3.125gbs低功耗時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的設(shè)計(jì)

1、D E S I G N 0 F 3 ．1 2 5 G b ／s L O W P O W E RC L O C K A N D D A T A R E C O V E R Y C I R C U I TA T h e s i sS u b m i t t e d t oS o u t h e a s t U n i v e r s i t yF o r t h e A c a d e m i c D e g r e e o f M a s

2、 t e r o f E n g i n e e r i n gB YL i uC a i t a oS u p e r v i s e d b yP r o f e s s o rF e n g J u na n dS e n i r E n g i n e e r Z h a o W e n x i aS c h o o l o f I n t e g r a t e dC i r c u i t sS o u t h e a s

3、t U n i v e r s i t yJ u l y2 0 1 5摘要摘要隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，串行通信己經(jīng)逐步取代并行通信成為主流，S e r D e s 技術(shù)在串行通信中得到了廣泛的應(yīng)用。時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路是S e r D e s 接收機(jī)中的重要組成單元，它的功能是從按收到的數(shù)據(jù)中提取出時(shí)鐘信號，并利用該時(shí)鐘對數(shù)據(jù)進(jìn)行重定時(shí)，從而恢復(fù)出數(shù)據(jù)。時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的低功耗設(shè)計(jì)是各研究機(jī)構(gòu)的一個(gè)重要研究內(nèi)容之一。本文采用T S M C

4、O ．1 8 9 r n C M O S - 1 - 藝設(shè)計(jì)了3 ．1 2 5 G b ／s 低功耗時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。本設(shè)計(jì)采用基于鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)，主要包括鑒相器、電荷泵、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器等。為了降低功耗，采用半速率結(jié)構(gòu)，降低壓控振蕩器的工作頻率。同時(shí)，通過對傳統(tǒng)鑒相器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，本次設(shè)計(jì)的鑒相器還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的1 ：2 分接功能，減小了后續(xù)電路的設(shè)計(jì)壓力。鑒相器中的鎖存器采用C M O S 邏輯。電荷泵采用增益增強(qiáng)技術(shù)，降低充放

5、電電流失配。壓控振蕩器采用三級環(huán)形結(jié)構(gòu)，并且增加了粗調(diào)端，以保證其在各個(gè)工藝角下都可以滿足要求。鑒相器采用線性結(jié)構(gòu)，可以使壓控振蕩器控制電壓上的波動(dòng)較小，減小抖動(dòng)。一 一本次設(shè)計(jì)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路版圖面積0 ．3 6 3 x 0 ．4 7 5 m m 2 ，電源電壓1 ．8 V ，電路總功耗約為3 2 m W 。后仿真結(jié)果顯示本次設(shè)計(jì)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的功能，同時(shí)還可以正確實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的1 ：2 分接?；謴?fù)出的時(shí)鐘抖動(dòng)為