(57)【要約】  差動信号をデスキューするための方法が提供される。測定回路（３０４）からの差動信号（ＩＮＰ、ＩＮＭ）の同相電圧（ＶＣＭ）と、平均化回路（３０２）からの差動信号（ＶＣＭＡ）の同相電圧に対する平均とが測定される。差動信号の第１及び第２の部分間の差（ＩＮＰ−ＩＮＭ）が増幅器（３０６）において判定され、デスキュー情報（２×（ＶＣＭ−ＶＣＭＡ））が増幅器（３０８）において同相電圧及び平均から得られる。デスキュー情報はその後、差動信号をデスキューするため加算器（３１０）において差と組み合わされ得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
差動信号を受け取るように構成され、且つ、同相電圧を判定するように構成される測定回路、
前記差動信号を受け取るように構成され、且つ、前記同相電圧に対する平均を判定するように構成される平均化回路、及び
前記測定回路及び前記平均化回路に結合され、且つ、前記差動信号を受け取るように構成される、出力回路、
を含み、
前記出力回路が、前記差動信号の第１及び第２の部分間の差を判定し、前記出力回路が前記同相電圧及び前記平均からデスキュー情報を判定し、前記出力回路が前記デスキュー情報及び前記差からデスキューされた差動信号を生成する、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記出力回路が、
前記差動信号を受け取るように構成される第１の差動増幅器、
前記測定回路及び前記平均化回路に結合される第２の差動増幅器、及び
前記第１及び第２の差動増幅器に結合される加算器、
を更に含む、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、前記第１及び第２の増幅器がそれぞれ第１及び第２の利得を有し、前記第２の利得が前記第１の利得の２倍である、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記測定回路が分圧器を更に含む、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記平均化回路が、
前記差動信号の前記第１の部分を受け取るように構成され、且つ、前記出力回路に結合される第１のレジスタ、
前記第１のレジスタに結合され、且つ、前記差動信号の前記第２の部分を受け取るように構成される第２のレジスタ、及び
前記第１及び第２のレジスタに結合されるキャパシタ、
を更に含む、装置。
【請求項６】
方法であって、
差動信号の同相電圧を測定すること、
前記差動信号の前記同相電圧に対する平均を測定すること、
前記差動信号の第１及び第２の部分間の差を判定すること、
前記同相電圧及び前記平均からデスキュー情報を判定すること、及び
前記差動信号をデスキューするため前記デスキュー情報を前記差と組み合わせること、
を含む、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記デスキュー情報を判定する前記工程が、前記同相電圧と前記平均との間の差を判定することを更に含む、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記差動信号の前記第１及び第２の部分間の差を判定する前記工程が、利得を前記差動信号の前記第１及び第２の部分間の差に印加することを更に含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、前記利得が第１の利得を更に含み、前記デスキュー情報を判定する前記工程が、第２の利得を前記同相電圧と前記平均との間の差に印加することを更に含む、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記第２の利得が前記第１の利得の少なくとも２倍である、方法。
【請求項１１】
装置であって、
差動信号の第１の部分を受け取るように構成される第１の端子、
前記差動信号の第２の部分を受け取るように構成される第２の端子、
前記第１及び第２の端子に結合され、且つ、同相電圧を判定するように構成される測定回路、
前記第１及び第２の端子に結合され、且つ、前記同相電圧に対する平均を判定するように構成される平均化回路、
前記第１及び第２の端子に結合され、且つ、前記差動信号の前記第１及び第２の部分間の差を判定するように構成される第１の差回路、
前記測定回路及び前記平均化回路に結合され、且つ、前記同相電圧及び前記平均からデスキュー情報を判定するように構成される第２の差回路、及び
前記第１及び第２の出力回路に結合されるコンバイナ、
を含む、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、前記第１の差回路が、利得を有する差動増幅器を更に含む、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、前記差動増幅器が第１の差動増幅器を更に含み、前記利得が第１の利得を更に含み、前記第２の差回路が、第２の利得を有する第２の差動増幅器を更に含む、装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、前記第２の利得が前記第１の利得の少なくとも２倍である、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、前記測定回路が、
前記第１の端子及び前記第２の差動増幅器に結合される第１のレジスタ、及び
前記第２の端子と前記第１のレジスタとの間に結合される第２のレジスタ、
を更に含む、装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置であって、前記平均化回路が、
第２の差動増幅器に結合されるノード、
前記第１の端子と前記ノードとの間に結合される第３のレジスタ、
前記第２の端子と前記ノードとの間に結合される第４のレジスタ、及び
前記ノードに結合されるキャパシタ、
を更に含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してデスキュー回路要素に関し、更に特定して言えば、ペア内（ｉｎｔｒａ−ｐａｉｒ）デスキュー（ｄｅｓｃｋｅｗ）回路要素に関連する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、概してトランスミッタ１０２、送信媒体１０４、及びレシーバ１０６を含む、従来の通信システム１００の一例を図示する。典型的に、送信媒体１０４は、トランスミッタ１０２からレシーバ１０６へ差動信号を搬送するように構成される一対の送信ラインで構成される。この種のシステム１００は、（ケーブルを介して）長距離にわたって情報を送信することからオンチップ通信までわたる、様々の用途において用いられる。システム１００に関する１つの問題点は、通常、媒体１０４内の送信ライン間に長さミスマッチがあることであり、これは、媒体１０４により搬送される差動信号の部分間のスキュー（「ペア内スキュー」として知られている）につながり得、ペア内スキューの一例を図２で見ることができ、この例の送信媒体１０４はスキューの１ユニットインタバル（ＵＩ）を導入する。低周波数信号では、ペア内スキューは概ね無視され得るが、高周波数信号（即ち、＞１Ｇｂ／ｓ）では、ペア内スキューは通信を著しく悪化させ得る。
【０００３】
ペア内スキューに対処するため、幾つかの解決策が提案されてきている。これらの提案された解決策は、伝播遅延の問題としてペア内スキューに取り組んでおり、このような提案された解決策の一例を図３で見ることができる。図示するように、スキュー補償器２００（これはレシーバ１０６内に含まれる）は、ペア内スキューを補償するため従って差動信号の各部分を遅延するため、互いに直列に結合される幾つかの遅延要素２０２‐１〜２０２‐Ｎを用いる。遅延要素２０２‐１〜２０２‐Ｎに対する調節は、制御電圧ＶＣＮＴＬの制御を介して成されるが、ペア内スキューを補償するため相対的な遅延を適切に調節することが難しい場合がよくある。従って、改善されたスキュー補償器が求められている。
【０００４】
幾つかの他の従来の回路は下記文献に記載されている。
【特許文献１】米国特許出願番号第１２／９４８，７５７号
【特許文献２】米国特許番号第６，３３５，６４７号
【特許文献３】米国特許番号第６，９０９，９８０号
【特許文献４】米国特許番号第７，７２９，８７４号
【特許文献５】米国特許公開番号２００５／００９９２１６
【特許文献６】米国特許公開番号２００６／０２４４５０５
【特許文献７】米国特許公開番号２００９／０１７４４４８
【非特許文献１】Zheng et al, "A 5Gb/s Automatic Sub-BitBetween-Pair Skew Compensator for Parallel Data Communications in 0.13 μm CMOS," 2010 Symposium on VLSICircuits/Technical Digest of Technical Papers, June 16-18, 2010
【非特許文献２】Olisar, Robert, "Unbalanced Twisted Pairs CanGive You the Jitters!," Maxim Engineering Journal, Vol. 64, Sept. 2008,pp. 5-12
【発明の概要】
【０００５】
例示の実施例は或る装置を提供する。この装置は、差動信号を受け取るように構成され、且つ、同相電圧を判定するように構成される測定回路、差動信号を受け取るように構成され、且つ、同相電圧に対する平均を判定するように構成される平均化回路、及び測定回路及び平均化回路に結合され、且つ、差動信号を受け取るように構成される出力回路を含む。出力回路は、差動信号の第１及び第２の部分間の差を判定し、出力回路は同相電圧及び平均からデスキュー情報を判定し、出力回路は、デスキュー情報及び差からデスキューされた差動信号を生成する。
【０００６】
例示の実施例において、出力回路は、差動信号を受け取るように構成される第１の差動増幅器、測定回路及び平均化回路に結合される第２の差動増幅器、及び第１及び第２の差動増幅器に結合される加算器を更に含む。
【０００７】
例示の実施例において、第１及び第２の増幅器はそれぞれ第１及び第２の利得を有し、第２の利得は第１の利得の２倍である。
【０００８】
例示の実施例において、測定回路は分圧器を更に含む。
【０００９】
例示の実施例において、平均化回路は、差動信号の第１の部分を受け取るように構成され、且つ、出力回路に結合される第１のレジスタ、第１のレジスタに結合され、且つ、差動信号の第２の部分を受け取るように構成される第２のレジスタ、及び第１及び第２のレジスタに結合されるキャパシタを更に含む。
【００１０】
例示の実施例において或る方法が提供される。この方法は、差動信号の同相電圧を測定すること、差動信号の同相電圧に対する平均を測定すること、差動信号の第１及び第２の部分間の差を判定すること、同相電圧及び平均からデスキュー情報を判定すること、及び差動信号をデスキューするためデスキュー情報を差と組み合わせることを含む。
【００１１】
例示の実施例において、デスキュー情報を判定する工程は、同相電圧と平均との間の差を判定することを更に含む。
【００１２】
例示の実施例において、差動信号の第１及び第２の部分間の差を判定する工程は、利得を差動信号の第１及び第２の部分間の差に印加することを更に含む。
【００１３】
例示の実施例において、利得は第１の利得を更に含み、デスキュー情報を判定する工程は、第２の利得を同相電圧と平均との間の差に印加することを更に含む。
【００１４】
例示の実施例において、第２の利得は第１の利得の少なくとも２倍である。
【００１５】
例示の実施例において或る装置が提供される。この装置は、差動信号の第１の部分を受け取るように構成される第１の端子、差動信号の第２の部分を受け取るように構成される第２の端子、第１及び第２の端子に結合され、且つ、同相電圧を判定するように構成される測定回路、第１及び第２の端子に結合され、且つ、同相電圧に対する平均を判定するように構成される平均化回路、第１及び第２の端子に結合され、且つ、差動信号の第１及び第２の部分間の差を判定するように構成される第１の差回路、測定回路及び平均化回路に結合され、且つ、同相電圧及び平均からデスキュー情報を判定するように構成される第２の差回路、及び第１及び第２の出力回路に結合されるコンバイナを含む。
【００１６】
例示の実施例において、第１の差回路は、利得を有する差動増幅器を更に含む。
【００１７】
例示の実施例において、差動増幅器は第１の差動増幅器を更に含み、利得は第１の利得を更に含み、第２の差回路は、第２の利得を有する第２の差動増幅器を更に含む。
【００１８】
例示の実施例において、コンバイナはノードを更に含む。
【００１９】
例示の実施例において、第２の利得は第１の利得の少なくとも２倍である。
【００２０】
例示の実施例において、測定回路は、第１の端子及び第２の差動増幅器に結合される第１のレジスタ、及び第２の端子と第１のレジスタとの間に結合される第２のレジスタを更に含む。
【００２１】
例示の実施例において、平均化回路は、第２の差動増幅器に結合されるノード、第１の端子とノードとの間に結合される第３のレジスタ、第２の端子とノードとの間に結合される第４のレジスタ、及びノードに結合されるキャパシタを更に含む。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
例示の実施例を添付の図面を参照して説明する。
【００２３】
【図１】従来の通信システムの一例を図示する。
【００２４】
【図２】図１のシステムのためのペア内スキューを図示する。
【００２５】
【図３】従来のスキュー補償器の一例を示す。
【００２６】
【図４】一実施例に従ってスキュー補償器の一例を示す。
【００２７】
【図５Ａ】図４のスキュー補償器のオペレーションを示す。
【図５Ｂ】図４のスキュー補償器のオペレーションを示す。
【図６】図４のスキュー補償器のオペレーションを示す。
【図７】図４のスキュー補償器のオペレーションを示す。
【図８】図４のスキュー補償器のオペレーションを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図４は、一実施例に従ってスキュー補償器３００の一例を示す。このスキュー補償器３００は概して、ペア内スキュー補償を実行するようにレシーバ（即ちレシーバ１０６）に含まれ、スキュー補償器３００は概して、平均化回路３０２、測定回路３０４、及び出力回路を含む。出力回路は概して、それぞれ、主信号経路及びデスキュー経路で差動信号情報及びデスキュー情報を生成する２つの差回路（これらは、典型的に、差動増幅器３０６及び３０８である）を用いる。この差動信号情報及びデスキュー情報はその後、概して所望のデスキューされた差動信号に合致するべきである出力信号ＶＯＵＴを生成するためコンバイナ３１０により組み合わされ得る。典型的に、差動増幅器３０６（これは、主信号経路にある）が、スキュー補償器３００（これは、差動信号の部分ＩＮＭ及びＩＮＰを搬送する）の入力端子に結合され、差動増幅器３０８（これは、デスキュー経路にある）が、同相電圧ＶＣＭと同相電圧ＶＣＭＡ平均とを受け取るように平均化回路３０２及び測定回路３０４に結合される。同相電圧ＶＣＭは通常、分圧器（即ち、レジスタＲ３及びＲ４）の利用を介して測定回路３０４により生成され、一方、平均ＶＣＭＡは、長い時間期間にわたってそれを平均化するため同相電圧ＶＣＭとメモリデバイス（即ち、キャパシタＣ１）とを継続的に測定するため分圧器（即ち、レジスタＲｌ及びＲ２）を用いることにより生成される。
【００２９】
スキュー補償器３００の機能を図示するため、システム１００（これはスキュー補償器３００を含む）を介して伝播する信号を図５Ａ及び図５Ｂに示す。この例では、トランスミッタ１０２が差動信号を出力し、ここで、部分ＩＮＭ及びＩＮＰは＋１又は−１の値を有し得る（差動増幅器３０６がユニティゲインを有すると仮定する）。差動信号が媒体１０４にわたって伝播するにつれて、ペア内スキューの１ＵＩが導入され、これは差動信号を著しくゆがませる。しかし、同相電圧ＶＣＭ及び平均ＶＣＭＡ（これはこの例では０である）間に差があるため、ペア内スキューは差動信号を同相に変換すると認識され得る。部分ＩＮＭ及びＩＮＰ間の差（即ち、ＩＮＰ−ＩＮＭ）が差動増幅器３０８により取得されるとき、この差は＋２、０、及び−２の値を有し得、差はトランスミッタ１０２からの所望の（デスキューされた）出力に合致しない。同相電圧ＶＣＭ及び平均ＶＣＭＡ間の差が−１、０、又は＋１の値を有し得るため、（この例では）差動増幅器３０８は、デスキュー情報（即ち、２×（ＶＣＭ−ＶＣＭＡ））を生成するように２の利得を再び印加する。このデスキュー情報はその後、出力信号ＶＯＵＴを生成するためコンバイナ３１０（これは、例えば、加算器又はノードとし得る）により部分ＩＮＭ及びＩＮＰ間の差と組み合わされ得、出力信号ＶＯＵＴは概して、トランスミッタ１０２の出力に合致する。差動増幅器３０６及び３０８の利得は典型的に異なること、及び差動増幅器３０８の利得は典型的に、差動増幅器３０６の利得の少なくとも２倍であり得ることにも留意されたい。
【００３０】
図６〜図８は、スキュー補償器３００のオペレーションの他の例を示す。図６において、ペア内スキューはないため、スキューされた信号及びデスキューされた信号は概して合致する（但し、異なる縮尺で示されている）。図７において、スキューの１／２ＵＩ（これはこの例では約５０ｐｓである）が導入され、スキュー補償器３００はアイをフルに回復することができる。図８において、スキュー（これは差動信号を著しくゆがませる）の１ＵＩ（即ち、この例では約１００ｐｓ）があり、スキュー補償器３００が差動信号を回復させることができる。
【００３１】
本発明に関連する技術に習熟した者であれば、本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び他の実施例を実装し得ることが分かるであろう。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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