一种占空比矫正电路的制作方法_3

文档序号:8945420阅读:来源:国知局
如下:所述第二反相器406用于输出输入脉冲信号CLK的第二反相信号,所述积分上限电压信号Vh经所述电流源407连接所述第一 P型场效应管409的源极,所述第二反相信号连接所述第一 P型场效应管409的栅极和第一 N型场效应管410的栅极,所述第一 N型场效应管410的源极经所述电流宿408连接所述积分下限电压信号\,所述第一 P型场效应管409的漏极与第一 N型场效应管410的漏极相连且连接所述充电电容411的第一端,所述充电电容411的第二端接地;所述双向积分信号Vint由所述第一 P型场效应管409的漏极输出。
[0080]可以理解的是,当输入脉冲信号CLK为高电平时,输入脉冲信号CLK经过第二反相器406变为低电平,第一 P型场效应管409开启,电流源407向充电电容411恒流充电,双向积分器434进行正向线性积分;当输入脉冲信号CLK为低电平时,经过第二反相器406变为高电平,第一 N型场效应管410开启,电流宿408从充电电容411恒流放电,双向积分器434进行反向线性积分。
[0081]需要说明的是,所述电流源407与电流宿408的输出电流值相等;输入脉冲信号CLK的频率设为f,电流源407或电流宿408的积分电流设为Iint,充电电容411值设为Cint,上、下限位电压跟随信号VH1、Vj^足关系:
[0082]Iref/2f = Cint* (Vh1-Vli)
[0083]在具体实施中,所述第一 P型场效应管409与第一 N型场效应管410为开关管。
[0084]在具体实施中,本实施例的双向积分器434中的开关管以场效应管为例,却不以此为限;在本实施例中,所述双向积分器434中的开关管还可以采用三极管来实现。
[0085]再参阅图5,在本实施例中,所述第一均值电路302包括第三电阻412和第一电容413 ;所述第三电阻412—端用于输入所述输入脉冲信号CLK,另一端连接所述第一电容413第一端并输出所述第一均值电压信号Vatcp;所述第一电容413的第二端接地。
[0086]所述第一电压电流转换电路303包括:第三运放414,第二 P型场效应管415,第四电阻416 ;所述第三运放303的正端用于输入所述第一均值电压信号VATCP,负端连接所述第二 P型场效应管415的漏极和第四电阻416的第一端,输出端连接所述第二 P型场效应管415的栅极并输出第一均值电流信号Iatcp,所述第二 P型场效应管415的源极连接电源,所述第四电阻416的第二端接地。
[0087]设所述第三电阻412值为R3,第一电容413值为Cl,第一均值电流信号Iatcp值为Ip,第四电阻416值为R4。
[0088]由第三电阻412和第一电容413构成的RC均值电路,可以得到输入脉冲信号CLK的均值电压;该电压通过第三运放414、第二 P型场效应管415和第四电阻416构成的第一电压电流转换电路303输出的第一均值电流信号Iavsp大小为Ip = Vavsp/R4。
[0089]在本实施例中,所述第二均值电路305包括第五电阻417和第二电容418 ;所述第五电阻417 —端用于输入所述第一反相信号,另一端连接所述第二电容418第一端并输出所述第二均值电压信号Vatcn;所述第二电容418的第二端接地。
[0090]所述第二电压电流转换电路306包括:第四运放419,第三P型场效应管420,第六电阻421 ;所述第四运放419的正端用于输入所述第二均值电压信号VATCN,负端连接所述第三P型场效应管420的漏极和第六电阻421的第一端,输出端连接所述第三P型场效应管420的栅极并输出第二均值电流信号Iatcn,所述第三P型场效应管420的源极连接电源,所述第六电阻421的第二端接地。
[0091]设所述第五电阻417值为R5,第二电容418值为C2,第二均值电流信号Iatcn值为In,第六电阻421值为R4。
[0092]由第五电阻417和第二电容418构成的RC均值电路,可以得到输入脉冲信号CLK经第一反相器304反相后的均值电压;该电压通过第四运放419、第三P型场效应管420和第六电阻421构成的第二电压电流转换电路306输出的第二均值电流信号Iatcn大小为In=VaVGp/R6o
[0093]需要说明的是,以上所述的电阻电容取值应满足(设输入脉冲信号CLK的频率为f):
[0094]l/(2 3i*R3*Cl)〈f
[0095]l/(2 3i*R5*C2)〈f
[0096]再参考图5,在本实施例中,
[0097]所述加权均值电路307包括:第二 N型场效应管422,第四P型场效应管423,第五P型场效应管424,第三N型场效应管425,第四N型场效应管426,第五N型场效应管427,第六P型场效应管428,第七P型场效应管429,第七电阻430。
[0098]其电路连接方式如下:所述第四P型场效应管423、第五P型场效应管424、第六P型场效应管428和第七P型场效应管429的源极均与电源连接;所述第二 N型场效应管422、第三N型场效应管425、第四N型场效应管426和第五N型场效应管427的源极均与地连接;所述第一均值电流信号Iatcp输入所述第五P型场效应管424的栅极,所述第二均值电流信号Iatcn输入所述第四P型场效应管423的栅极,所述第四P型场效应管423的漏极连接所述第二 N型场效应管422的漏极和栅极、所述第三N型场效应管425的栅极,所述第五P型场效应管424的漏极连接所述第三N型场效应管425的漏极、所述第四N型场效应管426的漏极和栅极、所述第五N型场效应管427的栅极,所述第五N型场效应管427的漏极连接所述第六P型场效应管428的漏极和栅极,以及所述第七P型场效应管429的栅极,所述第七P型场效应管429的漏极连接所述第七电阻430的第一端并输出加权均值电压信号VAvew,所述第七电阻430的第二端接地。
[0099]可以理解的是,第三P型场效应管420和第四P型场效应管423构成电流镜,第二N型场效应管422可以看作第四P型场效应管423的负载,所以,流经第三P型场效应管420和第四P型场效应管423的电流相等。
[0100]同理,第二 P型场效应管422与第五P型场效应管424构成电流镜。
[0101]可以理解的是,第五P型场效应管424、第三N型场效应管425和第四N型场效应管426构成电流减法电路,第五P型场效应管424的电流为第三N型场效应管425和第四N型场效应管426的电流之和,所以第四N型场效应管426的电流为第五P型场效应管424和第三N型场效应管425的电流之差。
[0102]第四N型场效应管426和第五N型场效应管424构成电流镜,第六P型场效应管428可以看作第五N型场效应管424的负载;同理,第六P型场效应管428和第七P型场效应管429构成电流镜,第七电阻430为第七P型场效应管429的负载,同时将第七P型场效应管429的电流转换为电压,即所述加权均值电压信号VATCW。
[0103]继续参考图5,电压比较器308将双向积分器434的输出电压Vint和第七电阻430上对输入脉冲信号CLK经均值计算、加权运算后的值进行运算后的加权均值电压信号Vatcw进行比较。
[0104]在本实施例中,欲得到输出占空比为50%的矩形脉冲信号0UT,需采取以下参数:
[0105]$R4 = R6 = R7 = R;
[0106]当输入脉冲信号CLK的占空比大于50%时,加权均值电压信号Vavsw应为:
[0107]Vp+(Vavgp-Vavgn)/2 = Ip*R+(Ip-1n) *R/2 = [ (3/2)*Ip-(l/2)*In]*R
[0108]当输入脉冲信号CLK的占空比小于50%时,加权均值电压信号Vavsw也应为:
[0109]Vp-(Vavgn-Vavgp)/2 = Ip*R-(In-1p) *R/2 = [ (3/2)*Ip-(l/2)*In]*R
[0110]可以理解的是,在场效应管中,互为电流镜的一对场效应管,其宽长比决定了场效应管的输出电流大小的倍数因子。
[0111]那么为了实现所述电压比较器308输出的矩形脉冲信号OUT占空比为50 %的这个条件,结合所述加权均值电路307的电路结构,可以取值:(设W/L代表场效应管的宽长比,以下(W/L)p2表示第二 P型场效应管415的宽长比,以此类推。)
[0112](ff/L) p2 = (ff/L) p3 = (ff/L) p6 = (ff/L) p7 = (ff/L) p
[0113](W/L) p4 = (1/2)* (W/L) p
[0114](W/L) p5 = (3/2)* (W/L) p
[0115](W/L)n2 = (W/L)n3 = (W/L)n4 = (W/L)n5 = (ff/L) n
[0116]在具体实施中,所述第四P型场效应管423的宽长比是所述第三P型场效应管420的0.5倍,所述第五P型场效应管424的宽长比是所述第二 P型场效应管415的1.5倍。
[0117]在具体实施中,以上所述第二 P型场效应管415、所述第三P型场效应管420、所述第六P型场效应管428和所述第七P型场效应管429的参数相同
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