电流供应系统、使用其的模拟数字转换器及电流供应方法技术方案

技术编号:7953538 阅读:125 留言:0更新日期:2012-11-08 23:00
一种电流供应系统,用以提供一输出电流,包含:一频率检测电路,用以接收至少一输入信号,并检测该输入信号的频率;一频率控制电流提供电路,当该输入信号的该频率在一第一预定范围时,根据该输入信号的该频率提供该输出电流;以及一预定电流提供电路,当该输入信号的该频率不在该第一预定范围时,提供具有一第一预定电流值的该输出电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于电流供应系统,使用此电流供应系统来提供偏压电流的模拟数字转换器以及电流供应方法,特别有关于在低频时提供固定电流的电流供应系统、使用此电流供应系统来提供偏压电流的模拟数字转换器以及电流供应方法。
技术介绍
一般来说,管线式ADC (Analog to Digital converter,模拟数字转换器)会使用动态偏压电路来做为内建的偏压电路。这样的方式可以使得管线式ADC对不同的操作频率有不同的功率,而使得功率消耗可以最佳化。通过这样的机制,可以让管线式ADC操作在不同频率,而不需针对不同的操作频率设计不同的管线式ADC。ADC通常会利用电压转电流电路以及固定电阻来产生固定偏压电流。动态偏压电 路则是利用等效可变电阻来产生不同的偏压电流。举例来说,可利用开关电容电路(switchcapacitor circuit)作为等效可变电阻。开关电容电路的电容若随着不同频率的信号进行充放电的操作,则可视为随频率变动的电阻,因此此类的电压转电流电路可依频率改变电流大小。然而,当信号的频率过低吋,电容在充电时可能会产生漏电的状況。因此,在信号频率低时,动态偏压电路可能会失去准确性。
技术实现思路
本专利技术的一目的为提供ー种可操作在低频的电流供应系统。本专利技术的另ー目的为提供ー种可操作在低频的模拟数字电路。本专利技术的另一目的为提供一种可在低频时提供固定电流的电流供应方法。本专利技术的一实施例揭露了一种电流供应系统,用以提供一输出电流,包含ー频率检测电路,用以接收至少ー输入信号,并检测该输入信号的频率;一频率控制电流提供电路,当该输入信号的该频率在一第一预定范围时,根据该输入信号的该频率提供该输出电流;以及ー预定电流提供电路,当该输入信号的该频率不在该第一预定范围时,提供具有一第一预定电流值的该输出电流。本专利技术的另ー实施例揭露了一种模拟数字转换器,包含一偏压电流提供电路。此偏压电流提供电路包含一频率检测电路,用以接收至少ー输入信号,并检测该输入信号的频率;一频率控制电流提供电路,当该输入信号的该频率在一第一预定范围时,根据该输入信号的该频率提供该偏压电流;以及ー预定电流提供电路,当该输入信号的该频率不在该第一预定范围时,提供电流值为ー第一电流预定值的该偏压电流。本专利技术的又一实施例揭露了ー种电流供应方法,用以提供一输出电流,包含(a)检测ー输入信号的频率;(b)当该输入信号的该频率在一第一预定范围时,根据该输入信号的该频率提供该输出电流;以及(c)当该输入信号的该频率不在该第一预定范围时,提供具有一第一预定电流值的该输出电流。通过前述的实施例,可在输入信号频率较低时提供固定的电流,以避免已知技术中漏电流的问题。此外,亦可在频率高时限制电流,以避免电流过大。而且,本专利技术还提供了多段的电流供应机制,而使得设计上更有应用性。附图说明图I绘示了根据本专利技术的一实施例的电流供应系统的方块图。图2绘示了图I所示的电流供应系统其中一例的电路图。图3A和图3B绘示了图2所示的电路中,输入信号的频率和输出电流的关系图。图4绘示了图I所示的电流供应系统其中一例的电路图。 图5A和图5B绘示了图4所示的电路中,输入信号的频率和输出电流的关系图。图6绘示了根据本专利技术的一实施例的电流供应方法的流程图。100、200、400电流供应系统 101频率检测电路103频率控制电流提供电路 105预定电流提供电路107低通滤波器201、203、207、209、215、217 和 223 晶体管202、219电容205误差放大器211、227、408、410 电阻 213 比较器221误差放大器224、226、404、406开关元件225反相器227电阻228、230、232、234 端点 401 比较器阵列404,406开关元件405多工器具体实施例方式在说明书及上述的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解,硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及上述的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及上述的请求项当中所提及的「包含」为一开放式的用语,故应解释成「包含但不限定于」。以外,「耦接」一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置,或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。图I绘示了根据本专利技术的一实施例的电流供应系统100的方块图。如图I所示,电流供应系统100包含一频率检测电路101、一频率控制电流提供电路103以及一预定电流提供电路105。频率检测电路101用以接收至少一输入信号(此例中为时钟信号CLK),并检测输入信号的频率,并根据检测到的频率来控制频率控制电流提供电路103以及预定电流提供电路105。频率控制电流提供电路103于输入信号的频率在一第一预定范围时,根据输入信号的频率提供输出电流1_。预定电流提供电路105在输入信号的频率不在该第一预定范围时,提供电流值为一电流预定值的输出电流。除此之外,电流供应系统100可还包含一低通滤波器107,用以滤掉输出电流Irat的涟波(ripple),使得输出电流Irat更为稳定。此电流供应系统100可运用在ADC上的偏压上,也就是将输出电流Itjut作为ADC的偏流,但此电路系统亦可运用在其它的电路或电子系统上。底下将更详细说明电流供应系统100的电路以及运作方式。图2绘示了图I所示的电流供应系统200其中一例的电路图。如图2所示,频率检测电路101包含了晶体管201、203、207和209、电容202、误差放大器205、电阻211以及比较器213。其中晶体管201和203在此实施例中为N型金属氧化物半导体晶体管,而207、209为P型金属氧化物半导体晶体管。于此实施例中,晶体管201、203以及电容202形成了一开关电容电路(亦即会随接收信号的频率不同而提供不同电阻的可变电阻电路),晶体管201、203用以接收输入信号ckl以及ck2,其中ckl与ck2可以为反向信号,而晶体管201,203以及电容202根据输入信号ckl以及ck2的频率提供了一输入信号电阻。误差放大器205用以使晶体管207产生固定电流。晶体管207、晶体管209形成了一电流镜,因此晶体管209会产生跟晶体管207输出的电流一样的输入信号电流Ir,来搭配电阻211产生一输入信号电压Vf。比较器213比较输入信号电压Vf以及参考电压Vraf。由于输入信号电压Vf是取决于输入信号ckl和ck2的频率,因此通过比较输入信号电压Vf以及参考电压 VMf,可判定输入信号ckl和ck2的频率是否小于一预定值。根据前述内容,频率检测电路101的结构和操作可简示为一可变电阻电路(晶体管201、203以及电容202),用以根据输入信号ckl、ck2的频率提供一输入信号电阻;一电流源(误差放大器205、以及晶体管207和晶体管209形成的电流镜),用以根据输入信号电阻提供一输入信号电流L ;一阻抗元件(211),用以根据输入信号电流产生一输入信号电压Vf ;以及比较器213,比较输入信号电压Vf以及一参考电压VMf,来判定该输入信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流供应系统,用以提供一输出电流,包含:一频率检测电路,用以接收至少一输入信号,并检测该输入信号的频率;一频率控制电流提供电路,当该输入信号的该频率在一第一预定范围时,根据该输入信号的该频率提供该输出电流;以及一预定电流提供电路,当该输入信号的该频率不在该第一预定范围时,提供具有一第一预定电流值的该输出电流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱彦昕吴孟轩
申请(专利权)人:智原科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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