在广播级高清传输领域,高清串行接口的应用较为广泛;高清视频线缆通常采用同轴电缆,但此类传输信道因存在非理想特性,导致高频衰减问题严重,进而对长距离传输下的信号质量产生严重影响。
为了有效应对3 Gb/s串行数字接口信号在经过不同长度同轴电缆传输后产生的衰减问题,本文提出一种自适应均衡器电路,用于补偿各种长度同轴电缆的高频衰减现象。此电路主要包括均衡器、限幅放大器、V/I转换电路、功率比较器以及幅度控制电路等核心电路。
针对传统连续时间线性均衡器在调节过程中出现的低频增益不固定问题,本文所设计的连续时间线性均衡器将传统结构的低频放大与高频放大部分进行了分离,并对RC网络结构进行了改进,通过增设中间级引入自适应控制电流,以实现对连续时间线性均衡器零极点的动态调整。此外,本设计还采用了基于功率比较的自适应方法:通过比较均衡器输出信号与参考信号之间的功率差异,生成相应的自适应控制电压,经由V/I转换电路转化为自适应控制电流,以此来调节均衡器的高频补偿性能。这里的参考信号是通过限幅放大器从输入信号中提取得到的。
本文采用180nm BiCMOS工艺对自适应均衡器进行前端电路设计、后端版图设计,并进行了仿真测试验证。该自适应均衡器的核心电路版图面积为897.32μm*477.31μm。后仿结果表明,在常温和不同的工艺角(TT、SS、FF)条件下,该自适应均衡器在奈奎斯特频率点处能够实现最大-29.88 d B@1.5GHz的衰减补偿,其输出眼图的最大抖动为0.275 UI,最大动态功耗145.2 m W。测试结果表面,当3 Gb/s速率的PRBS7信号经过-29.88 d B@1.5GHz衰减的同轴电缆传输后,输出的眼图从闭合状态变为张开状态,此时眼图抖动为0.324 UI。
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