用于以太网物理层时钟同步PLL的VCO设计

作者:亚博买球信誉发布时间:2021-04-25 01:04

本文摘要:0章节目录 在以太网接口中,物理层处理芯片(PhysicalLayerInterfaceDevices,PHY)是将各网元相接到物理介质上的核心部件。部门管理顺利完成点到点七层模型(OSI)第I层中的作用,即是链路层实体线中间进行位传送获得物理学相接需要的机械设备、电气设备、光学转换和技术规范方式。其作用还包含建立、保证 和拆除物理学电路,搭建物理层比特(bit)东流的透明色传送等。 物理层还包含4个作用层和2个顶层控制模块。

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0章节目录  在以太网接口中,物理层处理芯片(PhysicalLayerInterfaceDevices,PHY)是将各网元相接到物理介质上的核心部件。部门管理顺利完成点到点七层模型(OSI)第I层中的作用,即是链路层实体线中间进行位传送获得物理学相接需要的机械设备、电气设备、光学转换和技术规范方式。其作用还包含建立、保证 和拆除物理学电路,搭建物理层比特(bit)东流的透明色传送等。

物理层还包含4个作用层和2个顶层控制模块。2个顶层控制模块为物理介质涉及层控制模块(MII)和物理介质涉及到层控制模块(MDI),在MII的顶层是逻辑性数据链路层(DLL),而MDI的下一层则必需与传输方式联接。

而这种子层的长期工作中都不可或缺一个稳定精确的数字时钟即时数据信号。PLL在物理层处理芯片的数字时钟即时运用于中,回绝其键入数字时钟视频码率覆盖面积颇深,工作电压操控頻率线性好,频带纯净度低。在PLL设计过程中,VCO是尤其重要的设计方案阶段,其特性将必需规定PLL的设计方案工作质量。

近些年,VCO震幅噪音得到 更为掌握的科学研究,各种各样低噪音VCO构造层出不穷,参考文献中谈及的交叉耦合电流饥饿型VCO原是在其中一种。电流饥饿就是指电路模块的电流遭受电流源的钳制而没法超出其理当的最高值。文中在其基本上应用了一种合理地操控工作电压变换电路,保证 原来电路优势的另外扩展了线性,提高外敷噪音能力,合理地降低了震幅噪音。

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  1VCO推迟模块原理  图1下图为电流饥饿型VCO中的单极构造。PNP管M1和NPN管M2是推迟模块的构成部分,Ictrl是作为操控电容器的静电感应电流Id1和电池充电电流Id2,她们是包括环状振荡器的每一级。

Ictrl操控着流进M1管和M2管的电流,因此 由M1管和M2管包括的推迟模块正处在电流饥饿情况。每一级太晚模块正处在电流饥饿情况。每一级的电流都由同一个电流源所镜像系统,因此 Id1=Id2另外电流尺寸由輸出操控电流Ictrl操控。

    反相互之间推迟主要是两个缘故:一个是RC的充电电池時间;另一个是反相器的预设工作电压。而这两个时间延迟的造成全是能够根据调节宽长赛油搭建。

环状转化器的频次必不可少是合数,那样电路才会看准导致起伏结束。而差动保护构造的振荡器级电路数能够是双数,要是将在其中的一级连接成不转化器的。

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这类协调能力是差动保护电路高过单端电路的一个优势。  2电流饥饿型VCO  如图2下图VCO由11级单端转化器廷时模块组成的差分信号电流饥饿型环形振荡器构造,11极差分反相互之间推迟模块,交叉耦合键入构造改以单端键入,其起伏工作电压可超出仅有摆幅。交叉耦合、栅极短路故障的P管,在2个的环中间重进一个反相器,使他们的键入数据信号相位角为180。

为了更好地在通电的情况下能马上使2个振荡器即时并保持180的键入差别,这两个门尺寸必不可少另设得比较大便于有充裕大的驱动器能力。这类构造必须合理地诱发噪声还包含开关电源和衬底噪音的危害,因而具有不错的抗噪能力。

在设计方案环形振荡器时,不可考虑到每级I/O点的电容器特性阻抗,保证 每一级的廷时都完全一致,那样每一个I/O点的起伏頻率才可以完全一致。    除此之外,因为闸极长短L规定了仅次输出功率,因而在合乎仅次输出功率指标值的标准下应尽量避免闸极长短以提升电路对加工工艺主要参数的敏感水平,即便 在最坏状况下仍能保证 电路长期工作中。第一级反相器的操控电流来自于PLL中RC过滤器的键入工作电压转换回来的。在设计方案反相器的宽长比时要保证 有充裕大的操控电流调整范畴,另外还要使闸极长短充裕长以防止较短沟道效应。

反相器MOS管的衬底与过滤器电容器相连同一个参考地电位差,那样能够保证 PMOS管和NMOS管受短路故障噪音的危害。在与操控环路平行面的电流通道中,NMOS管是宽闸极管,它为VCO获得小的参考点电流,保证 了当操控管工作中在亚阀值情况时振荡器仍能起伏。反相器电容器管相接在虚接地线与VDD中间,其具有等效电路一个电容器,它能合理地允许元魂接地线的工作电压起伏,进而加强VCO的抗噪音能力。

假如务必较小的电容器值,能够根据多管串联的方式得到。可是该电路务必设计方案一个不错的工作电压/电流转换电路,即操控工作电压变换电路。


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