JSSC 2022第6期Clocking & PLLs65nmVCOClock Generation

Multi-Phase Clock Generation for Phase Interpolation With a Multi- Phase Injecti

提出一种基于多相注入锁定环形振荡器的高精度低抖动多相时钟生成器。

1.2V 65nm CMOS, 7GHz, 15.6mW, 58.8fs rms jitter, -252.7dB FOM

多相时钟生成器注入锁定环形振荡器正交延迟锁定环相位插值器

▸创新点1：多相注入锁定环形振荡器（MPIL-ROSC）的电路创新，通过多相注入信号显著提升相位精度至1°以内，同时降低抖动至58.8 fs rms，解决了传统两相注入锁定振荡器中抖动与相位精度的固有权衡问题。

▸创新点2：正交延迟锁定环（QDLL）的系统创新，动态调节环形振荡器的自振荡频率（f0）并提供多相注入信号，确保7 GHz工作频率下的稳定性，支持5-8 GHz宽频范围操作。

▸创新点3：7位相位插值器（PI）的方法创新，结合八相时钟输出实现相位和频率去偏，其积分非线性（INL）和差分非线性（DNL）分别低于1.9 LSB和1.2 LSB，提升了高频信号处理的线性度。

▸创新点4：整体架构的系统级优化，通过协同设计MPIL-ROSC与QDLL，在15.6 mW功耗下实现-252.7 dB的卓越抖动品质因数（FOMjitter），为高速时钟生成设定了新基准。

Abstract

We present a high-accuracy, low-jitter, multi-phase clock generator (MPCG) based on a multi-phase, injection-locked ring oscillator (MPIL-ROSC) with a quadrature delay-locked loop (QDLL). The QDLL tunes the ring oscillator (ROSC) self-oscillation frequency ( f 0) and provides it with multi-phase injection signals. The proposed architecture breaks the intrin- sic tradeoff between jitter and phase accuracy in two-phase injection-locked ROSCs. The MPCG’s eight-phase output clock drives a 7-bit phas