一种宽范围、高精度的带宽自适应式四相DLL

NAND Flash存储器具有读写速度高、容量大、可靠性高等优点,被广泛用于固态硬盘、存储卡、U盘等应用中,成为数据中心和消费电子的核心存储元件。开放NAND闪存接口国际标准作为NAND Flash与控制器之间通用接口协议,严格定义了数据传输相关的控制指令、工作时序、电平要求等规范。根据当前ONFI 4.2国际协议标准对NAND Flash高速接口的多相位读写时钟的性能要求,设计了一种具有带宽自适应式延迟链结构的四相输出延迟锁相环,具有宽频锁定和高精度锁定的优点。在设计延迟锁相环中,为了解决宽频率范围下传统延迟链延迟时间有限的问题,提出一种可配置延迟链电路结构,可在不同频段下选择使用相应的延迟单元,从而扩展频率范围并保持精度;提出一款基于鉴频器的自适应控制电路,能跟踪输入时钟频率,自动配置延迟链,实现输出延迟锁相环带宽的自适应。基于SMIC 28nm HKCMOS工艺完成了输出延迟锁相环电路设计。仿真验证结果表明,在25℃、0.9 V电源电压、tt工艺角下,该输出延迟锁相环可产生四相时钟生成,且锁定范围为[22 MHz,1.6 GHz],最高锁定精度为17ps,完全满足ONFI国际标准对多相时钟产生的频率范围和精度要求。