本發(fā)明涉及半導體集成電路技術領域,特別涉及一種的低功耗延時電路。
背景技術:
延時電路廣泛應用于各種集成電路中,對于集成電路中各個信號的時序控制,都需要延時電路來實現(xiàn)。高性能、高精度的延時電路能夠極大地提高集成電路的性能。
現(xiàn)有技術的高精度延時電路,如圖1所示,其包括電流源11、延時電容12、輸入反相器13、輸入反相器14,輸出反相器15等;其中電流源11的電流是通過電流鏡鏡像基準電流得到的,對輸入信號的延時是通過電流源11對延時電容12充電實現(xiàn)的;當in輸入端16的電壓由高電平變?yōu)榈碗娖?,輸入反相器的nmos管14關斷,而pmos管13導通時,電流從電流源11經(jīng)過pmos管13為延時電容12充電,延時電容12的上極板a的電壓逐漸上升,直到上升到輸出反相器15的翻轉閾值,out輸出端17的電壓也由高電平翻轉為低電平,延時時間主要是由延時電容12的電容大小和電流源11的充電電流決定的。
如圖1所示的延時電路中,在延時電容12的電容大小確定時,通過調(diào)整電流源11的充電電流,可以很方便的調(diào)整延時電路的延時時間長度,且精度比較高;由于充電電流的最大值是由電流源11決定的,在延時電路工作的過程中的沒有靜態(tài)電流,最大動態(tài)電流不會超過電流源11提供的電流,這樣通過合理調(diào)整電流源11提供的電流和充電電容12的電容大小,可以將延時電路的功耗降低到很小,而且也適用于對功耗要求較高的集成電路設計,但是在集成電路的低功耗模式下,為了盡可能降低整個電路的靜態(tài)功耗,會將電路中的基準電流都關閉,這樣,在圖1中所示的延時電路由于沒有了電流,就無法正常工作,從而造成整個電路的功能不正常。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決電流源充電的延時電路在低功耗模式下不能正常工作的問題,本發(fā)明提出了一種方案,使延時電路在低功耗模式下也可以順利傳遞信號變化。
一種低功耗應用延時電路,包括輸入反相器,輸出反相器,延時電容,電流源及電流源控制電路,所述輸入反相器、輸出反相器順序連接,延時電容的極板接在兩級反相器之間,電流鏡通過輸入反相器為延時電容充電、放電,電流源控制電路控制電流源的電流;所述電流源控制電路控制電流源在普通模式下或者低功耗模式下提供電流,電流源電流為延時電容充電,實現(xiàn)對輸入信號的延時。
優(yōu)選地,所述低功耗應用延時電路,在普通模式下通過電流源較小的電流對延時電容充電的方式實現(xiàn)信號的精確延時;在低功耗模式下,電流源不鏡像基準電流,不限制電流源提供的充電電流,實現(xiàn)延時電路無靜態(tài)功耗的傳輸信號變化。
優(yōu)選地,所述電流源控制電路,包括基準電流源,電流鏡像電路,基準電流源控制開關和雙路選擇開關電路,基準電流源控制開關在低功耗模式下關閉基準電流源,電路無靜態(tài)電流;雙路選擇開關電路在普通模式和低功耗模式控制延時電路中電流源電流的調(diào)整。
優(yōu)選地,所述電流源控制電路,在普通模式下,雙路選擇開關電路將電流鏡像電路接入延時電路,通過鏡像基準電流源提供較小的充電電流;在低功耗模式下,雙路選擇開關電路將電流鏡像電路與延時電路斷開,控制延時電路中電流源mos管處于開關導通狀態(tài),從而不限制延時電路的充電電流。
相比于現(xiàn)有技術,本發(fā)明提出的延時電路方案具有以下有益效果,在普通模式下可以正常實現(xiàn)信號的延時功能,仍然保留現(xiàn)有技術的延時電路的高精度、低功耗的優(yōu)點;在低功耗模式下,不需要基準電流,可以順利將信號傳遞下去,解決了現(xiàn)有技術的延時電路在低功耗模式下無法正常工作的問題。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是現(xiàn)有技術的延時電路的原理示意圖。
圖2是本發(fā)明的低功耗延時電路框架示意圖。
圖3是本發(fā)明具體實施的一種低功耗延時電路示意圖。
圖4是本發(fā)明具體實施的一種低功耗延時電路時序圖。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明,下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式做詳細說明,但是本發(fā)明還可以采用其他有別于在此描述的其它方式來實施,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
如圖2所示,為本發(fā)明的低功耗延時電路框架示意圖;該低功耗延時電路包括電流源控制電路21、電流源22、輸入反相器23、輸入反相器24,輸出反相器25、延時電容27;輸入反相器23、輸入反相器24和輸出反相器25順序連接,延時電容27的一個極板接在兩級反相器之間,電流鏡通過輸入反相器23、輸入反相器24為延時電容27充電,電流源控制電路21控制電流源22的電流,這樣在普通工作模式下,所述延時電路的工作原理與圖1所示的延時電路相同,由電流源21電流和延時電容27大小決定延時時間;而在低功耗模式下,電流源控制電路21控制電流源22pmos晶體管處于開關導通狀態(tài),即延時電容27的充電電流不再受電流源22限制,這樣在低功耗模式下系統(tǒng)對延時電路的延時精度沒有要求,即便沒有了基準電流,信號變化仍然可以順利的通過延時電路傳遞到輸出端。
如圖3所示,為本發(fā)明具體實施的一種低功耗延時電路示意圖,以及如圖4所示,為本發(fā)明具體實施的一種低功耗延時電路時序圖;在該低功耗延時電路30中,包括輸入反相器33、輸入反相器34、輸出反相器35、鏡像電流鏡32、延時電容37、out輸出端38、基準電流源控制開關31c、鏡像電流鏡31b、雙路選擇開關31a、con電流源控制信號31d、基準電流源31e等;在該低功耗延時電路30的正常工作模式下,con電流源控制信號31d為低電平,基準電流源控制雙向開關31a接到0端,基準電流源控制開關31c導通,基準電流源31e給鏡像電流鏡31b供電;與現(xiàn)有技術的延時電路原理相同,一旦in輸入端36的電壓由高電平變?yōu)榈碗娖?,輸入反相器的nmos管34就關斷,而pmos管33導通,電流從鏡像電流鏡32經(jīng)過pmos管33為延時電容37充電,如圖3和圖4所示,延時電容37的上極板a的電壓慢慢逐漸上升,直到上升到輸出反相器35的翻轉閾值,out輸出端38的電壓由高電平也翻轉為低電平。這樣延時時間長度主要是由基準電流源31e、鏡像電流鏡31b、鏡像電流鏡32延時電容37決定的,可以實現(xiàn)較高精度的時間延時;在低功耗模式下,con電流源控制信號31d為高電平,基準電流源控制雙向開關31a接到1端,基準電流源控制開關31c斷開,即鏡像電流鏡31b柵極b的電壓為0,鏡像電流鏡31b不再鏡像基準電流源31e的電流,且鏡像電流鏡32處于開關導通狀態(tài),導通電阻很小,這樣當in輸入端36的電壓由高電平變?yōu)榈碗娖綍r,經(jīng)過pmos管33為延時電容37充電的電流不再受限制,如圖3和圖4所示,延時電容37的上極板a的電壓能夠迅速上升,out輸出端38的電壓也迅速由高電平也翻轉為低電平;即在低功耗模式下延時電路不再需要基準電流,仍然可以順利傳輸信號變化,而且整個延時電路沒有靜態(tài)功耗,滿足低功耗模式的要求。
通過上述實施實例完整的說明了延時電路低功耗應用方案的實現(xiàn)方法;以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施實例而已,僅為使本領域技術人員易于了解本發(fā)明的內(nèi)容,并非用來限定本發(fā)明的權利范圍;如前所述,對于本領域技術人員,當可在本發(fā)明精神內(nèi)各種等效變化,例如對于利用nmos管電流源控制輸入信號上升沿延時,或者同時利用nmos管和pmos管電流源控制輸入信號的上升沿延時和下降沿延時等;故凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、同等替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的權利保護范圍之內(nèi)。