[发明专利]基于伪漏极开路端接的输出器时序抖动估计方法

摘要

本发明公开了一种基于伪漏极开路端接的输出器时序抖动估计方法，主要解决现有估计数据链路时序抖动时暴力仿真时间消耗过长的问题。其实现方案是：1.提取输出器的半导体管的电流电压数据，计算其跨导参数；2.根据跨导参数列电压初始状态和输出电压微分方程，计算并求解；3.根据电压初始状态和输出电压，计算电源噪声和地噪声引起的时序间隔错误序列；4.由时序间隔错误序列和噪声频谱计算噪声到时序抖动传输函数；5.将传输函数和实际仿真的电源噪声频谱相乘，逆傅里叶变换得到时域内的时序抖动估计。本发明的时序抖动估计属于数值计算，相比暴力仿真时间消耗少，得到频域内丰富的传输函数，便于时序抖动的估算，可用于通信链路的设计。

主权项

1.基于伪漏极开路端接的输出器时序抖动估计方法，包括如下：(1)提取输出缓冲器的P型金属氧化物半导体管、N型金属氧化物半导体管的各自相应的电流电压数据，且分别计算P型和N型金属氧化物半导体管的大信号直流跨导GP、GN，小信号直流跨导gP、gN，小信号交流跨导λP、λN；(2)计算输出器在ts时刻由低电平向高电平状态转换时，输出电压在电源地轨道噪声影响下的输出电压初始状态Vout(ts)；(3)计算无电源地轨道噪声影响下上升边的到达时间tpLH0和有电源地轨道噪声影响下的上升边的到达时间tpLH：(3a)求解输出器由低电平向高电平转换时的输出电压微分方程，得到此微分方程的解Vout(t)：Vout(t)＝Vout_0(t)+Vout_n(t)，其中Vout_0(t)为VDD的直流响应，Vout_n(t)为电源噪声的响应，分别表示为：式中，表示直流响应的特解，sp₂、sp₁是微分方程通解的两个解，c₁是微分方程的通解的系数，A(t)、B(t)和θ是包含电路参数的表达式；(3b)计算tpLH0和tpLH；其中，VCP表示信号交叉点电压，VDC0是直流初始电压；(4)计算t_pLH0与t_pLH之差，得到由电源地噪声引起的时序间隔错误序(5)计算电源轨道噪声引起的时序间隔错误序列其中，ΔV_{out_n}(t_pLH0)是电源噪声在t_pLH0时刻的响应的幅值，Slope是直流响应V_{out_0}(t)在t_pLH0时刻的斜率，(6)计算输出器由低电平向高电平转换时，地噪声到时序抖动的传输函数和电源噪声到时序抖动的传输函数其中，为低电平向高电平转换时地噪声引起的时序间隔错误序列的快速傅里叶变换，FFT(V_Ground(t))为地噪声的频谱，为低电平向高电平转换时电源噪声引起的时序间隔错误序列的快速傅里叶变换，FFT(V_Power(t))为电源噪声的频谱；(7)同理，按照步骤(2)‑(6)，计算输出器由高电平向低电平转换时地噪声到时序抖动的传输函数和电源噪声到时序抖动的传输函数(8)根据(6)和(7)的结果，计算频域内时序间隔错误序列频谱：其中，TIELH(ω)是频域内低电平向高电平转换时的时序间隔错误序列的频谱，TIEHL(ω)是频域内高电平向低电平转换时的时序间隔错误序列的频谱，Vg(ω)是地噪声的频谱，Vp(ω)电源噪声的频谱；(9)对频域内的时序间隔错误序列频谱进行逆傅里叶变换得到时域的时序间隔错误序列TIELH、TIEHL，再对时域内的时序间隔错误序列取最大值与最小值并作差，得到接收器端的时序抖动估计值Jitter：Jitter＝max(TIELH,TIEHL)‑min(TIELH,TIEHL)。    <8>