高速串行通信中的时钟恢复技术
【摘要】:串行通信技术是目前主干数据通信采用的方式,时钟恢复电路是其中数据接收器的重要组成部分,其性能决定了接收器的总体性能。
多种因素决定了信号在到达接收器时的特性。介质对高速信号的衰减引发了数据的码间干扰,继而造成输入抖动。时钟恢复电路要从抖动的数据中恢复出时钟,需要找到最佳的采样时刻。闭环结构的时钟恢复电路基于锁相环原理,具有较好的抖动容忍和抑制性能,适用于高速的串行数据。
不同的串行数据通信应用,对时钟恢复电路的特性要求也不同,因而要有针对性的选取基本模块、优化性能。时钟恢复电路的动态特性包括输入抖动容忍范围、输出抖动和锁定速度,这些性能与环路特性密切相关。非线性鉴相器的引入对环路线性分析造成了困难。对此,一方面可以利用小信号将环路向线性电路近似,另一方面可以利用行为级建模的方法,更加接近实际。
结合上述理论与方法,设计了一系列用于千兆以上的串行数据的时钟恢复电路。第一个用于1.5Gbit/s串行硬盘接口,采用改进的结合延迟单元的鉴频鉴相器,用0.18μm CMOS工艺流片并测试,结果表明功能完全实现。第二个用于1.25Gbit/s千兆以太网,采用改进的正交相位时钟半速鉴相器,适应传统的电荷泵型锁相环结构,采用0.18μm CMOS工艺流片测试,功能完全正确,功耗仅为30mW,输出时钟峰峰值抖动为69ps。第三个用于4通道10Gbit/s以太网,采用并行结构以及跳变敏感的鉴相器,降低电路工作速度,对抑制抖动进行了考虑,采取针对性措施抑制电路自发抖动和外部抖动,电路通过了仿真验证。
根据已有的研究成果,对高速宽带时钟恢复电路进行拓展研究,提出了一种双支路无切换结构的时钟恢复电路,电路采用0.18μm CMOS标准数字工艺设计,目前正在流片的过程中。
|
|
|
|
1 |
严盈;刘毅;杨银堂;;用于10M/100M以太网的NRZ数据时钟恢复电路[J];电子科技;2008年10期 |
2 |
姜维安,卢坤;串行通信功能的实现[J];黑龙江电力技术;1999年01期 |
3 |
李学初;高清运;陈浩琼;秦世才;;CMOS集成时钟恢复电路设计[J];电子与信息学报;2007年06期 |
4 |
周玮;周叶;杨品一;;一种数据时钟恢复电路的研究与设计[J];微电子学;2011年06期 |
5 |
李学初;高清运;陈浩琼;;具有宽捕获范围的时钟恢复电路(英文)[J];南开大学学报(自然科学版);2008年02期 |
6 |
常海燕,董天临;10Gb/s时钟恢复电路温度特性的实验研究[J];光通信技术;1999年03期 |
7 |
魏彦宇;;论实践活动对贸易的影响[J];经贸实践;2018年23期 |
8 |
李相德;刘淑平;;军事网络化初探[J];科协论坛(下半月);2013年07期 |
9 |
朱全庆,李海华,邹雪城,沈绪榜;一种快速以太网卡芯片时钟恢复电路[J];固体电子学研究与进展;2004年04期 |
10 |
高孝刚;自校时钟恢复电路[J];光通信技术;1986年03期 |
11 |
夏颖;刘卫平;甘志强;王艳;;节点仪器面临的挑战与发展趋势[J];物探装备;2017年05期 |
12 |
王骏峰,袁晟,冯军,王志功;10Gb/s 0.18μm CMOS注入式时钟恢复电路[J];光通信技术;2003年12期 |
13 |
顾峥,王志功,冯军,谢婷婷;用于SDH系统的STM-64级别(10GHz)的时钟恢复电路[J];光电子·激光;2000年03期 |
14 |
申云成;;用P,V操作实现进程的同步与互斥[J];电子制作;2014年16期 |
15 |
黄优良;;具分布时滞细胞神经网络全局渐近同步[J];北华大学学报(自然科学版);2007年04期 |
16 |
罗贤东;张民;赵卫华;张雅娟;;Delphi环境下利用SPComm控件实现计算机与PLC的串行通信[J];工业控制计算机;2007年06期 |
17 |
曾明如,左剑广,饶辉胜;Delphi中串行通信的实现[J];计算机与现代化;2003年05期 |
18 |
张爱琴;段吉海;;基于0.18μm CMOS工艺的2.5GB/s时钟恢复电路设计[J];电子科技;2009年12期 |
19 |
张桢睿;吴迪;解晓东;高文;;双STC时钟恢复电路的设计与实现[J];高技术通讯;2007年12期 |
|