用于SDH-64光发射机的低功耗CMOS 4∶1复接器

介绍了可用于SDH STM-64光纤传输系统的4∶1复接器.整个电路采用树型结构,低速的复接单元采用动态双相伪NMOS逻辑实现,高速的复接单元采用SCL逻辑实现,提出了一种新型采用正反馈对的单端转双端电路,实现由低速单元到高速单元的逻辑变换.基于此结构的全定制单片集成电路采用0.18 μm CMOS工艺设计并实现.测试结果表明,在供电电压1.8 V,50 Ω负载条件下,复接输出数据速率超过10 Gbit/s,在标准速率10 Gbit/s,输出电压峰-峰值180 mV时,功耗仅为180mW,抖动4.9/s(rms),芯片面积为0.89 mm2×0.7 mm2.     

低功耗0.35μm3.125 Gbit/s CMOS 4:1复接器

采用CSM0.35μm CMOS工艺,设计了3.125 Gbit/s4:1复接器.系统采用树型结构,由两个并行的低速2:1复接单元和一个高速2:1复接单元级联而成.低速单元采用带有电平恢复的传输管逻辑实现,高速单元采用动态传输门逻辑实现.具体电路由锁存器、选择器、分频器以及输入输出缓冲组成.复接器芯片面积为0.675mm×0.6mm.3.3V电源电压下,芯片整体功耗小于130mW,核心功耗是25mW.最高工作速率可达4Gbit/s.     

低功耗0.35μm 3.125Gbit/s CMOS4∶1复接器

采用CSM0.35μm CMOS工艺,设计了3.125Gbit/s4∶1复接器.系统采用树型结构,由两个并行的低速2∶1复接单元和一个高速2:1复接单元级联而成.低速单元采用带有电平恢复的传输管逻辑实现,高速单元采用动态传输门逻辑实现.具体电路由锁存器、选择器、分频器以及输入输出缓冲组成.复接器芯片面积为0.675mm×0.6mm.3.3V电源电压下,芯片整体功耗小于130mW,核心功耗是25mW.最高工作速率可达4Gbit/s.     

低功耗10Gb/s CMOS 1:4分接器

采用TSMC0．18μmCMOS工艺实现了一个应用于光纤通信系统SDHSTM-64的10Gb／s 1：4分接器,整个系统采用树型结构,由一个高速1：2分接单元,两个低速1：2分接单元。分频器,数据及时钟输入输出缓冲组成,其中高速分接单元采用共栅结构,单时钟输入的触发器实现;而低速分接单元则由动态CMOS逻辑实现,两个基本结构的使用都有利于降低功耗。该芯片工作速度最高达12．5Gb／s。功耗仅为120mW。     

低功耗0.35μm CMOS 2.5Gb/s 16:1复接器设计

采用0.35μm CMOS工艺设计了用于光纤传输系统的低功耗16:1复接器,实现了将16路155.52Mb/s数据复接成一路2.5Gb/s的数据输出的功能.该复接器以混合结构形式实现:低速部分采用串行结构,高速部分采用树型结构.具体电路由锁存器、选择器及分频器组成,以CMOS逻辑和源极耦合逻辑(SCL)实现.用Smart SPICE软件进行仿真的结果显示:在3.3V供电时,整体电路的复接输出最高工作速度可达3.5Gb/s,功耗小于300mW.     

低功耗0.35μm CMOS 2.5Gb/s 16∶1复接器设计

采用0.35μm CM O S工艺设计了用于光纤传输系统的低功耗16∶1复接器,实现了将16路155.52M b/s数据复接成一路2.5G b/s的数据输出的功能。该复接器以混合结构形式实现:低速部分采用串行结构,高速部分采用树型结构。具体电路由锁存器、选择器及分频器组成,以CM O S逻辑和源极耦合逻辑(SCL)实现。用Sm art SP ICE软件进行仿真的结果显示:在3.3V供电时,整体电路的复接输出最高工作速度可达3.5G b/s,功耗小于300mW。     

用于SDH STM-4光发射机的4:1复接器和激光驱动器

采用CSMC0.6μm CMOS工艺设计实现了速率为622Mbps的4∶1复接器和激光二极管驱动器电路。4∶1复接器采用树型结构,由3个2∶1复接器组成。激光二极管驱动器电路由两级差分放大器和一级电流开关构成,级间采用源级跟随器隔离。电路芯片尺寸为1.5mm×0.7mm。电路采用单一正5V电压供电,功耗约为900mW。测试结果表明,电路的最高工作速率超过1.25Gbps速率,输出最大电流超过85mA。     

低功耗0．35um CMOS 2．5Gb／s16：1复接器设计

采用0．35um CMOS工艺设计了用于光纤传输系统的低功耗16：1复接器，实现了将16路155．52Mb／s数据复接成路2．5Gb／s的数据输出的功能。该复接器以混合结构形式实现：低速部分采用串行结构，高速部分采用树型结构。具体电路由锁存器、选择器及分频器组成，以CMOS逻辑和源极耦合逻辑（SCL）实现。用Smart SPICE软件进行仿真的结果显示：在3．3V供电时，整体电路的复接输出最高工作速度可达3．5Gb／s，功耗小于300mW。     

采用MCML的高速低功耗复接器的设计

复接器是现代光纤通信系统中将多路低速信号合并成一路高速信号从而实现高速数据传输的关键器件.考虑到低功耗和高速度的要求,可以将MOS电流模逻辑(MCML)电路结构用到复接器电路中.文中给出了利用MCML电路设计串行、并行和树型三种常用结构的4:1复接器(MUX)的设计和仿真方法.通过SMIC 0.25μm CMOS工艺对其进行的仿真结果表明,该设计可以在毫瓦级功耗下实现最高为4Gb/s的数据速率.     

12Gb/s 0.25μm CMOS低功耗1:4分接器

实现了一种能运用于光传输系统SONET OC-192的低功耗单级分接器,其工作速率高达12Gb/s.该电路采用了特征栅长为0.25μm的TSMC混和信号CMOS工艺.所有的电路都采用了源极耦合逻辑,在抑制共模噪声的同时达到尽可能高的工作速率.该分接器具有利用四分之一速率的正交时钟来实现单级分接的特征,减少了分接器器件,降低了功耗.通过在晶圆测试,该芯片在输入12Gb/s长度为231-1伪随机码流时,分接功能正确.芯片面积为0.9mm×0.9mm,在2.5V单电源供电的情况下的典型功耗是210mW.     

用于SDH STM-64光接收机的GaAs HBT限幅放大器

采用2μm GaAs HBT工艺实现了10Gb/s的限幅放大器.整个系统包括一级输入缓冲、三级放大、一级用于驱动50Ω传输线的输出缓冲和失调电压补偿回路四个部分.采用双电源供电,正电源为3.3V,负电源为-2V,功耗为500mW.在输出电压幅度保持恒定(单端峰峰值300mV)的条件下,输入动态范围约为38dB.芯片面积为1.15×0.7mm².     

10Gb/s0.18μm CMOS工艺复接器设计

介绍一种超高速4∶1复接器集成电路。电路采用0.18μm CMOS工艺实现,供电电源1.8 V。电路采用源极耦合场效应管逻辑(SCFL),与静态CMOS逻辑相比具有更高的速度。为了避免高速时序电路中常见的时钟偏差,在时钟树中放置了缓冲器。在设计中采用有源电感的并联峰化技术有效地提高了电路的工作速度。仿真结果表明电路工作速度可达10 Gb/s,复接器芯片面积约为970×880μm2。     

基于光纤通信可编程复接集成电路研究

本文提出了一种可编程复接方法和结构,通过对编程端的设置可得到2∶1、3∶1、4∶1及5∶1的复接模式.该方法鲁棒性强、应用范围广,其组合可实现除包含大于6的质数之外所有路数的复接,解决了光纤通信系统中不同复接模式对应不同复接结构的问题.通过理论推导,本文着重分析了器件延时和时钟相位对芯片工作的影响,并指出了解决途径.基于本方法和结构的全定制单片集成电路采用0.35μm CMOS工艺制造,芯片面积为24.19mm²,实现了串行输出最高数据速率为1.62Gbps的10∶1复接.在1.25Gbps标准速率,工作电压3.3V,负载为50Ω的条件下,功耗仅为174.84mW,输出电压峰-峰值可达到2.42V,占空比为49%,抖动为35ps rms.测试结果表明芯片在复接性能、速度、功耗和面积优化方面的先进性,可满足不同吉比特率通信系统的要求,具有广泛应用和产业化前景.     

一种用于双波段GPS接收机的低功耗宽带CMOS频率合成器

提出了一种用于双波段GPS接收机的宽带CMOS频率合成器. 该GPS接收机芯片已经在标准0.18μm射频CMOS工艺线上流片成功,并通过整体功能测试. 其中压控振荡器可调振荡频率的覆盖范围设计为2~3.6GHz,覆盖了L1,L2波段的两倍频的频率点,并留有足够的裕量以确保在工艺角和温度变化较大时能覆盖所需频率. 芯片测试结果显示,该频率综合器在L1波段正常工作时的功耗仅为5.6mW,此时的带内相位噪声小于-82dBc/Hz,带外相位噪声在距离3.142G载波1M频偏处约为-112dBc/Hz,这些指标很好地满足了GPS接收芯片的性能要求.     

一种用于双波段GPS接收机的低功耗宽带CMOS频率合成器

提出了一种用于双波段GPS接收机的宽带CMOS频率合成器.该GPS接收机芯片已经在标准O.18μm射频CMOS工艺线上流片成功,并通过整体功能测试.其中压控振荡器可调振荡频率的覆盖范围设计为2～3.6GHz,覆盖了L1,L2波段的两倍频的频率点.并留有足够的裕量以确保在工艺角和温度变化较大时能覆盖所需频率.芯片测试结果显示,该频率综合器在L1波段正常工作时的功耗仅为5.6mW,此时的带内相位噪声小于-82dBc/Hz,带外相位噪声在距离3.142G载波1M频偏处约为-112dBc/Hz,这些指标很好地满足了GPS接收芯片的性能要求.     

1.25 Gb/s低功耗CMOS光接收机限幅放大器

设计并实现了用于光纤用户网和千兆以太网光接收机的限幅放大器。电路采用有源电感负载来拓展带宽、稳定直流工作点 ,通过直接耦合技术来提高增益、降低功耗。测试结果表明 ,在从 5 m Vp- p到 5 0 0 m Vp- p,即40 d B的输入动态范围内 ,在 5 0 Ω负载上的单端输出电压摆幅稳定在 2 80 m Vp- p。在 5 V电源电压下 ,功耗仅为1 30 m W。电路可稳定工作在 1 5 5 Mb/s、62 2 Mb/s、1 .2 5 Gb/s三个速率上。     

有线电视HFC网络低光功率接收机的应用

介绍低光功率接收机在有线电视HFC网络中的应用，并对信号指标进行测试和比较，对经济效益进行分析。     

CMOS数字电路低功耗的层次化设计

随着芯片上可以集成越来越多的管子,电路规模在不断扩大,工作频率在不断提高,这直接导致芯片功耗的迅速增长,无论是从电路可靠性来看,还是从能量受限角度来讲,低功耗都已成为CMOS数字电路设计的重要内容。由于不同设计抽象层次对电路功耗的影响不同,对各有侧重的低功耗设计方法和技术进行了讨论,涉及到工艺,版图,电路,逻辑,结构,算法和系统等不同层次。在实际设计中,根据具体应用环境,综合不同层次全面考虑功耗问题,可以明显降低电路功耗。