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具有可编程峰值增益的低电源线性均衡器

阅读：669发布：2020-05-08

专利汇可以提供具有可编程峰值增益的低电源线性均衡器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了线性均衡器的实施例。在一个实施例中，一种线性均衡器包括晶体管组、电阻器以及第一阻抗元件和第二阻抗元件。所述晶体管组连接在所述线性均衡器的至少一个输入端与所述线性均衡器的至少一个输出端之间。所述电阻器连接到电源电压、所述至少一个输出端和所述晶体管组。所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述晶体管组的发射极端或源极端与至少一个固定电压之间。通过调整在所述至少一个输入端处接收并且施加到所述晶体管组的至少一个输入信号的直流(DC)分量，可对所述线性均衡器的峰值增益进行编程。，下面是具有可编程峰值增益的低电源线性均衡器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种线性均衡器，其特征在于，所述线性均衡器包括：
晶体管组，所述晶体管组连接在所述线性均衡器的至少一个输入端与所述线性均衡器的至少一个输出端之间；
电阻器，所述电阻器连接到电源电压、所述至少一个输出端和所述晶体管组；以及第一阻抗元件和第二阻抗元件，所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述晶体管组的发射极端或源极端与至少一个固定电压之间，其中通过调整在所述至少一个输入端处接收并且施加到所述晶体管组的至少一个输入信号的直流(DC)分量，能够对所述线性均衡器的峰值增益进行编程。
2.根据权利要求1所述的线性均衡器，其特征在于，所述晶体管组中的每个晶体管组具有相同的跨导，并且其中每个晶体管组中的晶体管的栅极端或基极端连接在一起。
3.根据权利要求1所述的线性均衡器，其特征在于，所述晶体管组中的每个晶体管是双极结型晶体管(BJT)，并且其中所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述晶体管组的所述发射极端与所述至少一个固定电压之间。
4.根据权利要求3所述的线性均衡器，其特征在于，所述至少一个输入信号施加到所述晶体管组的基极端。
5.根据权利要求1所述的线性均衡器，其特征在于，所述晶体管组中的每个晶体管是场效应晶体管(FET)，并且其中所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述晶体管组的所述源极端与所述至少一个固定电压之间。
6.根据权利要求1所述的线性均衡器，其特征在于，所述第一阻抗元件包括第二电阻器，并且其中所述第二阻抗元件包括第三电阻器、电感器和电容器。
7.一种线性均衡器系统，其特征在于，所述线性均衡器系统包括根据权利要求1所述的线性均衡器和被配置成生成所述至少一个输入信号的所述DC分量的DC偏置发生器。
8.一种线性均衡器，其特征在于，所述线性均衡器包括：
第一晶体管组和第二晶体管组，所述第一晶体管组和所述第二晶体管组连接在所述线性均衡器的两个输入端与所述线性均衡器的输出端之间，其中所述第一晶体管组具有第一跨导，并且其中所述第二晶体管组具有第二跨导；
电阻器，所述电阻器连接到电源电压、所述输出端以及所述第一晶体管组和所述第二晶体管组；以及
第一阻抗元件和第二阻抗元件，所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述第一晶体管组和所述第二晶体管组的发射极端或源极端与至少一个固定电压之间，其中通过调整在所述两个输入端处接收并且施加到所述第一晶体管组和所述第二晶体管组的输入信号的直流(DC)分量，能够对所述线性均衡器的峰值增益进行编程。
9.一种线性均衡器系统，其特征在于，所述线性均衡器系统包括根据权利要求8所述的线性均衡器和DC偏置发生器，所述DC偏置发生器包括多个可调电流源，调整所述多个可调电流源的电流电平以改变所述至少一个输入信号的所述DC分量。
10.一种差分线性均衡器，其特征在于，所述差分线性均衡器包括：
第一晶体管组、第二晶体管组、第三晶体管组和第四晶体管组，所述第一晶体管组、所述第二晶体管组、所述第三晶体管组和所述第四晶体管组连接在所述差分线性均衡器的四个输入端与所述差分线性均衡器的两个输出端之间，其中所述第一晶体管组和所述第三晶体管组具有第一跨导，并且其中所述第二晶体管组和所述第四晶体管组具有第二跨导；
两个电阻器，所述两个电阻器连接到电源电压、所述两个输出端以及所述第一晶体管组、所述第二晶体管组、所述第三晶体管组和所述第四晶体管组；以及第一阻抗元件和第二阻抗元件，所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述第一晶体管组、所述第二晶体管组、所述第三晶体管组和所述第四晶体管组的发射极端或源极端与至少一个固定电压之间，其中通过调整在第四输入端处接收并且施加到所述第一晶体管组、所述第二晶体管组、所述第三晶体管组和所述第四晶体管组的两个输入信号的直流(DC)分量，能够对所述差分线性均衡器的峰值增益进行编程。

说明书全文

具有可编程峰值增益的低电源线性均衡器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有可编程峰值增益的低电源线性均衡器。

背景技术

[0002] 可以在没有从线性均衡器的输出开始的反馈路径的情况下使用线性均衡器来减少或消除进入信号中的符号间干扰(ISI)。具有可编程峰值增益的线性均衡器的传统架构通常包括由于较高电源电压而具有相对较大的功耗的堆叠晶体管或共源共栅晶体管。由于功耗相对较大，所述架构对于预算有限的许多应用来说并不理想。

发明内容

[0003] 公开了线性均衡器的实施例。在一个实施例中，一种线性均衡器包括晶体管组、电阻器以及第一阻抗元件和第二阻抗元件。所述晶体管组连接在所述线性均衡器的至少一个输入端与所述线性均衡器的至少一个输出端之间。所述电阻器连接到电源电压、所述至少一个输出端和所述晶体管组。所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述晶体管组的发射极端或源极端与至少一个固定电压之间。通过调整在所述至少一个输入端处接收并且施加到所述晶体管组的至少一个输入信号的直流(DC)分量，可对所述线性均衡器的峰值增益进行编程。还描述了其它实施例。

[0004] 在一个实施例中，所述晶体管组中的每个晶体管组具有相同的跨导，并且每个晶体管组中的晶体管的栅极端或基极端连接在一起。

[0005] 在一个实施例中，通过调整所述至少一个输入信号的所述DC分量使得所述晶体管组中的至少一个晶体管组的所述跨导改变，可对所述线性均衡器的所述峰值增益进行编程。

[0006] 在一个实施例中，所述晶体管组中的每个晶体管是双极结型晶体管(BJT)，并且所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述晶体管组的所述发射极端与所述至少一个固定电压之间。

[0007] 在一个实施例中，所述至少一个输入信号施加到所述晶体管组的基极端。

[0008] 在一个实施例中，所述晶体管组中的每个晶体管是场效应型晶体管(FET)，并且所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述晶体管组的所述源极端与所述至少一个固定电压之间。

[0009] 在一个实施例中，所述至少一个输入信号施加到所述晶体管组的栅极端。

[0010] 在一个实施例中，所述第一阻抗元件包括第二电阻器，并且所述第二阻抗元件包括第三电阻器、电感器和电容器。

[0011] 在一个实施例中，所述第三电阻器与所述电感器和所述电容器并联连接。

[0012] 在一个实施例中，所述至少一个固定电压为物理接地或交流(AC)接地。

[0013] 在一个实施例中，一种线性均衡器系统包括所述线性均衡器和被配置成生成所述至少一个输入信号的所述DC分量的DC偏置发生器。

[0014] 在一个实施例中，所述DC偏置发生器包括多个可调电流源，调整所述多个可调电流源的电流电平以改变所述至少一个输入信号的所述DC分量。

[0015] 在一个实施例中，一种线性均衡器包括：第一晶体管组和第二晶体管组，所述第一晶体管组和所述第二晶体管组连接在所述线性均衡器的两个输入端与所述线性均衡器的输出端之间；电阻器，所述电阻器连接到电源电压、所述输出端以及所述第一晶体管组和所述第二晶体管组；以及第一阻抗元件和第二阻抗元件，所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述第一晶体管组和所述第二晶体管组的发射极端或源极端与至少一个固定电压之间。所述第一晶体管组具有第一跨导，并且其中所述第二晶体管组具有第二跨导。通过调整在所述两个输入端处接收并且施加到所述第一晶体管组和所述第二晶体管组的输入信号的DC分量，可对所述线性均衡器的峰值增益进行编程。

[0016] 在一个实施例中，所述第一跨导不同于所述第二跨导，并且所述第一晶体管组和所述第二晶体管组中的每个晶体管组中的晶体管的栅极端或基极端连接在一起。

[0017] 在一个实施例中，通过调整所述至少一个输入信号的所述DC分量使得所述第一晶体管组的所述第一跨导或所述第二晶体管组的所述第二跨导改变，可对所述线性均衡器的所述峰值增益进行编程。

[0018] 在一个实施例中，所述第一晶体管组和所述第二晶体管组中的每个晶体管是BJT。所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述第一晶体管组和所述第二晶体管组的所述发射极端与所述至少一个固定电压之间。所述至少一个输入信号施加到所述第一晶体管组和所述第二晶体管组的基极端。

[0019] 在一个实施例中，所述第一晶体管组和所述第二晶体管组中的每个晶体管是FET。所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述第一晶体管组和所述第二晶体管组的所述源极端与所述至少一个固定电压之间。所述至少一个输入信号施加到所述第一晶体管组和所述第二晶体管组的栅极端。

[0020] 在一个实施例中，所述第一阻抗元件包括第二电阻器。所述第二阻抗元件包括第三电阻器、电感器和电容器。所述第三电阻器与所述电感器和所述电容器并联连接在所述晶体管组的所述发射极端或所述源极端与所述至少一个固定电压之间。

[0021] 在一个实施例中，一种线性均衡器系统包括所述线性均衡器和DC偏置发生器，所述DC偏置发生器包括多个可调电流源，调整所述多个可调电流源的电流电平以改变所述至少一个输入信号的所述DC分量。

[0022] 在一个实施例中，一种差分线性均衡器包括：第一晶体管组、第二晶体管组、第三晶体管组和第四晶体管组，所述第一晶体管组、所述第二晶体管组、所述第三晶体管组和所述第四晶体管组连接在所述差分线性均衡器的四个输入端与所述差分线性均衡器的两个输出端之间；两个电阻器，所述两个电阻器连接到电源电压、所述两个输出端以及所述第一晶体管组、所述第二晶体管组、所述第三晶体管组和所述第四晶体管组；以及第一阻抗元件和第二阻抗元件，所述第一阻抗元件和所述第二阻抗元件连接在所述第一晶体管组、所述第二晶体管组、所述第三晶体管组和所述第四晶体管组的发射极端或源极端与至少一个固定电压之间。所述第一晶体管组和所述第三晶体管组具有第一跨导。所述第二晶体管组和所述第四晶体管组具有第二跨导。通过调整在第四输入端处接收并且施加到所述第一晶体管组、所述第二晶体管组、所述第三晶体管组和所述第四晶体管组的两个输入信号的DC分量，可对所述差分线性均衡器的峰值增益进行编程。

[0023] 从结合通过举例说明本发明的原理的附图作出的以下详细描述中，根据本发明的其它方面将变得显而易见。

附图说明

[0024] 图1是根据本发明的实施例的线性均衡器的示意性框图。

[0025] 图2是根据本发明的实施例的差分线性均衡器的示意性框图。

[0026] 图3描绘了线性均衡器系统的实施例，所述线性均衡器系统包括差分线性均衡器和可以用于向差分线性均衡器提供DC偏置的DC偏置发生器。

[0027] 在整个说明书中，类似的附图标记可以用于标识类似的元件。

具体实施方式

[0028] 将容易理解的是，如本文总体上描述的并且在附图中示出的本实施例的组件可以被布置和设计成各种各样的不同配置。因此，如附图中所表示的对各个实施例的以下详细描述并不旨在限制本公开的范围，而是仅表示各个实施例。虽然附图中呈现了实施例的各个方面，但是除非特别指示，否则附图不一定是按比例绘制的。

[0029] 在不脱离本发明的精神或基本特性的情况下，可以用其它具体形式来体现本发明。所描述的实施例应在所有方面均被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是由此详细描述指示。落入权利要求书的同等意义和范围内的所有变化均应包含在权利要求书的范围内。

[0030] 贯穿本说明书对特征、优点或类似语言的引用并不暗示可以用本发明实现的特征和优点应当处于或处于本发明的任何单个实施例中。相反，引用特征和优点的语言被理解成意味着结合实施例描述的具体特征、优点或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征和优点以及类似语言的讨论可以但不一定是指同一个实施例。

[0031] 此外，本发明的所描述特征、优点和特性可以以任何适合的方式组合在一个或多个实施例中。鉴于本文中的描述，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有特定实施例的具体特征或优点中的一个或多个具体特征或优点的情况下实践本发明。在其它实例中，可以在某些实施例中认识到可能并不存在于本发明的所有实施例中的附加特征和优点。

[0032] 贯穿本说明书对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的引用意味着结合所指示实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书，短语“在一个实施例中(in one embodiment)”、“在一个实施例中(in an embodiment)”和类似语言可以但不一定都指同一个实施例。

[0033] 图1是根据本发明的实施例的线性均衡器100的示意性框图。在图1所描绘的实施例中，线性均衡器包括第一晶体管组102-1、102-2、第二晶体管组104-1、104-2、具有电阻值“RL”的电阻器110以及第一阻抗元件120和第二阻抗元件130。线性均衡器可以用于各个应用。在一些实施例中，线性均衡器用于通用串行总线(USB)系统、DisplayPort(显示端口)(DP)系统、PCIe(高速外围组件互连)系统、Thunderbolt(雷雳)系统或另一种通信系统。尽管所示线性均衡器在本文中示出有某些组件并且描述有某些功能，但是线性均衡器的其它实施例可以包括更少或更多的组件以实施相同、更少或更多的功能。图1所描绘的线性均衡器使用全部电连接在电源电压VDD与固定电压(例如，接地)之间的晶体管，并且不包括电堆叠在电源电压VDD与固定电压之间的多个晶体管。因此，与包括堆叠的晶体管的线性均衡器相比，图1所描绘的线性均衡器可以用于低电源电压应用。

[0034] 在图1所描绘的实施例中，线性均衡器100在输入端112-1、112-2处接收输入信号Vdc+Vin并且在输出端114处输出输出信号。输入信号包括直流(DC)分量或偏置Vdc和输入数据信号分量Vin，所述输入数据信号分量Vin可以是例如高速输入信号分量。输入信号的DC分量Vdc具有正极性和负极性两者。在一个实施例中，正极性和负极性的极值由穿过第一晶体管组102-1、102-2和第二晶体管组104-1、104-2的最大可用电流设定。在图1所描绘的实施例中，通过调整在线性均衡器的输入端112-1、112-2处接收并且施加到第一晶体管组和第二晶体管组的DC分量Vdc，可对线性均衡器的峰值增益(即，线性均衡器的增益曲线的最高振幅)进行编程。输出信号包括DC分量或偏置Vdc_out和输出数据信号分量Vout。在一些实施例中，线性均衡器包括在连续时间线性均衡器系统中，所述连续时间线性均衡器系统可以衰减输入信号Vdc+Vin的低频信号分量、放大输入信号Vdc+Vin的在奈奎斯特(Nyquist)频率左右的分量并且滤除输入信号Vdc+Vin的较高频率。

[0035] 在图1所描绘的实施例中，线性均衡器100的第一晶体管组102-1、102-2和第二晶体管组104-1、104-2连接在线性均衡器的输入端112-1、112-2与线性均衡器的输出端114之间。晶体管104-1、102-2连接到电源电压“VDD”，而晶体管102-1、104-2连接到线性均衡器的输出端。在图1所描绘的实施例中，每个晶体管组具有相同的跨导。具体地，第一晶体管组102-1、102-2的跨导为gm1，而第二晶体管组104-1、104-2的跨导为gm2。在一些实施例中，每个晶体管组中的晶体管具有相同的结构或者是相同的。在一个实施例中，每个晶体管组中的晶体管具有相同的类型、具有相同的设计规格、具有相同的尺寸并且用相同的处理技术由相同的衬底材料制成。例如，每个晶体管组中的晶体管以相同的型号批量制成。在一些实施例中，跨导gm1等于跨导gm2。在图1所描绘的实施例中，每个晶体管组中的晶体管的栅极端或基极端连接在一起。具体地，第一晶体管组102-1、102-2的栅极端或基极端连接在一起并且连接到输入端112-2，而第二晶体管组104-1、104-2的栅极端或基极端连接在一起并且连接到输入端112-1。在图1所描绘的实施例中，通过调整输入信号的DC分量Vdc使得第一晶体管组和第二晶体管组中的至少一个晶体管组的跨导改变，可对线性均衡器的峰值增益进行编程。

[0036] 在图1所描绘的实施例中，电阻器110电连接到电源电压VDD、输出端114和晶体管102-1、104-2。第一阻抗元件120和第二阻抗元件130电连接在第一晶体管组和第二晶体管组与至少一个固定电压(例如，接地)之间。第一阻抗元件和第二阻抗元件可以电连接在第一晶体管组和第二晶体管组的发射极端或源极端与固定电压(例如，接地)之间。例如，关于图1，如果将第一晶体管组和第二晶体管组实施为双极结型晶体管(BJT)，则第一阻抗元件和第二阻抗元件电连接在第一晶体管组和第二晶体管组的发射极端与固定电压(例如，接地)之间。在另一个例子中，关于图1，如果将第一晶体管组和第二晶体管组实施为场效应晶体管(FET)，则第一阻抗元件和第二阻抗元件电连接在第一晶体管组和第二晶体管组的源极端与接地之间。在图1所描绘的实施例中，第一阻抗元件120被实施为电阻值为RE1的电阻器122，而第二阻抗元件130包括电阻值为RE2的电阻器132、电感值为Le的电感器134和电容值为Ce的电容器136。在图1所描绘的实施例中，电阻器132与电感器134和电容器136并联电连接在第一晶体管组和第二晶体管组的发射极端或源极端与接地之间。在一些实施例中，电阻器122的电阻值RE1可以等于电阻器132的电阻值RE2，以使低频率与峰值增益选择不相关。

[0037] 在图1所描绘的实施例中，线性均衡器100具有两个并行的信号路径。称为“平坦增益路径”的一个信号路径不具有峰值增益或具有低峰值增益并且为线性均衡器设置低频增益。平坦增益路径与电阻器122和第一晶体管组102-1、102-2相关联。称为“增益峰值路径”的另一个信号路径为线性均衡器提供峰值增益。增益峰值路径与第二阻抗元件130和第二晶体管组104-1、104-2相关联。通过这两个信号路径的加权求和，线性均衡器的峰值增益可编程为从0dB或从来自平坦增益路径的平带增益到来自增益峰值路径的最大峰值增益。通过经由控制施加在晶体管102-1、102-2、104-1、104-2的基极端或栅极端处的输入信号的DC分量Vdc改变晶体管102-1、102-2、104-1、104-2的跨导gm1和gm2来调整平坦增益路径和增益峰值路径的权重。例如，关于图1，如果将晶体管102-1、102-2、104-1、104-2实施为双极结型晶体管(BJT)，则通过经由控制施加在晶体管102-1、102-2、104-1、104-2的基极端处的输入信号的DC分量Vdc改变晶体管102-1、102-2、104-1、104-2的跨导gm1和gm2来调整平坦增益路径和增益峰值路径的权重。在另一个例子中，关于图1，如果将晶体管102-1、102-2、104-1、104-2实施为场效应晶体管(FET)，则通过经由控制施加在晶体管102-1、102-2、104-1、104-
2的栅极端处的输入信号的DC分量Vdc改变晶体管102-1、102-2、104-1、104-2的跨导gm1和gm2来调整平坦增益路径和增益峰值路径的权重。

[0038] 在图1所描绘的线性均衡器100的示例操作中，当输入信号的DC分量Vdc处于其正极值(即，具有最高正值)时，第一晶体管组102-1、102-2关闭，并且通过电阻器RL的电流iL等于通过第二阻抗元件130的电流iE2(例如，具有与电流iE2相同的幅值和波形)。因此，输出端114处的输出电流是来自增益峰值路径的电流，并且在输出端处观察到最大峰值增益。当输入信号的DC分量Vdc处于其负极值(即，具有最高负值)时，第二晶体管组104-1、104-2关闭，并且通过电阻器RL的电流iL等于通过电阻器122的电流iE1。因此，输出端处的输出电流是来自平带路径的电流，并且在输出端处观察到最小峰值增益。线性均衡器100的信号增益可以表达为：

[0039]

[0040] 其中ZE2表示第二阻抗元件130的阻抗值，RL表示电阻器110的电阻值并且RE1表示电阻器122的电阻值。加权求和由第一晶体管组和第二晶体管组在电流域中执行并且通过电阻器110转换回到电压域中。晶体管跨导与偏置电流成比例，并且因此，第一晶体管组的跨导gm1和第二晶体管组的跨导gm2之和为常数。因此，当在低频下RE1的值等于ZE2的值时，线性均衡器具有恒定的低频增益，所述恒定的低频增益与峰值增益无关。

[0041] 图2是根据本发明的实施例的差分线性均衡器200的示意性框图。在图2所描绘的实施例中，差分线性均衡器包括第一晶体管组202-1、202-2、第二晶体管组204-1、204-2、第三晶体管组202-3、202-4、第四晶体管组204-3、204-4、两个电阻器210-1、210-2以及第一阻抗元件220和第二阻抗元件230。可通过调整在差分线性均衡器的输入端212-1、212-2、212-3、212-4处接收并且施加到第一晶体管组202-1、202-2、第二晶体管组204-1、204-2、第三晶体管组202-3、202-4和第四晶体管组204-3、204-4的第一输入信号Vdc+Vin+和第二输入信号Vdc+Vin-的DC分量Vdc对差分线性均衡器的峰值增益进行编程。差分线性均衡器可以用于USB系统、DP系统、PCIe系统、Thunderbolt系统或其它通信系统。尽管所示差分线性均衡器在本文中示出有某些组件并且描述有某些功能，但是差分线性均衡器的其它实施例可以包括更少或更多的组件以实施相同、更少或更多的功能。图2所描绘的差分线性均衡器使用全部电连接在电源电压VDD与固定电压(例如，接地)之间的晶体管，并且不包括电堆叠在电源电压VDD与固定电压之间的多个晶体管。因此，与包括堆叠的晶体管的线性均衡器相比，图2所描绘的差分线性均衡器可以用于低电源电压应用。

[0042] 在图2所描绘的实施例中，差分线性均衡器200在输入端212-1、212-2、212-3、212-4处接收第一输入信号Vdc+Vin+和第二输入信号Vdc+Vin-，并且在输出端214-1、214-2处输出输出信号。第一输入信号和第二输入信号中的每个输入信号包括DC分量Vdc和输入数据信号分量Vin+或Vin-，所述输入数据信号分量Vin+或Vin-可以是例如高速输入信号分量。对于图2所描绘的差分实施方案，输入端212-1到212-2之间以及输入端212-3到212-4之间的DC分量具有相同的值并且两者均标记为Vdc。另外，Vin+和Vin-的值相等但是极性相反，以保持差分实施方案的对称性。输入信号的DC分量Vdc具有正极性和负极性两者。在一个实施例中，正极性和负极性的极值由穿过这四个晶体管组202-1、202-2、202-3、202-4、204-1、204-2、204-3、
204-4的最大可用电流设定。如下文所解释的，输入信号的DC分量Vdc还充当线性均衡器的峰值增益控制电压。输出信号包括DC分量或偏置Vdc_out和输出数据信号分量Vout。

[0043] 在图2所描绘的实施例中，差分线性均衡器200的第一晶体管组202-1、202-2和第二晶体管组204-1、204-2电连接在输入端212-1、212-2与线性均衡器的输出端214-1之间。差分线性均衡器的第三晶体管组202-3、202-4和第四晶体管组204-3、204-4连接在输入端
212-3、212-4与差分线性均衡器的线性均衡器的输出端214-2之间。晶体管204-1、202-2、
202-3、204-4连接到电源电压“VDD”，而晶体管202-1、204-2、204-3、202-4连接到差分线性均衡器的输出端214-1、214-2。在图2所描绘的实施例中，每个晶体管组具有相同的跨导。具体地，第一晶体管组202-1、202-2和第三晶体管组202-3、202-4的跨导为gm1，而第二晶体管组
204-1、204-2和第四晶体管组204-3、204-4的跨导为gm2。在一些实施例中，每个晶体管组中的晶体管具有相同的结构或者彼此相同。在一个实施例中，每个晶体管组中的晶体管具有相同的类型、具有相同的设计规格、具有相同的尺寸并且用相同的处理技术由相同的衬底材料制成。例如，每个晶体管组中的晶体管以相同的型号批量制成。在一些实施例中，跨导gm1等于跨导gm2。在图2所描绘的实施例中，每个晶体管组中的晶体管的栅极端或基极端连接在一起。具体地，第一晶体管组202-1、202-2的栅极端或基极端连接在一起并且连接到输入端212-2，第二晶体管组204-1、204-2的栅极端或基极端连接在一起并且连接到输入端
212-1，第三晶体管组202-3、202-4的栅极端或基极端连接在一起并且连接到输入端212-4，并且第四晶体管组204-3、204-4的栅极端或基极端连接在一起并且连接到输入端212-3。在图2所描绘的实施例中，通过调整第一输入信号和第二输入信号的DC分量Vdc使得第一晶体管组、第二晶体管组、第三晶体管组和第四晶体管组中的至少两个晶体管组的跨导改变，可对差分线性均衡器的峰值增益进行编程。

[0044] 在图2所描绘的实施例中，电阻器210-1电连接到电源电压VDD、输出端214-1以及第一晶体管组202-1、202-2和第二晶体管组204-1、204-2，而电阻器210-2电连接到电源电压VDD、输出端214-2以及第三晶体管组202-3、202-4和第四晶体管组204-3、204-4。第一阻抗元件和第二阻抗元件可以直接或间接地电连接在第一晶体管组202-1、202-2、第二晶体管组204-1、204-2、第三晶体管组202-3、202-4和第四晶体管组204-3、204-4的发射极端或源极端与固定电压(例如，AC接地)之间。与其它差分电路一样，第一阻抗元件和第二阻抗元件暗示组件的对称中心有虚拟AC接地连接。在一些实施例中，第一晶体管组202-1、202-2、第二晶体管组204-1、204-2、第三晶体管组202-3、202-4和第四晶体管组204-3、204-4通过电流源240-1、240-2、240-3、240-4电连接到接地。例如，关于图2，如果将第一晶体管组、第二晶体管组、第三晶体管组和第四晶体管组实施为双极结型晶体管(BJT)，则第一阻抗元件和第二阻抗元件电连接在第一晶体管组、第二晶体管组、第三晶体管组和第四晶体管组的发射极端与固定电压(例如，接地)之间。在另一个例子中，关于图2，如果将第一晶体管组、第二晶体管组、第三晶体管组和第四晶体管组实施为场效应晶体管(FET)，则第一阻抗元件和第二阻抗元件电连接在第一晶体管组、第二晶体管组、第三晶体管组和第四晶体管组的源极端之间。在图2所描绘的实施例中，第一阻抗元件220被实施为电阻值为RE1的电阻器222，而第二阻抗元件230包括电阻值为RE2的电阻器232、电感值为Leq的电感器234和电容值为Ceq的两个电容器236-1、236-2。在一些实施例中，电阻器222的电阻值RE1可以等于电阻器232的电阻值RE2。

[0045] 在图2所描绘的实施例中，差分线性均衡器200具有两个并行的信号路径。称为“平坦增益路径”的一个信号路径不具有峰值增益或具有低峰值增益并且为差分线性均衡器设置低频增益。平坦增益路径与电阻器222以及第一晶体管组202-1、202-2和第三晶体管组202-3、202-4相关联。称为“增益峰值路径”的另一个信号路径为差分线性均衡器提供增益峰值。增益峰值路径与第二阻抗元件230以及第二晶体管组204-1、204-2和第四晶体管组
204-3、204-4相关联。通过经由控制施加在晶体管202-1、202-2、202-3、202-4、204-1、204-
2、204-3、204-4的基极端或栅极端处的输入信号的DC分量Vdc改变晶体管202-1、202-2、202-
3、202-4、204-1、204-2、204-3、204-4的跨导gm1和gm2来调整平坦增益路径和增益峰值路径的权重。

[0046] 图3描绘了线性均衡器系统380的实施例，所述线性均衡器系统380包括差分线性均衡器300和可以用于向差分线性均衡器提供DC偏置的DC偏置发生器350。图3所描绘的差分线性均衡器300是图2所描绘的差分线性均衡器200的实施例。线性均衡器系统可以被实施为集成电路(IC装置)，所述集成电路在衬底上制造而成。衬底的例子包括但不限于硅晶片和印刷电路板。在图3所描绘的实施例中，DC偏置发生器包括晶体管352、354、356、358、电流源360、362、364、368、370、372、374、376、电容器378、380、382、384和电阻器386、388、390、392。在一些实施例中，晶体管352、354和电流源364、368电连接到电源电压VDD，而电流源
360、362、370、372、374、376电连接到固定电压(例如，接地)。DC偏置发生器基于在输入端
396-1、396-2处接收的输入信号在输出端398-1、398-2、398-3、398-4处生成输出信号Vdc+Vin+、Vdc+Vin-。在一个实施例中，DC偏置发生器作为高速输入缓冲器进行操作以对差分线性均衡器进行馈送，在所述差分线性均衡器中，高速信号穿过发射极跟随器并且通过电容器耦合到差分均衡器输入。可以通过改变电流源370、372、374、376的电流电平IE1和IE2来生成均衡器峰值增益选择所需的DC 偏压。

[0047] 在以上描述中，提供了各个实施例的具体细节。然而，一些实施例可以在少于所有这些具体细节的情况下实践。在其它实例中，为简洁和清楚起见，对某些方法、程序、组件、结构和/或功能的描述不如实现本发明的各个实施例那样详细。

[0048] 尽管已经描述并且示出了本发明的具体实施例，但是本发明不应限于如此描述和示出的部分的具体形式或布置。本发明的范围应由随附于此的权利要求书和其等同物限定。

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具有可编程峰值增益的低电源线性均衡器

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