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靈敏性電路是為了當前章節所敘述的各種電路的干擾因素,可能受傳送器電 路寄生電容、接收器電路寄生電容、耦合電容效應不佳,或者是受製程工藝影響,

又或者是受 2 種以上因素影響破壞電路時,作為產品出爐時可因應每個不同的晶 片做微調所設計的電路功能[21]。

首先必須先提到的如圖 4.2.1 所示,接收器電路皆有的跨阻放大器[25],通 過電晶體作為跨阻放大器的等效電阻,而我們可以通過調整電晶體的導通電壓值 (VB)改變電晶體的阻抗,進而改變跨阻放大器的放大倍率。

改變跨阻放大器的導通電壓(VB)可以通過調整放大倍率,可以改變跨阻放大

器回復訊號的優劣性,進而對訊號的靈敏性做微調。這方法應用在當前幾章所敘

述對電路干擾的因素過強時,我們可以通過調整放大器導通電壓值(VB),提高電

路的反應速度、訊號回復的優劣。

VB

圖 4.2.1 跨組放大器電路

Table.4.2.1 測試調整島通電壓(VB)對電路訊號影響時之參數

方波輸入訊號 (頻率/振幅) (Input Signal)

耦合電容(CC) 傳送端寄生電容(CTP) 接收端寄生電容(CRP) 製程環境

圖 4.2.3 通過調整導通電壓(VB),接收器輸出訊號之變化放大檢測

圖 4.2.4 導通電壓(VB)在 0.7V~1.6V 時,接收器輸出之觸發延遲時間

只通過波形的比對可能有些不夠精確,如圖 4.2.5 到圖 4.2.7 我們進一步將接 收器輸出波形通過眼圖觀測其變化,精確的數據如圖 4.2.8 以及圖 4.2.9 所示,雖 然通過導通電壓 VB的調整我們可看出眼寬長度以及眼圖交叉比率(Crossing)的變 化,通過此我們可判斷當在此電路狀況模擬時,雖然當導通電壓值(VB)為 0.7V 時眼寬長度及交叉比率皆不理想,我們依然可以從這個區間看出在導通電壓值在 1.0V 到 1.5V 時是這個電路較為理想的區間,並且在 1.5V 時是在此區間眼寬長 度最長,並且交叉比率最接近 50%的最理想導通電壓值

(a)-Jitter=16.8ps (b)-Jitter=4.9ps 圖 4.2.5 當導通電壓(VB)為 0.7V、0.9V 時,接收器輸出之眼圖

(a)-Jitter=1.8ps (b)-Jitter=0.9ps 圖 4.2.6 當導通電壓(VB)為 1.1V、1.3V 時,接收器輸出之眼圖

(a)-Jitter=1.9ps (b)-Jitter=2.1ps 圖 4.2.7 當導通電壓(VB)為 1.5V、1.6V 時,接收器輸出之眼圖

圖 4.2.8 導通電壓(VB)在 0.7V~1.6V 時,眼圖的眼寬變化

圖 4.2.9 導通電壓(VB)在 0.7V~1.6V 時,眼圖的交叉比率(Crossing)的變化

製程變異是下線不可避免會與設計有所誤差的環節,故與前述的 FF Corner 做對照,此電路是在製程變異中最差環境的 SS Corner 下運行。

可以觀察 SS Corner 的圖 4.2.10 與圖 4.2.11,雖然隨著導通電壓的調整,訊 號依然沒有呈現肉眼就能觀察出的誤差,但與 FF Corner 下運行的圖 4.2.2 與圖 4.2.4 相比觸發延遲時間已經長了不少,從原本的 840ps 左右上升至 880ps 左右。

圖 4.2.10 電路為 SS Corner,導通電壓(VB)在 0.7V~1.5V 時,接收器輸出訊號之 變化

圖 4.2.11 電路為 SS Corner,導通電壓(VB)在 0.7V~1.6V 時,接收器輸出之觸發 延遲時間

而進一步觀察輸出訊號的眼圖,我們可以從圖 4.2.12 與圖 4.2.13 得知眼圖依 然是因導通電壓(VB)的調整有所變化,而觀察圖 4.2.12 與圖 4.2.13 的眼寬長度與 眼圖交叉比率相互參考,可以看出在眼寬盡可能放大並且眼圖交叉比率盡可能接 近 50%的狀況,比起 FF Corner 下理想在 1.5V 時的狀況,而導通電壓值(VB)在 1.4V 時與 1.5V 相比相對較不理想。但在 SS Corner 的製程變異下,導通電壓值 (VB)在 1.4V 與 1.5V 時都是較為接近理想的範圍,故我們可以通過調整導通電壓

值(VB)尋找對電路訊號反應最靈敏的範圍,以此來因應各種我們雖能預期但無法

避免的製程干擾因素。

(a)-Jitter=38.5ps (b)-Jitter=19.2ps (c)-Jitter=4.7ps 圖 4.2.12 電路為 SS Corner,導通電壓(VB)為 0.7V、0.9V、1.1V 時之眼圖

(a)-Jitter=1.1ps (b)-Jitter=2ps

圖 4.2.13 電路為 SS Corner,導通電壓(VB)為 1.3V、1.5V 時之眼圖

圖 4.2.12 電路為 SS Corner,導通電壓(VB)在 0.7V~1.6V 時之眼寬

圖 4.2.13 電路為 SS Corner,導通電壓(VB)在 0.7V~1.6V 時之眼圖交叉比率

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