40gbs serdes系统的时钟数据恢复电路优化设计

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1、：学校饌１０２８６．．．．＇；分类号…―贩―懲．巧巧？班‘．公开，ＵＤ。一＾‘：＇＼，＾｜矣打：．：学号：户—一—區撼打’．，＊＇■＂？ｒ－－？，？■－＞？？Ｉ．．；／＊秦兩：ｋｆ硕±学位论文４０Ｇｂ／ｓＳｅｒＤｅｓ系统的时钟数据懷复电路优化设计研巧生姓名：石捷锋导师姓名：ｉ马军教授申请学位类别工学硕±学位授予单位东南大学工箱领域名称电子巧学与技术论文答辩日期２０１６年３月３日研究方向电路与系统学

2、位授予日期２０１６年月日答辩委员会丰席王志功教授评阅人蒋立平教授李文规教巧２０１６年３月６日ＯｔｉｍａｌＤｅｓｉｎｏｆＣｌｏｃｋａｎｄＤａｔａＲｅｃｏｖｅｒｐｇｙＣｉｒｃｕｉｔｆｏｒ４０Ｇｂ／ｓＳｅｒＤｅｓＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉ行ｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＢＹＳｈｉＪｉｅｆｅｎｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙ

3、Ｐｒｏｆ．ＦｅｎＪｕｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｒｃｈ２０１６东南大学学位论文独剑性声明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Ｗ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一。与我同工作的同志对本研究所做的任

4、何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。；研究生签名：文；曰期；％＇《４巧７巧幸东南大学学位论文使用授权齊明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Ｗ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－致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。

5、：：日期；Ｗ。研究生签名．导师签名２＾鄭间７＾摘要，传统的并行通信技术由于自身的非理想因素遭遇瓶颈在超髙速应用中，逐渐被传输速率更快、成本更低的串行通信技术取代，从接收到的伴。时钟数据恢复电路（ＣＤＲ）是接收系统的核必单元有抖动的数据流中恢复出低科动的时钟，为后续电路提供时钟信号，并利用该时钟对数据流再定时，恢复出眼图清晰的数据信号供后续电路处理。ＳＭＣ６５ｎｍ－本文采用ＴＬＰＣＭＯＳ工艺设计了基于ＰＬＬ型４０Ｇｂ／ｓＳｅｒＤｅｓ系统的半速率ＢａｎｇＢａｎ

6、ｇ（－ｎＣＤＲ，主要包括：正交压控振荡器ＱＶＣＯ）、半速率ＢａｎｇＢａｇ鉴相器（ＢＢＰＤ）、环路滤波器和缓冲器等关键模块，。本次设计的目标是在减小芯片面积的基础上降低功耗主要是从模块结构选择与－改进和电路参数上进行优化，ＢＣＤＲ抖动特性，详细推导了抖。在理论上本文详细分析了Ｂａｎｇａｎｇ动传输－、科动容限和辑动产生指标与环路参数的关系，并提出ＢａｎｇＢａｎｇＣＤＲ的设计流程。在电路置型ＮＭＯＳ交叉穎合对的ＬＣ－设计上，ＱＶＣＯ由两个相同的尾电流偏ＶＣＯ反相稱合构成，减小

7、寄生参数和工作在更高的频率，并对ＬＣ谐振腔的０值、ＶＣＯ调谐范围与线性度进行优化。对半速率ＢＢＰＤ结构进行改进，Ｗ提高正交时钟信号负载的对称性并减小正交时钟信号的负载电容。其中，锁存器采用伪差分结构Ｗ提高电路工作速度，时钟管采用高阔值管Ｗ实现电路级联，并对其中的Ｄ触发器结构进行改进，，降低功耗的同时提高电路工作速度。同时ＢＢＰＤ中的异或口采用对称结构，消除了两输入信号路径不对称问题，并与电流比较器构成对称的电流传输结构，取代了传统的电压传输结构，提高整体电路的工作速度。在版图设计

8、上，采用深Ｎ阱等技术Ｗ减小噪声親合干扰，优化抖动性能。ＶＣＯ可－：９后仿真结果表明在ＴＴ工艺角下．３７ＧＨＺ２０．７１ＧＨＺ，２０Ｇ，Ｑ实现１的调谐范围在Ｈｚ。－附近可实现相位噪声为１０２．５３犯ｃ／Ｈｚ＠ｌＭＨｚ，正交时钟信号相位差为９０．９５；ＣＤＲ实现了正确的时钟恢复和１：２数据分接，其中１．８４４ｓ（化０３７ＵＩ），数据抖动为３．１４６Ｓ（０．０６３ＵＩ）。，时钟抖动为ｐＰ压控振荡器－：ＰＩＸＢＢ关键字；时钟数据恢复电路；正交；半速率