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用来产生输出频率信号的频率产生电路及相关方法.pdf

摘要
申请专利号:

CN201110113298.3

申请日:

2011.04.27

公开号:

CN102761318B

公开日:

2015.01.14

当前法律状态:

有效性:

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H03K 3/017申请日:20110427|||公开
IPC分类号: H03K3/017; H03K3/023 主分类号: H03K3/017
申请人: 英属开曼群岛商恒景科技股份有限公司
发明人: 王佳祥
地址: 开曼群岛大开曼
优先权:
专利代理机构: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 陈松涛;蹇炜
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法律状态
申请(专利)号:

CN201110113298.3

授权太阳城集团号:

太阳城集团102761318B||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2015.01.14|||2012.12.26|||2012.10.31

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种用来产生输出频率信号的频率产生电路包含有脉冲产生器、脉冲宽度调整器、电荷泵及滤波器。所述脉冲产生器用来产生脉冲信号;所述脉冲宽度调整器耦接于所述脉冲产生器,且用来接收所述脉冲信号与反馈电压,并依据所接收的所述反馈电压来调整所述脉冲信号的脉冲宽度以产生所述输出频率信号;所述电荷泵耦接于所述脉冲宽度调整器,且用来接收所述输出频率信号以产生输出电压;所述滤波器耦接于所述电荷泵与所述脉冲宽度调整器,且用来对所述输出电压进行滤波操作以产生所述反馈电压至所述脉冲宽度调整器。

权利要求书

1.一种用来产生输出频率信号的频率产生电路,包含有:
脉冲产生器,用来产生脉冲信号;
脉冲宽度调整器,耦接于所述脉冲产生器,用来接收所述脉冲信号与
反馈电压,并依据所接收的所述反馈电压来调整所述脉冲信号的脉冲宽度
以产生所述输出频率信号;
电荷泵,耦接于所述脉冲宽度调整器,用来接收所述输出频率信号以
产生输出电压;以及
滤波器,耦接于所述电荷泵与所述脉冲宽度调整器,用来对所述输出
电压进行滤波操作以产生所述反馈电压至所述脉冲宽度调整器。
2.如权利要求1所述的频率产生电路,其中所述滤波器中仅包含单一
滤波电路。
3.如权利要求1所述的频率产生电路,其中所述电荷泵仅包含有单一
电荷泵电路。
4.一种用来产生输出频率信号的方法,包含有:
产生脉冲信号;
提供脉冲宽度调整器,用来接收所述脉冲信号与反馈电压,并依据所
接收的所述反馈电压来调整所述脉冲信号的脉冲宽度以产生所述输出频率
信号;
提供电荷泵,用来接收所述输出频率信号以产生输出电压;以及
对所述输出电压进行滤波操作以产生所述反馈电压至所述脉冲宽度调
整器。
5.一种用来产生输出频率信号的电路,包含有:
脉冲产生器,用来产生脉冲信号;
脉冲宽度调整器,耦接于所述脉冲产生器,用来接收所述脉冲信号,
并依据反馈电压以调整所述脉冲信号的脉冲宽度以产生所述输出频率信
号;
电荷泵,耦接于所述脉冲宽度调整器,用来接收所述输出频率信号以
产生输出电压;以及
滤波器,耦接于所述电荷泵,用来对所述输出电压进行滤波操作以产
生所述反馈电压;
其中所述滤波器仅包含有一组滤波电路。
6.一种用来产生输出频率信号的电路,包含有:
脉冲产生器,用来产生脉冲信号;
脉冲宽度调整器,耦接于所述脉冲产生器,用来接收所述脉冲信号,
并依据反馈电压以调整所述脉冲信号的脉冲宽度以产生所述输出频率信
号;
电荷泵,耦接于所述脉冲宽度调整器,用来接收所述输出频率信号以
产生输出电压;以及
滤波器,耦接于所述电荷泵,用来对所述输出电压进行滤波操作以产
生所述反馈电压;
其中所述电荷泵仅包含有一组电荷泵电路。

说明书

用来产生输出频率信号的频率产生电路及相关方法

技术领域

本发明涉及一种频率产生电路,尤指一种可以产生特定工作周期的频
率产生电路及相关方法。

背景技术

对于某些电路而言,例如开关电容式电路(switching-capacitor circuit)
或是双倍数据率(Double Data Rate,DDR)动态随机存取内存(Dynamic
Random-Access Memory,DRAM),频率信号的工作周期(duty cycle)是非
常重要的,若是频率信号的工作周期偏离50%太多,可能会影响到电路的
效能,最严重的情况也可能会导致电路的功能失常。因此,一般来说,在
系统中需要有一个可以调整频率信号的工作周期的电路。

在现有技术中,为了有效调整频率信号的工作周期,需要较为复杂的
电路结构,然而,这些复杂的电路结构会需要较大的芯片面积,因而造成
制造成本的增加。

发明内容

因此,本发明的目的之一在于提供一种可以产生特定工作周期的频率
产生电路及相关方法,其具有简单的电路架构及较小的芯片面积,以解决
上述的问题。

依据本发明之一实施例,一种用来产生输出频率信号的频率产生电路
包含有脉冲产生器、脉冲宽度调整器、电荷泵及滤波器。该脉冲产生器用
来产生脉冲信号;该脉冲宽度调整器耦接于该脉冲产生器,且用来接收该
脉冲信号与反馈电压,并依据所接收的该反馈电压来调整该脉冲信号的脉
冲宽度以产生该输出频率信号;该电荷泵耦接于该脉冲宽度调整器,且用
来接收该输出频率信号以产生输出电压;该滤波器耦接于该电荷泵与该脉
冲宽度调整器,且用来对该输出电压进行滤波操作以产生该反馈电压至该
脉冲宽度调整器。

依据本发明的另一实施例,一种用来产生输出频率信号的方法包含有:
产生脉冲信号;提供脉冲宽度调整器,用来接收该脉冲信号与反馈电压,
并依据所接收的该反馈电压来调整该脉冲信号的脉冲宽度以产生该输出频
率信号;提供电荷泵,用来接收该输出频率信号以产生输出电压;以及对
该输出电压进行滤波操作以产生该反馈电压至该脉冲宽度调整器。

依据本发明的另一实施例,一种用来产生输出频率信号的频率产生电
路包含有脉冲产生器、脉冲宽度调整器、电荷泵及滤波器。。该脉冲产生器
用来产生脉冲信号;该脉冲宽度调整器耦接于该脉冲产生器,且用来接收
该脉冲信号,并依据反馈电压以调整该脉冲信号的脉冲宽度以产生该输出
频率信号;该电荷泵耦接于该脉冲宽度调整器,且用来接收该输出频率信
号以产生输出电压;以及该滤波器耦接于该电荷泵,且用来对该输出电压
进行滤波操作以产生该反馈电压;其中该滤波器仅包含有一组滤波电路。

依据本发明的另一实施例,一种用来产生输出频率信号的频率产生电
路包含有脉冲产生器、脉冲宽度调整器、电荷泵及滤波器。。该脉冲产生器
用来产生脉冲信号;该脉冲宽度调整器耦接于该脉冲产生器,且用来接收
该脉冲信号,并依据反馈电压以调整该脉冲信号的脉冲宽度以产生该输出
频率信号;该电荷泵耦接于该脉冲宽度调整器,且用来接收该输出频率信
号以产生输出电压;以及该滤波器耦接于该电荷泵,且用来对该输出电压
进行滤波操作以产生该反馈电压;其中该电荷泵仅包含有一组电荷泵电路。

附图说明

图1为依据本发明第一实施例的用来产生输出频率信号的频率产生电
路的示意图;

图2为图1所示的各信号的时序图;

图3为依据本发明一实施例的脉冲宽度调整器的示意图;

图4为依据本发明一实施例的一种用来产生输出频率信号的方法。

具体实施方式

参考图1,图1为依据本发明一实施例的用来产生输出频率信号
CLK_OUT的频率产生电路100的示意图。如图1所示,频率产生电路100包
含有脉冲产生器110、脉冲宽度调整器120、电荷泵130以及滤波器140。
其中频率产生电路100用来接收输入频率信号CLK_IN,并将输入频率信号
CLK_IN调整为具有特定工作周期(duty cycle)的输出频率信号CLK_OUT。
此外,于本实施例中,电荷泵130仅包含有单一电荷泵电路,且滤波器140
中仅包含单一滤波电路。

同时参考图1及图2,图2为图1所示的各信号的时序图。在频率产生
电路100的操作上,首先,脉冲产生器110接收输入频率信号CLK_IN,并
藉由输入频率信号CLK_IN的边缘触发(于本实施例为正缘触发)以产生脉
冲信号PA,其中脉冲信号PA与输入频率信号CLK_IN具有相同的周期。接
着,脉冲宽度调整器120接收脉冲信号PA以及来自滤波器140的反馈电压
VFB,并依据所接收的反馈电压VFB来调整脉冲信号PA的脉冲宽度以产生输出
频率信号CLK_OUT。参考图3,图3为依据本发明一实施例的脉冲宽度调整
器120的示意图,如图3所示,脉冲宽度调整器120包含有晶体管M1及M2,
且M1的栅极接收脉冲信号PA,M1的栅极接收反馈电压VFB,而端点N1为脉
冲宽度调整器120的输出端点。藉由改变反馈电压VFB,输出频率信号
CLK_OUT会具有不同的工作周期。

接着,电荷泵130接收输出频率信号CLK_OUT,并依据输出频率信号
CLK_OUT的工作周期太阳城集团(亦即输出频率信号CLK_OUT位于高电压准位以及
低电压准位的太阳城集团太阳城集团)以产生输出电压VOUT,之后滤波器140对输出电压
VOUT进行滤波操作以产生反馈电压VFB至脉冲宽度调整器120。

电荷泵130系依据输出频率信号CLK_OUT所需的该特定工作周期来设
计,而使得当输出频率信号CLK_OUT的工作周期到达该特定工作周期时,
电荷泵130所输出的输出电压VOUT以及滤波器140所输出的反馈电压VFB会
是一稳定值,此时,输出频率信号CLK_OUT也会稳定地具有该特定工作周
期。举例来说,参考图2所示的时序图,假设该特定工作周期为50%,则滤
波器140所输出的反馈电压VFB会持续的变动调整直到输出频率信号
CLK_OUT的工作周期为50%。

如上所述,由于频率产生电路100仅需要脉冲产生器110、脉冲宽度调
整器120、电荷泵130及滤波器140便可以产生具有特定工作周期的输出频
率信号CLK_OUT,因此,频率产生电路100仅需要较小的芯片面积,因此可
以降低制造成本。

此外,于图1所示的频率产生电路100中,脉冲宽度调整器120直接
使用来自滤波器140所输出的反馈电压VFB来调整脉冲信号PA的脉冲宽度,
且电荷泵130仅包含有单一电荷泵电路以及滤波器140中仅包含单一滤波
电路,然而,本发明并不以此为限。于本发明的另一实施例中,滤波器140
所输出的反馈电压VFB可以先经由其它电路(例如放大器)的处理后再传送
至脉冲宽度调整器120,亦即脉冲宽度调整器120并不一定要直接使用来自
滤波器140所输出的反馈电压VFB来调整脉冲信号PA的脉冲宽度。此外,于
本发明的另一实施例中,电荷泵130可包含有多个电荷泵电路,以及/或是
滤波器140中可包含多个滤波电路,这些设计上的变化均应隶属于本发明
的范畴。

参考图4,图4为依据本发明一实施例的一种用来产生输出频率信号的
方法。参考第1、2、4图,流程叙述如下:

步骤400:产生脉冲信号。

步骤402:提供脉冲宽度调整器,用来接收该脉冲信号与反馈电压,并依据
所接收的该反馈电压来调整该脉冲信号的脉冲宽度以产生该输
出频率信号。

步骤404:提供电荷泵,用来接收该输出频率信号以产生输出电压。

步骤406:对该输出电压进行滤波操作以产生该反馈电压至该脉冲宽度调整
器。

简要归纳本发明,于本发明的一种用来产生输出频率信号的频率产生
电路与相关方法中,利用脉冲产生器、脉冲宽度调整器、电荷泵及滤波器
来产生具有特定工作周期的输出频率信号,由于本发明的频率产生电路具
有简单的电路架构,因此,仅需要较小的芯片面积,制造成本也可因此而
降低。

以上所述仅为本发明的优选实施例,凡依本发明权利要求所做的均等
变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。

关 键 词:
用来 产生 输出 频率 信号 电路 相关 方法
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