專利名稱：穩(wěn)定振蕩器的制作方法
本專利申請要求Christopher M.Toliver，Stephen T.English和EricG.Nestler作為共同發(fā)明人于2002年2月15日提交的美國臨時(shí)專利申請No.60/357,319“低漂移振蕩器”的優(yōu)先權(quán)，并在此引入其內(nèi)容作為參考。
晶體振蕩器具有很多缺點(diǎn)。其中，晶體振蕩器通常相對龐大和昂貴。因此，開發(fā)了非晶體時(shí)鐘電路，以在體積小和價(jià)格低的同時(shí)，提供同樣的功能。但是，對于傳統(tǒng)的非晶體時(shí)鐘電路而言，一個(gè)問題是在極端環(huán)境不能正常工作。另外一個(gè)問題是性能易變。
尤其是，由于其廣泛的用途，時(shí)鐘電路已經(jīng)用于不同環(huán)境的多個(gè)方面。例如，室外電度表(用于確定房間的用電量)有時(shí)具有時(shí)鐘電路。此環(huán)境中的時(shí)鐘電路要承受大范圍的溫度變化。通常溫度可以從零下10°F(阿拉斯加州)到120°F(亞利桑那州)。在世界的一些地方，可能會(huì)超出這些溫度，或者在一年四季中，經(jīng)歷所有的溫度。
在經(jīng)受變化的溫度極限值時(shí)，時(shí)鐘電路中部件的特性通常會(huì)改變。例如，變化的溫度會(huì)影響1)電容器的電容值，2)輸入和參考電壓，3)各種門限值。諸如此類的改變會(huì)導(dǎo)致時(shí)鐘電路發(fā)出不同的輸出時(shí)鐘頻率，從而導(dǎo)致使用時(shí)鐘的設(shè)備不正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。
在一些實(shí)施例中，可變電壓單元包括電容單元，電容單元具有與切換電流成函數(shù)關(guān)系的電壓。振蕩器還包括一組切換，其選擇性地將切換電流提供給可變電壓單元，該組切換與比較器輸出電壓成函數(shù)關(guān)系地進(jìn)行切換。
還可以包括電流源，用于產(chǎn)生與校準(zhǔn)電流成函數(shù)關(guān)系的切換電流。校準(zhǔn)電流與參考電壓成函數(shù)關(guān)系。電流源可以包括用于設(shè)定校準(zhǔn)電流的校準(zhǔn)電阻設(shè)備。校準(zhǔn)電阻設(shè)備上具有大致等于參考電壓的電壓。
振蕩器還包括平滑模塊，其具有和比較器輸出端相連接的模塊輸入端。平滑模塊同時(shí)具有用于提供平滑輸出信號(hào)的模塊輸出端。平滑輸出信號(hào)中基本上沒有抖動(dòng)(jitter)。另外，平滑模塊包括在給定節(jié)點(diǎn)處與延遲設(shè)備相連接的鎖存器。該鎖存器可以具有輸入端，平滑模塊還可以具有從該給定節(jié)點(diǎn)到鎖存器輸入端的反饋回路。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，振蕩器具有可變電壓單元，用于生成可變電壓；電壓生成設(shè)備，用于生成輸出電壓信號(hào)，和用于傳輸輸出電壓信號(hào)的輸出端。振蕩器還包括切換裝置，用于根據(jù)輸出電壓信號(hào)選擇性地將驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)娇勺冸妷簡卧?。電壓生成設(shè)備接收參考電壓和可變電壓，輸出電壓信號(hào)與參考電壓和可變電壓成函數(shù)關(guān)系。驅(qū)動(dòng)信號(hào)與參考電壓成函數(shù)關(guān)系。
振蕩器還包括將輸出端與切換裝置連接起來的反饋回路。在其它的實(shí)施例中，可變電壓單元包括電容單元，其具有與驅(qū)動(dòng)信號(hào)成函數(shù)關(guān)系的電壓。作為示例，驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以是電流。
另外，振蕩器從電流源接收電流，以生成與校準(zhǔn)電流成函數(shù)關(guān)系的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。校準(zhǔn)電流與參考電壓成函數(shù)關(guān)系。電流源包括用于設(shè)定校準(zhǔn)電流的校準(zhǔn)電阻設(shè)備。在校準(zhǔn)電阻設(shè)備上，具有大致等于參考電壓的電壓。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通過對諸如供應(yīng)電壓和溫度等操作參數(shù)中意外變化進(jìn)行補(bǔ)償，振蕩器將其輸出定時(shí)信號(hào)保持在恒定的頻率。另外，振蕩器也對諸如參考電壓生成電路中的晶體管電路(例如NMOS，PMOS和CMOS電路)的元件值的意外變化進(jìn)行補(bǔ)償。下面對各種細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1A和1B顯示的是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的振蕩器10的結(jié)構(gòu)圖。圖1A顯示的是處于低模式的振蕩器10，而圖1B顯示的是處于高模式的振蕩器10。當(dāng)處于低模式時(shí)，振蕩器輸出生成邏輯0輸出，而當(dāng)處于高模式時(shí)，振蕩器10生成邏輯1輸出。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，振蕩器10生成在邏輯1和邏輯0之間切換的精確輸出時(shí)鐘信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)此目的，振蕩器10包括比較器12，用于生成輸出信號(hào)，和可變電壓單元，用于改變輸入到比較器12的輸入電壓。具體地，圖中所顯示的比較器12是放大器，其具有設(shè)定為參考電壓Vref的正輸入端子14，和從可變電壓單元接收輸入電壓的負(fù)輸入端子16。當(dāng)放大器正輸入端子中的電壓大于其負(fù)輸入端子中的電壓時(shí)，放大器生成高輸入信號(hào)。相反的，當(dāng)放大器負(fù)輸入端子中的電壓大于其正輸入端子中的電壓時(shí)，放大器生成低輸入信號(hào)。
由于將正輸入端子14的電壓設(shè)定為固定的DC電壓(即，參考電壓Vref)，所以對負(fù)輸入端子16中的電壓進(jìn)行改變，以對輸入信號(hào)進(jìn)行改變。在優(yōu)選實(shí)施例中，對負(fù)輸入端子16中的電壓進(jìn)行精細(xì)的控制，以在特定的時(shí)刻進(jìn)行改變，從而生成具有恒定頻率的輸出信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)此目的，振蕩器10還包括一對切換器S1和S2，其在特定的時(shí)刻進(jìn)行切換，以對可變電壓單元生成的電壓進(jìn)行改變。
尤其是，可變電壓單元包括具有公共節(jié)點(diǎn)17的第一電容器C1，和第二電容器C2，其直接和比較器12的負(fù)輸入端子16相連接。將公共節(jié)點(diǎn)17連接到電流源22的放電支路18(圖4)上，以將放電電流I1提供給節(jié)點(diǎn)17。在優(yōu)選實(shí)施例中，電流源22是電流反射鏡，諸如圖3和圖4所示，將在下面對其進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
基于輸出信號(hào)的狀態(tài)(即高或者低)，一對切換器S1和S2選擇性地將可變電壓單元與下列選擇之一進(jìn)行連接1)電流源22的充電支路20(即由第一切換器S1進(jìn)行切換)；2)等于參考電壓Vref的電壓源23(即由第二切換器S2進(jìn)行切換)。因此，為了接收輸出信號(hào)，由反饋回路25將切換器S1和S2兩者連接到比較器12的輸出端。
尤其是，切換器S1和S2是晶體管(例如，MOSFETS)，用于在輸出信號(hào)的幅值在邏輯0和邏輯1之間改變時(shí)，進(jìn)行位置的邏輯切換。如圖所示，第一切換器S1交替地接通或者斷開可變電壓單元的公共節(jié)點(diǎn)17和電流源22的充電支路20。當(dāng)以此方式進(jìn)行連接時(shí)，可變電壓單元接收充電電流I2。當(dāng)沒有連接可變電壓單元和充電支路20時(shí)，第一切換器S1將充電支路20接地。在相應(yīng)的方式中，第二切換器S2選擇性地將第一電容器C1連接到電壓源23(如圖中Vref所示)，或者接地。
圖2顯示的是在公共節(jié)點(diǎn)17(即，在比較器12的負(fù)輸入端子16處)處的電壓和輸出電壓之間的關(guān)系圖。上面的波形顯示的是在公共節(jié)點(diǎn)17處的電壓，而下面的波形顯示的是輸出電壓信號(hào)。輸出電壓信號(hào)是恒定頻率信號(hào)。
總之，對于每個(gè)周期的大多數(shù)時(shí)間來講，公共節(jié)點(diǎn)17的電壓連續(xù)地從低或高電壓達(dá)到參考電壓。圖2清楚地顯示了這一過程。當(dāng)公共節(jié)點(diǎn)17的電壓等于參考電壓Vref(即比較器12的正輸入端子14處的電壓)時(shí)，比較器12將輸出信號(hào)切換到其相反狀態(tài)(即，邏輯0或者邏輯1)，這使得切換器S1和S2進(jìn)行切換。此切換使得公共節(jié)點(diǎn)17的電壓快速地達(dá)到相反的電壓極端(或者高電壓，或者低電壓)。在達(dá)到此電壓極限后，公共節(jié)點(diǎn)17處的電壓再次達(dá)到參考電壓Vref。當(dāng)公共節(jié)點(diǎn)17的電壓再次等于參考電壓Vref時(shí)，比較器12再次切換到其相反狀態(tài)，從而重復(fù)該過程。重復(fù)該過程，以生成頻率一致的輸出信號(hào)。
尤其是，在時(shí)刻1的開始(如圖2公共節(jié)點(diǎn)波形上面所示)，公共節(jié)點(diǎn)電壓位于相對于參考電壓Vref的最低電壓(例如，比參考電壓Vref低1伏特)。在相應(yīng)的方式中，輸出電壓為邏輯1。在此時(shí)刻，振蕩器10處于其高模式的開始，如圖1B所示。當(dāng)?shù)竭_(dá)時(shí)刻2時(shí)，公共節(jié)點(diǎn)電壓增加到參考電壓Vref。尤其是，當(dāng)充電電流I2對電容器C1和C2進(jìn)行充電時(shí)，增加了公共節(jié)點(diǎn)17的電壓(即，當(dāng)充電電流I2超過了放電電流I1時(shí)，記做“I2-I1”)。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，眾所周知的是，公共節(jié)點(diǎn)電壓增加的改變率等于充電電流I2-I1與有效電容C1+C2之比(即(I2-I1)/(C1+C2))。為了保持恒定頻率輸出，在各個(gè)周期中，充電電流I2-I1和有效電容C1+C2是常數(shù)。
公共節(jié)點(diǎn)電壓一直增加，直到其等于參考電壓(在時(shí)刻2)。由于比較器12的負(fù)輸入端子16的電壓現(xiàn)在等于(或者稍稍大于)正輸入端子電壓，所以輸出信號(hào)切換到邏輯0。切換器S1和S2然后檢測邏輯電平的變化，從而，切換為如圖1A所示的低狀態(tài)。這使得公共節(jié)點(diǎn)電壓快速充電至一個(gè)高于參考電壓Vref的最大電壓(例如，比參考電壓Vref高1伏特)。不再將充電電流12連接到公共節(jié)點(diǎn)17，而將電壓源23連接到第一電容器C1。在切換器S1和S2切換之后，充電電流I1以等于I1和C1+C2之比的速率(即I1/(C1+C2))，從電容器C1和C2放電。
從而，公共節(jié)點(diǎn)電壓以此恒定速度進(jìn)行降低，直到其等于參考電壓Vref(在時(shí)刻3)。由于比較器12的負(fù)輸入端子16現(xiàn)在等于(或者稍稍小于)正輸入端子14的電壓，所以輸出信號(hào)切換到邏輯1。然后切換器S1和S2檢測邏輯電平的變化，從而，切換到如圖1B所示的高狀態(tài)。這使得非?？焖俚貙补?jié)點(diǎn)電壓進(jìn)行放電，直到一個(gè)低于參考電壓Vref的最小電壓。尤其是，現(xiàn)在將充電電流I2連接到公共節(jié)點(diǎn)17，而斷開電壓源23和第一電容器C1之間的連接。在切換器S1和S2進(jìn)行切換之后，充電電流I2-I1按照上面所述的方式再次對第二電容器C2進(jìn)行充電。重復(fù)此過程，以生成所標(biāo)注的恒定頻率輸出信號(hào)。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)不同的操作和設(shè)備參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，電流源22增加或者降低充電和放電電流I2和I1。電流的增加/降低補(bǔ)償了這些變化，從而不管電路生成參考電壓Vref時(shí)的參數(shù)變化，保證振蕩器10生成恒定頻率輸出信號(hào)。
為了實(shí)現(xiàn)此目的，圖3顯示的是用于本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電流反射鏡。電流反射鏡包括反射鏡放大器24，其與第一，第二，第三，第四和第五反射鏡晶體管(例如，MOSFETS)連接，和外部(或者內(nèi)部)校準(zhǔn)電阻Rcal。反射鏡晶體管分別在圖中標(biāo)識(shí)為Q1，Q2，Q3，Q4和Q5。在優(yōu)選實(shí)施例中，反射鏡放大器24是運(yùn)算放大器，其具有正端子26，其設(shè)定為與振蕩器比較器12的正輸入端子14一樣的參考電壓Vref。另外，將反射鏡放大器24的負(fù)端子28連接到校準(zhǔn)電阻Rcal的一個(gè)端子，校準(zhǔn)電阻Rcal還具有接地的第二端子。
電流反射鏡還包括上面提到的充電支路20，用于提供充電電流I2，和上面提到的放電支路18，用于提供放電電流I1。由于反射鏡放大器24的負(fù)端子28處的電壓等于正端子26處的電壓，所以校準(zhǔn)電阻Rcal上的電壓等于參考電壓Vref。從而此電壓通過校準(zhǔn)電阻Rcal生成校準(zhǔn)電流，其值等于參考電壓Vref和校準(zhǔn)電阻Rcal的比值(即Vref/Rcal)。從而校準(zhǔn)電流Ical生成通過第一反射器晶體管Q1的電流，第一反射器晶體管Q1具有如下特征1)具有連接到第二和第三反射器晶體管Q2和Q3的柵極的柵極；2)具有連接到第二和第三反射器晶體管Q2和Q3的源極的源極。由于第一，第二和第三反射器晶體管Q1，Q2和Q3的柵極是相互連接的，所以校準(zhǔn)電流Ical通過第二和第三反射器晶體管Q2和Q3而生成相應(yīng)的電流。在其它方面，相應(yīng)電流的大小取決于三個(gè)反射器晶體管Q1，Q2和Q3的相對面積。所生成的電流之一是充電電流I2，其通過第二反射器晶體管Q2而生成。以類似的方式，通過第三晶體管Q3的電流也生成通過第四和第五反射器晶體管Q4和Q5的相應(yīng)電流，從而生成放電電流I1。
輸出信號(hào)的頻率有時(shí)需要修改。例如，振蕩器10完全是由晶體管元件(例如CMOS)所制造的，電容器C1和C2的實(shí)際電容會(huì)與其額定(名義)電容有所不同。在某些情況下，實(shí)際電容會(huì)與額定電容相差高到20％。電容的差異通過改變上面參考圖2所述的充電和放電速度，會(huì)影響輸出信號(hào)的最終頻率。
優(yōu)選實(shí)施例允許僅通過改變校準(zhǔn)電阻Rcal的電阻而改變輸出頻率。尤其是，如上所述，振蕩器10的輸出信號(hào)的頻率取決于校準(zhǔn)電流Ical的大小，其與校準(zhǔn)電阻Rcal和參考電壓Vref成函數(shù)關(guān)系。因此，可以通過改變校準(zhǔn)電阻Rcal的電阻而改變振蕩器10的頻率。從而，校準(zhǔn)電阻Rcal可以是可變電阻器，以簡化改變振蕩器頻率的過程，或者是固定電阻值的電阻器。當(dāng)其為固定電阻值的電阻器時(shí)，通過在物理上改變校準(zhǔn)電阻Rcal，而改變輸出頻率。
也有一些情況下，意外地改變了參考電壓Vref。例如，當(dāng)將振蕩器10用于室外固態(tài)電度表時(shí)，參考電壓會(huì)隨著溫度的極限而改變。然而，此處所述的電流源22和振蕩器10通過校準(zhǔn)電流Ical的相應(yīng)變化而自動(dòng)補(bǔ)償參考電壓Vref的變化。尤其是，由于校準(zhǔn)電流Ical是參考電壓Vref和校準(zhǔn)電阻Rcal的比值，所以其需要成正比例地改變到參考電壓Vref。因此，這導(dǎo)致在其它反射器晶體管Q2-Q5中相應(yīng)的電流以相應(yīng)方式進(jìn)行改變，從而導(dǎo)致充電和放電電流I2和I1以相應(yīng)方式進(jìn)行改變。
因此，電容C2(即，在公共節(jié)點(diǎn)17)的充電和放電速度以此相同的速度改變。在優(yōu)選實(shí)施例中，此變化與參考電壓Vref的增加或減小一致，從而確保恒定頻率的輸出信號(hào)。也就是說，由于所述的參考電壓Vref和電流反射鏡中的電流之間的關(guān)系，即使當(dāng)參考電壓Vref發(fā)生改變時(shí)，輸出信號(hào)也保持恒定頻率。
圖4顯示的是圖3所示電流反射鏡的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。除了圖3中所示的單元，本實(shí)施例還包括校準(zhǔn)輸入端30，用于與參考電壓Vref成函數(shù)關(guān)系地施加校準(zhǔn)電壓。例如，校準(zhǔn)電壓可以是參考電壓Vref的正的或者負(fù)的百分比(即，alpha*參考電壓Vref)。因此，在本實(shí)施例中，可以將校準(zhǔn)電阻Rcal看作兩個(gè)串行連接的電阻(未顯示)。這兩個(gè)電阻包括與接地的下部電阻進(jìn)行串行連接的上部電阻。從而將校準(zhǔn)電壓提供給連接這些電阻的節(jié)點(diǎn)。所以上部電阻上的電壓等于(Vref-alpha*Vref)這使校準(zhǔn)電流Ical改變?yōu)?Vref-alpha*Vref)/(上部電阻的電阻值)。因此，無需修改校準(zhǔn)電阻Rcal，用戶可以通過使用此校準(zhǔn)電壓而修改輸出信號(hào)的頻率。例如，通過使用負(fù)的校準(zhǔn)電壓(即alpha為負(fù)數(shù))，可以提高頻率，或者通過使用正的校準(zhǔn)電壓(即alpha為正數(shù))，而降低頻率。
振蕩器10中的噪聲會(huì)在電路的輸出端生成假時(shí)鐘。為了使得此影響最小，優(yōu)選實(shí)施例中把一個(gè)用于消除假觸發(fā)(也稱為“假信號(hào)干擾”)的電路連接到振蕩器10的輸出端。圖5顯示的是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，一個(gè)示例性的假信號(hào)消除模塊32的結(jié)構(gòu)圖。此模塊32從振蕩器10接收輸出信號(hào)，并且傳輸無噪聲的輸出。如果振蕩器10的輸出信號(hào)無噪聲，則模塊32的輸出端34生成該輸出信號(hào)的原樣拷貝。相反的，當(dāng)比較器12從一個(gè)狀態(tài)切換到另外一個(gè)狀態(tài)時(shí)，在切換和比較器12的輸入的新狀態(tài)之間有延遲。在此時(shí)間內(nèi)，到比較器12中的噪聲會(huì)導(dǎo)致比較器12的輸出切換回其第一狀態(tài)。此切換會(huì)在比較器12的輸出端生成尖峰信號(hào)(即，假信號(hào))。如果未經(jīng)消除，則此假信號(hào)將生成另外的時(shí)鐘，這是不希望有的影響。因此，模塊32在固定的時(shí)間周期中，消除由振蕩器12所生成的假信號(hào)。在消除由比較器12的輸出端所生成的假信號(hào)的同時(shí)，此時(shí)間允許將比較器輸出切換到其新的狀態(tài)。從而模塊32的輸出端34生成無假時(shí)鐘的輸出信號(hào)。
為了達(dá)到此目的，模塊32包括鎖存器36，其具有附加的延遲線38；和一對邊沿檢測器40，其檢測信號(hào)中的上升沿。鎖存器36包括一對NAND門37，其中每一個(gè)均具有第一、第二和第三輸入端。第一輸入端接收其它NAND門37的輸出，第二輸入端接收振蕩器10的輸出信號(hào)，而第三輸入端接收邊沿檢測器40之一的輸出。邊沿檢測器40通常用于提供邏輯1，從而在此狀態(tài)下，對電路沒有影響。
當(dāng)在各個(gè)NAND門37的輸出端檢測到上升沿時(shí)，邊沿檢測器40在相對短的時(shí)間(與輸出信號(hào)的總延遲相比)內(nèi)，提供邏輯0信號(hào)。此邏輯0信號(hào)迫使模塊32的輸出端保持其當(dāng)前狀態(tài)(邏輯0或者邏輯1)，至少直到邊沿檢測器恢復(fù)為邏輯1。因此，模塊32的輸出端提供從振蕩器10接收到的輸出信號(hào)的平滑處理信號(hào)。
圖6顯示的是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，邊沿檢測器40的結(jié)構(gòu)圖。邊沿檢測器40包括第一輸入端A，用于接收NAND門37之一的輸出；和第二輸入端B，其設(shè)定為一個(gè)偏壓。另外，邊沿檢測器40還具有輸入電容C3；晶體管Q6，其與輸入電容C3的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(連接節(jié)點(diǎn))相連接；以及和檢測器的輸出端連接的延遲線42。當(dāng)?shù)谝惠斎攵薃為邏輯0時(shí)，邊沿檢測器的輸出為邏輯1(即，連接節(jié)點(diǎn)為0伏特)。相反的，當(dāng)?shù)谝惠斎攵薃最初接收到對應(yīng)于邏輯1值的電壓時(shí)，輸入電容C3將邏輯1值傳送給連接點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。此邏輯1的接收使得連接節(jié)點(diǎn)具有邏輯高值。因此，此時(shí)邊沿檢測器40的輸出為邏輯0。同時(shí)，晶體管Q6閉合，以一個(gè)受控速度從輸入電容C3進(jìn)行放電。這降低了連接節(jié)點(diǎn)處的電壓，從而將檢測器的輸出恢復(fù)到邏輯1狀態(tài)。將邊沿檢測器的輸出從邏輯0恢復(fù)到邏輯1所需的時(shí)間稱為“平滑間隔”。因此，模塊32的輸出信號(hào)在至少等于平滑間隔的時(shí)間間隔中，在當(dāng)前狀態(tài)保持其輸出信號(hào)(即邏輯0或者邏輯1)。因此，可以通過幾個(gè)因素而修改此時(shí)間，諸如通過改變偏壓，輸入電容C3的電容值，或者晶體管Q6的特性(例如面積)。
應(yīng)當(dāng)指出，這里列舉了不同的特定單元作為示例，但這并不限制本發(fā)明的范圍。例如，盡管討論了在CMOS技術(shù)中實(shí)施本發(fā)明，但也可以使用其它類型的電路元件，諸如雙極結(jié)晶體管和離散電容器。作為進(jìn)一步的示例，一些實(shí)施例可以采用其它的電流源，其在參考電壓Vref與充電和放電電流I2和I1之間具有所述的關(guān)系。在一些實(shí)施例中，使用其它類型的比較器，而不是運(yùn)算放大器。
盡管公布了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，顯然可以有各種改進(jìn)和變化。所附的權(quán)利要求涵蓋這些和其它的明顯變化。
權(quán)利要求
1.一種振蕩器，包括比較器，其具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，該輸出端生成與第一和第二輸入端處的電壓成函數(shù)關(guān)系的輸出電壓，第一輸入端設(shè)定為參考電壓；可變電壓單元，用于向第二輸入端提供第二電壓，第二電壓與切換電流成函數(shù)關(guān)系，該切換電流是參考電壓的函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的振蕩器，其特征在于，可變電壓單元包括電容單元，該電容單元具有與切換電流成函數(shù)關(guān)系的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的振蕩器，還包括一組切換器，其選擇性地將切換電流提供給可變電壓單元，這組切換器與比較器輸出電壓成函數(shù)關(guān)系地進(jìn)行切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的振蕩器，還包括電流源，用于產(chǎn)生與校準(zhǔn)電流成函數(shù)關(guān)系的切換電流，校準(zhǔn)電流與參考電壓成函數(shù)關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的振蕩器，其特征在于，電流源包括用于設(shè)定校準(zhǔn)電流的校準(zhǔn)電阻設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的振蕩器，其特征在于，校準(zhǔn)電阻設(shè)備上具有大致等于參考電壓的電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的振蕩器，還包括抗假信號(hào)模塊，其具有和比較器輸出端相連接的模塊輸入端，該模塊還具有用于提供抗假信號(hào)輸出信號(hào)的模塊輸出端，抗假信號(hào)輸出信號(hào)中基本上沒有感應(yīng)噪聲。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的振蕩器，其特征在于，抗假信號(hào)模塊包括在給定節(jié)點(diǎn)處與一個(gè)延遲設(shè)備相連接的鎖存器，該鎖存器具有輸入端，抗假信號(hào)模塊還包括從所述給定節(jié)點(diǎn)到鎖存器輸入端的反饋回路。
9.一種振蕩器，包括可變電壓單元，用于生成可變電壓；電壓生成設(shè)備，用于生成輸出電壓信號(hào)，所述電壓生成設(shè)備接收一個(gè)參考電壓和所述的可變電壓，所述的輸出電壓信號(hào)與參考電壓和可變電壓成函數(shù)關(guān)系；輸出端，用于傳輸所述的輸出電壓信號(hào)；以及切換裝置，用于根據(jù)輸出電壓信號(hào)，選擇性地向可變電壓單元提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)與參考電壓成函數(shù)關(guān)系。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的振蕩器，還包括將輸出端與切換裝置連接起來的反饋回路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的振蕩器，其特征在于，可變電壓單元包括一個(gè)電容單元，其具有與驅(qū)動(dòng)信號(hào)成函數(shù)關(guān)系的電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的振蕩器，其特征在于，驅(qū)動(dòng)信號(hào)是電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的振蕩器，還包括電流源，用于生成與校準(zhǔn)電流成函數(shù)關(guān)系的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，校準(zhǔn)電流與參考電壓成函數(shù)關(guān)系。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的振蕩器，其特征在于，電流源包括用于設(shè)定校準(zhǔn)電流的校準(zhǔn)電阻設(shè)備，在校準(zhǔn)電阻設(shè)備上具有大致等于參考電壓的電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的振蕩器，其特征在于，電壓生成設(shè)備是比較器。
16.一種振蕩器，包括用于生成可變輸入電壓的裝置；用于生成輸出電壓信號(hào)的裝置，該裝置接收一個(gè)參考電壓和所述可變輸入電壓，所述的輸出電壓信號(hào)與參考電壓和可變輸入電壓成函數(shù)關(guān)系；以及基于所述的輸出電壓信號(hào)，選擇性地向所述生成可變輸入電壓的裝置提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的裝置，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)與參考電壓成函數(shù)關(guān)系。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的振蕩器，還包括用于允許傳輸所述的輸出電壓信號(hào)的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的振蕩器，還包括反饋裝置，用于對所述的允許裝置和所述生成可變輸入電壓的裝置進(jìn)行電連接。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的振蕩器，還包括用于生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的振蕩器，還包括用于使輸出電壓信號(hào)中的假信號(hào)最小化的裝置。
全文摘要
一種振蕩器，包括比較器和可變電壓單元。比較器具有設(shè)定為參考電壓的第一輸入端、第二輸入端和輸出端，該輸出端生成與第一和第二輸入端處的電壓成函數(shù)關(guān)系的輸出電壓?？勺冸妷簡卧虻诙斎攵颂峁┡c切換電流成函數(shù)關(guān)系的第二電壓。該切換電流是參考電壓的函數(shù)。
文檔編號(hào)H03K5/1252GK1438764SQ0310372
公開日2003年8月27日 申請日期2003年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月15日
發(fā)明者克里斯托弗, M·托利弗, 斯蒂芬, T·英格利希, 埃里克, G·內(nèi)斯特勒 申請人:模擬設(shè)備公司