专利名称：电压控制震荡器及使用其的电子系统的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种电压控制振荡器。特别是，本发明是有关于一种使用XOR逻辑电路的电压控制振荡器，以及使用其的电压控制振荡器。
背景技术：
传统电压控制振荡器的架构是参考图1。一般来说，电压控制振荡器(VCO)10具有串联的复数反相器100，102与104，复数电阻110，112，114与116，以及一电容120。馈入至反相器100，102与104的电源电压VDD(未示出)使得反相器100，102与104回应于各反相器的输入电压而输出信号，其中该些输出信号是输入至下游反相器或VCO10的输出，如此例般。
然而，习知VCO10具有下列问题。只有当输入电压等于VDD/2时，才能得到VCO的最高输出频率。因而，频率的输出范围会受限。甚至，需要用到许多被动元件，以及该些被动元件共同决定了最高频率。
发明内容
本发明目的之一是提供一种电压控制振荡器与使用其的一电子系统，使得最大输出频率不受限于被动元件。
本发明的另一目的是提供一种电压控制振荡器与使用其的一电子系统，使得输出频率随着输入电压的增加而增加。
为达上述与其他目的，本发明提供一种电压控制振荡器，包括一第一反相器将一第一XOR结果反相成一第一输出信号；一第二反相器将一第二XOR结果反相成一第二输出信号；一第一XOR逻辑单元对一输入信号与该第二输出信号进行XOR逻辑运算，并产生该第一XOR结果；以及一第二XOR逻辑单元对该第一输出信号与一参考电压进行XOR逻辑运算，并产生该第二XOR结果。
在一实施例中，该电压控制振荡器更包括一第三逻辑单元，根据该第一输出信号与该第二输出信号进行一XOR逻辑运算，以产生一第三XOR结果。
本发明提供一种电子系统，包括一电压源，一信号源与一电压控制振荡器。该电压源提供一参考电压。该信号源提供一信号。该电压控制振荡器包括一第一反相器将一第一XOR结果反相成一第一输出信号；一第二反相器将一第二XOR结果反相成一第二输出信号；一第一XOR逻辑单元对一输入信号与该第二输出信号进行XOR逻辑运算，并产生该第一XOR结果；以及一第二XOR逻辑单元对该第一输出信号与一参考电压进行XOR逻辑运算，并产生该第二XOR结果。
因此，当输入电压变得更高时，本发明所提供的电压控制振荡器能输出较高频率。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1是绘示习知电压控制振荡器的电路图。
图2是根据本发明实施例的具电压控制振荡器的电子系统的方块图。
图3是根据本发明另一实施例的电压控制振荡器的电路图。
10、220电压控制振荡器(VCO)100、102、104、232、234、320、322反相器110、112、114、116电阻120电容20电子系统200信号源210电压源222、224、310、320、330XOR逻辑单元400时钟产生器Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、V1信号VSS参考电压具体实施方式
现请详细参考本发明较佳实施例，其显示于附图中。可以的话，在该些图示与说明中使用相同参考符号，以指向相同或相似部分。
请参阅图2所示，其是根据本发明实施例的具电压控制振荡器的电子系统的方块图。在此实施例中，该电子系统20包括一信号源200，一电压源210，以及一电压控制振荡器(VCO)220，以及比如一时钟产生器400。该信号源200输出一信号V1至该VCO220，而该电压源210输出一参考电压VSS至该MCO220。该VCO220包括两XOR逻辑单元222，224，以及两反相器232，234。该XOR逻辑单元222接收该信号V1与该输出信号Q2，对其进行XOR逻辑运算，并产生一第一XOR结果，该第一XOR结果被该反相器232反相成该输出信号Q1。该XOR逻辑单元224接收该反相器232所输出的该输出信号Q1与该参考电压VSS，对其进行XOR逻辑运算，并产生一第二XOR结果，该第二XOR结果被该反相器234反相成该输出信号Q2。
当该XOR逻辑单元222接收到该信号V1的上升缘，亦即从逻辑0至逻辑1时，该VCO220开始运作。接收到上升缘时，该XOR逻辑单元222进行XOR逻辑运算，并产生逻辑1至该反相器232的输入端，因为初始时，该输出信号Q2是逻辑0。之后，该输出信号Q1是输入至该XOR逻辑单元224。该XOR逻辑单元224对该输出信号Q1与该参考电压VSS进行XOR逻辑运算，并产生另一XOR结果。如果参考电压VSS是逻辑0，当该输出信号Q1是逻辑0时，该XOR逻辑单元224所输出的XOR结果是逻辑0。因而，该反相器234将该XOR逻辑单元224所输出的XOR结果进行反相，并产生为逻辑1的输出信号Q2。一旦该输出信号Q2是逻辑1且该信号V1维持为逻辑1，该输出信号Q1变成逻辑1。之后，输出信号Q2变为逻辑0，因为该XOR逻辑单元224的一输入为逻辑1且该XOR逻辑单元224的另一输入为逻辑0。
根据此实施例的结构，该输出信号Q1与Q2的频率随着输入电压V1的增加而增加，且输出信号Q1与Q2间的相位延迟约为输入信号V1的1/4周期。比如，当输入信号V1是具5V振幅与100KHz频率的脉冲，该VCO220会产生各具有约6250Hz频率的两个输出信号Q1与Q2。在相同情况下，当该输入信号V1是具10V振幅与100KHz频率的脉冲，该VCO220会产生各具有约12500Hz频率的两个输出信号Q1与Q2。
参考图3，其是根据本发明另一实施例的电压控制振荡器的电路图。在此实施例中，VCO30包括三个XOR逻辑单元310，320，330，以及两个反相器320，322。XOR逻辑单元310，320，330，以及反相器320，322的操作是相同于前一实施例。因此，输出信号Q3与Q4是分别相同于Q1与Q2。该XOR逻辑单元330对Q3与Q4进行XOR逻辑运算。因为Q3与Q4间存在着小的相位差，输出信号Q5的频率是Q3或Q4的频率的两倍。因此，该XOR逻辑单元330是当成倍频器。
本发明提供一种电压控制振荡器与使用该电压控制振荡器的一种电子系统，当有较高电压输入至该电压控制振荡器时，会输出较高频率。输出信号的最高频率因而不会像习知般受限。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。比如，虽然附图与其描述是提及实施例中的各别逻辑单元与反相器的结构、功能及其功能关系，二个以上的该些功能元件可实际并入于具有基本功能元件的功能的单一元件中，以提供相似结果。比如，该些功能元件可实施于一集成电路中。
权利要求
1.一种电压控制振荡器，其特征在于其包括一第一逻辑单元，根据一输入信号与一第二输出信号进行一XOR逻辑运算，以产生一第一XOR结果；一第一反相器，将该第一XOR结果反相成一第一输出信号；一第二逻辑单元，根据该第一输出信号与一参考电压进行一XOR逻辑运算，以产生一第二XOR结果；以及一第二反相器，将该第二XOR结果反相成该第二输出信号。
2.根据权利要求1所述的电压控制振荡器，其特征在于其更包括一第三逻辑单元，根据该第一输出信号与该第二输出信号进行一XOR逻辑运算，以产生一第三XOR结果。
3.一种电子系统，其特征在于其包括一电压源，提供一参考电压；一信号源，提供一信号；一处理器；以及一根据权利要求1所述的电压控制振荡器，提供操作性耦合至该处理器的一输出。
4.根据权利要求3所述的电子系统，其特征在于其更包括一第三逻辑单元，根据该第一输出信号与该第二输出信号进行一XOR逻辑运算，以产生一第三XOR结果。
5.一种电压控制振荡器，其特征在于其包括一第一逻辑单元，具有一第一输入信号与一第二输入信号，该第一逻辑单元根据该第一输入信号与该第二输入信号进行一XOR逻辑运算，以产生一第一XOR结果；一第一反相器，接收该第一XOR结果，该第一反相器将该第一XOR结果反相成一第一输出信号；一第二逻辑单元，将该第一输出信号与一参考电压当成输入，该第二逻辑单元根据该第一输出信号与该参考电压进行一XOR逻辑运算，以产生一第二XOR结果；以及一第二反相器，接收该第二XOR结果，该第二反相器将该第二XOR结果反相成一第二输出信号，其中输入至该第一逻辑单元的该第二输入信号包括该第二输出信号。
全文摘要
一种电压控制振荡器，包括两个XOR逻辑单元与两个反相器。第一反相器将第一XOR结果反相成第一输出信号；第二反相器将第二XOR结果反相成第二输出信号；第一XOR逻辑单元对一输入信号与该第二输出信号进行XOR逻辑运算，并产生该第一XOR结果；以及一第二XOR逻辑单元对该第一输出信号与一参考电压进行XOR逻辑运算，并产生该第二XOR结果。
文档编号H03K3/03GK1801617SQ20051008054
公开日2006年7月12日 申请日期2005年6月30日 优先权日2005年1月7日
发明者李彦良 申请人:统宝光电股份有限公司