微波EDA网,见证研发工程师的成长!
首页 > 研发问答 > 微波和射频技术 > RFIC设计学习交流 > PLL带内噪声 版图设计问题

PLL带内噪声 版图设计问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
最近小弟设计了一版PLL,测试发现带内相位噪声比较大,个人感觉模块电路的原理没问题,应该是版图的问题。我在布版时,PFD+CP+LPF+TSPC分频器共用一块地,共用一个电源;VCO+CML分频器共用一块地,共用一个电源;在整体版图中,这两块地采用单点连接方式。现在测试出来的结果,要比别人采用同样的结构,100KHz的相位噪声大15dB左右(环路带宽1MHz)。
请各位大神帮忙分析下问题,对版图的设计有没有改进的建议?谢谢

首先要找到原因才好采取措施啊。

cml buffer is a large current block with large vdd ripple, it may decrease vco phase noise.
different power plan may cause different phase noise.
use different power/gnd with different bonding wire(5n+0.5ohm) simulation?

屁都没有,分析个毛

只要改一个地方,把 lpf 接到VCO的地,准确的说 v2i 和 lpf 必须是一个地,否则都是扯淡
其实我现在做pll 就只有一个 gnd,并不需要分数字地和模拟地,但是 layout上的gnd必须非常小心,一般都是我自己做,layout engineer压根不会考虑到这些的

你的共地是封装时通过epad实现共地,还是在layout上就是一个地?

layout上就是一个gnd

layout上就一个GND的话对版图要求很高啊。

不要让digital block current 经过lpf & v2i gnd就可以了

原理是比较明显的,之前做了一个,总之还是感觉很蛋疼。布局走线什么的限制有点大。


谢谢您的建议。最近比较忙,没有上网。请问v2i是指哪个模块?按照您的说法,如果用两套地的话,是数字分频器+PFD+cp一个地,VCO+CML+LPF一个地吧?以前没设计过频综,现在带内噪声较差,也分析不出原因来。个人还是认为是版图的原因。

谢谢您,第一句话没看明白,英语水平不行。电源肯定是会有影响,但通过测试发现,不是主要原因。在版图设计时,电源处放了大量的滤波电容,通过仿真不容易仿真DC线的影响。

您好,请问你觉得版图的电源盒地应该如何处理呢?谢谢

fuyibin说的很清楚了,不要让大噪声电流流经敏感电路的区域。

layout上共地,是通过共用IO,还是在core layout时就已经共地了?
此外您电路的功耗多大,?pll频率输出范围以及实测相噪结果怎样?

我现在的版图,数字模块的电流和模拟模块的电流应该是没有交错的。只是因为无源LPF没有电流,我把它和数字部分共地了。按照fuyibin 的说法,应该和VCO共地,不清楚是不是这个原因?

不光要注意信号线,电源线和地线的交错也要考虑,虽然原理电路中地电位是0,但实际上,数字地到外部地之间还是会存在一定的电阻,在大电流通过时,地电位就变化了。我觉得fuyibin所言就是你的问题。无源lpf,就是电阻电容网络,对地噪声更敏感。

其实layout没有那么神秘,layout好不好合理不合理也是根据一些最基本的原理,考虑要周全
比如根据你描述的做法,里面就有硬伤,lpf 和 VCO不是同一个地
回忆一下VCO的工作原理,不就是根据vcontrol 电压控制频率么,那么希望这个电压是要很稳定
这里的电压是个相对电压,绝对干净的地是不存在的。
lpf 的地 和VCO 的地不同,那lpf上的vcontrol 电压 再稳定,也是相对自己的gnd,而不是vco gnd
在这个两个gnd之间有几个mV的差别是再正常不过了,这种case还有不败的道理么?
BTW,你既然不知道v2i,那我猜你应该做的LC VCO,vcontrol控制的是varactor,
LC VCO的 Kvco比较小,如果是ring oscillator,Kvco非常大,如果把lpf gnd 和v2i/vco gnd分开,那会更差

谢谢,是LC-VCO,我弄的频综工作在毫米波,主流的VCO都是采用LC结构。当时也考虑了vctrl的问题,所以在设计的版图中,模拟地和数字地单点接触放在了LPF和VCO那。如果下次改版,我是否可以采用LFP+VCO+CML一个地,数字分频器+PFD+CP一个地,这两个地在芯片中不共地,当片外共地呢?谢谢

可以,把lpf和vco cml driver做一起



LPF和VCO共地也有问题,reference spur大

谢谢您

如果能看到商用PLL芯片的版图就好了

fuyibin和你说的就是他做的商品的版图情况。

上次版图布板是一个问题。后来发现,在测试时使用的参考频率信号源的相位噪声不好,测试输出80多MHz信号时,在100KHz的相位噪声,只有-110dBc/Hz,如果按照256分频,其对相位噪声的贡献-110+48=62.输出的相位噪声肯定不好。不知道我的计算方法有没有问题?

不清楚,我们的信号源的相位噪声怎么这么差

没必要两个地
数模电源分开
但是数模要共地

我觉得你算的没问题,你后来有换晶振有测试了。

Copyright © 2017-2020 微波EDA网 版权所有

网站地图

Top