JP2009033399A - Equalizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、伝送路を介して順次入力される入力信号を波形等化する等化装置に関するものである。 The present invention relates to an equalizing apparatus that equalizes waveforms of input signals sequentially input via a transmission line.
従来より、ICチップなどの半導体素子同士のデータ通信を可能とするデータ転送技術が用いられている。このデータ転送技術では、半導体素子同士が、例えばケーブルやPC(Printed Circuit)基板といった導体を介して接続され、これらの導体を伝送路として、「0」又は「1」に相当するデータ信号が順次転送される。 Conventionally, a data transfer technique that enables data communication between semiconductor elements such as IC chips has been used. In this data transfer technology, semiconductor elements are connected to each other through conductors such as cables and PC (Printed Circuit) boards, and data signals corresponding to “0” or “1” are sequentially transmitted using these conductors as transmission paths. Transferred.
これらの伝送路では、一般に、導体に表皮効果や誘電体損失によって、データ信号に含まれる高周波数成分が減衰する。例えば、伝送路1本(差動信号の場合は2本)上で5Gbpsや10Gbpsといった高速なデータ転送が行われる場合、ナイキスト周波数(単純には、データ転送レートの半分の周波数、例えば、データ転送10Gbpsの時には、5GHz)では、信号の減衰レベルが、10dBを超えるようになる。 In these transmission lines, generally, high-frequency components included in the data signal are attenuated by the skin effect and dielectric loss of the conductor. For example, when high-speed data transfer such as 5 Gbps or 10 Gbps is performed on one transmission line (two in the case of differential signals), the Nyquist frequency (simply, half the data transfer rate, for example, data transfer) At 5 Gbps at 10 Gbps, the signal attenuation level exceeds 10 dB.
そこで、このような伝送路での信号減衰を考慮して、信号を波形等化する、すなわち、減衰前のデータ信号になるべく近いデータ信号を受信回路側で生成する方法が提案されている。このような方法には、一般的に、以下の3つの方法が知られている。 Therefore, a method has been proposed in which the signal is waveform-equalized in consideration of such signal attenuation in the transmission path, that is, a data signal that is as close as possible to the data signal before attenuation is generated on the receiving circuit side. The following three methods are generally known as such methods.
まず、第1に、受信回路においてA/D変換器を設け、その出力信号のデジタル処理を行う際に、信号の波形等化を行う方法がある。そして、第2に、受信回路でハイパスフィルタを組み合わせ、信号路で減衰が大きい周波数ほど高い利得のアンプを用いることで、信号を波形等化する方法がある。さらに、第3に、データの0/1判定(「0」であるか「1」であるかの判定)を行い、その結果をフィードバックすることで信号を波形等化する、いわゆる「判定帰還等化回路(DFE(Decision Feedback Equalizer)」を用いる方法がある。 First, there is a method in which an A / D converter is provided in a receiving circuit, and a signal waveform is equalized when digital processing of the output signal is performed. Second, there is a method in which a signal is waveform-equalized by combining a high-pass filter in the receiving circuit and using an amplifier having a higher gain for a frequency with a greater attenuation in the signal path. Third, the data is subjected to 0/1 determination (determination of whether it is “0” or “1”), and the result is fed back to equalize the waveform of the signal. There is a method of using a decision circuit (DFE (Decision Feedback Equalizer)).
第3の方法で用いられる判定帰還等化回路の代表的な例としては、例えば、ISSCC-2006で発表された回路がある(非特許文献1参照)。この回路は、5つ前(すなわち5サイクル前)までのデータ信号の各判定結果に相当する信号をそれぞれフィードバックしている。この帰還しているサイクルの数を、タップ(Tap)という。すなわち、この回路は、5タップの回路である。 As a typical example of the decision feedback equalization circuit used in the third method, for example, there is a circuit announced at ISSCC-2006 (see Non-Patent Document 1). This circuit feeds back signals corresponding to the respective determination results of the data signal up to five times (ie, five cycles before). This number of returning cycles is called a tap. That is, this circuit is a 5-tap circuit.
一般に、判定帰還型等化装置の動作周波数の上限を決めているのは、各サイクルの入力信号の判定結果を、次のサイクルの入力信号にフィードバック(帰還)する帰還経路(以下、「Tap1」という。」)による遅延時間である。 In general, the upper limit of the operating frequency of the decision feedback equalizer is determined because the decision result of the input signal of each cycle is fed back to the input signal of the next cycle (hereinafter referred to as “Tap1”). This is the delay time.
これについて、図7を参照して説明する。図7は、一般的な従来の判定帰還型等化装置100の回路構成を示す説明図である。
This will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a circuit configuration of a general conventional
図7に示すように、従来の判定帰還型等化装置100は、加算器102、信号判定器103、フリップフロップ回路105,107、乗算器104,106などを有しており、加算器102には伝送路101からデータ信号及び後述するフィードバック信号が入力され、加算器102はデータ信号にフィードバック信号を加算することで波形等化した信号を信号判定器103に入力する。信号判定器103はクロック信号に同期して0/1判定を行う。信号判定器103から出力される信号は、乗算器104によって係数K1で乗算されて、加算器102にフィードバック信号として出力される。また、信号判定器103から出力される信号は、クロック信号に同期して順次複数のフリップフロップ回路105,107でシフトされ、各フリップフロップ回路105,107の出力も乗算器106等によって所定の係数K2等で乗算されて、加算器102にそれぞれフィードバック信号として入力される。
As shown in FIG. 7, the conventional
信号判定器103による0/1判定は、誤判定を最小限に抑えるために、一般に、図8に示すように、入力信号の開口が最大となるサイクルの中央付近(図8中に符号T1で示すタイミング)で行われる。
The 0/1 determination by the
この判定結果は、次のサイクルの加算器102の出力に反映する必要があることから、図8中に符号T2で示すタイミングまでに、加算器102への帰還を終了させる必要がある。
Since this determination result needs to be reflected in the output of the
ここで、この判定帰還型等化装置100に、例えば、90nmサイズのCMOS Processを用いて、転送速度を10Gbpsとする高速動作を行う場合を考える。このとき、1サイクルは100psとなり、したがって、加算器102への帰還を終了させるための時間は50psとなる。ところが、加算器102の出力信号は小振幅(差動で50mV〜100mV)であることから、50psの間で帰還を行うことは困難であった。
Here, a case is considered in which a high-speed operation with a transfer speed of 10 Gbps is performed on the
そこで、インターリーブ動作させる方法や投機的帰還を行わせる方法を用いることにより、判定帰還型等化装置において転送速度の高速化を実現するものがある。 Thus, there is a decision feedback type equalizer that realizes an increase in transfer speed by using a method of performing an interleave operation or a method of performing speculative feedback.
例えば、非特許文献1には、インターリーブ動作を用いた判定帰還型等化装置の実施例(非特許文献1のFigure 4.1.3参照)が開示される。この実施例では、偶数サイクルのデータ判定等を行う偶数サイクル処理系の回路と奇数サイクルのデータ判定等を行う奇数サイクル処理系の回路の2組があり、データ判定には、信号判定器としてラッチ回路を用いている。図8におけるタイミングT1が例えば偶数サイクルの時、次のサイクルは奇数サイクルなので、タイミングT1の判定結果は、奇数サイクル処理系の回路で使うことになる。
For example, Non-Patent
このとき、データ判定はラッチ回路によるラッチ動作で行われることから、タイミングT1の前に、偶数サイクル処理系から奇数サイクル処理系への帰還を開始することが出来る(データ判定を行うラッチ回路は、タイミングT1の前で透過状態、タイミングT1の後で保持状態となる)。したがって、帰還経路における信号の遅延時間を短縮することができ、帰還ループに時間的な余裕が出来る。 At this time, since the data determination is performed by the latch operation by the latch circuit, feedback from the even cycle processing system to the odd cycle processing system can be started before the timing T1 (the latch circuit that performs the data determination is The transmission state is set before the timing T1, and the holding state is set after the timing T1). Therefore, the delay time of the signal in the feedback path can be shortened, and a time margin can be provided in the feedback loop.
しかし、実際には、90nm CMOS Process で10Gbpsのデータ転送を行うには、これだけでは不十分である。そこで、前記非特許文献1に記載の判定帰還型等化装置では、インターリーブ動作に加え、投機的帰還(speculative feedback)技術を用いている(非特許文献1のFigure 4.1.3参照)。ここで、投機的帰還とは、Tap1の帰還が組み合わせとして「0」、「1」の2通りしか無いことから、Tap1の判定結果がどちらであるか判明する前に、両方の場合でのデータ判定を行っておき、後に、Tap1の結果が判明した時点で、Tap1の結果に対応する方のデータを選択するというものである。
In practice, however, this alone is not sufficient for 10 Gbps data transfer in the 90 nm CMOS process. Therefore, the decision feedback type equalizer described in Non-Patent
非特許文献1に記載の判定帰還型等化装置では、偶数サイクル処理系の加算器と奇数サイクル処理系の加算器にそれぞれ2つの信号判定器を接続し、Tap1のデータが「0」でも「1」でも対応できるように、2つの信号判定器に異なる比較電圧を供給して、投機を実現している。この技術では、2サイクル前のデータが判定できていればよいので、2サイクル分(10Gbpsなら200ps)の中で判定・帰還を行えばよく、90nm CMOS Processでも10Gbpsの動作が可能となる。
In the decision feedback type equalizer described in
しかしながら、投機的帰還を用いた判定帰還型等化装置では、副作用として等化が完了したノードが存在しない、という問題が残されている。つまり、投機的帰還を行っているということは、上述のように加算器に接続される信号判定器が「0」のデータ用と「1」のデータ用とで2種類あることであり、言い換えれば、例えば、「1」のデータ用の信号判定器において、等化があるサイクルでは成功し、別のサイクルでは成功しないことを意味する。 However, in the decision feedback type equalizer using speculative feedback, there remains a problem that there is no node that has been equalized as a side effect. In other words, speculative feedback means that there are two types of signal determiners connected to the adder as described above, one for data “0” and one for data “1”. For example, in a signal determiner for data of “1”, this means that equalization succeeds in one cycle and does not succeed in another cycle.
このように投機的帰還を用いた技術では、完了したノードが存在しないことから、以下に説明するように、データの判定と同程度に重要となる位相の判定に悪影響を及ぼすことになる。 Thus, in the technique using speculative feedback, since there is no completed node, as will be described below, the phase determination that is as important as the data determination is adversely affected.
すなわち、一般に、10Gbpsのデータ信号を受信する高速の受信回路では、回路内の温度変化や電圧変化によって生じるクロック信号の位相変動が許容できないことから、入力されるデータ信号(以下、「入力信号」とも呼ぶ。)の情報を使って、常に入力信号に最適な位相に調整することが必要となる。しかし、投機的帰還では、等化に成功したノードが無いことから、入力信号の情報を用いることができず、最適なクロック信号を生成することは出来ない。等化に成功したノードが存在すれば、波形の腹と節が明確に分かれるので、クロック信号の位相をこの等化に成功したノードに最適化することができる。等化に成功した信号から最適なクロック信号を生成する技術は、一般に、クロック・データ・リカバリ(Clock Data Recovery)回路として知られている(例えば、http: //bwrc.eecs.berkeley.Edu/classes/ ee290c_s04 / lectures.htmlのLecture15参照)。 That is, in general, in a high-speed receiving circuit that receives a data signal of 10 Gbps, the phase variation of the clock signal caused by a temperature change or a voltage change in the circuit cannot be allowed. Therefore, an input data signal (hereinafter referred to as “input signal”) It is necessary to always adjust the phase to the optimum value for the input signal using the information of the above. However, in speculative feedback, since there is no node that has succeeded in equalization, information of the input signal cannot be used, and an optimal clock signal cannot be generated. If there is a node that has succeeded in equalization, the antinodes and nodes of the waveform are clearly separated, so that the phase of the clock signal can be optimized to the node that has succeeded in equalization. A technique for generating an optimal clock signal from a signal that has been successfully equalized is generally known as a clock data recovery circuit (for example, http: //bwrc.eecs.berkeley.Edu/ classes / ee290c_s04 / lectures.html Lecture15).
このように投機的帰還では、等化に成功したノードが無いことから、波形の腹と節は明確でなく、最適なクロック信号を生成することは出来ない。そこで、ISSCC2006で発表された技術では、判定帰還型等化装置とは別に、位相検知器(Phase Detector)内で簡易的な等化を行っている。
上述のように、投機的帰還を用いた判定帰還型等化装置では、帰還経路における信号の遅延時間を短縮することができるものの、位相検知器用の等化回路などの余分な回路を設けなければならない。しかも、信号判定器に入っている信号とは別の回路を介した信号でクロック位相を生成することになるから、最適なクロック位相とはならない恐れがある。 As described above, the decision feedback type equalizer using speculative feedback can reduce the delay time of the signal in the feedback path, but an extra circuit such as an equalizer for the phase detector must be provided. Don't be. In addition, since the clock phase is generated by a signal that passes through a circuit different from the signal contained in the signal determiner, there is a possibility that the optimum clock phase may not be achieved.
そこで、本発明は、投機的帰還の技術を用いることなく、帰還経路における信号の遅延時間を短縮し、かつ等化に成功したノードを存在させて、そのノードからクロック位相を生成することができる等化装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can reduce the delay time of a signal in the feedback path without using speculative feedback technology, and can generate a clock phase from a node that has been successfully equalized. An object is to provide an equalization apparatus.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の等化装置は、伝送路を介して順次入力される入力信号を波形等化する等化装置であって、前記入力信号が、0であるか1であるかを順次判定する信号判定器と、前記信号判定器による最新の判定結果に対応する信号を第1フィードバック信号として生成し、前記最新の判定結果より過去の各判定結果に対応する信号を第2フィードバック信号として生成する帰還回路と、前記伝送路と前記信号判定器との間に設けられ、前記入力信号を前記第2フィードバック信号に基づいて補正する第1演算器と、前記第1演算器によって補正された前記入力信号を前記第1フィードバック信号に基づいて補正する第2演算器とを有する補正部とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an equalizer according to
また、請求項2に記載の等化装置は、請求項1に記載の等化装置において、前記第1演算器と第2演算器の間に、前記第1演算器から出力される信号を増幅して前記第2演算器へ入力する増幅器を設けたことを特徴とする。
The equalization apparatus according to
また、請求項3に記載の等化装置は、請求項1又は請求項2に記載の等化装置において、前記増幅器は、非線形の増幅特性を有することを特徴とする。
The equalizer according to
また、請求項4に記載の等化装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の等化装置において、前記信号判定器は、偶数番目の前記入力信号を判定する第1信号判定器と、奇数番目の前記入力信号を判定する第2信号判定器とを有し、前記補正部は、前記伝送路と前記第1信号判定器の間に設けられ、前記第1演算器と前記第2演算器を有する第1補正部と、前記伝送路と前記第2信号判定器の間に設けられ、前記第1演算器と前記第2演算器を有する第2補正部とを有し、前記帰還回路は、前記第1信号判定器による前記偶数番目の入力信号の判定時に、前記第2信号判定器による最新の判定結果に対応する第1フィードバック信号を前記第1補正部の第2演算器に入力し、前記第1信号判定器及び前記第2信号判定器による前記最新の判定結果より過去の判定結果に対応する第2フィードバック信号を前記第1補正部の第1演算器に入力し、前記第2信号判定器による前記奇数番目の入力信号の判定時に、前記第1信号判定器による最新の判定結果に対応する第1フィードバック信号を前記第2補正部の第2演算器に入力し、前記第1信号判定器及び前記第2信号判定器による前記最新の判定結果より過去の判定結果に対応する第2フィードバック信号を前記第2補正部の第1演算器に入力することを特徴とする。
The equalizer according to
本発明によれば、伝送路と信号判定器との間に設けられ、フィードバック信号に基づいて入力信号を補正する補正部を、入力信号を最新の判定結果より過去の各判定結果に対応する第2フィードバック信号に基づいて補正する第1演算器と、この第1演算器によって補正された入力信号を信号判定器による最新の判定結果に対応する第1フィードバック信号に基づいて補正する第2演算器とを有する構成にしたので、第1フィードバック信号を帰還する演算器で負荷容量を最小にすることができ、これにより、帰還経路における信号の遅延時間を短縮し、等化装置の高速化を図ることができる。また、等化に成功したノードを存在させて、そのノードからクロック位相を生成することができる。 According to the present invention, the correction unit, which is provided between the transmission line and the signal determination unit and corrects the input signal based on the feedback signal, corresponds to the past determination result corresponding to each past determination result from the latest determination result. (2) a first arithmetic unit that corrects based on the feedback signal, and a second arithmetic unit that corrects the input signal corrected by the first arithmetic unit based on the first feedback signal corresponding to the latest determination result by the signal determiner Therefore, it is possible to minimize the load capacity with the arithmetic unit that feeds back the first feedback signal, thereby reducing the delay time of the signal in the feedback path and increasing the speed of the equalization apparatus. be able to. In addition, a node having succeeded in equalization can exist and a clock phase can be generated from the node.
また、第1演算器と第2演算器の間に、第1演算器から出力される信号を増幅して第2演算器へ入力する増幅器を設け、第1演算器によって補正され振幅が小さくなった入力信号を増幅器で増幅して第2演算器へ入力することで、信号判定器の動作を高速にすることができ、等化装置の更なる高速化を図ることができる。 Also, an amplifier for amplifying the signal output from the first arithmetic unit and inputting it to the second arithmetic unit is provided between the first arithmetic unit and the second arithmetic unit, and the amplitude is reduced by the correction by the first arithmetic unit. By amplifying the input signal with an amplifier and inputting it to the second arithmetic unit, the operation of the signal decision unit can be increased, and the speed of the equalizer can be further increased.
また、増幅器として、増幅率の高い非線形の増幅特性を有する増幅器を用いることができるので、第1演算器と第2演算器の間に増幅器を設けることが容易になる。 Moreover, since an amplifier having a high amplification factor and a nonlinear amplification characteristic can be used as the amplifier, it is easy to provide an amplifier between the first arithmetic unit and the second arithmetic unit.
また、インターリーブ動作をさせることにより、等化装置の更なる高速化を図ることができる。 Further, by performing the interleaving operation, it is possible to further increase the speed of the equalizer.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1には、本発明の一実施形態に係る等化装置1の概略的構成が示されている。この等化装置1は、例えば2以上の半導体素子間に設けられた伝送路をシリアル転送されるデータ信号を波形等化するためにその受信側に設けられた判定帰還型の波形等化装置(判定帰還型等化装置)である。伝送路をシリアル転送される「0」又は「1」のデータ信号が順次入力されている。なお、このデータ信号は、実際には、差動信号である。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an
図1に示すように、本実施形態における等化装置1には、動作周波数の向上のために、入力信号として入力されるデータ信号Sinのうち、偶数番目に入力される信号のデータの判定等に用いられる回路の組(図1のEvenで示される処理系)と、奇数番目に入力されるデータの判定等に用いられる回路の組(図1のOddで示される処理系)とを有する、いわゆるインターリーブ構成となっている。なお、以下、等化装置1において、偶数番目のデータの判定が行われる期間を「偶数サイクル」と呼び、奇数番目のデータの判定が行われる期間を「奇数サイクル」と呼ぶ。また、図1のEvenで示される処理系を「偶数サイクル処理系Even」と呼び、図1のOddで示される処理系を、「奇数サイクル処理系Odd」と呼ぶ。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態における等化装置1では、偶数サイクル処理系Even及び奇数サイクル処理系Oddのそれぞれに第1加算器E1,O1(第1演算器に相当)と第2加算器E2,O2(第2演算器に相当)を有し、さらに第1加算器E1,O1と第2加算器E2,O2の間に、増幅器E,Oを備えた補正部5を有しており、この構成により等化装置1において高速化を実現している。
In the
すなわち、従来の等化装置では、図7に示すように、一つの加算器102を用いて入力されるデータ信号に帰還をかけていたが、本実施形態における等化装置1では、信号判定器3による最新の判定結果Tap1_O,Tap1_Eより過去の各判定結果(Tap2_E,TapO_3,Tap2_O,TapE_3)を第1加算器E1,O1に帰還し、信号判定器3による最新の判定結果Tap1_O,Tap_1Eを第2加算器E2,O2に帰還する。すなわち、信号判定器3による最新の判定結果Tap1_O,Tap1_Eの帰還を行う第2加算器E2,O2は他のTapの加算を行わないようにし、Tap1_O,Tap1_Eを帰還する第2加算器E2,O2で負荷容量を最小にすることで、高速化を図っている。
That is, in the conventional equalization apparatus, as shown in FIG. 7, the data signal input using one
さらに、第1加算器E1と第2加算器E2の間及び第1加算器O1と第2加算器O2の間に、それぞれ増幅器E、増幅器Oを備えることにより、第2加算器E2,O2からの出力信号に十分な振幅を持たせ、ラッチ回路で構成される信号判定器3の動作を高速にしている。ラッチ回路は、その入力信号に十分に振幅を持たせることで高速動作させることができるからである。例えば、第2加算器E2,O2をCMOSのCML(Current Mode Logic)回路で構成したとすると、第2加算器E2,O2に対して200mVの差電圧以上の振幅で信号を入力すれば、第2加算器E2,O2からの出力する信号に十分な振幅を持たせることができる。そこで、第1加算器E1,O1によって補正され振幅が小さくなった入力信号を増幅器E,Oで増幅し第2加算器E2,O2へ入力することで、信号判定器3の動作を高速にしている。
Further, by providing an amplifier E and an amplifier O between the first adder E1 and the second adder E2 and between the first adder O1 and the second adder O2, respectively, the second adders E2 and O2 The output signal is given a sufficient amplitude so that the operation of the
以下、この等化装置1の構成及び動作について、図面を参照して具体的に説明する。この等化装置1は、上述したように、偶数サイクル処理系Evenと奇数サイクル処理系Oddを並列に接続して構成しており、いわゆるインターリーブ構成となっている。
Hereinafter, the configuration and operation of the
偶数サイクル処理系Evenは、入力信号であるデータ信号Sinの入力側から順に、第1補正部51、ラッチ回路E3,E4,E5を直列に接続して構成している。また、奇数サイクル処理系Oddは、入力信号であるデータ信号Sinの入力側から順に、第2補正部52、ラッチ回路O3,O4,O5を直列に接続して構成している。なお、本実施形態では、ラッチ回路E3が第1信号判定器に相当し、ラッチ回路O3が第2信号判定器に相当する。また、ラッチ回路E4,E5,O4,O5は、後述の乗算器51a〜51c、52a〜52cと帰還回路を構成する。
The even cycle processing system Even is configured by connecting a
第1補正部51は、第1演算器としての第1加算器E1、増幅器E、第2演算器としての第2加算器E2を備え、第2補正部52は、第1演算器としての第1加算器O1、増幅器O、第2演算器としての第2加算器O2を備えている。
The
ここで、ラッチ回路E3〜E5の出力を、それぞれTap1_E,Tap2_E,Tap3_Eとし、ラッチ回路O3〜O5の出力を、それぞれTap1_O,Tap2_O,Tap3_Oとすると、ラッチ回路E3〜E5、O3〜O5では、入力されるクロック信号がローレベルの時に入力データはそのまま通過し、クロック信号の立ち上がりで入力データがラッチされ、クロック信号がハイレベルの間は、その入力データが保持されるようになる。ラッチ回路E3,E5,O4には、図示しないクロック発生回路から所定周期のクロック信号が入力され、クロック入力部に丸印が付けられているラッチ回路E4,O3,O5には、ラッチ回路E3,E5,O4に入力されるクロック信号の反転クロック信号が入力される。 When the outputs of the latch circuits E3 to E5 are Tap1_E, Tap2_E, and Tap3_E, respectively, and the outputs of the latch circuits O3 to O5 are Tap1_O, Tap2_O, and Tap3_O, respectively, the latch circuits E3 to E5 and O3 to O5 have inputs. When the clock signal is low level, the input data passes through as it is, the input data is latched at the rising edge of the clock signal, and the input data is held while the clock signal is high level. The latch circuits E3, E5, and O4 receive a clock signal having a predetermined cycle from a clock generation circuit (not shown), and the latch circuits E4, O3, and O5 that are circled at the clock input unit include the latch circuits E3 and E3. An inverted clock signal of the clock signal input to E5 and O4 is input.
また、この偶数サイクル処理系Evenでは、第2信号判定器であるラッチ回路O3の出力Tap1_Oを乗算器51cを介して第1フィードバック信号として第2加算器E2に入力し、ラッチ回路E4の出力Tap2_Eを乗算器51bを介して第2フィードバック信号S2_Eとして第1加算器E1に入力し、ラッチ回路O5の出力Tap3_Oを乗算器51aを介して第2フィードバック信号S3_Oとして第1加算器E1に入力しており、第1フィードバック信号S1_Oと第2フィードバック信号S2_E,S3_Oに基づいてデータ信号Sinを第1加算器E1及び第2加算器E2によって補正している。なお、乗算器51a,51b,51cは、それぞれ所定の係数が設定されている。
In the even cycle processing system Even, the output Tap1_O of the latch circuit O3, which is the second signal determiner, is input to the second adder E2 as the first feedback signal through the
また、奇数サイクル処理系Oddも同様に、第1信号判定器であるラッチ回路E3の出力Tap1_Eを乗算器52cを介して第1フィードバック信号S1_Eとして第2加算器O2に入力し、ラッチ回路O4の出力Tap2_Oを乗算器52bを介して第2フィードバック信号S2_Oとして第1加算器O1に入力し、ラッチ回路E5の出力Tap3_Eを乗算器52aを介して第2フィードバック信号S3_Eとして第1加算器O1に入力して、第1フィードバック信号S1_Eと第2フィードバック信号S2_O,S3_Eに基づいて入力されるデータ信号Sinを第1加算器O1及び第2加算器O2によって補正している。なお、乗算器52a,52b,52cは、それぞれ所定の係数が設定されている。
Similarly, the odd cycle processing system Odd inputs the output Tap1_E of the latch circuit E3, which is the first signal determiner, to the second adder O2 as the first feedback signal S1_E via the
図2には、この等化装置1における信号のタイミングチャートが示されている。図2の一番上には、この等化装置1に入力されるシリアルビットデータ(…、D0、D1、D2、D3、D4、・・・)に相当するデータ信号Sinが示されている。D0、D1、D2、D3、D4、・・・は、それぞれ「0」か「1」かのいずれかに相当する。添字の数値が偶数であれば、それは偶数番目に入力されたデータであり、添字の数値が奇数であれば、それは奇数番目に入力されたデータである。なお、図2のチャートにおいては、信号レベルが不定である期間は、Xで示されている。
FIG. 2 shows a timing chart of signals in the
図2において、その次には、ラッチ回路E3,O4,E5に入力されるクロック信号が示されている。ラッチ回路O3,E4,O5には、このクロック信号の反転信号が入力されている。 In FIG. 2, the clock signals input to the latch circuits E3, O4, E5 are shown next. An inverted signal of this clock signal is input to the latch circuits O3, E4, and O5.
その次には、第1補正部51の出力SumEが示されている。その次には、第2加算器E2に入力される、ラッチ回路O3の出力Tap1_Oが示されており、その次には、第1加算器E1に入力される、ラッチ回路E4の出力Tap2_Eが示されおり、その次には、第1加算器E1に入力される、ラッチ回路O5の出力Tap3_Oが示されている。これらTap1_O、Tap2_E、Tap3_Oは、上述のように偶数サイクル処理系で用いられる。
Next, the output SumE of the
図1に示されるように、ラッチ回路E4の出力Tap2_Eは、乗算器51bによって所定の係数で乗算され、第2フィードバック信号S2_Eとして第1加算器E1に入力されている。Tap2_Eは、図2に示されるように、偶数サイクルでは、信号判定器3による最新の判定結果(1サイクル前)より過去1サイクル前の判定結果に対応する2サイクル前のデータに相当する信号(例えばD0に対してD-2)である。第1加算器E1では、外部から入力されるデータ信号Sinから、Tap2Eに応じた信号成分が差し引かれる。すなわち、データ信号Sinから、2サイクル前のデータの残留成分が減算されるようになる。
As shown in FIG. 1, the output Tap2_E of the latch circuit E4 is multiplied by a predetermined coefficient by the
また、図1に示されるように、第1加算器E1には、ラッチ回路O5の出力Tap3_Oに応じた信号も入力されている。すなわち、ラッチ回路O5の出力Tap3_Oが乗算器51aによって所定の係数で乗算され、第2フィードバック信号S3_Oとして入力されている。このTap3_Oは、図2に示されるように、偶数サイクルでは、信号判定器3による最新の判定結果(1サイクル前)より過去2サイクル前の判定結果に対応する3サイクル前のデータに相当する信号(例えばD0に対してD-3)である。第1加算器E1では、外部から入力されるデータ信号Sinから、Tap3_Oに応じた信号成分も差し引かれる。すなわち、データ信号Sinから、3サイクル前のデータの残留成分も減算されるようになる。
As shown in FIG. 1, a signal corresponding to the output Tap3_O of the latch circuit O5 is also input to the first adder E1. That is, the output Tap3_O of the latch circuit O5 is multiplied by a predetermined coefficient by the
また、図1に示されるように、ラッチ回路O3の出力Tap1_Oは、乗算器51cによって所定の係数で乗算され、第1フィードバック信号S1_Oとして第2加算器E2に入力されている。第2加算器E2では、増幅器Eから出力される信号から、Tap1_Oに応じた信号成分が差し引かれる。図2に示されるように、Tap1_Oは、偶数サイクルでは、信号判定器3による最新の判定結果に対応する信号である1サイクル前のデータに対応する信号(例えばD0に対してD-1)となる。したがって、偶数サイクルにおいて、入力されるデータ信号Sinは、第1加算器E1により2,3サイクル前のデータの残留成分が減算され、増幅器Eで増幅された後、第2加算器E2で1サイクル前のデータの残留成分が減算されるようになる。
Further, as shown in FIG. 1, the output Tap1_O of the latch circuit O3 is multiplied by a predetermined coefficient by the
図2において、さらに、その次には、第2補正部52の出力SumOが示されている。さらに、その次には、第2加算器O2に入力される、ラッチ回路E3の出力Tap1_Eが示されており、その次には、第1加算器O1に入力される、ラッチ回路O4の出力Tap2_Oが示されおり、その次には、第1加算器O1に入力される、ラッチ回路E5の出力Tap3_Eが示されている。これらTap1_E、Tap2_O、Tap3_Eは、上述のように奇数サイクル処理系で用いられる。
In FIG. 2, the output SumO of the
図1に示されるように、ラッチ回路O4の出力Tap2_Oは、乗算器52bによって所定の係数で乗算され、第2フィードバック信号S2_Oとして第1加算器O1に入力されている。このTap2_Oは、図2に示されるように、奇数サイクルでは、信号判定器3による最新の判定結果(1サイクル前)より過去1サイクル前の判定結果に対応する2サイクル前のデータに相当する信号(例えばD1に対してD-1)である。第1加算器O1では、外部から入力されるデータ信号Sinから、Tap2_Oの信号成分が差し引かれる。すなわち、データ信号Sinから、2サイクル前のデータの残留成分が減算されるようになる。
As shown in FIG. 1, the output Tap2_O of the latch circuit O4 is multiplied by a predetermined coefficient by the
また、図1に示されるように、第1加算器O1には、ラッチ回路E5の出力Tap3_Eに応じた信号も入力されている。すなわち、ラッチ回路E5の出力Tap3_Eが乗算器52aによって所定の係数で乗算され、第2フィードバック信号S3_Eとして入力されている。このTap3_Eは、図2に示されるように、奇数サイクルでは、信号判定器3による最新の判定結果(1サイクル前)より過去2サイクル前の判定結果に対応する3サイクル前のデータに相当する信号(例えばD1に対してD-2)である。第1加算器O1では、外部から入力されるデータ信号Sinから、Tap3_Eに応じた信号成分も差し引かれる。すなわち、データ信号Sinから、3サイクル前のデータの残留成分も減算されるようになる。
Further, as shown in FIG. 1, the first adder O1 also receives a signal corresponding to the output Tap3_E of the latch circuit E5. That is, the output Tap3_E of the latch circuit E5 is multiplied by a predetermined coefficient by the
また、図1に示されるように、ラッチ回路E3の出力Tap1_Eは、乗算器52cによって所定の係数で乗算され、第1フィードバック信号S1_Eとして第2加算器O2に入力されている。第2加算器O2では、増幅器Oから入力されるデータ信号Sinから、Tap1_Eに相当する成分が差し引かれる。図2に示されるように、Tap1_Eは、奇数サイクルでは、信号判定器3による最新の判定結果に対応する信号である1サイクル前のデータに対応する信号(例えばD1に対してD0)となる。したがって、奇数サイクルにおいて、入力されるデータ信号Sinは、第1加算器O1により2,3サイクル前のデータの残留成分が減算され、増幅器Oで増幅された後、第2加算器O2で1サイクル前のデータの残留成分が減算されるようになる。
Further, as shown in FIG. 1, the output Tap1_E of the latch circuit E3 is multiplied by a predetermined coefficient by the
このように構成されていることから、偶数サイクルでは、Tap1_Eの帰還から判定のcritical pathは、第2加算器E2→ラッチ回路E3→第2加算器O2→ラッチ回路O3→第2加算器E2のループとなり、このループが2サイクル分(10Gbpsであれば、200ps)の中で一つ形成される。 Since it is configured in this way, in the even number cycle, the critical path of determination from the feedback of Tap1_E is the second adder E2 → the latch circuit E3 → the second adder O2 → the latch circuit O3 → the second adder E2. One loop is formed in two cycles (200 ps if 10 Gbps).
ここで、等化装置1が90nm CMOS Process の場合、加算器、増幅器、信号判定器での標準的な遅延時間は20ps程度であるので、2つの加算器E1,E2(O1,O2)、1つの増幅器E(O)、信号判定器(ラッチ回路E3(O3))が直列に接続されたときの帰還遅延は全く問題にならない。
Here, when the
なお、信号判定器であるラッチ回路E3(O3)の入力振幅を大きくする為に、第2加算器E2(O2)と信号判定器3の間に増幅器をもう1段追加するようにしてもよい。増幅器による遅延時間がさらに20ps程度が追加されても、まだ余裕があるからである。
Note that another stage of amplifier may be added between the second adder E2 (O2) and the
図3(a)には、第2加算器E2の回路構成の一例が示されおり、図3(b)には、第1加算器E1の回路構成の一例が示されている。なお、第2加算器O2は第2加算器E2と同じ回路構成であり、第1加算器O1は第1加算器E1と同じ回路構成であるので、詳細な説明を省略する。 FIG. 3A shows an example of the circuit configuration of the second adder E2, and FIG. 3B shows an example of the circuit configuration of the first adder E1. The second adder O2 has the same circuit configuration as that of the second adder E2, and the first adder O1 has the same circuit configuration as that of the first adder E1, and thus detailed description thereof is omitted.
図3(a)に示されるように、本実施形態に係る第2加算器E2は差動方式が採用されており、入力されるデータ信号も差動信号となっている。第2加算器E2の2本のデータ信号線L1,L2には、この差動信号が入力される。2本のデータ信号線L1,L2には、データ信号入力部91と、1つの判定帰還入力部92とが接続されている。
As shown in FIG. 3A, the second adder E2 according to the present embodiment employs a differential method, and an input data signal is also a differential signal. This differential signal is input to the two data signal lines L1 and L2 of the second adder E2. A data signal
データ信号入力部91には、定電流源611と、NMOS621,631と、抵抗641,651が設けられている。これらでデータ信号の差動入力回路が構成されている。NMOS621のゲート電圧には、増幅器Eで差動増幅されたデータ信号のうちの正側の差動電圧信号D+が入力される。また、NMOS631のゲート電圧には、増幅器Eで差動増幅されたデータ信号のうちの負側の差動電圧信号D−が入力される。したがって、各NMOS621、631に入力される差動電圧信号D+、D−の電圧差に応じて、データ信号線L1上を流れる電流I+と、データ信号線L2上を流れる電流I−とが決定される。
The data signal
判定帰還入力部92は、定電流源612と、NMOSペア回路(622,632)とを備えている。第2信号判定器であるラッチ回路O3からは、乗算器51cを介して、確定したデータ「0」又は「1」に相当する出力Tap1_O(+、−)が乗算器51cで乗算された第1フィードバック信号S1_O(+、−)が判定帰還入力部92へフィードバックされてくる。この第1フィードバック信号S1_O(+、−)は、例えば、400mV程度の振幅を持つ差動信号である。この差動出力信号を受けると、NMOSペア回路(622,632)では、例えば、400mV程度の入力電位差があれば、一方のNMOSのみがオンし、他方のNMOSはオフした状態となる。オンしたNMOSに接続されたデータ信号線(L1,L2のいずれか)には、帰還する第1フィードバック信号S1_Oに対応する電流が流れ込むようになる。
The decision
ここで、第1フィードバック信号S1_O(+、−)のうち、正側の信号S1_O(+)は、データ信号線L2に接続され、負側の信号S1_O(−)は、データ信号線L1に接続されている。すなわち、データ信号線L1,L2に印加されているデータ信号に相当する差動電圧信号と、ラッチ回路O3の差動出力信号とは、その極性が逆となる。したがって、第1フィードバック信号S1_O(+、−)に応じた電流が、データ信号線L1、L2のいずれかに流れ、データ信号に相当する電流から差し引かれるようになる。これにより、偶数サイクルにおけるラッチ回路O3の出力Tap1_Oを用いたデータ信号の補正が実現される。 Here, of the first feedback signal S1_O (+, −), the positive signal S1_O (+) is connected to the data signal line L2, and the negative signal S1_O (−) is connected to the data signal line L1. Has been. That is, the polarities of the differential voltage signal corresponding to the data signal applied to the data signal lines L1 and L2 and the differential output signal of the latch circuit O3 are reversed. Therefore, a current corresponding to the first feedback signal S1_O (+, −) flows through one of the data signal lines L1 and L2, and is subtracted from the current corresponding to the data signal. Thereby, the correction of the data signal using the output Tap1_O of the latch circuit O3 in the even cycle is realized.
このように第2加算器E2を構成しているので、複数のラッチ回路E4,O5からTap2E,Tap3Oを帰還させるためのNMOSが配置されず、NMOS621、631、622、632だけが配置されるため、第2加算器E2のNMOSに発生する寄生容量を最低限に抑えることができ、第2加算器E2による演算の遅延時間を可及的に短縮することができる。 Since the second adder E2 is thus configured, the NMOS for feeding back Tap2E and Tap3O from the plurality of latch circuits E4 and O5 is not arranged, and only the NMOSs 62 1 , 63 1 , 62 2 and 63 2 are provided. Therefore, the parasitic capacitance generated in the NMOS of the second adder E2 can be minimized, and the delay time of calculation by the second adder E2 can be shortened as much as possible.
すなわち、従来の等化装置では、一つの加算器に複数のフィードバック信号を帰還させていたため、判定帰還入力部92と同様の回路をフィードバック信号の数だけ設ける必要があり、その分、加算器に生じる寄生容量が増大してしまう。その結果、例えば入力データが「0」から「1」に切り替わった場合、加算器の出力が、「1」に相当するレベルに達するまでに時間がかかり、等化装置を高速動作させることができなかった。
That is, in the conventional equalizer, a plurality of feedback signals are fed back to one adder, so it is necessary to provide the same number of circuits as the decision
これに対して、本実施形態の等化装置1では、上記のように、第2加算器E2に生じる寄生容量を最低限に抑えているため、入力データが「0」から「1」に切り替わった場合に、加算器の出力が、「1」に相当するレベルに達するまでの時間を短縮することができるので、高速動作が可能になる。
On the other hand, in the
また、第1加算器E1は、図3(b)に示されるように、2本のデータ信号線L3、L4に、第2加算器E2のデータ信号入力部91と同様の構造を備えたデータ入力部81と、第2加算器E2の判定帰還入力部92と同様の構造を備えた第1判定帰還入力部82と第2判定帰還入力部83とが接続されている。
Further, as shown in FIG. 3B, the first adder E1 is a data having a structure similar to that of the data signal
データ入力部81には、定電流源711と、NMOS721,731と、抵抗741,751が設けられている。このデータ入力部81において、NMOS721,731のゲートには、伝送路2を介して外部から入力されたデータ信号Sinの差動電圧信号D+,D−が入力され、信号線L3,L4には、これら差動電圧信号D+,D−に対応した電流がそれぞれ流れ込むようになる。
The
また、第1判定帰還入力部82は、定電流源712と、NMOSペア回路(722,732)と、を備えており、第2判定帰還入力部83は、定電流源713と、NMOSペア回路(723,733)と、を備えている。
The first decision
第1判定帰還入力部82のNMOSペア回路(722,732)の各ゲートには、ラッチ回路E4の出力Tap2_E(+、−)が乗算器51bで乗算された第2フィードバック信号S2_E(+、−)がフィードバックされてくる。そして、第2フィードバック信号S2_E(+、−)に対応した電流が信号線L3,L4にそれぞれ流れ込むようになる。
At each gate of the NMOS pair circuit (72 2 , 73 2 ) of the first determination
第2判定帰還入力部83のNMOSペア回路(723,733)の各ゲートには、ラッチ回路O5の出力Tap3_O(+、−)が乗算器51aで乗算された第2フィードバック信号S3_O(+、−)がフィードバックされてくる。そして、この第2フィードバック信号S3_O(+、−)に対応した電流が信号線L3,L4にそれぞれ流れ込むようになる。
At each gate of the NMOS pair circuit (72 3 , 73 3 ) of the second determination
このように、第1加算器E1は、一つのデータ入力部81と、二つの判定帰還入力部82,83とを備えており、第2加算器E2に比べて、トランジスタの数が増加するが、図2に示すように、信号S2_E,S3_Oの元となる信号Tap2_E,Tap3_Oは、信号Tap1_Oよりも十分先に帰還しており、高速動作させる上で支障をきたすことがない。
As described above, the first adder E1 includes one
しかも、等化装置1では、第1加算器E1(O1)と第2加算器E2(O2)との間に、第1加算器E1(O1)の出力を増幅して第2加算器E2(O2)へ入力する増幅器E(O)を設けているため、第2加算器E2(O2)による演算時間をさらに短縮することができるだけでなく信号判定器3によるデータ信号の誤判定を防止することができる。
In addition, in the equalizing
なお、上述では、第2信号判定器であるラッチ回路O3の出力Tap1_O(+、−)を乗算器51cを介して判定帰還入力部92に入力することとしたが、Tap1_O(+、−)を直接判定帰還入力部92に入力するようにしてもよい。この場合、定電流源612を可変電流源とし、電流設定値(デジタル値)に応じて調整することになる。また、同様に、ラッチ回路E4,O5の出力Tap2_E(+、−),Tap3_O(+、−)を乗算器51b,51aを介して第1及び第2判定帰還入力部82,83にそれぞれ入力することとしたが、Tap2_E(+、−),Tap3_O(+、−)を直接第1及び第2判定帰還入力部82,83にそれぞれ入力するようにしてもよい。この場合、定電流源712,713を可変電流源とし、電流設定値(デジタル値)に応じて調整することになる。
In the above description, the output Tap1_O (+, −) of the latch circuit O3 that is the second signal determiner is input to the determination
ここで、上記のように2つの加算器とその間に設けた増幅器で補正部を構成し、インターリーブ動作する等化装置1と、1つの加算器で補正部を構成し、インターリーブ動作する従来の等化装置とにおける信号波形の違いについて、図4及び図5を参照して説明する。図4は従来の等化装置における信号波形を示す説明図であり、図5は本実施形態の等化装置1における信号波形を示す説明図である。なお、図4及び図5において、縦軸は信号電圧Vであり、横軸は時間軸tである。また、図中上部に示すパルス波形は、ラッチ回路を動作させるクロック信号の波形である。
Here, as described above, a correction unit is configured by two adders and an amplifier provided between them, and an equalizing
また、ここでは、送信側回路において、データ信号Sinを時刻t0で「0」から「1」に切り替え、その後連続して「1」のデータ信号を送信した場合における等化装置の動作を例に挙げて説明する。なお、送信側回路から送信されたデータ信号Sinは、伝送路において遅延し、等化装置の入力は、時刻t0とt1の間で変化し始める。 Also, here, as an example, the operation of the equalization apparatus when the data signal Sin is switched from “0” to “1” at time t0 and then the data signal “1” is continuously transmitted in the transmission side circuit. I will give a description. Note that the data signal Sin transmitted from the transmission side circuit is delayed in the transmission path, and the input of the equalizer starts to change between the times t0 and t1.
図4に示すように、従来の等化装置では、時刻t1から時刻t2の間で入力されるデータ信号Sinの電圧が変化すると、このデータ信号Sinに追従して、第2加算器E2の出力SumEの電圧が変化する。 As shown in FIG. 4, in the conventional equalization apparatus, when the voltage of the data signal Sin input between time t1 and time t2 changes, the output of the second adder E2 follows this data signal Sin. The SumE voltage changes.
このとき、従来の等化装置では、加算器の寄生容量に起因して、SumEの電圧は緩やかに上昇する。しかも、この従来の等化装置では、入力されるデータ信号Sinから全てのフィードバック信号の信号成分が減算されているため、信号判定回路に入力されるSumEの振幅が小さくなる。 At this time, in the conventional equalizer, the voltage of SumE rises gently due to the parasitic capacitance of the adder. In addition, in this conventional equalization apparatus, since the signal components of all feedback signals are subtracted from the input data signal Sin, the amplitude of SumE input to the signal determination circuit is reduced.
その結果、従来の等化装置では、信号判定器がデータ信号Sinの値を誤判定する場合があった。すなわち、信号判定器は、クロック信号がハイレベルに切り替わるエッジタイミングでSumEをラッチしてデータ信号の値を判定するため、上記のように、SumEの変化が緩やかで、しかも、SumEの振幅が小さい場合、信号判定器の出力Tap1_Eは高速に遷移せず、時刻t2の時点で、Tap1_Eの電圧値がデータを「1」と判定する基準となる閾値Vthに到達せず、「1」と判定すべきにもかかわらず、データが「0」のままであると誤判定してしまう場合があった。 As a result, in the conventional equalization apparatus, the signal determiner may erroneously determine the value of the data signal Sin. That is, since the signal determiner latches SumE at the edge timing at which the clock signal switches to the high level and determines the value of the data signal, the change in SumE is gradual and the amplitude of SumE is small as described above. In this case, the output Tap1_E of the signal determiner does not transition at high speed, and at time t2, the voltage value of Tap1_E does not reach the threshold value Vth which is a reference for determining data as “1”, and is determined as “1”. In spite of this, there is a case where the data is erroneously determined to remain “0”.
これに対して、本実施形態の等化装置1では、加算器の寄生容量を抑制しているため、データ信号Sinの電圧上昇に追従して、SumEの変化を急峻にすることができ、しかも、増幅器Eを設けているため、図5に示すように、第1加算器E1の出力を増幅して、第2加算器E2の出力SumEの振幅を従来のSumEよりも大きくすることができる。
On the other hand, in the
そのため、この等化装置1では、第1信号判定器であるラッチ回路E3の出力Tap1_Eが高速に遷移するので、時刻t2の時点で、Tap1Eの電圧値がデータを「1」と判定する基準となる閾値Vthに到達して、データが「0」から「1」に切り替わったことを正確に判定することができる。
For this reason, in this
また、この等化装置1では、増幅器E(O)として、非線形の増幅特性を有する非線形増幅器を用いている。
In this
増幅器E(O)として、線形増幅器を用いた場合には増幅率が低いことから多段に増幅器を接続しなければならない場合がある。しかし、これでは遅延時間が長くなってしまう。そこで、増幅器E(O)として増幅率が高い非線形増幅器を用いることが望ましい。 When a linear amplifier is used as the amplifier E (O), it may be necessary to connect amplifiers in multiple stages because the amplification factor is low. However, this increases the delay time. Therefore, it is desirable to use a nonlinear amplifier having a high amplification factor as the amplifier E (O).
非線形増幅器を用いると歪みが発生するが、ここでは、この歪みは問題にならない。以下、その理由を図6を参照して説明する。なお、ここでは増幅器E(O)はCML(Current Mode Logic)回路で構成し、第1加算器E1(O1)から出力される差動信号を増幅して差動信号で出力するものとして説明する。 When a nonlinear amplifier is used, distortion occurs, but this distortion is not a problem here. Hereinafter, the reason will be described with reference to FIG. Here, it is assumed that the amplifier E (O) is configured by a CML (Current Mode Logic) circuit, a differential signal output from the first adder E1 (O1) is amplified and output as a differential signal. .
Tap2E(Tap2O)までの等化が正しく行われていれば、第2加算器E2(O2)に入力される信号の電圧は、4通りしかない。すなわち、nサイクル目のデータを Dnとしたとき、nサイクル目の等化をする時には、n−1サイクル目のデータ Dn−1と、Dn の組 (Dn, Dn−1)=(1,1), (1,0), (0,1), (0,0) の4通りの組み合わせしかない。 If equalization up to Tap2E (Tap2O) is correctly performed, the voltage of the signal input to the second adder E2 (O2) is only four. That is, when the n-th cycle data is set to Dn, when equalizing the n-th cycle, the set of the data Dn-1 of the (n-1) th cycle and Dn (Dn, Dn-1) = (1, 1 ), (1, 0), (0, 1), and (0, 0).
それぞれの組み合わせにつき、図6に、第2加算器E2(O2)での減算の状態を模式的に表す。なお、第2加算器E2(O2)で扱う信号は差動信号であり、図6において、DPは増幅器E(O)から出力されるnサイクル目のPositive 論理信号の電圧、DNは増幅器E(O)から出力されるnサイクル目のNegative 論理信号の電圧である。 For each combination, FIG. 6 schematically shows the state of subtraction in the second adder E2 (O2). The signal handled by the second adder E2 (O2) is a differential signal. In FIG. 6, DP is the voltage of the positive logic signal in the nth cycle output from the amplifier E (O), and DN is the amplifier E ( This is the voltage of the negative logic signal in the nth cycle output from O).
(Dn, Dn−1)=(1,1) の場合、DPには最高電位、DNには最低電位が入力されることになる。第2加算器E2(O2) は差動の加算器であり、この場合、DPの電圧から図6に示すVtap1の電圧だけ減算することになる。出力される電圧は、図6に示すVoutとなる。以下、図6に示す、他の3通りの図も同様な意味を持つ。CMLアンプの場合、非線形であっても、増幅器E(O)の増幅率は電圧上下方向に対象であることから、4通りのどの場合であっても、引くべきTap1の電圧は等しい。したがって、図1の増幅器E(O)は非線形増幅器でもよいことになる。 When (Dn, Dn−1) = (1, 1), the highest potential is input to DP and the lowest potential is input to DN. The second adder E2 (O2) is a differential adder. In this case, the voltage of Vtap1 shown in FIG. 6 is subtracted from the voltage of DP. The output voltage is Vout shown in FIG. Hereinafter, the other three diagrams shown in FIG. 6 have the same meaning. In the case of a CML amplifier, even if it is non-linear, the amplification factor of the amplifier E (O) is the target in the vertical direction of the voltage. Therefore, the Tap1 voltage to be drawn is the same in any of the four cases. Therefore, the amplifier E (O) in FIG. 1 may be a nonlinear amplifier.
このように、本実施形態における等化回路によれば、伝送路と信号判定器との間に設けられ、フィードバック信号に基づいて入力信号を補正する補正部を、入力信号を最新の判定結果より過去の各判定結果に対応する第2フィードバック信号に基づいて補正する第1演算器と、この第1演算器によって補正された入力信号を信号判定器による最新の判定結果に対応する第1フィードバック信号に基づいて補正する第2演算器とを有する構成にしたので、第1フィードバック信号を帰還する演算器で負荷容量を最小にすることができ、これにより、帰還経路における信号の遅延時間を短縮し、等化装置の高速化を図ることができる。また、等化に成功したノードを存在させて、そのノードからクロック位相を生成することができる。 As described above, according to the equalization circuit in the present embodiment, the correction unit that is provided between the transmission line and the signal determination unit and corrects the input signal based on the feedback signal, the input signal from the latest determination result. A first arithmetic unit that corrects based on a second feedback signal corresponding to each past determination result, and a first feedback signal that corresponds to the latest determination result by the signal determiner using the input signal corrected by the first arithmetic unit Therefore, the load capacity can be minimized by the arithmetic unit that feeds back the first feedback signal, thereby reducing the signal delay time in the feedback path. Thus, the speed of the equalizer can be increased. In addition, a node having succeeded in equalization can exist and a clock phase can be generated from the node.
また、第1演算器と第2演算器の間に、第1演算器から出力される信号を増幅して第2演算器へ入力する増幅器を設け、第1演算器によって補正され振幅が小さくなった入力信号を増幅器で増幅し第2演算器へ入力することで、信号判定器の動作を高速にすることができ、等化装置の更なる高速化を図ることができる。 Also, an amplifier for amplifying the signal output from the first arithmetic unit and inputting it to the second arithmetic unit is provided between the first arithmetic unit and the second arithmetic unit, and the amplitude is reduced by the correction by the first arithmetic unit. By amplifying the input signal with an amplifier and inputting it to the second arithmetic unit, the operation of the signal decision unit can be speeded up, and the speed of the equalizer can be further increased.
また、増幅器として、増幅率の高い非線形の増幅特性を有する増幅器を用いることができるので、第1演算器と第2演算器の間に増幅器を設けることが容易になる。 Moreover, since an amplifier having a high amplification factor and a nonlinear amplification characteristic can be used as the amplifier, it is easy to provide an amplifier between the first arithmetic unit and the second arithmetic unit.
また、インターリーブ動作をさせることにより、等化装置の更なる高速化を図ることができる。 Further, by performing the interleaving operation, it is possible to further increase the speed of the equalizer.
1 等化装置
2 伝送路
3 信号判定器
5 補正部
51 第1補正部
52 第2補正部
E,O 増幅器
E3 第1信号判定器
O3 第2信号判定器
E1,O1 第1加算器(第1演算器)
E2,O2 第2加算器(第2演算器)
S1_E,S1_O 第1フィードバック信号
S2_E,S2_O,S3_E,S3_O 第2フィードバック信号
DESCRIPTION OF
E2, O2 second adder (second computing unit)
S1_E, S1_O first feedback signal S2_E, S2_O, S3_E, S3_O second feedback signal
Claims (4)
前記入力信号が、0であるか1であるかを順次判定する信号判定器と、
前記信号判定器による最新の判定結果に対応する信号を第1フィードバック信号として生成し、前記最新の判定結果より過去の各判定結果に対応する信号を第2フィードバック信号として生成する帰還回路と、
前記伝送路と前記信号判定器との間に設けられ、前記入力信号を前記第2フィードバック信号に基づいて補正する第1演算器と、前記第1演算器によって補正された前記入力信号を前記第1フィードバック信号に基づいて補正する第2演算器とを有する補正部と、を備える等化装置。 An equalizer for waveform equalizing input signals sequentially input via a transmission line,
A signal determiner for sequentially determining whether the input signal is 0 or 1;
A feedback circuit that generates a signal corresponding to the latest determination result by the signal determiner as a first feedback signal, and generates a signal corresponding to each previous determination result as the second feedback signal from the latest determination result;
A first arithmetic unit that is provided between the transmission path and the signal determiner and corrects the input signal based on the second feedback signal; and the input signal corrected by the first arithmetic unit is the first arithmetic unit. And a correction unit including a second computing unit that performs correction based on the feedback signal.
偶数番目の前記入力信号を判定する第1信号判定器と、
奇数番目の前記入力信号を判定する第2信号判定器と、を有し、
前記補正部は、
前記伝送路と前記第1信号判定器の間に設けられ、前記第1演算器と前記第2演算器を有する第1補正部と、
前記伝送路と前記第2信号判定器の間に設けられ、前記第1演算器と前記第2演算器を有する第2補正部と、を有し、
前記帰還回路は、
前記第1信号判定器による前記偶数番目の入力信号の判定時に、前記第2信号判定器による最新の判定結果に対応する第1フィードバック信号を前記第1補正部の第2演算器に入力し、前記第1信号判定器及び前記第2信号判定器による前記最新の判定結果より過去の判定結果に対応する第2フィードバック信号を前記第1補正部の第1演算器に入力し、
前記第2信号判定器による前記奇数番目の入力信号の判定時に、前記第1信号判定器による最新の判定結果に対応する第1フィードバック信号を前記第2補正部の第2演算器に入力し、前記第1信号判定器及び前記第2信号判定器による前記最新の判定結果より過去の判定結果に対応する第2フィードバック信号を前記第2補正部の第1演算器に入力することを特徴とする1〜3のいずれか1項に記載の等化装置。 The signal determiner is
A first signal determiner for determining an even-numbered input signal;
A second signal determiner for determining an odd-numbered input signal;
The correction unit is
A first correction unit provided between the transmission line and the first signal determination unit, the first correction unit including the first calculation unit and the second calculation unit;
A second correction unit that is provided between the transmission line and the second signal determination unit and includes the first arithmetic unit and the second arithmetic unit;
The feedback circuit is
When determining the even-numbered input signal by the first signal determiner, the first feedback signal corresponding to the latest determination result by the second signal determiner is input to the second calculator of the first correction unit, A second feedback signal corresponding to a past determination result from the latest determination result by the first signal determiner and the second signal determiner is input to the first calculator of the first correction unit;
When determining the odd-numbered input signal by the second signal determiner, the first feedback signal corresponding to the latest determination result by the first signal determiner is input to the second calculator of the second correction unit, A second feedback signal corresponding to a past determination result from the latest determination result by the first signal determination unit and the second signal determination unit is input to the first calculator of the second correction unit. The equalization apparatus of any one of 1-3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007194413A JP2009033399A (en) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | Equalizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007194413A JP2009033399A (en) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | Equalizer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2009033399A true JP2009033399A (en) | 2009-02-12 |
Family
ID=40403419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007194413A Pending JP2009033399A (en) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | Equalizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009033399A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3127153A1 (en) * | 2014-04-01 | 2017-02-08 | Xilinx, Inc. | Thin profile metal trace to suppress skin effect and extend package interconnect bandwidth |
-
2007
- 2007-07-26 JP JP2007194413A patent/JP2009033399A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3127153A1 (en) * | 2014-04-01 | 2017-02-08 | Xilinx, Inc. | Thin profile metal trace to suppress skin effect and extend package interconnect bandwidth |
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