一款用于双向传输高速接口的阻抗校准电路

作     者：许皓 王佳维 袁昊煜 王自强 XU Hao;WANG Jiawei;YUAN Haoyu;WANG Ziqiang

作者机构：清华大学集成电路学院北京100084 北京奕斯伟计算技术股份有限公司北京100176 

出 版 物：《微电子学与计算机》 (Microelectronics & Computer)

年 卷 期：2024年第41卷第3期

页      面：105-111页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2019YFB2204801) 2022年度山东省重点研发计划(2022CXGC010109) 

主　　题：高速串行接口 阻抗校准 双向传输 失调消除 

摘      要：在具有双向传输功能的高速串行接口中,发射机输出端的两个电阻对电路性能有很大的影响。为提升电路在复杂环境中的工作性能,需要对电阻进行阻抗校准。传统的阻抗校准存在着功耗高、面积大、系统误差大、收敛时间长等缺点。针对上述问题,设计了一款用于双向传输高速串行接口的阻抗校准电路,通过共用电流源的方式有效地减小了阻抗校准电路的面积及功耗,并消除了电流源失配带来的系统误差;引入了带有失调消除的比较器,并对比较器中存在的开关管漏电及时钟馈通等效应进行优化,降低了校准电路的系统误差;使用了逐次逼近寄存器(Successive Approximation Register,SAR)逻辑对最佳的电阻校准控制码进行查找,从而减小了收敛时间。在SMIC 40 nm工艺上实现了一款高精度,低功耗,且可对两个电阻分别进行调节的阻抗校准电路。对两个待校准电阻进行蒙特卡洛分析,阻抗校准的3σ值分别为201.76 mΩ,198.80 mΩ,阻抗校准电路整体功耗为4.205 mW。