失调校准方法及装置与流程

本公开的实施例涉及失调校准方法及执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置。

背景技术：

1、在接收机中，模拟前端设备(afe，analog front-end equipment)将来自信号通道的小信号放大为大信号，其中大信号被传递给时钟数据恢复(cdr，clock data recovery)电路。但随着信号通道的长度的增加以及数据速率的增大，模拟前端设备的输入信号的幅度不断地减小。由此导致模拟前端设备的输入信号的转换速率也变得越来越慢，这也会退化信号对于噪声的免疫力。而且，低功耗和高性能的抗电磁干扰能力是目前接收机的发展趋势，这些要求同样会减小发射机(tx)输出信号的幅度。因此，提供接收机的模拟前端设备的灵敏度势在必行。

2、此外，电子器件的失配也会引起模拟前端设备失调进而降低模拟前端设备的输入灵敏度。目前失调校准方法可以用来补偿电子器件的失配并提升良率。在接收机(rx)中，传统的失调校准方法通常是在模拟前端设备上电之后，接收机进入失调校准工作模式，并在失调校准工作模式下完成失调校准。而在失调校准完成之后，接收机的时钟数据恢复电路进入时钟训练工作模式。但若在失调校准完成之后，模拟前端设备的工作环境因为各种原因发生变化，这会导致已经完成的失调校准的准确性降低，并对后续所有的操作造成影响。

技术实现思路

1、本公开至少一个实施例提供了失调校准电路、模拟前端设备、失调校准方法及执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置，从而实现提高模拟前端设备的灵敏度并可应对模拟前端设备的工作环境的改变。

2、本公开至少一个实施例提供一种失调校准电路，包括：失调极性获取单元，被配置为接收用于失调校准操作的信号，基于信号的多个采样值，执行多数投票操作，以获取信号的极性；失调校准逻辑单元，被配置为从失调极性获取单元接收该信号的极性，发送与极性相对应的失调校准码；以及数字控制电流源，被配置为从失调校准逻辑单元接收失调校准码，根据失调校准码，输出用于补偿信号的补偿信号。

3、例如，在本公开一实施例提供的失调校准电路中，失调校准逻辑单元还被配置为，响应于接收到极性，输出指示进入失调校准模式的第一信息，以及响应于极性发生改变，输出指示离开失调校准模式的第二信息。

4、例如，在本公开一实施例提供的失调校准电路中，失调极性获取单元还配置为，每间隔预设时长执行一次多数投票操作，或者持续对最新接收到的固定数量的多个采样值执行多数投票操作。

5、例如，在本公开一实施例提供的失调校准电路中，失调校准逻辑单元还配置为，在极性发生改变之前，向数字控制电流源持续输出失调校准码。

6、例如，在本公开一实施例提供的失调校准电路中，失调校准逻辑单元还配置为，每间隔预设时长输出一次失调校准码，或者，响应于每次接收到失调极性获取单元发送的极性，输出一次失调校准码；其中，每次输出的失调校准码相较于上一次输出的失调校准码的数值增加或减小。

7、例如，在本公开一实施例提供的失调校准电路中，极性包括正和负，响应于极性为正，每次输出的失调校准码相较于上一次输出的失调校准码的数值减小；响应于极性为负，每次输出的失调校准码相较于上一次输出的失调校准码的数值增加。

8、本公开至少一个实施例提供一种模拟前端设备，包括：多级放大器，包括多级且被配置为将多级中的第一级接收的输入信号多级放大，并在最后一级输出放大后的输入信号；时钟数据恢复电路，被配置为接收放大后的输入信号，并基于放大输出信号进行频率及时钟锁定训练；以及上述实施例中任一项的失调校准电路，与时钟数据恢复电路和多级放大器耦合，且被配置为响应于失调校准指示执行失调校准操作。

9、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，还包括处理器，失调校准指示为处理器发送的或时钟数据恢复电路发送的。

10、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，时钟数据恢复电路被配置为依次进行频率锁定和相位锁定。

11、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，失调校准电路还被配置为，在时钟数据恢复电路执行频率锁定训练和相位锁定训练之间，响应于时钟数据恢复电路完成频率锁定训练，执行失调校准操作。

12、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，失调校准电路还被配置为，响应于时钟数据恢复电路完成相位锁定训练，执行失调校准操作。

13、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，时钟数据恢复电路还被配置为，响应于失调校准操作执行完成且频率锁定训练及相位锁定训练均完成，输出基于输入信号恢复出的时钟信号和数据信号。

14、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，时钟数据恢复电路还被配置为：响应于频率失锁或相位失锁，向失调校准电路发送失调校准指示；或者，响应于模拟前端设备的配置信息发生变化，向失调校准电路发送失调校准指示。

15、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，模拟前端设备还包括：第一切换单元，与失调校准电路及多级放大器耦合，被配置为基于失调校准电路发送的第一信息或第二信息，控制输入信号输入或不输入第一级，其中，第一信息指示进入失调校准模式，第二信息指示离开失调校准模式；第二切换单元，与失调校准电路及多级放大器耦合，被配置为基于第一信息或第二信息，控制或禁止公共电压输入多级放大器；以及电压端，与第二切换单元耦合，被配置为提供用于失调校准操作的公共电压。

16、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，第二切换单元与第一级的数据输入端耦合或与多级中的第二级的数据输入端耦合；或者第一切换单元与第一级的数据输入端耦合或与第一级的控制信号输入端耦合。

17、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，在第二切换单元与第二级的数据输入端耦合时，失调校准电路与第二级之后的第n级放大器的数据输入端耦合；或者在第二切换单元与第一级的数据输入端耦合时，失调校准电路与第一级之后的第m级放大器的数据输入端耦合，其中，n为大于2的整数，m为大于1的整数。

18、例如，在本公开一实施例提供的模拟前端设备中，第一切换单元为逻辑与门或双刀双掷开关，第二切换单元为双刀双掷开关。

19、本公开至少一个实施例提供一种失调校准方法，包括：控制模拟前端设备的时钟数据恢复电路进行锁定训练，其中，锁定训练包括相位锁定训练和频率锁定训练；以及响应于时钟数据恢复电路失锁，控制时钟数据恢复电路重新进行锁定训练；其中，控制时钟数据恢复电路进行锁定训练包括：控制时钟数据恢复电路进行频率锁定训练；响应于时钟数据恢复电路的频率锁定，控制模拟前端设备的失调校准电路执行失调校准操作；响应于失调校准操作执行完成，控制时钟数据恢复电路进行相位锁定训练。

20、例如，本公开一实施例提供的失调校准方法还包括：在频率锁定及相位锁定的状态下，响应于模拟前端设备的配置信息发生改变，控制失调校准电路执行失调校准操作。

21、例如，本公开一实施例提供的失调校准方法还包括：获取数据信号的误码率和/或频率漂移，数据信号为时钟数据恢复电路基于模拟前端设备的输入信号获取的；响应于误码率低于预设误码率和/或频率漂移超出预设频率漂移范围，控制时钟数据恢复电路解锁以使时钟数据恢复电路失锁。

22、例如，在本公开一实施例提供的失调校准方法中，控制失调校准电路执行失调校准操作，包括：向失调校准电路发送指示进行失调校准操作的信号；控制时钟数据恢复电路向失调校准电路发送数据信号，以使失调校准电路执行以下操作：响应于接收指示进行失调校准操作的信号，接收数据信号；获取数据信号的极性；获取与极性相对应的失调校准码；以及根据失调校准码，输出用于补偿数据信号的补偿信号。

23、例如，在本公开一实施例提供的失调校准方法中，控制时钟数据恢复电路向失调校准电路发送数据信号，包括：控制时钟数据恢复电路对数据信号进行采样，获取多个采样值；控制时钟数据恢复电路向失调校准电路发送多个采样值；其中，失调校准电路执行以下操作：响应于接收指示进行失调校准操作的信号，接收多个采样值；基于多个采样值执行多数投票操作，以获取数据信号的极性；获取与极性相对应的失调校准码；以及根据失调校准码，输出用于补偿数据信号的补偿信号。

24、例如，在本公开一实施例提供的失调校准方法中，基于多个采样值执行多数投票操作，包括：每间隔预设时长执行一次多数投票操作；或者，持续对最新接收到的固定数量的多个采样值执行多数投票操作。

25、例如，在本公开一实施例提供的失调校准方法中，获取与极性相对应的失调校准码，包括：在极性发生改变之前，持续获取失调校准码。

26、例如，在本公开一实施例提供的失调校准方法中，每次获取的失调校准码相较于上一次输出的失调校准码的数值增加或减小。

27、例如，在本公开一实施例提供的失调校准方法中，极性包括正和负；在极性为正时，每次获取的失调校准码相较于上一次获取的失调校准码的数值减小；在极性为负时，每次获取的失调校准码相较于上一次获取的失调校准码的数值增加。

28、本公开至少一个实施例提供一种执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置，包括：控制单元，控制单元被配置为：控制模拟前端设备的时钟数据恢复电路进行锁定训练，其中，锁定训练包括相位锁定训练和频率锁定训练；以及响应于时钟数据恢复电路失锁，控制时钟数据恢复电路重新进行锁定训练；其中，控制时钟数据恢复电路进行锁定训练包括：控制时钟数据恢复电路进行频率锁定训练；响应于时钟数据恢复电路的频率锁定，控制模拟前端设备的失调校准电路执行失调校准操作；响应于失调校准操作执行完成，控制时钟数据恢复电路进行相位锁定训练。

29、例如，在本公开一实施例提供的执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置中，控制单元还被配置为：在频率锁定及相位锁定的状态下，响应于模拟前端设备的配置信息发生改变，控制失调校准电路执行失调校准操作。

30、例如，在本公开一实施例提供的执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置中，控制单元还被配置为：获取数据信号的误码率和/或频率漂移，数据信号为时钟数据恢复电路基于模拟前端设备的输入信号获取的；响应于误码率低于预设误码率和/或频率漂移超出预设频率漂移范围，控制时钟数据恢复电路解锁以使时钟数据恢复电路失锁。

31、例如，在本公开一实施例提供的执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置中，控制失调校准电路执行失调校准操作，包括：向失调校准电路发送指示进行失调校准操作的信号；控制时钟数据恢复电路向失调校准电路发送数据信号，以使失调校准电路执行以下操作：响应于接收指示进行失调校准操作的信号，接收数据信号；获取数据信号的极性；获取与极性相对应的失调校准码；以及根据失调校准码，输出用于补偿数据信号的补偿信号。

32、例如，在本公开一实施例提供的执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置中，控制时钟数据恢复电路向失调校准电路发送数据信号，包括：控制时钟数据恢复电路对数据信号进行采样，获取多个采样值；控制时钟数据恢复电路向失调校准电路发送多个采样值；其中，失调校准电路执行以下操作：响应于接收指示进行失调校准操作的信号，接收多个采样值；基于多个采样值执行多数投票操作，以获取数据信号的极性；获取与极性相对应的失调校准码；以及根据失调校准码，输出用于补偿数据信号的补偿信号。

33、例如，在本公开一实施例提供的执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置中，基于多个采样值执行多数投票操作，包括：每间隔预设时长执行一次多数投票操作；或者，持续对最新接收到的固定数量的多个采样值执行多数投票操作。

34、例如，在本公开一实施例提供的执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置中，获取与极性相对应的失调校准码，包括：在极性发生改变之前，持续获取失调校准码。

35、例如，在本公开一实施例提供的执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置中，每次获取的失调校准码相较于上一次输出的失调校准码的数值增加或减小。

36、例如，在本公开一实施例提供的执行用于模拟前端设备的失调校准方法的装置中，极性包括正和负；在极性为正时，每次获取的失调校准码相较于上一次获取的失调校准码的数值减小；在极性为负时，每次获取的失调校准码相较于上一次获取的失调校准码的数值增加。