[发明专利]单端转差分电路

说明书

本发明的实施例公开的一种单端转差分电路，包括：单端转差分模块和失配度调节模块，所述失配度调节模块连接所述单端转差分模块；所述单端转差分模块，包括：第一级差分单元和连接所述第一级差分单元的第二级差分单元；所述失配度调节模块，用于对所述单端转差分模块输出的所述目标差分信号进行失配度调节后输出。本发明实施例公开的单端转差分电路通过失配度调节模块的设计，可实现有效地降低电路输出信号的失配度。

技术领域

本发明涉及一种集成电路设计技术领域，尤其涉及一种单端转差分电路。

背景技术

在高速通信电路的信号传输过程中，由于单端链路在传输路径中具有高密度、尺寸小、数据处理量翻倍等优点，经常被使用在数据中心等应用场景，但是由于单端电路线性度差、信噪比低等缺点限制了应用范围。在信号处理方面通常会面临将单端的输入信号转为差分的输出信号的需求，因此，单端转差分电路成为了通信系统电路的重要组成器件。以只有一个信号输入端的接收端电路为例，为了方便对信号的处理，后级的电路一般都会采用全差分的结构，因此，在只有一个输入端的情况下，若想要实现单端信号到差分信号的转变，可以使用单端转差分电路将单端的输入信号转变为差分的输出信号从而方便后级电路对信号进行补偿和放大等一系列处理。在基本的非理想的单端转差分电路中，由于寄生电容和沟道长度调制效应等因素的影响，会使得两端输出信号的频率响应之间有着不同的表现，这个差别主要体现在带宽上，若两个输出端的频率响应差别过大，则会导致严重的信号失配，对眼图产生不可弥补的恶化影响。

常见的单端转差分电路是基于有源巴伦的基础上设计的，如图1所示，电路的结构与一般的差分电路相似，但与其不同的是，其只有一端是作为信号的输入端，另一端需要接上固定的偏置电压。单端转差分电路能够产生一对差分的输出信号，一个是由输入信号直接从第一个晶体管的基级(栅极)传输到集电极(漏极)产生，另一个由输入信号先从第一个晶体管的基极(栅极)传输到发射极(源级)，再从发射极(源极)传输到另一个晶体管的集电极(漏极)产生。

在传统的基本的差分电路中，如果考虑到非理想情况，例如考虑沟道长度调制效应以及寄生电容的影响，差分电路的差分输出信号会出现很严重的失配现象。

因此，提出了一种单端转差分电路来改善电路中差分信号失配的问题的本发明亟待解决的问题。

发明内容

本发明的实施例公开一种单端转差分电路，通过结合多种能够降低信号失配的方法有效地降低输出信号的失配度。

具体地，本发明的实施例公开的一种单端转差分电路，包括：单端转差分模块和连接所述单端转差分模块的失配度调节模块；所述单端转差分模块，包括：第一级差分单元和连接所述第一级差分单元的第二级差分单元；所述第一级差分单元，用于将单端输入信号转换为差分输出信号，且包括：第一开关元件、第二开关元件、第一电阻和第二电阻；所述第一开关元件包括：连接所述第一电阻的第一输入端和相对于所述第一输入端的第一输出端、以及连接所述第一输入端和所述第一输出端的第一控制端，以作为所述单端转差分电路的输入端；所述第二开关元件包括：连接所述第二电阻的第二输入端和相对于所述第二输入端的第二输出端、以及连接所述第二输入端和所述第二输出端的第二控制端，所述第二控制端用于接收偏置电压；所述第一电阻连接所述第二电阻，所述第一开关元件通过所述第一输出端连接所述第二开关元件的所述第二输出端；所述第二级差分单元，用于将所述差分输出信号转换为目标差分信号，且包括：第三开关元件、第四开关元件、第三电阻和第四电阻；所述第三开关元件包括：连接所述第三电阻的第三输入端和相对于所述第三输入端的第三输出端、以及连接所述第三输入端和所述第三输出端的第三控制端，所述第三控制端还连接所述第一开关元件的所述第一输入端；所述第四开关元件包括：连接所述第四电阻的第四输入端和相对于所述第四输入端的第四输出端、以及连接所述第四输入端和所述第四输出端的第四控制端，所述第四控制端还连接所述第二开关元件的所述第二输入端；其中，所述第三电阻连接所述第四电阻，所述第三开关元件通过所述第三输出端连接所述第四开关元件的所述第四输出端；所述失配度调节模块，用于对所述单端转差分模块输出的所述目标差分信号进行失配度调节后输出。