0.6μm CMOS 622Mb/s 4：1复接器设计

论文摘要

复接器是光纤传输系统中的关键电路之一。由于复接器一般工作在比较高的速率,过去,世界上许多国家的工程师大多采用砷化镓(GaAs)、双极性硅(Bipolar Si)、BiCMOS等工艺来实现复接器集成电路。随着CMOS工艺的不断发展,目前已经可以实现高速率的电路。本文给出利用0.6μm CMOS工艺设计的4:1复接器集成电路,对CMOS高速数字集成电路设计作初步的研究。 复接器有三种结构:串行、并行和树型。串行结构简单,电路规模小,所需时钟容易满足,但是功耗大;并行结构电路规模较小,但是她所需的时钟要求较高;树型结构电路规模最大,但是所需时钟容易产生,功耗较小,容易实现高阶复接。本文采用改进的树型结构来实现4:1复接器,由于速率较高,采用差分的源极耦合场效应管逻辑电路来实现。 此次仿真是用SmartSpice完成。在参数调整过程中,提出了一种新的方法一观察分组法。仿真的结果表明,复接器可以工作在622.08Mb/s,采用5V单元供电,在常温下功耗低于0.4W。

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 光纤传输系统的发展
• 1.2 当前国际微电子发展趋势和我国集成电路技术的现状
• 1.3 工艺选择
• 1.4 本文工作介绍
• 第二章 复接原理和同步数字体系
• 2.1 光纤的导光原理
• 2.2 复用和数字复接技术
• 2.2.1 复用原理
• 2.2.2 数字复接原理
• 2.3 同步数字体系
• 2.3.1 同步数字体系的特点
• 2.3.2 SDH速率等级
• 2.3.3 SDH复用结构
• 2.4 复接器的基本结构
• 2.4.1 串行复接器
• 2.4.2 并行复接器
• 2.4.3 树型复接器
• 第三章 复接器的系统设计
• 3.1 系统特点
• 3.2 系统结构
• 3.2.1 系统框图描述
• 3.2.2 高速2：1复接器模块
• 3.3 系统性能指标
• 第四章 复接器的电路设计
• 4.1 数字电路的发展趋势
• 4.2 SCFL电路
• 4.2.1 差分电路差模传输特性
• 4.2.2 SCFL电路结构和特点
• 4.2.3 SCFL结构单元电路
• 4.2.3.1 反相器
• 4.2.3.2 2：1数据选择器
• 4.2.3.3 锁存器和触发器
• 4.3 分频器的设计
• 4.4 输入输出接口电路
• 4.5 芯片设计的其它问题
• 第五章 仿真
• 5.1 仿真工具的介绍
• 5.2 参数调整方法
• 5.3 仿真结果
• 第六章 复接器芯片的版图设计
• 6.1 版图设计过程
• 6.2 SCFL锁存器版图的设计
• 6.3 复接器芯片版图设计
• 第七章 结论
• 参考文献