四通道3.125gserdes

1、復旦大學碩士學位論文四通道3.125G SERDES姓名：郭亞煒申請學位級別：碩士專業(yè)：微電子學與固體電子學指導教師：楊蓮興2002.5.27A b s t r a c tO p t i c a lc o m m u n i c a t i o n l e a d st h ew a y o f c o m m u n i c a t i o n , a n d b e c o m e s o n eo f t h em o s ti

2、m p o r t a n tf o r c e st h a td r i v eI Ci n d u s t r yf o r w a r di n s t e a do f c o m p u t e r ．4 - c h a n n e l3 ．1 2 5 G S E R D E Si sas i n g l e - c h i p C M O S t r a n s c e i v e r t h a ti sc o m p

3、l i a n t w i t hI E E E D r a f t 8 0 2 ．3 a e ／D 3 ．0 ．I t a l s os u p p o r tX G M I ／( x A t n ) i n t e r f a c e ．I n t h i st h e s i s ，s o m ei m p o r t a n t t o p i c s o n3 ．1 2 5 GS E R D E S a r ed i s c

4、u s s e d ．T h e f i r s tk e y i s s u ei sf r e q u e n c ys y n t h e s i z e r a n dc l o c k r e c o v e r yc i r c u i td e s i g n ．T h ef r e q u e n c ys y n t h e s i z e r i s ac o n v e n t i o n a lc h a r g

5、 e - p u m p P L L w i t has i n g l e - e n dr i n go s c i l l a t o r ．M a s t e r - s l a v ed u a ll o o p a n df r e q u e n c ya n dp h a s el o c k e dl o o pa r ea d o p t e d t oa v o i dl o c k i n go no d d h

6、 a r m o n i c sa n ds u b h a r m o n i c s ．C o n W a s t t ot h ef a m o u s H o g g e D e t e c t o r , a ne d g e - a c t i v ep h a s e d e t e c t o ri su s e dt oe l i m i n a t ed a t ad e p e n d e n t j i t t

7、e r ．S i n c et h e c a p t u r er a n g ei sn e v e rs m a l l e r t h a nt h eh o l d - i n r a n g e ，a ni m p r o v e df r e q u e n c yd e t e c t o r w i t hh y s t e r e s i sb e t w e e n l o c k a n du n l o c k

8、 c o n d i t i o n s ．T o e x p l o r e t h ef u n d a m e n t a l l i m i t a t i o no f a s i n g l e - e n dr i n go s c i l l a t o r , t h et h e r m a ln o i s ei n d u c e dt i m i n g j i t t e r i s a n a l y z

9、e dw i t ht i m e v a r i a n tn o i s em o d e le n di n t e r s t a g en o i s ea m p l i f i c a t i o n ．T h e r e s u l to f S P I C E W a n s i e n t n o i s es i m u l a t i o ni sc o m p a r e dw i t h t h et h e

10、 o r e t i c a l a n a l y s i s ．T h ea n a l y s i sa n d s i m u l a t i o ns h o w s t h a t t h e t i m i n g j i t t e r v a r i a n c eo f s i n g l e - e n dr i n g o s c i l l a t o r s i si n v e r s e l y p r

11、o p o r t i o n a l t o t h e p o w e r , w h i l e i t i s i n d e p e n d e n t 0 1 1 t h e n u m b e r o f s t a g e s ，t h e s l e wr a t e ，a n d t h ec h a n n e ll e n g t ho f M O S t r a n s i s t o r si nag i Y

12、 e np o w e r a n d p e r i o d ．T h o u g ht h et i m i n g j i t t e rv a r i a n c eb e c o m e ss m e l l e r f o rh i g h e rf r e q u e n c y , t h et i m i n g j i t t e r n o r m a l i z e d t op e r i o di n c r

13、 e a s e s ．T h e r e f o r e t h e t h e r m a l n o i s e i n d u c e d t i m i n g j i t t e r b e c o m e s m o r e i m p o r t a n t c o n s i d e r a t i o n s f o r h i g h -s p e e dd e s i g n ，T h e m u l t i p

14、 l e x e r ∞U 殉e n d d e m u l t i p l e x e r ( D E M U X ) a r e t h ep a r t st h a t o p e r a t eo n t h eh i g h e s ts p e e d i n d a t at r a n s c e i v e r s ．T h ed e s i g n o f M U X ／D E M U X w i l li m p

15、 a c t t h ep o w e r e n d a r e a ，e v a nt h ep e f f o r n m c e o f t r a n s c e i v e r s ．M U X ／D E M U X t h a ti ss u i t a b l ef o rE t h e T a e ta p p l i c a t i o n i si n t r o d u c e d ．T h i sd e s i

16、 g nc o n s u m e s l o w e r p o w e r a n ds m e l l e rs i l i c o n a r 齠w h i l eg e t t i n gh i g hs p e e d ．S o m e e x p e r i m e n t a la n ds i m u l a t i o nr e s u l t s 啪s h o w e d ．T w o I ／Oc i r c u

17、i t r i e sa r ed e s c r i b e d ．O n ei sP E C L o u t p u ta n dt h e o t h e r i sH S T L i n p m ．T h ed e s i g n a n d e x p e r i m e n t a lr e s u l t so f P E C L o u t p u t a 1 1 ．= p r e s e n t e d ．C o m

18、p a r i s o nw i t ht w o r e p o r t sr e c e n t l yp u b l i s h e d s h o w s b e t t e ro r e q u i v a l e n tp e r f o r m a n c e ．Ac o m p a r a t o rw i t hh y s t e r e s i s i su s e da st h eH S T L i n p u