[发明专利]确定交流或交流耦合信号中直流偏压的电路,架构,装置和方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及在电子电路中测量交流或交流耦合信号的直流成分和/或交流信号检测电路的直流偏压。更具体地说，本发明的实施例适用于确定交流或交流耦合信号的直流电平和/或交流信号确定和/或处理电路的直流偏压，和计算基于直流电平的至少一个参数值的方法，电路，架构，装置和算法。

背景技术

在接收交流信号的电路中（“交流耦合电路），复波（即，包含交流和直流分量的波）的直流成分是具有不变极性的电流成分。即，直流成分是一个平均值，且交流成分在这个值上交替，脉动或波动。将不带直流成分的交流波形（即，平均值为零的交流波形）视为直流平衡波形。在非直流平衡波形中，由于直流偏压可以引入用于抑制直流成分并平衡波形，因此使准确的直流成分确定变得特别重要。直流平衡波形用在交流耦合电路（比如，光或电通信和/或存储电路）中防止连接的系统和成组件出现电压失衡。

在某一交流耦合电路（比如，光检测器，光发送器等等）中，交流耦合电路本身会将偏移状态直流电平引入。比如，在光检测器中，暗电流会引入有害直流电平。暗电流是检测器未暴露给光或光信号时流经检测器的电流。有害直流电平的引入会增加交流信号的直流分量。准确确定直流电平对于最大可能性地避免电压失衡问题是非常重要的。直流电平的准确确定对消光比（ER）有严格要求的光或电通信电路（比如，光发送器）也是非常重要的。

消光比是交流信号的最大功率与最小功率的比值。在许多交流耦合系统中，在没有交流信号时最小零等级功率P0近似于交流耦合电路的断开功率（比如，POFF）。消光比通常用分贝或百分数表示，并且可以通过公式[1]计算。公式[1]：

ER = (P1 – POFF) / (P0 – POFF)           [1]

其中POFF代表断开功率，P1代表交流信号最大功率，而P0则代表交流信号的最小功率。最小或零等级功率P0通常非常近似于断开功率POFF（比如，交流耦合电路泄露的功率）。因此，在公式[1]中使用不准确的POFF值会导致分母得计算值与实际值产生非常大的差距，生成错误的ER值。

在交流或交流耦合信号中确定直流电平或直流分量（比如，断开功率POFF）的常规方法可包括使用直流探针，信号塞，或者用于镜像或或直接测量直流分量的附加电路。但是，此类方法可能会错误地将断开功率（比如，POFF）确定为与零等级功率（P0）的值相同，产生错误的ER值（比如，利用公式[1]计算出得ER值）。即，此类方法和电路不一定总是准确地检测到交流耦合电路自己引入的交流耦合信号的直流电平。此类方法会给接收的交流信号的信号质量带来不利的影响，这种影响在高频或高数据率的系统中特别严重，会导致错误的直流电平确定。此外，此类技术会给包含交流耦合电路的产品增加不必要的复杂性。因此，尽管直流耦合设计方案可以极大地简化直流分量或直流偏压的测量，但是此类设计也给系统的交流性能增加更高的复杂性。

比如，利用直流探针确定直流电平会产生由直流探针内部电路导致的错误直流电压测量。直流探针中内部二极管的正向压降（比如，0.7伏左右）会把电压的准确测量限定在小于或大致等于二极管正向压降的水平上。此外，由于额外负载（比如，阻抗）或噪音被引入到了交流耦合电路中，利用信号塞或附加电路（比如，直流反馈电路）的直流分量测量会降低测量的准确性。

本“背景”部分仅提供技术背景信息。本“背景”中的陈述不认为是在此“背景”部分中披露的主体构成相对于本申请内容的现有技术，且本“背景”部分的任何部分，包括本“背景”部分，都不能视作允许本申请的任何部分构成相对于本申请内容的现有技术。

发明内容

本发明实施例涉及方法，电路，架构，装置和算法，用于确定(i)交流信号或交流耦合信号的直流电平或成分，和/或(ii)交流信号检测和/或处理电路的直流偏压。方法通常包括禁用交流耦合信号，对禁用的交流耦合信号采样，以获得交流耦合信号的采样直流值，和利用交流耦合信号的采样直流值来计算直流电平。