专利名称：具有dc偏移补偿的自适应均衡器的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及信号传递，尤其涉及一种具有DC偏移补偿的自适应均衡器。
背景技术：
当信号在通信介质上被传递时，信号可能从如表面效应(skin effect)和介电吸收等现象中受到衰减。为了提高信号传递的精确度和效率，信号接收器可以包括补偿这种衰减的均衡器。为了不依赖于传递信号的具体通信通道而保持信号的输出特性一致，需要均衡器施加的补偿量与由介质引起的衰减程度尽可能接近匹配。
发明内容
在本发明的一个实施例中，一种用于校正多级放大器中的DC偏移的方法包括确定由多级放大器引入到输入信号的DC偏移。该方法还包括将校正电压施加于在该多级放大器中多个被选定的级。施加的总校正电压充分抵消由该多级放大器引入的该DC偏移。
确定实施例的一个技术优势在于均衡输出信号。某个实施例补偿由用于传递信号的通信介质产生的信号衰减。这就允许该信号的输出特性不依赖用于传递信号的通信通道而保持一致。与一致的输出特性相关联的优势可以包括提高的元件响应，这是由于信号电平能被选在系统元件的动态范围内。此外，信号能被保持在足够的电平以防止信息丢失。
确定实施例的另一技术优势包括对不同通信介质的适应能力。确定实施例使用可变增益放大器以调整施加到输入信号的补偿程度。这个实施例可以允许针对不同的介质调整补偿量，从而提高实施此技术的均衡器的通用性。此外，此实施例也可以适应与步骤、电压和温度变化相关的介质特性的改变。
确定实施例的又一技术优势在于有助于高速响应。确定实施例使用用于信号放大的多级可变增益放大器，并且在每一级处具有DC偏移校正。因为每个放大器仅实施总放大率的一部分，所以减少了多级放大器的总响应时间。在每一级施加DC偏移校正可以通过防止信号处于放大器任何特定级的动态范围之外，来提高这种多级放大器的灵活性。
确定实施例的再一技术优势在于多级放大器的可量测性。通过校正多级放大器每一级的DC偏移，能够不需重新计算多级放大器的总DC偏移添加附加级。此外，使用大量级DC偏移来校正整个多级放大器的DC偏移，使信号处于放大器其中一级的动态范围之外的风险充分减小。这些以及其它方面将有助于实现如高速通信的应用。
从附图、说明书和权利要求中本领域的技术人员将容易地明白其它技术优势。此外，虽然以上己列举了具体优势，但是具体实施例可以包括一些、所有的或者不包括所列举的优势。
图1显示了通信介质中用于补偿信号衰减的均衡器的一个实施例；图2显示了用于对信号进行一阶数学运算的电路的一个实施例；图3显示了用于将延迟引入信号中的电路的一个实施例；图4显示了用于将信号保持在均衡器的动态范围内的可变增益限幅放大器的一个实施例；图5显示了具有DC偏移校正的多级可变增益放大器的一个实施例；。
图6显示了图1的电路中用于沿信号通道设置增益的方法的一个实施例；图7显示了图1的电路中用于沿信号通道自适应调整增益的方法的一个图9显示了在多级可变增益放大器中调整校正电压的方法的一个实施例。
具体实施例方式
图1显示了均衡器100，其补偿了使用通信介质传递至均衡器100的信号中的衰减。在所述实施例中，均衡器100包括自适应控制器102，基于由输出监控器104测量的输出信号的输出特性，自适应控制器102调整施加到三个信号通道101A、101B和101C的每一通道的增益量。均衡器100还包括偏移控制器106，其响应检测均衡器100的输出信号中不正确DC偏移的偏移监控器108，校正由均衡器100的元件引入的DC偏移。均衡器100的其他元件包括可变增益限幅放大器110、数学运算器S112、延迟发生器114、可变增益放大器116、混频器118、以及驱动放大器120。通常，尽管由于通信介质中的衰减以及制造工艺如器件几何图形失配或者阈值电压失配可能造成的信号DC偏移中的变化，引起输入信号中存在失真，均衡器100提供具有校正的DC偏移的被均衡的输出信号。
通常，有两个引起传导通信介质中信号衰减的主要原因。第一个主要原因是来自沿通信介质信号传导的表面效应。第二个主要原因是通信介质造成的信号的介电吸收。通常，由表面效应引起的信号损耗的分贝量与乘积as·x·f]]>成比例，其中as是材料的表面效应系数，x是沿材料传输的长度，以及f是信号的频率。由于介电吸收引起的损耗量与乘积ad·x·f成比例，其中ad是材料的介电吸收系数。这些效应的相对重要性会随着材料和信号频率而广泛变化。从而，例如电缆具有的介电吸收的系数比其具有的表面效应的系数小很多，因此除非是在高频下，否则由表面效应引起的损耗起支配作用。另一方面，底板线(backplane traces)可以具有更高的介电吸收系数，从而由于介电吸收引起的损耗与由于表面效应引起的损耗量相当或者比表面效应引起的损耗量更大。此外，随着操作条件如步骤、电压或者温度(PVT)的变化，材料的特性可能影响均衡器100对输入信号的响应。
为了补偿这些损耗，均衡器100将信号分到三个信号通道101A、101B和101C中，并且使用可变增益放大器116选择性放大每个通道上的部分信号。第二通道101B基于信号的频率对信号进行一阶数学运算，如导数运算。该操作用数学运算器S112说明。第三通道101C基于信号的频率对信号进行二阶数学运算，如二阶导数。此操作通过应用两个数学运算器S112说明。通过选择性放大信号的一阶和二阶部分，均衡器100分别补偿与频率和频率的平方根成比例的损耗效应。就有关均衡器100操作的一般背景，应适当详细地论述均衡器100的元件。
自适应控制器102代表用于分析有关均衡器100的输出信号的信息以及用于调整每一可变增益放大器116的各自增益的任一元件或者多个元件。自适应控制器102可以包括模拟和/或数字电子元件，如晶体管、电阻器、放大器、恒流电源、或者其他类似元件。自适应控制器102可以包括用于将信号从模拟信号转换为数字信号或反之亦然的适当元件。根据特定实施例，自适应控制器102包括数字处理器，如微处理器、微控制器、嵌入式逻辑、或者信息处理元件。并且根据特定实施例，自适应控制器102通过调整施加到每个可变增益放大器116的偏流，来控制每一可变增益放大器116的增益。使用偏流来控制放大器116的一个优点在于不需改变放大器的带宽，而调整放大器施加的增益量，以便即使在增益增加时放大器也能够维持其动态范围。
输出监控器104代表用于检测均衡器100输出信号的输出特性的任一元件。输出监控器104可包括传感器、积分器、放大器、比较器、或者其它适当元件，其使用任何适当操作包括信号平均、过滤、或者锁定最大或者最小电平，来执行信号检测和分析。根据具体实施例，输出监控器104检测输出信号的码间干扰(inter-symbol-interference)电平，其表示由于表面效应和/或介电吸收引起的信号的失真量。同时，根据特定实施例，输出监控器104将输出特性作为模拟信号传递至自适应控制器102。
偏移控制器106代表用于调整在一级或多级可变增益放大器116处施加的DC偏移校正量的任一元件或者多个元件。偏移控制器106可以包括任何微处理器、微控制器、嵌入式逻辑、或者其它适当元件，用于分析从偏移监控器108接收的信息并调整施加到信号的校正电压量以校正DC偏移。通过均衡器100的各种元件，特别是通过可变增益放大器116，可能给信号带来DC偏移。在多级可变增益放大器中，DC偏移在级间可以是积累的。偏移控制器106将DC电压施加到由可变增益放大器116放大的信号以校正偏移。根据特定实施例，偏移控制器106按步骤施加校正电压，其中每一步骤被应用在不同级的可变增益放大器116中。在这样的实施例中，可以任何适当方式确定在每一步骤施加的电压量。例如，在步骤中可以平分总校正电压，或者可以与各个步骤的增益成比例的量来分配总校正电压。
偏移监控器108代表用于测量信号中DC偏移量的任一或者多个适当元件。偏移监控器108可以包括低通滤波器、积分器、放大器、比较器、或者其它适当元件，用于检测DC偏移。在所述实施例中，偏移监控器108与均衡器100的输出端以及每一可变增益放大器116的输出端连接。从而，偏移监控器108能够测量由均衡器100带来的全部DC偏移以及由每一可变增益放大器116带来的DC偏移。这就允许偏移控制器106对特定通道101A、101B、或者101C以及对均衡器100的总输出端进行适当DC偏移调整。
可变增益限幅放大器(VGLA)110代表用于调节由均衡器100接收的输入信号的元件或者元件集合。该调节过程调整输入信号的总电平，以保持信号在均衡器100的动态范围内。因而，VGLA110可以通过调整总信号电平来提供一定程度的均衡。在具体实施例中，通过施加到VGLA110的偏流控制VGLA110施加的放大量。
数学运算器S112代表产生与输入信号频率成线性比的输出，即称为“一阶运算”的任何元件或者元件的集合。数学运算器S112可以包括用于执行所需数学运算的任何适当的电子元件或者电路。根据具体实施例，该运算是导数运算，该运算是使多个信号的频率与输入正弦信号相乘。数学运算器S112可被多次应用于信号，基于S112被应用的次数，得出与频率成平方、立方、或者其它指数幂的输出信号。
延迟发生器114代表在信号传递中引入时间延迟的任何元件或者元件的集合。延迟发生器114可以包括任何适当的电子元件或者电路。根据具体实施例，由延迟发生器114引入到信号中的延迟大约等于将被应用于信号的数学运算器S112所需的时间量。因而，延迟发生器114可以被用来均衡输入信号的每一部分在相应的通道101A、101B或者101C传输所需的时间量。因此，在信号的各个部分可以同步到达混频器118。
可变增益放大器116代表用于放大信号的任一元件或者多个元件。可变增益放大器116可以包括任何适当的电子元件，并且在具体实施例中，施加于特定的可变增益放大器116的偏流控制每一可变增益放大器116。在某些情况下，执行放大的特定元件的响应时间可能太长，以致放大器不能有效放大在高低值之间迅速变化的高频信号。因此，可变增益放大器116可以包括一组级，每一级执行全部放大的一部分。因为，没有哪一级负担执行所有的放大，所以每一级施加其各自的增益所需的时间也变小。这就允许多级可变增益放大器116响应更高频率的信号。
可变增益放大器116也会给信号带来DC偏移。在多级放大器中，每一级可以引入带来一个DC偏移。一种校正DC偏移的方法是施加校正电压以校正信号中的DC偏移。在初始信号被放大之前，校正电压可以被完全地施加到该初始信号。但是，在某一时刻完全施加电压可能使信号超出放大器116的一级或者多级的动态范围。此外，每添加新的一级时，施加的电压就被重新计算并调整，并且如果在每一级中增益是可变的，那么DC偏移可能在这些级中不被平均分配。为了处理这个难点，具体实施例可以包括在放大器116的多级处施加校正电压。这就允许每一级的DC偏移在该级处被修正，减少了校正使信号超出放大器的动态范围的机会，并且消除了每次添加一级时，要为整个阵列重新计算DC偏移的需要。而且，当每一级的增益独立变化时，在每一级施加校正电压便于校正DC偏移，从而不同级可以具有不同的增益，并且可以引入不同的DC偏移。
混频器118代表用于将通信通道101A、101B以及101C上的信号合成单一信号的元件或者元件的集合。混频器118可以包括任何适当的电子元件。混频器118将组合信号提供给驱动放大器120。驱动放大器120代表用于放大组合信号的任何元件或者元件的集合。驱动放大器120对该组合信号进行任何适当的放大，以产生均衡器100的输出信号，该信号具有足够高的信号电平，以允许将输出信号有效传递至另一目的地。
在操作中，均衡器100经过通信介质接收由于传输而已被衰减的输入信号。VGLA110调节信号以便使信号电平在均衡器100的动态范围内。均衡器100将输入信号分配到三个通道101A、101B、以及101C中。在通道101A中的信号被延迟发生器114延迟两次。通道101B上的信号经过数学运算器S112一次，并且由延迟发生器114延迟一次。通道101C上的信号经过数学运算器S112两次。从而，三个通道101A、101B、以及101C相应于分别经过无运算、一阶运算、以及二阶运算的输入信号。
然后，均衡器100使用各自的可变增益放大器116来放大每一通道上的信号。自适应控制器102控制每一放大器116的增益，并且对于每一通道101A、101B、以及101C增益可以不同。这就允许均衡器100为损耗效应提供不同程度的补偿，该损耗效应具有与信号频率不同的比例关系。通常，对于关于基本信号的具体效应的补偿量与相应通道的放大率和通道101A上未修改的信号的放大率的比率成比例。因此，为了增加施加到其它通道的补偿的相对效果，通道101A可以不施加或者施加微量的负增益(以分贝计算)。偏移控制器106校正由相应的放大器116带给每一通道101A、101B以及101C上的信号的任何DC偏移。
来自每个通道的放大信号被混频器118组合成单一信号。驱动放大器120放大这个输出信号以允许该输出信号有效传递至另一目的地。输出监控器104和偏移监控器108监控输出信号的特性，并且提供反馈给自适应控制器102和偏移控制器106。自适应控制器102利用来自输出监控器104有关输出信号电平的反馈，以确定自适应控制器102对输入信号的衰减是过补偿还是欠补偿。基于此确定，自适应控制器102可以适当调整施加到一个或者多个通道101A、101B以及101C的增益量以更有效地补偿。偏移控制器106使用由偏移监控器108提供的关于输出信号的DC偏移信息，以调整施加到每个放大器116的校正电压量。
上述自适应控制和反馈的一个优点在于均衡器100能够对改变均衡器100对信号的响应如步骤、电压或者温度(PVT)变化的作用作出相应。自适应响应使得即使衰减变化时，均衡器100仍产生稳定输出特性的输出信号。即使在不包括自动自适应控制的实施例中为了适应改变的条件或者检测到的响应变化也可以手动调整。
均衡器100的具体实施例的优点在于具有对其它通信介质的适应能力。例如，均衡器100可以与电缆连接，设置有对由于表面效应和介电吸收引起的衰减进行补偿的适当设置的增益。然后，如果均衡器100连接到底板线来代替电缆，那么为使均衡器100补偿底板线的不同衰减性质，可以使用控制器102调整通道101A、101B、以及101C的增益。这就提供了优于先前补偿方法的优点，其中对于特定通信介质构建均衡电路以提供传递函数的反运算，以便电路不能被有效地应用于具有不同传输性质的通信介质。
虽然已详细描述均衡器100的特定实施例，但是还有许多其它可能的实施例。可能的变化包括例如为了补偿不同的损耗特性而将不同或者附加的数学运算应用于通道101A、101B、以及101C，增加通道的数量，对控制器102和106使用手动控制而不是自动反馈控制，使用单级放大器116，以及以上提出的其它变化。通常，元件可以任何适当方式被重新排列、修改或省略，并且由元件执行的函数可以被分配在不同或者附加的元件中，或者以任何适当方式合并在单一元件内。因此，应当了解的是均衡器100的实施可以包括任何这类变化。
图2显示数学运算器S112的具体实施例。在所述实施例中，S112对作为差分输入A(连同反相Ax)提供至操作器S112的输入信号进行取导数运算。运算器S112包括电阻器202、晶体管204、电容器206以及恒流电源208。晶体管204可以是任何适当的晶体管，包括例如图2所示的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。电阻器202、电容器206以及恒流电源208的元件值可以被选择以产生输入信号的频率和输出信号的电平之间所需的比例因数。
S112还包括共模电压检测器(CMVD)210，其检测差分输出信号Z(连同反相Zx)的共模电压。CMVD210与放大器212连接，该放大器212比较CMVD210的输出与参考公共电压(Vcomm)214。同时，CMVD210和放大器212将差分输出信号Z的共模电压维持在Vcomm214。这就防止了以其他方式可能发生的输出信号中的电压漂移。
在操作中，S112接收输入信号A。由于电容器206的响应依赖于频率，因此运算器S对输入信号A的响应也随频率而定。电阻器202和恒流电源208调控电容器206被输入信号A充电和放电的速度。从而，S112提供了与输入信号A的频率成比例的输出信号Z。CMVD210监控输出信号Z的共模电压，并且放大器212按需校正共模电压。
所述运算器S112仅是一个特定一阶数学运算的一个具体实施例。其它运算可以被用于均衡器100中，并且其它适当元件可以被用于进行所述导数运算。此外，其它数学运算可能产生更高阶的响应，比如与频率平方成比例的输出信号。应当了解的是这些变化视为在目前公开的范围内。
图3显示延迟发生器114的一个实施例。延迟发生器114产生相位滞后于差分输入信号A的差分输出信号Z。在所述实施例中，延迟发生器114包括晶体管302、电容器304、恒流电源306、CMVD308、以及放大器310。晶体管302可以是任何适当晶体管，包括例如图3所示的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。电容器304和恒流电源306的元件值可以被选择以在输入信号A和输出信号Z之间促成适当的相位滞后。根据具体实施例，延迟发生器114的元件值被选择以使延迟发生器114的相位滞后与S112进行其各个数学运算所需的时间相匹配。
在操作中，延迟发生器114产生输出信号Z，由于电容器304的放电时间和晶体管302的响应时间，该输出信号Z滞后于输入信号A。CMVD308和放大器312结合运行以将输出信号Z的共模电压维持在Vcomm312。这有助于防止以其他方式可能发生的输出信号中的电压漂移。
延迟发生器114的所述实施例仅是用于将延迟给予输入信号的许多可能元件的一个实施例。在其它实施例中，延迟量是可调整的，例如通过使用可变电容器304或者可变恒流电源306。其它元件可以被用于产生需要的延迟，并且各种所述元件可以被重新排列或者省略。应当了解的是这些变化视为在目前公开的范围内。
图4显示VGLA110的一个实施例。在所述实施例中，VGLA110包括电阻器402、晶体管404、恒流电源406、可变恒流电源408、CMVD410、以及放大器412。晶体管404可以是任何适当的晶体管，包括例如图4所示的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。电阻器402和恒流电源406的元件值可以被适当选择以为VGLA110产生需要的放大范围。可变恒流电源408是可调整的，以控制偏置晶体管404(标有“k”)的电流量，使得VGLA110的增益得到控制。
在操作中，VGLA110将增益施加到在输入晶体管404(标有“M1”和“M2”)施加的输入信号。增益量由可变恒流电源408以及VGLA110的其它元件的元件值控制。为了防止信号移至均衡器100的动态范围之外，VGLA110还限制信号的最大电平。CMVD410监控输出信号Z的共模电压，并且与放大器412一起将输出信号Z的共模电压维持在Vcomm414。
所述实施例仅是VGLA110的许多可能实施例的其中一个。其它元件可以被用于产生所需的可变增益，限制输出信号的最大电平，以及以其它方式调节均衡器100的输入信号。此外，各种所述元件可以被重新排列或者省略。应当了解的是这些变化视为在目前公开的范围内。
图5显示可变增益放大器116的多级实施例的一个实例。在所述实施例中，放大器116包括放大器级502A、502B、...502n(合称为“级502”)。每个放大器将可变增益g施加到其相应的输入端504A、504B、...504n(合称为“输入终端504”)施加的信号。由每一级502产生的增益可以独立变化，或者也可以在所有级中自动被均衡。根据具体实施例，可以通过调整施加到相应级502的偏流506A、506B、...506n(合称为“偏流506”)来控制增益。使用偏流506控制级502可以在不需大幅减小级502带宽的条件下，而增加级502的增益。
每一级502都可能给施加到该级的各个输入端504的信号带来DC偏移。因此，带来的DC偏移量可以依特定级502的增益而变化，并且通常，不同级502可以带来不同的DC偏移502。前述方法通过在第一级502A之前施加校正电压已经校正了DC偏移，以解决由整个多级放大器116带来的DC偏移。但是，这可能使信号移到一级或者多级502的动态范围之外，尤其是当带来的DC偏移量从级502到级502变化时。此外，存在的风险是任何没有校正的DC偏移将在以后每一级502中被放大，从而可能干扰信号。
因此，在所述实施例中，校正电压Vs508(合指电压VsA508A、VsB508B、...Vsn508)被施加在每一级502的输入端504。这就减小了开始未校正的DC偏移被放大至严重削弱信号品质地步的风险，并且还减小了信号被移至级502其中之一的动态范围之外的风险。施加于每一级502的校正电压508的量可以针对特定级502设置，从而进一步减小信号移至任一级502的动态范围之外的风险。可以为每一新级502添加新校正电压508。这就防止了随着每一新级502的添加而出现将信号移至级502的动态范围之外的风险，就像单一DC偏移施加在第一级502A的情况一样。
施加于每一级502的校正电压508的量可以许多方式变化。可以在级502中平均分配校正电压508，以便所有校正等于由放大器116带来的所有DC偏移。或者，校正电压508可以逐级选择地调整。例如，无论某一级的增益何时被改变，校正电压508量都可以被调整。在此实施例中，对于偏移控制器106和自适应控制器102而言彼此联通是有益的，以易于迅速调整。校正电压508可以响应从偏移监控器108接收的信息被自动调整。或者，校正电压508可以被手动调整。应当了解的是这些以及其它许多变化包括添加、省略、或者重组各种元件是在所提供的描述范围内。特别是，应当了解所述技术可以应用在任何多级可变增益放大器中，并不限于用在均衡器100的放大器或者类似设备中。
图6是显示使用控制器102为通道101A、101B以及101C设置增益水平的方法的实例的流程图600。在步骤602中，测量通信介质的传输特性。该测量可以用于确定通信介质的物理特性，例如表面效应系数、介电吸收系数、长度、或者其它与信号衰减有关的性质。在步骤604中，对介质确定与一阶频率相关的效应。这可以包括与介质上传送的信号的频率成线性比的任何类型的衰减。在步骤606中，基于一阶效应，设置控制器102以产生在通道101B上的增益，该增益将适当补偿该一阶效应。在步骤608中，根据在介质上进行的测量确定与二阶频率有关的效应，并且在步骤610中，设置控制器102以产生通道101C上的补偿增益。
在步骤612中，为了验证一阶通道101B和二阶通道101C上的相关补偿相对于未修改的通道101A是否足够，计算通道之间的放大比率。基于这个比率，能够确定施加于通道101B和101C的补偿量相对于未修改的信号是否足够。在步骤614中，如果补偿量不够，为了提高该通道的增益或者增益比率，可以对未修改的通道101A施加负分贝增益。例如，在特定情况对于衰减效应的完全补偿可能需要在通道101A上的增益为1、在通道101B上的增益为10、以及在通道101C上的增益为50。如果在通道101C上的放大器116具有的最大增益为40，那么例如0.8的增益可以施加在通道101A上，以便通过分别设置通道101B和101C的增益为8和40，保持通道问的比率。一旦设置了所有的增益，该方法便结束。
图7是显示用于自适应调整通道101A、101B、以及101C的增益的方法的流程图700。均衡器100开始处理输入信号以产生输出信号，并且自适应控制方法开始。在步骤702中，为了确定在指示一个或者更多通道101A、101B、以及101C的增益需要被调整的信号中是否存在不平衡，输出监控器104监控输出信号中的码间干扰。如果在确定步骤704中检测到不平衡，于是在步骤706中，基于输出监控器104提供的信息，自适应控制器102确定对每一通道的增益调整。然后在步骤708中，自适应控制器102适当调整每一通道101A、101B以及101C的增益。只要信号继续被接收，就可以重复执行该方法，如在确定步骤710中所示。
在图6和图7描述的操作方法仅是用于设置均衡器100中可变增益放大器116的适当增益的一个实例。在其它实施例中，所述步骤可以任何适当顺序执行，特定步骤可以被省略或者添加。另外，也可以使用设置增益的其它方法，特别包括与上述均衡器100的许多实施例的任一种相一致的操作方法。
图8是显示用于多级放大器116中自适应控制施加的校正电压以校正DC偏移的方法的一个实施例的流程图800。在所述实施例中，在步骤802中，沿所有通道101A、101B以及101C为每一级502确定校正电压。此确定可以基于特定级502引入的DC偏移的任何适当测量。在步骤804中，偏移控制器106将各个校正电压施加到每一级。
在步骤806中，当均衡器100被启动并且接收信号时，偏移监控器108监控每一通道101A、101B、以及101C的DC偏移以及总输出信号的DC偏移。如果在确定步骤808中检测到意外的偏移，于是在步骤810，偏移控制器106确定对校正电压的适当调整。然后在步骤812中，偏移控制器106实施该调整。接着，如在确定步骤814所示，只要信号继续，就可以从步骤806重复执行该方法。
图9显示了用于在多级放大器116中调整校正电压的方法。在步骤902开始该方法，为每一级502设置校正电压，例如通过应用图8所示方法的步骤802和804。一旦校正电压被设置，它们就可以基于在多级放大器116中的变化而被调整。如果一个级或者多级502的增益被调整，如确定步骤904所示，于是在步骤906中偏移控制器106可以为这样的每一级502确定新的校正电压。然后在步骤908中，偏移控制器106施加新的校正电压。
偏移控制器106也可以响应在多级放大器116中添加级502进行调整。如果在确定步骤910中添加了一级，于是在步骤912中，确定新级502的校正电压。在步骤914中，偏移控制器106将校正电压施加到新级502。因为校正电压分别被施加到每一级，所以不需调整与任何其它级502相关联的校正电压。在对增益变化或者添加的级进行适当调整之后，该方法结束。
图8和图9所示的操作方法仅是用于将校正电压施加到多级放大器116的多级的许多可能实施例的例子。其它实施例可以包括例如在其它每一级502而不是在每一级502上施加校正电压，手动而不是通过反馈控制偏移，或者其它类似变化。特别是，与上述可变增益放大器116的任何实施例相一致的操作方法应该理解为包含在目前公开的范围内。
虽然本发明已经描述了几个实施例，但是本领域技术人员可以提出各种改变、变化、替换、转换以及修改，并且意味着本发明包含这些改变、变化、替换、转换以及修改，其落在随附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于校正多级放大器中的DC偏移的方法，包括确定由多级放大器引入到输入信号的DC偏移；以及将校正电压施加到该多级放大器中多个被选定的级，其中施加的总校正电压充分抵消由该多级放大器引入的该DC偏移。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定DC偏移的步骤包括为该放大器的每一级确定DC偏移。
3.根据权利要求2所述的方法，其中该校正电压被施加到该放大器的每一级；以及施加到每一级的该校正电压在数值上等于由该级引入的该DC偏移。
4.根据权利要求1所述的方法，其中该总校正电压被平均分配在被选定的级中，其中该校正电压被施加到所述被选定的级。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括监控该多级放大器输出信号的输出DC偏移；检测该输出DC偏移的变化；以及响应该输出DC偏移的变化，调整施加到所述级的校正电压。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括将新级添加到该多级放大器中；确定由该新级引入的DC偏移；以及施加在数值上与该新级引入的该DC偏移相等的校正电压。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括调整该放大器其中一级的增益；以及响应该增益的调整，调整施加到增益被调整的该级的校正电压。
8.根据权利要求1所述的方法，其中该多级放大器构成多个多级放大器的其中之一，其中每个多级放大器可放大各个通信通道上的各个信号；所述各个信号被合成组合输出信号；以及该方法还包括监控该组合输出信号的DC偏移变化；以及响应检测该组合输出信号的DC偏移变化，调整该校正电压。
9.根据权利要求1所述的方法，其中该方法在均衡器中执行，该均衡器可补偿输入信号中的衰减；以及由该均衡器的自适应控制器控制该多级放大器的增益。
10.根据权利要求9所述的方法，其中该方法还包括从该自适应控制器检测多极放大器的增益已被改变的指示；以及响应该变化，调整该校正电压。
11.根据权利要求1所述的方法，其中该输入信号的频率至少为一千兆赫。
12.一种多级放大器，包括多个级，每一级可将各个增益施加到输入信号；以及偏移控制器，可将校正电压施加到多个被选定的级，其中施加到所述级的总校正电压充分抵消由该多级放大器引入的该DC偏移。
13.根据权利要求12所述的放大器，其中该偏移控制器还可将校正电压施加到每一个所述级，该校正电压在数值上等于由该级引入的该DC偏移。
14.根据权利要求12所述的放大器，其中该总校正电压被平均分配在所述选定的级中，其中该校正电压被施加到所述被选定的级。
15.根据权利要求12所述的放大器，其中该放大器还包括偏移监控器，可进行以下操作监控该多级放大器输出信号的输出DC偏移；以及检测该输出DC偏移的变化；以及该偏移控制器还可响应该输出DC偏移的变化，调整施加到所述级的校正电压。
16.根据权利要求12所述的放大器，其中该偏移控制器还可进行以下操作检测该放大器其中一级的增益调整；以及响应该增益调整，调整施加到增益被调整的该级的校正电压。
17.根据权利要求12所述的放大器，其中该多级放大器构成多个多级放大器的其中之一，其中每个多级放大器可放大各个通信通道上的各个信号；所述各个信号被混合成组合输出信号；以及该放大器还包括偏移监控器，该偏移监控器可监控该组合输出信号的DC偏移变化；以及响应检测该组合输出信号的DC偏移变化，调整该校正电压。
18.根据权利要求12所述的放大器，其中该放大器是均衡器的一部分，该均衡器可补偿输入信号的衰减；以及该多级放大器的该增益被该均衡器的自适应控制器控制。
19.根据权利要求12所述的放大器，其中该输入信号的频率至少为一千兆赫。
20.一种多级放大器，包括用于确定由多级放大器引入的DC偏移的装置；以及用于将校正电压施加到该多级放大器中多个被选定的级的装置，其中施加的总校正电压充分抵消由该多级放大器引入的DC偏移。
21.根据权利要求20所述的放大器，还包括用于监控该多级放大器输出信号的输出DC偏移的装置；用于检测该输出DC偏移的变化的装置；以及用于响应该输出DC偏移的变化，调整施加到所述级的校正电压的装置。
22.根据权利要求20所述的放大器，还包括用于调整该放大器其中一级的增益的装置；以及用于响应该增益的调整，调整施加到增益被调整的该级的校正电压的装置。
全文摘要
一种用于校正多级放大器中的DC偏移的方法，包括确定由多级放大器引入到输入信号的DC偏移。该方法还包括将校正电压施加到该多级放大器中多个被选定的级。施加的总校正电压充分抵消由该多级放大器引入的该DC偏移。
文档编号H03F3/21GK1658603SQ20051000824
公开日2005年8月24日 申请日期2005年2月6日 优先权日2004年2月20日
发明者盖维欣, 日高康夫 申请人:富士通株式会社