0.18μm CMOS工艺下的CDR相位插补选择电路设计提升系统性能

本文主要探讨了在高速多通道串行数据传输系统中，时钟数据恢复（CDR）电路的重要性及其对系统性能的直接影响。CDR电路作为接收端的关键组件，它的设计精度和效率直接决定了信号的稳定性和传输质量。 文章首先介绍了双环时钟数据恢复电路的工作原理，这种电路利用两个相互正交的参考时钟，通过精确的相位跟踪来同步接收数据和时钟，确保数据的正确解码。传统的正交时钟产生方案通常依赖于复杂的同步电路结构，然而，这种方法可能存在时钟抖动问题，这可能导致数据传输中的失真和误码。 为了克服这些问题，作者提出了一个创新的相位插值和选择方案。该方案引入了相位插值技术，能够在接收时钟频率与理想频率之间进行无缝转换，从而减少由于频率不匹配带来的额外误差。同时，选择电路的设计使得系统能够根据输入数据的实时特性动态调整插值等级，进一步提高了系统的适应性和抗干扰能力。 作者还详细阐述了这个新方案的CMOS电路实现，利用SMIC 0.18微米的CMOS工艺进行设计，并借助Cadence公司的Spectre仿真工具进行了验证。仿真结果显示，通过使用相位插值和选择电路，能够有效地减小传输过程中积累的时钟抖动，显著提升了输入数据的容错率，从而提高了整个系统的性能和稳定性。 本文的研究为CDR电路的设计提供了一种新颖且高效的方法，通过优化相位插值和选择机制，不仅提高了系统的时钟恢复精度，还降低了数据传输中的失真风险，对于高速通信系统的设计者来说，具有重要的理论和实践价值。