0.18umcmos10gbs4：1復(fù)接器集成電路設(shè)計

1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文0.18um CMOS 10Gb/s 4：1復(fù)接器集成電路設(shè)計姓名：張立國申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導(dǎo)教師：馮軍20040301A b s t r a c tA s t h e d e v e l o p m e n t o f t h e s o c i e t y a n dt h e i n c r e a s e o f i n f o r m a t i o n e x c h a n g e m

2、 o r ec o m m u n i c a t i o n n e t w o r k i s n e e d e d ．O p t i c f i b e r c o m m u n i c a t i o ni s t h e b e s t c h o i c e f o r t h eb a c k b o n en e t w o r ko fc o m m u n i c a t i o n ，b e c a u s e

3、 i t h a v et h e s u p e r i o r i t yo v e r t h eo t h e rt y p e o fc o n m m n i c a t i o n s ，s u c h a sh i g h c o m m u n i c a t i o nc a p a c i t y ，l o n g t r a n s m i s s i o nd i s t a n c e ，r e s o u

4、r c e sc o n s e r v a t i o n ，a n t i - j a m m i n ga n dr a d i a t i o n h a r d e n i n g ，a c t ．I ti so f g r e a tm o m e n tf o rU St od e v e l o pu l t r a h i g hs p e e d I C s w i t hs e l f - i n t e l l

5、e c t u a l ·p r o p e r t yu s e d i no p t i cf i b e r t r a n s m i s s i o ns y s t e m s ．M u l t i p l e x e r ( p a r a l l e l —t o —s e r i a l c o n v e r t e r ) i s o n e o f t h e k e y f u n c t i o n

6、 m o d u l e s o fO p t i c a l —f i b e r - t r a n s m i s s i o ns y s t e m s ．U n d e rt h e r u l e so fS y n c h r o n o u sD i g i t a lH i e r a r c h y ，t h e b i tr a t e so fM u l t i p l e x e r sa r ea l l

7、u p p e r G b ／s a tp r e s e n t ．I nt h ep a s td e c a d e s ，m a n ye n g i n e e r so f t h ew o r l du s e dG a A s ，B i p o l a rS ia n d B i C M O S p r o c e s s e s t o r e a l i z et h eh i g h —s p e e dM u l

8、 t i p l e x e r s ．A st h ef e a t u r es i z eo fC M O S p r o c e s sg e t t i n gm o r ea n dm o r es m a l l ，i ti s p o s s i b l et o r e a l i z e G b ／sd i g i t a lI C sb y C M O S ．T h i s p a p e r p r e s e

9、n t s t h ed e s i g no f a 0 ．1 8 r a nC M O S 4 ：1 M u l t i p l e x e ru s e di nS D H 一6 4 ．T h i s i sa l s oa d i s c u s s i o n o nu l t r a h i g h s p e e d d i g i t a l I Cd e s i g n ．T h e r e a r e t h r e

10、 e b a s i c s t r u c t u r e s o f M u l t i p l e x e r ：s e r i a l ，p a r a l l e l a n dt r e e ．S e r i a l t y p em u l t i p l e x e rs h o w s s m a l ls c a l e ，e a s y c l o c k ，b u th i g hp o w e r c o n

11、s u m p t i o n ．P a r a l l e lm u l t i p l e x e r h a st h e f e a t u r e s o f s m a l ls c a l e ，b u t d i f f i c u l tc l o c k ．T r e e o n eh a st h em e r i t s o fe a s y c l o c ka n dp o s s i b i l i t y

12、 o f m u l t i —c h a n n e l m u l t i p l e x i n g ，a l t h o u g h i t s s c a l e i s l a r g e ．T h i sp a p e ru s e s t r e es t r u c t u r et o b u i l dt h e4 ：1 M u l t i p l e x e rw i t hS o u r c e C o u p

13、 l e d F E T L o g i cc i r c u i t s ．T oi n c r e a s et h es p e e d o fM u x I Ca n e w s t r u c t u r es e l e c t o r i sd e s g i n e d ，w h i c hC a n o p e r a t ea th i g hs p e e d w i t hl o wv o l t a g es

14、u p p l y ．T h em e a s u r e m e n to ft h eM u x c h i p s h o w st h a t t h i s d r i p C a no p e r a t ea t 1 2 ．5 G b ／s ，a n d i t sp o w e r c o n s u m p t i o ni sa b o u t 3 15 m W w i t h1 ．8 Vv o l t a g es

15、 u p p l e m e n t ．K e yW o r d s ：S D H ／S O N E T ，O p t i c a l —f i b e r —t r a n s m i s s i o n s y s t e m s ，M u l t i p l e x e r ，C M O S ，u l t r a h i g h s p e e d d i g i t a l I C s ，H i g hs p e d dl o