一种应用于cdr的自适应带宽锁相环设计

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1、万方数据Aself-adaptivebandwidthPLLcircuitdesignappliedinCDRThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYⅥANGXuSupervisedbyProfessorWnJian．huiandSeniorengineerGaoHuaiTheCollegeofSoftwareEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明YlUllIl2706312㈣㈥㈣删本人

2、声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)

3、论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。日期：函Jk、f’1万方数据摘要随着时代的进步，现代多媒体应用对数据传输的速率和质量提出了更高的要求，市场的需求促使了高速连接系统的快速发展。时钟数据恢复电路(ClockDataRecovery,CDR)是高速连接系统的重要组成部分，而作为核心部分的锁相环直接决定了CDR系统的性能，从而高性能锁相环(Phase-LockedLoop,PLL)的设计是解决高速数据通信中的关键技术。本文的主要工作是对应用于CDR的多相位自适应带宽锁相环的研究与设计，结合对锁相环系统原理的深入研究，在对锁相环系统带宽与速度、

4、噪声相矛盾的情况探索后，总结出了系统根据不同参考频率自动调节带宽的技术。本设计通过将参考频率划分为不同的频段，并结合对压控振荡器的控制电压进行实时监控来动态调节电荷泵的上下拉电流与环路滤波器的电阻达到对锁相环系统带宽自动调节的目的，从而使得在输入参考频率较宽的系统里，锁相环都有较好的性能。在设计锁相环时紧扣高速与低抖动两个设计指标，采用华虹宏力提供的0．18tamCMOS工艺对锁相环进行了系统级到电路级的设计与仿真，在不同工艺角条件下的仿真结果表明本设计的锁相环系统可以提供高度稳定的2MHz-250MHz的十相位时钟，锁定在250MHz时的峰峰抖动值仅150ps，系统整体

5、功耗49．5mW，可很好的应用于数据流在20Mbps．2．5Gbps的CDR系统电路中。锁相环系统可以说是大多数电子产品的心脏，其提供的时钟频率与稳定性直接决定了产品性能。因此不管是从CDR发展的角度来讲，还是从低功耗、宽频带、高稳定性以及低成本的利益驱动和单片片上系统的大势所趋来看，设计研究一款基于CMOS工艺的自适应带宽锁相环具有非常重要的现实意义。关键词：锁相环时钟数据恢复自适应CMOS多相位万方数据AbstractWiththeprogressoftimes，theapplicationsofmulti—mediagiveastrictrequirementont

6、herateandqualityofdata,whichmakesthedemandforhigh—speedconnectionsystemmorethanever．Theclockdatarecoverycircuitisanimportantpartofhighspeedconnectionsystemwhilethephase—lockedloopasacorepartdirectlydeterminestheperformanceoftheCDRsystem．Thushigh-performancephase—lockedloopisthekeytechnolo

7、gytosolvetheproblemofhigh‘speeddatacommunication．Inthisthesis，themainworkistheresearchanddesignofself-adaptivePLLforCDR,throughin-depthstudyoftheprincipleofphase—lockedloopsystem，afterexplorationonthecontradictorysituationofbandwidth，speedandnoise，summarizingthemeth