Un circuito de seguimiento y retención con no linealidad ajustable y un bucle de calibración para receptores PAM-8 SerDes
Autores: Di Pasquo, Alessio; Monaco, Enrico; Ghittori, Nicola; Nani, Claudio; Fanucci, Luca
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un circuito de seguimiento y retención con no linealidad ajustable y un bucle de calibración para receptores PAM-8 SerDes
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Circuito propuesto
Bucle de calibración de linealidad
Voltaje de polarización
Buffer analógico
Seguimiento y retención
No linealidades estáticas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
En este breve, proponemos un circuito de seguimiento y retención de dos etapas de alta linealidad de 60 GS/s 8 x 8, donde es posible ajustar las no linealidades estáticas del búfer de la segunda etapa aplicando un voltaje de polarización adecuado. Esto nos permite maximizar la linealidad estática del búfer o introducir efectos que contrarresten las no linealidades de otros bloques del frente analógico. Para validar el circuito propuesto, se diseña un prototipo en tecnología TSMC de 5 nm y se propone un bucle de calibración de linealidad para un receptor SerDes de modulación de amplitud de pulso. Para el búfer analógico, se realizan simulaciones a nivel de circuito en Cadence Virtuoso, mientras que el bucle de calibración se simula en MATLAB. El valor óptimo del voltaje de polarización se puede encontrar modelando la linealidad de seguimiento y retención utilizando una serie de Taylor e implementando el bucle de calibración de linealidad en MATLAB. Al aplicar este resultado a la simulación a nivel de circuito, obtenemos una distorsión armónica total de más de 50 dB, que coincide con el valor máximo alcanzable en todo el rango de control de voltaje de polarización. Por último, la linealidad del sistema también se verifica utilizando una señal de flujo seudorandom PAM-8.
Descripción
En este breve, proponemos un circuito de seguimiento y retención de dos etapas de alta linealidad de 60 GS/s 8 x 8, donde es posible ajustar las no linealidades estáticas del búfer de la segunda etapa aplicando un voltaje de polarización adecuado. Esto nos permite maximizar la linealidad estática del búfer o introducir efectos que contrarresten las no linealidades de otros bloques del frente analógico. Para validar el circuito propuesto, se diseña un prototipo en tecnología TSMC de 5 nm y se propone un bucle de calibración de linealidad para un receptor SerDes de modulación de amplitud de pulso. Para el búfer analógico, se realizan simulaciones a nivel de circuito en Cadence Virtuoso, mientras que el bucle de calibración se simula en MATLAB. El valor óptimo del voltaje de polarización se puede encontrar modelando la linealidad de seguimiento y retención utilizando una serie de Taylor e implementando el bucle de calibración de linealidad en MATLAB. Al aplicar este resultado a la simulación a nivel de circuito, obtenemos una distorsión armónica total de más de 50 dB, que coincide con el valor máximo alcanzable en todo el rango de control de voltaje de polarización. Por último, la linealidad del sistema también se verifica utilizando una señal de flujo seudorandom PAM-8.