超高速低功耗4-1及10-1復(fù)接器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、20世紀(jì)末，因?yàn)镮P業(yè)務(wù)的巨大需求，光纖通信迎來(lái)一個(gè)快速發(fā)展期，并持續(xù)至今．隨著通信速率的進(jìn)一步提高以及通信系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的融合，串行通信技術(shù)-SERDES逐漸取代傳統(tǒng)的并行總線而成為高速接口技術(shù)的主流。復(fù)接器作為光纖通信系統(tǒng)及SERDES收發(fā)機(jī)中的重妻模塊之一，是實(shí)現(xiàn)高速通信的關(guān)鍵電路。復(fù)接器的作用是將多路低速信號(hào)復(fù)接成一路高速信號(hào)進(jìn)行傳輸，充分提高通信系統(tǒng)的傳輸效率。目前，我國(guó)超高速集成電路幾乎全部從國(guó)外購(gòu)買，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超

2、高速集成電路對(duì)我國(guó)信息高速公路的發(fā)展具有重大意義。
　　 在一定的制造工藝下，如何實(shí)現(xiàn)功耗和速率之間的折衷是復(fù)接器設(shè)計(jì)中必須考慮的問(wèn)題，采用何種電路將是降低功耗的關(guān)鍵。本文從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及電路結(jié)構(gòu)出發(fā)，研究了超高速?gòu)?fù)接器電路的設(shè)計(jì)。為了優(yōu)化功耗與速率，復(fù)接器的整體采用樹型結(jié)構(gòu)，復(fù)接器的核心電路模塊鎖存器采用CMOS鎖存器。
　　 本文的4:1復(fù)接器應(yīng)用于光纖通信系統(tǒng)中，采用Chatered0.35μm CMOS工藝。該復(fù)接器

3、整體由兩個(gè)并行的低速2:1復(fù)接單元和一個(gè)高速2:1復(fù)接單元級(jí)聯(lián)而成。其中鎖存器全部采用CMOS電路，芯片面積為0.29×0.17mm2。測(cè)試結(jié)果顯示，3.3V電源電壓下，芯片的整體功耗約為60mW。芯片的最高工作速率可達(dá)3.6Gbps，輸出眼圖質(zhì)量良好。
　　 本文的10:1復(fù)接器應(yīng)用于SERDES收發(fā)機(jī)中，采用TSMC0.18μm CMOS工藝。該復(fù)接器整體由兩個(gè)串行的低速5:1復(fù)接單元和一個(gè)高速2:1復(fù)接單元級(jí)聯(lián)而成，其中低