Rohm präsentiert zusammen mit der Naonelektronik-Schmiede Imec und dem Holst Centre einen volldigitalen Phasenregelkreis (ADPLL – All Digital Phase-Locked Loop) für IoT-Funksysteme.
Platz und Strom in Funkanwendungen sparen
Standard PLLs sind traditionell einer der Hauptverbraucher in einer funkbetriebenen Anwendung und können bis zu 30 Prozent der Fläche des Funkchips ausmachen. Dagegen benötigt die neue ADPLL nur wenig Platz (0,18 mm² in 40-nm-CMOS) das bei geringem Energieverbrauch (0,67 mW) und hoher Performance. Mit Spikes kleiner als -56 dBc und Jitter unter 2 ps zeigt der neue ADPLL eine hohe Robustheit.
Vorteile von digitalen Phasenregelkreisen
Das intuitive Internet of Things (IoT) basiert auf winzigen Sensorknoten, die unsichtbar in die Umgebung eingebettet und drahtlos mit dem Internet verbunden sind. Bei Milliarden von eingesetzten IoT-Geräten wird ein Batterieaustausch unmöglich, und daher ist insbesondere im Funkbetrieb die Reduzierung des Energieverbrauchs ein Hauptanliegen und eine große Herausforderung.
Der Phasenregelkreis ist die Funkkomponente für die Frequenzsynthese und ist traditionell als analoge Schaltung ausgeführt, obwohl bereits seit einiger Zeit an digitalen Alternativen gearbeitet wurde. Die Vorteile volldigitaler PLLs sind geringer Platzbedarf, bessere Kontrolle und Testbarkeit sowie eine verbesserte Skalierung dank CMOS Technology. Allerdings hinkten sie bisher im Vergleich zur Performance analoger Lösungen noch hinterher.
Die volldigitale PLL von Rohm und Imec kombiniert eine geringe Leistungsaufnahme von nur 0,67 mW mit hoher Performance. Sie unterstützt alle Spezifikationen von Bluetooth Low Energy (BLE) und unterbietet gleichzeitig die Kosten und den Energiebedarf vergleichbarer Lösungen. Zudem verfügt sie über Techniken zur Phasenauswertung und zur Vermeidung von Störsignalen,
