專利名稱：具有嵌入式功率控制的一種可編程高速纜線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及承載電子設(shè)備之間的串行編碼差分信號(hào)的高速纜線，并且 具體地涉及多導(dǎo)體纜線互連的音頻視頻設(shè)備。
背景技術(shù)：
電視信號(hào)的分配已經(jīng)逐漸地變?yōu)閿?shù)字化手段和數(shù)字編碼形式的視頻和 音頻信號(hào)為基礎(chǔ)。與此同時(shí)，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了與更大和更高清晰度的顯 示器相配合的更高的分辨率(高清晰度電視)。為了滿足這種高清晰度顯
示器和數(shù)字信號(hào)源(例如數(shù)字化通用磁盤(DVD)播放器和用于數(shù)字衛(wèi)星 以及視頻信息的數(shù)字有線分配的接收器/解碼器)之間的互連需求，已開發(fā) 出一種數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)，這種接口被稱為高清晰度多媒體接口 (HDMI)。 HDMI的詳細(xì)技術(shù)規(guī)范能夠從網(wǎng)站"hdmi.org"上獲得。目前可供使用的 并且用于本申請(qǐng)的HDMI ^L術(shù)規(guī)范是日期為2006年6月22日的HDMI 技術(shù)規(guī)范第1.3版，該技術(shù)規(guī)范通過(guò)引用結(jié)合在此。此HDMI標(biāo)準(zhǔn)能夠用 于通過(guò)承載多種數(shù)字信號(hào)和一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的纜線將數(shù)字視頻源連接到數(shù)字 視頻接收點(diǎn)。
例如可用于承栽HDMI信號(hào)的高速差分信號(hào)纜線的固有特性和制造缺 陷對(duì)該纜線所承載的高速信號(hào)具有不良的影響。
例如，任何纜線都具有一個(gè)有限的帶寬并因此而具有一個(gè)低通濾波器 的作用。纜線的帶寬與它的長(zhǎng)度有關(guān)，纜線越長(zhǎng)，濾波效果就越強(qiáng)，并且 它的帶寬就越低。其結(jié)果是，通過(guò)纜線的高頻信號(hào)被衰減，并且它們的邊緣變得不太尖銳。這導(dǎo)致在纜線的接收器端上對(duì)接收數(shù)據(jù)的提高的誤讀風(fēng) 險(xiǎn)，尤其是對(duì)于長(zhǎng)纜線和高速數(shù)據(jù)。


圖1A至1C示出了一條纜線的有限帶寬對(duì)被傳輸?shù)男盘?hào)的影響。圖 1A示出了有待通過(guò)一條高速纜線傳輸?shù)囊粋€(gè)高速信號(hào)，圖1B示出了在該 纜線的接收器端接收的一個(gè)畸變的帶寬受限的信號(hào)(在均衡化之前)，并 且圖1C示出了均衡化之后在接收器端的接收到的信號(hào)。從圖1B可以看出， 這些信號(hào)邊緣被變緩并且短脈沖被變窄，未達(dá)到完全的傳輸幅值。
差分信號(hào)纜線通常用于承栽處于差分形式的高速數(shù)字信號(hào)，即在纜線 的兩股上傳輸?shù)南喾礃O性的脈沖。在這類纜線上承載的差分信號(hào)可以被扭 曲，即兩個(gè)信號(hào)分量(正極性V+和負(fù)極性V-)在時(shí)間上彼此相對(duì)^皮偏差 (差分偏差)，進(jìn)一步使接收的信號(hào)畸變。
差分偏差的影響在圖2A和2B中以時(shí)序圖示出。
圖2A示出了 一個(gè)HDMI信道上的差分?jǐn)?shù)據(jù)的兩個(gè)單端信號(hào)分量(V+， V-)的一個(gè)示例時(shí)序圖，此時(shí)可以由一個(gè)HDMI源將它傳輸?shù)揭粭l纜線中。 圖2A中的相應(yīng)的差分信號(hào)(Vdiff-xmit)的一個(gè)時(shí)序圖示出了相應(yīng)的差分 信號(hào)，該差分信號(hào)是干凈的并且易于解釋。
圖2B示出了在一個(gè)HDMI信道上的差分?jǐn)?shù)據(jù)的兩個(gè)單端信號(hào)分量 (V+和V-del)的一個(gè)示例時(shí)序圖，此時(shí)可以在一條纜線的端部才妄收它。 為清楚起見，在圖2B中僅示出了差分偏差的影響。信號(hào)V+和V-彼此相對(duì) 地在時(shí)間上被偏差。負(fù)信號(hào)分量V-相對(duì)于信號(hào)分量V+延遲了一個(gè)差分偏 差延遲Td。圖2B中相應(yīng)的失真差分信號(hào)(Vdiff-rcv)的一個(gè)時(shí)序圖說(shuō)明， 作為差分偏差的后果，差分信號(hào)Vdiff-rcv被嚴(yán)重的變形，使信號(hào)中差分信 號(hào)為0的地方有清晰可見的高臺(tái)。這些高臺(tái)區(qū)域僅能夠解釋為由接收器帶來(lái)的噪聲，其結(jié)果是減少了有效數(shù)據(jù)窗口的寬度。這種減少被看作接收數(shù)
據(jù)眼的關(guān)閉并且直接有損于信道質(zhì)量。差分偏差延遲Td的量取決于各個(gè) 獨(dú)立纜線的特性，并且基本上是恒定的。
較早的提高纜線質(zhì)量的方法迄今為止一直局限于纜線內(nèi)的嵌入式無(wú)源 均衡電路，該電路增強(qiáng)了纜線中被減弱的信號(hào)的高頻。這類均衡器被固定 為用于補(bǔ)償固定的纜線長(zhǎng)度。
盡管對(duì)于一個(gè)給定的纜線所要求的均衡主要取決于該纜線的長(zhǎng)度，但 高速信號(hào)纜線的其他特性(例如差分偏差)由于更為隨機(jī)而可在纜線之間 有實(shí)質(zhì)性的變化。
因此，行業(yè)中對(duì)于開發(fā)一種改進(jìn)的高速信號(hào)纜線存在一種需要，這種 纜線將提供改進(jìn)的信號(hào)特性。
較早的能夠用于增強(qiáng)HDM1信號(hào)的高清晰度多媒體接口 (HDMI)信 號(hào)增強(qiáng)器使用外部功率輸入，參見例如Gennum公司的產(chǎn)品Long ReachTM，它能夠在www.gennum.com/ip/pdffiles/gs8101.pdf中找到。其結(jié) 果是，它們不能夠被嵌入一條標(biāo)準(zhǔn)的HDMI纜線中。更新的*是一種獨(dú) 立的"超級(jí)增強(qiáng)器，，，它能夠在線插入一條纜線，并且還能夠獲得集成在 一條 HDMI 纜線中的形式，參見Gefen 公司， http:〃www.gefen.com/kvm/product.jsp prod—id=2939，其中包括一個(gè)《蟲立 HDMI "超級(jí)增強(qiáng)器"的廣告；該獨(dú)立HDMI "超級(jí)增強(qiáng)器"的使用手冊(cè) 能夠在http:〃www.gefen.com/pdf/EXT-HDMI-141SB.pdf中找到；以及在 http:〃www.gefen.com/kvm/cables/hdmicables.jsp#hdrnisb上的一種纜線的 廣告，該纜線帶有一個(gè)集成的HDMI "超級(jí)增強(qiáng)器"。
在纜線內(nèi)嵌入一種有源裝置的可能性與一個(gè)問(wèn)題相關(guān)聯(lián)。首先，對(duì)于這樣一種裝置，除了通過(guò)纜線之外，是無(wú)法獲得功率輸入的，即不提供 外部電源。其次，在HDMI纜線的情形中，不存在足夠的可供使用的功率 來(lái)為一個(gè)簡(jiǎn)單的信號(hào)再生器供電，主要是因?yàn)閷?duì)這些輸入提供端接電壓的 技術(shù)規(guī)范要求。其結(jié)果是，顯然不能為嵌入式有源裝置提供所需要的功率。
更具體地講，對(duì)于一個(gè)HDMI信號(hào)增強(qiáng)器的主要功率要求是要求對(duì)提 供一個(gè)端接電壓(3.3V)，該端接電壓有能力為三個(gè)HDMI輸入各自提供 12mA。從該纜線可獲得的功率來(lái)自于一個(gè)5V的連線，當(dāng)接收點(diǎn)裝置為有 源時(shí)，從該線路可以(按照HDMI技術(shù)規(guī)格VI.3 )提取5mA的最大電流， 即總的可供使用功率限制到50mW。另一方面，這些輸入終端的綜合的功 率需求大約為12mA*3.3V*3 = 120mW。但令人遺憾的是，在一條標(biāo)準(zhǔn)的 HDMI纜線中無(wú)法以簡(jiǎn)單的方式來(lái)滿足這些要求。
因此，行業(yè)中對(duì)于開發(fā)帶有改進(jìn)的功率控制電路的一種改進(jìn)的信號(hào)增 強(qiáng)器存在一種需要，這是用于基于一種或多種有源裝置的嵌入式纜線的應(yīng) 用，這些有源裝置將避免或者緩解以上指出的問(wèn)題。
發(fā)明概述
本發(fā)明的 一個(gè)目的是提供帶有嵌入式功率控制以及增強(qiáng)裝置的 一種改 進(jìn)的可編程纜線，連同用于校準(zhǔn)該纜線的方法和系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在此提供了一種纜線，該纜線用于將一個(gè)傳 輸數(shù)據(jù)源裝置連接到一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)(sink)裝置并且承栽多個(gè)差分 數(shù)據(jù)信號(hào)，包括 一個(gè)增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào) 中的至少一個(gè)，該增強(qiáng)裝置包括 一個(gè)電子電路，該電路用于從這些差分 數(shù)據(jù)信號(hào)中的該至少 一個(gè)獲取需要用來(lái)運(yùn)行該增強(qiáng)裝置的電功率中的至少 一部分。這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是差分高清晰度多媒體接口 (HDMI)信號(hào)并且包 括多個(gè)最小化傳輸差分信號(hào)(TMDS)編碼的數(shù)據(jù)信道和一個(gè)時(shí)鐘信道。
該增強(qiáng)裝置包括 一個(gè)差分輸入電路，該差分輸入電路用于從該數(shù)據(jù) 源裝置接收這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)之一；以及一個(gè)差分輸出電路，該差分輸出 電路用于將這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào)傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)接收點(diǎn)裝 置，其中從該數(shù)據(jù)源和接收點(diǎn)裝置獲取電功率中所述至少一部分。
該差分輸出電路以及差分輸入電路是串聯(lián)連接，以便將電流從該數(shù)據(jù) 接收點(diǎn)裝置傳導(dǎo)至該數(shù)據(jù)源裝置上。
該差分輸出電路以及差分輸入電路在一個(gè)中間電壓節(jié)點(diǎn)上連接，這樣 使負(fù)荷電流從該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置通過(guò)該差分輸出電路流向該中間電壓節(jié) 點(diǎn)，并且該中間電壓節(jié)點(diǎn)作為對(duì)該差分輸入電路的供電電壓而被連接。
該纜線進(jìn)一步包括位于該中間電壓節(jié)點(diǎn)與為這些差分輸入電,供電 壓的一個(gè)第二中間電壓節(jié)點(diǎn)之間的一個(gè)電壓增強(qiáng)電路。
該電壓增強(qiáng)電路包括一個(gè)開關(guān)電容器以及一個(gè)2相時(shí)鐘，該電容器用 于周期性地從該中間電壓節(jié)點(diǎn)將電能傳輸?shù)皆摰诙虚g電壓節(jié)點(diǎn)。
該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括具有傳遞函數(shù)的一個(gè)處理模塊，該處理模塊用 于處理由該差分輸入電路接收的差分信號(hào)并且將經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)傳送至該 差分輸出電路。
該纜線進(jìn)一步包括一個(gè)功率轉(zhuǎn)換器，它用于對(duì)來(lái)自 一個(gè)可供使用的較 高電壓的用于運(yùn)行該處理模塊的功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換，該功率轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)開 關(guān)電容和一個(gè)2相時(shí)鐘，這些開關(guān)電容用于將來(lái)自該可供使用的較高電壓的電能傳輸?shù)皆撎幚砟K。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在此提供了一種方法，該方法用于向連接 在一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)源裝置與 一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置之間的 一條纜線中的一
個(gè)增強(qiáng)裝置提供電能，該方法包括以下步驟在該增強(qiáng)裝置的一個(gè)差分輸 入電路中從數(shù)據(jù)源裝置接收多個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；將所接收的這些差分?jǐn)?shù)據(jù) 信號(hào)中的至少一個(gè)增強(qiáng)為一個(gè)增強(qiáng)的差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；利用該增強(qiáng)裝置的一 個(gè)差分輸出電路將該增強(qiáng)的差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)皆摻邮諗?shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置； 并且從該數(shù)據(jù)源和接收點(diǎn)裝置通過(guò)它們分別與這些差分輸入和輸出電路的 連接獲M行該增強(qiáng)裝置的至少 一部分電路的功率。
該方法進(jìn)一步包括串聯(lián)連接該差分輸出電路和差分輸入電路的步驟， 以便將電流從該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置傳導(dǎo)至該數(shù)據(jù)源裝置。
以上所述方法進(jìn)一步包括以下步驟將該差分輸出電路與差分輸入電 路在一個(gè)中間電壓節(jié)點(diǎn)上連接，這樣使來(lái)自該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置的負(fù)荷電流 通過(guò)該差分輸出電路流向該中間電壓節(jié)點(diǎn)；并且連接該中間電壓節(jié)點(diǎn)作為 向該差分輸入電路的供電電壓。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了一種增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用 于將一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置，該傳輸數(shù)據(jù)源 裝置將多個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到該增強(qiáng)裝置中，該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這些 差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)，該增強(qiáng)裝置包括一個(gè)電子電路，該電子電路 從這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的該至少一個(gè)獲取運(yùn)行該增強(qiáng)裝置所要求的電功率 中的至少一部分。
在上述增強(qiáng)裝置中，這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)是差分高清晰度多媒體接口 (HDMI)信號(hào)并且包括多個(gè)最小化傳輸差分信號(hào)(TMDS)編碼的數(shù)據(jù)信道和一個(gè)時(shí)鐘信道。
該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括 一個(gè)差分輸入電路，該差分輸入電路用于從 該數(shù)據(jù)源裝置接收這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)之一；以及一個(gè)差分輸出電路，該差 分輸出電路用于將這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào)傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)接 收點(diǎn)裝置；其中用于運(yùn)行該增強(qiáng)裝置的電功率中的所述至少 一部分是從該 數(shù)據(jù)源和接收點(diǎn)裝置獲取的。
在上述增強(qiáng)裝置中，將該差分輸出電路和差分輸入電路串聯(lián)連接，以 便將電流從該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置傳導(dǎo)至該數(shù)據(jù)源裝置。
該差分輸出電路以及差分輸入電路在一個(gè)中間電壓節(jié)點(diǎn)上連接，這樣 使來(lái)自該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置的負(fù)荷電流通過(guò)該差分輸出電路流向該中間電壓 節(jié)點(diǎn)，并且該中間電壓節(jié)點(diǎn)被連接作為用于該差分輸入電路的供電電壓。
上述增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)電壓增強(qiáng)電路，它位于該中間電壓節(jié)點(diǎn) 與為該差分輸入電i^供電壓的一個(gè)第二中間電壓節(jié)點(diǎn)之間。
該電壓增強(qiáng)電路包括一個(gè)開關(guān)電容器和一個(gè)2相時(shí)鐘，該電容器用于 周期性地從該中間電壓節(jié)點(diǎn)將電能傳輸?shù)皆摰诙虚g電壓節(jié)點(diǎn)。
該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括具有傳遞函數(shù)的一個(gè)處理模塊，該處理模塊用 于處理由該差分輸入電路接收的差分信號(hào)并且將經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)傳送至該 差分輸出電路。
該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括從一個(gè)可供使用的較高電壓對(duì)運(yùn)行該處理模塊 的功率進(jìn)行轉(zhuǎn)換的一個(gè)功率轉(zhuǎn)換器，該功率轉(zhuǎn)換器包括多個(gè)開關(guān)電容和一 個(gè)2相時(shí)鐘，這些開關(guān)電容用于將電能從該可供使用的較高電壓傳輸?shù)皆撎幚砟K。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，在此提供了一種纜線，該纜線用于將一個(gè) 傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到承載差分信號(hào)的 一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置，該纜線
包括 一個(gè)增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)多個(gè)差分信號(hào)中的至少一個(gè)， 該增強(qiáng)裝置包括 一個(gè)輸入電路，該輸入電路用于從該數(shù)據(jù)源裝置接收一 個(gè)原始差分信號(hào)并且輸出一個(gè)已恢復(fù)的信號(hào)；帶有多個(gè)第一可調(diào)節(jié)參數(shù)的 一個(gè)去偏差電路，該去偏差電路用于將該已恢復(fù)的信號(hào)處理成一個(gè)去偏差 的信號(hào)；帶有多個(gè)第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè)均衡電路，該均衡電路用于將該 去偏差的信號(hào)處理成一個(gè)均衡的信號(hào)；以及一個(gè)輸出電路，該輸出電路用 于將該均衡的信號(hào)放大成一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào)并且將該增強(qiáng)的信號(hào)發(fā)送至該數(shù) 據(jù)接收點(diǎn)裝置。
在上述纜線中，該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)器，它用于在這 些第一和第二可調(diào)節(jié)參數(shù)被調(diào)整之后將它們保存。
該纜線進(jìn)一步包括一個(gè)控制總線，并且從所述控制總線可以訪問(wèn)該參 數(shù)存儲(chǔ)器。
該均衡電路包括通過(guò)改變這些第二可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整該去偏差的信號(hào) 的一個(gè)頻率響應(yīng)以產(chǎn)生該均衡的信號(hào)的一個(gè)電路。優(yōu)選該均衡電路具有用 于調(diào)整該頻率響應(yīng)的這些第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的至少兩種設(shè)置。
在本發(fā)明的該實(shí)施方案的纜線中，該去偏差電路是一種模擬差分去偏 差電路，它用于通過(guò)改變這些第一可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整這些差分信號(hào)的兩個(gè) 極的 一個(gè)現(xiàn)存的時(shí)間偏差。
該模擬差分去偏差電路包括按順序安排的多個(gè)延遲單元； 一個(gè)模擬選擇器，它選擇由該模擬選擇器選擇的這些延遲單元產(chǎn)生的一個(gè)復(fù)合延遲； 以及多個(gè)模擬開關(guān)，它們將該復(fù)合延遲插入該差分信號(hào)的這些極中。
這些^^莫擬開關(guān)將該復(fù)合延遲插入這些差分信號(hào)的一極或另一極中。優(yōu) 選地，這些模擬延遲單元各自具有一個(gè)增益，該增益基本上等于l.O，并且 這些模擬延遲單元各自包括一個(gè)或多個(gè)放大器。更具體地講，每個(gè)模擬延 遲單元包括具有一個(gè)公共輸入的第一和第二放大器，該公共輸入是才莫擬 延遲單元的輸入，并且將它們的輸出相加以產(chǎn)生該模擬延遲單元的輸出； 該第一放大器具有一個(gè)增益(1.0-A)以及等于一個(gè)預(yù)定的延遲值的延遲； 并且該第二放大器具有一個(gè)增益A以及基本上與該第一放大器相同的延 遲。該第一放大器方便地是一個(gè)跟隨器級(jí)，并且該第二放大器具有用于設(shè) 置該增益A的一個(gè)并聯(lián)電容器。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了一種增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用 于將一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置上，該傳輸數(shù)據(jù) 源裝置將多個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到該增強(qiáng)裝置中，該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這 些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)，該增強(qiáng)裝置包括 一個(gè)輸入電路，該輸入 電路用于從該數(shù)據(jù)源裝置接收一個(gè)原始差分信號(hào)并且輸出一個(gè)已恢復(fù)的信 號(hào)；帶有多個(gè)第一可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè)去偏差電路，該去偏差電路用于將該 已恢復(fù)的信號(hào)處理成一個(gè)去偏差的信號(hào)；帶有多個(gè)第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè) 均衡電路，該均衡電路用于將該去偏差的信號(hào)處理成一個(gè)均衡的信號(hào)；以 及一個(gè)輸出電路，該輸出電路用于將該均衡的信號(hào)放大成一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào) 并且將該增強(qiáng)的信號(hào)發(fā)送至該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置。
該增強(qiáng)裝置進(jìn)一 步包括保存這些第 一和第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的 一個(gè)參數(shù)存 儲(chǔ)器。該增強(qiáng)裝置還包括用于訪問(wèn)該參數(shù)存儲(chǔ)器的一個(gè)控制輸入。
該均衡電路包括一個(gè)電路，該電路用于通過(guò)改變這些第二可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整該去偏差的信號(hào)的一個(gè)頻率響應(yīng)以產(chǎn)生該均衡的信號(hào)。該均衡電路 具有用于調(diào)整該頻率響應(yīng)的該第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的至少兩個(gè)設(shè)置。
該去偏差電路是一種模擬差分去偏差電路，它用于通過(guò)改變這些第一 可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整這些差分信號(hào)的兩極的 一個(gè)現(xiàn)存的時(shí)間偏差。
優(yōu)選地，該^^擬差分去偏差電路包括按順序安排的多個(gè)延遲單元； 一個(gè)模擬選擇器，它選擇由該模擬選擇器選擇的多個(gè)延遲單元產(chǎn)生的一個(gè) 復(fù)合延遲；以及多個(gè)模擬開關(guān)，這些模擬開關(guān)用于將該復(fù)合延遲插入該差 分信號(hào)的這些極中。有利地的是，這些模擬開關(guān)將該復(fù)合延遲插入這些差 分信號(hào)的一個(gè)極或另一個(gè)極之中。
優(yōu)選地，這些模擬延遲單元各自具有基本上等于1.0的一個(gè)增益并且 包括一個(gè)或多個(gè)放大器。在本發(fā)明的這些實(shí)施方案中，每個(gè)模擬延遲單元 包括具有一個(gè)公共輸入的第一和第二放大器，該公共輸入是該模擬延遲 單元的輸入，并且將它們的輸出相加以產(chǎn)生該模擬延遲單元的輸出；該第 一放大器具有一個(gè)增益(1.0-A )以及等于一個(gè)預(yù)定的延遲值的延遲；并且 該第二放大器具有一個(gè)增益A以及基本上與該第一放大器相同的延遲。
方便地，該第一放大器是一個(gè)跟隨器級(jí)，并且該第二放大器具有用于 設(shè)置該增益A的一個(gè)并聯(lián)電容器。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了一種方法，該方法用于通過(guò)一 條纜線將差分信號(hào)從一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)源裝置發(fā)送到一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝 置，該纜線包括用于增強(qiáng)這些差分信號(hào)中的至少一個(gè)的一個(gè)增強(qiáng)裝置，該 方法包括以下步驟從在該增強(qiáng)裝置的一個(gè)輸入電路中的該數(shù)據(jù)源裝置接 收一個(gè)原始差分信號(hào)并且輸出一個(gè)已恢復(fù)的信號(hào)；在一個(gè)去偏差電路中利 用多個(gè)第一可調(diào)節(jié)參數(shù)將該已恢復(fù)的信號(hào)處理成一個(gè)去偏差的信號(hào)；在一個(gè)均衡電路中利用多個(gè)第二可調(diào)節(jié)參數(shù)將該去偏差的信號(hào)處理成一個(gè)均衡
的信號(hào)；在一個(gè)輸出電路中將該均衡的信號(hào)放大成一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào)；并且 將該增強(qiáng)的^f言號(hào)發(fā)送至該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置。
該方法進(jìn)一步包括以下步驟調(diào)整這些第一和第二可調(diào)節(jié)參數(shù)；將這 些第一和第二可調(diào)節(jié)參數(shù)存儲(chǔ)在參數(shù)存儲(chǔ)器中；并且從一個(gè)控制輸入訪問(wèn) 該參數(shù)存儲(chǔ)器。方便地，處理該恢復(fù)的信號(hào)的步驟包括以下步驟通過(guò)改 變這些第一可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整該差分信號(hào)的兩個(gè)極的一個(gè)現(xiàn)存的時(shí)間偏 差；并且通過(guò)改變這些第二可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整該去偏差的信號(hào)的一個(gè)頻率 響應(yīng)。
更詳細(xì)地講，改變這些第一可調(diào)節(jié)參數(shù)的步驟包括以下步驟按順序 安排多個(gè)延遲單元；選擇由該多個(gè)延遲單元產(chǎn)生的一個(gè)復(fù)合延遲；并且將 該復(fù)合延遲插入該差分信號(hào)的這些極中。有益的是，插入該復(fù)合延遲的步 驟包括將該復(fù)合延遲插入到該差分信號(hào)的一個(gè)極或另 一個(gè)極中。方便地， 安排多個(gè)延遲單元的步驟包括選擇多個(gè)模擬延遲單元的步驟，每一個(gè)模擬 延遲單元具有一個(gè)基本上等于1.0的增益。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了一種纜線，該纜線用于將一個(gè) 傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到承栽多個(gè)差分信號(hào)的一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置，該 纜線包括 一個(gè)印刷電路板(PCB)以及一個(gè)增強(qiáng)裝置，該P(yáng)CB包括多個(gè) 軌道，它們?cè)趯?lái)自該數(shù)據(jù)源裝置的一個(gè)原始差分信號(hào)連接到該增強(qiáng)裝置 的兩個(gè)或更多輸入時(shí)提供延遲；該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這些差分信號(hào)中的至 少一個(gè)，該增強(qiáng)裝置包括 一個(gè)輸入電路，該輸入電路用于終止#^遲的 原始差分信號(hào)；帶有多個(gè)第一可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè)輸入選擇器電路，該輸入 選擇器電路用于選擇一個(gè)延遲的原始差分信號(hào)并且輸出已去偏差的一個(gè)恢 復(fù)的信號(hào)；帶有多個(gè)第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè)均衡電路，該均衡電路用于將 該恢復(fù)的信號(hào)處理成一個(gè)均衡信號(hào)；以及一個(gè)輸出電路，該輸出電路用于將該均衡的信號(hào)放大成一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào)并且將該增強(qiáng)的信號(hào)發(fā)送到該數(shù)據(jù) 接收點(diǎn)裝置。
該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)器，它用于保存這些第一和第二 可調(diào)節(jié)參數(shù)。該纜線還包括一個(gè)控制總線，并且從所述控制總線可以訪問(wèn) 該參數(shù)存儲(chǔ)器。
在該增強(qiáng)裝置中，用于選擇該延遲的原始差分信號(hào)以調(diào)整該差分信號(hào) 的兩個(gè)極的 一個(gè)現(xiàn)存的時(shí)間偏差的該輸入選擇器電路是通過(guò)改變這些第一 可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)進(jìn)行控制的。該均衡電路包括一個(gè)電路，它通過(guò)改變這些第 二可調(diào)節(jié)參數(shù)用于調(diào)整該去偏差的信號(hào)的一個(gè)頻率響應(yīng)以產(chǎn)生該均衡的信 號(hào)。方^f更地，該均衡電路具有這些第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的用于調(diào)整該頻率響應(yīng) 的至少兩種i殳置。
器電路，該電路選擇由該輸入選擇器電路選擇的這些軌道所產(chǎn)生的一個(gè)復(fù) 合延遲。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了一種纜線，該纜線用于將一個(gè) 傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到承載多個(gè)差分信號(hào)的一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置，該
纜線包括 一個(gè)印刷電路板(PCB)以及一個(gè)增強(qiáng)裝置，該P(yáng)CB包括在將 一個(gè)原始差分信號(hào)從該數(shù)據(jù)源裝置連接到該增強(qiáng)裝置的兩個(gè)或更多輸入時(shí) 提供延遲的多個(gè)軌道；該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這些差分信號(hào)中的至少一個(gè)， 該增強(qiáng)裝置包括 一個(gè)輸入電路，該輸入電路用于終止該延遲的原始差分 信號(hào)；帶有多個(gè)第一可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè)輸入選擇器電路，該輸入選擇器電 路用于選擇一個(gè)延遲的原始差分信號(hào)并且輸出已粗略地去偏差的一個(gè)恢復(fù) 的信號(hào)；帶有多個(gè)第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè)去偏差電路，該去偏差電路用于 將該恢復(fù)的并且已粗略地去偏差的信號(hào)處理成一個(gè)精細(xì)地去偏差的信號(hào)；帶有多個(gè)第三可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè)均衡電路，該均衡電路用于將該精細(xì)地去
偏差的信號(hào)處理成一個(gè)均衡的信號(hào)；以及一個(gè)輸出電路，該輸出電路用于 將該均衡的信號(hào)放大成一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào)并且將該增強(qiáng)的信號(hào)發(fā)送到該數(shù)據(jù) 接收點(diǎn)裝置。
類似于本發(fā)明的以上實(shí)施方案，該增強(qiáng)裝置包括一個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)器，該 參數(shù)存儲(chǔ)器用于保存這些第一、第二和第三可調(diào)節(jié)參數(shù)。該纜線進(jìn)一步包 括一個(gè)控制總線，并且從所述控制總線可以訪問(wèn)該參數(shù)存儲(chǔ)器。
用于選擇該延遲的原始差分信號(hào)以粗略調(diào)整這些差分信號(hào)的兩極的一 個(gè)存在的時(shí)間偏差的輸入選擇電路是通過(guò)改變這些第一可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)進(jìn)行 控制的，并且其中該去偏差電路是一個(gè)模擬差分去偏差電路，它用于通過(guò) 改變這些第二可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)精細(xì)調(diào)整差分信號(hào)的兩個(gè)極的一個(gè)剩余的時(shí)間 偏差。
該均衡電路包括一個(gè)電路，它用于通過(guò)改變這些第三可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào) 整該去偏差的信號(hào)的一個(gè)頻率響應(yīng)以產(chǎn)生該均衡的信號(hào)。該均衡電路具有 這些第三可調(diào)節(jié)參數(shù)的用于調(diào)整該頻率響應(yīng)的至少兩種設(shè)置。
上述纜線，其中該P(yáng)CB包括提供按順序安排的多個(gè)延遲的多個(gè)軌道， 以及該輸入選擇器電路，它選擇由該輸入選擇器電路選擇的這些軌道產(chǎn)生 的一個(gè)復(fù)合延遲，并且其中，進(jìn)一步地，該模擬差分去偏差電路包括按 順序安排的多個(gè)延遲單元； 一個(gè)模擬選擇器，它選擇由該模擬選擇器選擇 的多個(gè)延遲單元產(chǎn)生的一個(gè)復(fù)合延遲；以及多個(gè)模擬開關(guān)，它們將該復(fù)合 延遲插入到該差分信號(hào)的這些極中。有益的是，這些模擬開關(guān)將該復(fù)合延 遲插入到該差分信號(hào)的一個(gè)極或另一個(gè)極中。類似于上述的其他實(shí)施方案， 這些模擬延遲單元各自具有基本上等于1.0的一個(gè)增益，并且包括一個(gè)或 多個(gè)放大器。每一個(gè)模擬延遲單元包括具有一個(gè)公共輸入的第 一和第二放大器， 該公共輸入是該模擬延遲單元的輸入，并且它們的輸出相加以產(chǎn)生模擬延 遲單元的輸出；該第一放大器具有一個(gè)增益(1.0-A)以及等于一個(gè)預(yù)定的 延遲值的延遲；并且該第二放大器具有一個(gè)增益A基本上與該第一放大器 相同的延遲。方便地，該第一放大器是一個(gè)跟隨器級(jí)，并且該第二放大器 具有用于設(shè)置該增益A的一個(gè)并聯(lián)電容器。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了一種纜線，該纜線用于將一個(gè) 傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到承載多個(gè)差分信號(hào)的一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置，該 纜線包括用于增強(qiáng)這些差分信號(hào)中的至少一個(gè)的一個(gè)增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng) 裝置包括 一個(gè)輸入電路，該輸入電路用于從該數(shù)據(jù)源裝置接收一個(gè)原始 差分信號(hào)并且輸出一個(gè)已恢復(fù)的信號(hào)；具有多個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)的一個(gè)去偏差 電路，該去偏差電路用于將該恢復(fù)的信號(hào)處理成一個(gè)去偏差的信號(hào)；以及 一個(gè)輸出電路，該輸出電路用于將該去偏差的信號(hào)放大成一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào) 并且將該增強(qiáng)的信號(hào)發(fā)送至該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置。
該增強(qiáng)電路進(jìn)一步包括用于調(diào)整該去偏差的信號(hào)的頻率響應(yīng)的一個(gè)均 衡電路。
該增強(qiáng)裝置還包括一個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)器，該參數(shù)存儲(chǔ)器用于保存這些可調(diào) 節(jié)參數(shù)。該纜線進(jìn)一步包括一個(gè)控制總線，并且可以從所述控制總線訪問(wèn) 該參數(shù)存儲(chǔ)器。
在本發(fā)明的這一實(shí)施方案中，該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括用于確定該纜線 的性能的性能分析電路。
該性能分析電路包括 一個(gè)差分到單端模塊，該模塊用于將增強(qiáng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換到一個(gè)單端信號(hào)； 一個(gè)線性相位補(bǔ)償器，該補(bǔ)償器將該單端信號(hào)與 一個(gè)公共時(shí)鐘信號(hào)相位對(duì)齊； 一個(gè)過(guò)采樣電路，該過(guò)采樣電路提供該相位 對(duì)齊的單端信號(hào)(一個(gè)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào))的一個(gè)數(shù)字表示；以及一個(gè)訓(xùn) 練功能電路，該訓(xùn)練功能電路用于估算該經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量， 并且(通過(guò)改變這些可調(diào)節(jié)參數(shù))調(diào)整該去偏差和均衡電路的這些參數(shù)， 以提高經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量。
該訓(xùn)練功能電路進(jìn)一步包括 一個(gè)數(shù)字電路，該數(shù)字電路用于估算經(jīng) 過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量并且產(chǎn)生表示所述質(zhì)量的一個(gè)質(zhì)量數(shù)； 一個(gè)評(píng) 估運(yùn)行控制電路，該評(píng)估運(yùn)行控制電路用于將該去偏差和均衡電路的多個(gè) 參數(shù)調(diào)整到多個(gè)預(yù)定的設(shè)置上，并且用于監(jiān)測(cè)每個(gè)設(shè)置的過(guò)采樣位的一個(gè) 預(yù)定數(shù)目； 一個(gè)存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器用于保存對(duì)應(yīng)于最高質(zhì)量數(shù)的最優(yōu)化設(shè) 置；以及用于將所述這些參數(shù)更新到最優(yōu)化設(shè)置的裝置。
該性能分析電路包括用于接收對(duì)于該評(píng)估運(yùn)行控制電路的一個(gè)啟動(dòng)觸 發(fā)并且用于在該控制總線上才艮告最優(yōu)化設(shè)置的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另外的一個(gè)方面，在此提供了一種方法，該方法用于確 定包括一個(gè)增強(qiáng)裝置的纜線的性能，該增強(qiáng)裝置接收一個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)， 根據(jù)多個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)將該差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)去偏差并進(jìn)行均衡，并且輸出一個(gè) 增強(qiáng)的信號(hào)，該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括一個(gè)性能分析電路，該方法包括以下 步驟將該增強(qiáng)的信號(hào)變換成一個(gè)單端信號(hào)；將該單端信號(hào)與一個(gè)公共時(shí) 鐘信號(hào)相位對(duì)齊；對(duì)該相位對(duì)齊的單端信號(hào)進(jìn)行過(guò)釆樣并且產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)過(guò) 預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)；估算該經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量；并且調(diào)整這些 可調(diào)節(jié)參數(shù)以提高該經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量。
如權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包括一個(gè)評(píng)估步驟，它包括以下步 驟估算該經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量并且產(chǎn)生表示所迷質(zhì)量的一個(gè)質(zhì)量數(shù)；將這些可調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)整到多個(gè)預(yù)定的設(shè)置上；監(jiān)測(cè)用于每個(gè)設(shè)置的 經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)；保存對(duì)應(yīng)于最高質(zhì)量數(shù)的最優(yōu)化設(shè)置；并且將這 些可調(diào)節(jié)參數(shù)更新到該最優(yōu)化設(shè)置。
上述方法進(jìn)一步包括以下步驟通過(guò)接收一個(gè)啟動(dòng)觸發(fā)來(lái)啟動(dòng)該評(píng)估 方法，并且在一個(gè)控制總線上纟艮告該最優(yōu)化_沒置。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了一種纜線，該纜線用于將一個(gè) 傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到承載多個(gè)差分信號(hào)的一個(gè)接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置，該 纜線包括 一個(gè)增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這些差分信號(hào)中的至少一 個(gè)，該增強(qiáng)裝置包括 一個(gè)輸入電路，該輸入電路用于從該數(shù)據(jù)源裝置接 收一個(gè)原始差分信號(hào)并且輸出一個(gè)已恢復(fù)的信號(hào)；帶有多個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)的 一個(gè)去偏差電路和均衡電路，該去偏差電路和均衡電路用于將該已恢復(fù)的 信號(hào)處理成一個(gè)去偏差的信號(hào)和均衡的信號(hào)； 一個(gè)輸出電路，該輸出電路 用于將該去偏差的和均衡的信號(hào)放大成一個(gè)增強(qiáng)的信號(hào)并且將該增強(qiáng)的信 號(hào)發(fā)送至該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置； 一個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)器，該參數(shù)存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)這
些可調(diào)節(jié)參數(shù)；以及性能分析電路，該性能分析電路用于確定該纜線的性
會(huì)匕 月匕。
該纜線進(jìn)一步包括一個(gè)控制總線，其中可以從該控制總線訪問(wèn)該參數(shù) 存儲(chǔ)器。
在本發(fā)明的這些實(shí)施方案中，該性能分析電路包括 一個(gè)差分到單端 模塊，該差分到單端模塊用于將增強(qiáng)的信號(hào)變換成一個(gè)單端信號(hào)； 一個(gè)線 性相位補(bǔ)償器，該線性相位補(bǔ)償器使該單端信號(hào)與一個(gè)公共時(shí)鐘信號(hào)相位 對(duì)齊； 一個(gè)過(guò)采樣電路，該過(guò)采樣電路提供該相位對(duì)齊的單端信號(hào)的一個(gè) 數(shù)字表示以產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)；以及一個(gè)訓(xùn)練功能電路，該 訓(xùn)練功能電路用于估算該經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量，并且通過(guò)改變這些可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整這些去偏差和均衡電路的多個(gè)參數(shù)，以提高經(jīng)過(guò)預(yù)處 理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量。
該訓(xùn)練功能電路進(jìn)一步包括 一個(gè)數(shù)字電路，該數(shù)字電路用于估算該 經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量并且產(chǎn)生表示所述質(zhì)量的一個(gè)質(zhì)量數(shù)； 一個(gè) 評(píng)估運(yùn)行控制電路，該評(píng)估運(yùn)行控制電路用于將去偏差和均衡電路的這些 參數(shù)調(diào)整到多個(gè)預(yù)定的設(shè)置上，并且用于監(jiān)測(cè)對(duì)于每個(gè)設(shè)置的過(guò)采樣位的 一個(gè)預(yù)定的數(shù)量； 一個(gè)存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器用于保存對(duì)應(yīng)于最高質(zhì)量數(shù)的最 優(yōu)化設(shè)置；以及用于將所述多個(gè)參數(shù)更新到該最優(yōu)化設(shè)置的裝置。
該性能分析電路包括用于接收對(duì)該評(píng)估運(yùn)行控制電路的一個(gè)啟動(dòng)觸發(fā) 并且用于在該控制總線上報(bào)告最優(yōu)化設(shè)置的裝置。
還提^^一種用于校準(zhǔn)上述纜線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 一個(gè)控制計(jì)算機(jī)， 該控制計(jì)算機(jī)附裝到該纜線的控制總線上，以及一個(gè)數(shù)據(jù)模式發(fā)生器，該 數(shù)據(jù)模式發(fā)生器附裝到該纜線上并且被編程以將多個(gè)差分信號(hào)發(fā)送到該纜 線中；該控制計(jì)算機(jī)被配置為通過(guò)該控制總線將一個(gè)觸發(fā)發(fā)送到該性能分 析電路以啟動(dòng)該評(píng)估運(yùn)行控制電路；從該性能分析電路接收這些最優(yōu)化設(shè) 置；并且將對(duì)應(yīng)于這些最優(yōu)化設(shè)置的參數(shù)通過(guò)該控制總線載入該參數(shù)存儲(chǔ) 器中。
可替代地，用于校準(zhǔn)上述纜線的系統(tǒng)包括 一個(gè)控制計(jì)算機(jī)，該控制 計(jì)算機(jī)附裝到該纜線的控制總線上，以及一個(gè)數(shù)據(jù)模式發(fā)生器，該數(shù)據(jù)模 式發(fā)生器附裝到該纜線上并且被編程以將多個(gè)差分信號(hào)發(fā)送到該纜線中； 該控制計(jì)算機(jī)被配置為通過(guò)該控制總線將一個(gè)觸發(fā)發(fā)送到該性能分析電路 以啟動(dòng)該評(píng)估運(yùn)行控制電路；并且該性能分析電路被配置為將對(duì)應(yīng)于這些 最優(yōu)化設(shè)置的參數(shù)通過(guò)該控制總線載入到該參數(shù)存儲(chǔ)器中。提供了 一種相應(yīng)的用于校準(zhǔn)一條纜線的方法，該纜線用于傳輸差分信 號(hào)，該纜線包括用于去偏差和均衡這些差分信號(hào)的一個(gè)增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置具有多個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)和一個(gè) 存儲(chǔ)器，該方法包括以下步驟將一 個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到該纜線中；將一個(gè)觸發(fā)發(fā)送到該增強(qiáng)裝置；在該增 強(qiáng)裝置中進(jìn)行一個(gè)訓(xùn)練運(yùn)行，其中該訓(xùn)練運(yùn)行包括以下步驟利用這些可 調(diào)節(jié)參數(shù)的不同設(shè)置執(zhí)行至少兩個(gè)評(píng)估運(yùn)行并且利用該至少兩個(gè)設(shè)置的每 一個(gè)來(lái)評(píng)估這些結(jié)果，保存這些最優(yōu)化設(shè)置；并且在該參數(shù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ) 這些最優(yōu)化^沒置。進(jìn)行該評(píng)估運(yùn)行的步驟包括以下步驟將該差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)處理成一個(gè) 去偏差的信號(hào)；將該去偏差的信號(hào)處理成一個(gè)均衡的信號(hào)；并且生成一個(gè) 經(jīng)過(guò)預(yù)處理的信號(hào)，該經(jīng)過(guò)預(yù)處理的信號(hào)是該均衡的信號(hào)的一種數(shù)字表示。該評(píng)估步驟包括以下步驟確定在至少一個(gè)位周期的一個(gè)窗口內(nèi)該均 衡的信號(hào)的數(shù)字表示中的連續(xù)的"1"或"0"樣本的運(yùn)行長(zhǎng)度；在"N" 位的一個(gè)觀察期間的過(guò)程中計(jì)算所選擇的多個(gè)運(yùn)行長(zhǎng)度的發(fā)生次數(shù)；根據(jù)計(jì)數(shù)器的輸出處理成表明該均衡的信號(hào)的質(zhì)量的一個(gè)質(zhì)量數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了用于校準(zhǔn)纜線一個(gè)系統(tǒng)，該纜 線用于傳輸多個(gè)差分信號(hào)，該纜線包括一個(gè)增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于將 這些差分信號(hào)去偏差并進(jìn)行均衡，該增強(qiáng)裝置具有多個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)和一個(gè) 參數(shù)存儲(chǔ)器，該系統(tǒng)包括用于將一個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到該纜線中的裝 置；用于將一個(gè)觸發(fā)發(fā)送到該增強(qiáng)裝置的裝置；用于在該增強(qiáng)裝置中進(jìn)行 一個(gè)訓(xùn)練運(yùn)行的裝置，包括評(píng)估裝置，該評(píng)估裝置用于利用這些可調(diào)節(jié)參 數(shù)的不同設(shè)置執(zhí)行至少兩個(gè)評(píng)估運(yùn)行，利用該至少兩個(gè)設(shè)置中的每一個(gè)來(lái) 評(píng)估這些結(jié)果并且保存這些最優(yōu)化設(shè)置；以及用于在該參數(shù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ) 這些最優(yōu)化設(shè)置的裝置。在上述用于校準(zhǔn)纜線的系統(tǒng)中，該評(píng)估裝置包括將差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)處 理成一個(gè)去偏差的信號(hào)的裝置；將該去偏差的信號(hào)處理成一個(gè)均衡的信號(hào) 的裝置；以及生成一個(gè)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的信號(hào)的裝置，該經(jīng)過(guò)預(yù)處理的信號(hào)是 該均衡的信號(hào)的一個(gè)數(shù)字表示。該評(píng)估裝置包括用于確定在至少一個(gè)位周期的一個(gè)窗口內(nèi)該均衡的 信號(hào)的數(shù)字表示中的連續(xù)的'T，或"0"樣本的運(yùn)行長(zhǎng)度的裝置；用于在 "N"位的一個(gè)觀察期間的過(guò)程中計(jì)算所選擇的多個(gè)運(yùn)行長(zhǎng)度的發(fā)生次數(shù) 的裝置；用于根據(jù)選擇的這些運(yùn)行長(zhǎng)度將所計(jì)算的發(fā)生次數(shù)存儲(chǔ)在計(jì)數(shù)器 中的裝置；以及用于將這些計(jì)數(shù)器的輸出處理成表明該均衡的信號(hào)的質(zhì)量 的一個(gè)質(zhì)量數(shù)的裝置。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，在此提供了對(duì)用于傳輸多個(gè)差分信號(hào)的纜 線進(jìn)行校準(zhǔn)的一個(gè)系統(tǒng)，該纜線包括一個(gè)增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置具有多個(gè) 可調(diào)節(jié)參數(shù)和一個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)器，該系統(tǒng)包括 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)分析器，該網(wǎng)絡(luò)分 析器能夠?qū)⒅辽賰蓚€(gè)信號(hào)發(fā)送到 一個(gè)纜線輸入中并且測(cè)量在一個(gè)纜線輸出 上的響應(yīng)； 一個(gè)計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)連接到該網(wǎng)絡(luò)分析器并且連接到該纜線 的參數(shù)存儲(chǔ)器，該計(jì)算機(jī)具有一個(gè)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器；以及一個(gè)計(jì)算機(jī)程序代 碼，該代碼存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中并且用于通過(guò)改變這些可調(diào)節(jié)參數(shù)使 該計(jì)算機(jī)進(jìn)行纜線的校準(zhǔn)并且在該纜線的參數(shù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)結(jié)果。該計(jì)算機(jī)程序代碼通過(guò)在該增強(qiáng)裝置中進(jìn)行一次訓(xùn)練運(yùn)行使該計(jì)算機(jī) 進(jìn)行該纜線的校準(zhǔn)，包括利用這些可調(diào)節(jié)參數(shù)的不同設(shè)置進(jìn)行至少兩個(gè)評(píng) 估運(yùn)行以及對(duì)于這些設(shè)置的每一個(gè)評(píng)估纜線的性能，并且保存這些最優(yōu)化 設(shè)置。該計(jì)算機(jī)程序代碼還使得該計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述的至少兩個(gè)評(píng)估運(yùn)行， 每個(gè)評(píng)估運(yùn)行包括將該差分信號(hào)處理成一個(gè)去偏差的信號(hào)；將該去偏差 的信號(hào)處理成一個(gè)均衡的信號(hào)；并且生成一個(gè)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的信號(hào)，該經(jīng)過(guò)預(yù)處理的信號(hào)是該均衡的信號(hào)的一個(gè)數(shù)字表示。該計(jì)算機(jī)程序代碼通過(guò)以下步驟進(jìn)一步使得該計(jì)算機(jī)評(píng)估用于這些設(shè)置的每一個(gè)的纜線的性能確 定在至少一個(gè)位周期的一個(gè)窗口內(nèi)該均衡的信號(hào)的數(shù)字表示中的連續(xù)的 "1"或"0"樣本的運(yùn)行長(zhǎng)度；在"N"位的一個(gè)觀察期間的過(guò)程中計(jì)算 所選擇的運(yùn)行長(zhǎng)度的發(fā)生次數(shù)；根據(jù)選擇的這些運(yùn)行長(zhǎng)度，將所計(jì)算的發(fā) 生次數(shù)存儲(chǔ)在多個(gè)計(jì)數(shù)器中；并且將這些計(jì)數(shù)器的輸出處理成表明該均衡 信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)質(zhì)量數(shù)?？扇芜x地，用于校準(zhǔn)該纜線的系統(tǒng)進(jìn)一步包括該 有待校準(zhǔn)的纜線。一種用于運(yùn)行校準(zhǔn)上述纜線的系統(tǒng)的方法，該方法包括以下步驟(a) 在該纜線的輸出上測(cè)量這些差分信號(hào)的差分偏差；(b)當(dāng)該差分偏差高于 一個(gè)預(yù)定的偏差閾值時(shí)，改變這些可調(diào)節(jié)參數(shù)并且重復(fù)步驟(a) ; (c) 測(cè)量在預(yù)定數(shù)量的頻率的每一個(gè)上的衰減；(d)當(dāng)該衰減在任何所測(cè)量的 頻率上在一個(gè)預(yù)定范圍之外時(shí)，改變這些可調(diào)接參數(shù)并且重復(fù)步驟(c); 并且(e)在該參數(shù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)這些參數(shù)。該方法進(jìn)一步包括以下步驟將該預(yù)定的偏差閾值設(shè)置為步驟(a)的 一個(gè)預(yù)定重復(fù)次數(shù)之內(nèi)觀察到的最小值；將該預(yù)定范圍設(shè)置為一個(gè)值，該 值接近于0 db并且小于在每個(gè)這些所測(cè)量頻率處的一個(gè)預(yù)定的限度；并且 將該預(yù)定的頻率設(shè)置為近似于這些差分信號(hào)的一個(gè)頻率，該纜線旨在用于 這些差分信號(hào)。因此，提供帶有嵌入式功率控制和增強(qiáng)裝置的一種改進(jìn)的可編程纜線 以及用于校準(zhǔn)該纜線的方法和系統(tǒng)。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明現(xiàn)在以舉例方式并參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明，在附圖中 圖1A至圖IC分別示出了有待通過(guò)該高速纜線傳輸?shù)囊粋€(gè)高速信號(hào)、在該纜線端部接收的一個(gè)畸變的有限帶寬信號(hào)(在均衡之前)、以及在均衡之后接收的信號(hào)；圖2A分別示出了在一個(gè)差分信號(hào)信道上差分?jǐn)?shù)據(jù)的單端信號(hào)分量以 及相應(yīng)的差分信號(hào)的時(shí)序圖，正如它們可能由一個(gè)傳輸器傳輸?shù)揭粋€(gè)纜線中；圖2B示出了差分?jǐn)?shù)據(jù)的多個(gè)單端信號(hào)分量以及相應(yīng)的差分信號(hào)的示 例時(shí)序圖，正如它們可能從該纜線的端部被接收；圖3示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的HDMI (高清晰度多媒體接口 )系統(tǒng)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的HDMI系統(tǒng)10，該系統(tǒng)包括 一個(gè)改進(jìn)的HDMI纜線20;圖5是一個(gè)框圖，示出了圖4的改進(jìn)的HDMI纜線20，該線纜包括多 個(gè)信道增強(qiáng)電路100;圖6是圖5的信道增強(qiáng)電路IOO的一個(gè)更詳細(xì)的框圖，該線纜包括一 個(gè)差分去偏差電路110;圖7示出了圖6的差分去偏差電路110的簡(jiǎn)化框圖，該電路包括一個(gè) 可調(diào)節(jié)延遲模塊300;圖8示出了圖7的可調(diào)節(jié)延遲才莫塊300的優(yōu)選實(shí)施方案；圖9示出了一個(gè)簡(jiǎn)單的RC延遲電路，它可以用于引入圖2B的延遲Td;圖10示出了圖9的RC電路的模擬結(jié)果；圖11示出了帶有一個(gè)減小的時(shí)間常數(shù)的圖9的RC電路的模擬結(jié)果；圖12示出了由三個(gè)RC級(jí)的級(jí)聯(lián)形成的一個(gè)延遲電路；圖13示出了梯形輸入脈沖(Vin)的波形以及在圖12的電路的每個(gè)級(jí)之后的延遲的脈沖的波形；圖14示出了與圖12所示相同的級(jí)聯(lián)延遲電路，其中加上了兩個(gè)緩沖器(放大器)；圖15示出了圖14的電路安排的模擬結(jié)果； 圖16示出了一個(gè)簡(jiǎn)單的跟隨器電路；圖17示出了一個(gè)AC連接的跟隨器電路，它源自于圖16的簡(jiǎn)單跟隨 器電路；圖18示出了 一個(gè)緩沖延遲級(jí)400的簡(jiǎn)化框圖，該緩沖延遲級(jí)可以是圖 6的可調(diào)節(jié)延遲300的延遲單元306的；個(gè)實(shí)施方案；圖19示出了圖18的緩沖延遲級(jí)400的緩沖器404的優(yōu)選實(shí)施方案；圖20示出了一個(gè)簡(jiǎn)單的N溝道跟隨器；圖21示出了延遲級(jí)306的一個(gè)可替代實(shí)施方案404B;圖22示出了一條纜線的簡(jiǎn)化的傳遞函數(shù)；圖23示出了一個(gè)均衡器和一條纜線的級(jí)聯(lián)的簡(jiǎn)化的傳遞函數(shù)；圖24示出了一個(gè)代表性的信道500的系統(tǒng)圖，包括一個(gè)可任選的電壓 增強(qiáng)器514以及一個(gè)功率變換器520;圖25是圖24的代表性信道500的簡(jiǎn)化復(fù)制550;圖26示出了圖24的可任選的電壓增強(qiáng)器514的框圖；圖27示出了圖24的功率變換器520的框圖；圖28示出了圖4的改進(jìn)的HDMI纜線20，并且示出了可供用于校準(zhǔn) 該纜線的多個(gè)外部連接；圖29示出了一個(gè)實(shí)時(shí)配置540，包括在該實(shí)時(shí)纜線校準(zhǔn)方法中使用的 一個(gè)擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544;圖30示出了圖29的擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544的一個(gè)簡(jiǎn)化框圖，包括一個(gè) 線性相位補(bǔ)償器554、 一個(gè)過(guò)采樣和重新計(jì)時(shí)模塊556、以及一個(gè)訓(xùn)練功能 558;圖31示出了圖30的線性相位補(bǔ)償器554的一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)方式的框 圖，包括一個(gè)可編程模擬延遲568;圖32示出了在圖31的可編程模擬延遲568中的數(shù)據(jù)相移以及在圖30 的過(guò)采樣和重新計(jì)時(shí)模塊556中的過(guò)采樣；圖33示出了圖30的訓(xùn)練功能558的優(yōu)選實(shí)施方案700的簡(jiǎn)化框圖；圖34示出了一個(gè)訓(xùn)練運(yùn)行方法800的一個(gè)高水平流程圖，圖中描繪了 圖30的訓(xùn)練功能558的運(yùn)4??；圖35示出了一個(gè)示例性評(píng)估運(yùn)行方法卯0的一個(gè)流程圖，該圖進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明了圖34的訓(xùn)練運(yùn)行方法800的步驟806;圖36示出了用于頻率域校準(zhǔn)方法和時(shí)域校準(zhǔn)方法的一個(gè)通用的測(cè)試 i殳定1000;圖37示出了一個(gè)校準(zhǔn)方法1100的簡(jiǎn)化高水平流程圖，該方法可以與 圖36的通用測(cè)試設(shè)定1000 —起用于校準(zhǔn)圖4的改進(jìn)的HDMI纜線20中 的增強(qiáng)裝置30;圖38示出了以一個(gè)經(jīng)修改的改進(jìn)的HDMI纜線1200的形式的本發(fā)明 的一個(gè)可替代實(shí)施方案；以及圖39示出了修改的增強(qiáng)裝置1206的一個(gè)修改的增強(qiáng)電路100A。本發(fā)明實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明圖3示出了一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的HDMI (高清晰度多々某體接口 )系統(tǒng)，包 括一個(gè)HDMI傳輸器Tx( HDMI源裝置)、 一個(gè)HDMI接收器Rx( HDMI 接收點(diǎn)裝置)以及連接Tx和Rx的一條HDMI纜線。圖4示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的一個(gè)HDMI系統(tǒng)10,該系統(tǒng) 包括一個(gè)改進(jìn)的HDMI纜線20。HDMI系統(tǒng)10包括HDMI傳輸器Tx ( HDMI源裝置)、HDMI接收 器Rx ( HDMI接收點(diǎn)裝置)、以及連接Tx和Rx的本發(fā)明實(shí)施例的改進(jìn) 的HDMI纜線20。改進(jìn)的HDMI纜線20包括一個(gè)嵌入式增強(qiáng)裝置30 (該裝置的細(xì)節(jié)在 以下說(shuō)明)以及一個(gè)基本(無(wú)源式)HDMI纜線40。增強(qiáng)裝置30位于最 接近于HDMI接收器Rx的改進(jìn)的HDMI纜線20的端部附近。無(wú)需限制 應(yīng)用的一般性原則，改進(jìn)的HDMI纜線20可以用于將一個(gè)DVD播放器 (HDMI源裝置的一個(gè)實(shí)例)連接到一個(gè)電視屏幕(HDMI接收點(diǎn)裝置的一個(gè)實(shí)例)。圖5 M示改進(jìn)的HDMI纜線20的一個(gè)框圖，該改進(jìn)的纜線在HDMI 傳輸器Tx和HDMI接收器Rx之間延伸，包括圖4的增強(qiáng)裝置30。圖中 還示出了從Tx通過(guò)基本HDMI纜線40延伸到增強(qiáng)裝置30的多個(gè)HDMI 輸入50、從增強(qiáng)裝置30延伸到Rx的多個(gè)HDMI輸出52以及從Tx通過(guò) 基本HDMI纜線40直接延伸到Rx的一組其他HDMI信號(hào)54?；綡DMI 纜線40包括多個(gè)HDIM輸入50和其他的多個(gè)HDMI信號(hào)54。這些HDMI輸入50提供多個(gè)連接，這些連接將來(lái)自HDMI傳輸器Tx (圖4 )的多個(gè)HDMI信號(hào)通過(guò)基本HDMI纜線40的多條導(dǎo)線連接到增 強(qiáng)裝置30的多個(gè)輸入上。這些HDMI輸入50包括四(4 )個(gè)信號(hào)對(duì)- 一個(gè)最小化傳輸差分信號(hào)(TMDS )信道輸入0;- 一個(gè)TMDS信道輸入1;——個(gè)TMDS信道輸入2;以及 -一個(gè)時(shí)鐘信道輸入。類似地，這些HDMI輸出52包括增強(qiáng)的HDMI信號(hào)的四(4)個(gè)信號(hào)對(duì):-一個(gè)TMDS4言道輸出0 -一個(gè)TMDS信道輸出1 - 一個(gè)TMDS信道輸出2 -一個(gè)時(shí)鐘信道輸出。以及這些HDMI輸出52通過(guò)一個(gè)短連接將這些增強(qiáng)的HDMI信號(hào)從增強(qiáng) 裝置30連接到HDMI接收器Rx。一個(gè)編程輸入56以及一個(gè)+5V功率信號(hào)58從其他的這些HDMI信號(hào)54被連接到增強(qiáng)裝置30。該圖中未示出的是如一個(gè)或者多個(gè)裝置承栽器和 連接器這樣的物理特征，它們可以是改進(jìn)的HDMI纜線20的一部分。增強(qiáng)裝置30包括多個(gè)信道增強(qiáng)電路100、 一個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)器102。在本 發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，該增強(qiáng)裝置包括如圖5所示的四(4)個(gè)信道增強(qiáng) 電路100，每一個(gè)信道增強(qiáng)電路用來(lái)增強(qiáng)TMDS信道0、 TMDS信道1以 及TMDS信道2之一上的信號(hào)。每個(gè)信道增強(qiáng)電路100包括一個(gè)HDMI輸入電路106和一個(gè)HDMI 輸出電路108。有利地的是，每個(gè)信道增強(qiáng)電路100進(jìn)一步包括一個(gè)差分 (內(nèi)聯(lián)對(duì))去偏差電路110，該電路用于調(diào)整通過(guò)基本HDMI纜線40和一 個(gè)均衡電路112傳遞的一個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的兩個(gè)極的一個(gè)現(xiàn)存的時(shí)間偏 差，以補(bǔ)償基本HDMI纜線40的受限的帶寬特性。因此，每個(gè)信道增強(qiáng) 電路提供從各自的HDMI輸入到相應(yīng)的HDMI輸出的一個(gè)傳遞函數(shù)，其 中該傳遞函數(shù)的特性被設(shè)計(jì)為補(bǔ)償基本纜線40中相應(yīng)的差分對(duì)的遞降。該增強(qiáng)裝置30可以由+5V的功率信號(hào)58以及由源自這些HDMI輸出 52 (如以下所詳細(xì)說(shuō)明)的功率來(lái)供電。運(yùn)行增強(qiáng)裝置30的功率完全來(lái)自 于改進(jìn)的HDMI纜線20中承載的信號(hào)，并且是由HDMI傳輸器Tx和/或 HDMI接收器Rx來(lái)提供。在承載差分信號(hào)的一條纜線中，即在每個(gè)信號(hào)通過(guò)一對(duì)導(dǎo)線被承栽的 情況下，制造公差通常導(dǎo)致用于每個(gè)信道的這些導(dǎo)線的長(zhǎng)度以及連接器之 間的輕微偏差。其結(jié)果是通過(guò)該纜線對(duì)于該對(duì)中的每一條導(dǎo)線都有一個(gè)不 同的延遲。這種差分(內(nèi)聯(lián)對(duì))偏差使所接收的信號(hào)(見上面的圖2A和 2B)遞降。消除內(nèi)聯(lián)對(duì)偏差可以通過(guò)將延遲加到穿過(guò)該對(duì)導(dǎo)線中較短的一 條上的信號(hào)中來(lái)實(shí)現(xiàn)，以使其與通過(guò)該對(duì)導(dǎo)線中較長(zhǎng)的一條的信號(hào)對(duì)齊。 根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施方案，借助于差分去偏差電路110來(lái)消除內(nèi)聯(lián)對(duì)偏差，該差分偏差電路是數(shù)字可編程的，如將在以下段落中說(shuō)明。 一旦在一種編程(校準(zhǔn))設(shè)定方法中確定了差分去偏差電路110的這些偏差設(shè)置， 就可以用參數(shù)存儲(chǔ)器102來(lái)保存它們。類似地，纜線表現(xiàn)出不同的帶寬特性，這些特性取決于該纜線的長(zhǎng)度 和物理構(gòu)造?？梢酝ㄟ^(guò)均衡電路112對(duì)這種受限的帶寬(在一定程度上) 進(jìn)行補(bǔ)償，該均衡電路也是數(shù)字可編程的。這些均衡設(shè)置也可類似地被保 存在參數(shù)存儲(chǔ)器102中。用于差分去偏差電路110和均衡電路112二者的 這些適當(dāng)設(shè)置可以在制造時(shí)在一個(gè)編程(校準(zhǔn))設(shè)定中來(lái)確定，并且通過(guò) 編程輸入56而栽入?yún)?shù)存儲(chǔ)器102中。該編程設(shè)定方法將在以下進(jìn)一步更 詳細(xì)地"^兌明(圖29至37)。圖6示出了圖5的信道增強(qiáng)電路100的一個(gè)單獨(dú)情形的更詳細(xì)的框圖， 包括HDMI輸入電路106、差分去偏差電路110、均衡電路112、以及HDM1 輸出電路108。到HDMI輸入電路106的輸入是一個(gè)原始的輸入信號(hào)(對(duì))116 (這 些HDMI輸入50之一，圖5) 。 HDMI輸入電路106輸出一個(gè)"已恢復(fù) 的信號(hào)"(對(duì))118，該"已恢復(fù)的信號(hào)"(對(duì))被輸入到差分去偏差電路 110。差分去偏差電路IIO輸出一個(gè)"去偏差的信號(hào)"(對(duì))120，該"去 偏差的信號(hào)"(對(duì))被輸入到均衡電路112。均衡電路112輸出一個(gè)"均 衡的信號(hào)"對(duì)112，該"均衡的信號(hào)"對(duì)被輸入到HDMI輸出電路108。 最后，HDMI輸出電路108輸出一個(gè)"增強(qiáng)的信號(hào)"(對(duì))124，該"增強(qiáng) 的信號(hào)"(對(duì))是這些HDMI輸出52之一 (圖5 )。圖6中還示出了在增強(qiáng)裝置30的所有信道增強(qiáng)電路100之間共享的參 數(shù)存儲(chǔ)器102。它連接到差分去偏差電路110的一個(gè)去偏差參數(shù)輸入126， 并且單獨(dú)地連接到均衡電路112的一個(gè)均衡參數(shù)輸入128。差分去偏差電路110如以上所指出，在V+通路中(圖2B的實(shí)例的情形中)、或者在相反 情形中的V-通路中(如果輸入V+信號(hào)相對(duì)于V4皮延遲)通過(guò)插入具有延 遲Td的一個(gè)延遲成分可以對(duì)該內(nèi)聯(lián)對(duì)差分偏差延遲進(jìn)行補(bǔ)償，或者在若 不存在偏差時(shí)兩者中都不插入。圖7示出了圖6的差分去偏差電路110的簡(jiǎn)化框圖，其中去除(補(bǔ)償) 了該差分偏差。相同的附圖標(biāo)記用于指代差分輸入和輸出(分別為已恢復(fù) 的信號(hào)118和去偏差的信號(hào)120，它們各自具有一個(gè)正的[V+j終端和一個(gè) 負(fù)的[V-j終端)以及用于這些去偏差參數(shù)126的控制輸入。如圖7中所示，差分去偏差電路110包括一個(gè)可調(diào)節(jié)延遲300，該可 調(diào)節(jié)延遲帶有一個(gè)(單端)輸入302和一個(gè)輸出304以及六個(gè)ON/OFF開 關(guān)S1至S6?？烧{(diào)節(jié)延遲300包括多個(gè)延遲級(jí)306。開關(guān)S1連接在該差分 輸入的正端子(已恢復(fù)的信號(hào)118V+)與該差分輸出的正端子(去偏差的 信號(hào)120V+ )之間。類似地，開關(guān)S6連接在該差分輸入的負(fù)端子(已恢復(fù) 的信號(hào)118V-)與該差分輸出的負(fù)端子(去偏差的信號(hào)120V-)之間。開 關(guān)S2和S4連接在可調(diào)節(jié)延遲300的輸入302與已恢復(fù)的信號(hào)118的對(duì)應(yīng) 的正(V+)端子以及負(fù)(V-)端子之間。類似地，這些開關(guān)S3和S5連接在可 調(diào)節(jié)延遲300的輸出304與去偏差的信號(hào)120的對(duì)應(yīng)的正(V+)端子以及負(fù) (V-)端子之間。本方案允許單一可調(diào)節(jié)延遲300對(duì)正的和負(fù)的差分偏差均進(jìn)行校正。 實(shí)際上，通過(guò)將其(可調(diào)節(jié)延遲300)分別切換到負(fù)的或者正的信號(hào)通路 上，單一可調(diào)節(jié)延遲300即足以補(bǔ)償正的或負(fù)的差分偏差(在正信號(hào)或者 負(fù)信號(hào)相對(duì)于另一方被延遲的情況下)。例如，為了使正信號(hào)V+通過(guò)可調(diào) 節(jié)延遲300 (它由多個(gè)延遲單元的一個(gè)級(jí)聯(lián)構(gòu)成，下文詳細(xì)說(shuō)明)，開關(guān)狀態(tài)如下Sl=OFF， S2=ON， S3=ON， S4=OFF， S5=OFF且S6=ON。 為了使V-通過(guò)可調(diào)節(jié)延遲300，開關(guān)狀態(tài)如下Sl=ON， S2=OFF， S3=OFF， S4=ON， S5=ON， S6=OFF。為了將可調(diào)節(jié)延遲300切換出V-通路和V+ 通路，因此不提供該差分延遲的調(diào)節(jié)，切換狀態(tài)如下Sl=ON， S2=OFF, S3=OFF, S4=OFF， S5=OFF， S6=ON。
去偏差問(wèn)題的解決方案提出了兩個(gè)挑戰(zhàn)。首先是產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)难舆t， 第二是調(diào)節(jié)該延遲。產(chǎn)生延遲是一種挑戰(zhàn)，因?yàn)樵搯卧獞?yīng)當(dāng)具有一個(gè)足夠 寬的帶寬以傳遞這些信號(hào)，但同時(shí)該延遲模塊必須提供一個(gè)有用的延遲。 一個(gè)單一延遲級(jí)的寬的帶寬自然地導(dǎo)致小的延遲，因此，需要多個(gè)級(jí)的一 個(gè)級(jí)聯(lián)以實(shí)現(xiàn)一個(gè)足夠的延遲。
在美國(guó)專利6,268,753中說(shuō)明了多個(gè)數(shù)字延遲級(jí)的一個(gè)級(jí)聯(lián)，它包括多 個(gè)數(shù)字開關(guān)以及提供總延遲的二進(jìn)制可尋址選擇的一個(gè)解碼器。然而，本 發(fā)明要求一種可調(diào)節(jié)延遲電路以將一個(gè)高速模擬信號(hào)延遲。
在圖7提出的用于差分偏差補(bǔ)償?shù)呐渲弥欣枚鄠€(gè)模擬延遲級(jí)的一個(gè) 級(jí)聯(lián)來(lái)解決的問(wèn)題包括需要提供單位增益以及保持所要求的高帶寬。
在現(xiàn)有技術(shù)中披露了幾種數(shù)字延遲補(bǔ)償方案，但是僅有少數(shù)電路提供 用于模擬信號(hào)的可調(diào)節(jié)延遲。例如，在美國(guó)專利5,739,713中教授了使用一 個(gè)跟隨電路與一個(gè)增益級(jí)并聯(lián)以增強(qiáng)一個(gè)數(shù)字電路的高頻率響應(yīng)。美國(guó)專 利6，525，568教授了 一種相移(延遲)級(jí)，它包括一個(gè)RC (電阻器-電容器) 元件，隨后是名義上的-1和+2增益的并聯(lián)增益級(jí)，它們的輸出相加以提供 總的單位增益，該單位增益有一個(gè)十分復(fù)雜的頻率傳遞函數(shù)。在美國(guó)專利 申請(qǐng)20050083130中提出了 一種高性能放大器，它包括一個(gè)延遲元件以補(bǔ) 償在替代信號(hào)通路中可能存在的信號(hào)傳播延遲。圖8示出了圖7的可調(diào)節(jié)延遲才莫塊300的優(yōu)選實(shí)施方案，以八個(gè)才莫擬 延遲級(jí)("延遲單元")306的一個(gè)級(jí)聯(lián)結(jié)合一個(gè)模擬選擇級(jí)308作為一 個(gè)解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)延遲300。這八個(gè)延遲單元306串聯(lián)連接(級(jí)聯(lián))， 每個(gè)延遲單元306的輸出被輸入到模擬選擇級(jí)308。該級(jí)聯(lián)的第一延遲單 元306提供可調(diào)節(jié)延遲300的輸入(IN 302 )。
該去偏差參數(shù)控制信號(hào)(去偏差參數(shù)輸入126 )包括連接到模擬選擇 級(jí)308的一個(gè)3位二進(jìn)制信號(hào)，該模擬選擇級(jí)用于選擇它的的輸入之一， 4吏之4皮切換通入可調(diào)節(jié)延遲300的輸出(OUT 304)。
用于可調(diào)節(jié)延遲300的單個(gè)延遲單元306的一個(gè)示例性完整電路示于 下面的圖18中，該電路可以被級(jí)聯(lián)以便各自提供一個(gè)單位延遲。
為了幫助理解單個(gè)延遲單元306的電路，首先給出這些要解決的問(wèn)題 的分步說(shuō)明以及可能的解決方案。
圖9示出了一個(gè)簡(jiǎn)單的RC延遲電路，它可以用于引入圖2B的延遲 Td。圖9的電路是一個(gè)單端電路，它包括一個(gè)電阻R1、 一個(gè)電容器C1， 以及輸入和輸出端子(信號(hào)Vin和Vout)連同一個(gè)接地端0。電容器Cl 連接在Vout與地之間，并且該電阻連接在Vin與Vout之間。用如圖9所 示的一個(gè)RC延遲構(gòu)成一個(gè)電路將會(huì)成功地將該信號(hào)延遲，但它還會(huì)將該 信號(hào)過(guò)濾。
從圖IO所示的模擬結(jié)果可以看出圖9的RC電路對(duì)一個(gè)脈沖的影響。 圖10示出了兩個(gè)才莫擬的波形、 一個(gè)梯形輸入脈沖Vin以及一個(gè)輸出脈沖 Vout,該輸出脈沖是將該梯形輸入脈沖通過(guò)圖9的簡(jiǎn)單的RC延遲電路而 產(chǎn)生的。該梯形輸入脈沖(信號(hào)Vin)經(jīng)延遲和過(guò)濾(畸變)而成為輸出 信號(hào)Vout。可清楚地看到延遲和過(guò)濾作用。盡管這種延遲是所希望的，但過(guò)濾作用導(dǎo)致脈沖的分散和畸變。
為了減小電路的過(guò)濾作用，可以減小RC時(shí)間常數(shù)。圖11中示出了模擬的結(jié)果。圖ll所示的模擬類似于圖IO所示的模擬，但是模擬的延遲電路中有一個(gè)減小的時(shí)間常數(shù)。減小時(shí)間常數(shù)有助于增加或者保持帶寬(注意輸入脈沖和輸出脈沖二者的斜率)，但如圖ll所示，所引入的信號(hào)延遲較低。
在圖ll的模擬中，脈沖寬度是0.7秒，并且該電路中的RC時(shí)間常數(shù)是79毫秒。選擇長(zhǎng)的脈沖持續(xù)時(shí)間和長(zhǎng)的RC時(shí)間常數(shù)僅僅是便于在模擬過(guò)程中研究電路選擇的效果，并且它們不代表本實(shí)施方案的時(shí)間尺度。
試圖恢復(fù)延遲(如圖IO所示，相對(duì)于圖9的帶有原始時(shí)間常數(shù)的電路)的一個(gè)方法是將多個(gè)RC級(jí)進(jìn)行級(jí)聯(lián)。這在圖12中示出。圖12所示的是一個(gè)延遲電路，它由三個(gè)RC級(jí)的級(jí)聯(lián)構(gòu)成，包括部件R2、 C2、 R3、 C3、R斗和C4，每個(gè)RC級(jí)單獨(dú)地具有相同的79毫秒的時(shí)間常數(shù)。將第一和第二級(jí)之后的信號(hào)分別標(biāo)記為VI和V2。將該電路作為一個(gè)總體的輸入和輸出才示i己為Vin和Vout。
用一個(gè)梯形輸入脈沖來(lái)^t擬圖12的電路的結(jié)果示于圖13中，該圖示出了梯形輸入脈沖Vin的波形和圖IO的電路的每一級(jí)之后的延遲的脈沖的波形V1、 V2和Vout。所產(chǎn)生的最終波形Vout被延遲，但是它在幅值上被相當(dāng)程度地減小并且被彌散。
為了排除后續(xù)級(jí)的負(fù)荷影響，可以如圖14所示對(duì)每個(gè)級(jí)進(jìn)行緩沖。圖H示出了與圖12同樣的級(jí)聯(lián)延遲電路，但是插入了兩個(gè)緩沖器(放大器)，位于Rl與R2之間的一個(gè)緩沖器"Bufl",以及位于R2與R3之間的一個(gè)緩沖器"Buf2"。其結(jié)果是，中間信號(hào)VI和V2并未被后續(xù)級(jí)的負(fù)荷所<formula>formula see original document page 37</formula>
對(duì)圖14的電路的模擬結(jié)果示于圖15中。它們示出了圖14的電路安排在將脈沖畸變保持在最小的同時(shí)達(dá)到了所希望的引入有意義的延遲的目的。在此才莫擬中，0.7秒的梯形輸入脈沖被延遲了大約每一級(jí)77毫秒。
在數(shù)學(xué)意義上，該脈沖已經(jīng)由單極單位增益級(jí)的一個(gè)級(jí)聯(lián)被變換，每個(gè)級(jí)的傳遞函數(shù)為
H(s) =l/(l+s/p) 其中p[Rads=1/(RC)
或者 pHZ為1/(2兀RC)
該電路的目的是將該脈沖延遲高達(dá)約半個(gè)脈沖寬度(位寬度)。在圖15的模擬中所示出的情形中，所要求的延遲應(yīng)是約0.35秒。為了用圖14所示的方案實(shí)現(xiàn)這種延遲，這將要求約五個(gè)級(jí)。在圖15所示的模擬中，將該RC時(shí)間常數(shù)#:設(shè)置為79毫秒，這將極頻率設(shè)置在1/(2Ti79ms) = 2Hz處。因此，對(duì)于0.7秒的一個(gè)脈沖寬度(輸入脈沖Vin)，有2Hz的極頻率的一個(gè)級(jí)將產(chǎn)生適當(dāng)?shù)难舆t，這些延遲對(duì)該脈沖具有可接收的過(guò)濾效果。利用N位每秒(Nbps)的一個(gè)位速率來(lái)計(jì)算一個(gè)系統(tǒng)的極點(diǎn)位置的一個(gè)簡(jiǎn)單近似是在每個(gè)級(jí)中將極點(diǎn)設(shè)置為3*N Hz。例如，使用1Gbps的數(shù)據(jù)速率，需要^ L點(diǎn)在大約3GHz的一個(gè)級(jí)。
盡管已經(jīng)示出了如何使用簡(jiǎn)單的RC級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)級(jí)的適當(dāng)?shù)难舆t，但是如何構(gòu)建一個(gè)適當(dāng)?shù)木彌_放大器(圖12的Bufl、 Buf2 )仍有待說(shuō)明。即使在先進(jìn)的CMOS工藝上，制造具有可達(dá)3 GHZ的單位增益的一個(gè)單位增益緩沖器都是一種挑戰(zhàn)。 一個(gè)起始點(diǎn)將是使用圖16所示的一個(gè)簡(jiǎn)單的跟隨電路。圖16的簡(jiǎn)單跟隨電路包括與一個(gè)電流源II串聯(lián)連接的一個(gè)N溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET ) Ml。晶體管Ml的漏極被連接到地0，而電流源II的正端子連接到供電電壓VDD。電路輸入(IN)連接到晶體管Ml的門極，并且它的源極提供電路輸出(OUT)。
在這種公知的電路中，輸出OUT跟隨具有約為1的增益的輸入IN。對(duì)于這種電路的第一個(gè)局限是輸出的電平典型地被位移約0.6伏特。如果級(jí)聯(lián)了多個(gè)級(jí)，則這種電平位移就是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)檫B續(xù)的電平位移會(huì)導(dǎo)致輸出升高到供電電壓并因此使信號(hào)被限幅。為了解決這種局限，將AC耦合加入到.圖17所示的筒單跟隨器。圖17中所示的電路是一種AC耦合跟隨電路，它是由圖16的簡(jiǎn)單跟隨電路衍生的，這是通過(guò)在電路輸入IN和晶體管Ml的源極之間加入一個(gè)電容器C5、并在晶體管Ml的源極與提供正偏壓的偏壓電源"BIAS"之間加入一個(gè)電阻器R5。
利用AC耦合，在使這些級(jí)進(jìn)行級(jí)聯(lián)時(shí)，級(jí)輸出的電平從圖17中由"BIAS"設(shè)置的偏壓電平向上轉(zhuǎn)移的事實(shí)就變得不重要了，因?yàn)檫@種電平位移作為跨越下一級(jí)的輸入電容器的一個(gè)恒定壓降而被存儲(chǔ)。這基本上在每個(gè)級(jí)上將平均輸入電壓重置為由圖17所示的偏壓電源(BIAS)設(shè)置的偏置電壓。
這種電^^的一個(gè)進(jìn)一步的局限來(lái)自于晶體管Ml的非零輸出電導(dǎo)。該跟隨器的增益由gml/(gml+gdsl)給出。這里gml是小信號(hào)跨導(dǎo)，且gdsi是M1的小信號(hào)輸出電導(dǎo)。顯然，對(duì)于所有大于零的gdsl值而言，該級(jí)的增益是小于l的。當(dāng)要求快速的寬帶電路時(shí)，MOSFETM1的長(zhǎng)度被減少到接近于最小值。這導(dǎo)致gdsl增加到一個(gè)點(diǎn)，在此點(diǎn)上該增益現(xiàn)在趨于約0.9左右。這些級(jí)的一個(gè)級(jí)聯(lián)將會(huì)極大地減少輸入信號(hào)的幅值。
對(duì)這種減少的級(jí)增益進(jìn)行校正的一個(gè)可能的架構(gòu)示于圖18，該圖示出了一個(gè)緩沖的延遲級(jí)400的簡(jiǎn)化框圖，這可以作為可調(diào)節(jié)延遲300 (圖6)的延遲單元306的一個(gè)實(shí)施方案。緩沖的延遲級(jí)400包括一個(gè)單位增益放大器(緩沖器)404。緩沖器404具有一個(gè)輸入410和一個(gè)輸出412。
緩沖器404包括兩個(gè)并聯(lián)的放大器(具有大約為0.9的增益的一個(gè)跟隨級(jí)414以及帶有大約為0.1的增益的一個(gè)輔助級(jí)416 )，兩個(gè)放大器均具有同樣的頻率響應(yīng)(數(shù)學(xué)上用極點(diǎn)1/(l+s/p)表示)。兩個(gè)放大器414和416共同使用緩沖器404的輸入410，并且它們的輸出相加成為輸出412。
緩沖的延遲級(jí)400提供固有的延遲(內(nèi)含于傳遞函數(shù)的極點(diǎn)p中)，并且借助于這些^t大器提供與該級(jí)聯(lián)中的下一個(gè)延遲元件的隔離，如前所述(圖14)。應(yīng)當(dāng)注意，在速度非常高的運(yùn)行中，如果將緩沖器404的(受到必要限制的)頻率響應(yīng)設(shè)計(jì)為提供所要求的延遲，那么就需要外顯式RC延遲元件。
緩沖的延遲級(jí)400接收連接到緩沖器404的輸入410的緩沖的延遲級(jí)400的輸入信號(hào)VIN;并且緩沖器404的輸出412生成緩沖的延遲級(jí)400的輸出信號(hào)VOUT。
在圖19中詳細(xì)地示出了作為基于N阱CMOS工藝的電路的緩沖器404的優(yōu)選實(shí)施方案，這包括它的部件放大器(跟隨級(jí)414和輔助級(jí)416)。
跟隨級(jí)414是一種AC耦合電路，相似于圖17的AC耦合跟隨電路。它包括一個(gè)P溝道跟隨晶體管M2、 一個(gè)偏壓電阻器R6、 一個(gè)耦合電容器C6以及一個(gè)偏壓電源"BIASr，。
輔助級(jí)416包括一個(gè)N溝ili文大晶體管M3以及兩個(gè)P溝道晶體管M4 (作為一個(gè)二極管起作用)和M5 (作為一個(gè)電流源起作用)； 一個(gè)偏壓電阻器R7; —個(gè)耦合電容器C7; —個(gè)并聯(lián)電容器C8;以及一個(gè)偏壓電源"BIAS2"。
偏置電壓"BIAS1"和"BIAS2"被適配于所要求的電路功能和技術(shù)。
緩沖器404的輸入410通過(guò)耦合電容器C6 ^皮連接到晶體管M2的門 極，并且通過(guò)耦合電容器C7被連接到晶體管M3的門極。偏壓電源"BIAS1" 的正端子通過(guò)偏壓電阻器R6被饋送到晶體管M2的門極。類似地，偏壓 電源"BIAS2"的正端子通過(guò)偏壓電阻器R7被饋送到晶體管M3的門極。 "BIASr，和"BIAS2"的負(fù)端子、晶體管M2的漏極、晶體管M3的源極、 以及并聯(lián)電容器C8的一個(gè)端子被接地。并聯(lián)電容器C8的另一個(gè)端子被連 接到晶體管M3的門極。跟隨晶體管M2的源極被連接到電流源晶體管M5 的漏極以及緩沖器404的輸出412。晶體管M3和M4的漏極被連接在一 起，并且還連接到M4的門極。晶體管M4和M5的源極被連接到供電電 壓VDD。
從功能上講，緩沖器404的輸入410的信號(hào)由跟隨級(jí)414以大約0.9 的增益的》文大，晶體管M5 (在輔助級(jí)416中)向跟隨晶體管M2提供一 個(gè)電流源負(fù)荷。輔助級(jí)416的功能是將晶體管M3中的同一輸入信號(hào)的一 部分(該部分由連接電容器C7與并聯(lián)電容器C8的比率來(lái)限定)放大成為 一個(gè)變化的電流，該變化的電流通過(guò)晶體管M4和M5被鏡像反射，并因 此而向跟隨晶體管M2提供一個(gè)變電流源負(fù)載。因此，跟隨級(jí)414和輔助 級(jí)416兩者對(duì)在緩沖器404的輸出412上的信號(hào)有所貢獻(xiàn)，如以上圖18 所示，它們各自的貢獻(xiàn)被有效地相加。
除了 P溝道裝置M2的輸出電導(dǎo)(gds)之外，P溝道跟隨電路414的增 益實(shí)質(zhì)上是一個(gè)單位。因?yàn)橛兴俣鹊囊?，所以需要一個(gè)短P溝道裝置， 并且因此該裝置具有一個(gè)大的輸出電導(dǎo)并且增益降到0.9。對(duì)于5級(jí)的一個(gè) 級(jí)聯(lián)而言，信號(hào)將會(huì)降到它原始值的60%。為了在信道數(shù)據(jù)速率上增強(qiáng)該簡(jiǎn)單跟隨器的增益，以輔助級(jí)416的形式提供了并聯(lián)的信號(hào)通路。
如上所述，緩沖器404包括一個(gè)第二通路(輔助級(jí)416)使輸入信號(hào) 410到達(dá)輸出412。這個(gè)附加的通路是經(jīng)過(guò)C7、 M3、 M4以及M5。在此 通路中，高頻輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)C7并且該信號(hào)的一小部分出現(xiàn)在M3的門極。 通過(guò)改變并聯(lián)電容器C8的大小來(lái)改變?cè)摬糠帧＠靡粋€(gè)偏壓電路 ("BIAS2")將M3中的電流設(shè)置為一個(gè)標(biāo)稱值。當(dāng)該輸入信號(hào)到達(dá)M3 的門極時(shí)，它改變M3中的電流。這種電流變化源自二極管連接裝置(M4 )， 然后該裝置將電流變化鏡像反射到M5。最終，M5改變M2中的電流，因 此，最終結(jié)果是輸入信號(hào)中的改變將改變M2中的電流。通過(guò)改變M2中 的電流電平來(lái)改變裝置中的過(guò)度驅(qū)動(dòng)并因此而改變輸出電壓?？偠灾?， 由于在并聯(lián)通路中的電流引導(dǎo)，輸入410上的一個(gè)正變化在輸出412上產(chǎn) 生一個(gè)正變化。同時(shí)，由于通過(guò)M2的簡(jiǎn)單跟隨動(dòng)作，在輸出上存在一個(gè) 正變化。通過(guò)將并聯(lián)(輔助級(jí)416)和主(跟隨級(jí)414)通路的作用相加， 可以計(jì)算出輸出上的整體變化。如果主通路產(chǎn)生0.9的增益，則可以通過(guò) 改變C8的值來(lái)調(diào)節(jié)并聯(lián)通路以提供0.1的增益。 一旦調(diào)節(jié)到單位值，該級(jí) 的增益在處理過(guò)程、供電電壓、以及溫度上在它的標(biāo)稱值的2%左右增幅 之內(nèi)保持穩(wěn)定。
圖19的緩沖電路404滿足以下要求
一個(gè)單位值的總增益并因此級(jí)聯(lián)不會(huì);^大或者減弱該信號(hào)；
以最小的畸變能夠進(jìn)行非常寬帶的運(yùn)行(極點(diǎn)在2GHz到10 GHz);
以及
多個(gè)級(jí)的級(jí)聯(lián)的輸入和輸出電平保持在適當(dāng)范圍之內(nèi)。
用于實(shí)現(xiàn)緩沖器404的一些典型值是R6二200k， R7=200k， C6=200f， C7=200f，調(diào)節(jié)C8以便將該電路的總增益調(diào)整為單位值?？梢酝ㄟ^(guò)從一個(gè)簡(jiǎn)單的N溝道跟隨器(而不是圖16的P溝道跟隨器， 它已經(jīng)導(dǎo)致了圖18中所示的完整的緩沖器實(shí)現(xiàn)方式)開始來(lái)建立與圖19 所示的緩沖器電路404等效的一個(gè)緩沖器實(shí)施方案。該簡(jiǎn)單的N溝道跟隨 器示于圖20中。
對(duì)于采用P阱技術(shù)的一種CMOS工藝而言，圖19中所示的配置將是 優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)方式，因?yàn)镹溝道Mosfet的體積將自由地被連接到圖20所示 的源極。對(duì)于采用N阱技術(shù)的更標(biāo)準(zhǔn)的CMOS工藝而言，圖19的緩沖器 的電路將會(huì)產(chǎn)生另外的問(wèn)題，因?yàn)樵贜溝道MOSFET上的體積連接是接 地的。這種接地體積在該晶體管中產(chǎn)生了 一個(gè)變化的源到體積電位并且從 0.9進(jìn)一步地降低了該級(jí)的增益，而且這種減少的增益使得保持該級(jí)的總增 益為單位值變得更加困難。
圖21示出用于制造用于延遲級(jí)306的緩沖級(jí)的一個(gè)替代配置，該圖示 出了一種修改的緩沖器404B。修改的緩沖器404B類似于緩沖器404并且 還使用了用于輸入410到輸出412信號(hào)的兩個(gè)并聯(lián)通路，即-艮隨級(jí)414以 及一個(gè)修改的輔助級(jí)416B。修改的輔助級(jí)416B執(zhí)行與輔助級(jí)416相同的 功能，但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)有些不同。
輔助級(jí)416B包括五個(gè)N溝道晶體管(M6、 M7、 M8、 M9以及M10) 和兩個(gè)P溝道晶體管(Mll、 M12)、 一個(gè)偏壓電阻器R8、 一個(gè)連接電容 器C9、 一個(gè)并聯(lián)電容器CIO、以及一個(gè)電流接收點(diǎn)I2。
輔助級(jí)416B的部件以不同方式相互連接、接地以及連接到VDD，如 列舉3口下
- N溝道晶體管(M6至M10 )的源極以及并聯(lián)電容器C10的一個(gè) 引線連接到VDD;
-P溝道晶體管(Mil和M12 )的源極以及電流接收點(diǎn)12的負(fù)端子接地；
- 晶體管M6、 M9以及Mll各自以二極管模式連接，即它們的門 才及短接到它們的漏極上；
- 晶體管M6的漏^l/門極連接到電流源12的正端子、晶體管M7 的門極并且通過(guò)偏壓電阻器R8連接到晶體管M8的門極上；
- 晶體管M7的漏極連接到晶體管Mil的漏極/門極并且連接到晶 體管M12的門極上；
- 晶體管M8的門極進(jìn)一步連接到并聯(lián)電容器CIO，并且通過(guò)耦合 電容器C9連接到輸入信號(hào)410;
- 晶體管M8的漏極連接到晶體管M9的漏^ L/門極、連接到晶體管 M10的門極、以及晶體管M12的漏極上；并且最后
- 晶體管M10的漏極連^妻到跟隨級(jí)414的晶體管M2的漏才及以及 輸出412上。
在這種配置(輔助級(jí)416B)中，由電流接收點(diǎn)12和晶體管M6構(gòu)成 的電路提供一個(gè)偏壓，通過(guò)電阻器R8來(lái)從該偏壓設(shè)置晶體管M8的運(yùn)行 點(diǎn)；并且進(jìn)一步地，通過(guò)由Mil和M12形成的電流鏡i史置由晶體管M8 和M9所抽取的電 流。
通過(guò)耦合電容器C9饋送到晶體管M8的門極的輸入信號(hào)410改變了 晶體管M8中的電流，并因此改變晶體管M9中的電流(M9中的電流是 M12中設(shè)置的恒電流和M8中依賴信號(hào)的電流之差)，并且因此改變由于 M9和M10的鏡〗象所產(chǎn)生的晶體管M10中的電流。晶體管M10 (它與跟 隨級(jí)414中的晶體管M2串聯(lián))中的電流變化與前面所述的用于原始輔助 級(jí)416的等效晶體管M5中的電流變化具有相同的作用。
同樣，如果以上圖20所示的一個(gè)N溝道跟隨器為起點(diǎn)，則可以產(chǎn)生 類似于緩沖器404B的電路的一種配置。均衡電路112
纜線的輸出示出了一個(gè)低通濾波響應(yīng)并因此對(duì)接收的信號(hào)存在實(shí)質(zhì)性 畸變。畸變信號(hào)的挑戰(zhàn)性特征是被減小的上升時(shí)間以及事實(shí)上一個(gè)單一數(shù) 據(jù)位的變化不致使該信號(hào)跨越信號(hào)的幅值。
為了說(shuō)明這種普遍存在的問(wèn)題，在纜線的輸入和輸出上的典型波形已 經(jīng)示于以上的圖1A和1B中。纜線的有限帶寬抑制了數(shù)據(jù)信號(hào)的高頻分量。 纜線的簡(jiǎn)化傳遞函數(shù)示于圖22中，以顯示在高頻處增益的降低。
傳統(tǒng)上是通過(guò)在纜線中(或者在接收器中)設(shè)置一個(gè)均衡器來(lái)解決高 頻抑制。該均衡器在這些較高的頻率處提供增加的增益，所以這些傳遞函 數(shù)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)在如圖23所示的所感興趣的頻率上產(chǎn)生一個(gè)平坦的單位增 益的傳遞函數(shù)。
例如，在美國(guó)專利號(hào)6819166中說(shuō)明了一種現(xiàn)有的解決此問(wèn)題的方法。 這種現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)方式說(shuō)明了具有一個(gè)可變傳遞函數(shù)的均衡器，以及檢測(cè)纜 線中高頻抑制水平的一種方法，這樣可以調(diào)節(jié)均衡器以便精確地抵消此問(wèn) 題的影響。
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，在均衡電路112中(圖6)提供了一個(gè)可調(diào) 均衡器。并非提供無(wú)限可變的均衡，所實(shí)施的是一種有限數(shù)目的離散設(shè)置， 它們可以在均衡參數(shù)輸入128的控制下進(jìn)行選擇。
圖24示出了 一個(gè)代表性信道500的系統(tǒng)圖，它包括一個(gè)典型的差分驅(qū) 動(dòng)電路502，該電路可見于圖4的HDMI源裝置Tx中； 一個(gè)典型的差分 終端電路504，該電路可見于圖4的HI)MI接收點(diǎn)裝置Rx中；以及一個(gè)增強(qiáng)電路506。增強(qiáng)電路506是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的圖6的增強(qiáng) 電路100的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的更加詳細(xì)的描述。
典型的差分驅(qū)動(dòng)電路502是常規(guī)性的并且包括一個(gè)N溝道MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)差分對(duì)M13和M14以及一個(gè)電流源13。 晶體管M13和M14的源相j皮聯(lián)結(jié)在一起并且通過(guò)電流源13連接到共地點(diǎn)， 根據(jù)HDMI技術(shù)規(guī)范，對(duì)該電流源進(jìn)行調(diào)節(jié)以便提供大約10mA的電流。 利用一個(gè)差分信號(hào)(未示出)驅(qū)動(dòng)晶體管M13和M14的門極，該差分信 號(hào)可以是TMDS數(shù)據(jù)信號(hào)之一 (如果信道500是一個(gè)TMDS數(shù)據(jù)信道)， 或者是時(shí)鐘信號(hào)(如果信道500是時(shí)鐘信道)。典型的差分驅(qū)動(dòng)電路502 的輸出是圖6的增強(qiáng)電路100的原始輸入信號(hào)(對(duì))116，該電路嵌入在增 強(qiáng)電路實(shí)現(xiàn)方式506中。
典型的差分終端電路504包括兩個(gè)電阻器(R9和R10，典型地各自具 有50歐姆的阻值)，這兩個(gè)電阻器聯(lián)結(jié)到處于HDMI接收點(diǎn)裝置內(nèi)部的 一個(gè)供電電壓上(典型地是3.3V)。差分終端電路504的輸入(電阻器 R9和R10的信號(hào)端)是"增強(qiáng)的信號(hào)"(對(duì))124，它也是圖6的增強(qiáng)電 路100的輸出，該電路嵌入在增強(qiáng)電路實(shí)現(xiàn)方式506中。
未在圖24中示出的M本(無(wú)源式)HDMI纜線40，它承載了從典 型差分驅(qū)動(dòng)電路502到增強(qiáng)電路100 (506)的原始輸入信號(hào)(對(duì))116。
通過(guò)解釋代表性信道500的運(yùn)行，對(duì)應(yīng)于前面示出的圖3的現(xiàn)有技術(shù) 簡(jiǎn)圖，首先考慮沒有增強(qiáng)電路506的情況。
在這種現(xiàn)有技術(shù)的情形中，典型的差分驅(qū)動(dòng)電路502的輸出(原始輸 入信號(hào)116 )將直接通過(guò)基本HDMI纜線連接到典型差分終端電路504的 輸入124上。 一個(gè)電流(它的大小(10mA)由電流源13確定)從供電電壓3.3V流出，經(jīng)過(guò)電阻器R9和RIO中的一個(gè)或者另一個(gè)；經(jīng)過(guò)差分對(duì) 116和124的相應(yīng)的一個(gè)或者另一個(gè)電導(dǎo)；通過(guò)晶體管M13和M14的一 個(gè)或者另一個(gè)(在差分信號(hào)打開晶體管之一的同時(shí)切斷另一個(gè))；并且通 過(guò)電流源I3接地。電阻器、電導(dǎo)、和晶體管中的一個(gè)或另一個(gè)是由差分信 號(hào)的狀態(tài)來(lái)確定的。邏輯"0"信號(hào)可以使得基本上所有電流流過(guò)晶體管 M13和電阻器R9，而邏輯"1"會(huì)使得電流流經(jīng)M14和R10。其結(jié)果是， 在終端電阻器的信號(hào)端處的電壓可以在3.3V和2.8V之間變化，由此提取 出大約+M).5V的差分信號(hào)。在實(shí)踐中，由于纜線的線損和在終端上的負(fù)荷， 差分信號(hào)可能更低。
根據(jù)本發(fā)明，增強(qiáng)電路506的一個(gè)功能是在增強(qiáng)電路506的輸入端模 擬典型差分終端電路504的行為，并且在它的輸出處模擬典型差分驅(qū)動(dòng)電 路502的行為。
示于圖24中的增強(qiáng)電路506包括一個(gè)HDMI輸入電路508(示出了圖 6的HDMI輸入電路106的一個(gè)詳細(xì)實(shí)現(xiàn)方式)、 一個(gè)HDMI輸出電路 510 (示出了圖6的HDMI輸出電路108的一個(gè)詳細(xì)實(shí)現(xiàn)方式)以及包括 圖6的差分去偏差電路110和均衡電路112的一個(gè)處理才莫塊512。
增強(qiáng)電路506可以進(jìn)一步包括具有一個(gè)輸入516和一個(gè)輸出518的一 個(gè)可任選的電壓增強(qiáng)器514。當(dāng)不提供可任選的電壓增強(qiáng)器514時(shí)，它就 被簡(jiǎn)單地繞過(guò)，也就是說(shuō)，輸入516直接連接到輸出518。
HDMI輸入電路508與典型的差分終端電路504非常相似，包括兩個(gè) 50歐姆的電阻器R11和R12，它們聯(lián)結(jié)到一個(gè)供電電壓V3上，并且具有 連接到原始輸入信號(hào)116的信號(hào)端。差分電壓信號(hào)(利用經(jīng)過(guò)電阻Rll和 R12的切換的電流交變而產(chǎn)生)作為"已恢復(fù)的信號(hào)"118簡(jiǎn)單地連接到 處理模塊512 (還參見圖6)的去偏差電路IIO的輸入。供電電壓V3由一個(gè)濾波電容Cll提供，該濾波電容器被連接到可任選的電壓增強(qiáng)器514的 輸出518上。
處理模塊512從HDMI輸入電路508接收"已恢復(fù)的信號(hào)，，118,并 且在對(duì)差分去偏差電路110和均衡電路112中的信號(hào)進(jìn)行處理之后輸出該 "均衡的信號(hào)，，122。從+5V的電源將功率提供給處理模塊。處理模塊512 還包括一個(gè)功率轉(zhuǎn)換器520，它可以用于有效地將供應(yīng)的+5V功率轉(zhuǎn)換到 一個(gè)較低的電壓，然后該較低電壓被提供給差分去偏差電路110和均衡電 路112。
HDMI輸出電路510與典型差分驅(qū)動(dòng)電路502具有一些相似性。HDMI 輸出電路510包括N溝道MOSFET M15和M16 (或者可替代地，P溝道 MOSFET M15和M16 )，它們類似于典型差分驅(qū)動(dòng)電路502的晶體管M13 和M14。晶體管M15和M16的源極聯(lián)結(jié)在一起(因此形成一個(gè)晶體管對(duì)) 并且連接到一個(gè)N溝道MOSFET M17的漏極。晶體管對(duì)M15和M16的 門極連接到"均衡的信號(hào)"對(duì)122。晶體管對(duì)M15和M16的漏極連接到 差分"增強(qiáng)的信號(hào)"(對(duì))124并且驅(qū)動(dòng)它，該差分"增強(qiáng)的信號(hào)"(對(duì)) 被連接到HDM1接收點(diǎn)(Rx)中的典型差分終端電路504上。
HDMI輸出電路510進(jìn)一步包括一個(gè)N溝道MOSFET Ml8和電流源 14。晶體管M17 (它的漏極連接到晶體管對(duì)M15和M16的源極)的源極 被連接到一個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)V4。晶體管M17的門極連接到節(jié)點(diǎn)V5，該節(jié)點(diǎn)連 接晶體管M18的門極和漏極以及電流源14的負(fù)端子，電流源的正端子連 接到+5V的電源。晶體管M18的源極連接到一個(gè)偏壓節(jié)點(diǎn)"B1AS4"。實(shí) 際上，晶體管M18被配置為處于BIAS4和電流源14的負(fù)端子之間的一個(gè) 二極管，將電壓V5提供給晶體管M17的基極，這樣在晶體管M17的源 極處的生成電壓V4鏡像反射BIAS4的電壓。HDMI輸入和輸出電路508和510的運(yùn)行可以通過(guò)首先考慮它們的共 模行為來(lái)說(shuō)明。
圖25是圖24的代表性信道500的簡(jiǎn)化復(fù)制500，其目的是說(shuō)明HDMI 輸入和輸出電路508和510的共模功能性，通過(guò)這兩個(gè)電路可以從信號(hào)獲 得功率。以粗線示出的是兩個(gè)電流通路，它們從典型差分終端電路504中 的3.3V電源延伸到典型差分驅(qū)動(dòng)電路502的共地點(diǎn)。實(shí)粗線表示當(dāng)晶體管 M13和M15接通并且晶體管M14和M16關(guān)閉時(shí)的電流通路。虛粗線表示 當(dāng)對(duì)應(yīng)的晶體管處于相反狀態(tài)時(shí)的 一個(gè)替代電流通路。
電流從3.3V電源沿著實(shí)粗線流經(jīng)電阻R9;晶體管M15;晶體管M17; 電阻R11;晶體管M13;以及電流源I3到達(dá)地。可任選的電壓增強(qiáng)器514 被繞過(guò)(在圖中未示出)，但將在后續(xù)的圖26中將會(huì)說(shuō)明。實(shí)粗線中的電 流大小由電流源I3確定，大約為10mA，并且會(huì)在電阻器Rll和R9中各 自產(chǎn)生大約0.5V的電壓降。在晶體管M13和M15中的電壓降由在中間點(diǎn) 處沿著電流通路的電壓電勢(shì)控制，即在無(wú)可任選的電壓增強(qiáng)器514的情況 下電壓節(jié)點(diǎn)V3和V4是相等的。V4的電壓等級(jí)被設(shè)計(jì)為大致上與偏壓 B1AS4相同，該偏壓可以被方便地設(shè)置為大約2V，這足夠地低，以避免使 晶體管M15達(dá)到飽和。承載整個(gè)10mA電流的晶體管M17的確幾乎是飽 和的并且它的電壓降較小。M17的運(yùn)行點(diǎn)由鏡像晶體管M18設(shè)置，該鏡 像晶體管的電流(由電流源14控制)可以是例如O.lmA。通過(guò)選擇M18 和M17的幾何結(jié)構(gòu)來(lái)匹配電流源的比率(0.1比10mA，或者1:100)，從 晶體管M17的門極到源極的電壓降將會(huì)是與M18相同的小值。
濾波電容器Cll可以具有10nF的電容。其目的是當(dāng)電流通路在實(shí)線 和虛線所示的通路之間來(lái)回切換時(shí)使V3的電壓水平(如果沒有可任選的 電壓增強(qiáng)器514，它與V4相同)平滑。而且，來(lái)回切換Rll和R12之間 的電流通路不必與R9和R10之間的切換的準(zhǔn)確地同時(shí)進(jìn)行，因?yàn)檠舆t是由處理模塊512引入的，其輸出控制晶體管M15和M16的切換動(dòng)作。產(chǎn) 生的電流尖峰也是由濾波電容器Cll來(lái)使之平滑。
圖26示出了圖24的可任選的電壓增強(qiáng)器514的一個(gè)框圖。
如圖24所示，電壓增強(qiáng)器514的輸入516連接到電壓節(jié)點(diǎn)V4，并且 輸出518連接到電容Cll和電壓節(jié)點(diǎn)V3。
電壓增強(qiáng)器514作到一個(gè)電荷泵的作用并且類似于Favrat等人的"高 效CMOS倍壓器"("High-Efficiency CMOS Voltage Doubler" ) ， IEEE J.固態(tài)電路(Solid State Circuits) ，33巻，第3期，第410-416頁(yè)，1998 年3月。該電路包括兩個(gè)電容器C12和C13、兩個(gè)"集電"開關(guān)S7和S8、 以及兩個(gè)"淀積"開關(guān)S9和S10。電容器C13設(shè)置在電壓節(jié)點(diǎn)V4與地之 間。電容器C12是一種"飛跨"電容器，它具有連接到開關(guān)S7和S9的一 個(gè)正(+ )端子以及連接到開關(guān)S8和S10的一個(gè)負(fù)(-)端子。這些開關(guān)周 期性地關(guān)閉和打開并且由來(lái)自一個(gè)泵激振蕩器(未示出)的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)， 該泵激振蕩器的頻率可以方便地選為100MHz左右。運(yùn)行這些開關(guān)的方式 為集電開關(guān)S7和S8關(guān)閉，同時(shí)淀積開關(guān)S9和S10打開，或者相反。 可以在P溝道和/或N溝道MOSFET中方便地實(shí)現(xiàn)這些開關(guān)。電容器的尺 寸不是非常重要，尺寸之間的比率也不是非常重要。在模擬該電路時(shí)，利 用以下的值已獲得令人滿意的結(jié)果Cll = 10nF; C12 = lnF;且C13 = 10nF。
當(dāng)這些集電開關(guān)被關(guān)閉時(shí)(在"集電階段"的過(guò)程中)，S7將C12 的正端子連接到V4并且將負(fù)端子接地，從而使電容器C12與電容器C13 并聯(lián)。
在該集電階段中，飛跨電容或者C12在電壓節(jié)點(diǎn)V4從電容C13 "匯集" 一部分電荷。回想一下，節(jié)點(diǎn)V4由來(lái)自于晶體管M17 (圖24)的電 流來(lái)供電，該晶體管連續(xù)地補(bǔ)充電容器C13的電荷。
當(dāng)這些集電開關(guān)打開時(shí)，這些淀積開關(guān)就關(guān)閉(在"淀積階段"的過(guò) 程中)，S9將C12的正端子連接到V3并且S10將C12的負(fù)端子連接到 V4，從而在實(shí)際上使電容C12與電容器C13串聯(lián)，并且使C12和C13的 組合與Cll并聯(lián)。在淀積階段中，來(lái)自于飛跨電容器C12的一部分電荷被 傳輸("淀積")到電容器C11之中，從而將電壓V3升高。
隨著泵激振蕩器如所述的那樣周期性地打開和關(guān)閉開關(guān)S7至SIO，飛 跨電容器就因此而周期性地從電壓節(jié)點(diǎn)V4將電荷泵送到電壓節(jié)點(diǎn)V3，從 而將V3提升以便在達(dá)到均衡態(tài)時(shí)(理想地)使V4處的電壓倍增。電壓增 強(qiáng)器514幾乎是無(wú)損耗地運(yùn)行，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)可忽略量的功率在開關(guān)S7 至S10中耗散。其結(jié)果是，電壓節(jié)點(diǎn)V3處可供的負(fù)荷(HDMI輸入電路 508)使用的功率(電流乘以電壓)幾乎與輸送到電壓節(jié)點(diǎn)V4中的功率相 等，該電壓節(jié)點(diǎn)由與HDMI輸出電路510串聯(lián)的典型差分終端電路504來(lái) 供電。因此，在典型差分驅(qū)動(dòng)電路502中所抽取的電流量是由HDMI源 Tx中的電流源I3( 10mA )來(lái)確定并且必須從V3中抽取的條件下，從HDMI 接轉(zhuǎn)Rx中的3.3V電源供應(yīng)到電壓節(jié)點(diǎn)V4 (最終處于V3電壓的一半)處 的饋電C13的電流必須被倍增，即上升到20mA。
現(xiàn)在返回到圖24的說(shuō)明，我們可以得出結(jié)論，增強(qiáng)電路提供了一個(gè) HDMI終端，其形式為HDMI輸入電路508，并且提供了 一個(gè)HDMI驅(qū)動(dòng) 器，其形式為HDMI輸出電路510，這兩個(gè)電路經(jīng)由節(jié)點(diǎn)V3和V4相互連 接(帶有或者不帶有可任選的電壓增強(qiáng)器514)，并且在實(shí)際上不需要外 部功率。從+5V的電源上僅提取0.1mA的小偏壓電流(信號(hào)電流的1%)， 以通過(guò)控制V4來(lái)i殳置這些電路的運(yùn)行點(diǎn)。利用輸入電路恢復(fù)的差分信號(hào)(已恢復(fù)的信號(hào)118)由處理模塊512 處理成均衡的信號(hào)122，該均衡信號(hào)如前面所述那樣用于驅(qū)動(dòng)輸出電路。
處理模塊512包括需要一定量功率的模擬處理電路(在圖7至23中說(shuō) 明)，根據(jù)技術(shù)和電路實(shí)現(xiàn)方式，該一定量的功率可以從電壓節(jié)點(diǎn)V3或 者V4獲得。然而，在目前的設(shè)計(jì)約束條件下，將難以提供此功率并同時(shí) 在增強(qiáng)電路506的輸入和/或輸出上滿足HDMI技術(shù)規(guī)范。相反，根據(jù)本 發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，從+5V的電源獲取用于處理模塊512的功率，該+5V 電源是由HDMI源Tx通過(guò)HDMI纜線來(lái)提供。但是，因?yàn)閬?lái)自+5V電源 的可用使用的電流非常小(5mA)，保存該功率是必須的。將功率轉(zhuǎn)換器 520用于降低該電壓，同時(shí)增加可供模擬處理電路使用的電流。
圖27示出了功率轉(zhuǎn)換器520的框圖。此電路包括兩個(gè)遞降電路522 和524。第一遞降電路522從+5V電源產(chǎn)生一個(gè)中間電壓(中間電壓節(jié)點(diǎn) 526, +2.5V),而第二遞降電路524從該中間電壓產(chǎn)生一個(gè)+1.25V的供電 電壓。然后，+1.25V的供電電壓可用于為處理模塊512中的模擬處理電路 供電，即去偏差電路110和均衡電路112。
該第一ii
開關(guān)Sll連接在+5電源與電容器C14的正端之間；開關(guān)S13連接在電容 器C14的正端與中間電壓節(jié)點(diǎn)526 (2.5V)之間；電容器C14的負(fù)端經(jīng)由 開關(guān)S14連接到共地點(diǎn)，并且通過(guò)開關(guān)S12連接到中間節(jié)點(diǎn)526;并且電 容器C15連接在中間節(jié)點(diǎn)526與共地點(diǎn)之間。
該第一遞降電路522由一個(gè)二相時(shí)鐘信號(hào)(未示出)驅(qū)動(dòng)，該信號(hào)具 有兩個(gè)非重疊階段， 一個(gè)"充電"階段和一個(gè)"放電"階段。在"充電" 階段，開關(guān)Sll和S12 ^皮關(guān)閉，而開關(guān)S13和S14 #1打開，并且電容器 C14因此而被切換到+5V電源與中間電壓節(jié)點(diǎn)526之間的一個(gè)電路中。在"》文電，，階段，開關(guān)S11和S12凈皮打開，而開關(guān)S13和S14被關(guān)閉，并且 電容器C14因此被切換到與電容器C15并聯(lián)的一個(gè)電路中，即處于中間電 壓節(jié)點(diǎn)526與地之間。該二相時(shí)鐘信號(hào)的頻率可以方^f更地在15MHz左右， 相同的頻率也可以用于在可任選的電壓增強(qiáng)器514 (圖26)的相似電路中 進(jìn)行泵送。
在遞降電路522已經(jīng)運(yùn)行了一個(gè)短時(shí)段并且已經(jīng)達(dá)到均衡后，中間電 壓節(jié)點(diǎn)526處的電壓將會(huì)從0V上升到+5V輸入電壓的大約一半，也就是 2.5V。
該第一遞降電路522有效地充當(dāng)一個(gè)(幾乎)無(wú)損耗的直流到直流轉(zhuǎn) 換器，它將+5V轉(zhuǎn)換到+2.5V。第二遞降電路524包括電容器C16和C17 以及4個(gè)開關(guān)S15至S18。開關(guān)S15連接在中間電壓節(jié)點(diǎn)526與電容器C16 的正端之間；開關(guān)S17連接在電容器C14的正端與+1.25V的供電電壓輸出 之間；電容器C16的負(fù)端經(jīng)由開關(guān)S18連接到共地點(diǎn)，并且通過(guò)開關(guān)S16 連接到+1.25V供電電壓輸出；并且電容器C17連接在+l,25V供電電壓輸 出與共地點(diǎn)之間。
第二遞降電路524的運(yùn)行類似于第一遞降電路522的運(yùn)行，使用相同 的2相時(shí)鐘信號(hào)來(lái)關(guān)閉和打開這些開關(guān)S15至S18，以產(chǎn)生+1.25V的供電電壓。
因此，可以將功率轉(zhuǎn)換器520實(shí)現(xiàn)為第一和第二遞降電路522和524 的組合，這種組合是一種(幾乎)無(wú)損耗的直流到直流轉(zhuǎn)換器，它將+5V 轉(zhuǎn)換為+1.25V。
參數(shù)設(shè)置
包括4個(gè)增強(qiáng)電路的改進(jìn)的HDMI纜線20可以利用很多不同長(zhǎng)度的基本(無(wú)源式)HDMI纜線40中的任意一種來(lái)制作。本發(fā)明的另 一個(gè)目的 是提供用于校準(zhǔn)去偏差和均衡參數(shù)的多種方法以補(bǔ)償纜線的差分偏差和頻 率響應(yīng)。
如以上的圖5和圖6所示，參數(shù)存儲(chǔ)器102被連接到這些差分去偏差 電路110各自的去偏差參數(shù)輸入126上，并且連接到這些均衡電路112各 自的均衡參數(shù)輸入128上?？梢栽谥圃鞎r(shí)為參數(shù)存儲(chǔ)器102載入?yún)?shù)值。
參數(shù)存儲(chǔ)器102可以整合在增強(qiáng)裝置100之中，或者可以是一個(gè)分離 的裝置，與增強(qiáng)裝置100—起安裝在一個(gè)小的印刷電路板(PCB)或者其 他承體上。
提出了過(guò)用于校準(zhǔn)參數(shù)的三種替代方法實(shí)時(shí)校準(zhǔn)法；頻率域校準(zhǔn)法； 以及時(shí)域校準(zhǔn)法。因?yàn)槲锢砝|線是十分穩(wěn)定的，所以一旦對(duì)這些參數(shù)已經(jīng) 進(jìn)行了原始設(shè)定，就不會(huì)動(dòng)態(tài)地現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整它們，盡管實(shí)時(shí)校準(zhǔn)方法肯定能 夠^:適配為進(jìn)行這種調(diào)整。
在所有的校準(zhǔn)方法中，在"其他HDMI信號(hào)"54 (圖5)中提供ii^ 增強(qiáng)裝置以控制校準(zhǔn)過(guò)程(設(shè)置參數(shù))的入口，其形式為包括"串行數(shù)據(jù)，， (SDA)和"串行時(shí)鐘"(SCL)的一種控制總線。
圖28示出了圖4的改進(jìn)的HDMI纜線20，圖中示出了可用于校準(zhǔn)纜 線的一些外部連接。注意，無(wú)進(jìn)入增強(qiáng)裝置30的直接物理入口，并且僅使 用了現(xiàn)有的HDMI信號(hào)。在校準(zhǔn)過(guò)程中使用的連接是532: +5V電源以 及接地(2根導(dǎo)線)；534: 4個(gè)差分信道輸入(8根導(dǎo)線)；536: 4個(gè)差 分信道輸出(8根導(dǎo)線)；以及538:控制總線SDA+SCL (2根導(dǎo)線)。
電源532的導(dǎo)線和控制總線538的導(dǎo)線簡(jiǎn)單地穿過(guò)纜線20，并因此出現(xiàn)在兩端。差分輸入和輸出信道(分別是534和536)終止在纜線內(nèi)的增 強(qiáng)裝置30 ( 100)上。
圖29示出了在實(shí)時(shí)纜線校準(zhǔn)方法中使用的一個(gè)實(shí)時(shí)配置540。該實(shí)時(shí) 配置540包括一個(gè)實(shí)時(shí)測(cè)試設(shè)備542和圖4的改進(jìn)的HDMI纜線20，然而 該纜線包括一個(gè)擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544。該擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544包括增強(qiáng)裝 置30 (圖5 )和用于分析增強(qiáng)信號(hào)124并提供進(jìn)入控制總線538接入的附 力口電路。
實(shí)時(shí)測(cè)試設(shè)備542包括一個(gè)+5V電源以向該纜線提供功率(+5V電源 和地532); —個(gè)數(shù)據(jù)模式發(fā)生器，該數(shù)據(jù)模式發(fā)生器用于生成與HDMI 一致的差分?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)以饋送到差分信道輸入534，以及一個(gè)控制計(jì) 算機(jī)(PC)，該控制計(jì)算機(jī)控制由數(shù)據(jù)模式發(fā)生器輸出的數(shù)據(jù)模式，并且 在控制總線(SDA+SDL) 538上與纜線中的擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544通信。包 括一組典型的差分終端電路504 (圖24)的一個(gè)終端裝置"Term"被連接 到差分信道輸出536上。
為了校準(zhǔn)纜線(每根纜線在生產(chǎn)時(shí)獨(dú)立地進(jìn)行校準(zhǔn))，該實(shí)時(shí)校準(zhǔn)方 法包括以下步驟
-PC中的一個(gè)控制程序指令該數(shù)據(jù)模式發(fā)生器將HDMI數(shù)據(jù)模式 發(fā)送到該纜線的差分信道輸入534中；
-PC中的控制程序使用控制總線538將去偏差和均衡參數(shù)發(fā)送到 擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544;
- 擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544執(zhí)行由這些設(shè)置參數(shù)確定的去偏差和均衡步
驟；
- 擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544分析去偏差的和均衡的信號(hào)的質(zhì)量；
- 擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544在控制總線538上向PC報(bào)告質(zhì)量結(jié)果；
- 對(duì)每個(gè)差分信道重復(fù)前述步驟并且使用不同的參數(shù)；- 確定最優(yōu)化設(shè)置并且永久性地設(shè)置到擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544內(nèi)的參 數(shù)存儲(chǔ)器102中。
為了進(jìn)行一次附加核查以驗(yàn)證已校準(zhǔn)的纜線的正確運(yùn)行，可以在擴(kuò)展 的增強(qiáng)裝置544中包含一個(gè)內(nèi)裝的自測(cè)試(BIST)，其中在擴(kuò)展的增強(qiáng)裝 置544中驗(yàn)證從數(shù)據(jù)模式發(fā)生器發(fā)送到這些纜線差分信道中的一個(gè)已知模 式的接收。
圖30示出了擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544的一個(gè)簡(jiǎn)化框圖，該擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置 包括圖5的增強(qiáng)裝置30、 一個(gè)控制接口 546、以及一個(gè)性能分析電路548。 四個(gè)信道增強(qiáng)電路IOO中僅有一個(gè)代表性的電路示于圖30，應(yīng)當(dāng)理解，三 個(gè)差分TMDS信道的每一個(gè)以及差分時(shí)鐘信道是由一個(gè)對(duì)應(yīng)的信道增強(qiáng) 電路100進(jìn)行處理。
控制接口 546在控制總線538上與實(shí)時(shí)測(cè)試設(shè)備542進(jìn)行通信，并且 在參數(shù)設(shè)置連線550上與參數(shù)存儲(chǔ)器102 (在增強(qiáng)裝置30中)進(jìn)行通信。
性能分析電路548僅在校準(zhǔn)擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544時(shí)被激活(在控制接 口 546的控制下接通電源)。
性能分析電路548包括一個(gè)差分到單端模塊552、 一個(gè)線性相位補(bǔ)償 器554、 一個(gè)過(guò)采樣和重新計(jì)時(shí)模塊556、以及一個(gè)訓(xùn)練功能模塊558。訓(xùn) 練功能才莫塊558的一個(gè)輸出在控制連線560上連接到控制接口 546的一個(gè) 輸入上。訓(xùn)練功能模塊558的兩個(gè)可任選的輸出(參數(shù)連線561 )被連接 到信道增強(qiáng)電路100的去偏差和均衡參數(shù)輸入126和128上，從而繞過(guò)參 數(shù)存儲(chǔ)器102。
未在圖30中示出的是一個(gè)常規(guī)的時(shí)鐘恢復(fù)電路，該電路從這些差分信道中的任何一個(gè)恢復(fù)時(shí)鐘，并且生成一個(gè)多相時(shí)鐘信號(hào)(時(shí)鐘相位PHO至 PH23)。多相位時(shí)鐘信號(hào)的生成可以利用一個(gè)鎖相環(huán)路以產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘的 多相位來(lái)實(shí)現(xiàn)，該鎖相環(huán)路使用多種公知技術(shù)中的任何一種，在此不再詳 述。
盡管通過(guò)實(shí)時(shí)纜線校準(zhǔn)方法來(lái)校準(zhǔn)四個(gè)信道增強(qiáng)電路100的每一個(gè)， 但它的"增強(qiáng)的信號(hào)"對(duì)124被截取并且連接到性能分析電路548上。
注意，可以共享一個(gè)單一的通用性能分析電路548以用于順次校準(zhǔn)四 個(gè)信道增強(qiáng)電路100?？商娲兀跀U(kuò)展的增強(qiáng)裝置544中可以包括多個(gè) 性能分析電路548，該裝置允許并行地校準(zhǔn)這些信道增強(qiáng)電路100。
在性能分析電路548中，該差分信號(hào)被連接到差分到單端模塊552， 該模塊將增強(qiáng)的信號(hào)124轉(zhuǎn)換為一個(gè)單端信號(hào)562,該單端信號(hào)被輸入到 線性相位補(bǔ)償器554,該線性相位補(bǔ)償器還接收多相位時(shí)鐘信號(hào)的PHO相 位，并且作為輸出產(chǎn)生一個(gè)相位對(duì)齊的信號(hào)564 (即， 一個(gè)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的 數(shù)據(jù)信號(hào)).。
過(guò)采樣和重新計(jì)時(shí)模塊556接收相位對(duì)齊的信號(hào)564連同多相位時(shí)鐘 信號(hào)的所有24個(gè)相位(PHO至PH23 )，以產(chǎn)生一個(gè)24樣本數(shù)字采樣信 號(hào)566，然后該信號(hào)被輸入到訓(xùn)練功能模塊558。
模擬相位恢復(fù)(線性相位補(bǔ)償器554)
在差分到單端^t塊552中完成了到單端信號(hào)562的轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)即準(zhǔn) 備就緒進(jìn)行采樣(轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào))。然而，問(wèn)題是相對(duì)于采樣時(shí)鐘而言 數(shù)據(jù)的相位是未知的。當(dāng)這種相位關(guān)系未知時(shí)，存在對(duì)數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)在 數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的采樣和誤解釋的危險(xiǎn)。為了限定在板時(shí)鐘(多相時(shí)鐘的 PHO)與數(shù)據(jù)(信號(hào)端信號(hào)562 )之間的相位關(guān)系，使用了一個(gè)模擬相位檢測(cè)器(位于線性相位補(bǔ)償器554內(nèi))。數(shù)據(jù)和恢復(fù)的時(shí)鐘的頻率是等同 的，因?yàn)閮烧叩挠?jì)時(shí)來(lái)自相同的來(lái)源，也就是傳輸?shù)臅r(shí)鐘，因此無(wú)需頻率 調(diào)整。線性相位補(bǔ)償器554使用的方案類似于Afshin Rezayee和Ken Martin的文獻(xiàn)J /0-G力A C/ocA: i ecov" CV,cm" 尸Afl5^
Cow/7/^/ rn^-W"ge Z /wg Osd〃ator ( —種具有線性相位檢測(cè)器和連接兩 級(jí)環(huán)振蕩器的10Gb/s時(shí)鐘恢復(fù)電路)所說(shuō)明的方案。這篇文獻(xiàn)2002年在 意大利的佛羅倫薩歐洲固態(tài)電路會(huì)議(European Solid State Circuits Conference, SSCIRC )第419-422頁(yè)上發(fā)表，該文獻(xiàn)通過(guò)引用結(jié)合在此。
在Rezayee和Martin的這種相位檢測(cè)方案中，圍繞數(shù)據(jù)流中的上升沿 產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間窗口。相位檢測(cè)器僅在此窗口內(nèi)可以使用。該窗口所具有的 長(zhǎng)度是保證存在一個(gè)時(shí)鐘邊沿，但僅有一個(gè)。在Rezayee和Martin的實(shí)現(xiàn) 方式中，時(shí)鐘和數(shù)據(jù)被鎖定以便時(shí)鐘邊沿出現(xiàn)在數(shù)據(jù)位的中間。這允許對(duì) 齊的時(shí)鐘在數(shù)據(jù)穩(wěn)定的區(qū)域進(jìn)行采樣。
在此所說(shuō)明的相位檢測(cè)電路的實(shí)現(xiàn)方式中，線性相位補(bǔ)償器554對(duì)齊 了時(shí)鐘和數(shù)據(jù)邊沿。在可以確定位值之前，在一個(gè)分離的電路模塊(過(guò)采 樣和重新計(jì)時(shí)模塊556 )中對(duì)產(chǎn)生的相位對(duì)齊的數(shù)據(jù)信號(hào)(相位對(duì)齊的信 號(hào)546)隨后進(jìn)行過(guò)采樣。
圖31示出了線性相位補(bǔ)償器554的一個(gè)示例性實(shí)現(xiàn)方式的框圖。線性 相位補(bǔ)償器554包括
- 一個(gè)可編程模擬延遲568，它具有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入(Din )和一個(gè)控 制輸入(Cin);以及一個(gè)模擬相位檢測(cè)器(APD) 570，它包括 一個(gè)窗 口生成器572;
- 一個(gè)相位檢測(cè)器574，它具有一個(gè)時(shí)鐘輸入"CK"、 一個(gè)數(shù)據(jù)輸 入"Data"以及一個(gè)允i午輸入EN;
- 以及帶有輸入"Up"和"Down"的一個(gè)電荷泵576，并且包括一個(gè)電容器C18。
到線性相位補(bǔ)償器554的輸入是數(shù)據(jù)信號(hào)(單端信號(hào)562)以及時(shí)鐘 信號(hào)(已恢復(fù)的多相時(shí)鐘的PH0 )。數(shù)據(jù)信號(hào)被連接到可編程模擬延遲568 的數(shù)據(jù)輸入Din,其輸出是相位對(duì)齊的信號(hào)564(經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)信號(hào))。 信號(hào)564進(jìn)一步連接到窗口生成器572的輸入，該窗口生成器的輸出連接 到相位檢測(cè)器574的允許輸入"EN"。相位檢測(cè)器574的時(shí)鐘輸入"Ck" 接收多相時(shí)鐘信號(hào)的0相位PH0。相位檢測(cè)器574的輸出驅(qū)動(dòng)電荷泵576 的"Up"和"Down"輸入。電荷泵576的輸出是模擬控制信號(hào)，該信號(hào) ;故連接到可編程才莫擬延遲568的控制輸入Cin上。
窗口生成器572在輸入數(shù)據(jù)上檢測(cè)正邊沿并且生成用于相位檢測(cè)器 574的允許(EN)信號(hào)，該信號(hào)的持續(xù)期間保證包含時(shí)鐘的一個(gè)邊緣，數(shù) 據(jù)將被鎖定在該邊緣上。
相位檢測(cè)器574使用由窗口生成器572提供的允許信號(hào)(EN)來(lái)比較 允許信號(hào)(EN)的長(zhǎng)度范圍內(nèi)的"Data"和"Ck"信號(hào)的相位。相位檢 測(cè)器的輸出通過(guò)電荷泵576控制可編程模擬延遲568，該電荷泵是通過(guò)給 電容C器18充電或者通過(guò)其他適當(dāng)?shù)难b置來(lái)產(chǎn)生控制電壓的一種控制電 壓發(fā)生器。
可編程模擬延遲568從相位檢測(cè)器570 (控制輸入"Cin")獲取控制 信號(hào)并且以一個(gè)程序可編程的量來(lái)延遲該數(shù)據(jù)信號(hào)，以使它與時(shí)鐘信號(hào)對(duì) 齊。因此，可編程模擬延遲568的輸出是相位對(duì)齊的信號(hào)564。
在ISI (符號(hào)間干擾)和抖動(dòng)存在時(shí)，這種線性相位補(bǔ)償器554可穩(wěn)健 地工作，并且將板載時(shí)鐘邊沿與數(shù)據(jù)信道中基本為"理想的"數(shù)據(jù)傳輸點(diǎn) 對(duì)齊。過(guò)采樣
相位對(duì)齊的(數(shù)據(jù))信號(hào)564是一種軌對(duì)軌模擬信號(hào)，它仍可以包含 符號(hào)間干擾(ISI)、畸變、噪聲以及其他缺陷。在過(guò)采樣和重新計(jì)時(shí)模塊 556 (圖30 )中，以信號(hào)時(shí)鐘速率12倍的一個(gè)速率對(duì)這種信號(hào)進(jìn)行有效采 樣，即在每個(gè)位周期中，以12個(gè)等間隔對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行釆樣，以產(chǎn)生12 個(gè)數(shù)字樣本。由于信號(hào)的高速率(典型地是1.65Gbs)，對(duì)信號(hào)以高于12 倍時(shí)鐘信號(hào)的速率進(jìn)行實(shí)際采樣是不可行的。相反，通過(guò)利用時(shí)鐘信號(hào)的 12個(gè)等間隔相位對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣可獲得同樣的效果，每個(gè)時(shí)鐘相位產(chǎn)生一 個(gè)數(shù)據(jù)樣本，因此，12個(gè)樣本代表一個(gè)數(shù)據(jù)位。在本實(shí)施方案中，使用24 個(gè)時(shí)鐘相位(多相時(shí)鐘信號(hào)的PH0至PH23 )以便不但獲取以12個(gè)采樣相 位表示的一個(gè)數(shù)據(jù)位，而且獲取以6個(gè)采樣相位表示的前一數(shù)據(jù)位的后一 半和以另外6個(gè)采樣相位表示的下一個(gè)數(shù)據(jù)位的前一半(因此，將常規(guī)數(shù) 字寄存器邏輯和流水線技術(shù)用于觀察"未來(lái)")。
因?yàn)檫^(guò)采樣，所以術(shù)語(yǔ)"位"可能變得含糊不清。術(shù)語(yǔ)"位"、"首 要數(shù)據(jù)位"以及"位時(shí)鐘周期"將用于表示標(biāo)稱1.6 Gbs數(shù)據(jù)位和它們的 周期；"樣本"和"樣本位"表示每個(gè)位時(shí)鐘周期的12個(gè)樣本之一；并且 "24樣本字"表示所述的24個(gè)樣本的集合。
因此，通過(guò)輸出24樣本數(shù)字采樣信號(hào)566，該過(guò)采樣和重新計(jì)時(shí)模塊 556以該位時(shí)鐘速率產(chǎn)生24個(gè)樣本( 一個(gè)"24樣本字")。
圖32示出了圖31的可編程模擬延遲568中的數(shù)據(jù)相位移動(dòng)以及圖30 的過(guò)采樣和重新計(jì)時(shí)模塊556中的過(guò)采樣。圖32中的簡(jiǎn)圖600示出了一個(gè) 示例性波形602、 一個(gè)延遲波形604、 一組釆樣時(shí)鐘606、 一個(gè)24樣本字 608以l良示一個(gè)位周期和前后位的一個(gè)比例。示例性波形602代表相位對(duì)齊之前的單端信號(hào)562 (圖30 )的一個(gè)實(shí) 例。注意，該信號(hào)呈現(xiàn)為'T，的位并在1到0過(guò)渡附近存在一部分畸變(噪 聲或者ISI)，并且它未與表示的位周期對(duì)齊。延遲波形604表示在經(jīng)過(guò)線 性相位補(bǔ)償器554延遲后的相應(yīng)的相位對(duì)齊的信號(hào)564。注意，該信號(hào)現(xiàn) 在基本上與指定的位周期對(duì)齊，但是仍包含失真。利用由過(guò)采樣和重新計(jì) 時(shí)模塊556中采樣時(shí)鐘606組所表示的多相時(shí)鐘(PHO和PH23 )的24個(gè) 相位對(duì)此信號(hào)進(jìn)行采樣，產(chǎn)生24樣本字608。 24樣本字608包括來(lái)自前一 位周期的6個(gè)樣本(000000 )、來(lái)自該位周期的12個(gè)樣本(111111111100 ) 以及來(lái)自下一位周期的另外6個(gè)樣本(000000)。
24樣本字608作為24樣本數(shù)字采樣信號(hào)566由過(guò)采樣和重新計(jì)時(shí)模 塊556輸出到訓(xùn)練功能558。
眼質(zhì)量確定
訓(xùn)練功能558 (圖30 )可以通過(guò)評(píng)估該24樣本數(shù)字釆樣信號(hào)566來(lái)向 實(shí)時(shí)測(cè)試設(shè)備542提供反饋，該24樣本數(shù)字釆樣信號(hào)是如圖32的24樣本 字608中所示出的一個(gè)24樣本字流。以此方式，時(shí)域測(cè)試設(shè)備542就能夠 調(diào)節(jié)當(dāng)前正在被^f交準(zhǔn)的信道增強(qiáng)電路100的多個(gè)可調(diào)節(jié)參數(shù)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中所采取的方法是系統(tǒng)化地完成這些參數(shù)設(shè)置 的可能排列的每一個(gè)；觀察并測(cè)量預(yù)處理的信號(hào)(單端信號(hào)562，它被過(guò) 采樣為24樣本數(shù)字采樣信號(hào)566)的質(zhì)量以便以一個(gè)"質(zhì)量數(shù)"的形式獲 取一個(gè)質(zhì)量的測(cè)量值；并且將產(chǎn)生最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)的設(shè)置保存在參數(shù)存儲(chǔ)器 102 (圖30)中。
這些去偏差和均衡"^殳置可以包括(在示例實(shí)施方案中的實(shí)際值示于括 號(hào)中，基于位過(guò)采樣因數(shù)12):
-差分延遲補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置(7個(gè)值，范圍從大約0到大約360 psec );- 在正的或負(fù)的極性信號(hào)(正的或負(fù)的)中插入差分延遲；以及
- 多達(dá)32個(gè)頻率響應(yīng)(纜線)均衡i殳置。
注意，這里的位時(shí)鐘與數(shù)據(jù)位之間的相位偏移是不予以考慮的，它由 線性相位補(bǔ)償器554獨(dú)立地并且自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整。相位對(duì)齊的數(shù)據(jù)信號(hào)564 在相位上將是十分精確，即去偏差和均衡配置是在最優(yōu)化設(shè)置附近的范圍 內(nèi)的條件下，將標(biāo)稱位周期集中在24釆樣字的中間12個(gè)樣本上。若不是 這樣，數(shù)據(jù)/時(shí)鐘相位的對(duì)齊是否為次優(yōu)化的并不重要。
訓(xùn)練功能558的實(shí)現(xiàn)方式
盡管實(shí)時(shí)校準(zhǔn)方法可以如上所述通過(guò)PC (圖30)在逐步控制下實(shí)施， 但有利的是允許訓(xùn)練功能558繞過(guò)參數(shù)存儲(chǔ)器102并且自動(dòng)地執(zhí)行設(shè)置這 些參數(shù)的試算值的重復(fù)性步驟(126和128 )，并且對(duì)每個(gè)信道對(duì)PC僅報(bào) 告最終結(jié)果，然后PC可以將"最優(yōu)化"設(shè)置載入?yún)?shù)存儲(chǔ)器102中。
可替代地，該P(yáng)C可以僅用于啟動(dòng)實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，最終結(jié)果("最優(yōu)化設(shè) 置")在無(wú)PC干預(yù)的情況下被自動(dòng)地栽入?yún)?shù)存儲(chǔ)器中。
圖33示出了訓(xùn)練功能558的優(yōu)選實(shí)施方案700的一個(gè)簡(jiǎn)化框圖。訓(xùn)練 功能700包括以下模塊
- 一個(gè)位長(zhǎng)度檢測(cè)一莫塊702;
- 一組長(zhǎng)度-i計(jì)數(shù)器(i = 5至12 )，附圖標(biāo)記704至718表示；
- 一個(gè)位質(zhì)量計(jì)算器720，包括一個(gè)最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)寄存器722;
- 一個(gè)最優(yōu)化設(shè)置存儲(chǔ)器724，它具有輸入D和W，以及一個(gè)輸出
Q;
- 一個(gè)寫允許門EN 726;
- 一個(gè)當(dāng)前設(shè)置存儲(chǔ)器728;
- 一個(gè)評(píng)估運(yùn)行控制模塊730;以及- 一個(gè)選擇器MUX732。
對(duì)訓(xùn)練功能700的輸入是24樣本數(shù)字采樣信號(hào)566，它連接到位長(zhǎng)度 檢測(cè)模塊702以及時(shí)鐘(多相時(shí)鐘信號(hào)PH0 )上。位長(zhǎng)度檢測(cè)模塊702的 輸出是一組計(jì)數(shù)使能信號(hào)734, —個(gè)計(jì)數(shù)使能信號(hào)連接到長(zhǎng)度-i計(jì)數(shù)器704 至718的每一個(gè)。長(zhǎng)度-i計(jì)數(shù)器704至718的每一個(gè)的輸出提供對(duì)位質(zhì)量 計(jì)算器720的輸入。接著，位質(zhì)量計(jì)算器720利用一個(gè)"保存最優(yōu)化設(shè)置 允許"控制信號(hào)736連接到寫使能門EN 726。寫使能門EN 726的其他輸 入從評(píng)估運(yùn)行控制^^塊730接收一個(gè)"計(jì)算結(jié)束，，信號(hào)738。寫使能門EN 726的輸出連接到最優(yōu)化設(shè)置存儲(chǔ)器724的寫控制輸入"W"。最優(yōu)化設(shè) 置存儲(chǔ)器724的輸出Q發(fā)送一個(gè)多位的"最優(yōu)化設(shè)置"信號(hào)740，該信號(hào) 是表示多個(gè)去偏差和均衡設(shè)置值的一個(gè)數(shù)字控制字。該"最優(yōu)化設(shè)置"信 號(hào)740被連接到選擇器MUX 732的兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入之一，該選擇器MUX的 其他數(shù)據(jù)輸入接收一個(gè)類似的數(shù)據(jù)字，即來(lái)自當(dāng)前設(shè)置存儲(chǔ)器728的一個(gè)
"當(dāng)前設(shè)置"信號(hào)742。"當(dāng)前設(shè)置"信號(hào)742還被應(yīng)用到最優(yōu)化設(shè)置存 儲(chǔ)器724的數(shù)據(jù)輸入D上。評(píng)估運(yùn)行控制模塊730的多個(gè)輸出包括連接到 寫允許門EN 726的"計(jì)算結(jié)束"信號(hào)738 (前面已經(jīng)提及)，以及連接到 選擇器MUX 732的選擇輸入的一個(gè)"搜索結(jié)束"信號(hào)744。選擇器MUX 732 的輸出(根據(jù)"搜索結(jié)束"信號(hào)744的狀態(tài)，輸出"當(dāng)前設(shè)置"742或者
"最優(yōu)化設(shè)置"740)被分成去偏差參數(shù)126和均衡參數(shù)128，它們?cè)趨?shù) 連線561上發(fā)出，參見圖30。
訓(xùn)練功能700進(jìn)一步由控制連線560和控制接口 546 (圖30 )連接到 實(shí)時(shí)測(cè)試設(shè)備542 (圖29)中的PC上，其目的是啟動(dòng)評(píng)估運(yùn)行控制730 和報(bào)告"最優(yōu)化設(shè)置"信號(hào)740或者"當(dāng)前設(shè)置"信號(hào)742，這可以是由 PC中的控制程序所要求。
訓(xùn)練功能700的整個(gè)運(yùn)行由評(píng)估運(yùn)行控制模塊730進(jìn)行控制，簡(jiǎn)要的說(shuō)，該評(píng)估運(yùn)行控制模塊允許測(cè)試在預(yù)定組的參數(shù)設(shè)置的每一個(gè)("當(dāng)前 設(shè)置")上運(yùn)行(一個(gè)"評(píng)估運(yùn)行") 一個(gè)特定的時(shí)間段(對(duì)應(yīng)于接收的
數(shù)據(jù)位的一個(gè)具體個(gè)數(shù)N)。訓(xùn)練功能700的每個(gè)"評(píng)估運(yùn)行"在等同于 N個(gè)最初數(shù)據(jù)位(一個(gè)"N"位的觀察周期) 一個(gè)持續(xù)期間內(nèi)運(yùn)行。 一個(gè)
"訓(xùn)練運(yùn)行"是多個(gè)"評(píng)估運(yùn)行"的一個(gè)序列，每一個(gè)評(píng)估運(yùn)行具有一個(gè) 不同組的"當(dāng)前設(shè)置"。"訓(xùn)練功能"的目的是選擇給出"最優(yōu)化"(最 高)質(zhì)量數(shù)的去偏差和均衡設(shè)置的排列，并且在控制連線560和控制總線 538上將這些設(shè)置報(bào)告給PC，并作為校準(zhǔn)結(jié)果用于由PC隨后裝入?yún)?shù)存 儲(chǔ)器102。訓(xùn)練功能可以由在控制連線560上從PC接收的一個(gè)觸發(fā)來(lái)調(diào)用
(啟動(dòng))。"訓(xùn)練運(yùn)行"的運(yùn)作借助于一個(gè)流程圖(下面的圖34)來(lái)進(jìn)一 步說(shuō)明。首先簡(jiǎn)要地解釋圖33所示的訓(xùn)練功能700的各個(gè)模塊的功能。
位長(zhǎng)度檢測(cè)模塊702接收24樣本數(shù)字采樣信號(hào)234，如上所述(圖32 )， 該信號(hào)表示一個(gè)過(guò)采樣接收位(名義上位于中間的12個(gè)樣本中)和相鄰位 的樣本，并且將它作為一個(gè)24位(樣本)的數(shù)據(jù)字來(lái)對(duì)待；并且在每個(gè)這 樣的數(shù)據(jù)字群集(運(yùn)行期)內(nèi)檢測(cè)相鄰的"1"，這些相鄰的'T，在每端 由至少 一 個(gè)"0"樣本包圍。例如圖32的24樣本字608 "000000111111111100000000"包含10個(gè)'T，樣本的一個(gè)運(yùn)行期。位長(zhǎng) 度檢測(cè)模塊702的功能是通過(guò)包含在其中的"1"運(yùn)行期(若有的話)的長(zhǎng) 度來(lái)對(duì)每個(gè)達(dá)到的24樣本字608進(jìn)行分類，并且相應(yīng)地增加對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度-i 計(jì)數(shù)器(704至718)。在以上的示例中，長(zhǎng)度-10計(jì)數(shù)器714將被增值。
注意，不存在用于長(zhǎng)度5以下或者長(zhǎng)度15以上的計(jì)數(shù)器；這些長(zhǎng)度被 忽略。
這樣，對(duì)于每一評(píng)估運(yùn)行，長(zhǎng)度-i計(jì)數(shù)器704至718記錄并累記在數(shù) 字采樣信號(hào)234內(nèi)的24樣本字流中相應(yīng)的"1"運(yùn)行長(zhǎng)度的發(fā)生次數(shù)。在每次評(píng)估運(yùn)行結(jié)束時(shí)，長(zhǎng)度-i計(jì)數(shù)器704至718的輸出被饋送到位 質(zhì)量計(jì)算器720中，該位質(zhì)量計(jì)算器根據(jù)一種啟發(fā)性算法從累計(jì)的長(zhǎng)度計(jì) 數(shù)的集合中計(jì)算一個(gè)質(zhì)量數(shù)?；仡?訓(xùn)練，，模擬前端的目的是發(fā)現(xiàn)"最優(yōu) 化設(shè)置"，"最優(yōu)化設(shè)置"是產(chǎn)生最適合的均衡設(shè)置(見均衡纟莫塊206， 圖2和圖22 )并且通過(guò)調(diào)整差分去偏差204來(lái)"最優(yōu)化地"排除任何可能 存在的差分偏差的設(shè)置。交替的"1"和"0"的一個(gè)理想數(shù)據(jù)信號(hào)(它是 完美地相位對(duì)準(zhǔn)的，參見線性相位補(bǔ)償器210，圖23)在過(guò)采樣后將產(chǎn)生 如下的連續(xù)性24樣本字
000000111111111111000000
并且對(duì)運(yùn)行長(zhǎng)度12產(chǎn)生高計(jì)數(shù)。長(zhǎng)度6的運(yùn)行將不被計(jì)數(shù)，因?yàn)橹粚?duì)
在運(yùn)行期兩側(cè)中的每一側(cè)上帶有"o"樣本的"r樣本的連續(xù)運(yùn)行期進(jìn)行
計(jì)數(shù)。因此，位于窗口端部的6個(gè)樣本不會(huì)被計(jì)數(shù)，它們分別是在前面的
的周期中已被計(jì)數(shù)或者在后續(xù)位的周期中將被計(jì)數(shù)的位的一部分。 如果信號(hào)形狀是完美的(每位i2個(gè)"r樣本)但是相位的對(duì)準(zhǔn)偏差
了一個(gè)或幾個(gè)樣本，結(jié)果是將對(duì)運(yùn)行長(zhǎng)度12的同樣的高計(jì)數(shù)進(jìn)行記錄。如 果信號(hào)被畸變(不完美的差分去偏差、高的ISI、或者非優(yōu)化均衡設(shè)置)，
可能記錄其他長(zhǎng)度。
在一個(gè)評(píng)估運(yùn)行結(jié)束時(shí)，由位質(zhì)量計(jì)算器720通過(guò)將每個(gè)長(zhǎng)度-i計(jì)數(shù) 器704至718的內(nèi)容與長(zhǎng)度專有的權(quán)重值相乘并對(duì)這些積求和而計(jì)算出質(zhì) 量數(shù)
對(duì)i = 5至12而言，位質(zhì)量數(shù) =S麗(Length.sub.i count x Weight.sub.i)
在本發(fā)明的實(shí)施方案中，已經(jīng)使用下組權(quán)重值，但其他權(quán)重值也可以 給出好的結(jié)果
Weight.sub.5= -2Weight.sub.6= -2 Weight.sub.7= 畫l Weight.sub.8= 1 Weight.sub.9= 1 Weight.sub.10 = 2 Weight.sub.il = 4 Weight.sub.12 = 8
正如可預(yù)期的那樣，所選擇的權(quán)重?cái)?shù)提示表示一個(gè)完美脈沖的運(yùn)行長(zhǎng) 度12具有最高的權(quán)重，而小于8的運(yùn)行長(zhǎng)度可能表示嚴(yán)重的畸變，從而對(duì) 位質(zhì)量數(shù)產(chǎn)生負(fù)作用。
來(lái)自具有一組具體設(shè)置(當(dāng)前設(shè)置)的每個(gè)評(píng)估運(yùn)行的位質(zhì)量數(shù)與當(dāng) 前存儲(chǔ)的最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)(在寄存器722中)進(jìn)行比較。如果它超出了前一 個(gè)最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)，就以更高的數(shù)更新該最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)722，并且將當(dāng)前設(shè) 置保存在最優(yōu)化設(shè)置存儲(chǔ)器724中。圖33表明了這種功能，其中位質(zhì)量計(jì) 算器720的輸出("保存最優(yōu)化i殳置允許"控制信號(hào)736)與來(lái)自寫4吏能 門EN 726中的評(píng)估運(yùn)行控制模塊730的"計(jì)算結(jié)束"信號(hào)738進(jìn)行"與" 運(yùn)算，以產(chǎn)生用于最優(yōu)化設(shè)置存儲(chǔ)器724的一個(gè)寫信號(hào)("W"輸入)， 而與此同時(shí)，將當(dāng)前設(shè)置展示在最優(yōu)化設(shè)置存儲(chǔ)器724的數(shù)據(jù)輸入"D" 上(來(lái)自當(dāng)前設(shè)置存儲(chǔ)器728的"當(dāng)前設(shè)置"信號(hào)742)，致使它存儲(chǔ)當(dāng) 前設(shè)置。
另 一方面，如果對(duì)于一個(gè)給定的當(dāng)前設(shè)置所獲得的一個(gè)位質(zhì)量數(shù)并不 高于已存儲(chǔ)在寄存器722中的最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)，那么寫使能門EN 726就不 被啟動(dòng)，并且當(dāng)前設(shè)置不存儲(chǔ)到最優(yōu)化設(shè)置存儲(chǔ)器724中。
評(píng)估運(yùn)行控制模塊730為每次評(píng)估運(yùn)行選擇一個(gè)當(dāng)前設(shè)置排列并且在每次評(píng)估運(yùn)行持續(xù)期間將它存儲(chǔ)在當(dāng)前設(shè)置存儲(chǔ)器728中。在每次評(píng)估運(yùn) 行過(guò)程中，通過(guò)選擇器MUX 732饋送"當(dāng)前設(shè)置"742以便將這些去偏差 和均衡參數(shù)(參數(shù)連線561上的126和128 )提供到差分去偏差和均衡模 塊(分別為110和112)。
在用盡所有排列后，也就是在"訓(xùn)練運(yùn)行"結(jié)束時(shí)，由評(píng)估運(yùn)行控制 模塊730發(fā)出"搜索結(jié)束"信號(hào)744，然后使選擇器MUX 732將"最優(yōu)化 設(shè)置"發(fā)送到去偏差和均衡參數(shù)信號(hào)(參數(shù)連線561上的126和128 )中。
為每次評(píng)估運(yùn)行所保存的接收數(shù)據(jù)位的數(shù)量N可以在PC的控制下來(lái) 確定，PC還確定在校準(zhǔn)過(guò)程中由數(shù)據(jù)模式發(fā)生器所發(fā)送的數(shù)據(jù)模式。根據(jù) 纜線的長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)模式的特性，數(shù)量N可以從大約256至10000。
由于目前的技術(shù)限制，將訓(xùn)練功能電路700的模塊702至718復(fù)制(復(fù) 制未在圖33中示出)。這些模塊的每一個(gè)以一半的速度運(yùn)行對(duì)交替接收的 數(shù)據(jù)位來(lái)處理24樣本數(shù)字采樣信號(hào)566，在每次評(píng)估運(yùn)行結(jié)束時(shí)從兩組計(jì) 算器的長(zhǎng)度-i計(jì)數(shù)器的內(nèi)容簡(jiǎn)單地計(jì)算位質(zhì)量數(shù)。因此，實(shí)際上對(duì)于每次 評(píng)估運(yùn)行而言，處理了總計(jì)2N的位。
還可以設(shè)想在細(xì)節(jié)上不同于實(shí)施方案700的訓(xùn)練功能558的替代實(shí)現(xiàn) 方式。例如，用于對(duì)接收的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行過(guò)釆樣的時(shí)鐘相位數(shù)量可以小于 或者大于24，并且過(guò)采樣的窗口可以包括至少一個(gè)位周期(中間的樣本)， 但是相對(duì)于臨近的位更窄或更寬。可以累計(jì)"0"樣本的運(yùn)行長(zhǎng)度，而不計(jì) 算'T，樣本的運(yùn)行長(zhǎng)度，并且可以將不同的權(quán)重應(yīng)用于運(yùn)行長(zhǎng)度計(jì)數(shù)。本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可能想到的這些和其他變化包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖34示出了訓(xùn)練運(yùn)行800的一個(gè)高水平流程圖，圖中說(shuō)明了訓(xùn)練功能 558 (對(duì)應(yīng)于圖33的實(shí)施方案700)的運(yùn)作。訓(xùn)練運(yùn)4亍800是一個(gè)有限過(guò)程，可以調(diào)用它來(lái)進(jìn)行從"開始"到"完成，，通過(guò)若干動(dòng)作或者邏輯判斷
步驟
802:"重新設(shè)置最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)(bestQN)"; 804:"獲得第一當(dāng)前設(shè)置"； 806:"進(jìn)行一次評(píng)估運(yùn)行"； 808:"計(jì)算一個(gè)質(zhì)量數(shù)(QN)，，；
810:"所計(jì)算的質(zhì)量數(shù)是否大于最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)(QN>bestQN) "， 是或否；
812:"將最優(yōu)化設(shè)置設(shè)定為當(dāng)前設(shè)置，并將最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)設(shè)定為所計(jì) 算的質(zhì)量數(shù)"(將最優(yōu)化設(shè)置設(shè)定為當(dāng)前設(shè)置；將最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)設(shè)定為 QN);
814:"訓(xùn)練是否完成？"，是或否； 816:"獲得下一個(gè)當(dāng)前設(shè)置，，；以及 818:"將最優(yōu)化設(shè)置發(fā)送到PC"。
當(dāng)前設(shè)置是指可以控制的參數(shù)，即差分去偏差和均衡參數(shù)126和128， 圖30。在訓(xùn)練運(yùn)行的開始，將一個(gè)存儲(chǔ)的變量"最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)"(bestQN) 初始化("重新設(shè)置bestQN" 802 )并且建立一個(gè)第一組參數(shù)("獲得第 一當(dāng)前設(shè)置"804 )。接下來(lái)經(jīng)過(guò)步驟806 ("進(jìn)行一次評(píng)估運(yùn)行")至816 ("獲得下一個(gè)當(dāng)前設(shè)置")的一個(gè)循環(huán)，該循環(huán)一直執(zhí)行直到所有設(shè)置 (參數(shù)的排列)已經(jīng)用盡并且完成訓(xùn)練，這由步驟814("訓(xùn)練是否完成？") 來(lái)表示。該訓(xùn)練運(yùn)行800以步驟818 ("將最優(yōu)化設(shè)置發(fā)送到PC，，)結(jié)束。
在該循環(huán)(步驟806至816 )內(nèi)，步驟806 ("進(jìn)行評(píng)估運(yùn)行")后面 的步驟808.("計(jì)算一個(gè)質(zhì)量數(shù)")從評(píng)估運(yùn)行的結(jié)果計(jì)算出質(zhì)量數(shù)。例 如，步驟808可以由圖33的位質(zhì)量計(jì)算器720來(lái)執(zhí)行。在下一個(gè)步驟810 "所計(jì)算的質(zhì)量數(shù)是否大于最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)，，中，在最后計(jì)算的質(zhì)量數(shù)(QN) 和存儲(chǔ)的"最優(yōu)化質(zhì)量數(shù)"(bestQN )之間進(jìn)行比較。如果QN大于bestQN,那么就對(duì)當(dāng)前設(shè)置進(jìn)行分配并存儲(chǔ)在一個(gè)變量"最優(yōu)化設(shè)置"中，并且還
利用最后計(jì)算的QN (步驟812)更新存儲(chǔ)的變量"bestQN"。在步驟814 "訓(xùn)練是否完成？"中，確定是否已經(jīng)評(píng)估了參數(shù)的全部有效排列。如果 訓(xùn)練沒有完成，在步驟816 "獲得下一個(gè)當(dāng)前設(shè)置"中建立下一個(gè)排列， 并且該循環(huán)繼續(xù)評(píng)估運(yùn)行(步驟806)。如果不再有排列進(jìn)行評(píng)估，訓(xùn)練 完成(步驟814 "訓(xùn)練是否完成？"中的"是")，放棄當(dāng)前設(shè)置，并且 在該訓(xùn)練運(yùn)行800退出之前，在步驟818將最優(yōu)化設(shè)置發(fā)送到PC。
在如圖35所示的示例性的評(píng)估運(yùn)行方法卯0的一個(gè)子程序流程圖中， 進(jìn)一步細(xì)化了步驟806的評(píng)估運(yùn)行。評(píng)估運(yùn)行900從"i^v"到"返回" 通過(guò)若干步驟，它們或者是動(dòng)作或者是邏輯判斷
卯2:"將當(dāng)前設(shè)置發(fā)送到差分去偏差和均衡才莫塊"；
卯4:"重新設(shè)置長(zhǎng)度[i計(jì)數(shù)器"；
卯6:"獲得下一個(gè)過(guò)采樣位"；
卯8:"計(jì)算運(yùn)行長(zhǎng)度(RL)";
910:"對(duì)于每個(gè)i，如果RL[ij不為0，則對(duì)長(zhǎng)度[i]的計(jì)數(shù)器進(jìn)行增量"；
以及
912:"評(píng)估運(yùn)行是否完成？"。
在步驟902中，當(dāng)前設(shè)置(參見"訓(xùn)練運(yùn)行"800的流程圖)凈iC^送 到差分去偏差模塊110和均衡模塊112 (在參數(shù)連線561上)，并且在該 評(píng)估運(yùn)行卯O持續(xù)過(guò)程中保持不變。在步驟904中，通過(guò)將所有的長(zhǎng)度計(jì) 數(shù)器重新設(shè)置為0將運(yùn)行初始化。這些計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)于實(shí)施方案700的長(zhǎng)度 計(jì)數(shù)器704至718 (圖33)。在本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施方案中，只提供1 = 5至 15的計(jì)數(shù)器(所選擇的運(yùn)行長(zhǎng)度為5至15)，但也可以使用其他的范圍。
在步驟906中獲取下一個(gè)過(guò)采樣數(shù)據(jù)位和相鄰樣本。這一 "過(guò)采樣，， 對(duì)應(yīng)于前面說(shuō)明的(圖30 ) 24樣本數(shù)字采樣信號(hào)566。在下一步908 ("計(jì)算運(yùn)行長(zhǎng)度")中，分析接收的過(guò)采樣以確定如前面所述的"1"的運(yùn)行長(zhǎng)
度(位長(zhǎng)度檢測(cè)702，圖33)。此步驟產(chǎn)生在過(guò)采樣中所發(fā)現(xiàn)的每次運(yùn)行 長(zhǎng)度(僅包括5至15的運(yùn)行長(zhǎng)度)的一個(gè)指示。在下一步驟910 ("對(duì)于 每個(gè)i，如果RL[i不為0，則對(duì)長(zhǎng)度[i]的計(jì)數(shù)器進(jìn)行增量")中，對(duì)在前 一個(gè)步驟中所指示的運(yùn)行長(zhǎng)度的每一個(gè)長(zhǎng)度i計(jì)數(shù)器進(jìn)行增量。
如果已經(jīng)處理了足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)位(過(guò)采樣)，就在步驟912 "評(píng)估 運(yùn)行是否完成？"中表示評(píng)估運(yùn)行的結(jié)束，換言之，維持一個(gè)簡(jiǎn)單的循環(huán) 計(jì)數(shù)，退出評(píng)估運(yùn)行，也就是在訓(xùn)練運(yùn)行800中返回到下一個(gè)步驟808， 其中這些長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器的內(nèi)容被轉(zhuǎn)換成該質(zhì)量數(shù)。
還設(shè)想了實(shí)時(shí)纜線校準(zhǔn)方法的替代實(shí)現(xiàn)方式，它們?cè)诩?xì)節(jié)上不同于具 有訓(xùn)練功能的實(shí)施方案700的實(shí)施方案540。例如，訓(xùn)練功能的一些功能 (例如位質(zhì)量計(jì)算)可以在PC上進(jìn)行，而不是在擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544內(nèi)， 這要求將長(zhǎng)度-i計(jì)數(shù)器(704至718 )的內(nèi)容從擴(kuò)展的增強(qiáng)裝置544在控制 總線上周期性地傳輸?shù)絇C。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可能想到的這些和其他變化 包含在本發(fā)明的范圍中。
圖36示出了用于頻率域和時(shí)域4交準(zhǔn)方法的一個(gè)通用的測(cè)試設(shè)置1000。 該通用測(cè)試i殳置1000包括改進(jìn)的HDMI (高清晰度多^某體^妄口 )纜線20 (參見圖28 )、 一個(gè)PC1002以及一個(gè)測(cè)試設(shè)備1004，該測(cè)試設(shè)備是一個(gè) VNA (矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀)或者一個(gè)TDR (時(shí)域反射計(jì))。PC 1002被附裝 到纜線的控制總線(SDA+SCL) 538上。測(cè)試設(shè)備1004在纜線的兩端連 接到這些差分信道上，即四個(gè)差分信道輸入(8根導(dǎo)線)534和四個(gè)差分信 道輸出(8才艮導(dǎo)線)536。
由PC 1002在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PC接口 1006上對(duì)測(cè)試i殳備1004進(jìn)行控制以 將激勵(lì)信號(hào)發(fā)送到纜線輸入(534)中并且從纜線輸出(536)接收測(cè)量結(jié)果。這些結(jié)果經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)PC接口 1006被傳遞回PC以用于評(píng)估。
利用測(cè)試設(shè)備1004 (或者是一個(gè)VNA或者是一個(gè)TDR )有可能既獲 得纜線的頻率衰減也獲得延遲特性，盡管需要使用公知的數(shù)學(xué)變換以便在 分別利用VNA或者TDR獲得的頻率和時(shí)域結(jié)果之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
圖37示出了一種校準(zhǔn)方法1100的簡(jiǎn)化高水平流程圖，該方法可以與 通用測(cè)試設(shè)置1000 —起用于校準(zhǔn)改進(jìn)的HDMI纜線20中的增強(qiáng)裝置30， 它包括多個(gè)步驟
1102:"選擇一個(gè)第一去偏差參數(shù)設(shè)置"；
1104:"測(cè)量差分偏差"；
1106:"偏差是否可接受？"(是轉(zhuǎn)到步驟1110，否轉(zhuǎn)到步驟1108); 1108:"改變?nèi)テ顓?shù)設(shè)置"； 1110:"選擇一個(gè)第一均衡參數(shù)設(shè)置"； 1112:"測(cè)量衰減"；
1114:"衰減是否可接受？"(是轉(zhuǎn)到完成，否轉(zhuǎn)到步驟1116);
以及
1116:"改變均衡參數(shù)設(shè)置"。
校準(zhǔn)方法1100包括兩個(gè)循環(huán)，用于設(shè)置去偏差參數(shù)的一個(gè)第一循環(huán) (步驟1104至1108 )以及用于設(shè)置均衡參數(shù)的一個(gè)第二循環(huán)(步驟1112 至1116)。該校準(zhǔn)方法起始于一個(gè)(任意的)第一去偏差參數(shù)設(shè)置(步驟 1102 )，其中PC 1002將一個(gè)第一去偏差設(shè)置載入增強(qiáng)裝置30的參數(shù)存儲(chǔ) 器102 (圖36)中。
在步驟1104，正在纟皮校準(zhǔn)的差分信道的端到端差分偏差(從輸入534 通過(guò)包含增強(qiáng)裝置30的改進(jìn)的HDMI纜線20到輸出536 )被測(cè)試設(shè)備1004 測(cè)量并且,皮才艮告給PC 1002。在步驟1106,測(cè)量的結(jié)果在PC中處理，并且與"^殳置用于測(cè)試的一個(gè) 偏差閾值相比較，以及與前面的測(cè)試結(jié)果相比較。如果結(jié)果證明是可接受 的，小于偏差閾值(并且理想地被最小化)，那么校準(zhǔn)方法進(jìn)入步驟1110， 否則改變?cè)撊テ顓?shù)設(shè)置(在步驟1108),并且校準(zhǔn)方法循環(huán)回到步驟 1104。
在不太可能的情況下，在已經(jīng)嘗試了所有的去偏差設(shè)置后沒有發(fā)現(xiàn)一 個(gè)可接受的差分偏差測(cè)量時(shí)，該纜線被認(rèn)為是有缺陷的。
在步驟1110，該校準(zhǔn)方法以一個(gè)(任意的)第一均衡M設(shè)置繼續(xù)進(jìn) 行，其中PC1002將一個(gè)第一均衡設(shè)置栽入增強(qiáng)裝置30的參數(shù)存儲(chǔ)器102 (圖36)中。也可以令人希望的是為來(lái)自于相同批次的所有纜線設(shè)置相同 的均衡值，因?yàn)橄嗤沃械乃欣|線都將具有相似的特性，因此節(jié)省了 生產(chǎn)時(shí)間。
在步驟1112中，正在被校準(zhǔn)的差分信道的端到端衰減(從輸入534 通過(guò)包含增強(qiáng)裝置30的改進(jìn)的HDMI纜線20到輸出536 )由測(cè)試設(shè)備1004 進(jìn)行測(cè)量并且被報(bào)告給PC1002。為了確保均衡參數(shù)的近似最優(yōu)化的設(shè)置， 測(cè)量衰減的頻率有必要高達(dá)大約差分信道中傳輸?shù)淖羁煨盘?hào)的頻率，最高 達(dá)到大約該數(shù)據(jù)的2/ (位時(shí)間)-4 (位時(shí)間) 一個(gè)頻率。
在步驟1114中，測(cè)量的結(jié)果(在所感興趣的范圍內(nèi)所有頻率的測(cè)量增 益圖)在PC1002中進(jìn)行處理，并且與位于一個(gè)預(yù)定范圍內(nèi)的一個(gè)要求相 比較，即接近于Odb或者更大(HDMI技術(shù)規(guī)范的最低要求)，并且小于 一個(gè)預(yù)定的限制。如果結(jié)果證明是可接受的，即位于預(yù)定的范圍內(nèi)，那么 校準(zhǔn)方法完成，否則改變均衡參數(shù)設(shè)置(在步驟1116中)，并且該校準(zhǔn)方 法循環(huán)回到步驟1112。在不太可能的情況下，當(dāng)試測(cè)了所有均衡i殳置后沒有發(fā)現(xiàn)可接受的衰減(增益)測(cè)量時(shí)，該纜線即被認(rèn)為是有缺陷的。
對(duì)纜線的4個(gè)差分信道的每一個(gè)必須成功地運(yùn)用這種校準(zhǔn)方法，此后， 纜線即被認(rèn)為是校準(zhǔn)過(guò)的并且滿足HDMI技術(shù)規(guī)范。
圖38示出了本發(fā)明的一個(gè)替代實(shí)施方案，其形式為一個(gè)修改了的改進(jìn) 的HDMI纜線1200。該修改了的改進(jìn)HDMI纜線1200包括基本HDMI 纜線40 (與它在改進(jìn)的HDMI纜線20中的使用相比無(wú)變化)； 一個(gè)小印 刷電路板(PCB) 1202; —個(gè)連接器1204;以及安裝在PCB 1202上的一 個(gè)修改的增強(qiáng)裝置1206。
PCB 1202對(duì)修改的增強(qiáng)裝置1206提供物理支持，連同到基本HDMI 纜線的這些導(dǎo)體上的連接(PCB軌道)。
修改的增強(qiáng)裝置1206是基于增強(qiáng)裝置30，并設(shè)有附加的輸入?？梢?回想，增強(qiáng)裝置30提供多種功能，包括差分去偏差電路IIO (圖5)，它 用于調(diào)整通過(guò)基HDMI纜線40傳遞的差分信號(hào)的兩級(jí)的一個(gè)已存在的時(shí) 間偏差。
在增強(qiáng)裝置30中，每個(gè)差分信號(hào)(HDMI輸入50，圖6 )的極各自被 直接連接到增強(qiáng)裝置30上。
在修改的改進(jìn)HDMI纜線1200中，每個(gè)差分信號(hào)的極各自通過(guò)PCB 1202的軌道被連接到修改的增強(qiáng)裝置1206的兩個(gè)或者更多(優(yōu)選地三個(gè)) 可選輸入上，如圖38所示。為了清楚起見，圖中僅示出了 HDMI輸入50 的一個(gè)示例性輸入的正極，它連接到修改的增強(qiáng)裝置1206的三個(gè)輸入上
- 一個(gè)單極信號(hào)導(dǎo)線1208直接地或者經(jīng)由一個(gè)短的PCB軌道從基 本纜線40被連接到修改的增強(qiáng)裝置1206的一個(gè)第一輸入終端1210上；- 第一輸入終端1210通過(guò)一個(gè)第一 PCB軌道1212被連接到修改 的增強(qiáng)裝置1206的一個(gè)第二輸入終端1214上；并且
- 第二輸入終端1214通過(guò)一個(gè)第二 PCB軌道1216 ^f皮連接到修改 的增強(qiáng)裝置1206的一個(gè)第三輸出終端1218上。
同樣地通過(guò)短PCB軌道各自被路由連接到修改的增強(qiáng)裝置1206的三個(gè)終 端的一個(gè)分離的組上。
PCB軌道1212和1216 (象征性地示出并且不是按比例的)被設(shè)計(jì)為 每一個(gè)提供從基HDMI纜線40到達(dá)的信號(hào)的一個(gè)微小延遲。因此，修改 的增強(qiáng)裝置1206接收相同信號(hào)的三個(gè)副本，各自在三個(gè)輸入終端1210、 1214以及1218上都延遲一個(gè)微小量(優(yōu)選地是100皮秒，對(duì)應(yīng)于大約2cm 的PCB軌道)。在修改的增強(qiáng)裝置1206中，可以為每個(gè)差分HDMI輸入 的每個(gè)極獨(dú)立地選擇來(lái)自輸入終端中任意 一個(gè)的三個(gè)信號(hào)中的任何一個(gè)。 選擇之后，采用上面對(duì)增強(qiáng)裝置30所說(shuō)明的相同方式在修改的增強(qiáng)裝置 1206中對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理。
以此方式，通過(guò)粗和精調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)的去偏差。粗調(diào)整是通 過(guò)選擇用于每一個(gè)差分信號(hào)的任一極的一個(gè)或者兩個(gè)PCB延遲來(lái)完成的。 精調(diào)整是通過(guò)調(diào)整差分去偏差電路110的可調(diào)節(jié)延遲300(圖7)來(lái)完成的。 因此，相比于增強(qiáng)裝置300，可以實(shí)現(xiàn)更寬范圍的去偏差，或者相反地， 在修改的增強(qiáng)裝置1206中需要提供更少的片內(nèi)電路(更少的延遲級(jí)306)。
圖39示出了類似于圖5和6的增強(qiáng)電路100的修改增強(qiáng)裝置1206的 一個(gè)典型的(四個(gè)中的一個(gè))修改了的增強(qiáng)電路100A，其中用相同的附圖 標(biāo)記表示相應(yīng)的元件。修改的增強(qiáng)電路100A包括HDMI輸入電路106、 差分去偏差電路IIO、均衡電路112以及HDMI輸出電路108。示于圖39的還有原始信號(hào)輸入(對(duì))116 (參見圖6)，它包括正和 負(fù)極性(分別為V+和V-)以及PCB軌道(延遲元件)1212和1216，它 們?nèi)鐖D38所示將正極(V+)連接到修改增強(qiáng)裝置1206的三個(gè)輸入端1210、 1214以及1218上。
原始信號(hào)輸入(對(duì))116的負(fù)極性(V+)被類似地連接到三個(gè)輸入終 端上。
另夕卜，修改的增強(qiáng)電路100A包括兩個(gè)輸入選擇電路1220和1222。到 HDMI輸入電路106的輸入是一個(gè)延遲的原始輸入信號(hào)(對(duì))116A，它是 在按順序經(jīng)過(guò)由這些PCB軌道(在正極信號(hào)中的1212和1216，以及負(fù)極 中的相等延遲)所構(gòu)成的延遲元件之后的最初原始輸入信號(hào)(對(duì))116。 HDM1輸入電路106作為HDMI纜線的終止端起作用。原始輸入信號(hào)116 的未延遲的正極V+和它的多個(gè)延遲的形式(輸入終端1210、 1214、以及 1218 )被輸入到輸入選擇電路1220，并且類似地，負(fù)極V-進(jìn)入輸入選擇電 路1222。等同于增強(qiáng)電路100的"已恢復(fù)的信號(hào)"(對(duì))118的一個(gè)"選 擇的恢復(fù)信號(hào)，，(對(duì))118A是由輸入選擇電路1220和1222產(chǎn)生并且輸入 到差分去偏差電路IIO。"選擇的恢復(fù)信號(hào)"(對(duì))118A可以是已經(jīng)通過(guò) 選擇輸入選擇電路1220和1222的適合i殳置纟皮部分地^皮去偏差。
與增強(qiáng)電路100相比，修改的增強(qiáng)電路100A的剩余電路沒有變化 差分去偏差電路110輸出"去偏差的信號(hào)"(對(duì))120,該去偏差的信號(hào)" (對(duì))被輸入均衡電路112;均衡電路112輸出"均衡的信號(hào)"對(duì)122，該 "均衡的信號(hào)，，對(duì)被輸入HDMI輸出電路108;并且最后，HDMI輸出電 路108輸出"增強(qiáng)的信號(hào)"(對(duì))124,該"增強(qiáng)的信號(hào)"(對(duì))是HDMI 輸出52 (圖5)之一。如以上所指出，差分去偏差電路110的實(shí)現(xiàn)方式可以保持不變(例如， 具有8個(gè)片上延遲級(jí)306，參見圖8)，或者可以包括更少的(例如3個(gè)) 延遲級(jí)306，從而節(jié)省片上面積。輸入選擇電路1220和1222的控制可以 與模擬選擇級(jí)308 (圖8)的控制一同進(jìn)行操縱，以便產(chǎn)生可調(diào)節(jié)延遲的一 個(gè)對(duì)應(yīng)的范圍，該可調(diào)節(jié)延遲是可調(diào)節(jié)延遲300 (圖8)和由選擇的PCB 軌道提供的延遲的結(jié)合。
作為一個(gè)實(shí)例，采用各自具有IOO psec的兩個(gè)PCB軌道延遲，以及 各自具有25 psec的三個(gè)片上延遲級(jí)，在25 psec的步幅中用修改的增強(qiáng)裝 置1206可以實(shí)現(xiàn)0至275 psec的延遲?？梢圆鹏迵?jù)HDMI纜線的類型和范 圍(長(zhǎng)度)所提出的要求容易地設(shè)計(jì)其他組合形式、更多或者更少的可選 擇的PC軌道延遲、更多或者更少的片上延遲級(jí)以及更長(zhǎng)或者更短的延遲 增量。
盡管已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)明白，在以下的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以對(duì)這些實(shí)施方案做出各種變 化和^奮改。
權(quán)利要求
1.一種纜線，該纜線用于將傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置上并且承載差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，該纜線包括增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)，包括電子電路，該電路用于從這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的該至少一個(gè)中獲取運(yùn)行該增強(qiáng)裝置所需要的電功率中的至少一部分。
2. 如權(quán)利要求l所述的纜線，其中該增強(qiáng)裝置包括 差分輸入電路，用于從該數(shù)據(jù)源裝置接收這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)之一；以及差分輸出電路，用于將這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)之一的增強(qiáng)信號(hào)傳 輸?shù)皆摂?shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置，其中從該數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置獲取 了所述至少一部分的電功率。
3. 如權(quán)利要求2所述的纜線，其中該差分輸出電路以及該差 分輸入電路是串聯(lián)的，以便將電流從該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置傳導(dǎo)到該 數(shù)據(jù)源裝置。
4. 如權(quán)利要求3所述的纜線，其中該差分輸出電路以及該差 分輸入電路在中間電壓節(jié)點(diǎn)上連接，這樣來(lái)自該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置 的負(fù)荷電流通過(guò)該差分輸出電路流向該中間電壓節(jié)點(diǎn)，并且該中 間電壓節(jié)點(diǎn)是作為該差分輸入電路的供電電壓而連接。
5. 如權(quán)利要求4所述的纜線，進(jìn)一步包括電壓增強(qiáng)電路，位 于該中間電壓節(jié)點(diǎn)與為該差分輸入電路提供電壓的第二中間電壓 節(jié)點(diǎn)之間。
6. 如權(quán)利要求5所述的纜線，其中該電壓增強(qiáng)電路包括開關(guān) 電容器以及2相時(shí)鐘，該電容器用于周期性地從該中間電壓節(jié)點(diǎn) 將電能傳輸?shù)皆摰诙虚g電壓節(jié)點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求2所述的纜線，其中該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括具有傳遞函數(shù)的處理模塊，該處理模塊用于處理由該差分輸入電路 接收的差分信號(hào)并且將所處理的信號(hào)傳送至該差分輸出電路。
8. 如權(quán)利要求7所述的纜線，進(jìn)一步包括從可供使用的較高 電壓轉(zhuǎn)換用于運(yùn)行該處理模塊的功率的功率轉(zhuǎn)換器，該功率轉(zhuǎn)換 器包括開關(guān)電容器以及2相時(shí)鐘，這些開關(guān)電容器用于將來(lái)自該 可供使用的較高電壓的能量傳輸?shù)皆撎幚砟K。
9. 一種方法，該方法用于將電能提供給連接于傳輸數(shù)據(jù)源裝 置與接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置之間的纜線中的增強(qiáng)裝置，該方法包括 以下步驟在該增強(qiáng)裝置的差分輸入電路中從該數(shù)據(jù)源裝置接收差分?jǐn)?shù) 據(jù)信號(hào)；將這些接收的差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的至少一個(gè)增強(qiáng)為增強(qiáng)的差分?jǐn)?shù) 據(jù)信號(hào)；用該增強(qiáng)裝置的差分輸出電路將該增強(qiáng)的差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)傳輸 到該接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置；并且從該數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置通過(guò)它們分別與該差分輸入和 輸出電路的連接而獲取功率以運(yùn)行該增強(qiáng)裝置的電路的至少一部 分。
10. —種增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于將傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到 接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置上，該傳輸數(shù)據(jù)源裝置將差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送 進(jìn)入該增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這些差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的至 少一個(gè)，該增強(qiáng)裝置包括電子電路，該電子電路從這些差分?jǐn)?shù)據(jù) 信號(hào)的該至少一個(gè)中獲取運(yùn)行該增強(qiáng)裝置所需要的電功率中的至 少一部分。
11. 一種纜線，該纜線用于將傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到承載差分 信號(hào)的接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置上，該纜線包括增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于增強(qiáng)這些差分信號(hào)中的至少 一個(gè)， 該增強(qiáng)裝置包括輸入電路，該輸入電路用于從該數(shù)據(jù)源裝置接收原始差分信號(hào)并且輸出恢復(fù)的信號(hào)；去偏差電路，該去偏差電路帶有第一可調(diào)節(jié)參數(shù)用于將該恢 復(fù)的信號(hào)處理成去偏差的信號(hào)；以及輸出電路，該輸出電路用于將該去偏差的信號(hào)放大成增強(qiáng)的 信號(hào)并且將該增強(qiáng)的信號(hào)發(fā)送至該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置。
12. 如權(quán)利要求11所述的纜線，其中該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括 均衡電路，該均衡電路帶有第二可調(diào)節(jié)參數(shù)用于調(diào)節(jié)該去偏差信 號(hào)的頻率響應(yīng)。
13. 如權(quán)利要求12所述的纜線，該纜線進(jìn)一步包括控制總線， 并且該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括用于保存這些第一和第二可調(diào)節(jié)參數(shù) 的參數(shù)存儲(chǔ)器，該參數(shù)存儲(chǔ)器可以從所述控制總線訪問(wèn)。
14. 如權(quán)利要求11所述的纜線，其中該去偏差電路是一種模 擬差分去偏差電路，該模擬差分去偏差電路用于通過(guò)改變?cè)摰谝?可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整該差分信號(hào)的兩極的現(xiàn)存的時(shí)間偏差，該模擬 差分去偏差電路包括多個(gè)順序安排的延遲單元；模擬選擇器，該模擬選擇器選擇由該模擬選擇器選擇的延遲 單元產(chǎn)生的復(fù)合延遲；以及模擬開關(guān)，將該復(fù)合延遲插入該差分信號(hào)的多極之中。
15. 如權(quán)利要求14所述的纜線，其中該模擬開關(guān)將該復(fù)合延 遲插入該差分信號(hào)的一極或另 一極中。
16. 如權(quán)利要求12所述的纜線，其中該增強(qiáng)裝置進(jìn)一步包括 用于確定該纜線性能的性能分析電路。
17. 如權(quán)利要求16所述的纜線，其中該性能分析電路包括 差分到單端模塊，用于將該增強(qiáng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)；線性相位補(bǔ)償器，該線性相位補(bǔ)償器利用公共時(shí)鐘信號(hào)對(duì)該 單端信號(hào)進(jìn)行相位對(duì)齊；過(guò)采樣電路，該過(guò)采樣電路提供該相位對(duì)齊的單端信號(hào)的數(shù)字表示以產(chǎn)生預(yù)處理數(shù)據(jù)信號(hào)；以及訓(xùn)練功能電路，該訓(xùn)練功能電路用于估算該預(yù)處理數(shù)據(jù)信號(hào) 的質(zhì)量，并且通過(guò)改變這些第一和第二可調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)調(diào)整該去偏 差和均衡電路的這些第一和第二可調(diào)節(jié)參數(shù)，以提高該預(yù)處理數(shù) 據(jù)信號(hào)的質(zhì)量。
18. 如權(quán)利要求17所述的纜線，其中該訓(xùn)練功能電路進(jìn)一步 包括數(shù)字電路，用于估算該預(yù)處理數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量并且產(chǎn)生表示 所述質(zhì)量的質(zhì)量數(shù)；評(píng)估運(yùn)行控制電路，該評(píng)估運(yùn)行控制電路用于將去偏差和均 衡電路的參數(shù)調(diào)節(jié)到若干預(yù)定的設(shè)置上，并且用于監(jiān)測(cè)對(duì)每個(gè)設(shè) 置的預(yù)定數(shù)量的過(guò)采樣位；存儲(chǔ)器，用于保存對(duì)應(yīng)于最高質(zhì)量數(shù)的最優(yōu)化設(shè)置；以及裝置，用于將所述參數(shù)更新到該最優(yōu)化設(shè)置。
19. 如權(quán)利要求18所述的纜線，其中用于評(píng)估質(zhì)量的該數(shù)字 電路包括長(zhǎng)度檢測(cè)電路，該長(zhǎng)度檢測(cè)電路用于確定在至少一個(gè)位周期 的窗口內(nèi)該預(yù)處理數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)字表示中的連續(xù)的"1"或"0" 樣本的運(yùn)行長(zhǎng)度；多個(gè)計(jì)數(shù)器，這些計(jì)數(shù)器用于在"N"位的觀察期間的過(guò)程中 對(duì)所選擇的運(yùn)行長(zhǎng)度的發(fā)生次數(shù)計(jì)數(shù)；以及位質(zhì)量計(jì)算器，用于將這些計(jì)數(shù)器的輸出處理成表示該預(yù)處 理數(shù)據(jù)信號(hào)質(zhì)量的質(zhì)量數(shù)。
20. —種方法，該方法用于確定包括增強(qiáng)裝置的纜線的性能， 該增強(qiáng)裝置接收差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，根據(jù)可調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)該差分?jǐn)?shù)據(jù)信 號(hào)進(jìn)行去偏差并且進(jìn)行均衡，并且輸出增強(qiáng)的信號(hào)，該方法包括 以下步驟將該增強(qiáng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換到單端信號(hào)；利用公共時(shí)鐘信號(hào)對(duì)該單端信號(hào)進(jìn)行相位對(duì)齊；對(duì)該相位對(duì)齊的單端信號(hào)進(jìn)行過(guò)釆樣以產(chǎn)生預(yù)處理數(shù)據(jù)信號(hào)；估算該預(yù)處理數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量；并且調(diào)整這些可調(diào)節(jié)參數(shù)以提高該預(yù)處理數(shù)據(jù)信號(hào)的質(zhì)量。
21. —種增強(qiáng)裝置，該增強(qiáng)裝置用于將傳輸數(shù)據(jù)源裝置連接到 接收數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置，該傳輸數(shù)據(jù)源裝置將差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到 該增強(qiáng)裝置中，該增強(qiáng)裝置增強(qiáng)該差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的至少 一 個(gè)， 該增強(qiáng)裝置包括輸入電路，用于從該數(shù)據(jù)源裝置接收原始差分信號(hào)并且輸出 恢復(fù)的信號(hào)；帶有第一可調(diào)節(jié)參數(shù)的去偏差電路，該去偏差電路用于將該 恢復(fù)的信號(hào)處理成去偏差的信號(hào)；帶有第二可調(diào)節(jié)參數(shù)的均衡電路，該均衡電路用于將該去偏差的信號(hào)處理成均衡的信號(hào)；輸出電路，該輸出電路用于將該均衡的信號(hào)放大成增強(qiáng)的信 號(hào)并且將該增強(qiáng)的信號(hào)發(fā)送到該數(shù)據(jù)接收點(diǎn)裝置；參數(shù)存儲(chǔ)器，該參數(shù)存儲(chǔ)器用于保存這些第一和第二可調(diào)節(jié) 參數(shù)以及用于訪問(wèn)該參數(shù)存儲(chǔ)器的控制輸入。
全文摘要
一種承載高速編碼數(shù)據(jù)的HDMI纜線，這些數(shù)據(jù)與一個(gè)時(shí)鐘一起在數(shù)據(jù)通道上被差分地傳輸。在一個(gè)差分信號(hào)內(nèi)的高頻損耗和差分偏差可以由嵌入纜線中的模擬電路進(jìn)行補(bǔ)償。這些嵌入的電路在產(chǎn)生時(shí)通過(guò)觀察所恢復(fù)的模擬信號(hào)的質(zhì)量而調(diào)節(jié)到最優(yōu)化的性能。這些嵌入的電路由該纜線內(nèi)所承載的電源和從該高速信號(hào)本身所獲得的電源兩者的組合來(lái)供電。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101542992SQ200780040636
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月2日
發(fā)明者A·G·凱迪, B·格里芬, J·A·基恩, J·A·雷, J·M·霍蘭 申請(qǐng)人:雷德米爾技術(shù)有限公司