大家一起读论文:被ISSCC接收的Digital to Time Converter是如何设计的呢?

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-17
“大家一起读论文”系列之 ISSCC 2016: 2GHz Digital to Time Converter

在集成电路设计领域,顶级学术会议与期刊的发表成果往往引领着行业的前沿发展。为了深入理解这些论文的精髓并促进知识交流,我将发起“大家一起读论文”系列,旨在介绍在顶级学术会议上发表的前沿成果。

本文将介绍的是 Intel 在 ISSCC 2016 上发表的论文,题目为 "A 2 GHz 244 fs-Resolution 1.2 ps-Peak-INL Edge Interpolator-Based Digital-to-Time Converter in 28 nm CMOS"。这篇论文的发表,也进一步在 2016 年 12 月的 JSSC 上得到认可,展现出其在数字到时间转换领域中的创新与突破。

数字到时间转换器(DTC)是什么?

在电子通信系统中,DTC 通常被用作时钟数据恢复电路(CDR)与锁相环(PLL)的核心组件,实现从数字控制信号到时间延迟的转换。简而言之,DTC 能够根据输入信号的变化,灵活调整输出信号的延迟时间,从而满足高速通信系统中精确时间控制的需求。

应用场景

CDR 应用在高速串口中,用于在接收信号时自动调整采样时钟,确保数据的准确接收。而 PLL 中的 DTC 则用于小数锁相环,通过精确控制反馈路径中的时钟延迟,实现更精细的频率和相位调整。

DTC 的关键性能指标

DTC 的性能主要体现在分辨率和线性度两个方面。分辨率决定了最小可调节的延迟,而线性度则反映了 DTC 输出与输入信号间的线性关系。在 ISSCC 2016 的论文中,作者提出了一种三级调节的结构,通过粗调、中调、细调三级实现高分辨率与良好线性度的兼顾。

论文中的创新与实现

论文中详细介绍了一种基于 28nm CMOS 工艺的 2GHz DTC 设计。该设计采用多级调节方式,第一级通过四分频器将输入时钟分割至 2GHz,第二级引入延时单元以产生特定角度的相移,第三级则通过改进的反相器相位插值器实现精准的延迟控制。

结论与展望

这篇论文通过创新的多级调节架构,实现了高分辨率与良好线性度的 DTC 设计,其性能指标显著领先于当时的行业标准,因此能够获得顶级学术会议与期刊的认可。通过深入研究这一设计,我们不仅能够了解 DTC 的核心技术与应用,更能够从中汲取创新思路,推动未来集成电路领域的进一步发展。

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DTC 的性能主要体现在分辨率和线性度两个方面。分辨率决定了最小可调节的延迟,而线性度则反映了 DTC 输出与输入信号间的线性关系。在 ISSCC 2016 的论文中,作者提出了一种三级调节的结构,通过粗调、中调、细调三级实现高分辨率与良好线性度的兼顾。论文中的创新与实现 论文中详细介绍了一种基于 28nm...

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