공통 전압 스위치가 포함된 듀얼 SST를 사용하는 저전력 16-Gb/s PAM-4 송신기

Abstract

본 논문은 공통 전압 스위치가 포함된 듀얼 SST(Dual Source Series Terminated)를 사용하는 저전력 16-Gb/s PAM-4 (Pulse Amplitude Modulation-4) 송신기를 제안한다. 제안하는 PAM-4 송신기는 clock generator, PRBS generator, encoder 그리고 채널에 의해 제한된 대역폭을 극복하기 위한 2탭 피드포워드 등화기(FFE)가 포함된 출력 드라이버로 구성되어있다. PAM-4 신호체계를 사용하는 출력 드라이버는 전압 모드 드라이버 구조를 차용한다. 출력 드라이버는 전력소모를 줄이기 위해 공통 전압 스위치 (common mode switch)를 사용하는데, 이때 입력 데이터와 PAM-4 signal level 사이에 발생하는 불합치를 개선하기 위하여 자체적인 encoder를 사용한다. 또한 제안하는 PAM-4 송신기에 포함된 encoder는 FTA(Full Transition Avoidance) encoding과 DC-balancing encoding의 두 가지 기능을 수행한다. FTA encoding을 통해 PAM-4 eye diagram의 top과 bottom eye width를 확장할 수 있다. 또한 DC-balancing encoding을 통해 고주파의 데이터 성분을 만들어내 baseline wandering을 방지할 수 있고, AC-커플링 된 수신기까지 원활한 데이터 전송이 가능하게 한다.