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高速接口GTL Buffer研究与设计

作　者: 王东林
导　师: 李少青
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 软件工程
关键词: GTL 两级放大器 辅助充电方法 COB 数模混合设计 全定制设计
分类号: TP334.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 62次
引　用: 1次
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内容摘要


GTL(射集收发器逻辑)接口制约着微处理器性能的发挥,是微处理器重要组成部分。全定制方法设计的GTL接口速度快、可靠性高、兼容性好,具有开创性意义和广泛的应用价值。本文研究了高性能GTL接口的全定制设计方法。文章从原理、逻辑结构、电路参数、物理版图等多个层次进行设计优化,在0.18μm CMOS工艺下实现了一款高性能GTL接口,并对高速接口的封装和测试方法进行研究,流片后实测结果显示:该接口频率可达600MHz。论文研究成果包括以下几点:1、熟练掌握GTL接口技术理论,为高速接口理论研究奠定坚实的基础。2、针对GTL输入接口工作模式特点,提出两级放大器方法实现输入接口,实际测量显示:此方法设计的输入接口具有较高的频率和分辨率。3、针对传统模式不能实现高性能输出接口的缺点,独创性提出辅助充电方法,应用此方法设计的GTL输出接口的性能处于国际先进水平。4、为提高GTL接口可靠性,充分模拟工艺、电压和温度对性能的影响,模拟结果显示:设计的GTL接口具有较好的抗PVT特性。5、针对GTL接口芯片具有较高频率的特点,提出用COB封装减小封装对高频信号的影响,实测结果显示:此类封装满足设计要求。6、针对GTL高速接口的特点,提出了适合此类特点的测试方法,实际应用显示:此方法具有方便、快捷、直接、准确等优点。

全文目录


摘要  11-12
ABSTRACT  12-13
第一章 绪论  13-18
  1.1 课题研究背景  13-15
  1.2 国内外相关研究  15
  1.3 课题主要工作  15-16
  1.4 课题研究成果  16-17
  1.5 本文的组织  17-18
第二章 GTL缓冲器理论研究  18-28
  2.1 缓冲器基本理论  18-21
    2.1.1 输入缓冲器  18-19
    2.1.2 输出缓冲器  19-20
    2.1.3 双向缓冲器  20
    2.1.4 保护电路  20-21
  2.2 GTL缓冲器原理  21-27
    2.2.1 GTL接口标准分析  21-22
    2.2.2 GTL输入接口理论研究  22-25
    2.2.3 GTL输出接口理论研究  25-27
  2.3 本章小结  27-28
第三章 GTL输入接口电路设计  28-41
  3.1 CMOS数模混合设计技术  28-31
    3.1.1 CMOS数模混合设计的可行性  28-29
    3.1.2 CMOS数模混合设计的必要性  29
    3.1.3 CMOS数模混合设计的方法  29-31
  3.2 GTL输入接口功能设计  31-32
    3.2.1 设计要求分析  31
    3.2.2 GTL输入接口功能设计  31-32
  3.3 GTL输入接口功能设计  32-40
    3.3.1 主放大电路设计  32-34
    3.3.2 前级放大电路设计  34-35
    3.3.3 整体电路设计  35-37
    3.3.4 电路模拟结果  37-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章 GTL输出接口电路设计  41-53
  4.1 GTL输出接口资料研究  41-44
    4.1.1 专利资料  41-42
    4.1.2 学术资料  42-43
    4.1.3 产品手册  43-44
  4.2 GTL输出接口功能设计  44-45
    4.2.1 设计要求分析  44
    4.2.2 GTL输出接口功能设计  44-45
  4.3 GTL输出接口电路设计  45-50
    4.3.1 电路设计  45-47
    4.3.2 电路模拟结果  47-48
    4.3.3 改进后电路设计  48
    4.3.4 改进后电路模拟结果  48-50
  4.4 ESD保护电路设计  50-52
    4.4.1 ESD检测电路模型  50
    4.4.2 ESD保护电路设计  50-52
  4.5 本章小结  52-53
第五章 GTL接口版图设计  53-61
  5.1 数模混合电路版图设计技术  53-56
    5.1.1 叉指晶体管  53
    5.1.2 对称性与匹配  53-55
    5.1.3 ESD保护电路和抗闩锁效应  55
    5.1.4 版图中噪声的抑制  55-56
  5.2 GTL接口版图设计  56-60
    5.2.1 ESD保护电路版图设计  56-57
    5.2.2 GTL接口版图设计  57-59
    5.2.3 GTL接口版图模拟结果  59-60
  5.3 本章小结  60-61
第六章 GTL接口封装与测试  61-68
  6.1 GTL接口芯片封装  61-63
    6.1.1 封装技术概述  61-62
    6.1.2 GTL接口芯片封装  62-63
  6.2 GTL接口芯片测试环境  63-66
    6.2.1 测试环境概述  64
    6.2.2 GTL接口芯片测试板设计  64-66
  6.3 GTL接口芯片测试  66-67
  6.4 本章小结  67-68
第七章 结束语  68-70
  7.1 全文工作总结  68-69
  7.2 未来工作展望  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-73
作者在学期间取得的学术成果  73

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 外部设备 > 接口装置、插件
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