一种基于累积分布函数的抖动测量方法

提出一种基于累积分布函数(CDF)的抖动测量方法, 以解决在测试高频时钟信号抖动中遇到的延迟器件不匹配、占用芯片面积过大和受高频振荡信号限制等问题。采用65 nm CMOS工艺完成了测试电路的设计和功能模拟, 模拟结果表明该电路可用于测量2.5 GHz时钟抖动值, 抖动测量精度达到1 ps。     

250 MHz 时钟产生电路中低抖动锁相环的仿真与设计

提出了一种基于行为级的锁相环(PLL)抖动仿真方法.分析了压控振荡器的相位噪声、电源和地噪声以及控制线纹波对输出抖动的影响.采用全摆幅的差分环路振荡器、全反馈的缓冲器以及将环路滤波器的交流地连接到电源端等措施,减小了PLL的输出抖动.给出了一个采用1st silicon 0.25μm标准CMOS工艺设计的250 MHz时钟产生电路中低抖动锁相环的实例.在开关电源和电池供电2种情况下,10分频输出(25 MHz)的绝对抖动峰峰值分别为358 ps和250 ps.测试结果表明该行为级仿真方法可以较好地对PLL的输出抖动做出评估.     

一种快速锁定低抖动的时钟数据恢复电路

设计了一款应用于光通信28Gb/s非归零码高速串行接收机的快速锁定、低抖动时钟数据恢复电路。为了解决时钟抖动性能和锁定时间难以兼顾的问题,在比例-积分通路分离的电路结构中,提出了锁定检测判别技术,实现了比例通路增益的可调节,使得环路能够在低抖动的情况下快速锁定。通过Cadence Spectre进行仿真,当环路中使用锁定检测判别技术时,锁定时间为400ns,抖动峰峰值为2.5ps。相较于未使用该技术的环路,锁定时间缩短了33%,抖动降低了40%。     

高抗电源噪声的低时钟抖动VCO设计

设计了一种基于电流舵逻辑(CSL)架构的环型压控振荡器(VCO),对传统的共源共栅结构偏置电路作了进一步的改善,增加了一个电压增益较大的放大器构成有源负反馈,以提高抗电源噪声的能力.采用和舰0.18μm双阱CMOS工艺对传统结构VCO和改进后的VCO进行对比仿真,在频率为20MHz、峰-峰值为200mV的高频电源噪声下,传统结构VCO的峰-峰抖动和均方根抖动分别为54.135ps和19.454ps,而改进结构VCO的相应值分别为27.442ps和9.196ps,抗抖动性能大大提高.改进结构VCO的输出频率为650MHz,占空比约为52%,中心控制电压0.9V对应的增益为962.16MHz/V,线性度良好,在1.8V的直流电源下功耗仅为0.7mW左右.     

时钟数据恢复电路中的线性相位插值器

针对时钟数据恢复电路(CDR)中相位插值器的非线性使得时钟抖动增大的问题,提出了一种基于非等值电流源阵列的线性相位插值器。根据插值器输出时钟相位与尾电流权重的反函数关系,在传统相位插值器的基础上调整尾电流阵列中每个电流源的设计比例,并将控制管用作共栅管来提高电流源的匹配度和稳定性,从而实现了输出时钟相位与控制信号的线性关系,提高了CDR的调节精度并降低了恢复时钟的抖动。采用0.25μm CMOS工艺设计了一款基于线性相位插值器的CDR。仿真结果表明:传统结构插值器的最大相位误差为63.68%,而所提出的线性相位插值器的最大相位误差仅为9.44%,可有效地降低CDR输出时钟的抖动。     

一种应用于时间交织模数转换器的低抖动延迟锁定环

设计了一种适用于时间交织模数转换器的低抖动延迟锁定环,实现了12相时钟输出和6倍频输出功能.论文提出了一种基于信号通路切换的鉴频鉴相器,有效减小了工艺、电压、温度等对延迟锁定环性能的影响,优化了环路的抖动性能.延迟锁定环采用65 nm CMOS工艺设计,芯片面积90μm×110μm,版图仿真验证其工作频率范围40~110 MHz,电路整体功耗1.6 mW,锁定时间小于1.2μs,均方根抖动为8.1 ps,可满足模数转换器对时钟的要求.论文所采用的切换型鉴频鉴相器,相比于传统的鉴频鉴相器,其输出时钟的均方根抖动减小了19.3 ps.     

用于高速模数转换器的电荷泵型低抖动时钟管理电路

针对高速模数转换器(ADC)对时钟信号的占空比以及低抖动的要求,提出了一种电荷泵型的时钟管理电路,利用电荷泵构成两个闭环回路,分别实现占空比稳定和可调双相不交叠时钟产生功能。电荷泵对时钟相位的积分功能可实现宽范围的时钟占空比调节,并能明显抑制电源噪声对时钟下降沿抖动的影响。该时钟管理电路采用0.18μm标准CMOS工艺设计。版图寄生参数提取后的仿真结果表明:该时钟管理电路可在40～200 MHz频率范围内,将20%～80%的输入占空比稳定地调整到45%～55%的范围内;在200 mV电源干扰的条件下,输出时钟抖动可降低到传统RC型占空比稳定电路的1/10之下。将该时钟电路应用于一款双通道、200MSPS、14位的流水线ADC中,测试结果表明ADC的信号噪声失真比达到了73.01 dB。     

时钟抖动对ADC变换性能影响的仿真与研究

从理论上分析了时钟抖动(clock jitter)对模数变换器(analog-to-digital converter，ADC)的信噪比和无伪波动态范围(spurious free dynamic range，SFDR)等指标的影响．使用Labview在计算机上建立ADC仿真系统，并用Analog Devices公司的AD6644设计了两套电路，对采样时钟抖动不同的AD6644的变换性能进行实际测量，分析了实测结果，还进行了对比仿真实验，并和理论分析互相验证．结果显示时钟抖动严重影响ADC的SNR，采样频率越高，影响越大，但会改善SFDR．理论分析、仿真和实际测量的结果为高速、高精度ADC电路的设计和芯片选型提供了很好的参考．     

应用于连续时间∑Δ调制器的时钟抖动建模方法

提出了一种能够快速而精确地模拟时钟抖动的建模方法,可应用于连续时间Sigma-Delta调制器(continuous-time sigma-delta-modulator,CT-SDM)等系统的仿真与验证。相较于传统的基于离散时间的建模方法,所提出的一种基于连续时间的模型,可以灵活地应用于各种连续时间电路中,且可在保证精度的情况下,快速完成仿真。给出了关于时钟抖动的理论分析和该模型的数学理论推导,并通过搭建一个完整的连续时间Sigma-Delta调制器,验证了所提时钟抖动方法的正确性与可行性,仿真时间在数十秒内。     

可用于快速稳定PLL的低时钟抖动VCO设计

设计了一种基于电流控制逻辑（CSL）架构的650MHz环型压控振荡器(VCO),对传统的共源共栅结构偏置电路作了进一步的改善,加了一个电压增益较大的放大器构成有源负反馈以提高抗电源噪声的能力.同时也提出了一种阻尼因子控制电路结构,使该VCO可用于快速稳定的锁相环(PLL).该VCO采用和舰0.18μm双阱CMOS工艺仿真,在频率为20MHz、峰—峰值为200mV的高频电源噪声下,其峰-峰抖动和RMS抖动分别为22.649ps和7.793ps。该VCO输出频率为650MHz,占空比约为52%,增益(Kvco)为925.88MHz/V,线性度良好,在1.8V的直流电源下功耗约为0.7mw。     

On-Chip Multi-Giga Bit Cycle-to-Cycle Jitter Measurement Circuit

This paper presents an on-chip measurement circuit to measure multi-giga bit cycle-to-cycle jitter based on the vernier oscillator (VO), which is inherited from the famous vernier delay line. The calibration method is also given. The circuit adopts a differential digital controlled delay element, which makes the circuit flexible in adjusting the measurement resolution, and a highly sensitive phase capturer, which makes the circuit able to measure jitters in pico-second range. The parallel structure makes it possible to measure consecutive cycle-to-cycle jitters. The performance of the circuit was verified via simulation with SMIC 0.18 μm process. During simulation under the clock with the period of 750 ps, the error between the measured RMS jitter and the theoretical RMS jitter was just 2.79 ps. Monte Carlo analysis was also conducted. With more advanced technology, the circuit can work better. This new structure can be implemented in chips as a built-in self-test IP core for testing jitter of PLL or other clocks.     

高速串行互连系统数据相关性抖动峰峰值分析

对一般情况下串行通信中数据相关性抖动峰峰值进行了分析,并给出了具体计算公式.针对一阶系统进行了仿真和分析,讨论了系统参数对数据相关性抖动的影响;对于二阶和更复杂系统提出了具体的分析方法,比较了二阶系统的情况下的分析结果与仿真结果,讨论了误差可能产生的原因.在此基础上提出了一套采用测量信道响应分析数据相关性抖动峰峰值的方法,用于分析高速串行互联系统中的数据相关性抖动,当抖动成分的大小远小于码元宽度时,这种分析方法较好符合了仿真结果.     

嵌入式多媒体终端的CPU资源优化分配

在嵌入式平台上实现多媒体通信时,多业务间对有限的运算能力资源的竞争将导致语音通信质量的严重下降。为了解决这一问题,该文提出了利用语音数据流的短时和长时抖动性对其通信质量进行评价的方法,对多种CPU资源分配方案的性能进行了研究,提出了一种能较好的保证语音通信质量的方案,实现了支持语音、静态图像、短信和白板等数据业务并发的手持多媒体通信终端。与其他方案相比,该方案语音数据流的长时抖动性降低了33%。实验证明:通过优先保证实时通信所需要的CPU资源,终端能提供更好质量的多媒体通信。     

锁相环时域抖动的分析与仿真

分析造成锁相环时域抖动的原因的基础上,提出了一种时域抖动的仿真方法,用于确定锁相环的输出短期抖动和经过分频器后的长期抖动.     

一种新的反馈式流媒体拥塞控制算法

参考基于反馈的流媒体拥塞控制算法FCA基础之上,从减少系统抖动入手,提出了一种新的基于反馈的流媒体拥塞控制算法。仿真实验结果表明,NFCA算法在延时抖动有所改进,更适合流媒体的传输。     

一种ADC孔径抖动的测量方法

给出了孔径抖动与采样误差关系的数学模型,提出了利用直线拟合法测量孔径抖动的方法及实现该法的系统框图,并阐述了仿真的结果。     

基于时延预测的VoIP抖动缓冲控制算法

网络时延抖动是影响VoIP语音质量的重要因素之一.为消除时延抖动,提高VoIP语音质量,提出一种基于时延预测的自适应抖动缓冲控制算法.算法采用AR模型为时延序列建模,通过LMS算法进行时延的一步预测,并根据时延预测值,以缓冲时延最小化为目标,自适应调节缓冲区大小.仿真试验结果表明,该算法在网络平稳时,取得了较小的缓冲时延,在网络状况突发时,具有较快的收敛速度,可以有效提高VoIP语音质量.     

位相共轭及色散补偿孤子通信系统的误码率

终端位相调制及正色散补偿是光孤子系统中的一种新的传输控制技术，本文首次对系统参数对误码特性的影响进行了分析，发现恰当地选择系统的光纤色散参数，终端散补偿因子以及传输速率能使系统的误码率达到最低。