0.18μm cmos 6.25gbs模拟自适应均衡器的研究与设计

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1、单位代码：10293密级：公开硕士学位论文论文题目：0.18µmCMOS6.25Gb/s模拟自适应均衡器的研究与设计学号1011020736姓名赵宗良导师李卫副教授张长春副教授学科专业电路与系统研究方向集成电路与系统申请学位类别工学硕士论文提交日期二○一四年五月万方数据ResearchandDesignofa6.25Gb/sAnalogAdaptiveEqualizerin0.18µmCMOSTechnologyThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunications

2、fortheDegreeofMasterofEngineeringByZongliangZhaoSupervisor:Prof.WeiLiandChangchunZhangMay2014万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人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，也不包含为获得南京邮电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。

3、本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名：_____________日期：____________南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名：____________导

4、师签名：____________日期：_____________万方数据摘要随着人们对I/O传输吞吐量的需求越来越高，基于传统铜媒介的数据传输速率已达数Gb/s。然而，由于铜媒介信道存在有限的带宽，导致信号的高频分量严重衰减，进而产生码间干扰，严重影响传输信号的完整性，限制信号的传输距离的增加和传输速率的提高。为使铜信道能够承载更高的数据传输速率，具有高频损耗补偿能力的均衡器在系统中被广泛采用。本文研究在对现存的模拟均衡技术进行广泛调研和深入分析的基础上，采用标准0.18μmCMOS工艺设计了一种新颖的6.25Gb/s的模拟自适应均衡

5、器。该均衡器主要由均衡滤波器和自适应控制回路两部分构成。均衡滤波器采用一种新颖的改进型有源负反馈结构，包含两个用来调整高频增益的可变电容，以获得更大补偿带宽和更宽的高频增益补偿范围。自适应回路采用单回路结构，包含截割电路、高通滤波器、整形电路以及误差比较器。其中，截割电路使用与均衡滤波器相同的有源负反馈结构，能够根据输入产生参考信号供自适应回路判定电路当前均衡状态。通过比较均衡滤波器和截割电路输出信号的高频能量，自适应控制回路产生不同的控制电压来调整均衡滤波器进行高频补偿，从而自适应地对信道进行最佳补偿。在不同的工艺角下，对所提出均衡

6、滤波器进行仿真可得，高频增益峰值带宽为4GHz，高频增益补偿可达16~25dB@3.125GHz。同时，为了评估所设计均衡器在实际信道下的表现，分别在20”、32”以及40”长具有代表性的FR4背板信道下，对其进行级联系统仿真。仿真结果表明，该均衡器输出摆幅为270mV，在5Gb/s和6.25Gb/s两种数据速率下，输出抖动的典2型值分别为0.23UI和0.26UI。整个芯片的版图面积为0.628×0.34mm，其中核心面积为20.41×0.148mm，电路总功耗为66.6mW。相对于其它设计，本设计有更大的带宽，更高的高频补偿能力和

7、较小的芯片面积。关键词:自适应均衡器，控制回路，均衡滤波器，有源负反馈，码间串扰，高速串行通信I万方数据AbstractWiththedemandforI/Othroughputofthetransmissionincreasing,thedataratebasedontheconventionalcoppermediahasreachedmuti-Gb/s.Butthelimitedbandwidthofcoppermediachannelcausestheseverehigh-frequencylossofthesignaland

8、resultsinInter-symbolInterference(ISI)andJitter,whichdeterioratethesignalintegrityandlimitthesignal’stransmiss