(57)【要約】  シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルからの信号の受け取り、複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含むＬＣＲネットワークへの受け取った信号の送信、ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号及びＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号のＬＣＲネットワークにおける生成（第一及び第二の複数の中間信号は受け取った信号への線形独立インパルス応答の応用に符合する）、第一及び第二の複数の中間信号の各々への複数の乗数のうち対応する１つの応用、及び受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号のＬＣＲネットワークからの発信、を伴うチャネル等化を実施するための方法、装置及びシステムが提示される。
2008503927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル等化を実施するための方法であり、
シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルからの信号を受け取るステップと、
前記受け取った信号を複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含むＬＣＲネットワークに送るステップと、
前記ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号、及び前記ＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号を、前記ＬＣＲネットワークにおいて生成するステップであり、該ステップにおいて、前記第一及び第二の複数の中間信号が前記受け取った信号への線形独立インパルス応答の応用に符合するステップと、
前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に複数の乗数のうちの対応する１つを応用するステップと、
前記受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号を、前記ＬＣＲネットワークから発するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
該方法において、前記応用のステップが、前記第一及び第二の複数の中間信号の各々を検出するステップ、及び前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に前記対応する乗数を掛けるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該方法において、前記第一の複数の中間信号の各々が電圧の形で検出され、電流の形に変換され、前記対応する乗数が掛けられる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
該方法において、前記第二の複数の中間信号の各々がＬＣＲネットワークにおいて関連するインダクタと直列で設置されるセンス抵抗を用いて電圧の形で検出され、電流の形に変換され、前記対応する乗数が掛けられる請求項２に記載の方法。
【請求項５】
該方法において、前記第二の複数の中間信号の各々が、前記ＬＣＲネットワークにおいて関連するインダクタに隣接して配置され、かつこれに誘導的に結合されるセンスインダクタを用いて電圧の形で検出され、電流の形に変換され、前記対応する乗数が掛けられる請求項２に記載の方法。
【請求項６】
該方法において、前記第一及び第二の複数の中間信号が、乗数が掛けられ、結合電流信号を形成するために結合され、前記結合電流信号が前記派生信号に対応する電圧を生成するために抵抗に通される請求項２に記載の方法。
【請求項７】
該方法において、前記応用のステップが、前記対応する乗数に従って前記第一及び第二の複数の中間信号の各々を励振するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが一次ネットワーク及びデュアルネットワークを含み、前記一次ネットワークが複数の一次インダクタ及び一次コンデンサを含み、前記デュアルネットワークが前記一次コンデンサに対応する複数のデュアルインダクタ、及び前記一次インダクタに対応する複数のデュアルコンデンサを含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
該方法において、前記第一の複数の中間信号の各々が、前記一次ネットワークにおいて一次コンデンサと関連付けられる電圧信号として得られ、かつ該方法において、前記第二の複数の中間信号の各々が前記デュアルネットワークにおいてデュアルコンデンサと関連付けられる電圧信号として得られる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが差動回路として実現され、該方法において、前記第一の複数の中間信号の各々が１対のコンデンサと関連付けられる差動電圧を表し、かつ該方法において前記第二の複数の中間信号の各々が１対のインダクタのうち少なくとも１つと関連付けられる電流を表す請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
該方法において、前記対のインダクタが相互に誘導的に結合される請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
該方法において、前記対のインダクタの電流が反対方向に流れる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
該方法において、前記対のインダクタが、前記インダクタの磁界を相互に強化するように絡み合う請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが受動ネットワークである請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが、前記受け取った信号と関連付けられるデータ伝送速度としてある程度の規模の範囲内の帯域幅を持つベッセルフィルタを表す請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
さらに、派生信号に基づくエラー測定を減少するために、前記乗数を動的に調整するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
該方法において、前記乗数が、前記第一及び第二の複数の中間信号を勾配信号として利用して最小二乗アルゴリズム（ＬＭＳ）に従って動的に調整される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
該方法において、前記対応する乗数が、レンジ切替えトランスコンダクタを用いて前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に応用され、前記レンジ切替えトランスコンダクタが複数のトランスコンダクタ素子を含み、各素子が前記対応する乗数の様々な範囲に従って基本出力（elemental output）を生成することによってレンジ切り替えトランスコンダクタの出力に寄与することができる請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
チャネル等化を実施するための方法であり、
シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルから信号を受け取るステップと、
複数の加重入力信号を生成するために前記受け取った信号に複数の乗数を応用するステップと、
前記加重入力信号を複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含むＬＣＲネットワークの様々なノードへ送るステップと、
前記加重入力信号に応答して、前記ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号及び前記ＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号を前記ＬＣＲネットワークにおいて生成するステップと、
前記受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号を発する前記ＬＣＲネットワークからステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが、一次ネットワーク及びデュアルネットワークを含み、前記一次ネットワークが複数の一次インダクタ及び一次コンデンサを含み、前記デュアルネットワークが前記一次コンデンサに対応する複数のデュアルインダクタ、及び前記一次インダクタに対応する複数のデュアルコンデンサを含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
該方法において、前記第一の複数の中間信号の各々が、前記一次ネットワークにおいて一次コンデンサと関連付けられる電圧信号として得られ、かつ該方法において、前記第二の複数の中間信号の各々が前記デュアルネットワークにおいてデュアルコンデンサと関連付けられる電圧信号として得られる請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが差動回路として実現され、該方法において、前記第一の複数の中間信号の各々が１対のコンデンサと関連付けられる差動電圧を表し、かつ該方法において、前記第二の複数の中間信号の各々が１対のインダクタのうち少なくとも１つと関連付けられる電流を表す請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
該方法において、前記複数の乗数が、複数のレンジ切替えトランスコンダクタを用いて前記受け取った信号に応用され、各レンジ切替えトランスコンダクタが複数のトランスコンダクタ素子を含み、各素子が前記対応する乗数の様々な範囲に従って基本出力を生成することによって前記レンジ切替えトラスコンダクタの出力に寄与することができる請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
チャネル等化を実施するための装置であり、
複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含むＬＣＲネットワークであり、シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルから信号を受け取り、かつ該ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号、及び該ＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号を生成することができ、該ＬＣＲネットワークにおいて、前記第一及び第二の複数の中間信号が、前記受け取った信号への線形独立インパルス応答の応用に符合するＬＣＲネットワークと、
複数の乗数のうち対応する１つを、前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に応用するように構成される複数のスケーリング素子と、
を含み、
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが前記受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号を発するように構成される装置。
【請求項２５】
該装置において、前記スケーリング素子が前記第一及び第二の複数の中間信号の各々を検出し、前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に前記対応する乗数を掛けるように構成される請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
さらに、前記ＬＣＲネットワークに結合される複数のトランスコンダクタを含み、該装置において、前記第一の複数の中間信号の各々が電圧の形で検出され、電流の形に変換され、前記複数のトランスコンダクタのうちの１つを用いて乗数が掛けられる請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
さらに、前記ＬＣＲネットワークに結合される複数のトランスコンダクタを含み、該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が、前記ＬＣＲネットワークにおいて関連するインダクタと直列に配置されるセンス抵抗を用いて電圧の形で検出され、電流の形に変換され、前記複数のトランスコンダクタのうち１つを用いて乗数が掛けられる請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
さらに、前記ＬＣＲネットワークに結合される複数のトランスコンダクタを含み、該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が、前記ＬＣＲネットワークにおいて対応するインダクタに隣接して配置され、かつこれに誘導的に結合される関連するセンスインダクタを用いて電圧の形で検出され、電流の形に変換され、前記対応するトランスコンダクタを用いて乗数が掛けられる請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
該装置において、前記第一及び第二の複数の中間信号に乗数が掛けられ、結合電流信号を形成するために結合され、かつ前記結合された電流信号が前記派生信号に対応する電圧を生成するために抵抗に通される請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
該装置において、前記スケーリング素子が、前記対応する乗数に従って前記第一及び第二の複数の中間信号の各々を励振するように構成される請求項２４に記載の装置。
【請求項３１】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが一次ネットワーク及びデュアルネットワークを含み、前記一次ネットワークが複数の一次インダクタ及び一次コンデンサを含み、前記デュアルネットワークが前記一次コンデンサに対応する複数のデュアルインダクタ及び前記一次インダクタに対応する複数のデュアルコンデンサを含む請求項２４に記載の装置。
【請求項３２】
該装置において、前記第一の複数の中間信号の各々が、前記一次ネットワークにおいて一次コンデンサと関連付けられる電圧信号として得られ、かつ該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が前記デュアルネットワークにおいてデュアルコンデンサと関連付けられる電圧信号として得られる請求項２４に記載の装置。
【請求項３３】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが差動回路として実現され、該装置において、前記第一の複数の中間信号の各々が１対のコンデンサと関連付けられる差動電圧を表し、かつ該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が、１対のインダクタのうち少なくとも１つと関連付けられる電流を表す請求項２４に記載の装置。
【請求項３４】
該装置において、前記対のインダクタが相互に誘導的に結合される請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
該装置において、前記対のインダクタが、電流が反対方向に流れられるようにする請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
該装置において、前記対のインダクタが、前記インダクタの磁界が相互を強化するように絡み合う請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが受動ネットワークである請求項２４に記載の装置。
【請求項３８】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが、前記受け取った信号と関連付けられるデータ伝送速度としてある程度の規模の範囲内の帯域幅を有するベッセルフィルタを表す請求項２４に記載の装置。
【請求項３９】
さらに、前記派生信号に基づくエラー測定を減少するために前記乗数を動的に調整するための適応モジュールを含む請求項２４に記載の装置。
【請求項４０】
該装置において、前記乗数が、前記第一及び第二の複数の中間信号を勾配信号として利用して最小二乗（ＬＭＳ）アルゴリズムに従って動的に調整される請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
さらに、前記ＬＣＲネットワークに結合され、かつ前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に前記対応する乗数を掛けることができる少なくとも１つのレンジ切替えトランスコンダクタを含み、前記レンジ切替えトランスコンダクタが複数のトランスコンダクタ素子を含み、各素子が前記対応する乗数の様々な範囲に従って基本出力を生成することによって前記レンジ切替えトランスコンダクタの出力に寄与することができる請求項３１に記載の装置。
【請求項４２】
チャネル等化を実施するための装置であり、
複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含み、シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルから受け取った信号に応答して動作することができるＬＣＲネットワークと、
複数の加重入力信号を生成するために前記受け取った信号に複数の乗数のうちの対応する１つを応用するように構成される複数のスケーリング素子と、を含み、
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが前記複数の加重入力信号を受け取るように構成される様々なノードを含み、
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが、前記加重入力信号に応答して、前記ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号、及び前記ＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号を生成することができ、かつ
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが前記受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号を発するように構成される装置。
【請求項４３】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが一次ネットワーク及びデュアルネットワークを含み、前記一次ネットワークが複数の一次インダクタ及び一次コンデンサを含み、前記デュアルネットワークが前記一次コンデンサに対応する複数のデュアルインダクタ及び前記一次インダクタに対応する複数のデュアルコンデンサを含む請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
該装置において、前記第一の複数の中間信号の各々が、前記一次ネットワークにおいて一次コンデンサと関連付けられる電圧信号として得られ、かつ該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が前記デュアルネットワークにおいてデュアルコンデンサと関連付けられる電圧信号として得られる請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが差動回路として実現され、該装置において、前記第一の複数の中間信号の各々が１対のコンデンサと関連付けられる差動電圧を表し、かつ該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が１対のインダクタのうち少なくとも１つと関連付けられる電流を表す請求項４２に記載の装置。
【請求項４６】
該装置において、前記複数の乗数が、複数のレンジ切替えトランスコンダクタを用いて前記受け取られた信号に応用され、各レンジ切替えトランスコンダクタが複数のトランスコンダクタ素子を含み、各素子が前記対応する乗数の様々な範囲に従って基本出力を生成することによって前記レンジ切替えトランスコンダクタの出力に寄与することができる請求項４２に記載の装置。
【請求項４７】
チャネル等化を実施するためのシステムであり、
シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルから信号を受け取るための手段と、
複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含むＬＣＲネットワークへ前記受け取った信号を送るための手段と、
前記ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号、及び前記ＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号を前記ＬＣＲネットワークにおいて生成するための手段であり、該手段において、前記第一及び第二の複数の中間信号が前記受け取った信号への線形独立インパルス応答の応用に符合する手段と、
複数の乗数のうちの対応する１つを前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に応用するための手段と、
前記受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号を前記ＬＣＲネットワークから発するための手段と、を含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルから受け取った信号に対して適応等化を実施するための伝統的方法は、一般にアナログ-デジタル変換の後に、デジタル有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタによる処理、または進行波ＦＩＲフィルタの使用が続く従来のフィルタリング技術を含む。この既知のフィルタリング技術は、高速チャネルに見られる広帯域幅信号を処理する際に非常に悪化する基本的な限界を伴う。「電力及び面積効率の良い適応等化」と題する関連米国特許出願第１０/８７２，１０８号は、さらに、デジタル信号処理（ＤＳＰ）ＦＩＲフィルタまたは進行波ＦＩＲフィルタなど、既知の適応等化技術に伴う大きな限界について説明し、特に、高速チャネルに関係する信号の等化のために電力及び面積効率よく適応等化のためのフィルタリング動作を実施するための技法を開示している。本出願においては、このような技法に関連する改良された集積回路の実現が提示される。
【０００２】
本出願は、Ｓｈａｎｔｈｉ  Ｐａｖａｎによって２００４年６月１７日に提出された「電力及び面積効率の良い適応等化」と題する関連米国特許出願第１０/８７２，１０８号（代理人明細書第０２１７９５−０００５００ＵＳ）（その開示全体は、あらゆる目的のために参照によって本出願に組み込まれる）と同時に提出される。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルからの信号の受信、複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含むＬＣＲネットワークへの受け取った信号の送信、ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号、及びＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号のＬＣＲネットワークにおける生成（第一の複数の中間信号及び第二の複数の中間信号は、受け取った信号への線形独立インパルス応答の応用に符合する）、第一及び第二の複数の中間信号の各々への複数の乗数のうちの対応する１つの応用、及び受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号のＬＣＲネットワークからの発信、を含むチャネル等化を実施するための方法、装置及びシステムに関するものである。
【０００４】
１つの実施態様において、複数の乗数のうち対応する１つの応用は、第一及び第二の複数の中間信号の各々を検出すること、及び第一及び第二の複数の中間信号の各々へ対応する乗数を掛けることを含む。別の実施態様においては、複数の乗数のうちの対応する１つの応用は、対応する乗数に従って第一及び第二の中間信号の各々を励振する（ｄｒｉｖｉｎｇ）ことを含む。
【０００５】
ＬＣＲネットワークは、一次ネットワーク及びデュアルネットワークを含むことができ、一次ネットワークは複数の一次インダクタ及び一次コンデンサを含み、デュアルネットワークは一次コンデンサに対応する複数のデュアルインダクタ及び一次インダクタに対応する複数のデュアルコンデンサを含む。第一の複数の中間信号の各々は、一次ネットワークにおいて一次コンデンサと関連付けられる電圧信号として得ることができ、かつ第二の複数の中間信号は、デュアルネットワークにおける二重コンデンサと関連付けられる電圧信号として得ることができる。
【０００６】
ＬＣＲネットワークは差動回路として実現することができ、第一の複数の中間信号の各々は１対のコンデンサと関連付けられる差動電圧を表し、第二の複数の中間信号の各々は１対のインダクタのうち少なくとも１つと関連付けられる電流を表す。
【０００７】
１つの実施態様に従えば、対のインダクタは誘導的に相互に結合される。対のインダクタにおける電流は反対方向に流れ、インダクタの磁界が相互を強化するように対のインダクタを相互に絡み合わせることができる。
【０００８】
さらに、派生信号に基づくエラー測定を減少するように動的に乗数を調整することができる。勾配信号として第一及び第二の複数の中間信号を利用して最小二乗（ＬＭＳ）アルゴリズムに従って動的に乗数を調整することができる。
【０００９】
本発明の１つの実施態様において、レンジ切替えトランスコンダクタを用いて対応する乗数が第一及び第二の複数の中間信号の各々に応用される。レンジ切替えトランスコンダクタは複数のトランスコンダクタ素子を含み、各素子は対応する乗数の様々なレンジに従って基本出力を生成することによってレンジ切替えトランスコンダクタの出力に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の１つの実施態様に従った単一終端ＬＣＲネットワークフィルタを示している。このネットワークの状態変数はコンデンサ電圧及びインダクタ電流である。ここで、ＬＣＲネットワークはＬＣはしごとして表されており、インダクタチェーンを形成するように直列に接続される複数のインダクタ、及び各々インダクタチェーンに沿ったポジションと図において「アース」として示される共通ポジションとの間で接続される複数のコンデンサを含む。インダクタ、コンデンサ、抵抗器またはその他などネットワークのコンポーネントは、受動素子か能動素子として実現することができる。例えば、トランジスタを用いてこの種の能動素子を構成することができる。各状態は、ネットワークの出力として処理することができる。
【００１１】
上記の「電力及び面積効率の良い適応等化」と題する関連米国特許出願第１０/８７２，１０８号において説明される通り、ＬＣＲネットワークは、適応イコライザとして使用するのに適するＮ個のフィルタから成るバンクの効率の良い設計の基礎を構成することができる。低帯域幅連続時間フィルタの線形結合を用いて等価ＦＩＲフィルタを構成することができる。任意の数のタップを持つＦＩＲフィルタを実現するためにこのアプローチを拡大することができる。本発明の１つの実施態様においては、インパルス応答は、線形独立インパルス応答である。本発明の別の実施態様においては、インパルス応答は、線形独立直交インパルス応答である。サンプル値インパルス応答が線形独立であることのみが望まれる場合があるが、この応答が関係する線形結合器は応答が直交する場合にはより迅速に集束することができる。
【００１２】
単一終端ＬＣＲネットワークの状態変数は、Ｎ個の直交フィルタのバンクを形成することができる。従って、効率の良い適応イコライザを実現するための正規直交基準を与えるように図１に示されるような単一終端ＬＣＲネットワークの状態インパルス応答を構成することができる。さらに、ベッセル低域フィルタの分母多項式になるようにＬＣＲネットワークの分母多項式を選択することができる。図１に示されるＬＣＲネットワークに結合されるイコライザを以下の式によって特徴付けることができる：
【数１】
2008503927.tif 000003
ここで、ｙ（ｔ）はネットワークの出力を表し、ｘi（ｔ）はネットワークにおける様々なコンデンサ電圧変数（ｘ1（ｔ），ｘ3（ｔ）・・・）及びインダクタ電流変数（ｘ2（ｔ），ｘ4（ｔ）・・・）を表し、ｗiはこれらの変数に応用される様々な重みを表す。
【００１３】
図２は、本発明の１つの実施態様に従ってコンデンサ電圧変数の加重合計を得るための技法を表す。図に示される通り、強さｗ1、ｗ3、・・・ｗNを持つトランスコンダクタは、抵抗Ｒを横切って合計される電流を生成する。
【００１４】
図３は、本発明の１つの実施態様に従った、センス抵抗を用いてインダクタ電流を検出するためのアプローチを示している。この場合、この場合、小型のセンス抵抗Ｒsenseが回路のインダクタごとに直列に挿入される。抵抗を横切る電圧低下は図に示される通り電流に変換される。
【００１５】
図４は、本発明の１つの実施態様に従った、センスインダクタを用いてインダクタ電流を検出するためのアプローチを示している。図に示される通り、センスインダクタは所定のインダクタへ誘導的に結合され、センスインダクタを通る電流がセンス抵抗を用いて測定される。この測定された電流は、所定のインダクタを通る電流の表示として使用される。
【００１６】
図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の望ましい実施態様に従った、デュアルネットワークを用いてインダクタ電流を検出するためのアプローチを示している。ここで、デュアルネットワークとは電流と電圧の役割が相互に置き換えられるネットワークを意味する。従って、一次ネットワークのインダクタはデュアルネットワークのコンデンサに対応し、一次ネットワークのコンデンサはデュアルネットワークのインダクタに対応する。図５（ａ）は五次単一終端ＬＣＲネットワークを示している。単純化のために、終端抵抗値は１Ωに設定される。図５（ｂ）は、インダクタ電流を検出できるようにする図５（ａ）に対応するデュアルネットワークを示している。デュアルネットワークを使用することによって、一次ネットワークの全てのインダクタはデュアルネットワークにおける対応するコンデンサに変換され、直列接続は分路接続に変換される。例えば、図５（ａ）及び（ｂ）に示される一次ネットワーク及びデュアルネットワークにおいて１Ω終端インピーダンスが与えられる場合、一次ネットワークにおけるインダクタの数値はデュアルネットワークにおけるコンデンサの数値になる。一次ネットワークにおけるインダクタ電流はデュアルネットワークにおけるコンデンサ電圧になるので、図２に示されるのと同様に都合よくタッピングさせることができる。本発明のこの実施態様においてインダクタ電流を検出するためにデュアルネットワークを使用することにより、熱雑音を増大してトランスコンダクタ雑音に大きく寄与する可能性のあるセンス抵抗の必要がなくなる。センス抵抗の値は一般に小さいので、このような寄与は重大である。センス抵抗を排除することによって、フィルタ伝達関数に対するセンス抵抗の好ましくない効果も避けることができる。さらに、ここで説明されるようにインダクタ電流を検出するためにデュアルネットワークを使用することによって、センスインダクタの必要もなくなる。センスインダクタは、図４に示される通りＲsenseを横切って十分に強い信号を発するためには大きな値のＬsenseで実現される必要があるかも知れない。
【００１７】
図６は、本発明の１つの実施態様に従った、デュアルネットワークを用いてコンデンサ電圧変数及びインダクタ電流変数の加重合計を得るためのアプローチを示している。この図において、下部ＬＣはしごはオリジナルネットワーク、すなわち一次ネットワークである。上部ＬＣはしごはデュアルネットワークである。プログラム可能なトランスコンダクタは、一次ネットワーク及びデュアルネットワークの両方においてコンデンサ電圧をタッピングする。トランスコンダクタの電流は抵抗Ｒを横切って加算され、イコライザ出力として使用できる。
【００１８】
図７は、図６に示されるのと同様であるが、入力電圧源及びテブナン変換に従って修正された終端抵抗を持つ構造を示している。このように、デュアルネットワークは、ここでは電圧源に対抗して入力電流源によって駆動されるものとして示されている。能動装置は一般にトランスコンダクタンス素子として特徴付けられるので、図７は集積回路実現に適する配列を表す。
【００１９】
図８は、本発明の１つの実施態様に従った、図７に示される回路のコンパニオン形を表す、デュアルネットワークを用いてコンデンサ電圧変数及びインダクタ電流変数の加重合計を得るためのアプローチを示している。ここで、相反法則は、入力信号（励起）と出力信号（応答）の位置を交換できるようにする。この原理がコンパニオン形を得るために利用される。図８に示される通り、入力信号Ｖｉ（ｔ）と出力信号Ｙ（ｔ）の位置は、図７と比べて交換されている。状態変数の加重合計は終端抵抗を横切って電圧として得られる。この状態変数は、２つのトランスコンダクタを用いて電流に変換され、加算されて、図８に示される通り最終抵抗を横切って測定される。
【００２０】
図８に示されるコンパニオン形回路が実現されるとき、この回路は図７の回路に比べて特定の利点を示すことができる。例えば、図７を再び参照すれば、図の下部に示される一次ネットワークにおいても図の下部に示されるデュアルネットワークにおいても、トランスコンダクタ出力は、単一のノード（出力）に集まる。従って、トランスコンダクタの出力寄生容量がこのノードにおける実質的な帯域限定効果に寄与する可能性がある。他方、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、・・・及びＬ２、Ｌ４、Ｌ６、・・・など容量値を適切に変えることによってトランスコンダクタの入力寄生容量をフィルタ設計に組み込むことができるので、トランスコンダクタの入力寄生容量の問題を小さくすることができる。図８に示される構造において、Ｃ１、Ｃ３、Ｃ５、・・・及びＬ２、Ｌ４、Ｌ６、・・・など容量値を適切に変えることによってトランスコンダクタの出力寄生容量をフィルタ設計に組み込むことができるので、トランスコンダクタの出力寄生容量はもはや問題ではない。図８において、トランスコンダクタの入力寄生容量は入力ノードに負荷をかける場合がある。ただし、この容量は、イコライザに先行するフィルタ（図には示されていない）の適切な設計により明らかにすることができる。
【００２１】
図９は差動ＬＣＲネットワークフィルタを示している。電源拒絶（power supply rejection）及び同相信号拒絶（common-mode rejection）を改善するために、図９に示されるような差動ネットワークを用いて、本発明の様々な実施態様において示される様々なＬＣＲネットワークフィルタを実現することができる。図に示される通り、２つのシングルエンドフィルタから差動ＬＣＲネットワークフィルタを構成することができる。集積回路において、このアプローチは、シングルエンドフィルタの面積の２倍を占める可能性を持つ。
【００２２】
図１０は、相互インダクタンスを示す差動ＬＣＲネットワークフィルタを示している。相互インダクタンスの効果を利用して、差動ネットワークを実現するために必要な面積を減少することができる。例えば、図９において値Ｌ2を持つインダクタは、図１０に示される相互インダクタンスの効果に帰する付加インダクタンスＭ2の結果として、図１０において値Ｌ′2を有するもっと小さいインダクタと取り替えることができる。この関係をＬ2＝Ｌ′2+Ｍ2で表すことができる。本発明のこの実施態様に従って、図１０に示される通り、回路の２つの差動部分の電流は反対方向に流れることができる。
【００２３】
図１１は、本発明の１つの実施態様において実現できる１対の差動浮動インダクタのための回路レイアウト及び対応する記号表示を示している。この図に示される通り、２つのインダクタが絡み合っている。２つの個別のインダクタにおいて電流は反対方向に流れるが、対応する磁界がインダクタのコアにおいて相互を強化する。
【００２４】
図１２は、本発明の１つの実施態様に従った、一次ネットワーク及びそのデュアルネットワークの形の七次差動ベッセルフィルタを示している。一次ＬＣＲネットワーク及び対応するデュアルＬＣＲネットワークは、両方とも、上述の通り差動式に実現される。このフィルタの特定の設計について下に詳細に説明する。七次ベッセルフィルタは、３ＧＨｚ帯域幅で設計される。終端抵抗は５０Ωであるように選択される。このインピーダンスレベルの選択の結果、インダクタは数ｎＨの範囲となり、容量は数百ｆＦの範囲となる。七次ベッセルフィルタ及びそのデュアルは、図に示される通り、７対の差動結合インダクタを使用する。３ＧＨｚ帯域幅に必要なインダクタの値はインダクタテーブルから判るだろう。
【００２５】
図１３は、非理想インダクタを用いて設計されるイコライザと比較した理想インダクタを用いて設計されるイコライザの平均二乗誤差（ＭＳＥ）を示している。
〔トランスコンダクタ設計〕
【００２６】
図１４は、本発明の１つの実施態様に従ったユニットトランスコンダクタを示している。ＣＭＯＳ技術において、直線性を損なうことなく広範囲に変動できる連続的にプログラム可能なトランスコンダクタを設計することは困難であると思われる。この問題を緩和するためにレンジ切替え法を使用することができる。（ａ）として示される図１４の上部は、ＯＮのときのユニットトランスコンダクタ及びその等価回路を示している。（ｂ）として示される図１４の下部は、ＯＦＦのときのユニットトランスコンダクタ及びその等価回路を示している。本発明のこの実施態様に従えば、ＯＮ状態からＯＦＦ状態へ、またその逆に切り替えが行われるとき、トランスコンダクタ入力及び出力キャパシタンスは安定した値に維持される。トランスコンダクタ設計は上述の通りであるが、本発明に従ってイコライザフィルタのために確立されるタブ重みは、トランスコンダクタを利用する実現に限定される必要はない。
【００２７】
図１５は、本発明の１つの実施態様に従った４ビットプログラム可能トランスコンダクタの一例を示している。図に示される通り、これは、４つの異なるトランスコンダクタ素子を含むレンジ切り替えトランスコンダクタである。４つのトランスコンダクタ素子の各々は、乗数の異なる範囲に従って基本出力を生成することによってレンジ切り替えトランスコンダクタの出力に寄与できるユニットトランスコンダクタである。ここで、プログラム可能トランスコンダクタは図１４に示される単位素子の二進加重バージョンを用いるように示されている。さらに、トランスコンダクタのためにレンジ切替えによって得られるプログラミング分解能が不十分な場合、テール電流を微調整することによって分解能を増大することができる。これは、合計トランスコンダクタンスが連続する範囲間の全ての値に及ぶように、オンのトランスコンダクタのテール電流を連続的に変動させることによって行うことができる。
【００２８】
本発明の様々な実施態様において効率の良い適応等化に適するＬＣＲネットワークフィルタ用の設計が示されている。これらのフィルタはＬＭＳアルゴリズム、符号-符号または符号-勾配法などＬＭＳアルゴリズムの変形並びに定率アルゴリズム（constant modulus algorithm）など平均二乗誤差（ＭＳＥ）を最小限に抑えるその他のアルゴリズムを実現するのに適する。
【００２９】
本発明は特定の実施態様に関して説明されているが、本発明の範囲は説明される特定の実施態様に限定されないことは当業者には明らかであろう。従って、明細書及び図面は、限定的にではなく例示とみなされるものである。ただし、特許請求の範囲に示される本発明のより広い精神及び範囲から逸脱することなく、追加、差し引き、代替及びその他の修正を加えることができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の１つの実施態様に従った単一終端ＬＣＲネットワークフィルタを示している。
【図２】図２は、本発明の１つの実施態様に従ったコンデンサ電圧変数の加重合計を得るための技法を示している。
【図３】図３は、本発明の１つの実施態様に従った、センス抵抗を用いてインダクタ電流を検出するためのアプローチを示している。
【図４】図４は、本発明の１つの実施態様に従った、センスインダクタを用いてインダクタ電流を検出するためのアプローチを示している。
【図５】（ａ）は、五次単一終端ＬＣＲネットワークを示しており、（ｂ）は、インダクタ電流を検出できるようにする（ａ）に対応するデュアルネットワークを示している。
【図６】図６は、本発明の１つの実施態様に従った、デュアルネットワークを用いてコンデンサ電圧変数とインダクタ電流変数の加重合計を得るためのアプローチを示している。
【図７】図７は、図６に示されるのと同様であるが、入力電圧源およびテブナン変換に従って修正される終端抵抗を含む構造を示している。
【図８】図８は、本発明の１つの実施態様に従った、図７に示される回路のコンパニオン形を表す、デュアルネットワークを用いてコンデンサ電圧変数とインダクタ電流変数の加重合計を得るためのアプローチを示している。
【図９】図９は差動ＬＣＲネットワークフィルタを示している。
【図１０】図１０は、相互インダクタンスを示す差動ＬＣＲネットワークフィルタを示している。
【図１１】図１１は、本発明の１つの実施態様において実現できる１対の差動浮動インダクタのための回路レイアウト及び対応する記号表示を示している。
【図１２】図１２は、本発明の１つの実施態様に従った、一次ネットワーク及びそのデュアルネットワークの形の七次差動ベッセルフィルタを示している。
【図１３】図１３は、スパイラルインダクタ用の実際のモデルを組み込むイコライザの規模及び位相応答と理想のインダクタを持つイコライザの規模及び位相応答とを比較している。
【図１４】図１４は本発明の１つの実施態様に従ったユニットトランスコンダクタを示している。
【図１５】図１５は本発明の１つの実施態様に従った４ビットプログラム可能トランスコンダクタの一例を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャネル等化を実施するための方法であり、
シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルから信号を受け取るステップと、
複数の加重入力信号を生成するために前記受け取った信号に複数の乗数を応用するステップと、
前記加重入力信号を複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含むＬＣＲネットワークの様々なノードへ送るステップと、
前記加重入力信号に応答して、前記ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号及び前記ＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号を前記ＬＣＲネットワークにおいて生成するステップと、
前記受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号を発する前記ＬＣＲネットワークからステップと、
を含む方法。
【請求項２】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが、一次ネットワーク及びデュアルネットワークを含み、前記一次ネットワークが複数の一次インダクタ及び一次コンデンサを含み、前記デュアルネットワークが前記一次コンデンサに対応する複数のデュアルインダクタ、及び前記一次インダクタに対応する複数のデュアルコンデンサを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該方法において、前記第一の複数の中間信号の各々が、前記一次ネットワークにおいて一次コンデンサと関連付けられる電圧信号として得られ、かつ該方法において、前記第二の複数の中間信号の各々が前記デュアルネットワークにおいてデュアルコンデンサと関連付けられる電圧信号として得られる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが差動回路として実現され、該方法において、前記第一の複数の中間信号の各々が１対のコンデンサと関連付けられる差動電圧を表し、かつ該方法において、前記第二の複数の中間信号の各々が１対のインダクタのうち少なくとも１つと関連付けられる電流を表す請求項１に記載の方法。
【請求項５】
該方法において、前記複数の乗数が、複数のレンジ切替えトランスコンダクタを用いて前記受け取った信号に応用され、各レンジ切替えトランスコンダクタが複数のトランスコンダクタ素子を含み、各素子が前記対応する乗数の様々な範囲に従って基本出力を生成することによって前記レンジ切替えトラスコンダクタの出力に寄与することができる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
該方法において、前記応用のステップが、前記第一及び第二の複数の中間信号の各々を検出するステップ、及び前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に前記対応する乗数を掛けるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
該方法において、前記応用のステップが、前記対応する乗数に従って前記第一及び第二の複数の中間信号の各々を励振するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
該方法において、前記ＬＣＲネットワークが、前記受け取った信号と関連付けられるデータ伝送速度としてある程度の規模の範囲内の帯域幅を持つベッセルフィルタを表す請求項１に記載の方法。
【請求項９】
さらに、派生信号に基づくエラー測定を減少するために、前記乗数を動的に調整するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
該方法において、前記乗数が、前記第一及び第二の複数の中間信号を勾配信号として利用して最小二乗アルゴリズム（ＬＭＳ）に従って動的に調整される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
チャネル等化を実施するための装置であり、
シンボル間干渉（ＩＳＩ）に関係するチャネルから信号を受け取るための手段と、
複数のインダクタ及び複数のコンデンサを含むＬＣＲネットワークへ前記受け取った信号を送るための手段と、
前記ＬＣＲネットワークにおいてコンデンサと関連付けられる電圧を表す第一の複数の中間信号、及び前記ＬＣＲネットワークにおいてインダクタと関連付けられる電流を表す第二の複数の中間信号を前記ＬＣＲネットワークにおいて生成するための手段であり、該手段において、前記第一及び第二の複数の中間信号が前記受け取った信号への線形独立インパルス応答の応用に符合する手段と、
複数の乗数のうちの対応する１つを前記第一及び第二の複数の中間信号の各々に応用するための手段と、
前記受け取った信号の等化バージョンに符合する派生信号を前記ＬＣＲネットワークから発するための手段と、を含む装置。
【請求項１２】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが一次ネットワーク及びデュアルネットワークを含み、前記一次ネットワークが複数の一次インダクタ及び一次コンデンサを含み、前記デュアルネットワークが前記一次コンデンサに対応する複数のデュアルインダクタ及び前記一次インダクタに対応する複数のデュアルコンデンサを含む請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
該装置において、前記第一の複数の中間信号の各々が、前記一次ネットワークにおいて一次コンデンサと関連付けられる電圧信号として得られ、かつ該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が前記デュアルネットワークにおいてデュアルコンデンサと関連付けられる電圧信号として得られる請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが差動回路として実現され、該装置において、前記第一の複数の中間信号の各々が１対のコンデンサと関連付けられる差動電圧を表し、かつ該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が１対のインダクタのうち少なくとも１つと関連付けられる電流を表す請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
該装置において、前記複数の乗数が、複数のレンジ切替えトランスコンダクタを用いて前記受け取られた信号に応用され、各レンジ切替えトランスコンダクタが複数のトランスコンダクタ素子を含み、各素子が前記対応する乗数の様々な範囲に従って基本出力を生成することによって前記レンジ切替えトランスコンダクタの出力に寄与することができる請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
該装置において、前記第一及び第二の複数の中間信号に乗数が掛けられ、結合電流信号を形成するために結合され、かつ前記結合された電流信号が前記派生信号に対応する電圧を生成するために抵抗に通される請求項１１に記載の装置。
【請求項１７】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが差動回路として実現され、該装置において、前記第一の複数の中間信号の各々が１対のコンデンサと関連付けられる差動電圧を表し、かつ該装置において、前記第二の複数の中間信号の各々が、１対のインダクタのうち少なくとも１つと関連付けられる電流を表す請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
該装置において、前記対のインダクタが、前記インダクタの磁界が相互を強化するように絡み合う請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
該装置において、前記ＬＣＲネットワークが、前記受け取った信号と関連付けられるデータ伝送速度としてある程度の規模の範囲内の帯域幅を有するベッセルフィルタを表す請求項１１に記載の装置。
【請求項２０】
さらに、前記派生信号に基づくエラー測定を減少するために前記乗数を動的に調整するための適応モジュールを含む請求項１１に記載の装置。
【請求項２１】
該装置において、前記乗数が、前記第一及び第二の複数の中間信号を勾配信号として利用して最小二乗（ＬＭＳ）アルゴリズムに従って動的に調整される請求項２０に記載の装置。
【国際調査報告】
2008503927.tif 000019