2.5Gb/s 0.18μm CMOS时钟数据恢复电路

采用TSMC公司标准的0.18μm CMOS工艺,设计并实现了一个全集成的2.5Gb/s时钟数据恢复电路.时钟恢复由一个锁相环实现.通过使用一个动态的鉴频鉴相器,优化了相位噪声性能.恢复出2.5GHz时钟信号的均方抖动为2.4ps,单边带相位噪声在10kHz频偏处为-111dBc/Hz.恢复出2.5Gb/s数据的均方抖动为3.3ps.芯片的功耗仅为120mW.     

2.5Gbps/ch两通道并行时钟数据恢复电路

采用TSMC公司标准的0.18μm CMOS工艺,结合锁相环和延迟锁相环技术,设计并制作了一个全集成的2.5Gbps/ch并行时钟数据恢复电路.与传统并行数据恢复电路相比,该电路不需要本地参考时钟,并且恢复出的并行数据是位同步的.输入2路并行的231-1 PRBS数据,恢复出的2.5GHz时钟的均方抖动值为2.6ps,恢复出的两路2.5Gb/s数据的均方抖动值分别为3.3ps和3.4ps.     

2.5Gbps/ch两通道并行时钟数据恢复电路

采用TSMC公司标准的0.18μm CMOS工艺,结合锁相环和延迟锁相环技术,设计并制作了一个全集成的2.5Gbps/ch并行时钟数据恢复电路.与传统并行数据恢复电路相比,该电路不需要本地参考时钟,并且恢复出的并行数据是位同步的.输入2路并行的231-1 PRBS数据,恢复出的2.5GHz时钟的均方抖动值为2.6ps,恢复出的两路2.5Gb/s数据的均方抖动值分别为3.3ps和3.4ps.     

基于半速率锁相环的5Gb/s CMOS单片时钟恢复电路

利用TSMC的O．18μm CMOS工艺,设计实现了单片集成的5 Gb/s锁相环型时钟恢复电路。该电路采用由半速率鉴相器、四相位环形电流控制振荡器、电荷泵以及环路滤波器组成的半速率锁相环结构。测试表明：在输入速率为5 Gb/s、长度为211-1伪随机序列的情况下,恢复出时钟的均方根抖动为4．7 ps。在偏离中心频率6MHz频率处的单边带相位噪声为-112．3 dBe/Hz。芯片面积仅为0．6mm×O．6 mm,采用1.8 V电源供电,功耗低于90 mW。     

2.5Gb/s/ch 0.18μm CMOS数据恢复电路

设计了一个应用于SFI-5接口的2.5Gb/s/ch数据恢复电路.应用一个延迟锁相环,将数据的眼图中心调整为与参考时钟的上升沿对准,因而同步了并行恢复数据,并降低了误码率.采用TSMC标准的0.18μm CMOS工艺制作了一个单通道的2.5Gb/s/ch数据恢复电路,其面积为0.46mm2.输入231-1伪随机序列,恢复出2.5Gb/s数据的均方抖动为3.3ps.在误码率为10-12的条件下,电路的灵敏度小于20mV.     

2.5Gb/s/ch 0.18μm CMOS数据恢复电路

设计了一个应用于SFI-5接口的2.5Gb/s/ch数据恢复电路.应用一个延迟锁相环,将数据的眼图中心调整为与参考时钟的上升沿对准,因而同步了并行恢复数据,并降低了误码率.采用TSMC标准的0.18μm CMOS工艺制作了一个单通道的2.5Gb/s/ch数据恢复电路,其面积为0.46mm^2.输入231-1伪随机序列,恢复出2.5Gb/s数据的均方抖动为3.3ps.在误码率为10-12的条件下,电路的灵敏度小于20mV.     

一种全速率线性25Gb/s时钟数据恢复电路

面向高速光通信系统的应用,提出了一种全速率线性25Gb/s时钟数据恢复电路(Clock and Data Recovery Circuit,CDRC)。CDRC采用了混频器型线性鉴相器和自动锁频技术来实现全速率时钟提取和数据恢复。在设计中没有使用外部参考时钟。基于45nm CMOS工艺,该CDR电路从版图后仿真结果得到:恢复25Gb/s数据眼图的差分电压峰峰值V_pp和抖动峰峰值分别为1.3V和2.93ps;输出25GHz时钟的差分电压峰峰值V_pp和抖动峰峰值分别为1V和2.51ps,相位噪声为-93.6dBc/Hz@1MHz。该芯片面积为1.18×1.07mm²,在1V的电源电压下功耗为51.36mW。     

一种新型的高速时钟数据恢复电路的设计和验证

针对高速(Gbit/s)串行数据通信应用,提出了一种混合结构的高速时钟数据恢复电路。该电路结构结合鉴频器和半速率二进制鉴相器,实现了频率锁定环路和相位恢复环路的同时工作。和传统的双环路结构相比,在功耗和面积可比拟的前提下,该结构系统的复杂度低、响应速度快。电路采用1.8 V,0.18μm CMOS工艺流片验证,测试结果显示在2 Gbit/s伪随机数序列输入情况下,电路能正确恢复出时钟和数据。芯片面积约0.5 mm~2,时钟数据恢复部分功耗为53.6 mW,输出驱动电路功耗约64.5 mW,恢复出的时钟抖动峰峰值为45 ps,均方根抖动为9.636 ps。     

一种5 Gb/s双信道并行时钟数据恢复电路

基于0.18 μm CMOS工艺,设计了一种双信道并行时钟数据恢复(CDR)电路,它由1个锁相环(PLL)型CDR和1个相位选择/相位插值(PS/PI)型CDR结合实现。与传统的并行CDR相比,该CDR电路不需要本地参考时钟。PLL型CDR中环形压控振荡器的延迟单元采用电感峰化技术,拓展了带宽,实现了较高的振荡频率;电荷泵采用自举基准和运放,改善了充放电电流匹配。PS/PI型CDR中Bang-Bang型鉴相器结构简单,具有较好的鉴相功能;PS/PI电路比传统结构少2个相位选择器。仿真结果表明,当输入并行数据速率为5 Gb/s时,恢复出的2组时钟与数据的峰峰抖动值分别为6.1 ps,8.1 ps和8.7 ps,11.2 ps。电路核心模块的功耗为172.4 mW,整体电路版图面积为(1.7×1.585) mm²。     

1.244GHz 0.25μm CMOS低功耗锁相环

采用TSMC公司的标准0.25μm CMOS工艺,设计并实现了一个全集成的1.244GHz低功耗锁相环,提出了一种锁相环相位噪声的行为级模拟方法.锁相环的核心功耗仅为12mW,输出时钟信号均方抖动为6.1ps,单边带相位噪声在10kHz频偏处为-106dBc/Hz.     

2.5 Gb/s PS/PI型半速率时钟数据恢复电路设计

采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一种相位选择(PS)/相位插值(PI)型半速率时钟数据恢复电路。该电路主要由半速率Bang-Bang鉴相器、改进型PS/PI电路、数字滤波器和数字控制器等模块构成。改进型PS/PI电路通过两个相位选择器和两个相位插值器实现正交时钟的产生,相较于传统结构,减少了两个相位选择器,降低了复杂度和功耗。数字滤波器和数字控制器通过Verilog代码自动综合生成,降低了设计难度。Cadence仿真结果表明,输入2.5 Gb/s伪随机数据时,电路在1.8 μs时锁定,锁定后恢复出的时钟和数据峰峰值抖动分别为17.71 ps和17.89 ps,可以满足短距离I/O接口通信的需求。     

10Gb/s GaAs PHEMT电流模跨阻抗光接收机前置放大器

采用0．5μm GaAs PHEMT工艺研制了一种单电源共栅电流模跨阻抗前置放大器（TIA）．测量得到放大器-3dB带宽为7．5GHz，跨阻增益为45dBQ；输入输出电压驻波比（VSWR）均小于2；等效输入噪声电流谱密度在14．3～22pA／√Hz之间，平均值为17．2pA／√Hz．在输入10Gb／s非归零（NRZ）伪随机二进制序列（PRBS）信号下，放大器输出眼图清晰，具有14ps的定时抖动和138mV的峰峰电压．     

1.244GHz 0.25μm CMOS低功耗锁相环

采用TSMC公司的标准0.25μm CMOS工艺,设计并实现了一个全集成的1.244GHz低功耗锁相环,提出了一种锁相环相位噪声的行为级模拟方法.锁相环的核心功耗仅为12mW,输出时钟信号均方抖动为6.1ps,单边带相位噪声在10kHz频偏处为-106dBc/Hz.     

一种数据时钟恢复电路的研究与设计

提出了一种支持双数据率的数据时钟恢复电路,对电路中的鉴相器、环路滤波器、压控振荡器等进行了详细的分析研究和设计.基于0.18μm CMOS工艺,在电源电压1.8V下对电路进行仿真.仿真结果显示,电路在2.7 Gb/s和1.62 Gb/s随机流下的抖动峰峰值分别为14 ps和12ps,功耗为80 mW.测试结果显示,时钟恢复电路在2.7 Gb/s和1.62 Gb/s随机流下的抖动峰峰值分别为38 ps和27 ps.     

10Gb/s CMOS时钟和数据恢复电路的设计

介绍了利用0.18μmCMOS工艺实现了应用于光纤传输系统SDHSTM-64级别的时钟和数据恢复电路。采用了电荷泵锁相环(CPPLL)结构,CPPLL中的鉴相器能够鉴测相位产生超前滞后逻辑,采样数据具有1∶2分接的功能。振荡器采用全集成LC压控振荡器,鉴相器采用半速率的结构。对应于10Gb/s的PRBS数据(231-1),恢复出的5GHz时钟的相位噪声为-112dBc/Hz@1MHz,同时10Gb/s的PRBS数据分接出两路5Gb/s数据。芯片面积仅为1.00mm×0.8mm,电源电压1.8V时功耗为158mW。     

高性能数字时钟数据恢复电路

设计了一个数字时钟数据恢复电路,采用相位选择锁相环进行相位调整,在不影响系统噪声性能的前提下大大降低了芯片面积。该电路应用于100 MHz以太网收发系统中,采用中芯国际0.18μm标准CMOS工艺实现,核心电路相位选择锁相环的芯片面积小于0.12 mm2,电流消耗低于4 mA。仿真与测试结果表明,恢复时钟抖动的峰峰值小于350 ps,相位偏差小于400 ps,以太网接收误码率小于10-12,电路可以满足接收系统的要求。     

12.5Gb/s 0.18μm CMOS时钟与数据恢复电路设计

采用0.18μm CMOS工艺设计实现了一个12.5 Gb/s半速率时钟数据恢复电路(CDR)以及1:2分接器,该CDR及分接器是串行器/解串器(SerDes)接收机中的关键模块,为接收机系统提供6.25GHz的时钟及经二分接后速率降半的6.25Gb/s数据.该电路包括Bang-bang型鉴频鉴相器(PFD)、四级环形压控振荡器(VCO)、V/I转换器、低通滤波器(LPF)、1:2分接器等模块,其中PFD采用一种新型半速率的数据采样时钟型结构,能提高工作速率达到12.5 Gb/s.芯片测试结果显示,在1.8V的工作电压下,VCO中心频率在6.25GHz时,调谐范围约为1GHz;输入12Gb/s、长度为231-1的伪随机数据时,得到6GHz时钟的峰峰抖动为9.12ps,均方根(RMS)抖动为1.9ps;整个系统工作性能良好,二分接器输出数据眼图清晰,电路核心模块功耗为150mW,整体芯片面积0.476×0.538mm2.     

具有时钟提取及倍频功能的 5Gb/s全速率复接器设计

采用SMIC 0．18μm CMOS工艺设计了一个具有时钟提取及倍频功能的5Gb／s全速率2：1复接电路。整个电路由两部分构成,即：全速率2：1复接器和时钟提取及倍频环路。其中,后者从一路2．5Gb／S输入数据中提取出时钟信号,并为前者提供所需的2．5GHz及5GHz的时钟。Pottbgcker鉴频鉴相器被运用以提高环路的捕获带宽。设计广泛采用了具有速度高和抗干扰能力强等诸多优点的电流模逻辑。仿真结果表明,本电路无需任何参考时钟,无需外接元件及手动相位调整或辅助捕获,就能可靠地工作在2．4～2．9Gb／s的输入数据速率上。芯片面积为812μm×675μm。电源电压1．8V时,功耗为162mW。     

2.5Gb/s单片时钟恢复数据判决与1∶4分接集成电路的设计(英文)

用0.25μmCMOS工艺实现一个复杂的高集成度的2.5Gb/s单片时钟数据恢复与1∶4分接集成电路.对应于2.5Gb/s的PRBS数据(231-1),恢复并分频后的625MHz时钟的相位噪声为-106.26dBc/Hz@100kHz,同时2.5Gb/s的PRBS数据分接出4路625Mb/s数据.芯片面积仅为0.97mm×0.97mm,电源电压3.3V时核心功耗为550mW.     

2.5Gb/s单片时钟恢复数据判决与1:4分接集成电路的设计

用0.25μm CMOS工艺实现一个复杂的高集成度的2.5Gb/s单片时钟数据恢复与1:4分接集成电路.对应于2.5Gb/s的PRBS数据(231-1),恢复并分频后的625MHz时钟的相位噪声为-106.26dBc/Hz@100kHz,同时2.5Gb/s的PRBS数据分接出4路625Mb/s数据.芯片面积仅为0.97mm×0.97mm,电源电压3.3V时核心功耗为550mW.