单光子探测盖革雪崩焦平面用低抖动多相位时钟电路设计

• 作者: 刘煦 李云铎 叶联华 黄张成 马英杰 黄松垒 方家熊
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 关键词: 全局时钟 延迟锁相环 差分电荷泵 H型时钟树 盖革雪崩焦平面
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 先进芯片与系统前沿技术专题|Special Issue on Advanced Chip and System Frontier Technology
• 页码范围: 1565-1573
• 页数: 9页
• 分类号: TN402|TP212
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/JEIT210060

摘要

针对单光子探测盖革雪崩焦平面读出电路应用,基于全局共享延迟锁相环和2维H型时钟树网络,该文设计一款低抖动多相位时钟电路.延迟锁相环采用8相位压控延迟链、双边沿触发型鉴相器和启动-复位模块,引入差分电荷泵结构,减小充放电流失配,降低时钟抖动.采用H时钟树结构,减小大规模电路芯片传输路径不对称引起的相位差异,确保多路分相时钟等延迟到达像素单元.采用0.18 mm CMOS工艺流片,测试结果表明,延迟锁相环锁定频率范围150～400 MHz.锁定范围内,相位噪声低于–127 dBc/Hz@1 MHz,时钟RMS抖动低于2.5 ps,静态相位误差低于65 ps.