USB2.0(通用串行总线)是目前PC外设接口的标准,也正是因为USB接口出现,才诞生了诸如移动硬盘、闪存等一批新颖的外设。但是USB2.0接口技术在国内还是一片空白,只被包括Intel,Philips等少数国外大型半导体厂商占有。无论是从市场需求,还是促进我国芯片设计能力来说,开发USB2.0接口芯片都是非常迫切的一个问题。本文物理层接口电路是USB2.0接口芯片中的最关键的高速模拟与混合信号电路。在深入分析USB2.0物理层接口的设计的基础上,采用正向设计方法:芯片定义—系统设计—电路设计—电路仿真—版图绘制。论文详细论述了USB2.0物理层接口电路的基本原理、结构和实现。提出总体设计方案,搭建了系统整体框图,并提出具体的设计指标。利用Hspice进行了电路的仿真,仿真结果与预期一致。给出了后端的版图实现。文章重点在于双模发送器结构设计、数字化模拟技术实现高速DLL模块以及提出一种全新的混合信号中复杂数字模块的设计方法。双模发送器的设计,采用电压模式和电流模式实现了全速(12Mbps)和高速(480Mbps)模式的兼容,取代了传统的全速和高速发送器分开设计的模式,大大节省了芯片的面积。数字化模拟技术也就是利用数字算法将大部分电路设计放在数字一边,只留一小部分模拟电路。采用这样的设计,增加了DLL电路的稳定性,减小了时钟抖动,同时避免了模拟电路参数设计和工艺控制的难点。全新的混合信号中的复杂数字模块的设计方法,实现了设计真正的自动化。这种设计方法,不仅具有ASIC电路设计周期短的优点,而且获得了全定制电路性能优良的特点。