Entwicklung eines strahlungstoleranten VCSEL-Treiber-ASICs in 65 nm CMOS-Technologie mit Kompensation frequenzabhängiger Verluste des Eingangssignals zur optischen Datenübertragung bei 1.28 und 5.12 Gb/s


Masterarbeit, 2020

114 Seiten


Inhaltsangabe oder Einleitung

Diese Masterabschlussarbeit leistet den Beitrag, eine neue verbesserte optische Datenübertragungseinheit für den zukünftigen Pixel-Detektor im ATLAS-Experiment am CERN zu realisieren, welche das gegenwärtige überholte Übertragungsinterface ersetzen soll. Ein strahlungstolerantes Gigabit Interface Converter (GBIC) System, bestehend aus insgesamt 12 symmetrischen Datenkanälen und VCSEL-Treibern, Referenzspannungs- und Stromquellen und I2C Steuereinheiten, soll für Testzwecke in einer Machbarkeitsstudie dienen und als Prototyp für ein endgültiges einsetzbares System im ATLAS-Pixel-Detektor konzipiert werden.

Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der Implementierung einer Datenwiederherstellungseinheit, die ein verzerrtes elektrisches Datensignal nach einem verlustbehafteten Übertragungskanal wieder rekonstruieren kann. Das Verfahren eines Continuous Time Linear Equalizer (CTLE) zur Kanalverlustkompensation und einer Clock Data Recovery (CDR) zur Datenrückgewinnung, wurde im Rahmen dieser Arbeit ausführlich untersucht. Zwei strahlungstolerante ASICs für Datenübertragungsraten von 1.28 Gb/s und 5.12 Gb/s wurden für den 65 nm TSMC Mikrochipfertigungsprozess entwickelt und zwecks der Erprobung hergestellt. Die Ergebnisse der Post-Layout-Simulationen beider ASICs und die vorläufigen Testresultate der Messung der produzierten Chips für eine Datenrate von 1.28 Gb/s sind in dieser Arbeit analysiert und zusammengefasst.

Details

Titel
Entwicklung eines strahlungstoleranten VCSEL-Treiber-ASICs in 65 nm CMOS-Technologie mit Kompensation frequenzabhängiger Verluste des Eingangssignals zur optischen Datenübertragung bei 1.28 und 5.12 Gb/s
Autor
Jahr
2020
Seiten
114
Katalognummer
V1180623
ISBN (eBook)
9783346607416
ISBN (Buch)
9783346607423
Sprache
Deutsch
Schlagworte
entwicklung, vcsel-treiber-asics, cmos-technologie, kompensation, verluste, eingangssignals, datenübertragung, gb/s
Arbeit zitieren
Waldemar Stroh (Autor:in), 2020, Entwicklung eines strahlungstoleranten VCSEL-Treiber-ASICs in 65 nm CMOS-Technologie mit Kompensation frequenzabhängiger Verluste des Eingangssignals zur optischen Datenübertragung bei 1.28 und 5.12 Gb/s, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1180623

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Titel: Entwicklung eines strahlungstoleranten VCSEL-Treiber-ASICs in 65 nm CMOS-Technologie mit Kompensation frequenzabhängiger Verluste des Eingangssignals zur optischen Datenübertragung bei 1.28 und 5.12 Gb/s



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