参考电位产生设备

摘要

本申请涉及一种参考电位产生设备，涉及模拟集成电路设计技术领域，包括：拓扑可变电压输出装置、共模信号采集装置和电压信号混合装置。实施时，拓扑可变电压输出装置根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个或多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到电压信号混合装置，相较于现有技术中只能在多级等电位差的电平信号中选择一个进行输出，本申请的技术方案大大增加参考电平输出档位的可调数量，还使得叠加后的参考电平可以随所述共模信号进行动态变化，从而为接收判决电路提供更好的判决灵敏度和裕度。

权利要求

1.一种参考电位产生设备，其特征在于，包括：拓扑可变电压输出装置、共模信号采集装置和电压信号混合装置；

所述拓扑可变电压输出装置用于根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个作为参考电平直接输出到所述电压信号混合装置，或选择多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到所述电压信号混合装置；

所述共模信号采集装置用于采集信道中动态变化的共模信号并将所述共模信号输出到所述电压信号混合装置；

所述电压信号混合装置用于将所述参考电平和所述共模信号进行叠加。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述拓扑可变电压输出装置包括：电阻阵列分压装置和拓扑可变电压选择装置；

所述电阻阵列分压装置包括多级串联电阻分压结构，用于向所述拓扑可变电压选择装置输出多级等电位差的电平信号；

所述拓扑可变电压选择装置用于根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个作为参考电平直接输出到所述电压信号混合装置，或选择多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到所述电压信号混合装置。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述拓扑可变电压选择装置包括：译码器和多级串联电压传输开关；

所述多级串联电压传输开关与所述多级串联电阻分压结构输出的多级等电位差的电平信号一一对应；

所述译码器用于接收控制信号，并根据所述控制信号，选择对应的电压传输开关开启。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述参考电平为选择的一个电平信号的值，或多个电平信号的平均值。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电压信号混合装置包括：至少两个加数的模拟加法器；

所述加数的模拟加法器将所述参考电平和所述共模信号进行叠加，以使叠加后的参考电平可以随所述共模信号进行动态变化。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：电压信号缓冲装置；

所述电压信号混合装置用于将叠加后的参考电平输出到所述电压信号缓冲装置；

所述电压信号缓冲装置用于增强参考电平的驱动能力。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：电压信号稳压装置；

所述电压信号缓冲装置用于将增强后的参考电平输出到所述电压信号稳压装；

所述电压信号稳压装置用于对增强后的参考电平进行稳压并输出。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述电压信号缓冲装置包括：单位增益放大器；

所述单位增益放大器的增益取值范围为0.9‑1。

说明书

参考电位产生设备

技术领域

[0001] 本申请涉及模拟集成电路设计技术领域，尤其涉及一种参考电位产生设备。

背景技术

[0002] 随着半导体行业的发展，特别是在传输接口的发展上，人们对传输速率的要求越来越高，高速串行接口正在取代传统的并行传输成为新一代高速接口的主流。传统通用串行接口如PCI‑Express(peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准)，LVDS( Low Voltage Differential Signal，压差分信号)等，为了保证信号传输质量和幅度，多采用双端口，既所谓的差分端口传输数据信号；对于半导体芯片间短距离低损耗的高速串行接口而言，单端口的串行接口由于其更低的功耗、更节省封装端口数量而逐渐成为首选。而接收端参考电位产生设备是单端口串行接口接收端必不可少的组成部分。

[0003] 现有的接收端参考电位产生设备多采用电阻串接的多级分压结构产生多个档位的电平值，并由电压选择电路、电压缓冲器等进行输出，其参考电平的输出档位可调数量较少，参考电平值具有固定性，无法为接收判决电路提供更好的判决灵敏度和裕度。

发明内容

[0004] 为至少在一定程度上克服相关技术中参考电位产生设备的参考电平输出档位可调数量较少，参考电平值具有固定性的问题，本申请提供一种参考电位产生设备。

[0005] 本申请的方案如下：

[0006] 一种参考电位产生设备，包括：

[0007] 拓扑可变电压输出装置、共模信号采集装置和电压信号混合装置；

[0008] 所述拓扑可变电压输出装置用于根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个或多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到所述电压信号混合装置；

[0009] 所述共模信号采集装置用于采集信道中动态变化的共模信号并将所述共模信号输出到所述电压信号混合装置；

[0010] 所述电压信号混合装置用于将所述参考电平和所述共模信号进行叠加。

[0011] 优选地，所述可变拓扑电压输出装置包括：电阻阵列分压装置和拓扑可变电压选择装置；

[0012] 所述电阻阵列分压装置包括多级串联电阻分压结构，用于向所述拓扑可变电压选择装置输出多级等电位差的电平信号；

[0013] 所述拓扑可变电压选择装置用于根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个或多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到所述电压信号混合装置。

[0014] 优选地，所述拓扑可变电压选择装置包括：

[0015] 译码器和多级串联电压传输开关；

[0016] 所述多级串联电压传输开关与所述多级串联电阻分压结构输出的多级等电位差的电平信号一一对应；

[0017] 所述译码器用于接收控制信号，并根据所述控制信号，选择对应的电压传输开关开启。

[0018] 优选地，所述参考电平为选择的一个或多个电平信号的平均值。

[0019] 优选地，所述电压信号混合装置包括：

[0020] 至少两个加数的模拟加法器；

[0021] 所述加数的模拟加法器将所述参考电平和所述共模信号进行叠加，以使叠加后的参考电平可以随所述共模信号进行动态变化。

[0022] 优选地，所述设备还包括：

[0023] 电压信号缓冲装置；

[0024] 所述电压信号混合装置用于将叠加后的参考电平输出到所述电压信号缓冲装置；

[0025] 所述电压信号缓冲装置用于增强参考电平的驱动能力。

[0026] 优选地，所述电压信号缓冲装置包括：单位增益放大器；

[0027] 所述单位增益放大器的增益取值范围为0.9‑1。

[0028] 优选地，所述设备还包括：

[0029] 电压信号稳压装置；

[0030] 所述电压信号缓冲装置用于将增强后的参考电平输出到所述电压信号稳压装；

[0031] 所述电压信号稳压装置用于对增强后的参考电平进行稳压并输出。

[0032] 本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请中的参考电位产生设备，包括：拓扑可变电压输出装置、共模信号采集装置和电压信号混合装置。实施时，拓扑可变电压输出装置根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个或多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到电压信号混合装置，相较于现有技术中只能在多级等电位差的电平信号中选择一个进行输出，本申请的技术方案，在现有参考电平输出挡位的基础上，还可以根据控制信号在多级等电位差的电平信号中选择多个进行拓扑组合，从而得到多种其他挡位的参考电平，大大增加参考电平输出档位的可调数量。并且本申请的技术方案中通过共模信号采集装置用于采集信道中动态变化的共模信号并将共模信号输出到电压信号混合装置，通过电压信号混合装置将参考电平和共模信号进行叠加，使得叠加后的参考电平可以随所述共模信号进行动态变化。综上，本申请中的技术方案可以为接收判决电路提供更好的判决灵敏度和裕度。

[0033] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

[0034] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

[0035] 图1是本申请一个实施例提供的一种参考电位产生设备的结构示意图；

[0036] 图2是本申请另一个实施例提供的一种参考电位产生设备的结构示意图；

[0037] 图3是本申请一个实施例提供的一种电阻阵列分压装置的结构示意图；

[0038] 图4是本申请一个实施例提供的一种拓扑可变电压选择装置的结构示意图；

[0039] 图5是本申请又一个实施例提供的一种参考电位产生设备的结构示意图。

[0040] 附图标记：拓扑可变电压输出装置‑1；电阻阵列分压装置‑11；拓扑可变电压选择装置‑12；共模信号采集装置‑2；电压信号混合装置‑3；电压信号缓冲装置‑4；电压信号稳压装置‑5。

具体实施方式

[0041] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

[0042] 实施例一

[0043] 图1是本实施例一个实施例提供的一种参考电位产生设备的结构示意图，参照图1，一种参考电位产生设备，包括：

[0044] 拓扑可变电压输出装置1、共模信号采集装置2和电压信号混合装置3；

[0045] 拓扑可变电压输出装置1用于根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个或多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到电压信号混合装置3；

[0046] 共模信号采集装置2用于采集信道中动态变化的共模信号并将共模信号输出到电压信号混合装置3；

[0047] 电压信号混合装置3用于将参考电平和共模信号进行叠加。

[0048] 需要说明的是，本实施例中的技术方案属于半导体芯片设计中的模拟集成电路设计领域，具体涉及半导体芯片间单端高速串行接口的接收端参考电位产生设备。

[0049] 需要说明的是，共模信号采集装置2用于采集信道中随时间动态变化的共模信号。共模信号采集装置2可以但不限为RC滤波器，共模信号采集装置2将信道中信号的电平均值即共模电平信号提取出来进行输出。

[0050] 可以理解的是，本实施例中的参考电位产生设备，包括：拓扑可变电压输出装置1、共模信号采集装置2和电压信号混合装置3。实施时，拓扑可变电压输出装置1根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个或多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到电压信号混合装置3，相较于现有技术中只能在多级等电位差的电平信号中选择一个进行输出，本实施例的技术方案，在现有参考电平输出挡位的基础上，还可以根据控制信号在多级等电位差的电平信号中选择多个进行拓扑组合，从而得到多种其他挡位的参考电平，大大增加参考电平输出档位的可调数量。并且本实施例的技术方案中通过共模信号采集装置2用于采集信道中动态变化的共模信号并将共模信号输出到电压信号混合装置3，通过电压信号混合装置3将参考电平和共模信号进行叠加，使得叠加后的参考电平可以随所述共模信号进行动态变化。综上，本实施例中的技术方案可以为接收判决电路提供更好的判决灵敏度和裕度。

[0051] 需要说明的是，参照图2‑图4，可变拓扑电压输出装置包括：电阻阵列分压装置11和拓扑可变电压选择装置12；

[0052] 电阻阵列分压装置11包括多级串联电阻分压结构，用于向拓扑可变电压选择装置12输出多级等电位差的电平信号；

[0053] 拓扑可变电压选择装置12用于根据控制信号，在多级等电位差的电平信号中选择一个或多个进行拓扑组合，将组合得到的参考电平输出到电压信号混合装置3。

[0054] 参照图3，电阻阵列分压装置11包括多级串联电阻分压结构，可输出粗粒度的多级等电位差的电平；每两个电阻之间可输出一级电平，每级电平之间的差值为Vr/n，Vr为参照电压值，n为串接电阻的个数；电阻1‑电阻n的阻值均相同。

[0055] 需要说明的是，参照图4，拓扑可变电压选择装置12包括：

[0056] 译码器和多级串联电压传输开关；

[0057] 多级串联电压传输开关与多级串联电阻分压结构输出的多级等电位差的电平信号一一对应；

[0058] 译码器用于接收控制信号，并根据控制信号，选择对应的电压传输开关开启。

[0059] 需要说明的是，译码器将控制信号转译为信号Sn‑1、Sn‑2… S1，分别控制各电压传输开关，电压传输开关可以连接或者关断输入的电平信号；本实施例中的译码器可以同时输出多个高电平对电压传输开关进行控制，从而在多级等电位差的电平信号中选择一个或多个进行拓扑组合。

[0060] 举例说明，如果控制信号为控制电压传输开关Tn‑1和T1开启，对应的，译码器将控制信号转译为信号Sn‑1和S1为高电平，其余信号为低电平，从而控制Tn‑1和T1电压传输开关打开，若假设电压传输开关电阻远小于单级电阻的电阻值且n‑2级串联电阻值远大于2级电阻串联的电阻值时，输出电平计算公式近似为[(n‑1)*Vr/n + Vr/n ]/2=Vr/2。通过电压开关Tn‑1和T1的开启，其能将串联的n级电阻网络进行重新组合，由所有电阻串联变为电阻1与电阻n串联，但与其余串联电阻进行并联联接，从而改变原有电阻网络的拓扑结构，得到新的电平输出值。

[0061] 需要说明的是，电压信号混合装置3包括：

[0062] 至少两个加数的模拟加法器；

[0063] 加数的模拟加法器将参考电平和共模信号进行叠加，以使叠加后的参考电平可以随共模信号进行动态变化。

[0064] 可以理解的是，本实施例中通过至少两个加数的模拟加法器，将参考电平和共模信号进行叠加，以使叠加后的参考电平可以随共模信号进行动态变化。

[0065] 实施例二

[0066] 图5是本申请又一个实施例提供的一种参考电位产生设备的结构示意图，参照图5，参考电位产生设备还包括：

[0067] 电压信号缓冲装置4；

[0068] 电压信号混合装置3用于将叠加后的参考电平输出到电压信号缓冲装置4；

[0069] 电压信号缓冲装置4用于增强参考电平的驱动能力。

[0070] 进一步的，电压信号缓冲装置4包括：单位增益放大器；

[0071] 单位增益放大器的增益取值范围为0.9‑1。

[0072] 可以理解的是，单位增益放大器的增益近似于1，可以在不改变输入电平的电平值的前提下，增强信号驱动能力，并提升输出负载能力。

[0073] 参照图5，参考电位产生设备还包括：

[0074] 电压信号稳压装置5；

[0075] 电压信号缓冲装置4用于将增强后的参考电平输出到电压信号稳压装；

[0076] 电压信号稳压装置5用于对增强后的参考电平进行稳压并输出。

[0077] 在具体实践中，电压信号稳压装置5可以但不限为RC滤波器。

[0078] 可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

[0079] 需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

[0080] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

[0081] 应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

[0082] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

[0083] 此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

[0084] 上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

[0085] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0086] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。