一种应用于频率综合器的高性能全差分电荷泵电路

提出了一种应用于频率综合器的全差分电荷泵电路.该电荷泵结构可以很好地克服沟道长度调制效应的影响,使充放电电流在宽输出电压范围内实现精确匹配,从而使频率综合器的压控电压纹波(ripple)很小.为了保证电荷泵的宽输出摆幅不受限制,还设计了一种输入范围接近轨到轨的共模负反馈电路.整个电路在1.8V SMIC0.18μm CMOS混合信号工艺下设计实现,芯片面积约为450μm×280μm,直流功耗约为1mW,测试得到的参考杂散的最差值为-73dBc,满足频率综合器的低杂散要求.

一种低噪声全差分电荷泵型锁相环的实现

采用HHGrace 180 nm CMOS工艺实现了一款低噪声全差分电荷泵型锁相环,可为物理层芯片提供精确且稳定的时钟信号。鉴频鉴相器和分频器采用电流模逻辑电路构成基本单元,提高了锁相环的工作速度;设计了一种改进型差分电荷泵,引入共模反馈使电荷泵输出电压的静态工作点更加稳定,提高了锁相环的相位噪声性能。测试结果表明,该锁相环功耗小于24 mW,芯片面积为510μm×620μm,锁定时间小于2.5μs,相位噪声为-108 dBc/Hz@100 kHz、-113 dBc/Hz@1 MHz。

一种基于三管开关结构的改进型电荷泵设计

提出了一种改进型电荷泵,通过三管开关结构减小了时钟馈通效应,同时将电流舵结构与全差分电荷泵结构相结合,在提升开关速度的同时,抑制了电流失配、电荷共享和电荷注入等非理想效应。仿真实验结果表明,在电荷泵的充放电电流为10μA时,时钟馈通所引起的尖峰电流最大值仅为11.26μA,所产生的压控振荡器控制电压纹波降至50%。将其应用于锁相环系统,锁相环输出时钟抖动从118 ps降低到36 ps。

单光子探测盖革雪崩焦平面用低抖动多相位时钟电路设计

针对单光子探测盖革雪崩焦平面读出电路应用,基于全局共享延迟锁相环和2维H型时钟树网络,该文设计一款低抖动多相位时钟电路。延迟锁相环采用8相位压控延迟链、双边沿触发型鉴相器和启动-复位模块,引入差分电荷泵结构,减小充放电流失配,降低时钟抖动。采用H时钟树结构,减小大规模电路芯片传输路径不对称引起的相位差异,确保多路分相时钟等延迟到达像素单元。采用0.18 mm CMOS工艺流片,测试结果表明,延迟锁相环锁定频率范围150~400 MHz。锁定范围内,相位噪声低于–127 dBc/Hz@1 MHz,时钟RMS抖动低于2.5 ps,静态相位误差低于65 ps。

一种1394b PHY快速锁定时钟恢复电路的设计

为了满足多通道1394b串行收发器芯片对时钟恢复电路锁定时间和相位精度的需求,文中提出了一种快速锁定时钟恢复电路,通过循环移位寄存器控制模拟插值器来实现。该时钟恢复电路通过环形振荡器产生多相时钟,并通过基于差分电荷泵的PLL电路降低了输出时钟信号的抖动;通过将输入数据相位与多相时钟信号进行比较,确定合成输出时钟信号需要的输入时钟相位;通过循环移位寄存器控制模拟插值器的电流,改变输出时钟相位,直至其与输入数据相位锁定。该电路可以解决延迟锁相环时钟恢复电路速度和精度不够的问题。该电路在0.13μm CMOS工艺下实现,可以工作于0.1-1 GHz。当工作电压为1.2 V,输入数据速率为1 Gbps时,电路的功耗为0.8 mW,最小相位变化为3.5 mUI。