A 40 MHz to 280 MHz 32-phase CMOS 0.11-${\mu}m$ Delay-Locked Loop

40MHz ~ 280MHz의 동작 주파수와 32개의 위상을 가지는 CMOS 0.11-${\mu}m$ 지연 고정 루프

This paper describes a multiphase delay-locked loop (DLL) that generates a 32-phase output clock over the operating frequency range of 40 MHz to 280 MHz. The matrix-based delay line is used for high resolution of 1-bit delay. A calibration scheme, which improves the linearity of a delay line, is achieved by calibrating the nonlinearity of the input stage of the matrix. The multi-phase DLL is fabricated by using 0.11-${\mu}m$ CMOS process with a 1.2 V supply. At the operating frequency of 125MHz, the measurement results shows that the DNL is less than +0.51/-0.12 LSB, and the measured peak-to-peak jitter of the multi-phase DLL is 30 ps with input peak-to-peak jitter of 12.9 ps. The area and power consumption of the implemented DLL are $480{\times}550{\mu}m^2$ and 9.6 mW at the supply voltage of 1.2 V, respectively.

본 논문은 40 MHz에서 280 MHz 동작 주파수에서 32-phase clock을 출력하는 multiphase delay-locked loop (DLL)을 제안한다. 제안된 multiphase DLL은 고해상도의 1-bit delay를 위하여 matrix구조의 delay line을 사용한다. Delay line의 선형성을 향상시키기 위하여 matrix 입력단의 비선형성을 보정할 수 있는 기법이 사용된다. 설계된 multiphase DLL은 1.2 V supply를 이용하는 0.11-${\mu}m$ CMOS 공정에서 제작되었다. 125 MHz 동작 주파수에서 multiphase DLL의 DNL은 +0.51/-0.12 LSB 이하로 측정되었으며, input clock의 jitter가 peak-to-peak jitter가 12.9ps일 때 출력clock의 peak-to-peak jitter는 30 ps이다. 면적과 전력 소모는 각각 $480{\times}550{\mu}m^2$과 1.2 V 공급전압에서 9.6 mW이다.