用于高速高精度模数转换器的16 Gb/s串行接口发射机电路

摘要

针对高速高精度模数转换器（ADC）中的高速串行接口（SerDes）发射机电路面临的信道损耗、噪声、串扰、工艺波动等非理想因素，提出了一种符合传输接口JESD204B协议要求的高速串行发射机电路结构，综合使用匹配阻抗校准、前馈均衡（FFE）和T-coil等技术来改善数据传输质量。对于现有半速率发射机结构对时钟占空比较为敏感的问题，设计了时钟占空比校准电路来稳定输出时钟的占空比。另外，文中所采用的多支路并联的源串联终端（SST）驱动器架构，有效地实现了匹配阻抗校准与前馈均衡方案的结合，大幅减小了电路复杂度和面积占用，显著降低了发射机功耗。提出的发射机电路采用28 nm CMOS工艺设计并流片，实测结果表明，在16 Gb/s的传输速率下，输出信号眼高为811 mV、眼宽约为58.8 ps,总抖动为7.35 ps,发射机功耗约为49.2 mW,能效比为3.07 pJ/bit,电路版图面积约为300×150μm²。在满足协议要求的前提下，该发射机在抖动性能、能效和电路面积上具有显著优势。

关键词

发射机 / 阻抗校准 / 占空比校准 / T-coil / 源串联终端

基金资助

国家自然科学基金资助项目(62174149); 国家重点研发计划资助项目(2022YFC2404902)