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0.18μmCMOS工艺连续速率CDR电路设计
  • ISSN号:1003-353X
  • 期刊名称:《半导体技术》
  • 时间:0
  • 分类:TN492[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:[1]南京邮电大学电子科学与工程学院,南京210003, [2]东南大学毫米波国家重点实验室,南京210096
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61076073);中国博士后科学基金资助项目(2012M521126);江苏省自然科学基金资助项目(BK20130878,BK2012435);东南大学毫米波国家重点实验室开放基金资助项目(K201223);南京邮电大学科研启动金资助项目(NY211016);南京邮电大学科学技术创新培训计划资助项目(SJD2012006)
中文摘要:

采用标准0.18μmCMOS工艺,设计了一种连续速率时钟与数据恢复(CDR)电路。该CDR电路主要由半速率鉴频鉴相器、多频带环形压控振荡器、电荷泵和判决电路等模块组成。其中,半速率鉴频鉴相器主要由四个双边沿触发器组成,结构简单,功耗和面积相应降低。多频带环形压控振荡器同时满足了较宽的调谐范围和较低的调谐增益,可以解决高振荡频率和低调谐增益之间的矛盾。电荷泵采用增益自举共源共栅放大器和互补开关电路结构,减小了各种非理想因素的影响。并行判决电路实现数据的1:2分接输出。仿真结果表明,该CDR电路能正常恢复622~3125Mbit/s的伪随机数据。版图尺寸为691μm×543μm。在1.8V电源电压下,输入伪随机速率3125Mbit/s时,功耗为120mW,恢复出的数据和时钟的抖动峰峰值分别为5.18和4.41ps。

英文摘要:

A continuous-rate clock and data recovery (CDR) circuit was designed by the standard 0. 18 μm CMOS process, which was mainly composed of a half-rate phase frequency detector (PFD) , a multi-band ring voltage-controlled oscillator (VCO), a charge pump (CP), a decision circuit and other blocks. The half-rate PFD consisted of four double-edge flip-flops, which had a simple structure , accordingly, both the power consumption and die area were reduced . Both wide tuning range and low tuning gain were satisfied by the Multi-band ring VCO, which could deal with the conflict between a high oscillating frequency and a low tuning gain. Various non-ideal effects are reduced by the CP with a gain- boosted cascode amplifier and acomplementary-switch structure. Besides, the parallel decision circuit has the function of a 1:2 demuhipexer. Finally, simulation results show that the CDR circuit can recover the non return to zero (NRZ) data from 622 to 3 125 Mbit/s. The core size is 691 μm × 543 μm, When a pseudo random bit stream (PRBS) data of 3 125 Mbit/s is input under the supply voltage of 1.8 V, the power consumtion is 120 mW, and the peak-to-peak jitter of the recovered data and clock are 5. 18 and 4.41 ps, respectively.

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期刊信息
  • 《半导体技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第十三研究所
  • 主编:赵小玲
  • 地址:石家庄179信箱46分箱
  • 邮编:050051
  • 邮箱:informax@heinfo.net
  • 电话:0311-87091339
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-353X
  • 国内统一刊号:ISSN:13-1109/TN
  • 邮发代号:18-65
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,中国科技论文统计用刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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