0.6μm CMOS 622Mb/s 4：1复接器设计

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(BipolarSi)、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0.6μmCMOS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-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。

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致谢

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

4.3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

第五章电路仿真

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