[發明專利]一種適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器

在審

• 申請號: 202011090340.X
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112332817A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 呂方旭;郭凱樂;王和明;馮剛;賴明澈;龐征斌;武宇軒;吳苗苗;劉濤;陸德超
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H03K5/13
• 分類號: H03K5/13
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器，包括設置于輸入端以增強時鐘信號驅動能力的緩沖器，其特征在于，在所述緩沖器的輸出端設置并聯的數字控制電容陣列，構成低通濾波器，將所述緩沖器的主極點頻率控制在輸入信號的頻率點上，進而保證輸入頻率單一。

2.根據權利要求1所述適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器，其特征在于，所述緩沖器包括MOS管M₁、M₂和M₃，M₁和M₂的G極分別接兩路輸入信號V_in1和V_in2，M₁的D極接輸出信號V_out1，M₂的D極接輸出信號V_out2，V_out1通過電阻R_D1接V_DD，V_out2通過電阻R_D2接V_DD，M₁的S極、M₂的S極與M₃的D極連接，M₃的S極接地，所述數字控制電容陣列的每一路由串聯的電容和控制開關組成。

3.根據權利要求2所述適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器，其特征在于，所述控制開關采用NMOS管。

4.根據權利要求2或3所述適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器，其特征在于，所述數字控制電容陣列在緩沖器的V_out1和V_out2上分別有三路，即分別由三個控制位控制，以根據輸入時鐘頻率調整緩沖器輸出端的電容，將3.5-7GHz的頻率范圍量化為8個頻點，每兩個頻點之間覆蓋0.5GHz。

5.根據權利要求4所述適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器，其特征在于，通過對緩沖器進行戴維寧等效，精確計算出不同頻點對應的電容值，使得在輸入數據信號在1-28Gb/s范圍內，輸出時鐘相位與輸入控制碼之間的線性度呈近似直線關系。

6.根據權利要求5所述適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器，其特征在于，所得戴維寧等效的電路中，當給電路輸入一個激勵信號時，其頻域響應為：

輸出包含兩個極點，一個由激勵信號決定，另一個由電路本身決定，相應的時域響應信號為：

其中，E為強迫響應，由激勵信號決定，為瞬態響應，由電路本身決定，R_eq、C為電路的時間常數，決定電路的主極點頻率，s是拉普拉斯變換因子，f_c是主極點頻率；

則

從而根據不同的數據速率，計算出需要的電容值。

7.根據權利要求6所述適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器，其特征在于，當接收數據速率是22Gb/s，本地時鐘速率為5.5GHz時，當接收數據速率是18Gb/s，本地時鐘速率為4.5GHz時，當接收數據速率是14Gb/s，本地時鐘速率為3.5GHz時，C_5.5G、C_4.5G和C_3.5G分別是本地時鐘為5.5GHz、4.5GHz和3.5GHz時電容陣列的等效值，G是頻率單位，f電容單位。

8.基于權利要求1所述適用于1-28Gbps SerDes的寬速率高線性度相位插值器的時鐘數據恢復電路。