usb2.0物理層中時鐘發(fā)生器和時鐘恢復電路的設計

1、叮 7 7 1 1 3 6飯旦大學碩士學位論文學校代碼：學 號：U S B 2 ．0 物理層中時鐘發(fā)生器和時鐘恢復電路的設計院 系： 信息學院微電子系專 業(yè)：姓 名：指導教師：完成日期：1 0 2 4 60 2 2 0 2 1 0 5 0微電子學與固體電子學王熄孫承綬教授 來金梅副教授2 0 0 5 年5 月2 3 日冀跤紫恿A b s t 【a c tA b s t r f l c tB e i n g p a r t so f t

2、h e h i g h —s p e e dc i r c u i t so f t h eU T M i nU S B 2 ．0 P h y s i c a lL a y e r , t h ec l o c kg e n e r a t o ra n dc l o c kr e c o v e r yc i r c u i th a v ec r u c i a l i n f l u e n c e so n t h ew o r

3、 k i n gp e r f o r m a n c eo f U S B 2 ．0 P h y s i c a lL a y e r c h i p ．F i r s t ，w eg i v ea b r i e f i n t r o d u c t i o no f U S B 2 ．0s p e c i f i c a t i o n ，a c c o r d i n gt o w h i c ht h ec l o c kg

4、 e n e r a t o ra n d t h ec l o c kr e c o v e r yc i r c u i ta r cd e s i g n e d ．B e c a u s et h e s et w oc i r c u i t sa r eb o t h b a s e d o np h a s e —l o c k e dl o o p t e c h n i q u e ，w e h a v e as y

5、s t e m a t i c a n a l y s i sa b o u tt h ei n f l u e n c eo f s o m e l o o p p a r a m e t e r st ot h ew h o l e P L L ’sp e r f o r m a n c e ，a n d w ep u tt h e e m p h y s i so nt h ea n a l y s i so f P L L ’S

6、r e s p o n s e a n d t r a n s f e rf u n c t i o nt o p h a s en o i s e ．I nt h ec l o c kg e n e r a t o r ’S d e s i g n ，w eg i v et h ew h o l e d e s i g n f l o wo f a P L L ，a n dw eh a v e a d e t a i l d i s

7、c u s so n s o m ep r o b l e m s s u c h a s t h e m a t c h i n gp e r f o r m a n c eo ft h ec h a r g e ·p u m p ，t h ec h a r g e - s h a r i n ge f f e c t ，t h en o i s er e j e c t i o nc a p a b i l i t yo

8、f V C O ’Sd e l a yc e l l ，e t c ．T h ec l o c kr e c o v e r yc i r c u i t i sac o m p l i c a t e ds y s t e m ．T h eU S B 2 ．0s p e c i f i c a t i o ns t a t e st h a ti t sp h y s i c a ll a y e rm u s tb ea b l e

9、 t o r e c o v e rt h ec l o c ks i g n a lf r o mi t ss e r i a ld a t aw i t h i n 1 2b i tt i m e ，S Ot h ed e s i g nd i f f i c u l t yi n c r e a s e s ．T os o l v et h i s p r o b l e m ，w ei n t r o d u c eab u r

10、 s t —m o d ec l o c kr e c o v e r yc i r c u i t ，w h i c hc o n t a i n saP L L ，aD L L ，a n dab u r s t - m o d ec i r c u i t ．T h i sk i n do f C R C n e e d sa v e r ys h o f tt i m et o r e c o v e r t h ec l o c

11、 ks i g n a lf r o m t h e r e c e i v e dd a t a ．T h e w h o l d c h i p i sd e s i g n e di nC h a r t e r e d O ．3 5 u mC M O S M i x S i g n a lp r o c e s s ．T h es i m u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t

12、 h e c l o c k g e n e r a t o r ’S o u t p u t s i g n a l ’S f r e q u e n c y i s4 8 0 M H z a n d h a s a 5 0 ％d u t y ·c y c l e ，i t sp o w e rd i s s i p a t i o ni s4 6m i l l i w a t t s ．T h et i m ew h i

13、c h t h ec l o c kr e c o v e r yc i r c u i tn e e d s t oc o m p l e t et h er e c o v e r w o r k i sl e s st h a n4 n s ，a n dt h ec i r c u i t ’Sp o w e rd i s s i p a t i o ni s 6 4m i l l i w a t t s T h ec h i p