专利名称：插值电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种插值器，尤指一种高速、高线性度及高带宽的插值电路。
背景技术：
高线性度插值器广泛应用于数据接收与发送系统中，例如应用于数据采样、频率抖动生成等功能模块中。在不同的数字配置字情况下，线性插值器可以产生均勻多相时钟， 高性能的数据接收与发送系统要求这些时钟有极高的线性度与一致性。插值器的工作原理如图1所示，输入Ain，Bin同源时钟分别经过不同延迟得到，在相位上相差Φ，表现为时间延迟tDelay。插值器另有一插相控制字输入ΡΗ<0 :X>，该输入控制字控制插值单元输出信号相位量，其中X eN[l, +-),当控制字ΡΗ<0:Χ>由最小值(0，……，0)变化至最大值(1，……，1)的过程中，插值器输出由前相位Ain均勻变化至后相位Bin，变换步长为Φ/2@+1>。在现有的插值电路中，由于电路结构的限制，特别是在电路的速度一再提高(工作速度>1G)，传统电路结构的带宽、插值器的线性度、插值器的输出摆幅均有严重下降。因此有必要提供一种高速、高线性度及高带宽的插值电路。
发明内容鉴于以上内容，有必要提供一种高速、高线性度及高带宽的插值电路。一种插值电路，所述插值电路包括一偏置产生模块、一负载模块、一与所述偏置产生模块及所述负载模块相连的第一时钟控制模块、一与所述偏置产生模块及所述负载模块相连的第二时钟控制模块及一输出模块，所述负载模块包括一电流源子模块及一负载电阻子模块，所述第一时钟控制模块包括一第一输入子模块、一第一源端负反馈子模块、一第一多路开关子模块及一第一多路电流沉子模块，所述第二时钟控制模块与所述第一时钟控制模块为对称结构，所述偏置产生模块包括一第一场效应管、一与所述第一场效应管相连的第二场效应管、一与所述第二场效应管相连的第三场效应管及一与所述第一场效应管相连的偏置电流端，所述电流源子模块包括一第四场效应管及一与所述第四场效应管相连的第五场效应管，所述负载电阻子模块包括一与所述第四场效应管相连的第一电阻及一与所述第五场效应管相连的第二电阻，所述第一输入子模块包括一第六场效应管及一与所述第六场效应管相连的第七场效应管，所述第一源端负反馈子模块包括一连接于所述第六场效应管与所述第七场效应管之间的第三电阻及一与所述第三电阻并联连接的第一电容，所述第一多路开关子模块包括一第一组开关及一与所述第一组开关并联连接的第二组开关，所述第一多路电流沉子模块包括一与所述第一组开关相连的第一组场效应管及一与所述第二组开关相连的的第二组场效应管。优选地，所述第二时钟控制模块包括一第二输入子模块、一第二源端负反馈子模块、一第二多路开关子模块及一第二多路电流沉子模块，所述第二输入子模块包括一第八场效应管及一与所述第八场效应管相连的第九场效应管，所述第二源端负反馈子模块包括一连接于所述第八场效应管与所述第九场效应管之间的第四电阻及一与所述第四电阻并联连接的第二电容，所述第二多路开关子模块包括一第三组开关及一与所述第三组开关并联连接的第四组开关，所述第二多路电流沉子模块包括一与所述第三组开关相连的的第三组场效应管及一与所述第四组开关相连的的第四组场效应管，所述输出模块为一输出端。优选地，所述每一组开关均包括η个并联连接的开关，所述每一组场效应管均包括与每一开关对应连接的η个并联连接的场效应管，η为任意的自然数。优选地，所述第一场效应管的栅极、漏极、所述第二场效应管的栅极、所述第四场效应管的栅极及所述第五场效应管的栅极共同连接所述偏置电流端，所述第二场效应管的漏极、所述第三场效应管的栅极、漏极、所述第一组场效应管内每一场效应管的栅极、所述第二组场效应管内每一场效应管的栅极、所述第三组场效应管内每一场效应管的栅极及所述第四组场效应管内每一场效应管的栅极共同相连，所述第一电阻的一端、所述第四场效应管的漏极、所述第五场效应管的漏极、所述第二电阻的一端、所述第六场效应管的漏极、 所述第七场效应管的漏极、所述第八场效应管的漏极及所述第九场效应管的漏极共同连接所述输出端。优选地，所述第六场效应管的栅极与所述第七场效应管的栅极相连，所述第八场效应管的栅极与所述第九场效应管的栅极相连，所述第六场效应管的源级与所述第三电阻的一端、所述第一电容的一端及所述第一组开关内每一开关的一端相连，所述第一组开关内每一开关的另一端分别与所述第一组场效应管内对应的场效应管的漏极相连，所述第七场效应管的源级与所述第三电阻的另一端、所述第一电容的另一端及所述第二组开关内每一开关的一端相连，所述第二组开关内每一开关的另一端分别与所述第二组场效应管内对应的场效应管的漏极相连，所述第八场效应管的源级与所述第四电阻的一端、所述第二电容的一端及所述第三组开关内每一开关的一端相连，所述第三组开关内每一开关的另一端分别与所述第三组场效应管内对应的场效应管的漏极相连，所述第九场效应管的源级与所述第四电阻的另一端、所述第二电容的另一端及所述第四组开关内每一开关的一端相连， 所述第四组开关内每一开关的另一端分别与所述第四组场效应管内对应的场效应管的漏极相连。优选地，所述第一场效应管的源级、所述第二场效应管的源级、所述第一电阻的另一端、所述第四场效应管的源级、所述第五场效应管的源级及所述第二电阻的另一端共同连接一电源端，所述第三场效应管的源级、所述第一组场效应管内每一场效应管的源级、所述第二组场效应管内每一场效应管的源级、所述第三组场效应管内每一场效应管的源级及所述第四组场效应管内每一场效应管的源级共同连接一接地端。相对现有技术，本实用新型结构简单，且具有高速、高线性度及高带宽的特性。
图1为插值器的工作原理示意图。图2为本实用新型插值电路较佳实施方式的系统架构图。图3为本实用新型插值电路较佳实施方式的电路图。
具体实施方式
[0016]请参阅图2，本实用新型插值电路较佳实施方式包括一偏置产生模块、一与该偏置产生模块相连的负载模块、一与该偏置产生模块及该负载模块相连的第一时钟控制模块、 一与该偏置产生模块及该负载模块相连的第二时钟控制模块及一与该第一时钟控制模块、 该第二时钟控制模块及该负载模块相连的输出模块。该负载模块包括一电流源子模块及一与该电流源子模块相连的负载电阻子模块；该第一时钟控制模块包括一第一输入子模块、 一与该第一输入子模块相连的第一源端负反馈子模块、一与该第一源端负反馈子模块相连的第一多路开关子模块及一与该第一多路开关子模块相连的第一多路电流沉子模块；该第二时钟控制模块与该第一时钟控制模块为对称结构，其包括一第二输入子模块、一与该第二输入子模块相连的第二源端负反馈子模块、一与该第二源端负反馈子模块相连的第二多路开关子模块及一与该第二多路开关子模块相连的第二多路电流沉子模块。该偏置产生模块用于给所述插值电路提供工作需要的偏置电压。该负载模块中的电流源子模块用于给所述插值电路提供工作需要的电流；该负载电阻子模块用于给所述插值电路提供工作需要的负载，该负载电阻子模块可以保持输出模块输出信号的摆幅相对固定。该第一时钟控制模块的第一输入子模块用于接收一相位为零的第一时钟；该第一源端负反馈子模块用于提高该插值电路的线性度及带宽，保证该插值电路在高速状态下能够正常工作；该第一多路开关子模块接收一输入的插相控制字，并根据该插相控制字来控制该第一多路电流沉子模块产生的电流。该第二时钟控制模块的第二输入子模块用于接收一与该第一时钟相位正交的第二时钟；该第二源端负反馈子模块用于提高该插值电路的线性度及带宽，保证该插值电路在高速状态下能够正常工作；该第二多路开关子模块接收一输入的插相控制字，并根据该插相控制字来控制该第二多路电流沉子模块产生的电流。请同时参阅图3，图3为本实用新型插值电路较佳实施方式的具体电路图。其中， 该偏置产生模块包括一第一场效应管Ml、一第二场效应管M2、一第三场效应管M3及一偏置电流端Ibias ；该电流源子模块包括一第四场效应管M4及一第五场效应管M5 ；该负载电阻子模块包括一第一电阻Rl及一第二电阻R2 ；该第一输入子模块包括一第六场效应管M6及一第七场效应管M7 ；该第一源端负反馈子模块包括一第三电阻R3及一第一电容Cl ；该第一多路开关子模块包括一第一组开关Kal<l :n>及一第二组开关Ka2<l:n>，每一组开关均包括η个并联连接的开关，η为任意的自然数；该第一多路电流沉子模块包括一与该第一组开关Kal<l :η>分别对应连接的第一组场效应管Mal<l :η>及一与该第二组开关Ka2<l :η> 分别对应连接的第二组场效应管Ma2<l:n>，每一组场效应管均包括与每一开关对应连接的η个并联连接的场效应管；该第二输入子模块包括一第八场效应管Μ8及一第九场效应管Μ9 ；该第二源端负反馈子模块包括一第四电阻R4及一第二电容C2 ；该第二多路开关子模块包括一第三组开关Kbl<l :η>及一第四组开关Kb2<l :η>，每一组开关均包括η个并联连接的开关；该第二多路电流沉子模块包括一与该第三组开关Kbl<l :η>分别对应连接的第三组场效应管Mbl<l:n>及一与该第四组开关Kb2<l:n>分别对应连接的第四组场效应管 Mb2<l:n>，每一组场效应管均包括与每一开关对应连接的η个并联连接的场效应管；该输出模块为一输出端OUT。本实用新型插值电路较佳实施方式的具体电路连接关系如下该第一场效应管 Ml的栅极与漏极、该第二场效应管M2的栅极、该第四场效应管M4的栅极及该第五场效应管M5的栅极共同连接该偏置电流端rtias，该第二场效应管M2的漏极、该第三场效应管M3的栅极与漏极、该第一组场效应管Mal<l :n>内每一场效应管的栅极、该第二组场效应管 Ma2<l:n>内每一场效应管的栅极、该第三组场效应管Mbl<l :n>内每一场效应管的栅极及该第四组场效应管Mb2<l:n>内每一场效应管的栅极共同相连。该第一电阻Rl的一端、该第四场效应管M4的漏极、该第五场效应管M5的漏极、该第二电阻R2的一端、该第六场效应管 M6的漏极、该第七场效应管M7的漏极、该第八场效应管M8的漏极及该第九场效应管M9的漏极共同连接该输出端OUT。该第六场效应管M6的栅极与该第七场效应管M7的栅极相连， 该第八场效应管M8的栅极与该第九场效应管M9的栅极相连。该第六场效应管M6的源级与该第三电阻R3的一端、该第一电容Cl的一端及该第一组开关Kal<l :n>内每一开关的一端相连，该第一组开关Kal<l :n>内每一开关的另一端分别与该第一组场效应管Mal<l :n> 内对应的场效应管的漏极相连。该第七场效应管M7的源级与该第三电阻R3的另一端、该第一电容Cl的另一端及该第二组开关Ka2<l:n>内每一开关的一端相连，该第二组开关 Ka2<l:n>内每一开关的另一端分别与该第二组场效应管Ma2<l:n>内对应的场效应管的漏极相连。该第八场效应管M8的源级与该第四电阻R4的一端、该第二电容C2的一端及该第三组开关Kbl<l:n>内每一开关的一端相连，该第三组开关Kbl<l :n>内每一开关的另一端分别与该第三组场效应管Mbl<l :n>内对应的场效应管的漏极相连。该第九场效应管M9的源级与该第四电阻R4的另一端、该第二电容C2的另一端及该第四组开关Kb2<l:n>内每一开关的一端相连，该第四组开关Kb2<l:n>内每一开关的另一端分别与该第四组场效应管 Mb2<l:n>内对应的场效应管的漏极相连。该第一场效应管Ml的源级、该第二场效应管M2 的源级、该第一电阻Rl的另一端、该第四场效应管M4的源级、该第五场效应管M5的源级及该第二电阻R2的另一端共同连接一电源端VDD。该第三场效应管M3的源级、该第一组场效应管Mal<l:n>内每一场效应管的源级、该第二组场效应管Ma2<l:n>内每一场效应管的源级、该第三组场效应管Mbl<l :n>内每一场效应管的源级及该第四组场效应管Mb2<l:n>内每一场效应管的源级共同连接一接地端VSS。本实用新型插值电路较佳实施方式的工作原理如下该偏置产生模块分别产生一第一偏置电压VP及一第二偏置电压VN，该第一偏置电压VP被输入至该第四场效应管M4的栅极及该第五场效应管M5的栅极，用于给该负载模块提供工作需要的偏置电压；该第二偏置电压VN被输入至该第一组场效应管Mal<l n>、该第二组场效应管Ma2<l n>、该第三组场效应管Mbl<l :n>及该第四组场效应管Mb2<l:n>内每一场效应管的栅极，用于给该第一时钟控制模块及该第二时钟控制模块提供工作需要的偏置电压。该第六场效应管M6的栅极与该第七场效应管M7的栅极共同接收一相位为零的第一时钟CK0，该第八场效应管M8的栅极与该第九场效应管M9的栅极共同接收一与该第一时钟CKO相位正交的第二时钟CK90 ；该第一组场效应管Mal<l :n>、该第二组场效应管 Ma2<l:n>、该第三组场效应管Mbl<l:n>及该第四组场效应管Mb2<l :n>同时接收外部输入的插相控制字，该插值电路根据输入的插相控制字将该第一时钟CKO与该第二时钟CK90的相位混合后，通过该输出端OUT输出一相位介于该第一时钟CKO与该第二时钟CK90之间变化的时钟信号。由于在该插值电路的第一源端负反馈子模块中引入了第三电阻R3，在该第二源端负反馈子模块中引入了第四电阻R4，提高了插值电路的线性度，电阻的存在降低了增益的同时也降低了增益灵敏度，即增益大小随工作点变化不明显。
7[0023]由于在该插值电路的第一源端负反馈子模块中引入了第一电容Cl，在该第二源端负反馈子模块中引入了第二电容C2，可以提高该插值电路的带宽，保证其在高速状态下可
靠工作。由于在该插值电路中引入了第一多路电流沉子模块与第二多路电流沉子模块，使得插值电路的输出信号的波形上升时间与下降时间基本相同，改善了占空比。由于在该插值电路的负载模块中引入了负载电阻子模块，可以保持输出模块输出信号的摆幅相对固定。本实用新型插值电路结构简单，且具有高速、高线性度及高带宽的特性。
权利要求1.一种插值电路，其特征在于所述插值电路包括一偏置产生模块、一负载模块、一与所述偏置产生模块及所述负载模块相连的第一时钟控制模块、一与所述偏置产生模块及所述负载模块相连的第二时钟控制模块及一输出模块，所述负载模块包括一电流源子模块及一负载电阻子模块，所述第一时钟控制模块包括一第一输入子模块、一第一源端负反馈子模块、一第一多路开关子模块及一第一多路电流沉子模块，所述第二时钟控制模块与所述第一时钟控制模块为对称结构，所述偏置产生模块包括一第一场效应管、一与所述第一场效应管相连的第二场效应管、一与所述第二场效应管相连的第三场效应管及一与所述第一场效应管相连的偏置电流端，所述电流源子模块包括一第四场效应管及一与所述第四场效应管相连的第五场效应管，所述负载电阻子模块包括一与所述第四场效应管相连的第一电阻及一与所述第五场效应管相连的第二电阻，所述第一输入子模块包括一第六场效应管及一与所述第六场效应管相连的第七场效应管，所述第一源端负反馈子模块包括一连接于所述第六场效应管与所述第七场效应管之间的第三电阻及一与所述第三电阻并联连接的第一电容，所述第一多路开关子模块包括一第一组开关及一与所述第一组开关并联连接的第二组开关，所述第一多路电流沉子模块包括一与所述第一组开关相连的第一组场效应管及一与所述第二组开关相连的的第二组场效应管。
2.如权利要求1所述的插值电路，其特征在于所述第二时钟控制模块包括一第二输入子模块、一第二源端负反馈子模块、一第二多路开关子模块及一第二多路电流沉子模块， 所述第二输入子模块包括一第八场效应管及一与所述第八场效应管相连的第九场效应管， 所述第二源端负反馈子模块包括一连接于所述第八场效应管与所述第九场效应管之间的第四电阻及一与所述第四电阻并联连接的第二电容，所述第二多路开关子模块包括一第三组开关及一与所述第三组开关并联连接的第四组开关，所述第二多路电流沉子模块包括一与所述第三组开关相连的的第三组场效应管及一与所述第四组开关相连的的第四组场效应管，所述输出模块为一输出端。
3.如权利要求1或2所述的插值电路，其特征在于所述每一组开关均包括η个并联连接的开关，所述每一组场效应管均包括与每一开关对应连接的η个并联连接的场效应管，η为任意的自然数。
4.如权利要求2所述的插值电路，其特征在于所述第一场效应管的栅极、漏极、所述第二场效应管的栅极、所述第四场效应管的栅极及所述第五场效应管的栅极共同连接所述偏置电流端，所述第二场效应管的漏极、所述第三场效应管的栅极、漏极、所述第一组场效应管内每一场效应管的栅极、所述第二组场效应管内每一场效应管的栅极、所述第三组场效应管内每一场效应管的栅极及所述第四组场效应管内每一场效应管的栅极共同相连，所述第一电阻的一端、所述第四场效应管的漏极、所述第五场效应管的漏极、所述第二电阻的一端、所述第六场效应管的漏极、所述第七场效应管的漏极、所述第八场效应管的漏极及所述第九场效应管的漏极共同连接所述输出端。
5.如权利要求4所述的插值电路，其特征在于所述第六场效应管的栅极与所述第七场效应管的栅极相连，所述第八场效应管的栅极与所述第九场效应管的栅极相连，所述第六场效应管的源级与所述第三电阻的一端、所述第一电容的一端及所述第一组开关内每一开关的一端相连，所述第一组开关内每一开关的另一端分别与所述第一组场效应管内对应的场效应管的漏极相连，所述第七场效应管的源级与所述第三电阻的另一端、所述第一电2容的另一端及所述第二组开关内每一开关的一端相连，所述第二组开关内每一开关的另一端分别与所述第二组场效应管内对应的场效应管的漏极相连，所述第八场效应管的源级与所述第四电阻的一端、所述第二电容的一端及所述第三组开关内每一开关的一端相连，所述第三组开关内每一开关的另一端分别与所述第三组场效应管内对应的场效应管的漏极相连，所述第九场效应管的源级与所述第四电阻的另一端、所述第二电容的另一端及所述第四组开关内每一开关的一端相连，所述第四组开关内每一开关的另一端分别与所述第四组场效应管内对应的场效应管的漏极相连。
6.如权利要求5所述的插值电路，其特征在于所述第一场效应管的源级、所述第二场效应管的源级、所述第一电阻的另一端、所述第四场效应管的源级、所述第五场效应管的源级及所述第二电阻的另一端共同连接一电源端，所述第三场效应管的源级、所述第一组场效应管内每一场效应管的源级、所述第二组场效应管内每一场效应管的源级、所述第三组场效应管内每一场效应管的源级及所述第四组场效应管内每一场效应管的源级共同连接一接地端。
专利摘要一种插值电路，包括偏置产生模块、由电流源子模块及负载电阻子模块组成的负载模块、第一时钟控制模块、第二时钟控制模块及输出模块，第一时钟控制模块包括第一输入子模块、第一源端负反馈子模块、第一多路开关子模块及第一多路电流沉子模块，偏置产生模块包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管及偏置电流端，电流源子模块包括第四场效应管及第五场效应管，负载电阻子模块包括第一电阻及第二电阻，第一输入子模块包括第六场效应管及第七场效应管，第一源端负反馈子模块包括第三电阻及第一电容，第一多路开关子模块包括第一组及第二组开关，第一多路电流沉子模块包括第一组及第二组场效应管。本实用新型结构简单。
文档编号H03K19/08GK202334488SQ20112050053
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月6日 优先权日2011年12月6日
发明者张子澈 申请人:四川和芯微电子股份有限公司