以太网络控制器物理层时钟恢复电路设计

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1、武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要随着信息时代的飞速发展，网络发展日新月异，有线网络是信息传输载体中一个必不可少的组成部分。快速增长的网络带宽不仅满足了人们对网速的要求，而且还提供了一个稳定可靠的传输载体。网络的可靠性主要由数据传输过程中出现的丢帧率、数据纠错能力、误码率等指标来衡量。为了保证数据在接收过程中能接收到稳定可靠的数据，以及提高数据的传输速率，一个高性能的时钟／数据恢复电路便是我们需要寻找的功能模块。本文采用一种基于PI结构的时钟恢复电路结构，该结构用于10M／100Mbps以太网物理层芯片中，给芯片提供了一个稳定可靠的时钟系统。

2、该时钟恢复电路的主要模块包括鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器和10／1l双模分频器。本文设计的锁相环电路是在电源电压为2．5V下，输出250MHz的中心频率，且具有快速锁定的能力。该VCO在偏离中心频率600KHz处的相位噪声为．108dBc／Hz。本文的设计内容主要包括，设计了一个采用主从D型触发器组成的高速PFD电路，该触发器具有高速翻转能力，能工作在很高的工作频率；设计了电流舵开关型电荷泵，该电荷泵具有快速充放电特性；设计了一个电流饥饿型差分振荡器，该振荡器采用l1级差分延迟单元，输出11个不同相位的250MHz的时钟频率用于

3、后级电路的恢复数据；设计’了一个10／1l双模分频器，把VCO输出的250MHz时钟频率进行10分频后用于PFD的鉴相。本论文的仿真是基于Spectre软件平台完成，完成了以太网络控制器物理层时钟恢复电路的系统仿真，验证时钟恢复电路的可行性。通过分析仿真结果，确定了该时钟恢复电路的性能满足以太网的要求。关键词：时钟恢复电路；相位插值；锁相环；压控振荡器第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentoftheinformationage，thenetworkhavebeendevelopingra

4、pidly,andwirednetworkinformationtransmissioncarrierisallindispensablepartin．Rapidgrowthnotonlysatisfiespeoplenetworkbandwidthtospeedsrequirement，andalsoprovidesastableandreliabletransmissioncalTier．Thereliabilityofthenetworkconsistsofthedatatransmissionappearedintheprocesso

5、fthrowframerate，dataerrorcorrectionability,heretcindicatorstomeasure．Inordertoensurethatdatacanreceiveinreceivingprocessstablereliabledata,andimprovethedatatransmisfionrate，ahigh·performanceclock／datarecoverycircuitisWeneedtoseekafunctionmodules．ThispaperUSeamethodbasedonPI

6、structureoftheclockrecoverycircuit,thisstructureusedtolOM／lOOMbpsthephysicallayerofEthemetchip，providesastableandreliabledocksystem．倘sclockrecoverycircuitispopularlyusedthemainmodulesincludingPFD，CP,U'F，VCOand10／11two—modeDivider．Thepaperpresentsthedesignphaselockloopcircui

7、toutputthe250MHzcenterfrequency,inthe600KHzdeviatecenterfrequencyphasenoisein-108dBe／Hz，丽mquicklylocktimehi曲-performanceclockrecoverycircuitbypowerofDe2．5Ⅵ，嘶sdesigncontentmainlyincludes，designofatypeDflip-flopbymaster-slavecomposedof1ligh—speedPFDcircuit,thistriggersahigh-s

8、peedflipability,Canworkinhighfrequency；,Designthecurrentrudderswitchtype,thecharge