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用來產生輸出頻率信號的頻率產生電路及相關方法.pdf

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用來 產生 輸出 頻率 信號 電路 相關 方法
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摘要
申請專利號:

CN201110113298.3

申請日:

2011.04.27

公開號:

CN102761318B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H03K 3/017申請日:20110427|||公開
IPC分類號: H03K3/017; H03K3/023 主分類號: H03K3/017
申請人: 英屬開曼群島商恒景科技股份有限公司
發明人: 王佳祥
地址: 開曼群島大開曼
優先權:
專利代理機構: 永新專利商標代理有限公司 72002 代理人: 陳松濤;蹇煒
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201110113298.3

授權公告號:

102761318B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.14|||2012.12.26|||2012.10.31

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種用來產生輸出頻率信號的頻率產生電路包含有脈沖產生器、脈沖寬度調整器、電荷泵及濾波器。所述脈沖產生器用來產生脈沖信號;所述脈沖寬度調整器耦接于所述脈沖產生器,且用來接收所述脈沖信號與反饋電壓,并依據所接收的所述反饋電壓來調整所述脈沖信號的脈沖寬度以產生所述輸出頻率信號;所述電荷泵耦接于所述脈沖寬度調整器,且用來接收所述輸出頻率信號以產生輸出電壓;所述濾波器耦接于所述電荷泵與所述脈沖寬度調整器,且用來對所述輸出電壓進行濾波操作以產生所述反饋電壓至所述脈沖寬度調整器。

權利要求書

1.一種用來產生輸出頻率信號的頻率產生電路,包含有:
脈沖產生器,用來產生脈沖信號;
脈沖寬度調整器,耦接于所述脈沖產生器,用來接收所述脈沖信號與
反饋電壓,并依據所接收的所述反饋電壓來調整所述脈沖信號的脈沖寬度
以產生所述輸出頻率信號;
電荷泵,耦接于所述脈沖寬度調整器,用來接收所述輸出頻率信號以
產生輸出電壓;以及
濾波器,耦接于所述電荷泵與所述脈沖寬度調整器,用來對所述輸出
電壓進行濾波操作以產生所述反饋電壓至所述脈沖寬度調整器。
2.如權利要求1所述的頻率產生電路,其中所述濾波器中僅包含單一
濾波電路。
3.如權利要求1所述的頻率產生電路,其中所述電荷泵僅包含有單一
電荷泵電路。
4.一種用來產生輸出頻率信號的方法,包含有:
產生脈沖信號;
提供脈沖寬度調整器,用來接收所述脈沖信號與反饋電壓,并依據所
接收的所述反饋電壓來調整所述脈沖信號的脈沖寬度以產生所述輸出頻率
信號;
提供電荷泵,用來接收所述輸出頻率信號以產生輸出電壓;以及
對所述輸出電壓進行濾波操作以產生所述反饋電壓至所述脈沖寬度調
整器。
5.一種用來產生輸出頻率信號的電路,包含有:
脈沖產生器,用來產生脈沖信號;
脈沖寬度調整器,耦接于所述脈沖產生器,用來接收所述脈沖信號,
并依據反饋電壓以調整所述脈沖信號的脈沖寬度以產生所述輸出頻率信
號;
電荷泵,耦接于所述脈沖寬度調整器,用來接收所述輸出頻率信號以
產生輸出電壓;以及
濾波器,耦接于所述電荷泵,用來對所述輸出電壓進行濾波操作以產
生所述反饋電壓;
其中所述濾波器僅包含有一組濾波電路。
6.一種用來產生輸出頻率信號的電路,包含有:
脈沖產生器,用來產生脈沖信號;
脈沖寬度調整器,耦接于所述脈沖產生器,用來接收所述脈沖信號,
并依據反饋電壓以調整所述脈沖信號的脈沖寬度以產生所述輸出頻率信
號;
電荷泵,耦接于所述脈沖寬度調整器,用來接收所述輸出頻率信號以
產生輸出電壓;以及
濾波器,耦接于所述電荷泵,用來對所述輸出電壓進行濾波操作以產
生所述反饋電壓;
其中所述電荷泵僅包含有一組電荷泵電路。

說明書

用來產生輸出頻率信號的頻率產生電路及相關方法

技術領域

本發明涉及一種頻率產生電路,尤指一種可以產生特定工作周期的頻
率產生電路及相關方法。

背景技術

對于某些電路而言,例如開關電容式電路(switching-capacitor?circuit)
或是雙倍數據率(Double?Data?Rate,DDR)動態隨機存取內存(Dynamic
Random-Access?Memory,DRAM),頻率信號的工作周期(duty?cycle)是非
常重要的,若是頻率信號的工作周期偏離50%太多,可能會影響到電路的
效能,最嚴重的情況也可能會導致電路的功能失常。因此,一般來說,在
系統中需要有一個可以調整頻率信號的工作周期的電路。

在現有技術中,為了有效調整頻率信號的工作周期,需要較為復雜的
電路結構,然而,這些復雜的電路結構會需要較大的芯片面積,因而造成
制造成本的增加。

發明內容

因此,本發明的目的之一在于提供一種可以產生特定工作周期的頻率
產生電路及相關方法,其具有簡單的電路架構及較小的芯片面積,以解決
上述的問題。

依據本發明之一實施例,一種用來產生輸出頻率信號的頻率產生電路
包含有脈沖產生器、脈沖寬度調整器、電荷泵及濾波器。該脈沖產生器用
來產生脈沖信號;該脈沖寬度調整器耦接于該脈沖產生器,且用來接收該
脈沖信號與反饋電壓,并依據所接收的該反饋電壓來調整該脈沖信號的脈
沖寬度以產生該輸出頻率信號;該電荷泵耦接于該脈沖寬度調整器,且用
來接收該輸出頻率信號以產生輸出電壓;該濾波器耦接于該電荷泵與該脈
沖寬度調整器,且用來對該輸出電壓進行濾波操作以產生該反饋電壓至該
脈沖寬度調整器。

依據本發明的另一實施例,一種用來產生輸出頻率信號的方法包含有:
產生脈沖信號;提供脈沖寬度調整器,用來接收該脈沖信號與反饋電壓,
并依據所接收的該反饋電壓來調整該脈沖信號的脈沖寬度以產生該輸出頻
率信號;提供電荷泵,用來接收該輸出頻率信號以產生輸出電壓;以及對
該輸出電壓進行濾波操作以產生該反饋電壓至該脈沖寬度調整器。

依據本發明的另一實施例,一種用來產生輸出頻率信號的頻率產生電
路包含有脈沖產生器、脈沖寬度調整器、電荷泵及濾波器。。該脈沖產生器
用來產生脈沖信號;該脈沖寬度調整器耦接于該脈沖產生器,且用來接收
該脈沖信號,并依據反饋電壓以調整該脈沖信號的脈沖寬度以產生該輸出
頻率信號;該電荷泵耦接于該脈沖寬度調整器,且用來接收該輸出頻率信
號以產生輸出電壓;以及該濾波器耦接于該電荷泵,且用來對該輸出電壓
進行濾波操作以產生該反饋電壓;其中該濾波器僅包含有一組濾波電路。

依據本發明的另一實施例,一種用來產生輸出頻率信號的頻率產生電
路包含有脈沖產生器、脈沖寬度調整器、電荷泵及濾波器。。該脈沖產生器
用來產生脈沖信號;該脈沖寬度調整器耦接于該脈沖產生器,且用來接收
該脈沖信號,并依據反饋電壓以調整該脈沖信號的脈沖寬度以產生該輸出
頻率信號;該電荷泵耦接于該脈沖寬度調整器,且用來接收該輸出頻率信
號以產生輸出電壓;以及該濾波器耦接于該電荷泵,且用來對該輸出電壓
進行濾波操作以產生該反饋電壓;其中該電荷泵僅包含有一組電荷泵電路。

附圖說明

圖1為依據本發明第一實施例的用來產生輸出頻率信號的頻率產生電
路的示意圖;

圖2為圖1所示的各信號的時序圖;

圖3為依據本發明一實施例的脈沖寬度調整器的示意圖;

圖4為依據本發明一實施例的一種用來產生輸出頻率信號的方法。

具體實施方式

參考圖1,圖1為依據本發明一實施例的用來產生輸出頻率信號
CLK_OUT的頻率產生電路100的示意圖。如圖1所示,頻率產生電路100包
含有脈沖產生器110、脈沖寬度調整器120、電荷泵130以及濾波器140。
其中頻率產生電路100用來接收輸入頻率信號CLK_IN,并將輸入頻率信號
CLK_IN調整為具有特定工作周期(duty?cycle)的輸出頻率信號CLK_OUT。
此外,于本實施例中,電荷泵130僅包含有單一電荷泵電路,且濾波器140
中僅包含單一濾波電路。

同時參考圖1及圖2,圖2為圖1所示的各信號的時序圖。在頻率產生
電路100的操作上,首先,脈沖產生器110接收輸入頻率信號CLK_IN,并
藉由輸入頻率信號CLK_IN的邊緣觸發(于本實施例為正緣觸發)以產生脈
沖信號PA,其中脈沖信號PA與輸入頻率信號CLK_IN具有相同的周期。接
著,脈沖寬度調整器120接收脈沖信號PA以及來自濾波器140的反饋電壓
VFB,并依據所接收的反饋電壓VFB來調整脈沖信號PA的脈沖寬度以產生輸出
頻率信號CLK_OUT。參考圖3,圖3為依據本發明一實施例的脈沖寬度調整
器120的示意圖,如圖3所示,脈沖寬度調整器120包含有晶體管M1及M2,
且M1的柵極接收脈沖信號PA,M1的柵極接收反饋電壓VFB,而端點N1為脈
沖寬度調整器120的輸出端點。藉由改變反饋電壓VFB,輸出頻率信號
CLK_OUT會具有不同的工作周期。

接著,電荷泵130接收輸出頻率信號CLK_OUT,并依據輸出頻率信號
CLK_OUT的工作周期信息(亦即輸出頻率信號CLK_OUT位于高電壓準位以及
低電壓準位的時間信息)以產生輸出電壓VOUT,之后濾波器140對輸出電壓
VOUT進行濾波操作以產生反饋電壓VFB至脈沖寬度調整器120。

電荷泵130系依據輸出頻率信號CLK_OUT所需的該特定工作周期來設
計,而使得當輸出頻率信號CLK_OUT的工作周期到達該特定工作周期時,
電荷泵130所輸出的輸出電壓VOUT以及濾波器140所輸出的反饋電壓VFB會
是一穩定值,此時,輸出頻率信號CLK_OUT也會穩定地具有該特定工作周
期。舉例來說,參考圖2所示的時序圖,假設該特定工作周期為50%,則濾
波器140所輸出的反饋電壓VFB會持續的變動調整直到輸出頻率信號
CLK_OUT的工作周期為50%。

如上所述,由于頻率產生電路100僅需要脈沖產生器110、脈沖寬度調
整器120、電荷泵130及濾波器140便可以產生具有特定工作周期的輸出頻
率信號CLK_OUT,因此,頻率產生電路100僅需要較小的芯片面積,因此可
以降低制造成本。

此外,于圖1所示的頻率產生電路100中,脈沖寬度調整器120直接
使用來自濾波器140所輸出的反饋電壓VFB來調整脈沖信號PA的脈沖寬度,
且電荷泵130僅包含有單一電荷泵電路以及濾波器140中僅包含單一濾波
電路,然而,本發明并不以此為限。于本發明的另一實施例中,濾波器140
所輸出的反饋電壓VFB可以先經由其它電路(例如放大器)的處理后再傳送
至脈沖寬度調整器120,亦即脈沖寬度調整器120并不一定要直接使用來自
濾波器140所輸出的反饋電壓VFB來調整脈沖信號PA的脈沖寬度。此外,于
本發明的另一實施例中,電荷泵130可包含有多個電荷泵電路,以及/或是
濾波器140中可包含多個濾波電路,這些設計上的變化均應隸屬于本發明
的范疇。

參考圖4,圖4為依據本發明一實施例的一種用來產生輸出頻率信號的
方法。參考第1、2、4圖,流程敘述如下:

步驟400:產生脈沖信號。

步驟402:提供脈沖寬度調整器,用來接收該脈沖信號與反饋電壓,并依據
所接收的該反饋電壓來調整該脈沖信號的脈沖寬度以產生該輸
出頻率信號。

步驟404:提供電荷泵,用來接收該輸出頻率信號以產生輸出電壓。

步驟406:對該輸出電壓進行濾波操作以產生該反饋電壓至該脈沖寬度調整
器。

簡要歸納本發明,于本發明的一種用來產生輸出頻率信號的頻率產生
電路與相關方法中,利用脈沖產生器、脈沖寬度調整器、電荷泵及濾波器
來產生具有特定工作周期的輸出頻率信號,由于本發明的頻率產生電路具
有簡單的電路架構,因此,僅需要較小的芯片面積,制造成本也可因此而
降低。

以上所述僅為本發明的優選實施例,凡依本發明權利要求所做的均等
變化與修飾,皆應屬本發明的涵蓋范圍。

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