抗輻射加固高速時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的研究
發(fā)布時間:2021-08-20 14:43
當前,通訊數(shù)據(jù)量的指數(shù)級別增長使得高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)成為通信領域的研究熱點;應用于航空、航天和核能等行業(yè)的電子系統(tǒng),將會面對惡劣的輻射環(huán)境,作為其核心組成部分的集成電路必須采取抗輻射加固措施,從而保障工作在極端條件下的電子系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性;高速高性能的模擬電路/數(shù)字模擬混合電路對于各類輻射效應比較敏感,且沒有通用的抗輻射加固設計技術,因而成為研究抗輻射集成電路的重中之重。時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路是高速串行通信系統(tǒng)接收器中最為重要的子電路之一,是高速串行通信系統(tǒng)向更高的工作速率發(fā)展的瓶頸,同時也是研究抗輻射高速串行通信系統(tǒng)的重點。在調(diào)研國內(nèi)外時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路研究的基礎上,結合已有的抗輻射加固設計技術和電路分析,著重研究了基于相位插值結構的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的電路實現(xiàn)和抗輻射加固方案,并且基于65nm標準CMOS工藝設計了一款基于相位插值結構的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路。主要進行了如下的研究工作:(1)詳細分析了時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的基本原理、主要結構和性能衡量指標,通過分析對比,選擇基于相位插值結構的時鐘和數(shù)據(jù)恢電路作為主要研究對象;然后著重研究了相位插值器的基本原理和實現(xiàn)方式,選擇通過負載電阻將電...
【文章來源】:中國運載火箭技術研究院北京市
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 概述
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容和結構安排
2 時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路
2.1 SERDES接口簡介
2.1.1 SERDES接口架構
2.1.2 信號完整性
2.2 時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路基礎
2.2.1 基本原理
2.2.2 主要結構
2.2.3 抖動/相位噪聲和眼圖
2.3 基于相位插值結構的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路
2.3.1 整體結構設計
2.3.2 相位插值原理與實現(xiàn)
2.3.3 電路分析
2.4 本章小結
3 輻射效應對時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的影響
3.1 輻射效應
3.1.1 輻射因素
3.1.2 單粒子效應
3.2 單粒子效應對基于相位插值的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的影響
3.2.1 整體分析
3.2.2 單粒子效應對頻率跟蹤環(huán)路的影響
3.2.3 單粒子效應對相位跟蹤環(huán)路的影響
3.3 本章小結
4 基于相位插值結構的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的設計
4.1 結構實現(xiàn)
4.2 模塊設計
4.2.1 采樣器
4.2.2 鑒相器
4.2.3 數(shù)字環(huán)路濾波器
4.2.4 相位插值器
4.2.5 多相時鐘生成電路
4.3 本章小結
5 基于相位插值的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的驗證
5.1 單粒子瞬態(tài)效應敏感性驗證
5.2 電學性能驗證
5.2.1 模塊驗證
5.2.2 整體驗證
5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]12.5Gb/s 0.18μm CMOS時鐘與數(shù)據(jù)恢復電路設計[J]. 潘敏,馮軍,楊婧,楊林成. 電子學報. 2014(08)
[2]5Gb/s0.18μm CMOS半速率時鐘與數(shù)據(jù)恢復電路設計[J]. 張長春,王志功,吳軍,郭宇峰. 微電子學. 2012(03)
[3]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,蔣見花,吳斌. 半導體技術. 2010(10)
博士論文
[1]高速SERDES接口芯片設計關鍵技術研究[D]. 韋雪明.電子科技大學 2012
[2]鎖相環(huán)中單粒子瞬變效應的分析與加固[D]. 趙振宇.國防科學技術大學 2009
[3]高速串行通信中的時鐘恢復技術[D]. 郭淦.復旦大學 2005
碩士論文
[1]LVDS接口I/O抗輻射加固技術研究[D]. 伊騰岳.西安電子科技大學 2015
[2]高速串行RapidIO下3.125Gbps CDR中相位插值器的設計[D]. 鄒黎.國防科學技術大學 2011
本文編號:3353689
【文章來源】:中國運載火箭技術研究院北京市
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 概述
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容和結構安排
2 時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路
2.1 SERDES接口簡介
2.1.1 SERDES接口架構
2.1.2 信號完整性
2.2 時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路基礎
2.2.1 基本原理
2.2.2 主要結構
2.2.3 抖動/相位噪聲和眼圖
2.3 基于相位插值結構的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路
2.3.1 整體結構設計
2.3.2 相位插值原理與實現(xiàn)
2.3.3 電路分析
2.4 本章小結
3 輻射效應對時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的影響
3.1 輻射效應
3.1.1 輻射因素
3.1.2 單粒子效應
3.2 單粒子效應對基于相位插值的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的影響
3.2.1 整體分析
3.2.2 單粒子效應對頻率跟蹤環(huán)路的影響
3.2.3 單粒子效應對相位跟蹤環(huán)路的影響
3.3 本章小結
4 基于相位插值結構的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的設計
4.1 結構實現(xiàn)
4.2 模塊設計
4.2.1 采樣器
4.2.2 鑒相器
4.2.3 數(shù)字環(huán)路濾波器
4.2.4 相位插值器
4.2.5 多相時鐘生成電路
4.3 本章小結
5 基于相位插值的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的驗證
5.1 單粒子瞬態(tài)效應敏感性驗證
5.2 電學性能驗證
5.2.1 模塊驗證
5.2.2 整體驗證
5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]12.5Gb/s 0.18μm CMOS時鐘與數(shù)據(jù)恢復電路設計[J]. 潘敏,馮軍,楊婧,楊林成. 電子學報. 2014(08)
[2]5Gb/s0.18μm CMOS半速率時鐘與數(shù)據(jù)恢復電路設計[J]. 張長春,王志功,吳軍,郭宇峰. 微電子學. 2012(03)
[3]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,蔣見花,吳斌. 半導體技術. 2010(10)
博士論文
[1]高速SERDES接口芯片設計關鍵技術研究[D]. 韋雪明.電子科技大學 2012
[2]鎖相環(huán)中單粒子瞬變效應的分析與加固[D]. 趙振宇.國防科學技術大學 2009
[3]高速串行通信中的時鐘恢復技術[D]. 郭淦.復旦大學 2005
碩士論文
[1]LVDS接口I/O抗輻射加固技術研究[D]. 伊騰岳.西安電子科技大學 2015
[2]高速串行RapidIO下3.125Gbps CDR中相位插值器的設計[D]. 鄒黎.國防科學技術大學 2011
本文編號:3353689
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