Toshiba Corp. meddelar att företaget utvecklat en teknik för brusreducering, som minskar jitter för radiofrekventa signaler och minskar fasbruset med upp till 90 procent i oscillations-ICs. Detta betraktas som ett genombrott som öppnar vägen för en ytterligare migration mot trådlös kommunikation med höga hastigheter för trådlösa LAN och Wimax.

Radiofrekventa, faslåsta slingor (PLL) i LSI-chip för mobil kommunikation var ofta uppbyggda med analoga och digitala kretsar. Då designen av ultrafina, analoga kretsar är en stor utmaning, finns det nu en övergång till att använda ”all digital” PLLs som använder ”time-to-digital” converters (TDC). Medan digitaliseringen minskar kretsens storlek ökar dock fasbruset – en degraderande förskjutning i pulsen för en radiofrekvent signal – på grund av en större försening i TDC: s inverterarkretsar.

Att minska fasbruset är en förutsättning för kommunikationsstandarder med höga hastigheter, såsom Wimax, som kräver mycket exakta signaler. Det finns en oro för att nuvarande TDCs är känsliga för variationer i tillverkningsprocessen som påverkar dess prestanda, vilket väcker ett behov av mer robusta tillverkningsmöjligheter.

För att minska känslighetsvariationer i massproduktionen och undertrycka fasbrus, har Toshiba utvecklat en ny TDC som integrerar interpolationskretsar som använder ledare med låg resistans för att ansluta utgången från två inverterare. En trippel interpolation splittar cykeln på utsignalens frekvenssyntetiserare, och minskar fasbruset med 90 procent. Denna lösning uppges framgångslikt uppnå en PLL med stabila prestanda, eftersom den använder en stabil vågform från PLL:en själv som ett referenstidsintervall för att omvandla tid till digital data, inte inverterarens fördröjningstid. I ett testchip tillverkat i en 65 nm CMOS-process reducerades fasbruset till -104 dBc/Hz, 90 procent lägre än föregående ”all digital” PLL som Toshiba presenterade på ISSCC2011. Chipstorleken minskades till 0,18 mm², cirka 80 procent mindre än den analoga PLL i ett mobilt wimax transceiverchip som Toshiba presenterade vid ISSCC2010.

De nya rönen tillkännagavs den 16 juni vid 2011 VLSI-symposiet i Kyoto, Japan.

Filed under: Utländsk Teknik