ROHM und imec Durchbruch für Low-Power-Funk im IoT

Der neue ADLPP übetrifft die Leistungsfähigkeit analoger PLLs, nimmt aber sehr viel weniger Leistung auf als analoge PLLs
Der neue ADLPP übetrifft die Leistungsfähigkeit analoger PLLs, nimmt aber sehr viel weniger Leistung auf als analoge PLLs

Phase Locked Loops (PLLs) nehmen auf einem Funk-IC schon einmal 30 Prozent der Fläche ein, sie sind also energiehungrig und teuer. Nicht so die neuen ADPLLs von Rohm, imec und dem Holst Centre.

Die »All Digital PLL«-Komponente (ADPLL) nimmt – in einem 40-nm-CMOS-Prozess gefertigt – eine Fläche von 0,18 mm² ein. Ihre Leistungsaufnahme beträgt 0,67 mW. Mit Spikes kleiner als -56 dBc bei einem Jitter von unter 2 ps liegt der ADPLL in seiner Leistungsfähigkeit sogar über den der analogen Alternativen. Daran mangelte es den volldigitalen PLLs bisher. Doch sie versprechen, sehr viel weniger Platz auf den ICs einzunehmen. Außerdem lassen sie sich besser steuern und testen und sie sind über die kommenden CMOS-Prozessgenerationen besser skalierbar. Deshalb ist das Interesse an den volldigitalen PLLs so hoch.

Rohm und imec ist es nun erstmals gelungen, ADLPPs zu entwickeln, die die Leistungsfähigkeit von analogen PLLs erreichen: Der neue ADPLL entspricht allen Spezifikationen von Bluetooth Low Energy (BLE).

Damit eignet sich der ADPLL besonders für den Einsatz in Sensorknoten im IoT-Umfeld. Denn meist arbeiten die Knoten mit Batterieversorgung, deshalb kommt es darauf an, dass sich alle Teilkomponenten mit möglichst geringer Energieaufnahme begnügen.

»Wir haben den HF-Transceiver und den ADPLL zusammen mit imec entwickelt und in unsere Low-Power-Sensor- und Controller-Module integriert. Damit wollen wir die Führungsrolle im IoT-Markt übernehmen«, sagt Isao Matsumoto, Director, LSI Production Headquarters/LSI Product Development Headquarters von ROHM.

»Mit der bisher unerreichten Leistungsfähigkeit entwickeln sich die ADPLLs zur ernsthaften Alternative zu den analogen PLLs«, sagt Kathleen Philips, Program Director am imec/Holst Centre for Perceptive Systems for an Intuitive IoT. »Der ADPLL ist für den Einsatz in der Stückzahlfertigung bereit, wir sind dabei, ihn zu unseren Industriepartnern zu transferieren, die ihn in ihre Produkte integrieren.«