0.18μmcmos工藝低電壓超高速1：16分接器設(shè)計

1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文0.18μm CMOS工藝低電壓超高速1：16分接器設(shè)計姓名：施歡冬申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導(dǎo)教師：馮軍20090301A b S t r a e tA b s t r a c tD e m u l t i p l e x e r ( D E M U X ) i s ak e y c i r c u i t O p t i c a l —f i b e rc o m m u n i c a t i o n

2、 s ．A s t h eb a c k e n d o f o p t i c —f i b e rr e c e i v e r , D E M U X d e c o m p o s e s ah i g h - s p e e dd a t as t r e a mt os e v e r a lo r i g i n a ll o w - s p e e d d a t a s t r e a m s ．B e c a u s

3、 e o f t h er a p i dd e v e l o p m e n t o f p o r t a b l ee l e c t r o n i cs y s t e m sa n dt h el a g g i n gb a t t e r yt e c h n o l o g i e s ，l o w - p o w e rd e s i g n b e c o m e a ni m p o r t a n t c o

4、 n s i d e r a t i o n i n c i r c u i t d e s i g n ．H i g h - s p e e da n d l o w p o w e rc o n s u m p t i o ni s as e t o fc o n t r a d i c t i o n s i n o n em a n u f a c t u r i n gp r o c e s s ．T o g u a t a

5、n t e e d e m u l t i p l e x e rw o r ks t a b i l i t y a th i g hs p e e di so n e d i f f i c u l td e s i g nw o r k , a n d t om i n i m i z e t h ep o w e r c o n s u m p t i o n o f t h ec h i p i sa n o t h e r

6、．T h e f o l l o w i n g m e t h o d e sc a nb eu s e d t or e d u c e t h ec i r c u i t p o w e rc o n s u m p t i o n ：l o w e rs u p p l yv o t a g ea n d ( o r ) r e d u c et h e t o t a lp o w e rs u p p l yc u r r

7、 e n t ．A n d r e d u c et h e s u p p l y v o l t a g et or e d u c ep o w e rc o n s u m p t i o n i st h e m o s t i n t u i t i v em e a n s ，S Ou s e d ．T h e1 ：1 6D e m u l t i p l e x e rp r o p o s e d i nt h i s

8、p a p e rd i v i d e so n e c h a n n e lo fS T M 一6 4 h i g hs p e e ds i g n a li n t o16 c h a n n e l s o fS T M - 4l o w s p e e ds i g n a l s ，w h i c h a r e w i d e l y u s e d i n t h e v a r i o u s h i } g h

9、s p e e d o p t i cc o m m u n i c a t i o n s y s t e m s ．T h i sd e s i g n a d o p t sat r e e - t y p es t r u c t u r ew i t h c e l l s o f1 ：2 d i v i d e r s ．S i n g l e ·e n d e dd y n a m i c l o a d l a

10、 t c hi sp r o p o s e df o rh i g hs p e e d1 ：2d e m u l t i p l e x e rc e l lw h i l eC M O S q u a s i —s t a t i c f l i pf l o pf o rm e d i u ms p e e d1 ：2d e m u l t i p l e x e rc e l la n dd y n a m i cC M O

11、S l o g i cf o rl o ws p e e d 1 ：2d e m u l t i p l e x e r ．T h i ss t r u c t u r eC a nm e e t t h en e e do f a r e a a n d p o w e r c o n s u m p t i o n ．T h e c h i pi sf a b r i c a t e di n aS M I C O ．18 1 x

12、m R FC M O S p r o c e s sa n d t h ec h i pa r e ai s9 7 5 1 a m 幸6 7 5 I _ t m ．T h et e s tr e s u l ts h o w s t h e w o r k i n g r a t ec a nb e 10 G b ／si n1 ．5 Vs u p p l y ．T h ep o w e r c o n s u m p t i o n i

13、 s 17 2 m W ．I n o r d e r t o v e r i f y t h e f e a s i b i l i t y o fl o w - - v o l t a g e d e s i g n u n d e r t h e c o n d i t i o n s o fd e e ps u b ··m i c r o np r o c e s s ，af r e q u e n c y d

14、 i v i d e ri sd e s i g nu s i n gU M C 0 ．1 3 1 a mC M O S p r o c e s s ．T h ec h i pa r e ai s 4 1 2 I _ t m ·3 3 8 I _ t m ．T h et e s tr e s u l ts h o w si t C a nw o r ka tt h ef r e q u e n c yr a n g eo f

15、3 G H z ～I(xiàn) 8 G H z i nt h ep o w e rs u p p l yo f1V a n d3 G H z ～1 7 G H z i nt h ep o w e r s u p p l yo f 0 ．8 V ．T h ep o w e r c o n s u m p t i o n i s2 0 m W ．K e y w o r d s ：d e m u l t i p l e x e r ；l o w v o