Un oscilador controlado por voltaje de múltiples bandas lineales con compensación de proceso para aplicaciones SerDes
Autores: Bertsias, Panagiotis; Tsimpos, Andreas; Souliotis, George
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Se propone en este documento una nueva topología de oscilador controlado por voltaje (VCO) para aplicaciones de serializador-deserializador (SerDes). La topología es adecuada para los protocolos SATA, PCI Express y USB 3. El VCO se basa en núcleos de oscilador de dos anillos y opera en varias bandas de frecuencia, según lo requieran las especificaciones del protocolo correspondiente, con una ganancia de VCO constante y un control lineal mejorado sobre la sintonización de frecuencia. Además, está respaldado por un mecanismo automático de compensación digital para variaciones de proceso. El VCO ha sido diseñado para cubrir las diversas velocidades de los protocolos SATA y PCI Express, con un rendimiento optimizado en todos ellos, incluyendo el consumo de corriente, el ruido de fase y la sintonización de frecuencia en cada caso. Diseñado en un nodo de tecnología CMOS de 22 nm con un voltaje de suministro de 0.8 V, puede lograr, a una frecuencia de 3 GHz, un ruido de fase mejor que -90 dBc/Hz a 1 MHz de desviación y un consumo de energía promedio igual a 3.84 mW. El control digital extendido puede establecer configuraciones optimizadas para el ruido de fase, el consumo de corriente y la ganancia de VCO frente a las variaciones de proceso. Los extensos resultados de simulación posteriores a la disposición verifican el rendimiento superior.
Descripción
Se propone en este documento una nueva topología de oscilador controlado por voltaje (VCO) para aplicaciones de serializador-deserializador (SerDes). La topología es adecuada para los protocolos SATA, PCI Express y USB 3. El VCO se basa en núcleos de oscilador de dos anillos y opera en varias bandas de frecuencia, según lo requieran las especificaciones del protocolo correspondiente, con una ganancia de VCO constante y un control lineal mejorado sobre la sintonización de frecuencia. Además, está respaldado por un mecanismo automático de compensación digital para variaciones de proceso. El VCO ha sido diseñado para cubrir las diversas velocidades de los protocolos SATA y PCI Express, con un rendimiento optimizado en todos ellos, incluyendo el consumo de corriente, el ruido de fase y la sintonización de frecuencia en cada caso. Diseñado en un nodo de tecnología CMOS de 22 nm con un voltaje de suministro de 0.8 V, puede lograr, a una frecuencia de 3 GHz, un ruido de fase mejor que -90 dBc/Hz a 1 MHz de desviación y un consumo de energía promedio igual a 3.84 mW. El control digital extendido puede establecer configuraciones optimizadas para el ruido de fase, el consumo de corriente y la ganancia de VCO frente a las variaciones de proceso. Los extensos resultados de simulación posteriores a la disposición verifican el rendimiento superior.