在高速数据传输系统中,传统的并行传输技术由于其时序同步困难、抗干扰能力弱等因素的限制已经不再能够满足系统对数据传输速率的要求。为了提升数据的传输速率,高速SerDes(Serializer/Deserializer)技术应运而生。其主要功能是先将多路并行的低速信号转换成一路串行的高速信号进行发送,当信号到达接收端后,再将接收到的高速信号恢复成原先的并行低速信号。相异于传统的并行传输技术,SerDes在传输过程中不需要传输同步时钟,且差分信号的引入也在提升数据传输速率的同时增强了信号的抗干扰和抗噪声能力。基于以上优势,SerDes技术逐渐取代传统并行传输技术,成为高速接口技术的主流。在此背景下,本论文对目前较流行的高速SerDes发射机电路结构进行了深入研究,并以信号的完整性为出发点,对SerDes发射机中的各个模块电路进行了调整和优化。主要体现在以下几个方面:首先,针对数据合成时钟在工艺角、电源电压和温度(Process corner,Voltage and Temperature,PVT)剧烈变化时所引起的数据占空比失真问题,提出了采用电流模(Current Mode Logic,CML)异或门驱动器来完成最后一级并串转换和数据输出的解决方案;其次,为达到原码输出的目的,首次在并串转换模块中加入了差分编码电路,并通过数据之间的逻辑关系使数据在发射机内完成了差分编解码的过程;最后,本文还在传统CML异或门驱动器的基础上进行了低功耗设计,并采用动态负载来实现该驱动器与传输线之间的阻抗匹配。本文采用65nm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺,完成了SerDes发射机前端的电路图设计和相应版图的绘制。后仿真结果显示,发射机数据传输速度达到12.5Gbps。此时发射机整体功耗为39m W,输出总抖动为0.06UI,小于JESD204B标准所要求的0.3UI。