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【24h】

Low-voltage current mode logic for low-power high-speed data link design in HBT.

机译：用于HBT中低功耗高速数据链路设计的低压电流模式逻辑。

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AlGaAs/GaAs Heterojunction bipolar transistors (HBTs), the most promising technology for the physical layer of Synchronous Optical Network (SONET), requires high power supply due to its high {dollar}rm Vsb{lcub}BE{rcub} ({lcub}approx{rcub}1.3V).{dollar} A power-efficient logic topology called Low Voltage Current Mode Logic (LVCML) was designed and demonstrated for AlGaAs/GaAs HBT. The primary goal was to achieve GigaBytes/s data rate with minimum power supply of 2.5V. This work was prompted by the observation that, due to high current gain of AlGaAs/GaAs HBT, the second level transistor of the 2-1evel series-gated Current Mode Logic (CML) can be forward biased up to {dollar}rm 1/2Vsb{lcub}BE{rcub},{dollar} without significant performance degradation. Forward biasing is achieved by level shifting the emitter follower output with a Schottky diode. This method offers high-speed operation and large fan out. Furthermore, an excellent data buffer structure can be obtained by cascading a current switch. The LVCML exhibits tolerable supply and temperature variation. Basic building blocks were fabricated in {dollar}1mu{dollar}m AlGaAs/GaAs HBT and their performance was evaluated at the target supply voltage of 2.5V. The measured building blocks include a 8Gb/s MSDFF, a 10.932GHz FD, a 7Gb/s 2:1 multiplexer, a 10Gb/s 1:2 demultiplexer, and finally, a 11.12GHz LC-tuned VCO with 200MHz tuning range. The measured power efficiency comply with the simulations thereby verifying the theoretical assumption that LVCML is most power efficient when operated at 2.5V with {dollar}rm 1/2Vsb{lcub}BE{rcub}{dollar} forward biasing. Successful experimental results confirm that LVCML is a power-efficient topology at data rates of 1GBytes/s and can be used for SONET STS-192 system.
机译：AlGaAs / GaAs异质结双极晶体管（HBT）是同步光网络（SONET）物理层最有希望的技术，由于其{rm} rm Vsb {lcub} BE {rcub}（{lcub}大约{rcub} 1.3V）。{美元}设计并演示了一种用于AlGaAs / GaAs HBT的低功耗逻辑拓扑，称为低压电流模式逻辑（LVCML）。主要目标是在最小电源为2.5V的情况下达到千兆字节/秒的数据速率。这项发现是由于观察到的，由于AlGaAs / GaAs HBT的高电流增益，2-1evel串联门控电流模式逻辑（CML）的第二级晶体管可以正向偏置到{rm} rm 1 / 2Vsb {lcub} BE {rcub}，{dollar}，而性能没有明显下降。通过使用肖特基二极管对发射极跟随器输出进行电平移位，可以实现正向偏置。这种方法提供了高速运行和大扇出的特点。此外，通过级联电流开关可以获得出色的数据缓冲器结构。 LVCML具有可容忍的电源和温度变化。基本构建块是在1美元{μm} m的AlGaAs / GaAs HBT中制造的，其性能在2.5V的目标电源电压下进行了评估。测得的构建模块包括一个8Gb / s MSDFF，一个10.932GHz FD，一个7Gb / s 2：1多路复用器，一个10Gb / s 1：2解复用器，最后是一个具有200MHz调谐范围的11.12GHz LC调谐VCO。测得的功率效率符合仿真，从而验证了理论假设：LVCML在以{rm} rm 1 / 2Vsb {lcub} BE {rcub} {dol}前向偏置在2.5V下工作时具有最高的功率效率。成功的实验结果证实LVCML是一种高效节能的拓扑结构，数据速率为1GBytes / s，可用于SONET STS-192系统。

著录项

  • 作者

    Koh, Yongseon.;

  • 作者单位

    University of Southern California.;

  • 授予单位 University of Southern California.;
  • 学科 Engineering Electronics and Electrical.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 1998
  • 页码 156 p.
  • 总页数 156
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 无线电电子学、电信技术;
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