專利名稱：用以傳送高速信號的改進的信號接收電路的制作方法
用以傳送高速信號的改進的信號接收電路技術領域符合本總發(fā)明構思的設備和方法涉及用以傳送高速信號的改進的信號 接收電路，并更具體地涉及用以接收高頻信號的信號接收電路。
背景技術：
諸如計算機和本領域中已知的其它設備之類的電子設備包括在其上安裝多個芯片的底板(board)部分。芯片通過在底板部分上形成的信號布線來 接收或傳送各種信號。已經顯著地改進了芯片可以處理的信號處理速度。因 此，重要的是沒有失真地準確傳送信號。圖1是圖示了傳統(tǒng)的電子電路的示意圖。如圖l所圖示，發(fā)送端10輸 出的信號通過信號布線20而傳送到接收電路的終端部分30。終端電阻器31 提供在終端部分30中。在底板部分上形成的信號布線20由諸如銅的傳導材 料組成。然而，隨著信號布線20的長度增加，各類外部噪聲對信號布線20 的阻抗和影響也增加。此外，在信號傳送處理中.，底板部分的其它部分可能 發(fā)生信號損耗。這樣的信號損耗在高頻信號中比低頻信號中更嚴重地發(fā)生。 如果信號傳送速度增加，則重復"高"和"低"的高頻信號也增加。因此， 高頻信號的失真增加，并且不能正常地傳送信號。如果用等效電路來表示這 樣的高頻信號的失真，則電容器被連接到終端電祖器31,這樣它看起來像形 成了低通濾波器。這樣的寄生電容C導致了高頻信號的幅度降低和高頻信號 的失真。發(fā)明內容本總發(fā)明構思提供了一種信號接收電路，利用該電路，防止信號失真并 尤其改進了接收高頻信號的特性。本總發(fā)明構思的其它方面和用途部分地將在接下來的描述中陳述，部分 地將從所述描述中顯現，或者可通過本總發(fā)明構思的實踐而獲知。本總發(fā)明構思的前述和/或其它方面用途可通過提供用以傳送高速信號的信號接收電路來實現，所述信號接收電路包括信號處理單元，具有終端 電阻器；底板單元，具有用于將信號傳送到信號處理單元的信號傳送單元； 以及寄生電容補償單元，其形成在底板單元上，并用于補償在信號處理單元 中存在的寄生電容。所述寄生電容補償單元可包括電感器，其與該終端電阻器并聯連接。 所述電感器可包括布線圖案，其沿螺旋方向從預定的中心部分延伸。 所述底板單元可包括第一印刷電路層；第二印刷電路層，其提供在第 一印刷電路層下面，并與第一印刷電路層重疊；并且在第一印刷電路層上形 成布線圖案。所述電感器可包括附加圖案，其形成在第一印刷電路層中；以及連接 圖案，其將中心部分與附加圖案電連接，并形成在第二印刷電路層中。 所述電感器可包括銅。所述電感器的電感可與寄生電容的大小對應地設置。 基于寄生電容和電感器的電感的諧振頻率可以是從信號傳送單元傳送 的信號的最大頻率。所述寄生電容補償單元還可包括短路預防電阻器，其與電感器串聯連接。向信號傳送單元傳送的信號的傳送速度可以處于從l[Gbps]到10[Gbps]的范圍中。本總發(fā)明構思的前述和/或其它方面和用途還可通過提供一種信號接收 電路來實現，所述信號接收電路包括終端單元，具有終端電阻器，并用以 接收外部信號；以及電感器，其連接到該終端電阻器，并用以補償在終端單 元中存在的寄生電容。所述電感器與終端電阻器串聯連接。 所述電感器的電感是與寄生電容的大小對應地設置的。 基于寄生電容和電感器的電感的諧振頻率可以是從終端單元傳送信號 的最大頻率。由終端單元接收的信號的傳送速度可處于從l[Gbps]到10[Gbps]的范圍中。本總發(fā)明構思的前述和/或其它方面和用途還可通過提供一種信號接收 設備來實現，所述信號接收設備包括信號處理單元，具有終端電阻器和寄生電容；接收單元，用以接收外部信號并將該信號傳送到信號處理單元；以 及電感器，耦接到該終端電阻器，其中電感器的電感對應于信號處理單元的 寄生電容。本總發(fā)明構思的前述和/或其它方面和用途還可通過提供一種電子通信 設備來實現，所述電子通信設備包括外殼；以及布置在所述外殼中的信號 接收設備，所述信號接收設備包括信號處理單元，具有終端電阻器和寄生 電容；接收單元，用以接收外部信號并將該信號傳送到信號處理單元；以及 電感器，耦接到該終端電阻器，其中電感器的電感對應于信號處理單元的寄 生電容。


根據接下來結合附圖對實施例的描述，本總發(fā)明構思的這些和/或其它方 面和用途將變得明顯和更易于理解，在附圖中 圖1是圖示了傳統(tǒng)的電子電路的示意圖；圖2是圖示了根據本總發(fā)明構思的示范實施例的信號接收電路的示意圖；圖3是圖示了根據本總發(fā)明構思的另一示范實施例的信號接收電路的示 意圖；圖4A和圖4B圖示了根據本總發(fā)明構思的另一示范實施例的電感器； 圖5是圖示了根據本總發(fā)明構思的另一示范實施例的信號接收電路的接收信號增益相對于頻率的圖；以及圖6A到6D是圖示了根據本總發(fā)明構思的另一示范實施例的寄生電容補償單元的效果的圖。
具體實施方式
現在將詳細參考在附圖中圖示其示例的本總發(fā)明構思的實施例，在附圖 中相同的附圖標記始終指的是相同的元件。下面通過參考圖來描述所述實施 例，以便說明本總發(fā)明構思。圖2是圖示了根據本總發(fā)明構思的示范實施例的信號接收電路的示意圖。信號接收電路100包括用以接收外部信號的終端單元110和用以處理所接收的信號的信號處理單元120。根據這個示范實施例的信號接收電路100 可實施為芯片。此外，可以將信號接收電路100提供在電路基底或者本領域 已知的其它實施例中來接收信號，并可與在電路基底上形成的多個信號布線相連。終端單元110具有終端電阻器111和連接到終端電阻器(Rl ) 111的電 感器112。終端電阻器111形成在用以接收信號的終端單元110的端部，并且提供 參考電壓以在高信號和低信號之間劃分所接收的信號。信號接收電路100所 接收的信號的信號傳送速度例如在從1Gbps到10Gbps的范圍中，并趨于連 續(xù)增加。如果以這樣的高速度來傳送信號，則信號在高和低之間的轉換如此 迅速，并且信號中的高頻分量增加的可能性增大。由于信號傳送裝置所生成的各種噪聲、電阻而使得外部信號的幅度降 低。高頻信號比低頻信號受噪聲和電阻的影響更大。所接收信號之中的高頻 信號中的增益降低的現象引起了就像是在終端單元110處存在電阻電容器的 高頻截止濾波器的效果，這可通過等效電路表示為如圖2圖示的寄生電容C。電感器112串聯地連接到終端電阻器111,并執(zhí)行補償寄生電容C的功 能。也就是說，向終端單元110提供了功能與電容器相反的電感器112，從 而使能夠將高頻信號傳送到信號處理單元120。應該考慮寄生電容C的量來 決定電感器112的電感L。也就是說，為了補償由于寄生電容器導致的寄生 電容C,電感器112可具有可通過其實現阻抗匹配的電感:L。此外，為了改 進接收高頻信號的特性，可以將基于寄生電容C和電感L的諧振頻率選擇為 終端單元110所接收的信號的最大頻率。也就是說，通過執(zhí)行最低接收速率 的頻帶的阻抗匹配，可改進^l妄收高頻信號的特性。如上所述，根據這個示范實施例的信號接收電路100被提供為芯片，并 且安裝在芯片中的電感器112可串聯連接到終端電阻器111。根據另一示范 實施例，電感器可并聯連接到終端電阻器111。然而，需要連接附加電阻器 和本領域已知的其它元件。信號處理單元120通過對所接收的信號進行處理來執(zhí)行信號接收電路 100的功能。圖3是圖示了根據本總發(fā)明構思的另一示范實施例的信號接收電路的示意圖。根據這個示范實施例的信號接收電路200包括底板單元210、形成在底 板單元210上的信號處理單元220、將信號傳送到信號處理單元220的信號 傳送單元230、以及連接到信號處理單元220的寄生電容補償單元240。底板單元2]0具有諸如信號處理單元220之類的各種電路裝置，并具有 用于傳送信號的信號傳送單元230。底板單元210可實施為印刷電路板，并 且可以是重疊了幾個印刷電路層的分層結構。多層結構的底板單元210可包 括與信號傳送單元230接觸的接地層(未圖示)，并還可包括通過絕緣層并 將接地層與信號傳送單元230相連的連接布線(未圖示)。如果信號傳送通過傳導連接布線和信號傳送單元230,則信號幅度可由 于布線和信號傳送單元230的內部電阻而降低。此外，可由于電流向絕緣層 的泄漏而生成信號損耗。因此，具有信號傳送單元230的底板單元210的結 構問題引起了信號失真以及就像是將電容器連接到用以接收外部信號的信 號處理單元220的終端電阻器(R2) 221的效果。根據這個示范實施例，信號傳送單元230可包括在底板單元210上的由 銅或其它傳導材料形成的電路圖案。此外，如果信號傳送單元230具有能夠 傳送信號的配置，則除電路圖案之外它還可包括信號線或者線纜。信號處理單元220是用以接收并處理由信號傳送單元230傳送的信號的 裝置，并可以是本領域中已知的芯片或其它實施例。信號處理單元220包括 在接收信號的終端單元處的終端電阻器221、和由于在終端單元處形成如上 所述的電容器導致的寄生電容C。寄生電容補償單元240形成在底板單元210上，并提供在信號傳送單元 230和信號處理單元220之間。寄生電容補償單元240包括電感器241,用 以補償在信號處理單元220處存在的寄生電容C。由于電感器241物理上不 容易與在被配置芯片的信號處理單元220中的終端電阻器221串聯連接，所 以電感器241與終端電阻器221并聯連接。圖4A和圖4B圖示了根據這個示范實施例的電感器。電感器241形成 為從預定中心部分241a螺旋延伸的布線圖案241b?？赏ㄟ^調整布線圖案的 長度來控制電感L。如上所述，考慮寄生電容C來設置電感器241的電感L。 通過多個印刷電路層210a和210b來形成電感器241，使得形成為從中心部 分24 ] a向外的 一條線的布線圖案24lb可以將終端電阻器221與短路預防電 阻器242相連。如圖4B所圖示的，根據這個示范實施例的底板單元210包括其間具有絕緣層的彼此重疊地形成的第一印刷電路層210a和第二印刷電 路層210b。在第一印刷電路層210a中形成布線圖案241b。電感器241包括 在其中形成了布線圖案241b的第一印刷電路層210a中形成的附加圖案 241c、以及在第二印刷電路層210b中形成的用以將附加圖案241c與中心部 分241a相連的連接圖案241d。也就是說，電感器241通過布線圖案241b和附加圖案241c的端子而分 別與終端電阻器221和短路預防電阻器242相連。此外，在不同的印刷電路 層210a和210b中形成的圖案241b和241c通過連接圖案241d而在其間進 行電連接。在相同的第一印刷電路層210a中形成的彼此分開的布線圖案 241b和附加圖案241c通過在第二印刷電路層210b中形成的連接圖案241d 來連接。這樣的電感器241可以用諸如銅或本領域中已知的其它材料之類的 材料來制造。電感器241的材料和形狀不限于上面的描述，并可具有本領域 中已知的各種構造。寄生電容補償單元240還包括串聯地連接到電感器241的短路預防電阻 器242。電感器241執(zhí)行具有低頻或持續(xù)直流分量的信號的截止，但是它使 得高頻信號通過。因此，可出現利用接地終端創(chuàng)建電感器241的短路而沒有 將所接收的信號傳送到終端電阻器221的問題。為了避免這個問題，在電感 器241和接地終端之間布置短路預防電阻器242以維持預定的電壓。根據這個示范實施例，終端電阻器221和短路預防電阻器242的每個電 阻值是根據示范實施例的終端電阻器111的電阻值的兩倍大。假設示范實施 例的信號接收電路100和這個示范實施例的信號處理單元220是相同的芯 片，則分別連接到信號接收電路100和信號處理單元220的終端電阻器111 和221應該生成相同的參考電壓。在這個示范實施例中，由于增加了短路預 防電阻器242,所以由于并聯連接到終端電阻器221的短路預防電阻器242 引起的總電阻值應該與示范實施例的終端電阻器111的電阻值相同。因此， 如果根據示范實施例的終端電阻器111的電阻值是IOO[Q],則根據這個示范 實施例的終端電阻器221和短路預防電阻器242的電阻值分別應該為 200[Q]。圖5是圖示了根據本總發(fā)明構思的另一示范實施例的信號接收電路的接 收信號增益相對于頻率的圖。圖中的X軸表示接收信號的頻率，而Y軸表 示接收信號增益。沒有噪聲且沒有電阻分量的理想信號接收電路具有用諸如第 一條線I的 直線表示的接收信號增益。接收信號增益例如將其大小保持為與從預定傳送終端傳送的大小相同。然而，由于包括信號傳送單元230的底板單元210的 結構特性，導致接收信號增益如第二條線II所圖示隨著頻率增加而降低。如 果如在這個示范實施例中圖示的增加電感器241來補償寄生電容C,則接收 信號增益從第二條線II改變?yōu)榈谌龡l線III。如圖5所圖示的，根據第二條 線II,存在其中接收信號增益沒有降低的預定頻率范圍0~f3。在第二條線 II中圖示的傳統(tǒng)的可接收頻率的最大頻率是f,。然而，如果采用電感器241, 則最大可接收頻率從f,改變到f2。也就是說，盡管可接收的最大頻率的范圍 減少了，但是其中接收信號增益未降低的頻率范圍擴大了。如果信號接收電 路200所接收的信號的頻率范圍低于f3，則信號增益沒有降低。也就是說， 可通過調整電感器241的電感來將未降低增益的最大頻率f3設置為高于所接 收的信號。圖6A到6D是圖示了根據本總發(fā)明構思的另一示范實施例的寄生電容 補償單元的效果的圖。圖6A圖示了當未包括電感器時的接收信號波形。圖 6B圖示了與圖6A對應的眼圖。圖6C圖示了根據這個示范實施例的接收信 號波形，而圖6D圖示了與圖6C對應的眼圖。眼圖是以預定的單位長度劃 分信號波形以進行重疊的圖，并且象眼睛形狀之間的距離具有較小抖動的張 開眼睛一樣地成形的眼睛的更寬張開度(opening)對應于較好的信號特性。如圖6A所圖示，在接收信號中高和低迅速改變的高頻帶的信號幅度被 降低，并小于在其它頻帶部分中的幅度。另一方面，在圖6C的信號波形中， 可以看出高頻帶中的信號幅度沒有被降低，而是大約與其它頻帶部分中的幅 度相同。還可以看出，由于電感器241補償了寄生電容C,所以高頻信號在 沒有幅度失真的情況下被正常接收。另外，比較圖6B和圖6D，圖6D的眼睛張開度比圖6B的眼睛張開度 更寬，并且圖6D中的抖動比圖6B中更小。因此，可以看出，通過增加電 感器24而改進了信號特性。如上所述，根據本總發(fā)明構思，可提供一種信號接收電路，通過其預防 了信號失真，尤其改進了高頻信號的接收的特性。盡管已經圖示并描述了本總發(fā)明構思的各種實施例，但是本領域的技術 人員將理解，可以在不脫離由所附權利要求及其等效限定其范圍的本總發(fā)明構思的原理和精神的情況下，在這些實施例中進行改變,
權利要求
1.一種用以傳送高速信號的信號接收電路，包括信號處理單元，具有終端電阻器；底板單元，具有用于將信號傳送到信號處理單元的信號傳送單元；以及寄生電容補償單元，其形成在底板單元上，并用于補償在信號處理單元中存在的寄生電容。
2. 根據權利要求1的信號接收電路，其中所述寄生電容補償單元包括 電感器，其與該終端電阻器并聯連接。
3. 根據權利要求2的信號接收電路，其中所述電感器包括 布線圖案，其沿螺旋方向從預定的中心部分延伸。
4. 根據權利要求3的信號接收電路，其中該底板單元包括 第一印刷電路層；第二印刷電路層，其提供在該第一印刷電路層下面，并與該第一印刷電 路層重疊；并且在該第一印刷電路層中形成該布線圖案。
5. 根據權利要求4的信號接收電路，其中所述電感器包括 附加圖案，其形成在該第一印刷電^各層中；以及連接圖案，其將所述中心部分與附加圖案電連接，并且其形成在該第二 印刷電路層中。
6. 根據權利要求3的信號接收電路，其中所述電感器包括銅。
7. 根據權利要求2的信號接收電路，其中 所述電感器的電感是與寄生電容的大小對應地設置的。
8. 根據權利要求7的信號接收電路，其中基于寄生電容和電感器的電感的諧振頻率是從信號傳送單元傳送的信 號的最大頻率。
9. 根據權利要求2的信號接收電路，其中所述寄生電容補償單元還包括短路預防電阻器，其與該電感器串聯連接。
10. 根據權利要求1的信號接收電路，其中向該信號傳送單元傳送的信號的傳送速度處于從l[Gbps]到10[Gbps]的范圍中。
11. 一種信號接收電路，包括終端單元，具有終端電阻器，并用以接收外部信號；以及 電感器，其連接到該終端電阻器，并用以補償在該終端單元中存在的寄 生電容。
12. 根據權利要求11的信號接收電路，其中 所述電感器與終端電阻器串聯連接。
13. 根據權利要求11的信號接收電路，其中 所述電感器的電感是與寄生電容的大小對應地設置的。
14. 根據權利要求11的信號接收電路，其中基于寄生電容和電感器的電感的諧振頻率是從終端單元傳送的信號的最大頻率。
15. 根據權利要求11的信號接收電路，其中由終端單元接收的信號的傳送速度處于從l[Gbps]到10[Gbps]的范圍中。
16. —種信號接收設備，包括 信號處理單元，具有終端電阻器和寄生電容；接收單元，用以接收外部信號并將該信號傳送到該信號處理單元；以及 電感器，耦接到該終端電阻器，其中該電感器的電感對應于該信號處理單元的寄生電容。
17. 根據權利要求16的設備，其中所述電感器與終端電阻器串聯耦接。
18. 根據權利要求16的設備，其中所述電感器包括 從預定的中心部分沿螺旋方向延伸的布線圖案。
19. 根據權利要求16的設備，還包括 短路預防電阻器，串聯地耦接到所述電感器。
20. —種電子通信設備，包括 外殼；以及布置在所述外殼中的信號接收設備，包括信號處理單元，具有終端電阻器和寄生電容；接收單元，用以接收外部信號并將該信號傳送到該信號處理單元；以及電感器，耦接到該終端電阻器，其中該電感器的電感對應于該信號處理單元的寄生電容。
全文摘要
一種用以傳送高速信號的信號接收電路包括信號處理單元，具有終端電阻器；底板單元，具有用于將外部信號傳送到信號處理單元的信號傳送單元；以及寄生電容補償單元，其形成在底板單元上，并用于補償在信號處理單元中存在的寄生電容。
文檔編號H04B1/10GK101272153SQ200810007688
公開日2008年9月24日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權日2007年3月6日
發(fā)明者安承榮 申請人:三星電子株式會社