模拟集成电路信号完整性中抖动与振铃问题的研究

论文摘要

随着集成电路系统工作速度的越来越快,信号完整性问题的研究越来越凸显出其重要性。对此,首先探讨了IR压降、延迟、电迁移与天线效应、耦合串扰、衬底噪声等各种物理因素对信号完整性的影响,介绍了信号完整性的仿真、测试手段。主要对抖动和振铃进行了研究。研究了抖动的成因,重点分析了码间干扰问题,针对该问题设计并改进了CML(电流模式逻辑)预加重电路。研究设计了电容阵列式均衡电路,并通过加不同长度电缆线模型仿真进一步验证了均衡电路在应对码间干扰问题中的重大作用。针对振铃问题的主要成因,进行了深入细致的研究分析。在理论研究分析的基础上,研究了寄生物理参量对外接绑定线的CML电路振铃大小的影响。针对LVDS的振铃,通过分析电路内部信号行为找到了一个解决振铃问题的办法。针对该方法功耗较大的缺陷,运用对阻抗反射的研究方法,找到一个简单易行的方法将振铃限制在了可接受的范围之内。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究情况
• 1.3 本文工作
• 第二章 影响信号完整性的因素
• 2.1 影响信号完整性的物理因素
• 2.1.1 IR 压降与延迟的影响
• 2.1.2 电迁移及天线效应的影响
• 2.1.3 耦合与串扰因素的影响
• 2.1.4 衬底噪声研究及封装因素
• 2.2 信号完整性的仿真与测试手段
• 2.2.1 信号完整性仿真
• 2.2.2 信号完整性测试
• 2.2.3 信号完整性在眼图中的表现
• 第三章 抖动问题的研究解决
• 3.1 抖动成因的研究
• 3.1.1 抖动的分类
• 3.1.2 抖动测量对系统的影响
• 3.1.3 抖动、相位噪声与频率噪声
• 3.2 预加重技术在CML 中的实现
• 3.2.1 预加重原理
• 3.2.2 CML 工作原理
• 3.2.3 CML 预加重电路设计
• 3.2.4 CML 预加重电路的改进
• 3.3 均衡技术的实现
• 3.3.1 均衡技术原理
• 3.3.2 电容阵列式均衡器的研究设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 振铃问题的研究解决
• 4.1 振铃形成原因
• 4.1.1 反射的研究
• 4.1.2 阻抗匹配的分析
• 4.1.3 振铃问题的几种解决方法
• 4.2 CML 带绑定线后信号振铃问题的研究解决
• 4.3 LVDS 中振铃的解决
• 4.3.1 LVDS 结构介绍
• 4.3.2 LVDS 输出信号的振铃问题
• 4.3.3 仿真模型的建立
• 4.3.4 LVDS 振铃问题的分析解决
• 4.3.5 振铃问题解决方法的改进
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果