一种占空比矫正电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及占空比矫正技术，特别涉及一种占空比矫正电路。
【背景技术】
[0002]在数字电路中，时钟脉冲信号是时序逻辑的基础，它用于决定逻辑单元中的状态何时更新，数字电路中的数据变化一般都发生在时钟边沿到来时刻。而在半导体电路领域，人们会普遍要求类似DDR(Double Data Rate，双倍速率同步动态随机存储器)，还有PLL(Phase Locked Loop，锁相环)和 CDR(Clock Data Recovery，时钟数据恢复电路)等电路的输出时钟信号有50%的占空比，以便在时钟上升沿和下降沿都能够采样数据，最大限度地提高数据传输的速度。所以，将占空比为非50%的脉冲时钟信号矫正为占空比为50%的脉冲时钟信号的占空比矫正电路被广泛研究。
[0003]现有技术中的占空比矫正电路多数采用脉冲宽度锁相环技术；请参阅图1，图1为现有的一种占空比矫正电路不意图。
[0004]输入脉冲时钟信号CLK经过粗调压控延迟线101产生延迟，经过第一脉冲陡化器102整形，再经过细调压控延迟线104产生信号CLKl ;另一方面CLK直接经过第二脉冲陡化器103整形后产生信号CLK2，并与信号CLKl在脉冲宽度检测器105中进行比较，产生上升沿对齐的两个信号CLK_0UT1和CLK_0UT2，该两个信号分别经第一频率电压转换器106与第二频率电压转换器107处理，以产生与高电平宽度成正比的两个电压信号，经电压放大器108放大后的电压反馈至细调压控延迟线104，产生50%占空比的时钟信号OUT。
[0005]由于所述现有技术的占空比矫正电路结构为闭环，稳定性是个必须被考虑的问题。
【发明内容】
[0006]本发明解决的技术问题是提供一种占空比矫正电路，解决利用现有技术的占空比矫正电路由于闭环结构需要考虑电路稳定性的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种占空比矫正电路，用于矫正输入脉冲信号的占空比，所述占空比矫正电路包括:
[0008]双向积分单元，用于对输入脉冲信号进行双向积分，输出双向积分信号；
[0009]第一均值电路，用于对输入脉冲信号进行均值运算，输出第一均值电压信号；
[0010]第一电压电流转换电路，用于将所述第一均值电压信号转换为对应的第一均值电流?目号;
[0011]第一反相器，用于输出所述输入脉冲信号的第一反相信号；
[0012]第二均值电路，用于对所述第一反相器输出的第一反相信号进行均值运算，输出第二均值电压信号；
[0013]第二电压电流转换电路，用于将所述第二均值电压信号转换为对应的第二均值电流?目号;
[0014]加权均值电路，用于对所述第一均值电流信号和第二均值电流信号进行加权均值运算，以输出加权均值电压信号；
[0015]电压比较器，用于对所述双向积分信号与加权均值电压信号进行比较，输出矫正后的脉冲信号。
[0016]可选的，所述双向积分单元包括:所述双向积分单元包括:积分上下限电压发生电路，第一电压跟随器，第二电压跟随器，双向积分器；所述积分上下限电压发生电路用于产生积分上限电压信号和积分下限电压信号；所述积分上限电压信号和积分下限电压信号分别输入至所述第一电压跟随器和第二电压跟随器输出积分上限电压跟随信号和积分下限电压跟随信号；所述积分上限电压跟随信号和积分下限电压跟随信号分别输入至所述双向积分器；所述双向积分器在所述积分上限电压跟随信号和积分下限电压跟随信号的范围内输出所述双向积分信号。
[0017]可选的，所述积分上下限电压发生电路包括:基准电流源，第一电阻，第二电阻；所述基准电流源第一端连接电源，所述基准电流源第二端连接所述第一电阻第一端并输出积分上限电压信号；所述第一电阻第二端连接所述第二电阻第一端并输出积分下限电压信号，所述第二电阻第二端接地。
[0018]可选的，所述第一电压跟随器包括第一运放，所述第二电压跟随器包括第二运放；所述积分上限电压信号连接所述第一运放的正端，所述第一运放的负端连接其输出端并输出积分上限电压跟随信号，所述积分下限电压信号连接所述第二运放的正端，所述第二运放的负端连接其输出端并输出积分下限电压跟随信号。
[0019]可选的，所述双向积分器包括:第二反相器，电流源，电流宿，第一 P型场效应管，第一 N型场效应管，充电电容；所述第二反相器用于输出输入脉冲信号的第二反相信号，所述积分上限电压跟随信号经所述电流源连接所述第一 P型场效应管的源极，所述第二反相信号连接所述第一 P型场效应管的栅极和第一 N型场效应管的栅极，所述第一 N型场效应管的源极经所述电流宿连接所述积分下限电压跟随信号，所述第一 P型场效应管的漏极与第一 N型场效应管的漏极相连且连接所述充电电容的第一端，所述充电电容的第二端接地；所述双向积分信号由所述第一 P型场效应管的漏极输出。
[0020]可选的，所述第一均值电路包括第三电阻和第一电容；所述第三电阻一端用于输入所述输入脉冲信号，另一端连接所述第一电容第一端并输出所述第一均值电压信号；所述第一电容的第二端接地。
[0021]可选的，所述第二均值电路包括第五电阻和第二电容；所述第五电阻一端用于输入所述第一反相信号，另一端连接所述第二电容第一端并输出所述第二均值电压信号；所述第二电容的第二端接地。
[0022]可选的，所述第一电压电流转换电路包括:第三运放，第二 P型场效应管，第四电阻；所述第三运放的正端用于输入所述第一均值电压信号，负端连接所述第二 P型场效应管的漏极和第四电阻的第一端，输出端连接所述第二 P型场效应管的栅极并输出第一均值电流信号，所述第二 P型场效应管的源极连接电源，所述第四电阻的第二端接地。
[0023]可选的，所述第二电压电流转换电路包括:第四运放，第三P型场效应管，第六电阻；所述第四运放的正端用于输入所述第二均值电压信号，负端连接所述第三P型场效应管的漏极和第六电阻的第一端，输出端连接所述第三P型场效应管的栅极并输出第二均值电流信号，所述第三P型场效应管的源极连接电源，所述第六电阻的第二端接地。
[0024]可选的，所述加权均值电路包括:第二 N型场效应管，第四P型场效应管，第五P型场效应管，第三N型场效应管，第四N型场效应管，第五N型场效应管，第六P型场效应管，第七P型场效应管，第七电阻；所述第四P型场效应管、第五P型场效应管、第六P型场效应管和第七P型场效应管的源极均与电源连接；所述第二 N型场效应管、第三N型场效应管、第四N型场效应管和第五N型场效应管的源极均与地连接；所述第一均值电流信号输入所述第五P型场效应管的栅极，所述第二均值电流信号输入所述第四P型场效应管的栅极，所述第四P型场效应管的漏极连接所述第二 N型场效应管的漏极和栅极、所述第三N型场效应管的栅极，所述第五P型场效应管的漏极连接所述第三N型场效应管的漏极、所述第四N型场效应管的漏极和栅极、所述第五N型场效应管的栅极，所述第五N型场效应管的漏极连接所述第六P型场效应管的漏极和栅极，以及所述第七P型场效应管的栅极，所述第七P型场效应管的漏极连接所述第七电阻的第一端并输出加权均值电压信号，所述第七电阻的第二端接地。
[0025]可选的，所述第二 P型场效应管、所述第三P型场效应管、所述第六P型场效应管和所述第七P型场效应管的参数相同；所述第二 N型场效应管、所述第三N型场效应管、所述第四N型场效应管和所述第五N型场效应管的参数相同。
[0026]可选的，所述第四P型场效应管的宽长比是所述第三P型场效应管的0.5倍，所述第五P型场效应管的宽长比是所述第二 P型场效应管的1.5倍。
[0027]与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果:
[0028]本发明实施例采用了双向积分单元、第一均值电路、第一电压电流转换电路、第一反相器、第二均值电路、第二电压电流转换电路、加权均值电路、电压比较器，其中，各电路单元的信号传递关系不存在反馈；由于所述占空比矫正电路为开环电路结构，可以理解的是，所述占空比矫正电路无条件稳定。
[0029]进一步，本发明实施例中的可矫正范围计算如下:
[0030]当输入脉冲信号CLK的占空比大于50%时，则输入脉冲信号CLK的低电平的占空比小于50%并设为X ;设所述输入脉冲信号CLK的周期为1，脉冲信号CLK的高电平持续时间为l_x，尚低电平持续时间差为l-2x。
[0031]在积分上限电压信号的作用下，输入脉冲信号CLK的双向积分信号的波形是削顶的三角波，所述双向积分信号的削顶部分持续时间为l-2x，由于输入脉冲信号CLK占空比小于50 %，可知l_2x < 2x,可推算X > 1/4 = 25 %，即高电平占空比(设为d) d < 1-χ=75%。可以理解的是，当输入脉冲信号CLK的占空比小于50%时，其高电平占空比d >25%。
[0032]综上，本发明实施例的矫正范围宽至25%?75%。
【附图说明】
[0033]图1是现有的一种占空比矫正电路示意图。
[0034]图2是本发明占空比矫正电路一较佳实施例的应用结构图。
[0035]图3是本发明一较佳实施例的调节范围说明图。
[0036]图4是本发明占空比矫正电路一较佳实施例