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本論文實現了一個可以應用在 EPON 系統中的多頻帶且快速鎖定的時脈資料 回復電路,其可操作的頻帶範圍是 625Mbps 到 3.125Gbps,鎖定的速度是 16 的 位元時間。此電路使用 0.18µm 1P6M CMOS 製程來實現的。

本論文提出的時脈資料回復電路的是採用 1/4 速率的架構,即時脈信號的頻 率是輸入資料頻率的 1/4 倍,目的是讓電路可以不必直接操作在高速,讓電路的 實現更加的容易,除此之外,更可以節省功率的消耗。此外本論文中的時脈資料 回復電路架構是採用 2 倍速超取樣的的技術,而本論文使用的 8 種相位的時脈信 號都是由一種環形震盪器所產生的,相位內插器再擷取彼此相位相差 90 度的信 號合成出八組的取樣相位,在相位偵測器中再利用此合成相位對輸入的資料作取 樣。而為了達到快速鎖定的目標,在迴路濾波器的的地方採用了二位元搜尋法的 演算法,只要比對四次取樣信號和輸入資料的相位關係,便可以找到最佳的取樣 相位。傳統的數位迴路濾波器是以加法器實現的,在本論文中提出以移位暫存器 取代了加法器,如此便可以使得操作速度大幅的提升。

表 5- 1 所示為本設計與國際各大期刊的比較,集合近年來相關製程及高速的 時脈資料回復電路的比較,在本次設計利用 0.18µm CMOS 製程實現,除在晶片 面積上不及其他的設計,在其它方面都是一流的表現,故有達到高效能、高傳輸 速率、高整合性、低功率消耗、快速鎖定及多頻帶操作之串列傳輸介面等目標。

Fig 5.1 為晶片的照相圖,Fig 5.2 為測試環境的設定,E8257D 提供了 PLL 的 參考信號,PLL 產生的時脈信號頻譜可以由 8563E 觀察得到,N4901B 可以量測 時脈資料回復電路的錯誤率。

表 5- 1 時脈資料回復電路之國際指標

Fig 5.1 晶片照相圖

Fig 5.2 晶片測試環境的設定

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簡歷

姓名 : 魏 進 元

性別 : 男

出生地 : 台灣省苗栗縣後龍鎮

住址 : 苗栗縣後龍鎮校椅里 9 鄰 120-3 號

學歷 : 台灣省立新竹高級中學 (85 年 9 月 ~ 88 年 6 月) 國立中央大學電機工程系 (88 年 9 月 ~ 92 年 6 月) 國立交通大學電子研究所碩士班 (92 年 6 月 ~ 95 年 1 月)

論文名稱 : 一個多頻帶且快速鎖定時脈資料回復電路

A Multi-band Fast Lock Clock and Data Recovery Circuit

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