基于高速SerDes中非等值尾電流源技術(shù)的新型高線性度相位插值器設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 23:15
為解決高速串行接口(SerDes)中時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(CDR)的恢復(fù)時(shí)鐘抖動(dòng)較大的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種基于非等值尾電流源技術(shù)的新型高速高線性度相位插值器。該技術(shù)在分析相位插值器輸入控制碼和輸出時(shí)鐘相位產(chǎn)生非線性機(jī)理的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算晶體管電路中插值器輸出時(shí)鐘相位與尾電流源權(quán)重的反函數(shù)關(guān)系,精確設(shè)計(jì)了相位插值器中尾電流源陣列參數(shù),實(shí)現(xiàn)了高速率下相位插值器的高線性度關(guān)系,有效提高了CDR恢復(fù)時(shí)鐘抖動(dòng)性能。通過(guò)設(shè)計(jì)一款基于CMOS 65nm工藝的22Gb/s SerDes接收機(jī)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。電路后端仿真結(jié)果表明:相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),該相位插值器線性度提高了55.1%,CDR恢復(fù)時(shí)鐘的抖動(dòng)性能提高了22.5%。
【文章來(lái)源】:空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,21(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
PI型CDR接收機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)
圖2為傳統(tǒng)等值電流源型相位插值器結(jié)構(gòu),輸入晶體管M1、M2、M3、M4的尺寸均相同,負(fù)載R1、R2相等,且等于R,輸入信號(hào)為2對(duì)正交的差分信號(hào)VIP、VQP、VIN、VQN,其相位分別為0°、90°、180°、270°。相位插值器對(duì)這2對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行相位插值,可得到相位介于二者之間的恢復(fù)時(shí)鐘[16]。通過(guò)改變這2個(gè)差動(dòng)對(duì)的尾電流可以調(diào)整恢復(fù)時(shí)鐘的相位[17]。由圖2可得輸出電壓:
輸出相位如圖3所示。由式(11)可知,φout大小僅由Q通路與I通路晶體管寬長(zhǎng)比與電流之積平方根的比值決定,這樣輸出相位基本不隨溫度的變化而變化。這種結(jié)構(gòu)的尾電流由16個(gè)等值電流源陣列組成,通過(guò)控制各支路尾電流源的比例來(lái)改變輸出信號(hào)的相位,每個(gè)電流源的電流大小為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種1 GHz~6 GHz寬頻高線性度相位插值電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉穎,田澤,呂俊盛,邵剛,胡曙凡,李嘉. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2020(04)
[2]適用于4通道100 Gbps SerDes的兩級(jí)架構(gòu)正交12.5 GHz低功耗低抖動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生器[J]. 辛可為,呂方旭,王建業(yè),王和明. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[3]高速Serdes技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn)[J]. 湛偉. 電子產(chǎn)品世界. 2019(09)
[4]一種基于相位插值器的低抖動(dòng)串行鏈路接收器[J]. 呂俊盛,邵剛,田澤. 半導(dǎo)體技術(shù). 2016(06)
[5]時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的線性相位插值器[J]. 張瑤,張鴻,李梁,杜鑫,程軍. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]適用于連續(xù)數(shù)據(jù)速率CDR的相位插值器研制[J]. 矯逸書,周玉梅,蔣見(jiàn)花,吳斌. 半導(dǎo)體技術(shù). 2010(10)
[7]時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中相位插值器的分析和設(shè)計(jì)(英文)[J]. 孫燁輝,江立新. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2008(05)
博士論文
[1]高能效低抖動(dòng)時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的關(guān)鍵技術(shù)研究與設(shè)計(jì)[D]. 黃森.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]高速SerDes系統(tǒng)的時(shí)鐘恢復(fù)電路設(shè)計(jì)研究[D]. 郭俊.浙江大學(xué) 2017
碩士論文
[1]適用于串行接口的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的設(shè)計(jì)[D]. 牛曉良.北京理工大學(xué) 2016
[2]高速SerDes中時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的設(shè)計(jì)研究[D]. 鐘威.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]2.5Gbps時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的設(shè)計(jì)[D]. 楊宗雄.電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):2979682
【文章來(lái)源】:空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,21(04)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
PI型CDR接收機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)
圖2為傳統(tǒng)等值電流源型相位插值器結(jié)構(gòu),輸入晶體管M1、M2、M3、M4的尺寸均相同,負(fù)載R1、R2相等,且等于R,輸入信號(hào)為2對(duì)正交的差分信號(hào)VIP、VQP、VIN、VQN,其相位分別為0°、90°、180°、270°。相位插值器對(duì)這2對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行相位插值,可得到相位介于二者之間的恢復(fù)時(shí)鐘[16]。通過(guò)改變這2個(gè)差動(dòng)對(duì)的尾電流可以調(diào)整恢復(fù)時(shí)鐘的相位[17]。由圖2可得輸出電壓:
輸出相位如圖3所示。由式(11)可知,φout大小僅由Q通路與I通路晶體管寬長(zhǎng)比與電流之積平方根的比值決定,這樣輸出相位基本不隨溫度的變化而變化。這種結(jié)構(gòu)的尾電流由16個(gè)等值電流源陣列組成,通過(guò)控制各支路尾電流源的比例來(lái)改變輸出信號(hào)的相位,每個(gè)電流源的電流大小為:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種1 GHz~6 GHz寬頻高線性度相位插值電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 劉穎,田澤,呂俊盛,邵剛,胡曙凡,李嘉. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2020(04)
[2]適用于4通道100 Gbps SerDes的兩級(jí)架構(gòu)正交12.5 GHz低功耗低抖動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生器[J]. 辛可為,呂方旭,王建業(yè),王和明. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(05)
[3]高速Serdes技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和挑戰(zhàn)[J]. 湛偉. 電子產(chǎn)品世界. 2019(09)
[4]一種基于相位插值器的低抖動(dòng)串行鏈路接收器[J]. 呂俊盛,邵剛,田澤. 半導(dǎo)體技術(shù). 2016(06)
[5]時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的線性相位插值器[J]. 張瑤,張鴻,李梁,杜鑫,程軍. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]適用于連續(xù)數(shù)據(jù)速率CDR的相位插值器研制[J]. 矯逸書,周玉梅,蔣見(jiàn)花,吳斌. 半導(dǎo)體技術(shù). 2010(10)
[7]時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中相位插值器的分析和設(shè)計(jì)(英文)[J]. 孫燁輝,江立新. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2008(05)
博士論文
[1]高能效低抖動(dòng)時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的關(guān)鍵技術(shù)研究與設(shè)計(jì)[D]. 黃森.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]高速SerDes系統(tǒng)的時(shí)鐘恢復(fù)電路設(shè)計(jì)研究[D]. 郭俊.浙江大學(xué) 2017
碩士論文
[1]適用于串行接口的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的設(shè)計(jì)[D]. 牛曉良.北京理工大學(xué) 2016
[2]高速SerDes中時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的設(shè)計(jì)研究[D]. 鐘威.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]2.5Gbps時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的設(shè)計(jì)[D]. 楊宗雄.電子科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):2979682
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2979682.html
最近更新
教材專著