10gb%2fs+0.18μm+cmos光纤通信用数据判决电路设计

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1、东南大学硕士学位论文10Gb/s0.18μmCMOS光纤通信用数据判决电路设计姓名：陆竞虞申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：冯军20040301摘要随着人们对高速通信要求的提高，光纤通信由于其容量大、传输距离远、节省能源、抗干扰、抗辐射等诸多优点，在主干通信领域的重要性日渐突现。因此，开发具有自主知识产权，用于光纤传输的高速集成电路对我国信息高速公路的建设具有重大意义。判决电路是光纤传输系统中比较重要的功能模块之一。该模块电路性能的好坏直接决定了整个传输系统的数据再生能力和误码性能。本文给出了使用T

2、SMC0．18I．tmCMOS工艺设计，速率为10Gb／s的数据判决电路(Decision)。本文分析了数据判决电路的系统结构、单元电路的电路结构。在高速光纤传输系统中，广泛采用差分的源极耦合FET逻辑(SCFL)结构来实现判决电路模块，本文结合O．189mCMOS工艺特点对SCFL结构进行了一些改进，提高了判决模块的速度和性能，并在文中对此种结构的触发器单元作了较为详细的分析。文中给出了判决电路的各项性能指标和仿真波形，分析了版图设计中所需要注意的问题，最后还给出了计算机仿真结果和实际的测试结果。本课题设计

3、的判决电路采用O．189mCMOS工艺，整个芯片面积为0．8mm×1．05ITlIn。最终测试结果表明芯片可工作在10Gb／s的速率上，功耗约102mW。关键词：数据判决、源极耦合FET逻辑(SCFL)、深亚微米CMOSq-Z、触发器东南大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentoftelecommunicationnetworks，computernetworksandInternet，itisurgenttobuildinformationsuper-highway．O

4、ptic．fibercommunicationsystemistheprincipalpanofinformationsuper-highwayforitsmeritssuchasgreatcapacity,longtransmitdistance，economizingenergysource，antiintert’erenceandantiradiationetc．Thus，itisveryimpoaanttodesignhighspeedintegratedcircuitsforopticaltrans

5、missionsystemswithindependentproperty．Thedatadecisionisacriticalpartinthebuildingblocksofanopticaltransmissionsystem．Theperformanceofthispartwillaffectthecapabilityofdataregenerationandtheerrorrateofallthetransmissionsystem．Thispaperpresentsthedesignofa10Gb

6、／sspeeddatadecisioncircuitinaTSMC0181xmCMOStechnology．Thispaperdescribesandanalyzesthearchitectureofallthesystemandtheceilcircuit．Inhi曲speedopticaltransmissionsystem，Source—CoupledFETLogic(SCFL)iswidelyusedtorealizethedatadecisionmodule．Inthispaper,someinno

7、vationispresentedODthisSCFLstructuretoenhancethespeedandperformanceofthedatadecisionmoduleandadetailedanalysisofthisnewflip—flop(FF)circuitstructureisgiveninit．Attheendofthispaper,theperformanceparameters，thewaveformofsimulationandtestresultaregiven．Somepro

8、positionofthelayoutdesignisalsodiscussedbriefly．ThedatadecisioncircuitisfabricatedinTSMC0．18umCMOSprocessandthechipareais0．8mm×1．05mm．Ameasureddataspeedof10Gb／shasbeenreached．Andthetotalpowerdissipatio