一种适用于高速接口电路的新型均衡电路

Ｍ１１的１／１０．采用这种有源电感的结构避免了使用片上电感，对芯片成本的降低起到关键性作用．对于公式（１），改进型源极负反馈均衡器的传输函数为：

　　即将式（１）中负载引入的极点修改为有源电感负载网络，其中Ｒｒ代表有源电感等效电阻，Ｃｇｓ为式（２）中Ｍ２栅极电容，ｇ＊ｍ为Ｍ２跨导．引入系统传输函数的零点为－１／ＲｒＣｇｓ　，调节该零点位置，补偿和优化电路均衡效果。

　　５　仿真验证及版图电路使用两级均衡器提高均衡效果，后级采用交叉耦合差分接收器提高整个系统增益．如图４所示，两级级联后均衡器高频补偿增益达到１７．２ｄＢ。

　　全芯片电路结构如图５所示．电路使用两级均衡器提高均衡效果，输入信号为高速差分信号，经传输线模型衰减后进入均衡器，后级输入限幅比较器将差分信号转换为单端信号．仿真采用Ｈｓｐｉｃｅ，信号速率５Ｇｂｉｔ／ｓ，共模电平１．２５Ｖ，差分信号摆幅６００ｍＶ，上升下降延时各５０ｐｓ。

　　信号经传输线模型衰减后进入接收器，仿真结果如图６所示．图６（ａ）为经传输线衰减后信号，（ｂ）为经过两级均衡器后输出信号，（ｃ）为均衡器输出经限幅放大器后输出信号．从波形可以看出该电路在信号频率达到５Ｇｂｉｔ／ｓ时仍能很好还原数据波形，并观察到明显的均衡效果．其他仿真数据见表１。

　　该电路最后使用０．１３μｍ　ＣＭＯＳ工艺实现，芯片面积约为０．２６ｍｍ２，电路包括两级级联的均衡器，交叉耦合接比较器作为限幅放大器及后级驱动电路，后仿芯片功耗为３４．７ｍＷ，芯片版图概貌如图７所示。

　　６　结束语

　　文中使用０．１３μｍ　ＣＭＯＳ实现了一款可以补偿高频信号传输线损耗的新型均衡器结构．仿真结果验证得到，该电路可以接收速率高达５Ｇｂｉｔ／ｓ数据信号，并对传输线损耗造成的高频衰减提供了有效的补偿．在设计中，使用了对称负载和有源电感等技术，避免了使用片上电感．对电路的噪声抑制和均衡效果起到了明显的促进．电路仿真使用Ｈｓｐｉｃｅ，功耗仿真结果满足设计需求