一种电力专用SOC的低功耗小面积ADPLL设计

作     者：陶伟 汤文凯 蒋小文 张培勇 黄凯 Tao Wei;Tang Wenkai;Jiang Xiaowen;Zhang Peiyong;Huang Kai

作者机构：南方电网数字电网研究院有限公司广州510663 浙江大学超大规模集成电路设计研究所杭州310027 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2020YFB0906000 2020YFB0906001) 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2021年第46卷第4期

页      码：269-273,309页

摘      要：智能电网电弧检测片上系统(SOC)芯片需要高性能的锁相环为其提供各种频率的时钟。设计了一种面积小、功耗低、输出频率范围大且锁定精度高的全部基于数字标准单元的全数字锁相环(ADPLL)。该ADPLL基于环形结构的全新的数控振荡器(DCO)设计,通过控制与反相器并联的三态缓冲器的导通数量控制反相器电流进行频率粗调,使DCO具有1.2~2.6 GHz的调节范围。通过控制与反相器输出端并联逻辑门的导通数量控制其负载电容进行频率细调,并通过基于夹逼原理的控制字搜索算法找到DCO的最佳控制字。仿真结果表明,ADPLL锁定后输出时钟的均方根周期抖动控制在3 ps以内,并且其在55 nm CMOS工艺下的面积仅为60μm×60μm,功耗为1 m W左右。

主 题 词：全数字锁相环(ADPLL) 数控振荡器(DCO) 小面积 周期抖动 功耗 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 

D　O　I：10.13290/j.cnki.bdtjs.2021.04.002

馆 藏 号：203102726...