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全数字锁相环与环振锁相环

时间:12-12 整理:3721RD 点击:
这两种结构在较低频率和较高频率各有什么利弊?该如何选择呢?
较低频率是几百兆到2G。2-4G算较高频率。同样采用65nm工艺,无电感。
先行谢过。

所谓全数字锁相环其实不是全数字,就是filter是数字的,然后由此引入TDC代替PFD+CHP。其他和模拟的传统PLL并无很大区别。实际上从概率上来讲包括环路都是一样的。

最近几年,感觉全数字锁相环这个概念很火,又是因为什么呢?

传统的PLL已经做到一定极限了,而数字PLL有很多地方可以尝试,所以发paper比较容易。在某种程度上,数字的PLL更加flexible。
在工业界实际上还是很有争论,尤其在RF的领域,用数字PLL做量产的不多。

个人感觉,
模拟PLL很成熟了。
数字PLL因为filter可以随意设定不同的参数,可以玩出点花头来。

国外做3G,4G的能用数字PLL的基本都用数字PLL
首先是改参数容易,其次工艺越先进,版图面积越小
再次在不同的工艺之间migration容易

LO也用的是全数字PLL了?
感觉DCO阵列面积也蛮大的,电感大家都一样,最后能省下的面积也不多
TDC在工艺间migration感觉也不如PFD+CP

    环振锁相环就不能是全数字的吗?全数字锁相环的定义是:如果环路中所有模块的输入输出接口都是数字信号的话,这样的锁相环就是全数字锁相环。如果你问基于Charge Pump的PLL和ADPLL之间的区别,那可以从这两种不同结构的设计难度,工艺移植性,集成度,可配置性以及噪声或Spur性能等方面加以区别和比较。这种区别性需要自己在设计和研究的过程中慢慢体会,只有深入的做过这两种结构才能真正理解其区别性,从而才能对于不同应用系统给出较为适合的PLL系统结构。
    现在,单个Charge Pump PLL的确已经花样不多,但个人认为还是有研究空间的。举个几个例子,如何实现dividerless的fractional-n PLL,如何实现超低带内噪声的PLL(带内可以利用SDM进行噪声整形),如何能让一个小数分频器在开环使用时没有高频处的整形噪声等等。对于ADPLL则有更多的研究热点(楼主可以查询IEEE),最大的热点就是如何让输出phase noise拥有较小的Spur,从而使其能够在射频接收机中得到广泛应用。另外,如何利用CPPLL或者ADPLL自身来实现宽带频率的调制也是单个PLL研究领域中的热点。
    如果再往大的方面拓展,现今在工业界中的频率综合器系统则更为丰富多彩,大多数频率综合器的核心电路都由2至3或4个PLL组成。各个公司为了避开竞争对手的专利,都绞尽脑汁设计出了很多高性能频率综合器结构。楼主可以自己去查Silicon Lab, TI 或者 ADI公司的一些时钟产品,现今无论是有线应用还是无线应用都已突破了RMS Jitter 150fs (from 1k to 100MHz)的瓶颈,要知道一个较好的25MHz的有源或者无源晶振,其RMS Jitter也就150fs。
PS:本人回帖只是抛一下砖头,望能引出些“玉石”。

如果都用LC Oscillate的话,那估计CPPLL和ADPLL的片内面积差不多,而ADPLL的最大优势就在于在filter这里少一个PAD。要论工艺移植性,如果TDC本身是数字电路的话,计算需要全定制设计TDC,DCO以及高速Counter,ADPLL的工艺移植性依然要好很多,并且ADPLL相比CPPLL更容易验证Phase Noise性能。

同感。。。

cppll也可以做polar transmitter  
  

而且现在基于pll的polar transmitter 依然只停留在窄带应用,4G的调制带宽较大,很难用基于pll的polar实现。。。5G更不用提了!如果这个问题解决不了,估计基于pll的polar transmitter前景暗淡!
  

是的,就是3G上面用了一下。新的标准调制方式太复杂,in-band用全数字很难做

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