Boucle à verrouillage de délai offrant une densité de phases de 112 GHz pour convertisseur analogique à numérique à entrelacement temporel

Les horloges contrôlent le monde électronique. Pour les systèmes opérant suivant le modèle synchrone, qui sont largement majoritaires, la plupart des bits transmis et des données circulant dans le monde, ainsi que la grande majorité des appareils électroniques nécessitent des signaux d'horloge. De nos jours, la quantité d'information diffusée dans le monde chaque seconde est considérable, cela n'aurait pas été possible sans le développement de méthodes de synchronisation efficaces. À l'origine des oscillateurs générant des signaux de quelques kHz cadençaient les systèmes électroniques, mais maintenant on peut concevoir des horloges produisant une densité de phases de plus que 100 GHz. Ceci découle notamment des avancées de la technologie des circuits intégrés. Les convertisseurs analogiques numériques sont l'interface entre le monde physique et les systèmes électroniques. Ils transforment les données provenant du monde physique en données numériques. Plusieurs types des convertisseurs sont utilisés dépendamment des spécifications des applications, ils nécessitent des signaux d'horloges appropriés. Il existe plusieurs genres de convertisseurs analogiques numériques avec différentes spécifications comme le taux d'échantillonnage, la résolution (nombre de bits), la consommation d'énergie. Les convertisseurs analogiques à numériques dits à entrelacement temporel sont capables de produire des taux d'échantillonnage de plus que 100 Gé/s. Les concepteurs arrivent grâce à des architectures comportant typiquement un convertisseur analogique numérique (CAN) de base, qui nécessitent des signaux d'horloge sujet à un déphasage spécifique et oscillant chacun à une haute fréquence. Dans le cadre du présent projet, nous avons conçu une horloge à phases multiples permettant à un système de conversion d'atteindre un taux d'échantillonnage 112 Gé/s. Une boucle à verrouillage de délai (BVD) est proposée comme moyen de produire une horloge à phases multiples permettant de cadencer le système. La BVD génère 16 sorties oscillant chacune à 7 GHz. L'espacement temporel entre chaque 2 sorties adjacentes est de 8.9 ps. Cet espacement est important pour gérer les données passant dans les CAN afin qu'elles s'activent au bon moment. La BVD est formée d'un détecteur de phase-fréquence, d'une pompe de charge, d'un filtre passe-bas et d'une ligne de retard contrôlée par tension (LRCT).