在一个实施例中，一种装置包括：具有复制电路的偏置电路，所述偏置电路用于生成与复制电路的变化成比例的振荡器电流；耦合到偏置电路的振荡器电路，用于接收振荡器电流并且使用振荡器电流生成多个信号；以及耦合到振荡器电路的波形整形器电路，用于接收多个信号并且从多个信号生成至少一个时钟信号。多个信号生成至少一个时钟信号。多个信号生成至少一个时钟信号。
【技术实现步骤摘要】
使用偏置电流的振荡器补偿
技术介绍
[0001]环形振荡器用于生成时钟信号。典型的环形振荡器包括由至少三个串联耦合的反相器形成的延迟线，所述反相器耦合在一个环中。虽然这些环形振荡器消耗低功率，但是它们的频率通常非常粗糙。之所以如此，是因为频率高度取决于用于实现延迟线的延迟门的过程变化，所述延迟线确定振荡的频率。除了可以在生产中校准的初始频率误差之外，频率还取决于电路结温度。由温度引起的频率变化通常高且不可以校准。
[0002]提高频率稳定性的一种方式是通过使用张弛振荡器，所述张弛振荡器代替依赖于基于反相器门的延迟，而依赖于通过电阻器对电容进行充电和放电。因为电阻器和电容器更稳定得多，所以获得的频率稳定性更好得多。然而，张弛振荡器仍然依赖于精确的参考电压，并且使用具有高度取决于温度的延迟的比较器。为了使比较器延迟的贡献可忽略不计，速度必须非常快，并且因此必须消耗更多的功率。
技术实现思路
[0003]在一方面，一种装置包括：具有复制电路的偏置电路，所述偏置电路生成与复制电路的变化成比例的振荡器电流；耦合到偏置电路的振荡器电路，用于接收振荡器电流并且使用振荡器电流生成多个信号；以及耦合到振荡器电路的波形整形器电路，用于接收多个信号并且从多个信号生成至少一个时钟信号。波形整形器电路可以输出与多个信号具有不同形状和不同电平的至少一个时钟信号。
[0004]在示例中，该装置进一步包括校准电路，用于执行校准序列，以独立地校准偏置电路的可控电阻和至少一个时钟信号的频率。校准电路可以调整可控电阻直到耦合到可控电阻的节点的电压对应于预确定电压为止，并且将经调整的可控电阻的校准值存储在配置存储装置中。
[0005]在示例中，振荡器电路包括多个延迟级，每个延迟级包括：NOR门，用于接收多个延迟级中的两个延迟级的输出并且输出输出信号；耦合到NOR门的电流源；以及耦合到电流源的变容二极管，其中所述电流源要基于输出信号而对变容二极管充电。校准电路可以校准变容二极管，并且将变容二极管的校准值存储在配置存储装置中，其中校准电路要基于校准值而控制变容二极管的电容，以使多个信号具有预确定频率地输出。
[0006]振荡器电路可以生成多个信号，所述多个信号具有取决于可控电阻和变容二极管的频率，并且独立于NOR门的阈值电压。该装置可以进一步包括耦合到振荡器电路的启动电路，以最初向多个延迟级的至少两个变容二极管提供不同的控制值，并且在振荡器电路开始振荡之后，从配置存储装置向多个延迟级的变容二极管提供校准值。振荡器电路可以输出多个信号作为具有第一周期和第一电平的锯齿信号。波形整形器电路可以接收具有第一周期和第一电平的多个锯齿信号，并且输出具有与第一电平不同的第二电平的多个方波形信号。在示例中，波形整形器电路包括：多个第一设备，每个第一设备由多个信号中的一个选通，并且具有耦合到多个输出节点中的一个的第一端子；以及多个第二设备，每个第二设备具有耦合到多个输出节点中的一个的栅极端子和耦合到多个输出节点中的另一个的第
一端子，其中所述波形整形器电路要经由多个输出节点输出多个方波形信号。
[0007]该装置可以进一步包括耦合到波形整形器电路的倍频器电路，其中所述倍频器电路要接收多个方波形信号并且输出比多个方波形信号具有更高频率的时钟信号。在示例中，倍频器电路包括：第一NAND门，用于接收多个方波形信号的第一部分；第二NAND门，用于接收多个方波形信号的第二部分；以及第三NAND门，用于接收第一NAND门的第一输出和第二NAND门的第二输出，并且输出具有两倍于方波形信号频率的时钟信号。在示例中，偏置电路包括：耦合到模拟供应电压节点并且向控制节点输出第一电流的第一设备；耦合在控制节点和接地电压节点之间的可控电阻；复制电路具有耦合到可控电阻的输入，复制电路耦合到接收偏置电流的偏置电流节点；耦合在控制节点和偏置电流节点之间的RC网络；以及耦合到第一设备和RC网络的输出电路，所述输出电路输出振荡器电流。
[0008]在另一方面，一种方法包括：从配置存储装置获得第一控制值；将第一控制值发送到集成电路的偏置电路的可控电阻器，以设置可控电阻器的电阻，所述偏置电路生成供集成电路的振荡器核心使用的振荡器电流；从配置存储装置获得第二控制值；将第二控制值发送到振荡器核心，以设置振荡器核心的多个延迟级的电容；操作偏置电路以生成振荡器电流；以及向振荡器核心提供振荡器电流，以使得振荡器核心能够输出具有第一频率的至少一个信号。
[0009]在示例中，该方法进一步包括：生成取决于集成电路的温度和过程的振荡器电流；以及从振荡器核心输出具有独立于集成电路的温度和过程的第一频率的至少一个信号。该方法还可以包括：将不平衡控制值发送到振荡器核心，以将多个延迟级中的至少一些延迟级的电容设置为不同的电平，从而减少振荡器核心的振荡等待时间；以及在振荡器核心开始振荡之后，将第二控制值发送到振荡器核心，以将多个延迟级的电容设置为相同的电平。
[0010]在又另一方面，一种集成电路包括：偏置电路，用于接收第一电流并且生成取决于集成电路的温度和过程的振荡器电流，该偏置电路包括可控电阻器；以及耦合到偏置电路的振荡器核心，所述振荡器核心用于输出至少一个输出信号，所述输出信号具有至少大体上独立于温度和过程的频率。振荡器核心可以包括：多个延迟级，每个延迟级用于接收多个延迟级中的另外两个延迟级的输出信号并且生成输出信号，以及包括：电流源；耦合到电流源的变容二极管；以及控制电路，用于使用振荡器电流利用电流源来控制变容二极管的充电和放电。
[0011]在示例中，集成电路进一步包括耦合到振荡器核心和偏置电路的校准电路，用于向偏置电路提供第一控制值来控制可控电阻器，并且向振荡器核心提供第二控制值来控制多个延迟级的变容二极管。偏置电路可以进一步包括复制电路，用于复制多个延迟级的控制电路的变化。该集成电路可以进一步包括：耦合到振荡器核心的波形整形器电路，用于接收来自多个延迟级的输出信号并且从其生成至少一个信号，其中所述波形整形器电路要输出至少一个信号，所述至少一个信号具有与来自多个延迟级的输出信号不同的形状和不同的电平；以及耦合到波形整形器电路的倍频器电路，其中所述倍频器电路要接收至少一个信号并且输出比来自多个延迟级的输出信号具有更高频率的时钟信号。
附图说明
[0012]图1是根据实施例的集成电路的高级别框图。
[0013]图2是根据实施例的时钟电路的高级别框图。
[0014]图3是根据实施例的振荡器电路的示意图。
[0015]图4是图示根据实施例的振荡器电路输出的信号的时序图。
[0016]图5是根据实施例的波形整形器电路的示意图。
[0017]图6是图示根据实施例的波形整形器电路输出的信号的时序图。
[0018]图7是根据实施例的倍频器的示意图。
[0019]图8是图示根据实施例的倍频器中生成的信号的时序图。
[0020]图9是根据实施例的偏置电路的示意图。
[0021]图10是根据实施例的方法的流程图。
[00本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：具有复制电路的偏置电路，所述偏置电路用于生成振荡器电流，所述振荡器电流与复制电路的变化成比例；耦合到偏置电路的振荡器电路，用于接收振荡器电流并且使用振荡器电流生成多个信号；以及波形整形器电路，耦合到振荡器电路以接收多个信号并且从多个信号生成至少一个时钟信号，其中所述波形整形器电路要输出具有与多个信号不同的形状和不同的电平的至少一个时钟信号。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括校准电路，用于执行校准序列，以独立地校准偏置电路的可控电阻和至少一个时钟信号的频率。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述校准电路要调整可控电阻直到耦合到可控电阻的节点的电压对应于预确定电压为止，并且将所调整的可控电阻的校准值存储在配置存储装置中。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述振荡器电路包括多个延迟级，每个延迟级包括：NOR门，用于接收多个延迟级中的两个延迟级的输出，并且输出输出信号；耦合到NOR门的电流源；以及耦合到电流源的变容二极管，其中所述电流源要基于输出信号而对变容二极管充电。5.根据权利要求4所述的装置，其中所述校准电路要校准变容二极管，并且将变容二极管的校准值存储在配置存储装置中，其中所述校准电路要基于校准值而控制变容二极管的电容，以使多个信号具有预确定频率地输出。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述振荡器电路要生成多个信号，所述多个信号具有取决于可控电阻和变容二极管的频率，并且独立于NOR门的阈值电压。7.根据权利要求5所述的装置，进一步包括耦合到振荡器电路的启动电路，所述启动电路用于最初向多个延迟级的至少两个变容二极管提供不同的控制值，并且在振荡器电路开始振荡之后，从配置存储装置向多个延迟级的变容二极管提供校准值。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述振荡器电路要输出多个信号作为具有第一周期和第一电平的锯齿信号。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述波形整形器电路要接收具有第一周期和第一电平的多个锯齿信号，并且输出具有与第一电平不同的第二电平的多个方波形信号。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述波形整形器电路包括：多个第一设备，每个第一设备由多个信号中的一个选通，并且具有耦合到多个输出节点中的一个的第一端子；以及多个第二设备，每个第二设备具有耦合到多个输出节点中的一个的栅极端子和耦合到多个输出节点中的另一个的第一端子，其中所述波形整形器电路要经由多个输出节点输出多个方波形信号。11.根据权利要求10所述的装置，进一步包括耦合到波形整形器电路的倍频器电路，其中所述倍频器电路要接收多个方波形信号并且输出比多个方波形信号具有更高频率的时钟信号。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述倍频器电路包括：第一NAND门，用于接收多个方波形信号的第一部分；第二NAND门，用于接收多个方波形信号的第二部分；以及第三NAND门，用于接收第一NAND门的第一输出和第二NAN...
【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：硅实验室公司，
类型：发明
国别省市：
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