抗辐射加固高速时钟和数据恢复电路的研究

发布时间：2021-08-20 14:43

　　当前,通讯数据量的指数级别增长使得高速数据通信系统成为通信领域的研究热点;应用于航空、航天和核能等行业的电子系统,将会面对恶劣的辐射环境,作为其核心组成部分的集成电路必须采取抗辐射加固措施,从而保障工作在极端条件下的电子系统的可靠性和稳定性;高速高性能的模拟电路/数字模拟混合电路对于各类辐射效应比较敏感,且没有通用的抗辐射加固设计技术,因而成为研究抗辐射集成电路的重中之重。时钟和数据恢复电路是高速串行通信系统接收器中最为重要的子电路之一,是高速串行通信系统向更高的工作速率发展的瓶颈,同时也是研究抗辐射高速串行通信系统的重点。在调研国内外时钟和数据恢复电路研究的基础上,结合已有的抗辐射加固设计技术和电路分析,着重研究了基于相位插值结构的时钟和数据恢复电路的电路实现和抗辐射加固方案,并且基于65nm标准CMOS工艺设计了一款基于相位插值结构的时钟和数据恢复电路。主要进行了如下的研究工作:（1）详细分析了时钟和数据恢复电路的基本原理、主要结构和性能衡量指标,通过分析对比,选择基于相位插值结构的时钟和数据恢电路作为主要研究对象;然后着重研究了相位插值器的基本原理和实现方式,选择通过负载电阻将电... 

【文章来源】：中国运载火箭技术研究院北京市

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的主要内容和结构安排
2 时钟和数据恢复电路
    2.1 SERDES接口简介
        2.1.1 SERDES接口架构
        2.1.2 信号完整性
    2.2 时钟和数据恢复电路基础
        2.2.1 基本原理
        2.2.2 主要结构
        2.2.3 抖动/相位噪声和眼图
    2.3 基于相位插值结构的时钟和数据恢复电路
        2.3.1 整体结构设计
        2.3.2 相位插值原理与实现
        2.3.3 电路分析
    2.4 本章小结
3 辐射效应对时钟和数据恢复电路的影响
    3.1 辐射效应
        3.1.1 辐射因素
        3.1.2 单粒子效应
    3.2 单粒子效应对基于相位插值的时钟和数据恢复电路的影响
        3.2.1 整体分析
        3.2.2 单粒子效应对频率跟踪环路的影响
        3.2.3 单粒子效应对相位跟踪环路的影响
    3.3 本章小结
4 基于相位插值结构的时钟和数据恢复电路的设计
    4.1 结构实现
    4.2 模块设计
        4.2.1 采样器
        4.2.2 鉴相器
        4.2.3 数字环路滤波器
        4.2.4 相位插值器
        4.2.5 多相时钟生成电路
    4.3 本章小结
5 基于相位插值的时钟和数据恢复电路的验证
    5.1 单粒子瞬态效应敏感性验证
    5.2 电学性能验证
        5.2.1 模块验证
        5.2.2 整体验证
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]12.5Gb/s 0.18μm CMOS时钟与数据恢复电路设计[J]. 潘敏,冯军,杨婧,杨林成.  电子学报. 2014(08)
[2]5Gb/s0.18μm CMOS半速率时钟与数据恢复电路设计[J]. 张长春,王志功,吴军,郭宇峰.  微电子学. 2012(03)
[3]适用于连续数据速率CDR的相位插值器研制[J]. 矫逸书,周玉梅,蒋见花,吴斌.  半导体技术. 2010(10)

博士论文
[1]高速SERDES接口芯片设计关键技术研究[D]. 韦雪明.电子科技大学 2012
[2]锁相环中单粒子瞬变效应的分析与加固[D]. 赵振宇.国防科学技术大学 2009
[3]高速串行通信中的时钟恢复技术[D]. 郭淦.复旦大学 2005

硕士论文
[1]LVDS接口I/O抗辐射加固技术研究[D]. 伊腾岳.西安电子科技大学 2015
[2]高速串行RapidIO下3.125Gbps CDR中相位插值器的设计[D]. 邹黎.国防科学技术大学 2011



本文编号：3353689