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PLL时钟输出到片外

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
各位大神,PLL小白来求助,望各路大神不吝赐教。PLL的输出时钟想引到片外检测,输出通路见图片(VDD=1.2V),其中晶体管的W标注在晶体管上,L都是60n,连线上的数字表示金属线的长宽。



芯片流片后测试时,检测不到输出时钟(共模电压先测到过0.6V,后来又只能测到0V),芯片内也有TX模块,可以在PLL提供时钟时正常工作,借由TX也可以观测到PLL可以锁定。
将电路(包含连线)提参后仿,在SS工艺角,125℃,1.08V电压时,关键节点的高低电平标注如红字(C表示差分信号的共模电平),并没有出现最终输出变成直流的现象。
在五角星标记处断开电路,仅仿真后半部分,调整输入时钟共模,在共模为0.69V时,会出现输出变直流的情况,但是根据前面提到的SS仿真结果,该节点的共模为0.61V,与0.69V还有差距。
几个问题:
1、输出通路的PAD上并没有加ESD保护,有可能会损坏电路吗?
2、根据以上测试结果能否确定是因为共模偏差导致的输出时钟消失?
3、再进行什么仿真可以直接由仿真得到和测试相似的结果?(MC?加噪声?)
4、单端传输时钟是否不可避免会出现问题?
5、各位大神有其他思考希望多多指点!
跪谢!

有没有降一下频率试试

如果用GPIO输出最好不要超过100Mhz

首先十分感谢您的指导!您是指测试时降低DCO的频率吗?因为DCO是LC振荡器的,调节范围在5.6-5.8G,没办法降低太多。

首先十分感谢您的指导!您是指测试时降低DCO的频率吗?因为DCO是LC振荡器的,调节范围在5.6-5.8G,没办法降低太多。

首先十分感谢您的指导。您是指测试时降低DCO的频率吗?
因为这个DCO是LC结构的,振荡频率在5.6-5.8GHz,没办法降低太多。

十分感谢您的指导。不过我不太明白您说的GPIO,输出的地方只有一个PAD,也就是一块金属,没有任何电路。
还望您指点!

十分感谢您的指导!您是指测试时降低DCO的频率吗?因为使用的LC振荡器,频率在5.6-5.8GHz,调整范围有限。
还是您指其他什么?

你再仿仿fs,sf corner

最差的应该是ss-40吧,小编有试过嘛?



是的 DCO的频率挺高的了,后面的反相器也是有带宽的,并且线宽看起来也很窄,只是有点怀疑

Buffer没问题,问题是为什么金属线到最后变成500u/5u, 对于5.xGHz的信号,这个线宽太宽了,不明白为什么线宽要加这么宽?做过8G的信号,一样buffer后输出的pad,测试没问题啊。你这个才5.xG,仔细后仿真看看,驱动能力是否足够

DCO后面接分频器后再输出吗?这么高的频率不好直接出去

小编要不要计算一下你的500ux5u的线的在你频率的impedance啊,如果impedance很大,会不会全反射啊

从MC的仿真结果来看(设置PMOS NMOS都在SS 3sigma),最后几级反相器的振幅会逐渐偏离600mV,最终会出现输出为直流的情况。FS和SF的结构都优于SS,不会出现异常

不太明白您说的反相器带宽应该如何计算?是按照低通滤波器模型计算截止频率吗?那样看起来有百GHz以上呢~

感谢您的回复!最后一级加粗考虑是减小电阻,这段线电阻约10Ω,带上pad的寄生电容在120fF。对于长线,如何分配电容和电阻您有何高见?比如在您8GHz的设计中,走线多长?用了几级反相器?采用差分传输还是单端传输呢?
望您指点!

分频输出是常用的方法是吗?我没什么经验,不过最近确实听到很多分频输出的建议。

感谢您的回复~不过-40°是最差情况吗?貌似是125°呢~
如何估算金属线单位长度的电感和电导呢?我不太会算这个,望您指点!

最近又进行了一些仿真,发现问题可能出在CML2CMOS的转换模块中(图中的小方块,没画出结构)。这个模块采用五管运放的结构,但是直流工作点没有调整好,导致进入反相器链的时钟占空比出问题,后级的驱动能力也并不是很足,逐级出现上拉不到顶和下拉不到底的现象,最终输出直流。以上结果是在MC SS 2sigma 1.08v电压 125°的情况下仿真才会出现的结果,在SF/FS仿真MC也都不会出现无输出的现象。在电路中PMOS和NMOS是按照2:1设计的,可能也不甚合理,应该考虑两者的驱动能力进行一些调整,但是通过SF/FS的仿真结果,可能PMOS和NMOS的差异还不是根本原因。
以上是我最近的理解,如果有说的不对的地方还请各位指正!再次感谢各位大牛出手相助!



对的。

那请问,分频输出之后的时钟用来测试相噪,带宽和噪声与不分频输出的测试结果一样吗?

带宽不会有什么区别,但是分频后相燥会变好,整体下移20*log(N),N为分频比。小编可以思考一下原因。

提示一下,五管运放带宽够吗?占空比是如何决定的?我倒是没见过用这种结构进行转换的,至少在高速应用中。小编可以多看看其他结构。

谢谢您的提醒~
电平转换的结构是否还是采用交流耦合比较多呢?感觉这个结构受PVT影响很大。

不知道你的速度和你电平要变多少,我跑2GHz的clock是用ac couple的方法去做的;100MHz的时候是5管那种,不过要根据占空比,因为占空比差太多,高电平的输出可能翻不过来

交流耦合是很常用的一种,没问题。你也可以研究下有没有别的解决方案。

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