CM-Balanced and Coefficient-Error-Robust FFE Transmitter with an Ultra-Area-Efficient Driver

Abstract

This thesis presents a common-mode balanced and coefficient error robust feed-forward equalization (CM-FFE) transmitter with an ultra-area efficient driver for I/O interface application. The common-mode balanced and coefficient error robust feed-forward equalization (CM-FFE) transmitter (TX) balances common mode voltage(CM), which is the problem of precedent research’s B-FFE[1] that output CM changes continuously depending on data pattern. Simultaneously, CM-FFE enhanced the coefficient robustness compared to B-FFE. The ultra-area efficient driver reduces the circuit area by almost 56% compared to the source series terminated (SST) driver by eliminating resistors which occupy 50% of the driver circuit area. Removal of the resistor increases the transmitter's bandwidth, decreases the size of a pre-driver, and decreases power consumption. Meanwhile, the ultra-area efficient driver becomes more vulnerable to transistor variation incurred by process, voltage, and temperature, but CM-FFE cancels out the vulnerability of the driver. |본 논문은 공통모드가 일정하고 계수오차에 강건한 피드포워드 이퀄라이저 및 면적 초효율 드라이버를 포함한 송신기를 제시한다. 제안하는 피드포워드 이퀄라이저 송신기는 이전에 연구되었던 피드포워드 등화 방식의 문제점인 데이터 패턴에 따라서 공통모드가 달라지는 것을 개선하여 데이터 패턴에 상관없이 공통모드를 일정하게 하였다. 동시에, 기존의 피드포워드 등화 방식에 비해서 계수오차에 강건함을 개선하였다. 면적 초효율 드라이버의 경우에는 기존의 SST 드라이버에서 50% 가량의 면적을 차지하던 저항을 없앰으로써, 기존 면적대비 약 56%를 줄였다. 저항을 없앰으로 인해서 송신기의 대역폭을 늘렸고, 프리드라이버의 크기 또한 줄임으로써 파워 소모를 줄일 수 있었다. 한편 면적 초효율 드라이버는 공정, 전압, 온도에 의한 트랜지스터 변화에 민감해졌지만, 제안한 피드포워드인 공통모드가 일정하고 계수오차에 강건한 피드포워드 이퀄라이저가 이를 상쇄할 수 있을 것이다.