基于类状态机的检测时间自调整的频率检测器

针对SOC系统应用需求及现在所存在的频率检测电路结构无法同时兼顾检测精度和检测响应速度的问题,将类状态机(RSMC)技术应用于频率检测电路中。开展了不同频率检测器的比较及原理分析,提出了将类状态机应用于频率检测电路,兼顾了没有外部器件情况下的良好检测精度和检测响应速度,实现了根据被检测时钟信号的频率自动调整所需检测时间的功能,采用了先进的最小沟道长度为0.18μm的且能提供1层多晶硅和4层金属的SMIC18pf工艺,获得了0.071 mm2的版图面积(不加pad和静电保护电路)。研究结果表明:低频率检测值FL=2 MHz,变化范围为-15%^+20%;高频检测值FH=7.5 MHz,变化范围为-12%^+20%。低频点检测时间和高频点检测时间分别为TL=15.53μs和TH=2.3μs。模拟供电电压为3.3 V,消耗功率为59.8μW;数字供电电压为1.8 V,消耗功率为6.4μW;整个系统共消耗功率为66.2μW。