بهبود مدار آشكار ساز فاز - فركانس مبتني بر لچ پالس براي افزايش ناحيه تشخيص و فركانس كاري مدار

Improvement of PFD Based on Pulse Latched For Increasing Phase Detection Range and Operating Frequency

اين مقاله به بهبود عملكرد يك مدار آشكارساز فاز- فركانس مبتني بر لچ پالس مي‌پردازد. مدار پيشنهادي شامل توليدكننده پالس، مدار لچ شامل دو گيت وارونگر و مدار بازنشاني است. با تغيير مسير بازنشاني و كاهش زمان آن، ناحيه كور كاهش‌يافته و به‌تبع آن محدوده تشخيص فاز بيش از 16 درجه و فركانس كاري مدار بيش از MHz 500 افزايش‌يافته است. اين مدار به‌جاي استفاده از سيگنال‌هاي خروجي براي بازنشاني مدار، از سيگنال‌هاي ورودي بهره مي‌برد. برتري قابل‌توجه مدار پيشنهادي نسبت به مدار اوليه اين است كه در مدار اوليه محدوده تشخيص 330 درجه در فركانس MHz 435 گزارش شده است، درحالي‌كه در مدار بهبوديافته محدوده تشخيص برابر 348 درجه در فركانس MHz 435 حاصل‌شده است. در اين كار علاوه بر تغيير مسير بازنشاني، مدار توليدكننده پالس نيز دستخوش تغيير شده كه اين تغيير سبب افزايش سرعت مدار شده است. نتايج شبيه‌سازي‌هاي مدار پيشنهادي بيانگر اين است كه مدار تا فركانس GHz 2 عملكرد درستي از خود نشان مي‌دهد. اين مدار داراي ابعاد جانمايي µm 24 ×µm 23 در فناوري CMOS µm 0.18 TSMC و در فركانس MHz 435 و با منبع تغذيه V 1.8 داراي توان مصرفي µW 201 است.

In this paper, an improved phase frequency detector circuit based on pulse latched is presented. The proposed PFD include a pulse generator, a simple latch circuit, and a reset circuit. By reducing the reset time the blind zone is decreased. This idea leads to an increasing phase detection range more than 16 degrees and an operating frequency more than 500 MHz. Also in this design input signals are used instead of the output signals to reset the PFD. The significant advantage of this design compare to the prior PFD is obtained detection range increased 330 degree to 348 degree at 435 MHz. In addition the time of reset improving, the pulse generator circuit has lifted which led to increasing the speed of designed PFD. The designed PFD are implemented in CMOS 0.18μm TSMC technology and its area is 24 μm × 23 μm .The post lay out simulation results indicate that it has a good performance up to the frequency of 2 GHz. The power dissipation is 201 μW from a 1.8V power supply at 435 MHz.