本發(fā)明涉及集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種用于矯正差分振蕩器的輸出信號(hào)占空比的占空比矯正電路。

背景技術(shù)：

在振蕩器的設(shè)計(jì)中，振蕩器的輸出信號(hào)在不同的頻率下占空比不同，在對(duì)輸出信號(hào)占空比要求比較嚴(yán)格時(shí)，通常會(huì)在振蕩器的輸出端設(shè)置一個(gè)占空比矯正電路。

現(xiàn)有的占空比矯正電路，往往先將振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波，得到直流電平信號(hào)，再將該直流電平信號(hào)與電源電壓的1/2進(jìn)行誤差放大，得到控制信號(hào)，來(lái)調(diào)整充電或放電的等效阻抗，進(jìn)而調(diào)整信號(hào)上升或下降的時(shí)間，從而調(diào)整占空比。

在信號(hào)頻率相對(duì)比較低時(shí)，直流電平信號(hào)的濾波電容通常很大，且有小的紋波，這個(gè)紋波會(huì)引入抖動(dòng)；且其中的誤差放大器在生產(chǎn)過(guò)程中總是存在失調(diào)，會(huì)導(dǎo)致占空比不能達(dá)到要求，且電路比較復(fù)雜，需要較長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于矯正差分振蕩器的輸出信號(hào)占空比的占空比矯正電路，利用相位插值原理，在使用較少的器件的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)占空比的矯正，且不存在反饋環(huán)路，從而避免了環(huán)路穩(wěn)定性和環(huán)路補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種占空比矯正電路，用于矯正差分振蕩器的輸出信號(hào)，所述占空比矯正電路包括第一信號(hào)輸入端、輸入信號(hào)與所述第一信號(hào)輸入端輸入的信號(hào)反相的第二信號(hào)輸入端、與第一信號(hào)輸入端相連的第一反相器、與第一信號(hào)輸入端相連的第一相位插值器、與第二信號(hào)輸入端相連的第二反相器、與第二信號(hào)輸入端相連的第二相位插值器、與第一相位插值器相連的第一電容、與第一相位插值器相連的第三反相器、與第二相位插值器相連的第二電容、與第二相位插值器相連的第四反相器、與第三反相器相連的第一信號(hào)輸出端及與第四反相器相連的第二信號(hào)輸出端，所述第一相位插值器與所述第二相位插值器調(diào)整高次諧波的相位，并通過(guò)所述第三反相器與所述第四反相器放大到滿(mǎn)擺幅。

所述第一信號(hào)輸入端與所述第一反相器的輸入端相連，并與所述第一相位插值器的輸入端相連，所述第一反相器的輸出端與所述第二相位插值器的輸入端相連，所述第二信號(hào)輸入端與所述第二反相器的輸入端相連，并與所述第二相位插值器的輸入端相連，所述第二反相器的輸出端與所述第一相位插值器的輸入端相連，所述第一相位插值器的輸出端與所述第一電容的一端及所述第三反相器的輸入端相連，所述第一電容的另一端接地，所述第三反相器的輸出端與所述第一信號(hào)輸出端相連，所述第二相位插值器的輸出端與所述第二電容的一端 及所述第四反相器的輸入端相連，所述第二電容的另一端接地，所述第四反相器的輸出端與所述第二信號(hào)輸出端相連。

所述第一相位插值器包括第一加法器阻抗控制電路及第二加法器阻抗控制電路，所述第二相位插值器包括第三加法器阻抗控制電路及第四加法器阻抗控制電路，且所述四個(gè)加法器阻抗控制電路具有相同的電路結(jié)構(gòu)。

所述每一加法器阻抗控制電路包括第一電阻、第二電阻、與第一電阻相連的第一場(chǎng)效應(yīng)管及與第一場(chǎng)效應(yīng)管及第二電阻相連的第二場(chǎng)效應(yīng)管。

所述第一場(chǎng)效應(yīng)管為p型場(chǎng)效應(yīng)管，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管為n型場(chǎng)效應(yīng)管，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，為所述加法器阻抗控制電路的輸入端，共同連接對(duì)應(yīng)的相位插值器的輸入端，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)與所述第一電阻的一端相連，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)與所述第二電阻的一端相連，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極為所述加法器阻抗控制電路的輸出端，共同連接對(duì)應(yīng)的相位插值器的輸出端，所述第一電阻的另一端連接電源，所述第二電阻的另一端接地。

所述每一加法器阻抗控制電路包括第三電阻、與所述第三電阻相連的第四電阻、與所述第三電阻相連的第三場(chǎng)效應(yīng)管及與所述第四電阻相連的第四場(chǎng)效應(yīng)管。

所述第三場(chǎng)效應(yīng)管為p型場(chǎng)效應(yīng)管，所述第四場(chǎng)效應(yīng)管為n型場(chǎng)效應(yīng)管，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，為所述加法器阻抗控制電路的輸入端，共同連接對(duì)應(yīng)的相位插值器的輸入端，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)連接電源，其漏極與所述第三電阻的一端相連，所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)接地，其漏極與所述第四電阻的一端相連，所述第三電阻的另一端與所述第四電阻的另一端相連，為所述加法器阻抗控制電路的輸出端，共同連接對(duì)應(yīng)的相位插值器的輸出端。

所述每一加法器阻抗控制電路包括第五場(chǎng)效應(yīng)管、與所述第五場(chǎng)效應(yīng)管相連的第六場(chǎng)效應(yīng)管及與所述第五場(chǎng)效應(yīng)管及所述第六場(chǎng)效應(yīng)管相連的第五電阻。

所述第五場(chǎng)效應(yīng)管為p型場(chǎng)效應(yīng)管，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管為n型場(chǎng)效應(yīng)管，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，為所述加法器阻抗控制電路的輸入端，共同連接對(duì)應(yīng)的相位插值器的輸入端，所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)連接電源，其漏極與所述第五電阻的一端及所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連，所述第六場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)接地，所述第五電阻的另一端為所述加法器阻抗控制電路的輸出端，連接對(duì)應(yīng)的相位插值器的輸出端。

本發(fā)明的有益效果是：利用相位插值原理，在使用較少的器件的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)占空比的矯正，且不存在反饋環(huán)路，從而避免了環(huán)路穩(wěn)定性和環(huán)路補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明占空比矯正電路的電路架構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明占空比矯正電路中加法器阻抗控制電路第一實(shí)施方式的具體電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明占空比矯正電路中加法器阻抗控制電路第二實(shí)施方式的具體電路結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明占空比矯正電路中加法器阻抗控制電路第三實(shí)施方式的具體電路結(jié)構(gòu)圖；

圖5為本發(fā)明占空比矯正電路的波形示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，本發(fā)明占空比矯正電路包括第一信號(hào)輸入端ckip、第二信號(hào)輸入端ckin、與第一信號(hào)輸入端ckip相連的第一反相器inv1及第一相位插值器、與第二信號(hào)輸入端ckin相連的第二反相器inv2及第二相位插值器、與第一相位插值器相連的第一電容c1及第三反相器inv3、與第二相位插值器相連的第二電容c2及第四反相器inv4、與第三反相器inv3相連的第一信號(hào)輸出端ckop及與第四反相器inv4相連的第二信號(hào)輸出端ckon。

在本發(fā)明中，第一信號(hào)輸入端ckip與第二信號(hào)輸入端ckin輸入的兩信號(hào)分別來(lái)自差分振蕩器的差分輸出信號(hào)，且該兩信號(hào)存在180度相位差。第一反相器inv1與第二反相器inv2用于對(duì)輸入的信號(hào)提供反相位的功能，第一相位插值器與第二相位插值器用于對(duì)高次諧波的相位進(jìn)行調(diào)整，第一電容c1與第二電容c2分別對(duì)高次諧波進(jìn)行抑制，第三反相器inv3與第四反相器inv4用于將對(duì)應(yīng)的相位插值器輸出的信號(hào)放大到滿(mǎn)擺幅。

本發(fā)明占空比矯正電路的具體電路連接關(guān)系如下：第一信號(hào)輸入端ckip與第一反相器inv1的輸入端相連，并與第一相位插值器的輸入端相連，第一反相器inv1的輸出端與第二相位插值器的輸入端相連；第二信號(hào)輸入端ckin與第二反相器inv2的輸入端相連，并與第二相位插值器的輸入端相連，第二反相器inv2的輸出端與第一相位插值器的輸入端相連；第一相位插值器的輸出端與第一電容c1的一端及第三反相器inv3的輸入端相連，第一電容c1的另一端接地，第三反相器inv3的輸出端與第一信號(hào)輸出端ckop相連；第二相位插值器的輸出端與第二電容c2的一端及第四反相器inv3的輸入端相連，第二電容c2的另一端接地，第四反相器inv4的輸出端與第二信號(hào)輸出端ckon相連。

在本發(fā)明中，第一相位插值器包括第一加法器阻抗控制電路invr1及第二加法器阻抗控制電路invr2，第二相位插值器包括第三加法器阻抗控制電路invr3及第四加法器阻抗控制電路invr4，且該四個(gè)加法器阻抗控制電路具有相同的電路結(jié)構(gòu)。每一加法器阻抗控制電路均可由以下三種電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

如圖2所示，圖2為本發(fā)明占空比矯正電路中加法器阻抗控制電路第一實(shí)施方式的具體電路結(jié)構(gòu)圖。其包括第一電阻r1、第二電阻r2、第一場(chǎng)效應(yīng)管pm1及第二場(chǎng)效應(yīng)管nm1，其中，在本實(shí)施例中，第一場(chǎng)效應(yīng)管pm1為p型場(chǎng)效應(yīng)管，第二場(chǎng)效應(yīng)管nm1為n型場(chǎng)效應(yīng)管，在其他實(shí)施例中，上述場(chǎng)效應(yīng)管可以為其他結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)相同功能的元器件，并不限于此。第一場(chǎng)效應(yīng)管pm1的柵極與第二場(chǎng)效應(yīng)管nm1的柵極相連，為加法器阻抗控制電路的輸入端，共同連接相位插值器的輸入端，第一場(chǎng)效應(yīng)管pm1的源級(jí)與第一電阻r1的一端相連，第一場(chǎng)效應(yīng)管pm1的漏極與第二場(chǎng)效應(yīng)管nm1的漏極相連，第二場(chǎng)效應(yīng)管nm1的源級(jí)與第二電阻r2的一端相連，第一場(chǎng)效應(yīng)管pm1與第二場(chǎng)效應(yīng)管nm1的漏極為加法器阻抗控制電路的輸出端，共同連接相位插值器的輸出端，第一電阻r1的另一端連接電源，第二電阻r2的另一端接地。

如圖3所示，圖3為本發(fā)明占空比矯正電路中加法器阻抗控制電路第二實(shí)施方式的具體電路結(jié)構(gòu)圖。其包括第三電阻r3、第四電阻r4、第三場(chǎng)效應(yīng)管pm2及第四場(chǎng)效應(yīng)管nm2，其中，在本實(shí)施例中，第三場(chǎng)效應(yīng)管pm2為p型場(chǎng)效應(yīng)管，第四場(chǎng)效應(yīng)管nm2為n型場(chǎng)效應(yīng)管，在其他實(shí)施例中，上述場(chǎng)效應(yīng)管可以為其他結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)相同功能的元器件，并不限于此。第三場(chǎng)效應(yīng)管pm2的柵極與第四場(chǎng)效應(yīng)管nm2的柵極相連，為加法器阻抗控制電路的輸入端，共同連接相位插值器的輸入端，第三場(chǎng)效應(yīng)管pm2的源級(jí)連接電源，其漏極與第三電阻r3的一端相連，第四場(chǎng)效應(yīng)管nm2的源級(jí)接地，其漏極與第四電阻r4的一端相連，第三電阻r3的另一端與第四電阻r4的另一端相連，為加法器阻抗控制電路的輸出端，共同連接相位插值器的輸出端。

如圖4所示，圖4為本發(fā)明占空比矯正電路中加法器阻抗控制電路第三實(shí)施方式的具體電路結(jié)構(gòu)圖。其包括第五場(chǎng)效應(yīng)管pm3、第六場(chǎng)效應(yīng)管nm3及第五電阻r5，其中，在本實(shí)施例中，第五場(chǎng)效應(yīng)管pm3為p型場(chǎng)效應(yīng)管，第六場(chǎng)效應(yīng)管nm3為n型場(chǎng)效應(yīng)管，在其他實(shí)施例中，上述場(chǎng)效應(yīng)管可以為其他結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)相同功能的元器件，并不限于此。第五場(chǎng)效應(yīng)管pm3的柵極與第六場(chǎng)效應(yīng)管nm3的柵極相連，為加法器阻抗控制電路的輸入端，共同連接相位插值器的輸入端，第五場(chǎng)效應(yīng)管pm3的源級(jí)連接電源，其漏極與第五電阻r5的一端及第六場(chǎng)效應(yīng)管nm3的漏極相連，第六場(chǎng)效應(yīng)管nm3的源級(jí)接地，第五電阻r5的另一端為加法器阻抗控制電路的輸出端，連接相位插值器的輸出端。

本發(fā)明占空比矯正電路的工作原理如下：

差分振蕩器輸出差分信號(hào)至占空比矯正電路，占空比矯正電路的第一信號(hào)輸入端ckip與第二信號(hào)輸入端ckin接收分別來(lái)自差分振蕩器的差分輸出信號(hào)，且該兩信號(hào)存在180度相位差。第一信號(hào)輸入端ckip輸入信號(hào)至第一反相器inv1與第一相位插值器，第二信號(hào)輸入端 ckin輸入信號(hào)至第二反相器inv2與第二相位插值器，第一反相器inv1與第二反相器inv2對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行反相位，并分別輸出至第二相位插值器及第一相位插值器。第一相位插值器與第二相位插值器分別由兩個(gè)加法器阻抗控制電路組成，通過(guò)電阻相加的原理實(shí)現(xiàn)相位插值器的功能，對(duì)接收到的高次諧波進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到相位矯正的目的。第一相位插值器與第二相位插值器的輸出信號(hào)分別通過(guò)第一電容c1與第二電容c2來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高次諧波的抑制，第三反相器inv3與第四反相器inv4分別將第一相位插值器與第二相位插值器輸出的信號(hào)放大到滿(mǎn)擺幅，通過(guò)第一信號(hào)輸出端ckop及第二信號(hào)輸出端ckon輸出，且使得第一信號(hào)輸出端ckop及第二信號(hào)輸出端ckon輸出的差分信號(hào)的占空比為50％。

同時(shí)參閱圖5所示，圖5為本發(fā)明占空比矯正電路的波形示意圖。其包括第一信號(hào)輸入端ckip、第二信號(hào)輸入端ckin、第一信號(hào)輸出端ckop、第二信號(hào)輸出端ckon及圖2中所示的四個(gè)節(jié)點(diǎn)node1、node2、node3、node4處的波形。從圖中可以看出，本發(fā)明占空比矯正電路輸出的差分信號(hào)的占空比被調(diào)整為50％。

綜上所述，本發(fā)明占空比矯正電路利用相位插值原理，在使用較少的器件的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)占空比的矯正，且不存在反饋環(huán)路，從而避免了環(huán)路穩(wěn)定性和環(huán)路補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。