技术领域

Clocking & PLLs

127 篇

ISSCC 2013Session 20Clocking & PLLs
Luca Fanori, Pietro Andreani
本文提出了一种2.5-3.3GHz的CMOS Class-D VCO,利用纳米CMOS工艺的优良开关特性,在GHz频段首次实现了Class-D振荡器。相比传统的Class-B和Class-C振荡器,该设计在保持相同相位噪声水平下进一步降低了功耗。
首次在GHz频段实现CMOS Class-D VCO,利用纳米CMOS工艺的开关特性克服寄生电容限制。
相比Class-C振荡器,在相同相位噪声下功耗更低,提升了LC振荡器的能效。
ISSCC 2011Session 5Clocking & PLLs65nm CMOS
Koji Takinami, Richard Strandberg, Paul C. P. Liang,
本文提出了一种基于旋转行波振荡器(RTWO)的全数字锁相环(ADPLL),并集成了一个32相嵌入式相位-数字转换器。该架构避免了传统TDC所需的复杂电路和校准,简化了系统设计。
采用旋转行波振荡器(RTWO)替代环形振荡器,提供多相时钟信号,实现高分辨率相位检测。
提出了嵌入式相位-数字转换器,直接利用RTWO的多相输出进行相位量化,无需额外的TDC和归一化校准。
ISSCC 2011Session 5Clocking & PLLs
Akihide Sai, Takafumi Yamaji, Tetsuro Itakura
本文提出了一种基于环形VCO的混合环路PLL,实现了570fsrms的集成抖动和1.21GHz的输出频率。通过宽环路带宽和低带内噪声设计,有效抑制了环形VCO的相位噪声,解决了全数字PLL中TDC量化误差导致带内噪声过高的问题。
采用混合环路架构,结合模拟和数字技术,在保持环形VCO面积效率的同时显著降低抖动。
通过优化环路带宽和噪声抑制,实现了与LC VCO相当的抖动性能,但面积更小。
ISSCC 2011Session 5Clocking & PLLs32nm CMOS
Hyung-Jin Lee, Alexandra M. Kern, Sami Hyvonen, Ian A. Young
提出一种适用于片上系统(SoC)主机时钟的超低功耗锁相环(PLL),工作在300MHz至1.5GHz频率范围,功耗低于1.2mW。该PLL采用32nm高k金属栅极逻辑CMOS工艺实现,具备工艺可扩展性,并能在工艺变化和最小电源电压下保持环路稳定,满足移动设备始终在线始终连接功能对低功耗的需求。
采用低功耗架构和电路技术,实现sub-1.2mW的超低功耗,同时覆盖300MHz至1.5GHz的宽频率范围。
提出工艺可扩展的设计方法,确保PLL在下一代工艺节点下仍能保持系统响应和环路稳定性。
ISSCC 2011Session 5Clocking & PLLs
Dong-Woo Jee, Yunjae Suh, Hong-June Park, Jae-Yoon Sim
该论文提出了一种基于FIRE嵌入相位插值器噪声滤波的分数N锁相环,通过创新的噪声滤波技术有效降低了ΔΣ量化噪声,解决了传统设计中环路带宽受限于带内VCO噪声与ΔΣ量化噪声之间权衡的问题。
提出FIRE嵌入相位插值器结构,实现高效的噪声滤波,无需额外功耗和面积。
采用分数相位旋转技术替代传统双模分频器,进一步降低ΔΣ量化噪声。
ISSCC 2011Session 5Clocking & PLLs
Amr Elshazly, Rajesh Inti, Wenjing Yin, Brian Young, Pavan Kumar Hanumolu
该论文提出了一种0.4至3GHz的数字锁相环(DPLL),通过确定性后台校准技术实现电源噪声抑制,解决了传统DPLL中TDC量化误差与振荡器相位噪声之间的带宽折衷问题,从而在宽频率范围内降低抖动。
提出了一种基于确定性后台校准的电源噪声消除技术,无需额外模拟电路即可有效抑制电源噪声对DPLL性能的影响。
通过数字环路滤波器的动态重构,实现了灵活的环路响应设置,优化了锁定行为并降低了抖动。
ISSCC 2011Session 5Clocking & PLLs
Che-Fu Liang, Keng-Jan Hsiao
该论文提出了一种具有自对准注入窗口的注入锁定环形PLL,解决了传统注入锁定PLL中注入窗口与VCO相位对齐困难的问题,实现了低抖动和宽环路带宽。
提出自对准注入窗口技术,自动对齐注入脉冲与VCO相位,无需额外校准。
采用注入锁定环形振荡器,在宽带宽下有效抑制VCO相位噪声,实现低抖动。
ISSCC 2011Session 5Clocking & PLLs
Davide Tasca, Marco Zanuso, Giovanni Marzin, Salvatore Levantino,
本文提出了一种基于1位时间数字转换器(即bang-bang相位检测器)的分数-N数字锁相环,在4.5mW功耗下实现了560fsrms的积分抖动(3kHz至30MHz),解决了传统高性能TDC设计复杂且功耗大的问题。
采用1位TDC(bang-bang相位检测器)替代高分辨率TDC,大幅简化了数字PLL的设计并降低了功耗。
在分数-N数字PLL中实现了优异的抖动-功耗折中,达到了560fsrms抖动@4.5mW的性能。
ISSCC 2010Session 13Clocking & PLLs65nm CMOS
Olivier Richard1, Alexandre Siligaris2, Franck Badets3, Cedric Dehos2,
提出一个完全集成的频率合成器(PLL),采用65nm CMOS工艺,符合IEEE 802.15.3c标准,可同时输出20GHz正交信号和40GHz差分信号,调谐范围达17.9%,覆盖无线HD应用所需的全部频段。
实现17.5-20.94GHz和35-41.88GHz双频段输出的PLL,满足多模无线HD需求。
采用65nm标准CMOS工艺,达到17.9%的宽调谐范围,覆盖IEEE 802.15.3c全频段并留有工业裕量。
ISSCC 2010Session 13Clocking & PLLs
Shayan Farahvash, William Roberts, Jake Easter, Rachel Wei,
本文设计了一款针对无线基础设施应用的低噪声频率合成器芯片,解决了本地振荡器相位噪声和切换速度的关键性能瓶颈,实现了高性能集成。
采用低噪声VCO和PLL架构实现极低相位噪声,满足基础设施收发器的严格性能要求。
集成快速频率切换能力,以支持高速率通信场景。
ISSCC 2010Session 13Clocking & PLLs
Masafumi Kondou1, Atsushi Matsuda2, Hiroshi Yamazaki1, Osamu Kobayashi2
本文提出了一款面积仅0.3mm²、频率范围90至770MHz的低杂散分数分频合成器,用于日本数字电视调谐器,解决了多频段覆盖和1/7MHz高频率分辨率的需求。
采用分数分频技术实现低杂散输出,满足数字电视调谐器对频谱纯度的严格要求。
在0.3mm²的小面积内实现了90至770MHz的宽频率覆盖,适用于ISDB-Tsb、ISDB-Tmm和ISDB-T等多个频段。
ISSCC 2010Session 13Clocking & PLLs45nm SOI-CMOS
Dennis Michael Fischette1, Alvin Leng Sun Loke1, Michael Masanori
该论文提出了一种45nm SOI-CMOS工艺下的双PLL处理器时钟系统,用于支持PCI Express、DisplayPort和TMDS等多协议I/O接口。通过环振VCO PLL实现了0.99ps rms抖动,并可进一步降低至0.55ps,有效降低了多协议时钟系统的成本和功耗。
采用双PLL架构,分别针对不同协议需求优化时钟生成,提高灵活性。
环振VCO PLL在45nm SOI-CMOS工艺下实现了亚皮秒级抖动性能,并通过电路技术进一步降低抖动。
ISSCC 2010Session 13Clocking & PLLs
Michael H Perrott1, Sudhakar Pamarti2, Eric Hoffman3, Fred S Lee1,
该论文提出了一种低面积的开关电阻环路滤波器技术,用于分数N频率合成器,并应用于基于MEMS谐振器的可编程振荡器,解决了传统环路滤波器占用面积大的问题。
提出开关电阻环路滤波器技术,显著降低分数N合成器的面积开销。
将MEMS谐振器与分数N合成器结合,实现高精度可编程振荡器。
ISSCC 2009Session 23Clocking & PLLs
Yusuke Tokunaga, Shiro Sakiyama, Akinori Matsumoto, Shiro Dosho
本文提出了一种采用功率平均反馈(PAF)的片上CMOS松弛振荡器,通过使用与电源电压成比例的参考来提高振荡精度,同时实现低功耗和小面积。解决了传统片上RC振荡器精度受工艺和温度影响的问题。
提出功率平均反馈(PAF)概念,通过平均功率反馈稳定振荡频率,降低对工艺和温度变化的敏感性。
采用与电源电压成比例的参考,使振荡频率对电源电压变化不敏感,提高电源抑制比。
ISSCC 2009Session 23Clocking & PLLs
Kunil Choe1, Olivier D. Bernal1, David Nuttman2, Minkyu Je1
本文提出了一种用于植入式生物医学SoC的精密弛豫振荡器,采用自时钟偏移消除方案,通过消除开关晶体管寄生电阻引起的校准非线性,提高了频率精度。该振荡器的频率仅由电容和校准参考电阻决定,适用于低功耗高精度时钟生成。
提出自时钟偏移消除方案,无需额外校准周期即可自动消除比较器偏移,提高频率稳定性。
创新的电流生成结构消除了开关晶体管串联电阻带来的校准非线性,同时节省芯片面积。
ISSCC 2009Session 23Clocking & PLLs65nm CMOS
Chao-Ching Hung, Shen-Iuan Liu
该论文针对65nm CMOS工艺中锁相环(PLL)的泄漏电流问题,提出了一种泄漏抑制技术。该技术有效降低了相位/频率检测器(PFD)、分频器和压控振荡器(VCO)中泄漏电流引起的相位噪声、抖动和共模电压漂移,提升了PLL系统的性能。
提出一种适用于PLL中PFD和分频器的泄漏电流抑制电路,减少带内相位噪声和抖动。
针对VCO的泄漏电流问题,设计了一种共模电压稳定技术,防止泄漏电流改变VCO工作点。
ISSCC 2009Session 23Clocking & PLLs
Xueyi Yu1, Woogeun Rhee1, Zhihua Wang1, Jung-Bae Lee2, Changhyun Kim2
该论文提出了一种工作频率为0.4至1.6GHz的低过采样率ΔΣ DLL,采用自参考多相生成技术,解决了传统模拟延迟线受PVT变化影响的问题,实现了宽频率范围内精确的时钟相位控制。
提出自参考多相生成技术,无需外部参考时钟即可产生多相时钟。
采用低过采样率ΔΣ调制,降低功耗和面积。
ISSCC 2009Session 23Clocking & PLLs
Lei Lu1,2, Zhichao Gong1,2, Youchun Liao2, Hao Min1, Zhangwen Tang1
本文提出了一种用于数字电视调谐器的宽频带分数-N频率合成器,覆盖975至1960MHz。通过自适应带宽控制和4/4.5预分频器设计,实现了快速锁定和低相位噪声,满足DVB-T标准对相位噪声和相位误差的严格要求。
提出自适应带宽控制技术,加速锁定过程并优化环路带宽
设计4/4.5双模预分频器,实现宽频率范围覆盖和低功耗
ISSCC 2009Session 23Clocking & PLLs
Ting-Hsu Chien1, Chi-Sheng Lin1, Ying-Zong Juang1,
该论文提出了一种边缘缺失补偿器,用于快速锁定和宽锁定范围的锁相环(PLL)。通过检测外部和内部缺失边缘并调整电荷泵电流,解决了传统PLL在宽锁定范围内锁定速度慢的问题。
提出了一种基于全加器的边缘缺失计数与解码机制,能够实时补偿缺失边缘导致的相位误差。
设计了一种边缘补偿电路(ECP),通过控制电流补偿来加速PLL锁定过程。
ISSCC 2009Session 23Clocking & PLLs0.18µm CMOS
Xiang Gao1, Eric A. M. Klumperink1, Mounir Bohsali2, Bram Nauta1
本文提出一种2.2GHz的子采样锁相环(PLL),采用子采样鉴相器/电荷泵(PD/CP)直接对VCO输出进行采样,避免了传统PLL中的分频器,从而在低功耗下实现极低的带内相位噪声和抖动。解决了高频时钟生成中功耗与噪声折衷的问题。
提出基于子采样的PD/CP结构,无需频率分频器即可锁定VCO,显著降低功耗和带内相位噪声。
在0.18μm CMOS工艺下实现2.2GHz输出,功耗仅7.6mW,带内相位噪声-126dBc/Hz,抖动0.15ps rms,性能优于常规PLL。
ISSCC 2009Session 23Clocking & PLLs
Hiva Hedayati1, Bertan Bakkaloglu1, Waleed Khalil2
本文提出一种用于WiMAX应用的1MHz带宽Type-I ΔΣ分数N频率合成器,通过采用模拟离散时间PFD和环路滤波器以及误差消除DAC,有效减轻了ΔΣ量化噪声和非线性引起的相位噪声折叠问题。与Type-II PLL相比,该设计显著降低了量化噪声折叠,改善了近端相位噪声和杂散性能。
采用模拟离散时间PFD和环路滤波器,替代传统连续时间结构,降低非线性影响。
引入误差消除DAC,直接抵消ΔΣ量化误差,减少噪声折叠。
ISSCC 2008Session 19Clocking & PLLs
Shayan Farahvash, Chee Quek, Monica Mak
本文提出一种基于Pierce振荡器的温度补偿数字控制晶体振荡器(DCXO),采用开关电容阵列代替传统的变容二极管和DAC,实现直接数字频率控制,适用于无线通信应用。
使用开关电容阵列替代变容二极管,实现数字字直接控制频率,简化了模拟DAC转换环节。
集成温度补偿机制,提高晶体振荡器在全温范围内的频率稳定性。
ISSCC 2008Session 19Clocking & PLLs
Michael S. McCorquodale1, Scott M. Pernia1, Justin D. O’Day1,
该论文提出了一种自参考CMOS时钟发生器,无需外部晶体或MEMS谐振器,覆盖0.5至480MHz频率范围,总频率误差仅为90ppm,并具备扩频能力。解决了传统晶体振荡器难以集成的问题,实现了全集成时钟生成。
采用自参考架构,无需外部参考源,实现全集成时钟生成。
宽频率范围(0.5-480MHz)且总频率误差低至90ppm,同时支持扩频以降低电磁干扰。
ISSCC 2008Session 19Clocking & PLLs
Paul F. J. Geraedts, Ed van Tuijl, Eric A. M. Klumperink,
本文提出一种90µW、12MHz的松弛振荡器,实现了-162dB的优值(FOM)。通过优化电流源和比较器设计,解决了传统松弛振荡器功耗高、相位噪声差的问题。
采用低功耗比较器和电流源架构,实现亚微瓦级功耗下的稳定振荡。
通过噪声优化技术,达到-162dB的FOM,显著优于传统松弛振荡器。
ISSCC 2008Session 19Clocking & PLLs
Xueyi Yu, Yuanfeng Sun, Li Zhang, Woogeun Rhee, Zhihua Wang
该论文提出了一种基于低过采样率ΔΣ调制和嵌入式FIR噪声滤波的1GHz分数N PLL时钟发生器。解决了宽带PLL中环形VCO无法有效抑制高频量化噪声的问题,实现了小于1ppm的频率分辨率并兼顾短期与长期抖动性能。
提出低过采样率(Low-OSR)ΔΣ调制技术,降低量化噪声在带内的贡献,避免宽带PLL设计中噪声恶化。
采用嵌入式FIR噪声滤波结构,在不增加额外模拟滤波器的情况下增强高频量化噪声抑制能力。
ISSCC 2008Session 19Clocking & PLLs
Colin Weltin-Wu1,2, Enrico Temporiti3, Daniele Baldi3, Francesco Svelto2, 1
该论文提出了一种3GHz分数N全数字锁相环(ADPLL),通过精确的时间数字转换器(TDC)校准和失配校正技术,解决了传统TDC线性度不足导致杂散含量高的问题,实现了宽带操作和低杂散性能。
提出了一种精确的TDC校准方法,提高了TDC的线性度,降低了量化噪声。
引入了失配校正技术,补偿了TDC单元间的失配,进一步改善了PLL的杂散性能。
ISSCC 2008Session 19Clocking & PLLs
Kevin J. Wang1, Ashok Swaminathan2, Ian Galton1, 1
该论文提出了一种抑制分数N锁相环中杂散音的技术,并将其应用于一款宽带2.4GHz分数N锁相环。解决了传统分数N锁相环中分数杂散较大(通常超过-60dBc)的问题。
提出了一种有效的杂散音抑制技术,能够显著降低环路带宽内的分数杂散功率。
将抑制技术应用于宽带2.4GHz分数N锁相环,实现了宽带宽下的低杂散性能。