【摘 要】
：
随着半导体工艺的快速发展,芯片的数字化程度、集成度在不断提高。为了在四年后实现中国“2025工业计划”,对工业的智能化要求越来越高,引入Ether CAT技术实现工业以太网技术,通过分布式时钟实现对工作站的控制。为了满足工业以太网分布式时钟系统保证数据传输的精度的需求,面向市场需求,在工业制造领域实现芯片关键技术的国产化,本文设计一个输出1GHz频率的高精度、低噪声基准时钟。本文首先介绍了电荷泵锁
论文部分内容阅读
随着半导体工艺的快速发展,芯片的数字化程度、集成度在不断提高。为了在四年后实现中国“2025工业计划”,对工业的智能化要求越来越高,引入Ether CAT技术实现工业以太网技术,通过分布式时钟实现对工作站的控制。为了满足工业以太网分布式时钟系统保证数据传输的精度的需求,面向市场需求,在工业制造领域实现芯片关键技术的国产化,本文设计一个输出1GHz频率的高精度、低噪声基准时钟。本文首先介绍了电荷泵锁相环各个模块的工作原理和系统的性能参数,对面向工业以太网的分布式时钟进行分析;从系统级分析并建立了锁相环的系统线性模型和噪声模型,针对系统的线性模型分析各个环路参数的折衷关系,对环路参数进行优化,根据设计要求借助MATLAB工具进行建模系统级仿真,对锁相环的环路参数通过折衷定量的确定了各个子电路关键参数,给出设计方案;针对锁相环模块电路的不同结构对比分析其性能特点,根据特性选择适用于本文锁相环参数的架构。基于GSMC 0.13μm 1P6M工艺,在Cadence平台下,完成了电荷泵锁相环模块化电路设计,对鉴频鉴相器进行改进设计;通过运放减少电荷泵的失配电流;滤波器片内版图实现;完成对分频器、压控振荡器、偏置电路的版图布局优化。仿真结果表明:在1.8V电源电压域下,外部晶振输入25MHz的频率,压控振荡器的压控增益为800Mz/V,功耗为16mw,在1MHz处相位噪声为-109.35d Bc/Hz;锁相环系统输出1GHz的时钟,可调谐范围为550MHz-1280MHz,20us实现锁定,失配电流小于1%,在1MHz处相位噪声为-138d Bc/Hz,FOM为-236d Bc/Hz,均方根抖动计算为1.6ps,较好地满足了设计要求。
其他文献
可充电锂离子电池（LIBs）因其具有高的能量密度,较高的输出功率和质量轻等优势,目前,LIBs已广泛应用于手机,手提电脑,电动汽车和智能电网的应用领域。但是,地球上的锂资源并不是很丰富,造成锂离子电池的成本逐渐增加,且锂离子电池也因为较低的功率密度在大型的储能设备的使用中受到限制。因此我们需要开发LIBs的替代品。金属K和Li位于同一主族,因此具有相似的化学性质,且金属钾资源丰富,因而开发钾基储能
细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官,细胞器组成了细胞的基本结构,维持着细胞的正常工作与运转。细胞器主要包含两种类型,即有膜细胞器和无膜细胞器。其中,无膜细胞器是由蛋白质或者RNA大分子在多价相互作用的驱动下通过液液相分离（LLPS）的方式自组装而形成的微液滴结构,从化学的角度来看,即凝集体微液滴（Coacervate microdroplets）。凝集体微液滴拥有微腔室结构,内部是生物
范德瓦尔斯异质结通过层间组装、堆积,可以整合不同种类材料的优异性能,进一步优化二维材料的光电性能。范德瓦尔斯异质结拥有不同类型的能带排列方式从而展现出惊奇的性能和新颖的现象,推动光电探测器件及光电应用领域的发展。异质结的能带排列方式决定器件的性能及应用领域:Type-I异质结一般应用在发光领域,Type-II适用于光催化及光电探测器等领域,Type-III常见于隧穿场效应晶体管（TFETs）。因此
近年来,声学超材料凭其独特的物理属性及参数可人工调控的特点,较大程度上克服了自然环境中材料属性的局限,得到了大家的高度关注。声学超表面,可视为声学超材料二维化的结果,依然保有体积模量与质量密度为负及各向异性等自然界不存在的奇异特性,同时厚度更薄,单元尺寸更小,更符合声学器件及设备小尺度微型化、集成化的发展趋势,深受科研人员的青睐。基于声学超表面并结合突变的相位分布可有效实现声波自由操控,已开展出许
黑磷以其独特的低对称褶皱结构所引发的各向异性而为人们所熟知。黑磷的高迁移率,可调节能隙等独特性质使其在光电子器件,中红外光电器件领域及纳米电子器件领域都有着良好的应用前景。黑磷被报道的几乎所有性质都呈现各向异性,如迁移率,热传导率,光吸收,电子色散等。但黑磷的介电性质的各向异性却仍存在着分歧。不论是实验上还是理论上,对于黑磷的介电屏蔽是各向同性还是各向异性都有不同的结论。因此,从计算的角度来探究和
过渡金属硫（硒）代亚磷酸盐MPX3（M=V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni等过渡金属;X=S、Se）是一类具有初始离子导电性和一系列铁性的半导体材料。这类材料由于具有可调的二维磁性、铁电性、良好的化学稳定性和光吸收性能等特点,在二维自旋电子器件、场效应晶体管、可见光和紫外线光电探测器、光电化学反应、氢存储以及锂离子电池等领域得到了广泛的应用。另一方面,高压作为调控材料物理性质以及合成新材料的一种有效
液晶材料具有特殊的光电效应,可对光的强度、偏振态和相位等进行调控。基于液晶材料的几何相位元件还具有衍射效率高,制作成本低、体积小的优点,在光学显示领域应用前景广阔。本文主要研究了几何相位透镜的相位计算、制备以及应用方向,主要研究成果如下:（1）基于光控液晶取向原理,结合液晶材料几何相位透镜的特性,提出了一种新的SD1取向层曝光方式。该曝光方式是选取一个几何相位透镜作为模板进行曝光。此设计可用于几何
微塑料（MPs）是一种广泛分布于水体的新型污染物,因其可能会进入人体循环系统对人体产生严重危害而受到广泛关注,在水源水中也有不同含量的微塑料被检测出来,并对处理工艺造成影响。近年来,随着铅（Pb）在工业中的广泛使用,铅污染问题亦较为突出。混凝-超滤工艺（CF-UF）是去除铅等重金属污染的有效途径之一,但滤饼层的快速生长导致膜通量迅速下降,是该工艺在实际水厂应用过程中不可避免的现象。滤饼层结构直接决
随着互联网技术的高速发展,网络和人们的生活息息相关,几乎用户的所有信息都会在网络上进行存储与流动,信息安全问题日益突出,密码技术是信息安全的重要保障,我国已经建立了公钥密码基础设施（PKI）体系,以提供一种遵循标准的密钥管理平台和安全服务。在公钥密码系统中,使用密钥对（加密密钥和解密密钥）进行数据加解密,私钥不需要进行传递,极大提高了加密信息的安全性。目前应用最广泛的两种公钥密码是RSA密码和椭圆
近年来,随着超导技术的发展,超导量子计算机为高性能处理器设计提供新的思路并展现出巨大的潜力。量子计算机不仅需要有快速的信号处理能力,同时应该有大容量数据存储能力。然而,由于超导的低集成密度和低驱动能力,大容量超导存储器成为了限制其发展的瓶颈。与现有超导存储电路相比,基于成熟CMOS工艺的静态随机存储电路（SRAM）在面积和驱动能力上均具有巨大的优势。因此,超导-CMOS混合架构为快速单磁通量子电路