【技術實現步驟摘要】
本申請涉及一種交流耦合(ac?couple)電路。
技術介紹
1、交流耦合電路用來將前一級電路輸出的交流信號傳送至下一級的電路。交流耦合電路主要用于耦合交流、隔離直流。在高速數據傳輸系統的接收端的前端電路中，通常設置有交流耦合電路用于重建接收端的共模電平，以解決發射端和接收端的共模不匹配的問題。
2、最原始的交流耦合電路僅由一個電容和一個電阻構成，用于傳遞高頻信號。由于僅存在高頻通路，當出現連續的高電平信號(二進制數1)或者連續的低電平信號(二進制數0)時，傳遞的信號會出現直流偏移，即直流基線漂移(dc?baseline?wander)現象。為了解決直流基線漂移現象，現有的交流耦合電路通常會同時提供低頻通路和高頻通路。低頻通路用來讓低頻信號分量通過，使得傳遞信號中的低頻分量不會被完全削減。
3、請參閱圖1，這是一種現有的交流耦合電路。在高速數據傳輸系統中，信號通常是以差分對的形式進行傳輸的，因此圖1所示的交流耦合電路具有完全對稱的上下兩部分，對稱位置的器件具有完全相同的參數。inp和inm是一對差分輸入信號，outp和outm是一對差分輸出信號。
4、以圖1的上半部分為例進行說明，耦合電容cac的一端作為輸入端，用來接收inp；耦合電容cac的另一端作為輸出端，用來輸出outp。輸入端還通過匹配的端接(butt?joint)特征阻抗z接地。輸入端還通過串聯的電阻二r2和電阻一r1接參考電壓vref。電阻三r3的一端接在電阻一r1和電阻二r2之間，這個位置的直流電壓為vdc_out；電阻三r3的
技術實現思路
1、本申請所要解決的技術問題是如何在較低的電壓條件下實現交流耦合電路。
2、為解決上述技術問題，本申請提出了一種交流耦合電路，包括完全對稱的上下兩部分，用來傳輸一對差分信號，對稱位置的器件具有完全相同的參數。在上半部分電路中，耦合電容一的一端作為輸入端一，另一端作為輸出端一；輸入端一還通過匹配的端接特征阻抗一接地；輸入端一還通過串聯的電阻二和電阻一接地；pmos管一的柵極接在電阻一和電阻二之間，源極接電流源一的輸出端，源極還通過電阻三接輸出端一，漏極接地；共模反饋電路采集pmos管一的源極電壓，通過反饋調節電流源一的電流。在下半部分電路中，耦合電容二的一端作為輸入端二，另一端作為輸出端二；輸入端二還通過匹配的端接特征阻抗二接地；輸入端二還通過串聯的電阻五和電阻四接地；pmos管二的柵極接在電阻四和電阻五之間，源極接電流源二的輸出端，源極還通過電阻六接輸出端二，漏極接地；共模反饋電路采集pmos管二的源極電壓，通過反饋調節電流源二的電流。
3、進一步地，在上半部分電路中，pmos管一、電阻三和電流源一構成直流偏置支路；在下半部分電路中，pmos管二、電阻六和電流源二構成直流偏置支路；直流偏置支路用來確定輸出電壓的直流點，即輸出信號的直流偏置電壓。
4、進一步地，所述直流偏置支路中，pmos管一的源極位置的直流電壓vdc_out為pmos管一的柵源電壓，pmos管二的源極位置的直流電壓vdc_out’為pmos管二的柵源電壓，兩者相等，且作為輸出電壓的直流點。
5、進一步地，在上半部分電路中，電阻一、電阻二、pmos管一、電阻三構成低頻支路；在下半部分電路中，電阻四、電阻五、pmos管二、電阻六構成低頻支路；低頻支路用來確定交流耦合電路的低頻增益，并提供輸入信號到輸出信號的低頻通路。
6、進一步地，在上半部分電路的低頻支路中，電阻二和耦合電容一構成低通濾波器，電阻二和耦合電容一產生了一個極點，輸入信號一的低頻分量只能通過電阻二往后走，送入pmos管一的柵極；pmos管一為源跟隨器，輸入信號一的低頻分量由pmos管一的柵極傳到源極，經過電阻三到達輸出端一；輸入信號一的低頻增益為其中，為pmos管一的增益，近似為1。在下半部分電路的低頻支路中，電阻五和耦合電容二構成低通濾波器，電阻五和耦合電容二產生了一個極點，輸入信號二的低頻分量只能通過電阻五往后走，送入pmos管二的柵極；pmos管二為源跟隨器，輸入信號二的低頻分量由pmos管二的柵極傳到源極，經過電阻六到達輸出端二；輸入信號二低頻增益為其中，為pmos管二的增益，近似為1。
7、進一步地，在上半部分電路中，耦合電容一和電阻三構成高頻支路；在下半部分電路中，耦合電容二和電阻六構成高頻支路；高頻支路用來提供輸入信號到輸出信號的高頻通路。
8、進一步地，在上半部分電路的高頻支路中，耦合電容一和電阻三構成高通濾波器，輸入信號一的高頻分量通過耦合電容一往后走，到達輸出端一。在下半部分電路的高頻支路中，耦合電容二和電阻六構成高通濾波器，輸入信號二的高頻分量通過耦合電容二往后走，到達輸出端二。
9、進一步地，共模反饋電路、參考電壓、電流源一和電流源二構成反饋支路；反饋支路用來穩定輸出電壓的共模點，即輸出信號的直流偏置電壓。
10、進一步地，所述反饋支路中，共模反饋電路將差分輸出信號的共模電壓取出與參考電壓進行比較，利用比較的結果控制電流源一和電流源二，調節流經pmos管一和pmos管二的電流，進而改變pmos管一源極的直流電壓和pmos管二的源極的直流電壓，從而調節差分輸出信號的共模電壓。
11、進一步地，所述反饋支路中，當差分輸出信號的共模電壓小于參考電壓的時候，共模反饋電路輸出控制信號增大電流源一和電流源二的電流，此時流經pmos管一和pmos管二的電流增大，pmos管一和pmos管二的柵源電壓升高，差分輸出信號的共模電壓增大。當差分輸出信號的共模電壓大于參考電壓的時候，共模反饋電路輸出控制信號減小電流源一和電流源二的電流，此時流經pmos管一和pmos管二的電流減小，pmos管一和pmos管二的柵源電壓降低，差分輸出信號的共模電壓減小。
12、本申請取得的技術效果是：采用無源器件(電阻)與pmos管構成的源跟隨結構，將直流偏置支路和低頻支路分開，使得交流耦合電路可以工作在較低的電壓下，并且結構簡單，設計靈活度高。此外本申請同時設計了低頻本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種交流耦合電路，其特征是，包括完全對稱的上下兩部分，用來傳輸一對差分信號，對稱位置的器件具有完全相同的參數；
2.根據權利要求1所述的交流耦合電路，其特征是，在上半部分電路中，PMOS管一、電阻三和電流源一構成直流偏置支路；在下半部分電路中，PMOS管二、電阻六和電流源二構成直流偏置支路；直流偏置支路用來確定輸出電壓的直流點，即輸出信號的直流偏置電壓。
3.根據權利要求2所述的交流耦合電路，其特征是，所述直流偏置支路中，PMOS管一的源極位置的直流電壓VDC_out為PMOS管一的柵源電壓，PMOS管二的源極位置的直流電壓VDC_out’為PMOS管二的柵源電壓，兩者相等，且作為輸出電壓的直流點。
4.根據權利要求1所述的交流耦合電路，其特征是，在上半部分電路中，電阻一、電阻二、PMOS管一、電阻三構成低頻支路；在下半部分電路中，電阻四、電阻五、PMOS管二、電阻六構成低頻支路；低頻支路用來確定交流耦合電路的低頻增益，并提供輸入信號到輸出信號的低頻通路。
5.根據權利要求4所述的交流耦合電路，其特征是，在上半部分電路的低頻支路
6.根據權利要求1所述的交流耦合電路，其特征是，在上半部分電路中，耦合電容一和電阻三構成高頻支路；在下半部分電路中，耦合電容二和電阻六構成高頻支路；高頻支路用來提供輸入信號到輸出信號的高頻通路。
7.根據權利要求6所述的交流耦合電路，其特征是，在上半部分電路的高頻支路中，耦合電容一和電阻三構成高通濾波器，輸入信號一的高頻分量通過耦合電容一往后走，到達輸出端一；
8.根據權利要求1所述的交流耦合電路，其特征是，共模反饋電路、參考電壓、電流源一和電流源二構成反饋支路；反饋支路用來穩定輸出電壓的共模點，即輸出信號的直流偏置電壓。
9.根據權利要求8所述的交流耦合電路，其特征是，所述反饋支路中，共模反饋電路將差分輸出信號的共模電壓取出與參考電壓進行比較，利用比較的結果控制電流源一和電流源二，調節流經PMOS管一和PMOS管二的電流，進而改變PMOS管一源極的直流電壓和PMOS管二的源極的直流電壓，從而調節差分輸出信號的共模電壓。
10.根據權利要求9所述的交流耦合電路，其特征是，所述反饋支路中，當差分輸出信號的共模電壓小于參考電壓的時候，共模反饋電路輸出控制信號增大電流源一和電流源二的電流，此時流經PMOS管一和PMOS管二的電流增大，PMOS管一和PMOS管二的柵源電壓升高，差分輸出信號的共模電壓增大；
...【技術特征摘要】
1.一種交流耦合電路，其特征是，包括完全對稱的上下兩部分，用來傳輸一對差分信號，對稱位置的器件具有完全相同的參數；
2.根據權利要求1所述的交流耦合電路，其特征是，在上半部分電路中，pmos管一、電阻三和電流源一構成直流偏置支路；在下半部分電路中，pmos管二、電阻六和電流源二構成直流偏置支路；直流偏置支路用來確定輸出電壓的直流點，即輸出信號的直流偏置電壓。
3.根據權利要求2所述的交流耦合電路，其特征是，所述直流偏置支路中，pmos管一的源極位置的直流電壓vdc_out為pmos管一的柵源電壓，pmos管二的源極位置的直流電壓vdc_out’為pmos管二的柵源電壓，兩者相等，且作為輸出電壓的直流點。
4.根據權利要求1所述的交流耦合電路，其特征是，在上半部分電路中，電阻一、電阻二、pmos管一、電阻三構成低頻支路；在下半部分電路中，電阻四、電阻五、pmos管二、電阻六構成低頻支路；低頻支路用來確定交流耦合電路的低頻增益，并提供輸入信號到輸出信號的低頻通路。
5.根據權利要求4所述的交流耦合電路，其特征是，在上半部分電路的低頻支路中，電阻二和耦合電容一構成低通濾波器，電阻二和耦合電容一產生了一個極點，輸入信號一的低頻分量只能通過電阻二往后走，送入pmos管一的柵極；pmos管一為源跟隨器，輸入信號一的低頻分量由pmos管一的柵極傳到源極，經過電阻三到達輸出端一；輸入...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭曉燚，葛麗芳，廖澤鑫，
申請(專利權)人：翱捷科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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