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近年来,随着人们对大容量数据通信需求的不断提高,高速数据通信技术获得了极大的发展。串行接口技术——SerDes,由于其具有信道利用率高、抗干扰能力强、低成本及低功耗等优点,在高速数据传输系统中已经逐渐取代并行接口技术,成为高速接口应用的主流。SerDes过去主要应用于光纤通信中,并存在相关的工业标准,是一种典型的时分多路复用技术。
高速SerDes系统中通常利用均衡技术来抵消在传输过程中信道对信号的衰减作用,均衡器应用于发射系统中时通常被称为预加重。预加重技术由于其低成本、高效率等优点,已得到广泛应用。
本论文针对已集成的6.25Gb/s SerDes发射系统核心模块提出优化方案,基于TSMC0.18μm CMOS工艺设计实现了应用于此发射系统中的预加重电路,并在此基础上完成了单片6.25Gb/s SerDes发射系统的集成,从而达到优化系统的目的。
预加重电路基于FIR滤波器结构,采用电流模逻辑,并通过数字逻辑编码对加重量进行控制,使得针对不同信道传输时系统功耗达到最优化。文中给出了电路的结构选择、原理分析、电路实现、版图设计、后仿真结果及测试结果。测试结果表明,加重量为0dB且信号速率为6.25Gb/s时,输出信号抖动小于0.24UI。测得三种可调节加重量分别为4.2dB,6.1dB和11dB。输出信号加重量为4.2dB时,经24英寸FR4板材传输后信号眼图“睁开”100mV,满足设计要求。
在单片6.25Gb/s SerDes发射系统的集成中,本论文介绍了各模块的功能,将完成测试的预加重模块与系统中其他模块进行集成,着重于高速数模混合系统的版图优化及预加重模块的接口电路设计。最后给出了不同码型下单片发射系统的后仿真结果,结果显示,加重量为0dB时输出信号抖动小于0.15UI,其他可选加重量分别为4.3dB,6.6dB和12dB,满足设计指标。