13、时钟和数据恢复电路的抖动分析与设计方法

时钟和数据恢复电路的抖动分析与设计方法

1. 采样瞬间对齐与抖动传递

在数据传输中，采样瞬间与每个数据边缘对齐会导致单位抖动传递。这种抖动传递不仅会影响恢复时钟信号的周期性，还会增强采样触发器在后续数据边缘所看到的抖动。

假设由于抖动，输入边缘延迟，生成的时钟边缘也会相应地偏移相同的量。如果下一个数据边缘提前，它不仅会因自身的抖动而向眼图中心（由时钟边缘定义）偏移，还会因两个抖动贡献的总和而偏移。因此，两个数据边缘上的所有抖动贡献都会在眼图中表现为作用于第二个数据边缘。

最终，采样数据 Dout 和恢复时钟 CKout 被传送到输出端。由于这种拓扑结构在数据速率和低频抖动方面没有长期记忆，因此在存在频率偏移的情况下，必须接收频繁的数据边缘，以避免采样瞬间从期望位置过度漂移。这种问题由于 CDR 振荡器和共享 PLL 振荡器之间的器件失配和电源电压变化在硅片上的物理距离而加剧。

2. CDR 自上而下的设计方法

在过去，门控振荡器结构已用于突发模式通信。由于当前应用对抖动容限（JTOL）和频率容限（FTOL）性能的要求更为严格，因此在进行晶体管级设计之前，必须对门控振荡器拓扑的性能进行全面分析。

为了在从系统级到器件级的不同抽象级别上传播和细化误码率估计，我们引入了一种基于规范驱动的自上而下的设计方法，用于门控振荡器时钟恢复电路。具体步骤如下：
1. 选择时钟恢复拓扑 ：确定适合应用的时钟恢复拓扑结构。
2. 统计仿真 ：使用基于 Matlab 的统计仿真来估计抖动和频率容限。
3. 行为建模 <