CN101924536A - 用于ccfl驱动系统的突发模式调光控制的低频振荡器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于CCFL驱动系统的突发模式调光控制的低频振荡器。该振荡器系统包括被配置为接收第一电压并且至少基于与第一电压相关联的信息来生成第一电流的第一电压到电流转换器，以及被配置为接收第二电压并且至少基于与第二电压相关联的信息来生成第二电流的第二电压到电流转换器。此外，该振荡器系统还包括电流模式N比特数模转换器，其被配置为至少接收第二电流和第一时钟信号，并且被配置为至少基于与第二电流和第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流。N是第一整数。第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联。此外，该振荡器系统还包括电流比较器，其被耦合到第一电压到电流转换器和电流模式N比特数模转换器。

Description

用于CCFL驱动系统的突发模式调光控制的低频振荡器

技术领域

本发明涉及振荡器。更具体地说，本发明提供了可以以高精度提供低频周期信号(periodic signal)的振荡器。

背景技术

仅作为示例，本发明已经应用于冷阴极荧光灯(CCFL)背光驱动系统的突发模式调光控制(burst mode dimming control)。然而，应认识到本发明具有更宽的应用范围。例如，本发明可以应用于除CCFL背光驱动系统之外的集成电路系统。在另一示例中，本发明可以应用于除集成电路之外的设备。

突发模式调光控制技术已经广泛地使用在冷阴极荧光灯(CCFL)背光驱动系统中，用于控制CCFL的亮度。在突发模式调光控制中，通常需要低频振荡器。为了实现低频振荡器，各种传统技术被用于生成期望频率的周期信号。

例如，传统的张驰振荡器(relaxation oscillator)或多谐振荡器被广泛地用作单片集成电路设计中的低频振荡器。这样的张驰振荡器可以是R-C充放电振荡器、恒流充放电振荡器和/或射极耦合多谐振荡器。为了实现低的振荡器频率，通常需要片外(off-chip)电阻器和片外电容器。

图1是示出传统的低频张驰振荡器的简化示图。振荡器100通过对介于两个内部设定的阈值电压电平V_H和V_L之间的外部定时电容器C_ext交替地进行充放电，来进行操作。这样的充放电导致生成周期性输出时钟信号LCLK，该周期性输出时钟信号LCLK的频率与定时电容器的电容值成反比。

图2是示出由低频张驰振荡器所生成的波形的简化传统示图。例如，低频张驰振荡器是振荡器100。在另一示例中，V_H、V_L、V_ramp和LCLK的波形中的每个都表示作为时间的函数的信号电压。

如图1和图2所示，一个或多个电阻器通常被用于形成恒流源I_C和恒定流入电流源(constant current sink)I_D。电流I_C用于根据下式对外部定时电容器C_ext充电：

$T_{\mathrm{ON}}=\frac{(V_H-V_L)\×C_O}{I_C}$ (等式1)

其中T_ON是充电时间，并且C_O是定时电容器C_ext的电容。此外，电流I_D用于根据下式对定时电容器C_ext放电：

$T_{\mathrm{OFF}}=\frac{(V_H-V_L)\×C_O}{I_D}$ (等式2)

其中T_OFF是放电时间。因此，根据下式通过对电容器进行充放电来确定开关频率F_S：

$F_S=\frac{1}{T_{\mathrm{ON}}+T_{\mathrm{OFF}}}=\frac{1}{(V_H-V_L)C_O}\×\frac{I_C{I}_D}{I_C+I_D}$ (等式3)

然而，传统的低频振荡器通常成本高和/或精度低。因此，用于振荡器的技术亟待改善。

发明内容

本发明涉及振荡器。更具体地说，本发明提供了可以以高精度提供低频周期信号的振荡器。仅作为示例，本发明已经应用于冷阴极荧光灯(CCFL)背光驱动系统的突发模式调光控制。然而，应认识到本发明具有更宽的应用范围。例如，本发明可以应用于除CCFL背光驱动系统之外的集成电路系统。在另一示例中，本发明可以应用于除集成电路之外的设备。

根据本发明的一个实施例，一种振荡器系统包括：第一电压到电流转换器，其被配置为接收第一电压并且至少基于与第一电压相关联的信息来生成第一电流；以及第二电压到电流转换器，其被配置为接收第二电压并且至少基于与第二电压相关联的信息来生成第二电流。此外，该振荡器系统还包括电流模式N比特数模转换器，其被配置为至少接收第二电流和第一时钟信号，并且被配置为至少基于与第二电流和第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流。N是第一整数。第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联。此外，该振荡器系统还包括电流比较器，其被耦合到第一电压到电流转换器和电流模式N比特数模转换器，并且被配置为至少基于与第一电流和第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号。第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联。电流比较器还被配置为：判断第三电流在量级(magnitude)上是否等于或大于第一电流；并且如果第三电流被判断为在量级上等于或大于第一电流，那么将第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平。电流模式N比特数模转换器还被配置为接收第二时钟信号。如果第二时钟信号没有从第一电压电平改变到第二电压电平，那么第三电流从预定的电流级别开始在量级上增大。如果第二时钟信号从第一电压电平改变到第二电压电平，那么第三电流在量级上减小到预定的电流级别。

根据本发明的另一实施例，一种振荡器系统包括：第一电压到电流转换器，其被配置为接收第一电压并且至少基于与第一电压相关联的信息来生成第一电流；以及第二电压到电流转换器，其被配置为接收第二电压并且至少基于与第二电压相关联的信息来生成第二电流。此外，该振荡器系统还包括电流模式N比特数模转换器，其被配置为至少接收第二电流和第一时钟信号，并且被配置为至少基于与第二电流和第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流。N是第一整数。第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联。此外，该振荡器系统还包括电流比较器，其被耦合到第一电压到电流转换器和电流模式N比特数模转换器，并且被配置为至少基于与第一电流和第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号。第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联。电流比较器还被配置为：判断第三电流在量级上是否等于或大于第一电流；并且如果第三电流被判断为在量级上等于或大于第一电流，那么将第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平。第一电压到电流转换器至少包括与第一电阻相关联的第一电阻器。第一电流与第一电压和第一电阻之间的第一比值成正比。此外，第二电压到电流转换器至少包括与第二电阻相关联的第二电阻器。第二电流与第二电压和第二电阻之间的第二比值成正比。

根据本发明的另一实施例，一种用于生成时钟信号的方法包括以下步骤：由第一电压到电流转换器来接收第一电压；至少基于与第一电压相关联的信息来生成第一电流；由第二电压到电流转换器来接收第二电压；至少基于与第二电压相关联的信息来生成第二电流。此外，该方法还包括由电流模式N比特数模转换器来至少接收第二电流和第一时钟信号。N是第一整数。第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联。此外，该方法还包括：至少基于与第二电流和第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流；由电流比较器来对与第一电流和第三电流相关联的信息进行处理；并且至少基于与第一电流和第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号。第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联。对与第一电流和第三电流相关联的信息进行处理的步骤包括判断第三电流在量级上是否等于或大于第一电流；并且生成第二时钟信号的步骤包括如果第三电流被判断为在量级上等于或大于第一电流，那么将第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平。此外，至少接收第二电流和第一时钟信号的步骤包括接收第二时钟信号。此外，生成第三电流的步骤包括：如果第二时钟信号没有从第一电压电平改变到第二电压电平，那么从预定的电流级别开始在量级上增大第三电流；并且如果第二时钟信号从第一电压电平改变到第二电压电平，那么将第三电流在量级上减小到预定的电流级别。

通过本发明实现了许多优于传统技术的优点。本发明的某些实施例在集成电路中提供具有期望频率的周期信号。例如，周期信号与CCFL背光驱动系统中的突发模式调光控制有关。在另一示例中，周期信号可以用于需要低频振荡器的任何应用。本发明的某些实施例提供高精度的低频振荡器，而不需要片外电容器。

根据本发明的某些实施例，由于时钟信号HCLK和基准电压信号(例如，Vref1和Vref2)是可微调的(trimmable)，所以片外电阻器的容限一般是±1％。因此，对于低频周期信号，满足小于±5％的容限需求在集成电路中变得易于实现。此外，高精度的低频时钟信号可以改善LCD TVCCFL背光驱动系统中的突发模式调光控制，并且使CCFL背光驱动系统更适合于批量生产。

根据实施例，可以实现这些优点的一个或多个。通过参考如下的详细描述和附图，可以充分理解本发明的这些优点和各种附加目的。

附图说明

图1是示出传统的低频张驰振荡器的简化示图。

图2是示出由低频张驰振荡器所生成的波形的简化传统示图。

图3是示出根据本发明实施例的振荡器系统的简化示图。

图4是示出根据本发明实施例的振荡器系统的、作为时间的函数的某些信号的简化示图。

图5是示出根据本发明另一实施例的振荡器系统的简化示图。

图6是示出作为根据本发明实施例的振荡器系统的一部分的电流模式N比特数模转换器(DAC)的简化示图。

图7是示出根据本发明实施例的电流模式PWM控制器的简化示图。

图8是示出根据本发明实施例的电流模式PWM控制器的、某些作为时间的函数的信号的简化示图。

图9是示出作为根据本发明实施例的电流模式PWM控制器的一部分的锁存器(flip latch)的简化示图。

具体实施方式

本发明涉及振荡器。更具体地说，本发明提供了可以以高精度提供低频的周期信号的振荡器。仅作为示例，本发明已经应用于针对冷阴极荧光灯(CCFL)背光驱动系统的突发模式调光控制。然而，应认识到本发明具有更宽的应用范围。例如，本发明可以应用于除CCFL背光驱动系统之外的集成电路系统。在另一示例中，本发明可以应用于除集成电路之外的设备。

传统技术通常具有明显的缺点，这些缺点将不利地影响输出时钟信号的精度以及CCFL驱动系统的批量生产。例如，如图1所示的定时电容器C_ext的电容C_O可能变化高达20％。这样大的变化可能很大程度上导致开关频率的很大变化，并且因此影响CCFL驱动系统的批量生产。例如，LCDTV CCFL背光驱动系统中突发调光频率的所需容限通常落入±5％的范围内。为了实现这样的频率精度，通常或者需要提高定时电容器C_ext的电容精度，或者需要生产过程中更多的微调。提高改善和/或额外的微调通常导致更高的成本。因此，需要高精度的、有成本效益的低频振荡器。

图3是示出根据本发明实施例的振荡器系统的简化示图。该示图仅是示例，不应过度地限制权利要求的范围。本领域中的普通技术人员将想到许多变体、替换和修改。振荡器系统300包括电压到电流转换器310和320、电流模式N比特数模转换器(DAC)330和电流比较器340。例如，N是正整数。

如图3所示，电压到电流转换器310接收基准电压信号312并将电压信号312转换为电流信号314。例如，用V_ref1来表示基准电压信号312，并且用I_h来表示电流信号314。此外，电压到电流转换器320接收基准电压信号322并将电压信号322转换为电流信号324。例如，用V_ref2来表示基准电压信号322，并且用I_ref来表示电流信号324。电流信号324被电流模式N比特DAC 330接收，该电流模式N比特DAC 330还接收信号332。例如，信号332是频率为f_HCLK的时钟信号HCLK。

根据一个实施例，电流I_ref用于生成电流模式N比特DAC 330的单位电流。基于该单位电流，电流模式N比特DAC 330响应于时钟信号HCLK来生成电流信号334。例如，电流信号334是斜坡电流信号I_ramp，其量级在一段时间内从最小级别开始增大。

电流信号334被电流比较器340接收，该电流比较器340还接收电流信号314。电流比较器340处理与电流信号314和334相关联的信息，并且生成信号342。例如，信号342是频率为f_LCLK的时钟信号LCLK。如图3所示，信号342是振荡器系统300的输出信号。此外，信号342还被电流模式N比特DAC 330接收作为复位信号(Reset)。

在一个实施例中，如果电流信号334变得等于或大于电流信号314，那么时钟信号LCLK从逻辑高电压电平跳变到逻辑低电压电平。这样的跳变使电流模式N比特DAC 330复位，从而使得斜坡电流信号I_ramp回落到最小电流级别。

在另一实施例中，时钟信号LCLK和时钟信号HCLK是同步的。例如，时钟信号HCLK的频率和时钟信号LCLK的频率之间的比值是整数。在另一示例中，时钟信号HCLK和时钟信号LCLK之间的相位差是恒定的。在另一实施例中，振荡器系统300生成频率精确受控的时钟信号LCLK。

图4是示出根据本发明实施例的振荡器系统的、作为时间的函数的某些信号的简化示图。该示图仅是示例，不应过度地限制权利要求的范围。本领域中的普通技术人员将想到许多变体、替换和修改。例如，振荡器系统是如图3所示的振荡器系统300。

如图4所示，波形410表示作为时间的函数的电流I_h，波形420表示作为时间的函数的电流I_ramp，波形430表示作为时间的函数的时钟信号LCLK的电压。例如，如果电流模式N比特数模转换器(DAC)330被激活，那么斜坡电流信号I_ramp的量级从最小级别I_min开始逐步增大，并且每一步在量级上都等于I_unit。

在一个实施例中，如果斜坡电流信号I_ramp变得等于或大于电流I_h，那么时钟信号LCLK从逻辑高电压电平V_H跳变到逻辑低电压电平V_L。这样的跳变使电流模式N比特DAC 330复位，从而使得斜坡电流信号I_ramp回落到最小电流级别I_min。随后，斜坡电流信号I_ramp在下一周期中再次倾斜上升(ramp up)。因此，生成了时钟信号LCLK。例如，信号LCLK的频率低于信号HCLK的频率。

图5是示出根据本发明另一实施例的振荡器系统的简化示图。该示图仅是示例，不应过度地限制权利要求的范围。本领域中的普通技术人员将想到许多变体、替换和修改。振荡器系统500包括运算放大器510和512，晶体管520、522、524、530、532和534，电阻器540和542，电流比较器550，以及电流模式N比特数模转换器(DAC)560。例如，N是正整数。在另一示例中，振荡器系统500与振荡器系统300相同。

如图5所示，运算放大器510接收基准电压信号V_ref1。运算放大器510被耦合到电阻器540和晶体管520。例如，电阻器540是电阻为R_bf的片外电阻器。基准电压信号V_ref1被运算放大器510、电阻器540以及晶体管520和522转换为电流信号。如果镜像晶体管522和524的电流比是1，那么流过晶体管524的电流I_h是：

$I_h=\frac{V_{\mathrm{ref}1}}{R_{\mathrm{bf}}}$ (等式4)

因此，根据一个实施例，电压到电流转换器310包括运算放大器510，晶体管520、522和524，以及电阻器540。此外，运算放大器512接收基准电压信号V_ref2。运算放大器512被耦合到电阻器542和晶体管530。例如，电阻器542是电阻为R_I的片外电阻器。基准电压信号V_ref2被运算放大器512、电阻器542以及晶体管530和532转换为电流信号。如果镜像晶体管532和534的电流比是1，那么流过晶体管534的电流I_ref是：

$I_{\mathrm{ref}}=\frac{V_{\mathrm{ref}2}}{R_I}$ (等式5)

因此，根据一个实施例，电压到电流转换器320包括运算放大器512，晶体管530、532和534，以及电阻器542。

如图5所示，电流I_ref被电流模式N比特数模转换器(DAC)560接收，该电流模式N比特DAC 560根据下式生成单位电流I_unit：

$I_{\mathrm{unit}}=\frac{V_{\mathrm{ref}2}}{2^N*R_I}$ (等式6)

其中N是电流模式DAC 560的比特数。例如，N是正整数。在另一示例中，电流模式DAC 560与电流模式DAC 330相同。

根据一个实施例，如果电流模式DAC 560被激活，那么斜坡电流信号I_ramp的量级从最小级别I_min开始逐步增大，并且每一步在量级上都等于I_unit。例如，斜坡电流信号I_ramp从最小级别I_min增大到电流I_h的级别需要花费K步。例如，如果最小级别I_min等于零，那么：

$K=\frac{I_h}{I_{\mathrm{unit}}}=\frac{2^N*R_I*V_{\mathrm{ref}1}}{R_{\mathrm{bf}}*V_{\mathrm{ref}2}}$ (等式7)

现参考图5，电流比较器550生成时钟信号LCLK。例如，电流比较器550与电流比较器340相同。在一个实施例中，如果电流I_h大于斜坡电流I_ramp，那么时钟信号LCLK处于逻辑高电压电平V_H，而如果电流I_h等于或小于斜坡电流I_ramp，那么时钟信号LCLK处于逻辑低电压电平V_L。

此外，时钟信号LCLK被发送到电流模式N比特DAC 560。例如，如果时钟信号LCLK从逻辑高电压电平V_H跳变到逻辑低电压电平V_L，那么这样的跳变使DAC 560复位，从而使得斜坡电流信号I_ramp回落到最小电流级别I_min。随后，斜坡电流信号I_ramp在下一周期中再次倾斜上升。

例如， $f_{\mathrm{LCLK}}=\frac{f_{\mathrm{HCLK}}}{K}$ (等式8)

其中f_LCLK是时钟信号LCLK的频率，并且f_HCLK是时钟信号HCLK的频率。合并等式7和8，可以得到如下的表达式：

$f_{\mathrm{LCLK}}=f_{\mathrm{HCLK}}\frac{R_{\mathrm{bf}}*V_{\mathrm{ref}2}}{2^N*R_I*V_{\mathrm{ref}1}}$ (等式9)

图6是示出作为根据本发明实施例的振荡器系统的一部分的电流模式N比特数模转换器(DAC)的简化示图。该示图仅是示例，不应过度地限制权利要求的范围。本领域中的普通技术人员将想到许多变体、替换和修改。电流模式N比特数模转换器(DAC)600包括N比特计数器610和电流镜620。例如，电流模式N比特数模转换器(DAC)600与电流模式N比特DAC 330相同。在另一示例中，电流模式N比特DAC 600与电流模式N比特DAC 560相同。

N比特计数器610接收时钟信号HCLK和LCLK。信号HCLK用于触发N比特计数器610，并且信号LCLK用于复位N比特计数器610。N比特计数器610的输出是N比特逻辑信号K_N(t)，该信号K_N(t)被电流镜620接收并用于导通或关断开关S₁、S₂、...、S_n、...、S_N-1和S_N。电流镜620还接收电流I_ref。例如，N是正整数，并且t表示时间。

根据一个实施例，N比特逻辑信号K_N(t)的第n个比特导通或关断开关S_n。n是大于0的整数并且小于N+1。根据另一实施例，通过导通或关断开关S₁、S₂、...、S_n、...、S_N-1和S_N，N比特逻辑信号K_N(t)可以改变斜坡电流I_ramp的量级。例如，一旦激活电流模式N比特DAC 600，N比特逻辑信号K_N(t)就在时钟信号HCLK的每一周期后增大1。N比特逻辑信号K_N(t)可以被时钟信号LCLK复位到零，或者在N比特逻辑信号K_N(t)到达2^N后被复位到零。

图7是示出根据本发明实施例的电流模式PWM控制器的简化示图。该示图仅是示例，不应过度地限制权利要求的范围。本领域中的普通技术人员将想到许多变体、替换和修改。

电流模式PWM控制器700接收电压信号DIM。例如，电压信号DIM来自外部源。电压信号DIM被电压-电流转换器处理并且被转换为流过晶体管M8的电流信号Idim。在一个实施例中，电压-电流转换器包括运算放大器A3，晶体管M7、M8和M9，以及电阻器R1。如果镜像晶体管M8和M9的电流比是1，那么

$\mathrm{I\; dim}=\frac{\mathrm{V\; dim}}{R1}$ (等式10)

其中Vdim是电压信号DIM的量级。此外，电流模式PWM控制器700接收基准电压信号Vrefa。例如，基准电压信号Vrefa表示由内部源生成的电压电平。基准电压信号Vrefa被另一电压-电流转换器处理并且被转换为流过晶体管M11的电流信号。在一个实施例中，电压-电流转换器包括运算放大器A4，晶体管M10、M11和M12，以及电阻器R2。如果镜像晶体管M11和M12的电流比是1，那么

$\mathrm{Irefa}=\frac{\mathrm{Vrefa}}{R2}$ (等式11)

Irefa被电流模式DAC 710接收。此外，电流模式PWM控制器700包括锁存器F1。如图7所示，锁存器F1接收时钟信号LCLK和N比特逻辑信号K_N(t)，并且输出N比特逻辑信号K_N(T_m)。T_m表示时钟信号LCLK的第m个周期。例如，时钟信号LCLK是由振荡器系统300和/或振荡器系统500生成的。在另一示例中，N比特逻辑信号K_N(t)是由电流模式N比特DAC 600生成的。

N比特逻辑信号K_N(T_m)被电流模式DAC 710接收。N比特逻辑信号K_N(T_m)用于将Irefa分为K_N(T_m)个电流单元，每个电流单元等于Iunita。

$\mathrm{Iunita}=\frac{\mathrm{Irefa}}{K_N\left(T_m\right)}=\frac{\mathrm{Vrefa}}{K_N\left(T_m\right)\×R2}$ (等式12)

如图7所示，时钟信号HCLK和LCLK被N比特计数器712接收，该N比特计数器712生成输出信号p。例如，时钟信号HCLK被振荡器系统300接收，时钟信号LCLK被振荡器系统300生成，并且由N比特计数器712所接收的时钟信号LCLK与由锁存器F1所接收的时钟信号LCLK相同。在另一示例中，时钟信号HCLK被振荡器系统500接收，时钟信号LCLK被振荡器系统500生成，并且由N比特计数器712所接收的时钟信号LCLK与由锁存器F1所接收的时钟信号LCLK相同。

电流模式DAC 710生成斜坡电流Idac，该斜坡电流Idac在时钟信号HCLK的每个周期后从最小级别开始逐步增大。每一步等于Iunita。在时钟信号LCLK的每个周期后，斜坡电流Idac回落到最小级别，并且输出信号p被复位到零。

例如，如果最小级别等于零，

$\mathrm{Idac}=p\×\mathrm{Iunita}=\frac{p\×\mathrm{Vrefa}}{K_N\left(T_m\right)\×R2}$ (等式13)

电流比较器s1将Idac的量级与Idim的量级进行比较，该电流比较器s1生成LPWM信号。例如，LPWM信号被用于突发模式调光控制。

根据一个实施例，如果电流Idim大于斜坡电流Idac，那么LPWM信号处于逻辑高电压电平，并且如果电流Idim等于或小于斜坡电流Idac，那么LPWM信号处于逻辑低电压电平。

如果Idac＝I dim    (等式14)

$\frac{p\×\mathrm{Vrefa}}{K_N\left(T_m\right)\×R2}=\frac{\mathrm{V\; dim}}{R1}$ (等式15)

假设R1＝R2         (等式16)

那么 $\mathrm{Duty}=\frac{p}{K_N\left(T_m\right)}=\frac{\mathrm{V\; dim}}{\mathrm{Vrefa}}$ (等式17)

根据一个实施例， $K_N\left(T_m\right)=\frac{f_{\mathrm{HCLK}}}{f_{\mathrm{LCLK}}}$ (等式18)

并且f_LPWM＝f_LCLK      (等式19)

其中f_HCLK、f_LCLK和f_LPWM分别是时钟信号HCLK的频率、时钟信号LCLK的频率和LPWM信号的频率。例如，时钟信号LCLK和LPWM信号是同步的。

图8是示出根据本发明实施例的电流模式PWM控制器的、某些作为时间的函数的信号的简化示图。该示图仅是示例，不应过度地限制权利要求的范围。本领域中的普通技术人员将想到许多变体、替换和修改。例如，电流模式PWM控制器是如图7所示的电流模式PWM控制器700。

如图8所示，波形810表示作为时间的函数的电流Idim，波形820表示作为时间的函数的电流Idac，波形830表示作为时间的函数的时钟信号LCLK的电压，并且波形840表示作为时间的函数的LPWM信号的电压。

图9是示出作为根据本发明实施例的电流模式PWM控制器的一部分的锁存器的简化示图。该示图仅是示例，不应过度地限制权利要求的范围。本领域中的普通技术人员将想到许多变体、替换和修改。例如，锁存器900与如图7所示的锁存器F1相同。

如图所示，锁存器900接收时钟信号LCLK和N比特逻辑信号K_N(t)，并且输出N比特逻辑信号K_N(T_m)。T_m表示时钟信号LCLK的第m个周期。例如，时钟信号LCLK是由振荡器系统300和/或振荡器系统500生成的。在另一示例中，N比特逻辑信号K_N(t)是由电流模式N比特DAC600生成的。根据一个实施例，一经过时钟信号LCLK的每个周期，锁存器900就锁存N比特逻辑信号K_N(t)。输出信号K_N(T_m)在时钟信号LCLK的一个周期期间保持不变。

本发明提供了许多优点。本发明的某些实施例在集成电路中提供了具有期望频率的周期信号。例如，该周期信号与CCFL背光驱动系统中的突发模式调光控制有关。在另一示例中，该周期信号可以用于需要低频振荡器的任何应用。本发明的某些实施例提供了高精度的低频振荡器，而不需要片外电容器。

根据本发明的某些实施例，由于时钟信号HCLK和基准电压信号(例如，Vref1和Vref2)是可微调的，所以片外电阻器的容限一般是±1％。因此，对于低频周期信号，满足小于±5％的容限需求在集成电路中变得易于实现。此外，高精度的低频时钟信号可以改善LCD TV CCFL背光驱动系统中的突发模式调光控制，并且使CCFL背光驱动系统更适合于批量生产。

根据本发明的另一实施例，一种振荡器系统包括：第一电压到电流转换器，其被配置为接收第一电压并且至少基于与第一电压相关联的信息来生成第一电流；以及第二电压到电流转换器，其被配置为接收第二电压并且至少基于与第二电压相关联的信息来生成第二电流。此外，该振荡器系统还包括电流模式N比特数模转换器，其被配置为至少接收第二电流和第一时钟信号，并且被配置为至少基于与第二电流和第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流。N是第一整数。第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联。此外，该振荡器系统还包括电流比较器，其被耦合到第一电压到电流转换器和电流模式N比特数模转换器，并且被配置为至少基于与第一电流和第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号。第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联。电流比较器还被配置为：判断第三电流在量级上是否等于或大于第一电流；并且如果第三电流被判断为在量级上等于或大于第一电流，那么将第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平。电流模式N比特数模转换器还被配置为接收第二时钟信号。如果第二时钟信号没有从第一电压电平改变到第二电压电平，那么第三电流从预定的电流级别开始在量级上增大。如果第二时钟信号从第一电压电平改变到第二电压电平，那么第三电流在量级上减小到预定的电流级别。例如，根据图3、图4、图5和/或图6来实现该振荡器系统。

在另一示例中，第一时钟频率和第二时钟频率之间的比值等于第二整数。在另一示例中，第一时钟信号和第二时钟信号是同步的。在另一示例中，第一电压和第二电压是不同的。在另一示例中，第一电压电平是逻辑高电平，并且第二电压电平是逻辑低电平。在另一示例中，电流模式N比特数模转换器还被配置为对与第二电流相关联的信息进行处理，并且至少基于与第二电流相关联的信息来生成第一量级。在另一示例中，如果第二时钟信号没有从第一电压电平改变到第二电压电平，那么第三电流从预定的电流级别开始作为时间的函数在量级上逐步地增大。第二量级的单步增大量等于第一量级，并且单步的持续时间等于第二时钟周期。在另一示例中，电流模式N比特数模转换器还被配置为至少基于与第一时钟信号和第二时钟信号相关联的信息来生成N比特逻辑信号。在另一示例中，电流模式N比特数模转换器包括：N比特计数器，其被配置为接收第一时钟信号和第二时钟信号，并且至少基于与第一时钟信号和第二时钟信号相关联的信息来生成N比特逻辑信号；以及电流镜，其被配置为接收N比特逻辑信号和第二电流，并且至少基于与N比特逻辑信号和第二电流相关联的信息来生成第三电流。

根据本发明的另一实施例，一种振荡器系统包括：第一电压到电流转换器，其被配置为接收第一电压并且至少基于与第一电压相关联的信息来生成第一电流；以及第二电压到电流转换器，其被配置为接收第二电压并且至少基于与第二电压相关联的信息来生成第二电流。此外，该振荡器系统还包括电流模式N比特数模转换器，其被配置为至少接收第二电流和第一时钟信号，并且被配置为至少基于与第二电流和第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流。N是第一整数。第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联。此外，该振荡器系统还包括电流比较器，其被耦合到第一电压到电流转换器和电流模式N比特数模转换器，并且被配置为至少基于与第一电流和第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号。第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联。电流比较器还被配置为：判断第三电流在量级上是否等于或大于第一电流；并且如果第三电流被判断为在量级上等于或大于第一电流，那么将第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平。第一电压到电流转换器至少包括与第一电阻相关联的第一电阻器。第一电流与第一电压和第一电阻之间的第一比值成正比。此外，第二电压到电流转换器至少包括与第二电阻相关联的第二电阻器。第二电流与第二电压和第二电阻之间的第二比值成正比。例如，根据图3、图4、图5和/或图6来实现该振荡器系统。

在另一示例中，电流模式N比特数模转换器还被配置为接收第二时钟信号。如果第二时钟信号没有从第一电压电平改变到第二电压电平，那么第三电流从预定的电流级别开始在量级上增大；并且如果第二时钟信号从第一电压电平改变到第二电压电平，那么第三电流在量级上减小到预定的电流级别。在另一示例中，第一时钟频率和第二时钟频率之间的第三比值等于第二整数。在另一示例中，第一时钟信号和第二时钟信号是同步的。在另一示例中，电流模式N比特数模转换器还被配置为对与第二电流相关联的信息进行处理，并且至少基于与第二电流相关联的信息来生成第一量级。在另一示例中，如果第二时钟信号没有从第一电压电平改变到第二电压电平，那么第三电流从预定的电流级别开始作为时间的函数在量级上逐步地增大。单步增大的第二量级等于第一量级；并且单步的持续时间等于第二时钟周期。在另一示例中，电流模式N比特数模转换器还被配置为至少基于与第一时钟信号和第二时钟信号相关联的信息来生成N比特逻辑信号。

根据本发明的另一实施例，一种用于生成时钟信号的方法包括以下步骤：由第一电压到电流转换器来接收第一电压；至少基于与第一电压相关联的信息来生成第一电流；由第二电压到电流转换器来接收第二电压；至少基于与第二电压相关联的信息来生成第二电流。此外，该方法还包括由电流模式N比特数模转换器来至少接收第二电流和第一时钟信号。N是第一整数。第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联。此外，该方法还包括：至少基于与第二电流和第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流；由电流比较器来对与第一电流和第三电流相关联的信息进行处理；并且至少基于与第一电流和第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号。第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联。对与第一电流和第三电流相关联的信息进行处理的步骤包括判断第三电流在量级上是否等于或大于第一电流；并且生成第二时钟信号的步骤包括如果第三电流被判断为在量级上等于或大于第一电流，那么将第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平。此外，至少接收第二电流和第一时钟信号的步骤包括接收第二时钟信号。此外，生成第三电流的步骤包括：如果第二时钟信号没有从第一电压电平改变到第二电压电平，那么从预定的电流级别开始在量级上增大第三电流；并且如果第二时钟信号从第一电压电平改变到第二电压电平，那么将第三电流在量级上减小到预定的电流级别。例如，根据图3、图4、图5和/或图6来实现用于生成时钟信号的方法。

在另一示例中，第一时钟频率和第二时钟频率之间的比值等于第二整数。在另一示例中，第一时钟信号和第二时钟信号是同步的。在另一示例中，第一电压电平是逻辑高电平；并且第二电压电平是逻辑低电平。在另一示例中，生成第三电流的步骤包括至少基于与第二电流相关联的信息来生成第一量级。在另一示例中，生成第三电流的步骤还包括：如果第二时钟信号没有从第一电压电平改变到第二电压电平，那么从预定的电流级别开始作为时间的函数逐步地在量级上增大第三电流。单步增大的第二量级等于第一量级；并且单步的持续时间等于第二时钟周期。在另一示例中，用于生成时钟信号的方法还包括由电流模式N比特数模转换器来至少基于与第一时钟信号和第二时钟信号相关联的信息生成N比特逻辑信号。

虽然已经描述了本发明的具体实施例，但是本领域中的普通技术人员应理解存在与所描述的实施例等价的其他实施例。因此，应理解本发明并不受限于具体示出的实施例，而仅受限于权利要求的范围。

Claims (23)

1.一种振荡器系统，所述系统包括：

第一电压到电流转换器，其被配置为接收第一电压并且至少基于与所述第一电压相关联的信息来生成第一电流；

第二电压到电流转换器，其被配置为接收第二电压并且至少基于与所述第二电压相关联的信息来生成第二电流；

电流模式N比特数模转换器，其被配置为至少接收所述第二电流和第一时钟信号，并且被配置为至少基于与所述第二电流和所述第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流，N是第一整数，所述第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联；以及

电流比较器，其被耦合到所述第一电压到电流转换器和所述电流模式N比特数模转换器，并且被配置为至少基于与所述第一电流和所述第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号，所述第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联，

其中，所述电流比较器还被配置为：

判断所述第三电流在量级上是否等于或大于所述第一电流；并且

如果所述第三电流被判断为在量级上等于或大于所述第一电流，那么将所述第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平，

其中：

所述电流模式N比特数模转换器还被配置为接收所述第二时钟信号；

如果所述第二时钟信号没有从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么所述第三电流从预定的电流级别开始在量级上增大；并且

如果所述第二时钟信号从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么所述第三电流在量级上减小到所述预定的电流级别。

2.如权利要求1所述的振荡器系统，其中，所述第一时钟频率和所述第二时钟频率之间的比值等于第二整数。

3.如权利要求1所述的振荡器系统，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号是同步的。

4.如权利要求1所述的振荡器系统，其中，所述第一电压和所述第二电压是不同的。

5.如权利要求1所述的振荡器系统，其中：

所述第一电压电平是逻辑高电平；并且

所述第二电压电平是逻辑低电平。

6.如权利要求1所述的振荡器系统，其中，所述电流模式N比特数模转换器还被配置为对与所述第二电流相关联的信息进行处理，并且至少基于与所述第二电流相关联的信息来生成第一量级。

7.如权利要求6所述的振荡器系统，其中：

如果所述第二时钟信号没有从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么所述第三电流从所述预定的电流级别开始作为时间的函数在量级上逐步地增大；

单步增大的第二量级等于所述第一量级；并且

所述单步的持续时间等于所述第二时钟周期。

8.如权利要求1所述的振荡器系统，其中，所述电流模式N比特数模转换器还被配置为至少基于与所述第一时钟信号和所述第二时钟信号相关联的信息来生成N比特逻辑信号。

9.如权利要求1所述的振荡器系统，其中所述电流模式N比特数模转换器包括：

N比特计数器，其被配置为接收所述第一时钟信号和所述第二时钟信号，并且至少基于与所述第一时钟信号和所述第二时钟信号相关联的信息来生成N比特逻辑信号；以及

电流镜，其被配置为接收所述N比特逻辑信号和所述第二电流，并且至少基于与所述N比特逻辑信号和所述第二电流相关联的信息来生成所述第三电流。

10.一种振荡器系统，所述系统包括：

第一电压到电流转换器，其被配置为接收第一电压并且至少基于与所述第一电压相关联的信息来生成第一电流；

第二电压到电流转换器，其被配置为接收第二电压并且至少基于与所述第二电压相关联的信息来生成第二电流；

电流模式N比特数模转换器，其被配置为至少接收所述第二电流和第一时钟信号，并且被配置为至少基于与所述第二电流和所述第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流，N是第一整数，所述第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联；以及

电流比较器，其被耦合到所述第一电压到电流转换器和所述电流模式N比特数模转换器，并且被配置为至少基于与所述第一电流和所述第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号，所述第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联，

其中，所述电流比较器还被配置为：

判断所述第三电流在量级上是否等于或大于所述第一电流；并且

如果所述第三电流被判断为在量级上等于或大于所述第一电流，那么将所述第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平，

其中：

所述第一电压到电流转换器至少包括与第一电阻相关联的第一电阻器，所述第一电流与所述第一电压和所述第一电阻之间的第一比值成正比；并且

所述第二电压到电流转换器至少包括与第二电阻相关联的第二电阻器，所述第二电流与所述第二电压和所述第二电阻之间的第二比值成正比。

11.如权利要求10所述的振荡器系统，其中：

所述电流模式N比特数模转换器还被配置为接收所述第二时钟信号；

如果所述第二时钟信号没有从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么所述第三电流从预定的电流级别开始在量级上增大；并且

如果所述第二时钟信号从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么所述第三电流在量级上减小到所述预定的电流级别。

12.如权利要求10所述的振荡器系统，其中，所述第一时钟频率和所述第二时钟频率之间的第三比值等于第二整数。

13.如权利要求10所述的振荡器系统，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号是同步的。

14.如权利要求10所述的振荡器系统，所述电流模式N比特数模转换器还被配置为对与所述第二电流相关联的信息进行处理，并且至少基于与所述第二电流相关联的信息来生成第一量级。

15.如权利要求14所述的振荡器系统，其中：

如果所述第二时钟信号没有从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么第三电流从所述预定的电流级别开始作为时间的函数在量级上逐步地增大；

单步增大的第二量级等于所述第一量级；并且

所述单步的持续时间等于所述第二时钟周期。

16.如权利要求10所述的振荡器系统，其中，所述电流模式N比特数模转换器还被配置为至少基于与所述第一时钟信号和所述第二时钟信号相关联的信息来生成N比特逻辑信号。

17.一种用于生成时钟信号的方法，所述方法包括以下步骤：

由第一电压到电流转换器来接收第一电压；

至少基于与所述第一电压相关联的信息来生成第一电流；

由第二电压到电流转换器来接收第二电压；

至少基于与所述第二电压相关联的信息来生成第二电流；

由电流模式N比特数模转换器来至少接收所述第二电流和第一时钟信号，N是第一整数，所述第一时钟信号与第一时钟周期所对应的第一时钟频率相关联；

至少基于与所述第二电流和所述第一时钟信号相关联的信息来生成第三电流；

由电流比较器来对与所述第一电流和所述第三电流相关联的信息进行处理；并且

至少基于与所述第一电流和所述第三电流相关联的信息来生成第二时钟信号，所述第二时钟信号与第二时钟周期所对应的第二时钟频率相关联，

其中：

对与所述第一电流和所述第三电流相关联的信息进行处理的步骤包括判断所述第三电流在量级上是否等于或大于所述第一电流；

生成第二时钟信号的步骤包括如果所述第三电流被判断为在量级上等于或大于所述第一电流，那么将所述第二时钟信号在量级上从第一电压电平改变到第二电压电平；

至少接收所述第二电流和第一时钟信号的步骤包括接收所述第二时钟信号；并且

生成第三电流的步骤包括：

如果所述第二时钟信号没有从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么从预定的电流级别开始在量级上增大所述第三电流；并且

如果所述第二时钟信号从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么将所述第三电流在量级上减小到所述预定的电流级别。

18.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一时钟频率和所述第二时钟频率之间的比值等于第二整数。

19.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号是同步的。

20.如权利要求17所述的方法，其中：

所述第一电压电平是逻辑高电平；并且

所述第二电压电平是逻辑低电平。

21.如权利要求17所述的方法，其中，生成第三电流的步骤包括至少基于与所述第二电流相关联的信息来生成第一量级。

22.如权利要求21所述的方法，其中，生成第三电流的步骤还包括：

如果所述第二时钟信号没有从所述第一电压电平改变到所述第二电压电平，那么从所述预定的电流级别开始作为时间的函数逐步地在量级上增大所述第三电流；

单步增大的第二量级等于所述第一量级；并且

所述单步的持续时间等于所述第二时钟周期。

23.如权利要求17所述的方法，还包括由所述电流模式N比特数模转换器来至少基于与所述第一时钟信号和所述第二时钟信号相关联的信息生成N比特逻辑信号。

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