基于40nm工艺下的lvds设计与实现

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1、劣臻)p．一'硕士学位论文基于40nm工艺下的LVDS设计与实现Basedonthe40nmprocessLVDSDesignandImplementation作者：马娟导师：李晓光北京交通大学2014年4月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学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，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：弓娲导师签名：签字日期：知烨年4月2日签字

2、日期：2嘶年夸月2日中图分类号：TN43UDC：621-38学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于40rlIrn工艺下的LVDS设计与实现Basedonthe40nmprocessLVDSDesignandImplementation作者姓名：马娟导师姓名：李晓光学位类别：工学学号：11120033职称：副教授学位级别：硕士学科专业：微电子学与固体电子学研究方向：模拟集成电路设计北京交通大学2014年4月致谢本论文是在我的导师李晓光老师和赵建中老师的指导下完成的，在此，我谨向在我研究生涯支持和帮助我的老师同学们表示深深的感谢!首先感谢北京交通大学给我提供了良好的生

3、活和学习环境，在这里我不仅学到了全面的理论知识，也锻炼了我的实际动手能力，这对我今后的工作和学习中有着莫大的帮助，也为今后的工作和学习提供了良好的平台。感谢中科院微电子所给我提供的一年半的联合培养经历，在这里我学到了很多的知识，也对我今后的工作提高了更高的平台，感谢微电子所为我们提供的国内一流的研究平台，这让我对微电子行业有了更深的了解，并且能够熟练的将所学的知识应用到实际中去，并在这里完成了我的毕业论文。感谢我的导师李晓光副教授，他不仅在我的论文开题、设计及论文的写作过程中给予我的支持和帮助，而且在我的学习和生活中给了我莫大的关心和帮助。感谢中科院黑勇老师为我提供的这次联合培养机会

4、，让我在学术研究上有了进一步的了解。感谢中科院LVDS项目负责人赵建中老师，赵老师在这一年半联合培养的时间中给我提供了很大的帮助，他无数次耐心的为我讲解模拟电路的理论和技术，并在项目的进行过程中多次帮我解决所遇到的问题，在我项目出现失误的时候，赵老师不仅没有责备我，而是在解决之后对我说辛苦了，这对我来说是一种莫大的鼓励，让我在今后的科研过程中会更加的细心，我会深刻的记住次个教训，在此，衷心的感谢赵老师对我的指导和帮助，赵老师严谨的科研态度和热忱的工作态度值得我学习，使我受益匪浅。感谢赵撼坤师兄和谢振博师兄在我初来微电子所时为了提供莫大的帮助，他们在LVDS项目上给我提供了很多的帮助，

5、并帮我解决了很多的问题；感谢翟鹏飞同学在发送器设计、仿真等方面做了很大的贡献；感谢高展同学在基准电压电路版图设计部分为我提供的帮助；感谢李克凡在测试部分为我提供的帮助。最后由衷的感谢我的父母和亲人，感谢他们的养育之恩，他们一直在背后默默的支持着我、鼓励着我，他们用他们坚实的臂膀为我撑起了一片蓝天，他们对我的爱会成为我奋斗的一个动力，为了他们我一定会努力拼搏下去!中文摘要摘要：LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling)且lJ低压差分信号，是20世纪90年代出现的一种数据传输和接口技术，是解决当今普通I／O接口问题的一种新技术。相对于其他传输技术，LVDS

6、具有传输速度高、抗噪声能力强、功耗低、成本低等诸多优点。因此，LVDS技术的应用越来越广泛。本论文旨在采用SMIC40nmCMOS工艺，以ANSI／TIA／EIA．644A的物理层工业电气参数特性标准作为设计指标，完成800Mbps信号速率下LVDS标准化IP的设计与实现。LVDS技术采用数据串行化差分信号传输方式，发送电路将标准CMOS或TTL信号转换成LVDS信号，经过传输介质的传送，到达接收端，接收电路再将LVDS信号转换成标准CMOS信号，从而完成信号在一定距离内高速、高质量、低功耗传输。本论文的创新之处在于，设计中采用高低电平转换技术和接收端输入范围扩大技术。在40nm工艺

7、下，数字电源电压为1．1v，为了把LVDS模块作为IP集成于SOC当中，必须解决高低电平转换问题，本项目采用有源放大和正反馈锁存等创新方法解决该技术难题；为实现LVDS信号的稳定可靠传输，本项目中采用轨到轨(Rail—to．IⅫ1)前置放大技术和基于正反馈的可再生迟滞比较技术等创新手段，实现大的共模输入范围，提高低压差分信号抗共模噪声干扰的能力。主要难点为在芯片总体面积、功耗、信号传输衰减及歪斜等方面性能的提升。本论文设计的LVDS电路最终进行了流片验证，