適用于3.125gbsserdes系統(tǒng)低功耗鎖相環(huán)時鐘倍頻器的設(shè)計

1、D E S I G N O F L O W P O W E R P L LF R E Q U E N C Y M U L T I P L I E R U S E DI N 3 ．1 2 5 G b ／sS E R D E S S Y S T E MA T h e s i sS u b m i t t e d t oS o u t h e a s t U n i v e r s i t yF o r t h e A c a d e m i

2、 c D e g r e e o f M a s t e r o f E n g i n e e r i n gB YZ H A N G F a n g ．f a n g 一 一S u p e r v i s e d b yP r o f e s s o r F E N G J u na n dS e n i o r E n g D I N G G u oh u a b e n l O rn g l n e e r O - h u aS

3、 c h o o lo f I n t e g r a t e dC i r c u i t sS o u t h e a s t U n i v e r s i t yM a r c h 2 0 1 2摘要摘要隨著技術(shù)的發(fā)展和對信息流量需求的不斷增長，對通信速率的要求也越來越高。在這種情況下，過去主要用于光纖通信的串行通信技術(shù)——S E R D E S 正在取代傳統(tǒng)并行總線成為高速接口技術(shù)的主流。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于廣域網(wǎng)( W A

4、N ) 、局域網(wǎng)( L A N ) 、以及不斷升級的信息存儲領(lǐng)域。S E R D E S 系統(tǒng)發(fā)射模塊需要一個時鐘發(fā)生器為串行器提供時鐘信號，本設(shè)計的串行器系統(tǒng)采用半速率結(jié)構(gòu)，以較低的功耗和簡單的結(jié)構(gòu)適應(yīng)高速數(shù)據(jù)流，因此只需要提供一個頻率為串行輸出信號工作速率～半的時鐘信號。論文采用T S M C 0 ．1 8 1 a n C M O S 工藝，設(shè)計了應(yīng)用于3 ．1 2 5 G b ／s S E R D E S 系統(tǒng)的低功耗電荷泵鎖相環(huán)

5、時鐘倍頻器。主要設(shè)計電路包括鑒頻鑒相器、電荷泵、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和分頻器。鑒頻鑒相器由T S P C 結(jié)構(gòu)的動態(tài)D 觸發(fā)器和偽N M O S 邏輯的或非門實(shí)現(xiàn)，在解決鑒相“死區(qū)”的同時縮短了反饋延時，提高了鑒相精度和工作速率。電荷泵電路選用單端結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，降低了功耗，同時采用增益倍增技術(shù)提高充放電電流的匹配性。壓控振蕩器采用環(huán)形振蕩器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，基本組成單元采用差分延時結(jié)構(gòu)，并引入正反饋提高單元的增益、同時提供了所需的延時。分頻器為1