readyread信号不触发_触发器型PFD与传统型PFD性能仿真对比
@TOC 鑒頻鑒相器中為了保證鑒相范圍,主要有兩種PFD可以在理想情況下實現
到 的鑒相范圍。 傳統的PFD和邊沿觸發型的PFD1.電路結構
1.1傳統型電路結構
參考文獻:寬帶CMOS分數頻率合成器的研究與實現——黃福青 東南大學博士論文
1.2 觸發器型電路結構
參考文獻:A High Speed and Low Power Phase-Frequency Detector and Charge - pump
此電路在仿真對比的時候,沒有采用圖中為偽nor結構,采用靜態CMOS邏輯的或非門,并且加入了delaybuffer,來消除死區。
2.電路仿真
2.1仿真電路模型
兩種PFD采用相同的測試電路,電源電壓0.7V。輸出負載50fF。
2.2 死區時間:
輸入同頻同相時鐘信號30MHz,脈沖的上升沿50%到下降沿50%為脈沖寬度。
傳統型經過加入delay后UP和DN 脈寬約為333ps,即為復位延遲時間。
觸發器型經過加入delay buffer后復位延遲為300ps
兩者的復位延遲時間比較意義不大,都可以通過調節delay buffer延時獲得。 ## 2.3鑒相范圍:: 兩個電路理論上均可以實現
到 的鑒相范圍,但由于鑒相盲區的存在,無法實現理想的鑒相范圍。 仿真方法:仿真時在fref 端和fdiv 端同時輸入30MHz 的方波信號,設置fref的初相(度數以延時表達)為1/fref,fdiv的初相(度數以延時表達)為(360+a)/(360*fdiv),a 為變量,并對a 進行變量掃描,掃描范圍為(-400,400),步長為5,選取VUP-VDN 的平均值VPFD做為輸出,即可得到PFD 的鑒相鑒相特性曲線。參數設置如下:傳統型仿真結果:
邊沿觸發器型仿真結果
兩者的鑒相范圍大約都是 -1.94pi到1.94pi。
2.4功耗仿真
由于兩種電路均是動態功耗,與時鐘頻率有關,以200M為例,FDIV落后FREF信號90度。仿真時間500n
傳統型平均電流41.39uA 觸發器型平均電流20uA
觸發器型在相同時鐘頻率情況下功耗有很大優勢。
2.5 最高工作頻率
最高工作頻率沒有仿真,仿真到2G,但是不清楚如何算是UP和DN信號輸出正常。有待請教。
3.問題
觸發器型的PFD的輸出信號UP和DN,脈沖的上升下降沿較長,粗略觀測 傳統型輸出脈沖邊沿約為100ps左右, 觸發器型的脈沖邊沿在200ps左右。 感覺觸發器型的PFD輸出信號邊沿可以進一步優化,我沒有詳細研究如何優化,歡迎討論。
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