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一種數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器的制作方法

文檔序號:7535880閱讀:185來源:國知局
專利名稱:一種數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域,涉及時鐘信號產(chǎn)生技術(shù)、頻率調(diào)制技術(shù)和抗電磁干擾
技術(shù),特別涉及采用數(shù)字化調(diào)制電流調(diào)制方式實現(xiàn)的擴頻時鐘產(chǎn)生器。
背景技術(shù)
集成度的不斷提高是微電子技術(shù)的一個核心發(fā)展方向,而隨著芯片集成度的不斷 提高,越來越多的控制電路與功率處理器件集成在一個芯片中,芯片工作頻率越來越高,使 得電磁干擾問題越來越嚴(yán)重。為此國際電工委員會(IEC)中設(shè)立的國際無線電干擾專業(yè)委 員會(CISPR)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織,以及美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)等具有政府職能的機構(gòu),先 后制訂出各種電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)、測試方法及相關(guān)法律。如何提升高集成芯片的抗干擾 能力,同時降低集成芯片對外部環(huán)境的干擾是一個急需解決的問題。 近年來有多種抑制電路電磁干擾(EMI)的方案被提出,例如添加耦合電容,斜率 控制,減小封裝電感,擴頻技術(shù)等等。其中擴頻技術(shù)省略了濾波電路,電路結(jié)構(gòu)簡單有效而 被廣泛應(yīng)用。它通過調(diào)制開關(guān)頻率的方法,把集中在開關(guān)頻率及其諧波上的能量分散到它 們周圍的分立邊頻帶上,由此降低各個頻點上的電磁干擾幅值,達(dá)到低于電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定的限值。 時鐘信號產(chǎn)生器是電子技術(shù)中常用的基礎(chǔ)電路,其應(yīng)用十分廣泛?,F(xiàn)有的各種集 成電路中,越來越多的將時鐘信號產(chǎn)生器集成在一起,這就使得時鐘信號產(chǎn)生器本身的EMI 性能必須要符合EMC標(biāo)準(zhǔn)。在這樣的技術(shù)需求下,各種擴頻時鐘信號產(chǎn)生器應(yīng)運而生。
傳統(tǒng)的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器通常是由鎖相環(huán)電路產(chǎn)生?,F(xiàn)有技術(shù)中通常有三種實 現(xiàn)方式第一種,將一個E A調(diào)制器引入鎖相環(huán)(PLLs);第二種對多相鎖相環(huán)的輸出進(jìn)行 數(shù)字化處理或者是用延遲鎖定環(huán)(DLL)來產(chǎn)生時鐘;第三種是在PLLs中用電壓控制振蕩器 (VC0)直接調(diào)制。前兩種結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,第三種結(jié)構(gòu)簡單而且沒有E A噪聲,但是當(dāng)輸入頻 率比較低或者所要求的帶寬比較小的時候,在環(huán)路濾波中需要大的濾波器件,這將占用很 大面積,使全集成困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,該擴頻時鐘信號產(chǎn)生器 利用數(shù)字化可變電流調(diào)制技術(shù),通過直接改變時鐘信號產(chǎn)生器中振蕩電容的充/放電電流 的大小來改變時鐘信號產(chǎn)生電路輸出時鐘信號頻率,從而產(chǎn)生擴頻時鐘信號。本發(fā)明在具 有良好的EMI性能的前提下,避免使用了難以集成的濾波器件,從而降低了芯片的面積;而 采用數(shù)字技術(shù)來產(chǎn)生擴頻時鐘信號,意味著本發(fā)明具有較低的功耗和良好的魯棒性。
本發(fā)明技術(shù)方案如下 —種數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,如圖1所示,包括一個普通時鐘信 號產(chǎn)生器和一個數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路。所述數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路由一個產(chǎn)生M位 二進(jìn)制信號的狀態(tài)機、M個開關(guān)組成的開關(guān)組和M個微電流源組成;在所述數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路中,利用狀態(tài)機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號Di(i = 1,2,3,…,M)來控制開關(guān)組中的開關(guān) Kji = 1,2,3,…,M)的開啟和關(guān)閉,當(dāng)開關(guān)Ki開啟時,第i個微電流源產(chǎn)生的電流Ii通過 開關(guān)&疊加到整個數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流IDTC當(dāng)中;而所述數(shù)字化 調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流IDTC與所述普通時鐘信號產(chǎn)生器中振蕩電容C。充放 電的偏置電流Imain疊加在一起構(gòu)成振蕩電容C。的充放電電流Isum。 若狀態(tài)機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號Di對開關(guān)&而言為高電平開啟,低電平關(guān)閉,則數(shù)字 化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流/,c =£Ax/,;若狀態(tài)機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號Di對 開關(guān)&而言為低電平開啟,高電平關(guān)閉,則數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流 &c=£AxA ,其中冗與Di是互補的關(guān)系。 數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流I皿是一個隨狀態(tài)機輸出信號 D^2…Di…DM變化而離散變化的可變電流,它與普通時鐘信號產(chǎn)生器中振蕩電容C。充放電 的偏置電流Im^疊加在一起決定了振蕩電容C。的充放電電流。如果定義Isum = IDTC+Imain, 則整個擴頻時鐘信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的時鐘頻率與振蕩電容C。的充放電電流的關(guān)系可以表示 為f = P (IsJ,當(dāng)I,在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時,整個擴頻時鐘信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的時鐘頻 率也在一定范圍內(nèi)變化,從而實現(xiàn)擴頻,且其高次諧波處頻譜的峰值得以降低,電磁干擾得 到了抑制。在一個充放電周期內(nèi),狀態(tài)機輸出信號D^2…Di…DM對應(yīng)著一個固定狀態(tài),數(shù)字 化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流I皿也是恒定的。若以狀態(tài)機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號 Di對開關(guān)&而言為低電平開啟、高電平關(guān)閉為例,則數(shù)字式調(diào)制電流產(chǎn)生電路輸出電流IDTC 與振蕩電容充C。放電電壓的波形圖變化關(guān)系如圖2所示。
需要說明的是 1、數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路中每個微電流源的電流I。vc可以相同,也可以不同。
2、微電流源的電流Ii應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通時鐘信號產(chǎn)生器中振蕩電容C。充放電的偏
置電流Im^,實際應(yīng)用中,Im^宜高出Ii兩個數(shù)量級以上。 3、數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路中微電流源的個數(shù)M(對應(yīng)于開關(guān)組的開關(guān)數(shù)和狀態(tài) 機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號的位數(shù))不應(yīng)過小,也不宜過大。如果M取值太小,則電流調(diào)制的擴頻 效果不是很明顯,不足以保證整個擴頻時鐘信號產(chǎn)生器的EMI性能;如果M取值到達(dá)一定數(shù) 值后,電流調(diào)制的擴頻效果會達(dá)到一定極限,如果再增加M的取值,電流調(diào)制的擴頻效果也 不會增加,反而會增加整個擴頻時鐘信號產(chǎn)生器的芯片面積和器件成本。實際應(yīng)用中,M的 取值范圍宜在3 IO之間。 4、狀態(tài)機只要能產(chǎn)生一系列的二進(jìn)制數(shù)值(高低電平)就可以實現(xiàn)開關(guān)的控制。 在本發(fā)明中,狀態(tài)機可以采用隨機信號產(chǎn)生器來實現(xiàn),也可以采用規(guī)律變化的二進(jìn)制信號 產(chǎn)生電路(如計數(shù)器)來實現(xiàn),甚至可以采用軟件編程來實現(xiàn)。 本發(fā)明提供的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器通過直接改變時鐘信號產(chǎn) 生器中振蕩電容的充/放電電流的大小來改變時鐘信號產(chǎn)生電路輸出時鐘信號頻率,從而 產(chǎn)生擴頻時鐘信號。本發(fā)明在具有良好的EMI性能的前提下,避免使用了難以集成的濾波 器件,從而降低了芯片的面積;而采用數(shù)字技術(shù)來產(chǎn)生擴頻時鐘信號,使得本發(fā)明具有較低 的功耗和良好的魯棒性。


圖1是本發(fā)明提供的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)原理圖。 圖2是數(shù)字化調(diào)制電流IDTC和振蕩電容C。充、放電壓的波形圖。 圖3是本發(fā)明提供的一種具體的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器的電路
原理圖。 圖4是加了數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路(擴頻電路)的時鐘信號產(chǎn)生器和沒有加擴 頻電路的時鐘信號產(chǎn)生器的輸出頻譜比較。
具體實施例方式
—種具體的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,如圖3所示,由一個普通時
鐘信號產(chǎn)生器和一個數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路構(gòu)成。
所述普通時鐘信號產(chǎn)生器包括 —個振蕩電容C。充放電的偏置電流Imain電流源該電流源由五個PMOS管MPll MP15和兩個NM0S管MN3 MN4通過鏡像按一定比例產(chǎn)生偏置電流Imain ;PM0S管MP11、MP12、 MP13和MP14的源極接電源電壓Vcc ;管MP14管的漏極接麗4管的漏極,管MP14管的柵極 連接外電路的信號XI ;MP13管的漏極接MP15管的源極,MP13管的柵極與MP12管的柵極相 連;MP15管的漏極與MP12管的漏極和麗3管的漏極相連;MP15管的柵極外接保護電路信 號Yl ;MN3管和MN4管的柵極相連并接MN4管的漏極,MN3管和MN4管的源極接地Vss ;MPll 管、MP12管和MP13管的柵極互連并接MP12管的漏極,MPll管的漏極輸出振蕩電容C。充放 電的偏置電流Im^。 信號XI為低電平時,產(chǎn)生電流基準(zhǔn)電流I麗4,由此按一定比例產(chǎn)生鏡像電流通過 麗3 ;當(dāng)信號Yl為高電平的時候,MP15截止,電流全部流過MP12 ;當(dāng)信號Yl為低電平時, MP15導(dǎo)通,MP13分走流過MP12的很大一部分電流,電路進(jìn)人保護狀態(tài)。因為MP12和MP11 的柵極電壓相同,所以MPll通過鏡像產(chǎn)生電容充電的偏置電流Imain。 —個PMOS差分輸入對該差分輸入對由一對PMOS管MP1和MP2構(gòu)成;MP1管和 MP2管的源極接MPll管的漏極。 —個反向器INV1 :MP2管的柵極通過反向器INV1接MP1管的柵極。 —個電流沉該電流沉由NMOS管MN1和MN2構(gòu)成;MN1管和MN2管的漏極分別接
MP1管和MP2管的漏端,MN1管和MN2管的柵極互連并接MN1管的漏極,MN1管和MN2管的
源極接地Vss。通過調(diào)整管麗l和麗2的寬長比,可以控制電容C。充、放電電流的大小,用
來確定電容充、放電的時間常數(shù)比值,以達(dá)到精確控制輸出波形的占空比。 —個比較電路該比較電路由兩個比較器C0M_1和C0M_2構(gòu)成;Vrefl和Vref2是
其比較基準(zhǔn)電壓,來自外接基準(zhǔn)電路,且都大于OV ;EN1和EN2分別是比較器COMj和C0M_2
的使能端,皆為低電平有效;比較器C0M_1和C0M_2的一個輸入端分別輸入Vrefl和Vref 2,
另一個輸入端互連;比較器C0M_1和C0M_2的輸出端互連并接反向器INV的輸入端和MP2
管的柵極。 —個振蕩電容CO :振蕩電容CO的一個極板接地Vss,另一個極板接比較器C0M_1 和C0M_2的互連輸入端和MNl管和MN2管的柵極。 所述數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路包括一個產(chǎn)生4位二進(jìn)制信號的狀態(tài)機、4個開關(guān)組成的開關(guān)組和4個微電流源。 所述4個微電流源由四個PM0S管MP7 MP10構(gòu)成;MP7管、MP8管、MP9管禾P MP10 管的源極接電源電壓Vcc ;MP7管、MP8管、MP9管和MP 10管的柵極互連并接MP11管、MP12 管和MP13管的柵極;MP7管、MP8管、MP9管和MP10管的漏極分別輸出電流^、 12、 13和14。 電流源I" 12、 13和14都是通過鏡像基準(zhǔn)電流得來的。 所述4個開關(guān)組成的開關(guān)組由四個PMOS管MP3 MP6構(gòu)成;MP3管的源極接MP7 管的漏極,MP4管的源極接MP8管的漏極,MP5管的源極接MP9管的漏極,MP6管的源極接 MP10管的漏極;MP3管、MP4管、MP5管和MP6管的漏極互連并接MP1管和MP2管的源極。
所述產(chǎn)生4位二進(jìn)制信號的狀態(tài)機為一個4位計數(shù)器,其輸出信號D2、 D3和D4 分別接MP3管、MP4管、MP5管和MP6管的柵極。比較器C0M_1和C0M_2的輸出端通過反相 器INV2與4位計數(shù)器的時鐘輸入端相連,利用整個數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器 的始終信號輸出為計數(shù)器提供時鐘輸入信號,這樣有利于降低整個數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻 時鐘信號產(chǎn)生器的成本。 上述數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器的工作原理為 在普通時鐘信號產(chǎn)生器中,Vrefl和Vref2來自外電路基準(zhǔn)電路為本電路提供基 準(zhǔn)電壓,由兩級比較器和差分對兩部分組成。 差分對由MP1、MP2、MN1、MN2組成,IN1和IN2是兩個相反的信號。當(dāng)IN1為低電 平時,MP1導(dǎo)通,MP2、麗1、MN2都截止,電容充電;當(dāng)IN1為高電平時,MP2導(dǎo)通麗1、MN2也 導(dǎo)通,MP1截止,電容放電。 當(dāng)電容充電時IN1是低電平,IN2是高電平,這時比較器C0M_1工作,比較器C0M_2 截止。差分對的輸出電壓VCO小于Vrefl時,IN1為低電平,IN2是高電平,直到差分對的輸 出電壓VCO大于Vrefl, IN1變成高電平,IN2變成低電平,電容停止充電,開始放電。當(dāng)電 容放電時,IN1是高電平,IN2是低電平,這時比較器C0M_1截止,比較器C0M_2工作。差分 對的輸出電壓VCO大于Vref2時,IN1是高電平,IN2是低電平,直到差分對的輸出電壓VCO 小于Vref2, IN1變成低電平,IN2變成高電平,電容停止放電,開始充電。
時鐘信號產(chǎn)生器就是這樣重復(fù)的充放電工作,從而輸出一個較為恒定的振蕩信號 (時鐘信號)。在時鐘信號產(chǎn)生器工作期間,Dp^、D3和D4的狀態(tài)會隨著狀態(tài)機輸出狀態(tài)的 變化而變化。當(dāng)Dp D2、 D3和D4全都為低電平時,它們控制的4個支路全部導(dǎo)通,充放電電 流最大,時鐘信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的時鐘頻率最高;當(dāng)D^D^W和D4全都為高電平時,它們控制 的M個支路全部關(guān)斷,充放電電流最小,時鐘信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的時鐘頻率最低;當(dāng)Dp D2、 D3 和D4部分為高電平,部分為低電平時,MP3 MP6管交錯導(dǎo)通,電容的充放電電流處于最大 充放電電流和最小充放電電流之間,此時時鐘信號產(chǎn)生器產(chǎn)生的時鐘頻率在最高時鐘頻率 和最低時鐘頻率之間的范圍內(nèi)變化。由于微電流源Ip^、l3禾n I4比主電流源Im^小很多, 時鐘信號產(chǎn)生器的頻率只是在一個很小的范圍內(nèi)變化,產(chǎn)生頻率抖動效果(即擴頻輸出), 從而實現(xiàn)數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號。同時,原高次諧波處的頻譜將擴展到一個頻帶, 因而頻譜幅度降低,EMI性能得到提高。 本發(fā)明采用某標(biāo)準(zhǔn)代工線的0. 5 m BCD工藝,并將其應(yīng)用于一個反激式開關(guān)電 源,整個時鐘產(chǎn)生器所占用面積為0. 561mm2,其中擴頻電路所占用面積為0. 032mm2。功耗 為1.68mW.本發(fā)明只在普通時鐘產(chǎn)生電路中加了狀態(tài)機和幾個電流開關(guān)以及幾個電流支路就實現(xiàn)了數(shù)字化擴頻時鐘,不需要一些編程的專業(yè)知識,結(jié)構(gòu)簡單易于操作。
圖4為加了擴頻電路和沒加擴頻電路輸出波形頻譜比較圖。比較兩圖中輸出波形 頻譜峰值可知,加了擴頻電路后的EMI峰值降了大概有12dB。根據(jù)能量守恒定理,擴頻前后 的總能量并沒有變,所以當(dāng)頻率擴開后,EMI峰值自然就降低了。
權(quán)利要求
一種數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,包括一個普通時鐘信號產(chǎn)生器,其特征在于,還包括一個數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路;所述數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路由一個產(chǎn)生M位二進(jìn)制信號的狀態(tài)機、M個開關(guān)組成的開關(guān)組和M個微電流源組成;在所述數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路中,利用狀態(tài)機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號Di來控制開關(guān)組中的開關(guān)Ki的開啟和關(guān)閉,當(dāng)開關(guān)Ki開啟時,第i個微電流源產(chǎn)生的電流Ii通過開關(guān)Ki疊加到整個數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流IDVC當(dāng)中;而所述數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流IDVC與所述普通時鐘信號產(chǎn)生器中振蕩電容C0充放電的偏置電流Imain疊加在一起構(gòu)成振蕩電容C0的充放電電流Isum;其中i=1,2,...,M。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,其特征在于,若狀態(tài)機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號Di對開關(guān)Ki而言為高電平開啟,低電平關(guān)閉,則數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流4w =《Ax/,;若狀態(tài)機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號Di對開關(guān)&而言為低電平開啟,高電平關(guān)閉,則數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路產(chǎn)生的調(diào)制輸出電流/wc-^Ax/,,其中耳與Di是互補的關(guān)系。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,其特征在于,普通時鐘信號產(chǎn)生器中振蕩電容C。充放電的偏置電流Imain高出數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路中每個微電流源的電流Ii兩個數(shù)量級以上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,其特征在于,所述M取值范圍在3 10之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,其特征在于,所述狀態(tài)機采用隨機信號產(chǎn)生器來實現(xiàn),或采用規(guī)律變化的二進(jìn)制信號產(chǎn)生電路來實現(xiàn),或采用軟件編程來實現(xiàn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,其特征在于,所述規(guī)律變化的二進(jìn)制信號產(chǎn)生電路為計數(shù)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,其特征在于所述普通時鐘信號產(chǎn)生器包括一個振蕩電容C。充放電的偏置電流Imain電流源該電流源由五個PMOS管MP11 MP15和兩個NM0S管MN3 MN4通過鏡像按一定比例產(chǎn)生偏置電流Im^ ;PM0S管MP11、MP12、MP13和MP14的源極接電源電壓Vcc ;管MP14管的漏極接麗4管的漏極,管MP14管的柵極連接外電路的信號XI ;MP13管的漏極接MP15管的源極,MP13管的柵極與MP12管的柵極相連;MP15管的漏極與MP12管的漏極和麗3管的漏極相連;MP15管的柵極外接保護電路信號Y1 ;MN3管和MN4管的柵極相連并接MN4管的漏極,MN3管和MN4管的源極接地Vss ;MPll管、MP12管和MP13管的柵極互連并接MP12管的漏極,MP11管的漏極輸出振蕩電容C。充放電的偏置電流Im^;一個PMOS差分輸入對該差分輸入對由一對PMOS管MP1和MP2構(gòu)成;MP1管和MP2管的源極接MP11管的漏極;一個反向器INV1 :MP2管的柵極通過反向器INV1接MP1管的柵極;一個電流沉該電流沉由畫OS管MN1和MN2構(gòu)成;MN1管和MN2管的漏極分別接MP1管和MP2管的漏端,麗l管和麗2管的柵極互連并接麗l管的漏極,麗l管和麗2管的源極接地Vss ;一個比較電路該比較電路由兩個比較器C0M_1和C0M_2構(gòu)成;Vrefl和VMf2是其比較基準(zhǔn)電壓,來自外接基準(zhǔn)電路,且都大于0V ;EN1和EN2分別是比較器C0M_1和C0M_2的使能端,皆為低電平有效;比較器C0M_1和C0M_2的一個輸入端分別輸入VMfl和Vref2,另一個輸入端互連;比較器C0M_1和C0M_2的輸出端互連并接反向器INV的輸入端和MP2管的柵極;一個振蕩電容C。振蕩電容C。的一個極板接地Vss,另一個極板接比較器C0M_1和C0M_2的互連輸入端和MN1管和MN2管的柵極;所述數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路包括一個產(chǎn)生4位二進(jìn)制信號的狀態(tài)機、4個開關(guān)組成的開關(guān)組和4個微電流源;所述4個微電流源由四個PM0S管MP7 MP10構(gòu)成;MP7管、MP8管、MP9管和MP10管的源極接電源電壓Vcc ;MP7管、MP8管、MP9管和MP 10管的柵極互連并接MPll管、MP12管和MP13管的柵極;MP7管、MP8管、MP9管和MP10管的漏極分別輸出電流^、 12、 13和14 ;所述4個開關(guān)組成的開關(guān)組由四個PMOS管MP3 MP6構(gòu)成;MP3管的源極接MP7管的漏極,MP4管的源極接MP8管的漏極,MP5管的源極接MP9管的漏極,MP6管的源極接MP10管的漏極;MP3管、MP4管、MP5管和MP6管的漏極互連并接MP1管和MP2管的源極;所述產(chǎn)生4位二進(jìn)制信號的狀態(tài)機為一個4位計數(shù)器,其輸出信號DpD^W和D4分別接MP3管、MP4管、MP5管和MP6管的柵極;比較器C0M_1和C0M_2的輸出端通過反相器INV2與4位計數(shù)器的時鐘輸入端相連。
全文摘要
一種數(shù)字化電流調(diào)制的擴頻時鐘信號產(chǎn)生器,屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明在普通時鐘信號產(chǎn)生器的基礎(chǔ)上增加一個由狀態(tài)機、開關(guān)組和微電流源組成的數(shù)字化調(diào)制電流產(chǎn)生電路,利用狀態(tài)機產(chǎn)生的二進(jìn)制信號Di來控制開關(guān)Ki的開啟和關(guān)閉,當(dāng)開關(guān)Ki開啟時,將第i個微電流源產(chǎn)生的電流Ii疊加到調(diào)制輸出電流IDVC當(dāng)中;而調(diào)制輸出電流IDVC與所述普通時鐘信號產(chǎn)生器中振蕩電容C0充放電的偏置電流Imain疊加在一起構(gòu)成振蕩電容C0的充放電電流Isum。本發(fā)明通過改變時鐘信號產(chǎn)生器中振蕩電容的充/放電電流的大小來產(chǎn)生擴頻時鐘信號,在具有良好的EMI性能的前提下,避免使用了難以集成的濾波器件,從而降低了芯片的面積;同時具有較低的功耗和良好的魯棒性。
文檔編號H03K5/156GK101719762SQ200910216240
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者張波, 李澤宏, 李肇基, 郭海燕 申請人:電子科技大學(xué)
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