하고, 작으면 DLCP4=0을 출력한다.
환언하면, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4) 각각은 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 해당 기준 데이터 레벨을 비교한다.
제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)가 각각 출력하는 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCP4)로부터 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 기준 데이터 레벨의 대소 관계를 판정할 수 있다.
예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정되고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)가 출력하는 신호(DLCP1)가 "0"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)보다 작다는 것을 알 수 있다. 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정되고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)가 출력하는 신호(DLCP1)가 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)보다 크다는 것을 알 수 있다.
유사하게, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제2 데이터 레벨(DL2)로 판정되고, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)가 출력하는 신호(DLCP2)가 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)보다 크다는 것을 알 수 있다.
또 다른 예를 들면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제4 데이터 레벨(DL4)로 판정되고, 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)가 출력하는 신호(DLCP4)가 "1"이면, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)보다 크다는 것을 알 수 있다.
샘플러(110a)는 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)가 각각 출력하는 신호(THCP1) 내지 신호(THCP3)와 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)가 각각 출력하는 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCP4)를 출력 신호(SMPLOUT)로 출력한다.
출력 신호(SMPLOUT)는 DEMUX(120)를 통해 신호(DATAOUT)의 형태로 제어부(130)에 전송된다.
출력 신호(SMPLOUT)를 수신한 제어부(130)는 출력 신호(SMPLOUT)에 포함된 신호(THCP1) 내지 신호(THCP3)와 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCP4)에 따라 문턱 전압과 기준 데이터 레벨을 갱신한다.
구체적으로는, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 출력 신호(SMPLOUT)에 포함된 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)가 각각 출력하는 신호(DLCP1) 내지 신호(DLCP4)에 따라 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)을 조절한다.
보다 구체적으로는, 예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정되고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)가 출력하는 신호(DLCP1)가 "0"이면 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)을 생성한다. 또한, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정되고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)가 출력하는 신호(DLCP1)가 "1"이면, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)을 생성한다.
예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제2 데이터 레벨(DL2)로 판정되고, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)가 출력하는 신호(DLCP2)가 "0"이면, 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)을 생성한다. 또한, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제2 데이터 레벨(DL2)로 판정되고, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)가 출력하는 신호(DLCP2)가 "1"이면, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)을 생성한다.
예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제3 데이터 레벨(DL3)로 판정되고, 제3 데이터 레벨 비교기(114-3)가 출력하는 신호(DLCP3)가 "0"이면, 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)을 생성한다. 또한, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제3 데이터 레벨(DL3)로 판정되고, 제3 데이터 레벨 비교기(114-3)가 출력하는 신호(DLCP3)가 "1"이면, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)을 생성한다.
예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제4 데이터 레벨(DL4)로 판정되고, 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)가 출력하는 신호(DLCP4)가 "0"이면, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제4 기준 데이터 레벨(DLUR4)을 생성한다. 또한, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)에 의해 제4 데이터 레벨(DL4)로 판정되고, 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)가 출력하는 신호(DLCP4)가 "1"이면, 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제4 기준 데이터 레벨(DLUR4)을 생성한다.
문턱 전압 조절부(132)는 기준 데이터 레벨 조절부(134)가 생성한 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 내지 갱신된 제4 기준 데이터 레벨(DLUR4)로부터 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 내지 갱신된 제3 문턱 전압(VUTH3)을 계산한다.
예를 들어, 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)이 갱신되어 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)이 생성된 경우, 아래의 수학식 6과 같이 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2)을 계산할 수 있다.
예를 들어, 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)이 갱신되어 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)이 생성된 경우, 아래의 수학식 6과 같이 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)과 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)의 평균으로부터 얻어진 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2)으로 제3 문턱 전압(VTH2)을 갱신할 수 있다.
Figure pat00006
또한, 기준 데이터 레벨(DLR3)이 갱신되어 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)이 생성된 경우, 아래의 수학식 7과 같이 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)과 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)의 평균으로부터 얻어진 갱신된 제3 문턱 전압(VUTH3)으로 제3 문턱 전압(VTH3)을 갱신할 수 있다.
Figure pat00007
즉, 문턱 전압 조절부(132)는 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)로부터 제2 문턱 전압(VTH2)만 갱신하거나, 제3 문턱 전압(VTH3)만 갱신하거나, 제2 문턱 전압(VTH2) 및 제3 문턱 전압(VTH3) 양자를 모두 갱신할 수 있다.
마찬가지로, 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)이 갱신되어 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)이 생성된 경우, 아래의 수학식 8과 같이 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)과 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)의 평균으로부터 얻어진 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1)으로 제2 문턱 전압(VTH1)을 갱신할 수 있다.
Figure pat00008
또한, 기준 데이터 레벨(DLR2)이 갱신되어 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)이 생성된 경우, 아래의 수학식 9와 같이 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)과 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)의 평균으로부터 얻어진 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2)으로 제2 문턱 전압(VTH2)을 갱신할 수 있다.
Figure pat00009
즉, 문턱 전압 조절부(132)는 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)로부터 제1 문턱 전압(VTH1)만 갱신하거나, 제2 문턱 전압(VTH2)만 갱신하거나, 제1 문턱 전압(VTH1) 및 제2 문턱 전압(VTH2) 양자를 모두 갱신할 수 있다.
다만, 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)이 조절되어 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)이 생성된 경우에는 수학식 10과 같이 제1 문턱 전압(VTH1)만 갱신되며, 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)이 조절되어 갱신된 제4 기준 데이터 레벨(DLUR4)이 생성된 경우에는 수학식 11과 같이 제3 문턱 전압(VTH3)만 갱신된다.
Figure pat00010
Figure pat00011
제어부(130)는 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 내지 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3) 및 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 내지 갱신된 제3 문턱 전압(VUTH3)을 샘플러(110a)에 제공한다.
이하에서는, 도 8b 내지 도 8f를 참조하여, 본 발명에 따른 PAM-4 수신기에 대해서 보다 상세히 설명한다.
설명의 편의를 위하여, 본 발명에 따른 PAM-4 수신기가 데이터 "10", "01","10", "00"을 순차적으로 수신한다고 가정한다.
수신된 데이터 "10"은 등화기(100)에 의해 등화되어 등화된 신호(EQOUT)로 출력되고, 신호(EQOUT)는 샘플러(110a)에 입력된다.
신호(EQOUT)는 도 8b에 도시된 바와 같이, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3) 및 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)에 입력되어 비교된다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터 "10"에 대응되는 데이터 레벨과 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제3 문턱 전압(VTH3)을 비교하고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터 "10"에 대응되는 데이터의 레벨과 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)을 비교한다.
신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 데이터 "10"에 대응되므로, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 이 데이터의 레벨을 제3 데이터 레벨(DL3)로 판정한다. 또한, 제3 데이터 레벨 비교기(114-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)의 비교 결과에 따라, 즉 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨의 대소에 따라 DLCP3=0 또는 DLCP3=1을 출력한다.
상기 비교 결과는 제어부(130)로 전송되고, 제어부(130)는 DLCP3의 값에 따라 제3 기준 데이터 레벨(DLR3)을 증감시켜 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)을 생성하고, 수학식 6 및 수학식 7에 따라 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2) 및 갱신된 제3 문턱 전압(VUTH3)을 각각 생성한다.
갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3), 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2) 및 갱신된 제3 문턱 전압(VUTH3)은 샘플러(110a)로 전송된다.
갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3), 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2) 및 갱신된 제3 문턱 전압(VUTH3)을 수신한 샘플러(110a)는 도 8c에 도시된 바와 같이 다음 데이터인 "01"에 대한 비교를 수행한다.
구체적으로는, 수신된 데이터 "01"은 등화기(100)에 의해 등화되어 등화된 신호(EQOUT)로 출력되고, 신호(EQOUT)는 샘플러(110a)에 입력된다.
신호(EQOUT)는 도 8c에 도시된 바와 같이, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3) 및 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)에 입력되어 비교된다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터 "01"에 대응되는 데이터 레벨과 제1 문턱 전압(VTH1), 갱신된 제2 문턱 전압(VUTH2) 및 갱신된 제3 문턱 전압(VUTH3)을 비교하고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터 "01"에 대응되는 데이터의 레벨과 제1 기준 데이터 레벨(DLR1), 제2 기준 데이터 레벨(DLR2), 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLR3) 및 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)을 비교한다.
신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 데이터 "01"에 대응되므로, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 이 데이터의 레벨을 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정한다. 또한, 제2 데이터 레벨 비교기(114-2)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)의 비교 결과에 따라, 즉 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨의 대소에 따라 DLCP2=0 또는 DLCP2=1을 출력한다.
상기 비교 결과는 제어부(130)로 전송되고, 제어부(130)는 DLCP2의 값에 따라 제2 기준 데이터 레벨(DLR2)을 증감시켜 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)을 생성하고, 수학식 12 및 수학식 13에 따라 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 및 재갱신된 제2 문턱 전압(VU2TH2)을 각각 생성한다.
Figure pat00012
Figure pat00013
수학식 13의 경우, 데이터 "10"을 수신하여 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)이 생성되었고, 데이터 "01"을 수신하여 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)이 생성되었으므로 재갱신된 제2 문턱 전압(VU2TH2)은 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)과 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2)의 평균으로부터 계산한다.
갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2), 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 및 재갱신된 제2 문턱 전압(VU2TH2)은 샘플러(110a)로 전송된다.
갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2), 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1) 및 재갱신된 제2 문턱 전압(VU2TH2)을 수신한 샘플러(110a)는 도 8d에 도시된 바와 같이 다음 데이터인 "10"에 대한 비교를 수행한다.
구체적으로는, 수신된 데이터 "10"은 등화기(100)에 의해 등화되어 등화된 신호(EQOUT)로 출력되고, 신호(EQOUT)는 샘플러(110a)에 입력된다.
신호(EQOUT)는 도 8d에 도시된 바와 같이, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3) 및 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)에 입력되어 비교된다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터 "10"에 대응되는 데이터 레벨과 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1), 재갱신된 제2 문턱 전압(VU2TH2) 및 갱신된 제3 문턱 전압(VUTH3)을 비교하고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터 "10"에 대응되는 데이터의 레벨과 제1 기준 데이터 레벨(DLR1), 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2), 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3) 및 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)을 비교한다.
신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 데이터 "10"에 대응되므로, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 이 데이터의 레벨을 제3 데이터 레벨(DL3)로 판정한다. 또한, 제3 데이터 레벨 비교기(114-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)의 비교 결과에 따라, 즉 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨의 대소에 따라 DLCP3=0 또는 DLCP3=1을 출력한다.
여기서, 이전 데이터에 의해 기준 데이터 레벨이 갱신되는 경우, 신호(EQOUT)에 포함된 현재 데이터와 비교되는 기준 데이터 레벨은 항상 갱신된(또는 재갱신된) 기준 데이터 레벨이다.
상기 비교 결과는 제어부(130)로 전송되고, 제어부(130)는 DLCP3의 값에 따라 갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLUR3)을 증감시켜 재갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLU2R3)을 생성하고, 수학식 14 및 수학식 15에 따라 재재갱신된 제2 문턱 전압(VU3TH2) 및 재갱신된 제3 문턱 전압(VU2TH3)을 각각 생성한다.
Figure pat00014
Figure pat00015
재갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLU2R3), 재재갱신된 제2 문턱 전압(VU3TH2) 및 재갱신된 제3 문턱 전압(V2UTH3)은 샘플러(110a)로 전송된다.
재갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLU2R3), 재재갱신된 제2 문턱 전압(VU3TH2) 및 재갱신된 제3 문턱 전압(V2UTH3)을 수신한 샘플러(110a)는 도 8e에 도시된 바와 같이 다음 데이터인 "00"에 대한 비교를 수행한다.
구체적으로는, 수신된 데이터 "00"은 등화기(100)에 의해 등화되어 등화된 신호(EQOUT)로 출력되고, 신호(EQOUT)는 샘플러(110a)에 입력된다.
신호(EQOUT)는 도 8e에 도시된 바와 같이, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3) 및 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)에 입력되어 비교된다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터 "00"에 대응되는 데이터 레벨과 갱신된 제1 문턱 전압(VUTH1), 재재갱신된 제2 문턱 전압(VU3TH2) 및 재갱신된 제3 문턱 전압(VU2TH3)을 비교하고, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1) 내지 제4 데이터 레벨 비교기(114-4)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터 "00"에 대응되는 데이터의 레벨과 제1 기준 데이터 레벨(DLR1), 갱신된 제2 기준 데이터 레벨(DLUR2), 재갱신된 제3 기준 데이터 레벨(DLU2R3) 및 제4 기준 데이터 레벨(DLR4)을 비교한다.
신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨은 데이터 "00"에 대응되므로, 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제3 문턱 전압 비교기(112-3)는 이 데이터의 레벨을 제1 데이터 레벨(DL1)로 판정한다. 또한, 제1 데이터 레벨 비교기(114-1)는 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨과 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)의 비교 결과에 따라, 즉 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨의 대소에 따라 DLCP1=0 또는 DLCP1=1을 출력한다.
상기 비교 결과는 제어부(130)로 전송되고, 제어부(130)는 DLCP1의 값에 따라 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)을 증감시켜 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)을 생성하고, 수학식 16에 따라 재갱신된 제1 문턱 전압(VU2TH1)을 생성한다.
Figure pat00016
갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 및 재갱신된 제1 문턱 전압(V2UTH1)은 샘플러(110a)로 전송된다.
갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1) 및 재갱신된 제1 문턱 전압(V2UTH1)을 수신한 샘플러(110a)는 도 8f에 도시된 바와 같이 다음 수신하는 데이터에 대해 상술한 비교를 수행하고, 제어부(130)는 기준 데이터 레벨과 문턱 전압에 대한 갱신을 수행한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 문턱 전압 조절 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 문턱 전압 조절 방법을 도시한 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 문턱 전압 조절 방법은 도 6에 도시된 PAM-N 수신기에서 수행되며, 앞서 설명한 바와 같이, 수신된 신호(RS) 또는 등화된 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 데이터 레벨은 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN) 중 어느 하나이다.
이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여 상술한 바와 같이, 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN) 중 어느 하나의 데이터 레벨을 제K 데이터 레벨(DLK)이라 하고, 제K 데이터 레벨(DLK)보다 한 레벨이 낮은 데이터 레벨을 제(K-1) 데이터 레벨(DL(K-1))라 한다.
도 10을 참조하면, 샘플러(110)는 등화된 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 데이터 레벨을 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 데이터의 데이터 레벨을 판정한다(S100).
구체적으로는, 도 7a를 참조하여 설명한 바와 같이, 샘플러(110)의 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 각 데이터의 레벨을 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하고, 그 비교 결과를 출력한다.
예를 들어, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제1 문턱 전압(VTH1)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP1)로 출력한다. 즉, 제1 문턱 전압 비교기(112-1)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압(VTH1)보다 크면 THCP1=1을 출력하고, 작으면 THCP1=0을 출력한다.
제2 문턱 전압 비교기(112-2)는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제2 문턱 전압(VTH2)을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP2)로 출력한다. 즉, 제2 문턱 전압 비교기(112-2)는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제2 문턱 전압(VTH2)보다 크면 THCP2=1을 출력하고, 작으면 THCP2=0을 출력한다.
제(N-2) 문턱 전압 비교기(112-(N-2))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제(N-2) 문턱 전압(VTH(N-2))을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP(N-2))로 출력한다. 즉, 제(N-2) 문턱 전압 비교기(112-(N-2))는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제(N-2) 문턱 전압(VTH(N-2))보다 크면 THCP(N-2)=1을 출력하고, 작으면 THCP(N-2)=0을 출력한다.
제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 각 클럭(CLK)마다 신호(EQOUT)와 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))을 비교하여 비교 결과를 신호(THCP(N-1))로 출력한다. 즉, 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))는 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))보다 크면 THCP(N-1)=1을 출력하고, 작으면 THCP(N-1)=0을 출력한다.
다음에는, 샘플러(110)는 S100 단계에서 제K 데이터 레벨(DLK)을 가지는 것으로 판정된 데이터의 데이터 레벨과 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 비교한다(S200).
구체적으로는, S100 단계에서 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제K 데이터 레벨(DLK)을 가지는 것으로 판정되면, 이 데이터의 레벨을 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 비교하여 그 대소를 판정한다. 여기서, 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)은 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 중 어느 하나를 지칭하는 것으로, 앞서 설명한 바와 같이, 1≤K≤N을 만족하는 자연수 K 각각에 대해 다음과 같이 비교를 수행할 수 있다.
예를 들어, S100 단계에서 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제1 데이터 레벨(DL1)을 가지는 것으로 판정되면(즉, K=1), 이 데이터의 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)과 비교하여 그 대소를 판정하고, 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제5 데이터 레벨(DL5)을 가지는 것으로 판정되면(즉, K=5), 이 데이터의 레벨을 제5 기준 데이터 레벨(DLR5)과 비교하여 그 대소를 판정하고, 신호(EQOUT)에 포함된 어느 데이터의 레벨이 제N 데이터 레벨(DLN)을 가지는 것으로 판정되면(즉, K=N), 이 데이터의 레벨을 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)과 비교하여 그 대소를 판정한다.
다음에는, 제어부(130)는 S200 단계에서 얻어진 비교 결과에서, [DLK>DLRK]이면 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 증가시키고 [DLK<DLRK]이면 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 감소시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성하고, 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 갱신한다(S300).
구체적으로는, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정되고, 도 7a에 도시된 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)가 출력하는 신호(DLCPK)가 "1"이면(즉, 도 9a에 도시된 바와 같이, DLK>DLRK인 경우), 기준 데이터 레벨 조절부(134)는 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 소정의 전압만큼 증가시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성한다.
또한, 예를 들어, 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 레벨이 제1 문턱 전압 비교기(112-1) 내지 제(N-1) 문턱 전압 비교기(112-(N-1))에 의해 제K 데이터 레벨(DLK)로 판정되고, 도 7a에 도시된 제K 데이터 레벨 비교기(114-K)가 출력하는 신호(DLCPK)가 "0"이면(즉, 도 9b에 도시된 바와 같이, DLK<DLRK인 경우), 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 소정의 전압만큼 감소시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성한다.
다음에는, 제어부(130)는 S300 단계에서 생성된 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1)) 및 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK) 중 적어도 하나를 계산하여 샘플러의 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1)) 및 제K 문턱 전압(VTHK) 중 적어도 하나를 갱신한다.
(S400).
이하에서는, S400 단계를 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
도 11은 S410 단계 내지 S440 단계를 포함하는 S400 단계를 상세하게 도시한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 상술한 수학식 4와 같이, 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))과 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 계산한다(S410).
다음에는, 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신한다(S420).
다음에는, 상술한 수학식 5와 같이, 제(K+1) 기준 데이터 레벨(DLR(K+1))과 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)을 계산한다(S430).
다음에는, 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)으로 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신한다(S440).
본 발명의 실시예에 따르면, S410 단계와 S420 단계만 수행하거나, S430 단계와 S440 단계만 수행하거나, S410 단계 내지 S440 단계를 모두 수행할 수 있다.
예를 들어, 제1 기준 데이터 레벨(DLR1)이 조절되어 갱신된 제1 기준 데이터 레벨(DLUR1)이 생성된 경우에는 제1 문턱 전압(VTH1)만 갱신되며(즉, S430 단계와 S440 단계만 수행), 제N 기준 데이터 레벨(DLRN)이 조절되어 갱신된 제N 기준 데이터 레벨(DLURN)이 생성된 경우에는 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))만 갱신될 수 있다(즉, S410 단계와 S420 단계만 수행). 또 다른 예를 들면, 제2 기준 데이터 레벨(DLR2) 내지 제(N-1) 기준 데이터 레벨(DLR(N-1)) 중 어느 하나가 조절된 경우, S410 단계와 S420 단계만 수행하거나, S430 단계와 S440 단계만 수행하거나, S410 단계 내지 S440 단계를 모두 수행할 수 있다.
다시 도 10을 참조하면, 수신된 신호(RS) 또는 등화된 신호(EQOUT)가 차동 신호(differential signal)인 경우, 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 반전시켜 얻어진 갱신된 제(N-K+1) 문턱 전압(VUTH(N-K+1))으로 샘플러(110)의 제(N-K+1) 문턱 전압(VTH(N-K+1))을 갱신한다(S500).
앞서 설명한 바와 같이, 차동 신호는 서로 반전 관계인 1쌍(differential pair)의 신호를 포함하므로, 상기 1쌍에 포함된 비반전 신호(non-inverted signal)에 대한 문턱 전압을 반전시키면 반전 신호(inverted signal)에 대한 문턱 전압을 얻을 수 있으므로, 갱신된 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 갱신된 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))을 모두 계산할 필요가 없다.
수신된 신호(RS) 또는 등화된 신호(EQOUT)는 복수개의 데이터를 포함하며, 복수개의 데이터 각각에 대해, S100 단계 내지 S500 단계를 반복하여 수행함으로써, 문턱 전압과 기준 데이터 레벨을 반복적으로 갱신할 수 있다(S600).

Claims (10)

  1. 등화된 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 데이터 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 판정하는 샘플러를 포함하는 PAM-N 수신기의 문턱 전압을 조절하는 문턱 전압 조절 방법에 있어서,
    (a) 상기 데이터의 데이터 레벨을 상기 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 상기 데이터의 데이터 레벨을 판정하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계에서 제K 데이터 레벨(DLK)을 가지는 것으로 판정된 데이터의 데이터 레벨과 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 비교하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 얻어진 비교 결과에서, [DLK>DLRK]이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 증가시키고 [DLK<DLRK]이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 감소시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성하는 단계; 및
    (d) 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1)) 및 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK) 중 적어도 하나를 계산하여 상기 샘플러의 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1)) 및 제K 문턱 전압(VTHK) 중 적어도 하나를 갱신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 문턱 전압 조절 방법(단, N은 2 이상의 자연수, DLK는 DL1<DL2<…<DL(N-1)<DLN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, DLRK는 DLR1<DLR2<…<DLR(N-1)<DLRN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, VTH(K-1)은 VTH1<VTH2<…<VTH(N-2)<VTH(N-1)을 만족하는 VTH1 내지 VTH(N-1) 중 어느 하나임).
  2. 제1항에 있어서,
    (e) 상기 등화된 신호(EQOUT)가 차동 신호인 경우 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 반전시켜 얻어진 갱신된 제(N-K+1) 문턱 전압(VUTH(N-K+1))으로 제(N-K+1) 문턱 전압(VTH(N-K+1))을 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 문턱 전압 조절 방법(단, K는 N/2+1<K≤N을 만족하는 자연수).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    (d-1) 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 계산하는 단계; 및
    (d-2) 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 상기 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 문턱 전압 조절 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    (d-3) 제(K+1) 기준 데이터 레벨(DLR(K+1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)을 계산하는 단계; 및
    (d-4) 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)으로 상기 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 문턱 전압 조절 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    (d-1) 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 계산하는 단계;
    (d-2) 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 상기 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신하는 단계;
    (d-3) 제(K+1) 기준 데이터 레벨(DLR(K+1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)을 계산하는 단계; 및
    (d-4) 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)으로 상기 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 문턱 전압 조절 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    (h) 상기 수신된 신호는 복수개의 데이터를 포함하며, 상기 복수개의 데이터 각각에 대해, 상기 (a) 단계 내지 (d) 단계를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 문턱 전압 조절 방법.
  7. 수신된 신호를 등화하여 제1 데이터 레벨(DL1) 내지 제N 데이터 레벨(DLN)을 가지는 등화된 신호(EQOUT)를 생성하는 등화기;
    상기 등화된 신호(EQOUT)에 포함된 데이터의 데이터 레벨을 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))과 비교하여 판정하는 샘플러;
    상기 샘플러의 판정 결과를 포함하는 출력 신호(SMPLOUT)에 따라 상기 제1 기준 데이터 레벨(DLR1) 내지 제N 기준 데이터 레벨(DLRN) 및 제1 문턱 전압(VTH1) 내지 제(N-1) 문턱 전압(VTH(N-1))을 조절하는 제어부
    를 포함하되,
    상기 샘플러는 제K 데이터 레벨(DLK)을 가지는 것으로 판정된 데이터의 데이터 레벨과 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 비교하여 [DLK>DLRK]이면 "1"을 상기 출력 신호(SMPLOUT)로 출력하고, [DLK<DLRK]이면 "0"을 상기 출력 신호(SMPLOUT)로 출력하는 제K 데이터 레벨 비교기를 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 제K 데이터 레벨 비교기의 출력이 "1"이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 증가시키고 "0"이면 상기 제K 기준 데이터 레벨(DLRK)을 감소시켜 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)을 생성하는 기준 데이터 레벨 조절부; 및
    상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)로부터 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1)) 및 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK) 중 적어도 하나를 계산하여 상기 샘플러의 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1)) 및 제K 문턱 전압(VTHK) 중 적어도 하나를 갱신하는 문턱 전압 조절부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 PAM-N 수신기(단, N은 2 이상의 자연수, DLK는 DL1<DL2<…<DL(N-1)<DLN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, DLRK는 DLR1<DLR2<…<DLR(N-1)<DLRN을 만족하는 DL1 내지 DLN 중 어느 하나, VTH(K-1)은 VTH1<VTH2<…<VTH(N-2)<VTH(N-1)을 만족하는 VTH1 내지 VTH(N-1) 중 어느 하나임).
  8. 제7항에 있어서,
    상기 문턱 전압 조절부는 상기 등화된 신호(EQOUT)가 차동 신호인 경우 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 반전시켜 얻어진 갱신된 제(N-K+1) 문턱 전압(VUTH(N-K+1))으로 제(N-K+1) 문턱 전압(VTH(N-K+1))을 갱신하는 것을 특징으로 하는 PAM-N 수신기(단, K는 N/2+1<K≤N을 만족하는 자연수).
  9. 제7항에 있어서,
    상기 문턱 전압 조절부는 제(K-1) 기준 데이터 레벨(DLR(K-1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))을 계산하고, 상기 갱신된 제(K-1) 문턱 전압(VUTH(K-1))으로 상기 제(K-1) 문턱 전압(VTH(K-1))을 갱신하는 것을 특징으로 하는 PAM-N 수신기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 문턱 전압 조절부는 제(K+1) 기준 데이터 레벨(DLR(K+1))과 상기 갱신된 제K 기준 데이터 레벨(DLURK)의 평균으로부터 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)을 계산하고, 상기 갱신된 제K 문턱 전압(VUTHK)으로 상기 제K 문턱 전압(VTHK)을 갱신하는 것을 특징으로 하는 PAM-N 수신기.
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