空军工程大学学报

作者：辛可为，吕方旭，王建业，王和明

单位：空军工程大学防空反导学院，西安，710038\

关键词：两级锁相环;采样鉴相器;环形振荡器;多通道高速串行接口

为了缓解多通道SerDes中高频时钟信号在长距离传输中引入的噪声过大和功耗过高的问题，设计了一种应用于多通道的低功耗低抖动两级锁相环结构；同时为了进一步降低噪声性能，在第2级锁相环中设计了一种采样鉴相器。该设计将第1级LC振荡器锁相环产生的低频时钟信号（3.125 GHz）传输到各通道收发机后，将该信号作为第2级参考信号，再采用小面积的环形振荡器锁相环产生正交的高频时钟 (12.5 GHz)，这种结构降低了高频时钟在片上长距离传输的距离，提高了收发机的时钟质量；此外该技术避免了使用高频缓冲器，降低了功耗。其中第2级锁相环通过无分频鉴相技术提高了第2级环振锁相环的噪声性能。该时钟发生器电路整体功耗为100 mW，第1级锁相环相位噪声拟合后为-115 dBc/Hz，第2级环形振荡器电路在1 MHz处相位噪声为-79 dBc/Hz，锁相环电路产生的时钟信号整体抖动为2.7 ps。正交时钟偏差在300 fs以内。相比传统时钟发生器，该设计性能有较大提高，功耗有明显降低，适合应用于100 Gbps SerDes中。

来源：2019年第5期

《空军工程大学学报》期刊编辑部

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