差動偏移校正電路制造技術

一種差動偏移校正電路，適用于接收器前端的自適應濾波器，差動偏移校正電路包括四個可控制電流源，分別耦接于自適應濾波器的差動輸出端。可控制電流源可依照設計需求調整其導通的電流量，進而改善自適應濾波器的差動偏移量，避免自適應濾波器輸出失真的信號而影響信號傳輸的正確性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是有關于一種差動偏移校正電路，且特別是有關于一種具有適用于自適應濾波器(adaptive filter)差動偏移(differential offset)的差動偏移校正電路。
技術介紹
由于工藝的變異，差動放大器的共模增益(common gain)不會為零，因而會造成輸出差動偏移(differential offset)。在具有較大的電壓操作區間的情況下，細微差動偏移并不會影響正常信號的輸出。如圖1所示，圖1為根據現有技術的差動偏移的信號波形示意圖。當可操作的電壓區間FRl較大時，雖然輸出信號110具有差動偏移量0FS，但是由于其信號振幅并未超出電壓區間FR1，所以仍然可以輸出維持完整的信號波形。然而，隨著工藝的不斷推進，晶片尺寸愈來愈小，其操作電壓也愈來愈低，例如由 2.5V降為1.8V。因為可供使用的電壓操作區間逐漸下降，所以原本許多在高電壓電源可忽略的效應也變得嚴重，足以影響信號的正確性。如圖2所示，圖2為根據現有技術的差動偏移的信號波形示意圖。當可操作的電壓區間FR2變小時，差動偏移OFS會使得輸出信號110 的波形失真。在這種情況下，即使后端的電路特性良好，也無法恢復信號的完整性。因此， 隨著元件縮小，差動偏移對信號傳輸正確性的影響程度會愈趨明顯。針對此一問題，現有技術提出幾種解決的技術手段，例如在電路正常運行之外再插入偏移校正的運行，但此方法并無法適用于所有的接收端電路。或是在模擬數字電路的采樣階段(sample phase)時提供一個反向差動偏移量來抵消電路中的差動偏移，但此方法需要額外的參考電壓產生電路，需要大量增加所占面積及所耗能量。另外，也有在信號傳播路徑中放入高通濾波器(High Pass Filter)來重新提供共模電壓(Common Mode Voltage)，因此可阻絕差動偏移的影響。此法也需額外的參考電壓產生電路及大電容。
技術實現思路
本專利技術提供一種差動偏移校正電路，直接在自適應濾波器的輸出級電路上增設幾個可控制電流源來調整差動偏移量。由于可控制電流源是設置在自適應濾波器的輸出級電路上，因此差動偏移校正電路的差動偏移調整量并不會因自適應濾波器的增益改變而被影響。同時，也不會增加過多的布局面積與設計成本。本專利技術提出一種差動偏移校正電路，適用于自適應濾波器，自適應濾波器具有輸入級與輸出級，上述輸出級耦接于上述輸入級并具有第一輸出端與第二輸出端，上述差動偏移校正電路包括四個可控制電流源，其中第一可控制電流源耦接于電壓源與上述第一輸出端之間，第二可控制電流源耦接于上述第一輸出端與接地端之間，第三可控制電流源耦接于上述電壓源與上述第二輸出端之間，第四可控制電流源耦接于上述第二輸出端與上述接地端之間。在本專利技術一實施例中，其中當上述第一可控制電流源與上述第四可控制第電流源啟用時，上述第二可控制電流源與上述第三可控制電流源禁用。當上述第二可控制電流源4與上述第三可控制電流源啟用時，上述第一可控制電流源與上述第四可控制電流源禁用。在本專利技術一實施例中，其中上述輸入級包括第一 P型晶體管、第二 P型晶體管、第一 N型晶體管、第二 N型晶體管與頻率補償單元。上述第一 P型晶體管的源極耦接于電壓源，上述第一 P型晶體管的漏極耦接于上述第一 P型晶體管的柵極與第一 N型晶體管的漏極，上述第一 N型晶體管的源極耦接于第五電流源的一端，上述第五電流源的另一端耦接于接地端。上述第二 P型晶體管的源極耦接于上述電壓源，上述第二 P型晶體管的漏極耦接于上述第二 P型晶體管的柵極與第二 N型晶體管的漏極，上述第二 N型晶體管的源極耦接于第六電流源的一端，上述第六電流源的另一端耦接于上述接地端。頻率補償單元耦接于上述第一 N型晶體管的源極與上述第二 N型晶體管的源極之間，其中上述第一 N型晶體管與上述第二 N型晶體管的柵極用以接收差動輸入信號。在本專利技術一實施例中，上述輸出級包括第一輸出單元與第二輸出單元。第一輸出單元具有上述第一輸出端，上述第一輸出單元包括第一映射單元與第一增益控制單元。第一映射單元包括多個第三P型晶體管，上述第三P型晶體管并聯耦接上述電壓源與上述第一輸出端之間(例如將第三P型晶體管的源極耦接于電壓源，將其漏極耦接于第一輸出端)，且各該第三P型晶體管的柵極選擇性耦接于上述第一P型晶體管的柵極或電壓源。第一增益控制單元包括多個第三N型晶體管，上述第三N型晶體管并聯耦接于上述第一輸出端與上述接地端之間(例如將第三N型晶體管的漏極耦接于第一輸出端，將其源極耦接于接地端)，且各該第三N型晶體管的柵極選擇性耦接于偏壓電壓或接地端。第一輸出單元可經由控制上述第三P型晶體管與第三N型晶體管的柵極所耦接的端點來控制其導通與否。 在本專利技術一實施例中，在電路正常操作時，上述第三P型晶體管與第三N型晶體管的導通個數相同。第二輸出單元具有上述第二輸出端，上述第二輸出單元包括第二映射單元與第二增益控制單元。第二映射單元包括多個第四P型晶體管，上述第四P型晶體管并聯耦接上述電壓源與上述第二輸出端之間，且各該第四P型晶體管的柵極選擇性耦接于上述第二 P型晶體管的柵極或電源端。第二增益控制單元包括多個第四N型晶體管，上述第四N型晶體管并聯耦接于上述第二輸出端與上述接地端之間，且各該第四N型晶體管的柵極選擇性耦接于偏壓電壓或接地端。同樣的，在本專利技術一實施例中，在電路正常操作時，上述第四P型晶體管與第四N型晶體管的導通個數相同。上述第三P型晶體管、第三N型晶體管、第四P型晶體管與第四N型晶體管分別經由切換元件(例如三端的開關)來切換其柵極所耦接的端點以決定是否導通。第一輸出單元與第二輸出單元中的切換元件可利用相同的增益信號來控制，讓第一、二映射單元與第一、二增益控制單元中的所導通的晶體管個數相同，避免在輸出端產生不對稱的直流電壓水平與增益值。在本專利技術一實施例中，上述第一可控制電流源至上述第四可控制電流源分別包括多個并聯的子電流源，且各該可控制電流源中的上述子電流源所導通的電流量依序以2的冪次方倍數增加。其中，各該可控制電流源分別根據設定值調整所導通的電流量。基于上述，本專利技術利用可控制電流源來調整自適應濾波器的差動偏移量，由于可控制電流源是設置于自適應濾波器的輸出級，因此可適用于可變增益的電路結構，并且可通過控制電流源的大小來達到廣范圍的校正。為讓本專利技術的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。附圖說明圖1為根據現有技術的差動偏移的信號波形示意圖。圖2為根據現有技術的差動偏移的信號波形示意圖。圖3為根據本專利技術一實施例的接收器前端電路示意圖。圖4繪示本實施例的差動偏移校正電路與自適應濾波器310的電路圖。圖5為根據本實施例的可控制電流源的細部電路圖。圖6繪示向下調整差動偏移量的波形示意圖。圖7繪示向上調整差動偏移量的波形示意圖。主要元件符號說明110:輸出信號310:自適應濾波器320:采樣保持電路330 模擬數字轉換器420 輸入級422 頻率補償單元430 第一輸出單元432 第一映射單元434:第一增益控制單元440 第二輸出單元442 第二映射單元444 第二增益控制單元510 530:子電流源Il 14:可控制電流源FR、FR1、FR2 電壓區間OFS、0FS1、0FS2、0F本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種差動偏移校正電路，適用于自適應濾波器，該自適應濾波器具有輸入級與輸出級，該輸出級耦接于該輸入級并具有第一輸出端與第二輸出端，該差動偏移校正電路包括：第一可控制電流源，耦接于電壓源與該第一輸出端之間；第二可控制電流源，耦接于該第一輸出端與接地端之間；第三可控制電流源，耦接于該電壓源與該第二輸出端之間；以及第四可控制電流源，耦接于該第二輸出端與該接地端之間。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：易秉威，張浩彰，
申請(專利權)人：凌陽科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71