CN102237860A - 展频电路 - Google Patents

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洪敬和
林永正
曾柏瑜
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Abstract

一种展频电路，包括一反相器、一电流源、一控制单元以及一整形电路。反相器输入端接收一原始时脉信号。电流源耦接至反相器的电流传输端。控制单元，包括一控制电路，依据原始时脉信号改变电流源的电流大小以控制反相器的输出端的充放电速度，使得输出端输出一电压信号。整形电路对电压信号进行整形而得到一展频时脉信号。

Description

展频电路
【技术领域】
本发明是有关于一种展频电路，且特别是有关于一种低复杂度的展频电路。
【背景技术】
随着技术的演进，高分辨率(Full HD)的画面及高画面更新率(framerate)是液晶显示器未来不可避免的趋势。然而，随着分辨率及画面更新率的提高，数据传输量变得相当庞大，连带使得传输信号的频率也随的变高。当资料利用高频传输进行传输时，会产生相当高的电磁辐射能量，即为电磁辐射干扰(EMI)效应。如何降低电磁辐射干扰效应已成为液晶显示器的电路设计中主要的问题之一。
【发明内容】
本发明有关于一种展频电路，通过简单的反相器，不需额外控制信号即可对输入信号展频而得以降低电磁辐射干扰效应，具有易于实现且低复杂度的优点。
根据本发明的第一方面，提出一种展频电路，包括一反相器、一电流源、一控制单元以及一整形电路。反相器输入端接收一原始时脉信号。电流源耦接至反相器的电流传输端。控制单元，包括一控制电路，依据原始时脉信号改变电流源的电流大小以控制反相器的输出端的充放电速度，使得输出端输出一电压信号。整形电路对电压信号进行整形而得到一展频时脉信号。
根据本发明的第二方面，提出一种展频电路，包括一反相器、一第一电流源、一第二电流源、一负载、一控制单元以及一整形电路。反相器接收一原始时脉信号。第一电流源耦接至反相器的第一端。第二电流源耦接至反相器的第二端。负载耦接至反相器的输出端。控制单元，包括一控制电路，依据原始时脉信号改变第一电流源及第二电流源的电流大小以控制反相器对负载的充放电速度，使得输出端输出一电压信号。整形电路对电压信号进行整形而得到一展频时脉信号。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1绘示依照本发明较佳实施例的展频电路之一例的电路图。
图2绘示依照本发明较佳实施例的展频电路的波形图。
图3绘示依照本发明较佳实施例的展频电路的频谱示意图。
图4绘示依照本发明较佳实施例的展频电路的另一例的电路图。
【主要组件符号说明】
100、200：展频电路
110：CMOS反相器
120：第一电流源
130：第二电流源
140、240：控制单元
145：控制电路
150：整形电路
242：第一电流限制器
244：第二电流限制器
260：可变负载
C：电容
【具体实施方式】
本发明提出一种展频电路，通过简单的反相器，不需额外控制信号即可对输入信号展频而得以降低电磁辐射干扰效应，具有易于实现且低复杂度的优点。
本发明提供一种展频电路，包括一反相器、一电流源、一控制单元以及一整形电路。反相器输入端接收一原始时脉信号。电流源耦接至反相器的电流传输端。控制单元，包括一控制电路，依据原始时脉信号改变电流源的电流大小以控制反相器的输出端的充放电速度，使得输出端输出一电压信号。整形电路对电压信号进行整形而得到一展频时脉信号。接下来兹举反相器为CMOS反相器为例做说明，然并不限于此。
请参照图1及图2，图1绘示依照本发明较佳实施例的展频电路之一例的电路图，图2绘示依照本发明较佳实施例的展频电路的波形图。于图1中，展频电路100包括一CMOS反相器110、一第一电流源120、一第二电流源130、一电容C、一控制单元140以及一整形电路150。CMOS反相器110接收一原始时脉信号CLK。第一电流源120耦接至CMOS反相器110的第一端。第二电流源130耦接至CMOS反相器110的第二端。电容C耦接至CMOS反相器110的输出端。
控制单元140包括一控制电路145，控制电路145依据原始时脉信号CLK改变第一电流源120及第二电流源130的电流大小以控制CMOS反相器110对电容C的充放电速度，使得输出端输出一电压信号VS。其中，控制电路145例如为一计数器，第一电流源120及第二电流源130的电流大小随着计数器的数值而改变。此计数器可以为一N位计数器、一随机数计数器(random counter)或一升降计数器(up down counter)，并不做限制，只要能使得第一电流源120及第二电流源130的电流大小规则变化即可。
于图2中兹举控制电路145为一2位计数器为例做说明。控制电路145对原始时脉信号CLK做计数的动作而输出一控制信号CS，此控制信号CS会控制第一电流源120及第二电流源130而得到规则变化的电流，此规则变化的电流对电容C充放电而得到电压信号VS。因为控制信号CS改变第一电流源120及第二电流源130的电流大小，故电压信号VS会由原始时脉信号CLK的反相产生形变而得。
之后，整形电路150对电压信号VS进行整形而得到一展频时脉信号CLK-SS。其中，整形电路150可由反相器、一般逻辑栅电路或运算放大器构成，并不限制。请参照图3，其绘示依照本发明较佳实施例的展频电路的频谱示意图。相较于原始时脉信号CLK的单一频率f1，展频时脉信号CLK-SS的频率在展频后被分散于(f1+Δf)～(f1-Δf)之间。展频时脉信号CLK-SS的信号峰值较原始时脉信号CLK的信号峰值低ΔP，故减少功率消耗，也降低电磁辐射干扰效应。
此外，展频的幅度需控制在一定范围，以避免展频时脉信号CLK-SS与原始时脉信号CLK的工作周期(duty cycle)相差太多而导致后级电路无法动作。是故，可通过控制第一电流源120及第二电流源130的电流大小的改变不超过一临界值来达成控制展频幅度的目的。其中，可利用控制电路145控制第一电流源120及第二电流源130的电流大小改变不超过临界值。
此外，也可如图4所示，其绘示依照本发明较佳实施例的展频电路的另一例的电路图。相较于展频电路100，图4的展频电路200的控制单元240更包括一第一电流限制器242及一第二电流限制器244，第一电流限制器242耦接至第一电流源120，第二电流限制器244耦接至第二电流源130。控制单元240可以透过第一电流限制器242及第二电流限制器244来分别控制第一电流源120及第二电流源130的电流大小改变不超过临界值。另外，也可于CMOS反相器110的输出端耦接一固定负载来达成上述效果。
此外，也可以于CMOS反相器110的输出端耦接一可变负载(variableloading)260。如此一来，控制单元240即可以控制可变负载260的大小以限制CMOS反相器110对电容C的充放电速度，而使得展频时脉信号CLK-SS与原始时脉信号CLK的工作周期不会相差太多。
上述的可控制电流源、电流限制器与固定/可变负载等作法，皆可单独使用或混合使用，均可达到展频的效果。
本发明上述实施例所揭露的展频电路，具有多项优点，以下仅列举部分优点说明如下：
本发明的展频电路，利用控制电流的方式以改变反相器对电容的充放电电流大小，故不需额外控制信号即可通过不同的充放电时间而得到具展频效果的信号，减少功率消耗并降低电磁辐射干扰效应。此外，由于使用的电路组件少且易于实现，故具有低复杂度的优点。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种展频电路，包括：
一反相器，该反相器的输入端用以接收一原始时脉信号；
一电流源，耦接至该反相器的电流传输端；
一控制单元，包括一控制电路，用以依据该原始时脉信号改变该电流源的电流大小以控制该反相器的输出端的充放电速度，使得该输出端输出一电压信号；以及
一整形电路，用以对该电压信号进行整形而得到一展频时脉信号。
2.根据权利要求1所述的展频电路，其特征在于，该控制电路为一计数器，该电流源的电流大小随着该计数器的数值而改变。
3.根据权利要求2所述的展频电路，其特征在于，该计数器为一N位计数器、一随机数计数器(random counter)或一升降计数器(up downcounter)。
4.根据权利要求1所述的展频电路，其特征在于，该控制电路控制该电流源的电流大小改变不超过一临界值。
5.根据权利要求1所述的展频电路，更包括：
一可变负载，耦接至该反相器的输出端，该可变负载的大小受控于该控制单元以限制该反相器的输出端的充放电速度。
6.一种展频电路，包括：
一反相器，用以接收一原始时脉信号；
一第一电流源，耦接至该反相器的第一端；
一第二电流源，耦接至该反相器的第二端；
一负载，耦接至该反相器的输出端；
一控制单元，包括一控制电路，用以依据该原始时脉信号改变该第一电流源及该第二电流源的电流大小以控制该反相器对该负载的充放电速度，使得该输出端输出一电压信号；以及
一整形电路，用以对该电压信号进行整形而得到一展频时脉信号。
7.根据权利要求6所述的展频电路，其特征在于，该负载为一电容，该控制电路为一计数器，该第一电流源及该第二电流源的电流大小随着该计数器的数值面改变。
8.根据权利要求6所述的展频电路，其特征在于，该控制单元更包括：
一第一电流限制器，耦接至该第一电流源；以及
一第二电流限制器，耦接至该第二电流源；
其中，该控制单元透过该第一电流限制器及该第二电流限制器以分别控制该第一电流源及该第二电流源的电流大小改变不超过一临界值。
9.根据权利要求6所述的展频电路，更包括：
一固定负载，耦接至该反相器的输出端，以限制该反相器的充放电速度。
10.根据权利要求6所述的展频电路，更包括：
一可变负载，耦接至该反相器的输出端，该可变负载的大小受控于该控制单元以限制该反相器的充放电速度。
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