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低功耗植入微系统自适应时钟数据恢复电路(英文)
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作者 俞航 李琰 +3 位作者 姜来 纪震 闫平昆 王飞 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS 北大核心 2011年第2期143-146,共4页
设计一种超低功耗、适用于脉冲位置调制的时钟数据恢复电路.通过对电荷积分,将窄脉冲的时间间距转化为电压,可便捷地恢复精确同步的时钟和数据信号.为扩大可工作的数据率范围,数据恢复所需阈值电压根据输入信号自适应产生.采用CMOS 0.25... 设计一种超低功耗、适用于脉冲位置调制的时钟数据恢复电路.通过对电荷积分,将窄脉冲的时间间距转化为电压,可便捷地恢复精确同步的时钟和数据信号.为扩大可工作的数据率范围,数据恢复所需阈值电压根据输入信号自适应产生.采用CMOS 0.25μm工艺实现所设计的电路,通过仿真验证了其性能.该设计在输入数据率为45.5 kbit/s时,电路功耗仅为13μW. 展开更多
关键词 集成电路 互补金属氧化物半导体(CMOS) 时钟数据恢复 脉冲位置调制 电荷泵 低功耗设计
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2.488 Gbit/s时钟数据恢复电路的设计
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作者 杨丽燕 刘亚荣 王永杰 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2017年第5期340-346,357,共8页
利用Cadence集成电路设计软件,基于SMIC 0.18μm 1P6M CMOS工艺,设计了一款2.488 Gbit/s三阶电荷泵锁相环型时钟数据恢复(CDR)电路。该CDR电路采用双环路结构实现,为了增加整个环路的捕获范围及减少锁定时间,在锁相环(PLL)的基础上增加... 利用Cadence集成电路设计软件,基于SMIC 0.18μm 1P6M CMOS工艺,设计了一款2.488 Gbit/s三阶电荷泵锁相环型时钟数据恢复(CDR)电路。该CDR电路采用双环路结构实现,为了增加整个环路的捕获范围及减少锁定时间,在锁相环(PLL)的基础上增加了一个带参考时钟的辅助锁频环,由锁定检测环路实时监控频率误差实现双环路的切换。整个电路由鉴相器、鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器和压控振荡器组成。后仿真结果表明,系统电源电压为1.8 V,在2.488 Gbit/s速率的非归零(NRZ)码输入数据下,恢复数据的抖动峰值为14.6 ps,锁定时间为1.5μs,功耗为60 mW,核心版图面积为566μm×448μm。 展开更多
关键词 时钟数据恢复(CDR)电路 双环路结构 锁相环(PLL) 压控振荡器(VCO) 相位抖动
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一种快速锁定低抖动的时钟数据恢复电路 被引量:3
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作者 武宇轩 吕方旭 吴苗苗 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2020年第4期68-73,共6页
设计了一款应用于光通信28 Gb/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... 设计了一款应用于光通信28 Gb/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400 ns,抖动峰峰值为2.5 ps。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%。 展开更多
关键词 时钟数据恢复电路 锁定检测判别技术 快速锁定 低抖动
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高锁定范围半盲型过采样时钟数据恢复电路设计
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作者 高宁 张长春 +2 位作者 方玉明 郭宇锋 刘蕾蕾 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2014年第2期111-115,共5页
采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一种高锁定范围的半盲型过采样时钟数据恢复电路.该时钟数据恢复电路(Clock and Data Recovery,CDR)主要由鉴频器(Frequency detector,FD)、多路平行过采样电路、10位数模转换器(Digital To Analo... 采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一种高锁定范围的半盲型过采样时钟数据恢复电路.该时钟数据恢复电路(Clock and Data Recovery,CDR)主要由鉴频器(Frequency detector,FD)、多路平行过采样电路、10位数模转换器(Digital To Analog Converter,DAC)、低通滤波器(Low Pass Filter,LPF)、多相位压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)等构成.该CDR电路采用模数混合设计方法,并提出了基于双环结构实现对采样时钟先粗调后微调的方法,并且在细调过程中提出了加权调相的方法缩短采样时间.仿真结果表明,该CDR电路能恢复1.25~4.00 Gbps之间的伪随机数据电路,锁定时间为2.1 μs,VCO输出的抖动为47.12 ps. 展开更多
关键词 时钟数据恢复 半盲型过采样 双环结构 加权调相 CLOCK and data RECOVERY (CDR)
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低功耗高速时钟数据恢复电路 被引量:1
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作者 孟时光 杨宗仁 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期542-549,共8页
为了降低高速串行接口的时钟数据恢复(CDR)电路的功耗,在研究、分析现有时钟数据恢复结构的基础上,提出了一种新的时钟数据鉴相算法及其电路实现方法。新的电路设计仅使用一个高速采样时钟,比传统的鉴相电路减少一半的采样率,从而减少... 为了降低高速串行接口的时钟数据恢复(CDR)电路的功耗,在研究、分析现有时钟数据恢复结构的基础上,提出了一种新的时钟数据鉴相算法及其电路实现方法。新的电路设计仅使用一个高速采样时钟,比传统的鉴相电路减少一半的采样率,从而减少了前端采样模块的功耗。该鉴相算法采用统计方法减小鉴相时钟的噪声,进而达到很低的误码率。该鉴相算法可使用数字综合的方法实现,工作在较低的频率下,这样便于迁移到不同的工艺中。整个电路使用40nm工艺实现,实际芯片测试数据表明,使用该电路的接收端可以稳定工作在13Gb/s的速率下,功耗达到0.83p J/bit,误码率低于10E-12。 展开更多
关键词 低功耗接收端 高速串行接口 时钟数据恢复( CDR)
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光纤通信用低相位抖动时钟数据恢复电路
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作者 陈杰生 来新泉 郭晓峰 《光通信研究》 北大核心 2006年第3期15-18,57,共5页
文章阐述了一种适用于光纤通信的锁相环(PLL)时钟数据恢复电路结构。该结构采用负阻放大形式构成二阶有源低通滤波器,并用PECL环形延时单元构成压控振荡器(VCO),工作在80-500MHz的频率范围内,峰-峰相位抖动〈20ps,锁定时间〈60... 文章阐述了一种适用于光纤通信的锁相环(PLL)时钟数据恢复电路结构。该结构采用负阻放大形式构成二阶有源低通滤波器,并用PECL环形延时单元构成压控振荡器(VCO),工作在80-500MHz的频率范围内,峰-峰相位抖动〈20ps,锁定时间〈600ns。实际电路在计算机上仿真成功,版图后仿真验证也已通过,并进行了投片。 展开更多
关键词 时钟数据恢复 低通滤波 锁相环 非归零
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基于Virtex-Ⅱ的时钟数据恢复电路的设计
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作者 刘春茂 杨志飞 +1 位作者 王晓攀 金卫同 《科学技术与工程》 2010年第21期5287-5290,共4页
高性能的通信质量要求高稳定性和高精度的时钟,然而在传输过程中不可避免会出现时钟的抖动。这些抖动就给传输带来了偏差,因此,对于时钟的恢复是非常有必要的。基于Virtex系列FPGA,设计了用于时钟数据恢复的电路,经验证该设计电路能有... 高性能的通信质量要求高稳定性和高精度的时钟,然而在传输过程中不可避免会出现时钟的抖动。这些抖动就给传输带来了偏差,因此,对于时钟的恢复是非常有必要的。基于Virtex系列FPGA,设计了用于时钟数据恢复的电路,经验证该设计电路能有效地恢复输入的时钟数据信号。 展开更多
关键词 时钟数据恢复 数字时钟管理器 延迟锁定环 亚稳态
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面向Duobinary信号的时钟恢复电路研究与设计
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作者 袁梁勇 齐星云 +6 位作者 吕方旭 罗章 黄恒 张庚 王文晨 李萌 赖明澈 《计算机工程与科学》 北大核心 2025年第1期27-34,共8页
高速串行接口是高性能计算机系统中芯片之间的互连核心,针对高速串行通信所需高带宽问题,在Candence平台上基于Verilog-AMS完成56 Gbps Duobinary信号时钟数据恢复电路设计与仿真,多电平传输可以减小对带宽的需求。基于相位差值器(PI)... 高速串行接口是高性能计算机系统中芯片之间的互连核心,针对高速串行通信所需高带宽问题,在Candence平台上基于Verilog-AMS完成56 Gbps Duobinary信号时钟数据恢复电路设计与仿真,多电平传输可以减小对带宽的需求。基于相位差值器(PI)设计时钟数据恢复(CDR)电路,以Bang-Bang鉴相器的鉴相结果作为鉴相依据,采用数字信号处理(DSP)算法处理鉴相结果,其包括投票算法、滤波算法以及相位控制码转换算法。数字算法降低了电路设计的复杂度,便于调节环路增益,提高了系统的稳定性,降低环路延迟。仿真结果表明,该CDR电路可以进行相差和100 PPM频差的追踪。对输入数据分别增加0.25 UI正弦抖动,环路带宽为23 MHz,当抖动频率未超过环路带宽时,系统能够跟踪正弦抖动。抖动容限满足CEI-56G协议规范。 展开更多
关键词 时钟数据恢复 Duobinary信号 Bang-Bang鉴相器 数字信号处理算法 正弦抖动
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12.5Gb/s 0.18μm CMOS时钟与数据恢复电路设计 被引量:3
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作者 潘敏 冯军 +1 位作者 杨婧 杨林成 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1630-1635,共6页
采用0.18μm CMOS工艺设计实现了一个12.5 Gb/s半速率时钟数据恢复电路(CDR)以及1:2分接器,该CDR及分接器是串行器/解串器(SerDes)接收机中的关键模块,为接收机系统提供6.25GHz的时钟及经二分接后速率降半的6.25Gb/s数据.该电路包括Bang... 采用0.18μm CMOS工艺设计实现了一个12.5 Gb/s半速率时钟数据恢复电路(CDR)以及1:2分接器,该CDR及分接器是串行器/解串器(SerDes)接收机中的关键模块,为接收机系统提供6.25GHz的时钟及经二分接后速率降半的6.25Gb/s数据.该电路包括Bang-bang型鉴频鉴相器(PFD)、四级环形压控振荡器(VCO)、V/I转换器、低通滤波器(LPF)、1:2分接器等模块,其中PFD采用一种新型半速率的数据采样时钟型结构,能提高工作速率达到12.5 Gb/s.芯片测试结果显示,在1.8V的工作电压下,VCO中心频率在6.25GHz时,调谐范围约为1GHz;输入12Gb/s、长度为231-1的伪随机数据时,得到6GHz时钟的峰峰抖动为9.12ps,均方根(RMS)抖动为1.9ps;整个系统工作性能良好,二分接器输出数据眼图清晰,电路核心模块功耗为150mW,整体芯片面积0.476×0.538mm2. 展开更多
关键词 串行器/解串器(SerDes) 时钟数据恢复电路(CDR) 鉴频鉴相器(PFD) 压控振荡器(VCO)
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串行传输中数据恢复算法的研究与仿真 被引量:3
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作者 王恩怀 李永红 +1 位作者 岳凤英 徐志永 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期222-225,共4页
为实现传感器网络测试系统内部的串行通信,提出一种基于过采样技术的串行数据恢复算法。在分析时钟数据恢复的基础上,论证收发时钟频差对相位检测与数据判别的影响,给出解决方法,并对该串行互连技术的性能参数进行探讨。以串行接口引擎... 为实现传感器网络测试系统内部的串行通信,提出一种基于过采样技术的串行数据恢复算法。在分析时钟数据恢复的基础上,论证收发时钟频差对相位检测与数据判别的影响,给出解决方法,并对该串行互连技术的性能参数进行探讨。以串行接口引擎为对象,采用SystemC类库对数据恢复算法进行建模和模型测试。理论与测试结果表明,时钟频差在3%内该算法可实现对串行数据流的恢复。 展开更多
关键词 过采样 串行传输 时钟数据恢复 SystemC建模 相位检测
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一种采用半速率时钟的1.25Gbit/s串行数据接收器的设计 被引量:5
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作者 郭淦 叶菁华 +3 位作者 黄林 陈一辉 苏彦锋 洪志良 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期101-108,共8页
介绍了一种用于接收1.25Gbit/s不归零随机数据的吉比特以太网接收器的设计。该电路采用半速率时钟结构,目的是为了以较低的功耗和简单的结构适应高速数据流。本文介绍了电路的主要组成部分和工作原理,突出了关键模块的设计。电路采用1.8... 介绍了一种用于接收1.25Gbit/s不归零随机数据的吉比特以太网接收器的设计。该电路采用半速率时钟结构,目的是为了以较低的功耗和简单的结构适应高速数据流。本文介绍了电路的主要组成部分和工作原理,突出了关键模块的设计。电路采用1.8V 0.18祄 1P6M CMOS工艺,经SpectreS仿真验证以及流片测试,主要功能已经实现。 展开更多
关键词 以太网 时钟数据恢复 接收器 均衡器 压控振荡器 串并转换
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高速光网络时钟恢复算法设计与实现 被引量:1
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作者 徐源浩 吕建新 《光通信研究》 北大核心 2020年第3期23-29,共7页
针对利用灵活光网络(FlexO)技术实现超100 Gbit/s业务传输过程中存在的时钟数据恢复问题,文章基于锁相环频率合成器,设计实现了一种新型的超100 Gbit/s光转换单元(OTU)帧结构OTUCn到n个100 Gbit/s帧结构OTU4业务数据转变的时钟数据恢复... 针对利用灵活光网络(FlexO)技术实现超100 Gbit/s业务传输过程中存在的时钟数据恢复问题,文章基于锁相环频率合成器,设计实现了一种新型的超100 Gbit/s光转换单元(OTU)帧结构OTUCn到n个100 Gbit/s帧结构OTU4业务数据转变的时钟数据恢复方案,可以在OTU4业务频点的一定频偏内,迅速恢复客户时钟,并实现对OTU4业务数据的重定时。仿真和实测表明,该方案能够有效满足FlexO中的时钟恢复需求,实时恢复的客户侧时钟抖动均<1×10^-6,并能确保多路重定时的OTU4业务数据持续稳定的向下一级传输。 展开更多
关键词 灵活光网络 锁相环频率合成器 时钟数据恢复
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适用于连续数据速率CDR的相位插值器研制 被引量:5
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作者 矫逸书 周玉梅 +1 位作者 蒋见花 吴斌 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期999-1002,共4页
通过对相位插值器电路进行建模分析,得到了相位插值器的线性度与输入信号之间相位差、输入信号上升时间和输出节点时间常数的关系。根据分析得到的结论,提出了一种新型的应用于连续数据速率时钟数据恢复电路的相位插值器,通过在相位插... 通过对相位插值器电路进行建模分析,得到了相位插值器的线性度与输入信号之间相位差、输入信号上升时间和输出节点时间常数的关系。根据分析得到的结论,提出了一种新型的应用于连续数据速率时钟数据恢复电路的相位插值器,通过在相位插值器之前插入延时可控的缓冲器,使其输入信号的上升时间可以跟踪数据速率的改变,在保证线性度的同时,降低电路的噪声敏感度和功耗。芯片采用Charterd 0.13μm低功耗1.5/3.3 V工艺流片验证,面积为0.02 mm2,数据速率3.125 Gb/s时,功耗为8.5 mW。 展开更多
关键词 相位插值器 时钟数据恢复 多相位时钟 数据速率
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1.25~3.125Gb/s连续数据速率CDR设计 被引量:1
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作者 矫逸书 周玉梅 +1 位作者 蒋见花 吴斌 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1111-1115,共5页
设计了一款工作速率为1.25~3.125 Gb/s的连续可调时钟数据恢复(CDR)电路,可以满足多种通信标准的设计需求。CDR采用相位插值型双环路结构,使系统可以根据应用需求对抖动抑制和相位跟踪能力独立进行优化。针对低功耗和低噪声的需求,提... 设计了一款工作速率为1.25~3.125 Gb/s的连续可调时钟数据恢复(CDR)电路,可以满足多种通信标准的设计需求。CDR采用相位插值型双环路结构,使系统可以根据应用需求对抖动抑制和相位跟踪能力独立进行优化。针对低功耗和低噪声的需求,提出一种新型半速率采样判决电路,利用电流共享和节点电容充放电技术,数据速率为3.125 Gb/s时,仅需要消耗50μA电流。芯片采用0.13μm工艺流片验证,面积0.42 mm2,功耗98 mW,测试结果表明,时钟数据恢复电路接收PRBS7序列时,误码率小于10-12。 展开更多
关键词 时钟数据恢复 锁相环 高速采样器 判决电路 采样电路
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基于RS-485长距离数据传输系统设计 被引量:3
15
作者 江洋 杨俊峰 宋克柱 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期404-406,424,共4页
为了满足现在大型核物理实验中数据传输的需要,设计了一种基于RS-485、异步串口通信协议的长距离数据传输系统;系统采用现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)作为主控芯片,在FPGA的内部实现异步串口通信协议编解码、... 为了满足现在大型核物理实验中数据传输的需要,设计了一种基于RS-485、异步串口通信协议的长距离数据传输系统;系统采用现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)作为主控芯片,在FPGA的内部实现异步串口通信协议编解码、时钟数据恢复,同时使用RS485收发芯片Max3467来增强差分信号的驱动能力,提高了该系统在长距离数据传输中的可靠性;目前该系统可以20.48 Mbps的单线波特率在100 m双绞线电缆上实现无误码数据传输。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 数据传输 RS-485 时钟数据恢复 异步串口通信协议
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基于FPGA的超光谱成像仪数据采集系统设计 被引量:2
16
作者 何海波 谢惜惜 +1 位作者 王跃明 刘银年 《科学技术与工程》 2008年第12期3309-3312,3316,共5页
基于FPGA设计了一套数据采集系统,实现某超光谱成像仪研制过程中的光谱图像数据的采集、传输、显示与存储。该设计综合应用了FPGA、USB、LVDS、时钟数据恢复、8B/10B编码、乒乓缓存等技术,具有高速率、低功耗、小型化和轻量化等特点,对... 基于FPGA设计了一套数据采集系统,实现某超光谱成像仪研制过程中的光谱图像数据的采集、传输、显示与存储。该设计综合应用了FPGA、USB、LVDS、时钟数据恢复、8B/10B编码、乒乓缓存等技术,具有高速率、低功耗、小型化和轻量化等特点,对类似数据采集系统的设计具有参考和借鉴意义。 展开更多
关键词 超光谱成像仪 数据采集 FPGA CY7C68013A 时钟数据恢复(CDR)
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FPGA高速串行收发器时钟同步设计 被引量:2
17
作者 刘智 雷革 徐广磊 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2019年第6期673-677,共5页
在为粒子加速器设计定时系统时,通常采用集成高速串行收发器的FPGA来实现。为了消除串行收发器恢复时钟相位的不确定性,本设计利用串行收发器接收端恢复数据检测时钟相位,然后采用"重启法"实现恢复时钟相位的固定。该方法不... 在为粒子加速器设计定时系统时,通常采用集成高速串行收发器的FPGA来实现。为了消除串行收发器恢复时钟相位的不确定性,本设计利用串行收发器接收端恢复数据检测时钟相位,然后采用"重启法"实现恢复时钟相位的固定。该方法不需要额外的硬件设计,只使用一路串行收发器和少量硬件语言编程,简单易行,并经过了实验室验证。 展开更多
关键词 串行收发器 时钟数据恢复 时钟同步
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一种用于高能物理实验的时钟相位精确同步方法
18
作者 林晓 曹平 +1 位作者 商林峰 何申 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1164-1168,共5页
现代高能物理实验中,对时钟系统有着精度和稳定性的要求。高速串行通信技术,因其能够在进行数据传输的同时进行时钟数据恢复而得到广泛应用。针对因此带来的恢复时钟相位不确定性,设计了一种基于串并转换技术和FPGA的时钟同步方法,能够... 现代高能物理实验中,对时钟系统有着精度和稳定性的要求。高速串行通信技术,因其能够在进行数据传输的同时进行时钟数据恢复而得到广泛应用。针对因此带来的恢复时钟相位不确定性,设计了一种基于串并转换技术和FPGA的时钟同步方法,能够为高能物理实验多节点时钟系统提供精确相位同步的时钟。该方法利用FPGA内部硬件资源对恢复时钟进行处理,串并转换芯片自带的状态位和优秀的串并转换能力极大地简化了系统设计,并增强了系统性能。 展开更多
关键词 时钟同步 精确相位 串行通信 时钟数据恢复
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面向高性能计算机光互连的低抖动Retimer电路 被引量:1
19
作者 刘庆 王和明 +2 位作者 吕方旭 张庚 吕栋斌 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2024年第11期1940-1948,共9页
随着通信带宽的大幅提升,低抖动作为多场景应用中信号传输质量的关键指标,已成为信号完整性研究的重要方向。56 Gbaud的Retimer芯片是高性能计算机光互连数据传输的关键核心芯片,其抖动性能也制约着光模块高性能计算机的整体性能。针对... 随着通信带宽的大幅提升,低抖动作为多场景应用中信号传输质量的关键指标,已成为信号完整性研究的重要方向。56 Gbaud的Retimer芯片是高性能计算机光互连数据传输的关键核心芯片,其抖动性能也制约着光模块高性能计算机的整体性能。针对传统高速Retimer芯片抖动性能低的难题,首次提出了数据速率超过100 Gbps的低抖动Retimer电路。Retimer电路基于CDR+PLL架构,集成在光纤中继器中,具有均衡和全速率重定时功能;采用抖动消除的滤波电路,能在高噪声输入信号下取得良好的输出数据抖动性能,为解决传统Retimer直接采样转发导致输出数据抖动大的问题提供了技术支持。采用TSMC 28 nm CMOS工艺完成了基于CDR+PLL架构的低抖动Retimer电路设计。仿真结果表明,当输入112 Gbps PAM4时,Retimer的输出数据抖动为741 fs,相比于传统Retimer结构降低了31.4%。 展开更多
关键词 Retimer电路 时钟数据恢复(CDR) 锁相环(PLL) 低抖动
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过采样技术CDR分析及应用 被引量:9
20
作者 尹勇生 胡永华 高明伦 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期240-244,共5页
在串行数据通信领域中,过采样法CDR是一种便于单芯片集成、具有快速同步特点的低成本数字技术.文中经过理论分析给出了一个基于过采样技术的时钟数据恢复电路(CDR)设计.该设计采用4倍过采样技术并使用多数判决规则从输入数据位流中提取... 在串行数据通信领域中,过采样法CDR是一种便于单芯片集成、具有快速同步特点的低成本数字技术.文中经过理论分析给出了一个基于过采样技术的时钟数据恢复电路(CDR)设计.该设计采用4倍过采样技术并使用多数判决规则从输入数据位流中提取时钟和恢复数据.实验结果表明在至少1/4位宽抖动容差范围内,传输系统满足面向USB应用的差错率设计要求. 展开更多
关键词 时钟数据恢复 过采样 不归零反转
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