张弛振荡器的制造方法_3

文档序号:9219494阅读:来源:国知局
除了第二电容器通过第二开关(取代图2中通过第五开关212)充电以及第二偏置电流通过第五开关(取代图2的通过第二开关205)提供给第二比较器之外,下文将要详细描述的张驰振荡器400与张驰振荡器200 (图2)类似。
[0035]第一电流源402包括PM0SFET,第二电流源403也包括PM0SFET,二者的源极端均连接至供电电压VDD,并且其栅极端均连接至偏置电压VB。第一电流源402的漏极端连接至第一开关404和第二开关405。第一开关404和第二开关405中的每一个均包括PM0SFET。第一开关404第二开关405的源极端连接至构成第一电流源402的PM0SFET的漏极端。第一开关404的栅极端接收触发器406输出的反相时钟信号忙LK。第二开关405的栅极端通过第一反相器407接收来自触发器406的反相时钟信号/CLK。第一开关404的漏极端连接至第一充电电容器408的第一端,第一电容器408的第二端连接至供电电压VSS (其可接地)。第三开关409跨接电容器408。第三开关409包括NM0SFET,其漏极端连接至第一开关404的漏极端,源极端连接至VSS,栅极端连接至触发器406输出的反相时钟信号/CLK。从而第一开关404和第三开关409的操作,以及因此的第一电容器408的充电和放电,由触发器406输出的反相时钟信号/CLK所控制。第一电容器408的第一端还连接至第一比校器410的非反相输入。第一比较器410的反相输入连接至参考电压VREF。因此,第一比较器410将第一电容器408两端的电压与VREF进行比较。第一比较器410的输出连接至触发器406的第一输入。在所不实施例中,触发器406包括SR触发器,并且第一比较器410的输出连接至触发器406的复位端R,时钟信号CLK (线路401)在Q输出端生成,反相时钟信号/CLK (线路417)在/Q端生成。
[0036]第二电流源403的漏极端连接至第四开关411和第五开关412。第四开关411和第五开关412中的每个都包括PM0SFET,其源极端连接至第二电流源403的漏极端。第四开关411的栅极端通过第二反相器413接收来自触发器406的时钟信号CLK。第五开关412的栅极端接收触发器406输出的时钟信号CLK。第二开关405的漏极端连接至第二充电电容器414的第一端,第二充电电容器414的第二端连接至供电电压VSS(地)。第六开关415跨接第二电容器414。第六开关415包括NM0SFET,其漏极端连接至第二开关405的漏极端,源极端连接至VSS,并且栅极端连接至触发器406输出的时钟信号CLK。从而第二开关405和第六开关415的操作以及因此的第二电容器414的充放电由触发器406的输出控制。
[0037]第二电容器414的第一端还连接至第二比较器416的非反相输入。第二比较器416的反相输入连接至参考电压VREF。因此,第二比较器416将第二电容器414两端的电压和VREF进行比较。第二比较器416的输出连接至触发器406的第二输入(即,置位或S端)O
[0038]第四开关411的漏极端提供第一偏置(或“轨”)电流给第一比较器410,并且第五开关412的漏极端提供第二偏置电流给第二比较器416。因此,对各比校器410,416的偏置电流的供给同样由触发器406的输出控制。
[0039]通过操作第三开关409,第一电容器408在时钟信号CLK的第一半周期充电并在时钟信号的第二半周期放电。通过操作第六开关415,第二电容器414在时钟信号的第二半周期充电并在时钟信号的第一半周期放电。当第一电容器408两端的电压达到参考电压VREF时第一比校器410翻转,并且当第二电容器414两端的电压达到参考电压VREF时第二比校器416翻转。触发器406由比较器410,416中的一个或另一个的输出置位或复位,并因此分别在其输出线路401和417上产生时钟信号CLK和反相时钟信号/CLK。触发器的CLK输出和反相时钟输出/CL K分别操作第六开关415和第三开关409。
[0040]如上所述,触发器406的时钟输出还控制第一开关404、第二开关405、第四开关411和第五开关412,并因此控制对两个电容器408,414的充电电流的施加和提供给比较器410,416的偏置电流的施加。
[0041]仍然参考图4,作为操作的实例,在时钟信号CLK的第一半周期,第三开关409断开,第一开关404闭合,并且第二开关405断开。同样在第一半周期期间,第六开关415闭合,第五开关412断开,并且第四开关411闭合。因而,充电电流从第一电流源402流过第一电容器408。同样,第一偏置电流从第二电流源403提供给第一比较器410。第二电容器414将经由第六开关415放电至VSS。没有偏置电流被提供给第二比较器416。在时钟信号的第二半周期,第三开关409闭合,第一开关404断开,并且第二开关405闭合。同样在第二半周期期间,第六开关415断开,第五开关412闭合,并且第四开关411断开。因此,充电电流从第一电流源402流过第二电容器414。同样的,第二偏置电流从第二电流源403提供给第二比较器416。第一电容器408将经由第三开关409放电至VSS。没有偏置电流被提供给第一比较器410。
[0042]这样,不论情况如何,者阿以仅仅使用两个电流源,一个用于以交替的时钟相位对电容器408,414中的一个或另一个进行充电,另一个用于以交替的时钟相位偏置比较器410,416中的一个或另一个。这两个电流可具有各自的最小值,最小值取决于所需的时钟信号的精度和速度。
[0043]有利的是,本发明提供了一种功率需求降低但不牺牲精度或速度的张驰振荡器。根据本发明的张驰振荡器所具有的速度和精度可与已知的需要单独和连续的电流源以供给两个充电电容器电流和两个比较器偏置电流的张驰振荡器相比拟。此外,根据本发明的张驰振荡器输出给定频率的时钟信号,但其消耗的功率为按相同频率操作的图1已知结构的大约一半。
[0044]本文所述的连接可以是适于例如经由中间设备从各节点、单元或设备传输信号或者传输信号至各节点、单元或设备的任意类型的连接。由此,除非另有暗示或明示,连接可以例如是直接连接或间接连接。可以参照单个连接、多个连接、单向连接或双向连接来论述和描述连接。然而,不同的实施方式可改变连接的实施。例如,可使用单独的单向连接而不是双向连接,反之亦然。另外,多个连接可由串行或按时分复用方式传输多个信号的单个连接来替代。同样的,载有多个信号的单个连接可以分成载有这些信号的子集的各种不同连接。因此,信号传输具有多种选择。
[0045]尽管实例中已经描述了特定的导电类型或电势极性,但应当理解,导电类型和电势极性也可颠倒。例如,当调节适合的供电电压极性以相适应时,P沟道设备可由N沟道设备替代,反之亦然。
[0046]本文所述的各信号可以被设计为正或负逻辑。在负逻辑信号的情况下,信号为有效低,其中逻辑真状态对应逻辑电平零。在正逻辑信号的情况下,信号为有效高,其中逻辑真状态对应逻辑电平一。注意,本文所述的任一信号可被设计为负或正逻辑信号。因此,在替换实施例中,那些描述为正逻辑信号的信号可被实施为负逻辑信号,而那些描述为负逻辑信号的信号可被实施为正逻辑信号。
[0047]本领域技术人员可以意识到,逻辑块和电路元件之间的边界仅仅是示例性的,并且替换实施例可以合并逻辑块或电路元件或者将替换的功能性的分解加于各种逻辑块或电路元件。这样,应当理解,本文所述的结构仅仅是示范性的,并且实际上可施行实现相同功能的其他许多结构。
[0048]实现相同功能的任何元件设置都是有效“相关的”,从而期望的功能得以实现。因此,本文中结合起来以实现特定功能的任意两个元件都可被看成是彼此“相关”,从而期望的功能得以实现,而不需考虑结构或中间元件。同样的,如此相关的任何两个元件也可被视作彼此“可操作地连接”或者“可操作地耦接”以实现期望的功能。
[0049]同样作为示例,在一个实施例中,示出的实例可被实施为位于单个集成电路上的或同一设备内的电路。另外,图2,3和4中所示电路元件的整体功能可在集成电路中实施。该集成电路可以是包含一个或多个管芯的封装。作为替换,实例可被实施为以适当方式彼此互连的任意数量的单独集成电路或单独设备。例如,集成电路设备可包括位于单个封装内的一个或多个管芯,电子元件设置在管芯上,其形成模块并且其可通过适当的连接如封装的引脚以及引脚和管芯之间的焊线连接至封装外部的其他元件。
[0050]对本发明优选实施例的描述是用于说明和描述的,而不是穷举性的或者意在将本发明限制为所公开的形式。本领域技术人员应当理解,在不背离其广义
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