CN112783245A - 用于电流型迟滞调制器的电压控制振荡器 - Google Patents

用于电流型迟滞调制器的电压控制振荡器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电压控制振荡器(VCO)通过对与输入反馈信号相关的控制回路误差信号进行调谐，并使用被接地参考的电压斜坡信号来生成时钟信号，以响应输入反馈信号。VCO包括输入调制电路，对差分信号进行调谐以产生调制电压信号，比较器用于将调制电压信号与基于接地的斜坡信号进行比较，以及响应于斜坡信号增加到通知电压信号，而产生单次信号脉冲的单次电路。单次信号脉冲是时钟信号，也用于复位斜坡信号。在本发明的一些实施例中，在本发明所述的电压可控振荡器包含在一种电流型迟滞振荡器中。

Description

用于电流型迟滞调制器的电压控制振荡器
技术领域
本发明涉及电流型迟滞调制器，特别涉及带有电压控制振荡器的电流型迟滞调制器。
背景技术
引入集成电路的电子系统，通常采用电压调制器将供电系统电源的主母线电压转换为一个或多个驱动集成电路所必需的电压。例如，提供给电子系统的5伏电源电压可能需要降低到1.8伏，以驱动电子系统中的集成电路。物联网(IoT)设备等嵌入式系统，包括处理器(或微控制器)和本地存储器，耦合到组件上并执行嵌入式软件来执行某些任务。实际上，处理器电源由电压调节器提供，电压调制器将电源的输入电压转换为处理器指定的电压值。在某些情况下，这些嵌入式系统中使用的微控制器或处理器实现移动电压定位，以允许处理器控制或选择自己的工作电压(Vcc)。处理器生成一个多位电压识别码，以通知电压调制器在任何时刻的输出电压。通过这种方式，处理器可以基于处理器的动作，动态地调整处理器电源电压(Vcc)，以减少处理器功耗。例如，处理器可以调整处理器电源电压，以便在给定功耗下保持较高的处理器时钟速度，或者处理器可以调整处理器电源电压，以降低给定时钟频率下的功耗。
开关模式电源或开关调制器，也被称为直流到直流转换器，是一种通常用于在集成电路所选的电压水平下将输入端电源电压转换成所需的输出电压的一种电压调制器。在一个示例中，一个12伏或5伏的电源电压可以降低至1伏，以便为嵌入式处理器供电。开关调制器通过电容器、电感器和变压器等低损耗元件提供电源功能，接通或断开电源开关，将能量以分离的封装包形式从输入端转移到输出端。反馈控制电路用于调制能量转移，将稳定的输出电压保持在电路所需的负载极限内。
众所周知，传统的开关调制器的工作方式如下所述。一种步阶降压(或降压)开关稳压器包括一对电源开关，通过其断开和关闭，将输出电压调节为等于基准电压。更确切地说，还可选择接通和断开电源开关，以便产生在开关输出节点(也称为开关节点)下的开关输出电压。开关节点耦合到一个LC滤波电路上，LC滤波电路包括一个输出电感器和一个输出电容器，从而产生具有基本稳定复制的输出电压。然后，输出电压可用于驱动负载。
有许多种不同的控制方法可用于开关调制器。一种类型的开关调制器控制体系就是电流型控制，开关调制器调制输出电感器上的峰值电流或谷值电流，以便将所需的能量传递到负载，维持所需的输出电压。在电流型控制中，感应到的电感器或电源开关电流，感应电流可以与电流回路误差信号相比拟，以便控制高端电源开关的接通或断开。
有些开关调制器采用脉冲宽度调制(PWM)，控制电源开关的工作周期。也就是说，通过调节脉冲宽度，将电源开关的接通时间控制在一个固定的或可变的频率上。采用PWM控制的开关调制器，包括一个PWM控制器或调制器，驱动含有电源开关、用于电源开关的驱动电路以及LC滤波电路的电源模块。
在有些情况下，开关调制器是一个单独的相位转换器，PWM控制器产生一个单独的相位PWM时钟信号，以驱动单独的相位电源模块。在其他情况下，开关调制器是一个多相位转换器，多相位PWM控制器产生带有不同相移的时钟信号，以驱动多相位电源模块，每个时钟信号驱动一个相应的电源模块单元。当电压调制器必须传输一个在大范围负载条件下的高精度调制输出电压时，多相位PWM控制器是必须的。
发明内容
本发明的目的是提供用于电流型迟滞调制器的电压控制振荡器，本发明还提供包含所述电压控制振荡器的电流型迟滞调制器及一种根据反馈电压信号产生时钟信号的方法。本发明通过对与输入反馈信号相关的控制回路误差信号进行调谐，并使用被接地参考的电压斜坡信号来生成时钟信号，以响应输入反馈信号。。
为了达到上述目的，本发明提供一种电压控制振荡器，根据一个反馈电压信号产生输出时钟信号，该电压控制振荡器包括：
耦合到第一节点的一个输入调节电路，第一节点耦合接收一信号，该信号表示该反馈电压信号和目标电压之间的差值，输入调节电路调节表示该差值的信号，以便在第一节点上产生一个第一电压信号；
一个比较器，具有第一输入端接收第一电压信号，第二输入端接收从作为地电压的第一电压值开始升高到第二电压值的电压斜坡信号，以及一个输出端，比较器在输出端产生一个输出信号，输出信号具有第一态，响应小于第一电压信号的电压斜坡信号，并且具有第二态，响应等于或大于第一电压信号的电压斜坡信号；以及
一个第一逻辑电路，具有一个输入端，耦合到比较器的输出端上，以接收比较器的输出信号，第一逻辑电路根据具有第二态的比较器的输出信号，产生一个具有第一态的输出信号，第一逻辑电路的输出信号用作输出时钟信号，并用于将电压斜坡信号复位至第一电压值。
优选的，所述电压控制振荡器还包括：
一个第一电流源和一个第一电容器，串联在第一电源电压和地电压之间，第一电流源和第一电容器之间的公共节点是第二节点，提供电压斜坡信号，第一电流源提供第一电流，为第一电容器充电，以便产生电压斜坡信号，电压斜坡信号具有从地电压开始到第二电压值的升高电压值；以及
一个开关，耦合在第二节点和地电压之间，并且由第一逻辑电路的输出信号控制，断开开关使第一电流为第一电容器充电，在具有升高电压值的第二节点处产生电压斜坡信号，根据第一逻辑电路的输出信号，闭合开关，使第二节点放电到地电压。
优选的，表示输入反馈电压和目标电压之间差值的信号包括一个电流信号，输入调节电路将电流信号转化为电压信号，并通过修正电压信号的至少一个频率响应，调节电压信号。
优选的，时钟信号具有输入调节电路调节的可变频率，可变频率独立于表示差值的信号。
优选的，输入调节电路包括：
一个第一电阻器，耦合在第一节点和参考电压之间，所述的电流信号流经第一电阻器，在第一节点处产生第一电压信号。
优选的，输入调节电路还包括：
一个与第一电阻器并联的第二电容器，第二电容器具有一个耦合到第一节点上的第一板以及一个耦合到参考电压上的第二板，第二电容器修正第一节点处的第一电压信号的频率响应。
优选的，输入调节电路包括：
一个第二电阻器和一个第三电容器，串联在第一节点和地电压之间；
一个第一误差放大器，具有一个耦合到第一节点上的第一输入端、一个耦合到第二电阻器和第三电容器之间的公共节点上的第二输入端，以及一个作为第三节点并提供输出信号的输出端；
一个第三电阻器，耦合在第三节点和参考电压之间；以及
一个与第三电阻器并联的第四电容器，第四电容器具有一个耦合到第三节点上的第一板以及耦合到参考电压上的第二板，第四电容器修正第三节点处的第一误差放大器的输出信号的频率响应，其中第一电压信号位于第三节点上。
优选的，第一逻辑电路包括：
一个单次电路，具有第一输入端耦合到比较器的输出端上，以接收比较器的输出信号，单次电路根据具有第二态的比较器的输出信号，产生一个具有第一持续时间的单次信号脉冲，单次信号脉冲用作输出时钟信号，用于将电压斜坡信号复位至第一电压值。
优选的，比较器包括一个第一比较器，电压斜坡信号包括一个第一电压斜坡信号，电压控制振荡器还包括：
一个第二比较器，具有一个第一输入端，接收第一电压信号，一个第二输入端，接收一个具有从用作地电压的第一电压值开始升高到第二电压值的第二电压斜坡信号，以及一个输出端，第一电压斜坡信号和第二电压斜坡信号不在同一相位上，第二电压斜坡信号小于第一电压信号时，第二比较器在输出端产生一个具有第一态的输出信号，第二电压斜坡信号等于或大于第一电压值时，输出端的输出信号具有第二态；以及
第一逻辑电路，包括一个闩锁电路，具有一个复位输入端，接收第一比较器的输出信号，一个设置输入端，接收第二比较器的输出信号，以及一个输出端，产生一个输出信号，用作输出时钟信号，输出信号用于将第二电压斜坡信号复位至第一电压值，输出信号的反相用于将第一电压斜坡信号复位至第一电压值。
本发明还提供一种电流型迟滞调制器，根据输入一个反馈信号，产生一个脉冲宽度调制(PWM)信号，PWM信号具有一个导通时间，限定PWM信号的工作周期，所述电流型迟滞调制器包括：
一个第一误差放大器，接收一个代表输出电压的反馈电压和一个目标电压，第一误差放大器的输出端在第一节点上产生一个表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号；
一个调制比较器，具有第一输入端，接收表示差值的信号，第二输入端接收表示期望电流水平的电流回路信号，调制比较器具有一个输出端，产生复位信号，复位PWM信号的导通时间；以及
一个电压控制振荡器，具有一个输入端，接收表示差值的信号，以及一个输出端，产生一个输出时钟信号，输出时钟信号用作一个设置信号，设置PWM信号的导通时间，
其中设置信号开始PWM信号的导通时间，复位信号终止PWM信号的导通时间；并且
其中电压控制振荡器根据表示差值的信号，产生一个调节电压信号，以及一个接地参考斜坡信号，电压控制振荡器通过比较接地参考斜坡信号和调节电压信号，产生输出时钟信号。
优选的，电压控制振荡器包括：
一个耦合到第一节点上的输入调节电路，接收表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号，输入调节电路在表示差值的信号上应用调制，以产生调制电压信号；
一个比较器，具有第一输入端接收调制电压信号、第二输入端接收具有从作为地电压的第一电压值升高到第二电压值的接地参考电压斜坡信号、以及一个输出端，比较器在输出端上产生输出信号，该输出信号具有响应所述电压斜坡信号小于所述调谐电压信号的第一状态，和响应所述电压斜坡信号等于或大于所述调谐电压信号的第二状态；以及
一种单次电路，其具有耦合到比较器的输出端以接收比较器的输出信号的输入端，所述的单次电路响应具有第二状态的比较器的输出信号，产生具有第一持续时间的单次信号脉冲，提供作为输出时钟信号，并用于将电压斜坡信号复位至第一电压值。
优选的，电压控制振荡器还包括：
一个第一电流源和一个第一电容器，串联在第一电源电压和地电压之间，第一电流源和第一电容器之间的公共节点作为第二节点，提供电压斜坡信号，第一电流源提供第一电流，为第一电容器充电，以产生具有从地电压开始升高到第二电压值的电压斜坡信号；以及
一个开关，耦合在第二节点和地电压之间，由单次信号脉冲控制，断开开关，使第一电流为第一电容器充电，在具有升高电压值的第二节点处产生电压斜坡信号，闭合开关，响应单次信号脉冲，将第二节点放电至地电压。
优选的，表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号，是由一个电流信号组成，输入调节电路将电流信号转换成电压信号，并通过调制电压信号的至少一个频率响应来调节电压信号。
优选的，电压控制振荡器还包括：
一个第一电阻器和一个第二电容器，并联耦合在第一节点和参考电压之间，由于电流信号流过第一电阻器和第二电容器来修改频率响应，在第一节点处产生调制电压信号。
优选的，电压控制振荡器还包括：
一个第二电阻器和一个第三电容器，串联在第一节点和地电压之间；
一个第一误差放大器，具有耦合到第一节点的第一输入端，耦合到第二电阻器和第三电容器之间的公共节点上的第二输入端，以及一个用作第三节点的输出端，并提供输出信号；
一个第三电阻器，耦合在第三节点和参考电压之间；以及
一个第四电容器，与第三电阻器并联，第四电容器具有一个耦合到第三节点上的第一板以及耦合到参考电压上的第二板，第四电容器修正第三节点上的第一误差放大器的输出信号的频率响应，其中调制电压信号位于第三节点上。
优选的，电压控制调制器还包括：
一个耦合到第一节点上的输入调节电路，接收表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号，输入调节电路调节表示差值的信号，以产生调制电压信号；
一个第一比较器，具有第一输入端接收调制电压信号、第二输入端接收具有从作为接地电压的第一电压值增加到第二电压值的第一接地参考电压斜坡信号，以及一个输出端，所述第一比较器在所述输出端上产生输出信号，所述输出信号具有响应所述第一电压斜坡信号小于所述调谐电压信号的第一态，并且具有响应所述第一电压斜坡信号等于或大于所述调制电压信号的第二态；
一个第二比较器，具有一个第一输入端，接收调制电压信号，一个第二输入端，接收具有从作为地电压的第一电压值开始升高到第二电压值的第二接地参考电压斜坡信号，以及一个输出端，第二比较器在输出端上产生一个输出信号，输出信号具有第一态，响应第二电压斜坡信号小于调制电压信号，并且具有第二态，响应第二电压斜坡信号等于或大于调制电压信号；以及
一个闩锁电路，具有一个复位输入端，接收第一比较器的输出信号，一个设置输入端，接收第二比较器的输出信号，以及一个输出端，产生输出信号，用作输出时钟信号，利用输出信号将第二电压斜坡信号复位至第一电压值，利用输出信号的反相将第一电压斜坡信号复位至第一电压值。
本发明还提供一种根据反馈电压信号产生时钟信号的方法，包括：
接收表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号；
根据表示差值的信号，产生调制电压信号；
产生具有从作为地电压的第一电压值升高到第二电压值的电压值的电压斜坡信号；
将电压斜坡信号与调制电压信号进行比较；
响应电压斜坡信号等于或大于调制电压信号，产生具有第一持续时间的单次信号脉冲；
响应单次信号脉冲复位电压斜坡信号；以及
提供一次信号脉冲作为时钟信号。
优选的，根据表示差值的信号产生调制电压信号，包括：修正表示差值的信号频率响应，以产生调制电压信号。
优选的，产生电压斜坡信号包括：
在第二节点和接地节点之间，耦合一个电容器；
利用第一电流，为电容器充电，电压斜坡信号形成在第二节点处，并参考地电压。
优选的，根据单次信号脉冲复位电压斜坡信号，包括：根据单次信号脉冲，将电容器放电至地电压。
优选的，由于调制电压信号，时钟信号具有一个可变频率，可变频率独立于表示差值的信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)本发明的电压控制振荡器通过使用基于地面的斜坡信号来改进变频操作，降低了信噪比；
2)本发明的电压控制振荡器提供调谐误差信号的能力。
3)在本发明中，误差信号调谐和变频控制是分开控制的，因此可以引入谐波含量的独立调谐来提高系统的整体性能；
4)本发明的电压控制振荡器、电流型迟滞调制器设计简单，并且可调谐性和灵活性都得到了提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
图1表示在某些示例中，引入一个多相位电流型迟滞调制器的电压调制器的示意图。
图2表示在某些示例中，在电流型迟滞调制器中的工作信号。
图3表示在某些示例中，一种传统的电压控制振荡器(VCO)的示意图。
图4表示在某些示例中，图3所示的传统的VCO中的工作信号。
图5表示依据本发明的实施例，一种电压控制振荡器(VCO)的示意图。
图6表示在某些示例中，图5所示的VCO中的工作信号。
图7表示在可选示例中，图5所示的VCO中的工作信号。
图8A和8B，分别表示在某些示例中，如图5所示的VCO中的工作信号以及如图3所示的VCO中的工作信号。
图9A和9B，表示在某些示例中，可以引入到本发明的VCO中的输入调谐电路。
图10表示依据本发明的可选实施例，一种电压控制振荡器(VCO)实施例的示意图。
图11表示在某些示例中，如图10所示的VCO中的工作信号。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
依据本发明的实施例，一种电压控制振荡器(VCO)通过对与输入反馈信号相关的一个控制回路误差信号进行调谐并使用一个接地参考的电压斜坡信号生成时钟信号，以响应输入反馈信号。本发明所示的VCO提供了响应于控制回路误差信号的变频控制，同时使用了提供增加信噪比(SNR)的简单电路设计。
在某些实施例中，本发明所示的电压控制振荡器引入到电压调制器中，用于提供可变频率的PWM控制。在一个实施例中，本发明所示的电压控制振荡器引入到一个电流型迟滞调制器中，以便产生时钟信号，用于控制调制器的可变频率脉冲宽度(PWM)运行。在一个示例中，VCO产生时钟信号，用于初始化调制器的工作周期或PWM信号的导通时间。本发明所示的电压控制振荡器能够独立调谐电流环误差信号的频率，并改善电流模式迟滞调制器对负载变化的频率响应。
图1表示在某些示例中，引入一个多相位电流型迟滞调制器的电压调制器的示意图。参见图1，电压调制器10包括一个多相位电流型迟滞调制器12(“调制器12”)，耦合驱动多相位电源模块13。在本示例中，利用一个多相位调制器配置电压调制器10，使得电压调制器在广泛的负载条件下提供高精度的调节输出电压。多相位调制器的使用仅用于解释说明，不用于局限。在其他示例中，电压调制器可以使用一个单独的相位电流型迟滞调制器来配置，驱动一个单独的相位电源模块。在本例中，多相位调制器12包括三个相位，电源模块13包括三个功率级20，带有相关联的输出电感器L1至L3，以及一个输出电容器COUT。
更确切地说，电压调制器10接收输入节点21上的输入电压VIN，产生输出节点28上的调制输出电压VOUT，给负载29供电。多相位电源模块13包括由各自的PWM信号PWM1至PWM3驱动的功率级20。每个功率级20都包括一对电源开关，通过各自的PWM信号接通和断开，以参照目标电压调制输出电压VOUT。还可选择接通和断开每个功率级20中的电源开关，以便在开关输出节点上产生一个开关输出电压。每个功率级20的开关输出节点耦合到各自的输出电感器L1至L3上。电感器L1至L3耦合到输出电容器COUT上，以形成一个LC电路，用于为输出节点28提供电流，同时保持基本稳定的输出电压VOUT。然后，输出电压VOUT可以用于驱动负载29。
电流型迟滞调制器12接收反馈电压VFB，反馈电压VFB表示输出节点28上的调制输出电压VOUT。例如，可以利用耦合到输出电压节点28上的电阻驱动器，产生反馈电压VFB，电阻驱动器包括电阻器R1和R2。电流型迟滞调制器12还接收一个目标电压VTARG，表示用于调制输出电压所需的电压值。在某些示例中，目标电压可以用电压识别码指示所需的调制器输出电压。例如，当应用于移动电压定位时，调制器12可以接收电压识别(VID)代码，该代码告诉调制器它应该提供什么输出电压。每个VID代码都与一个电压值相关联。解码器解码该代码以产生目标电压。
在调制器12处，反馈电压VFB可以与误差放大器14处的目标电压VTARG相比拟，以产生控制回路误差信号VCOMP。误差信号VCOMP可以是一个电压信号或一个电流信号。在本例中，误差信号VCOMP是一个电流信号。误差信号VCOMP被提供给一组调制比较器16a-c的逆变输入端子，每个调制比较器对应于多相控制回路的一个相位。在本示例中，每个调制比较器16从非反相输入端子处的相应功率级20接收感应到的电流信号。感应到的电流信号ILn指示各个功率级20处的感应电流。例如，第一调制比较器16a接收非反相输入端子处感应到的电流IL1，感应电流IL1表示流经输出电感器L1的电流。
调制比较器16a-c产生复位电压信号VRST，耦合到各自闩锁电路18a-c的复位输入端子上。在本实施例中，闩锁电路18a-c是触发器。闩锁电路18a-c的设置输入端接收一个设置电压信号VSET，该信号是具有各自相位的时钟信号CLK1至CLK3。闩锁电路18a-c产生多相位PWM信号PWM1至PWM3，驱动多相位功率模块13中各自的功率级20。
电压控制振荡器(VCO)22接收控制回路误差信号VCOMP，并根据误差信号的变化产生一个时钟信号CLK(节点24)。在多相位调制器12中，时钟信号CLK提供给时钟时序器26，分成多个具有不同相位的时钟信号CLK1至CLK3。VCO 22在调制器12中提供可变的开关频率控制，使电压调制器对负载变化更灵敏。
如此一来，电流型迟滞调制器12通过反馈电压VFB实现电压控制回路，并通过感应到的电流信号ILn实现电流控制回路。调制器12运行产生所述的PWM信号PWM1-3，如图2所示。图2表示在某些示例中，电流型迟滞调制器中的工作信号。参见图2，根据误差信号VCOMP，产生时钟信号CLK。当确定时钟信号CLK时，PWM信号就会启动一个新的工作周期。也就是说，时钟信号CLK作为设置电压信号VSET，触发PWM信号的导通时间。在本例中，电流型调制器配置峰值电流控制。测量感应电流IL，并与误差信号VCOMP作比较。当感应到的电流IL达到误差信号VCOMP时，会触发复位电压信号VRST，从而终止PWM信号的导通时间。在这种情况下，PWM信号的工作周期由时钟信号CLK以及感应到的电流信号控制。
峰值电流型迟滞调制器中使用的传统的电压控制振荡器，通常在误差信号VCOMP周围使用复杂的电压窗口，以实现所需的可变开关频率操作。图3表示在某些示例中，传统的电压控制振荡器(VCO)的示意图。图3所示的VCO的运行情况如图4中的波形图所示。参见图3和图4，VCO 30使用电阻器R11和R12以及吉尔伯特电池电流源31、32，以便在误差信号VCOMP附近产生一对电压。电压VW+和VW-构成一个追踪误差信号VCOMP的电压窗口。斜坡信号VCLK(节点24)由电容器C1产生，电容器C1与电流源I1串联。斜坡信号VCLK在比较器36处，与低窗口电压VW-作比较。在运行过程中，当之前复位的斜坡信号VCLK通过电流源I1放电时，会向着低窗口电压VW-降低。当斜坡信号达到电压窗口的底部时，会触发比较器36，单次电路38在节点40处产生一个信号脉冲，作为时钟信号CLK。来自单次电路38的信号脉冲也耦合到转换器44上，以驱动开关M1的控制端，配置成本例中的PMOS晶体管。因此，当触发来自单次电路38中的信号脉冲时，开关M1闭合，将斜坡信号VCLK短接到顶部窗口电压VW+上。来自单次电路38的信号脉冲持续短暂，当信号脉冲终止时，开关M2恢复到开路状态。斜坡信号VCLK复位到电压窗口的顶部，然后通过电流源I1放电。
VCO 30具有许多不足。首先，VCO 30需要复杂的“浮动”电路和信号。例如，VCO 30使用一个跨线(吉尔伯特电池)电路，来正确地计算窗口尺寸，获得目标开关频率。其次，斜坡信号VCLK是一个“浮动”信号，在底部窗口电压VW-和顶部窗口电压VW+之间变化。再次，用于斜坡信号偏移的信号电平局限在窗口电压内。因此，VCO具有有限的信噪比。
第三，追踪误差信号VCOMP的电压窗口用于产生可变频率时钟信号CLK。然而，时钟信号的可变频率取决于误差信号VCOMP，误差信号可以产生特定的不必要的运行结果。例如，如图4所示，当负载增大，误差信号VCOMP升高时，正如所需要的那样，相应的时钟频率将减小。然而，如果负载增量伴随着负载需求的降低，那么误差信号VCOMP将下降，可变频率也将降低。这会导致在负载增加期间出现过采样周期，然后响应负载降低而出现欠采样周期。由于时钟频率的降低可能导致输出电压的调节不良，所以这种工作状态可能是不理想的。
图5表示在本发明的实施例中，一种电压控制振荡器(VCO)的示意图。参见图5，电压控制振荡器(VCO)50通过对输入误差信号施加调谐并使用接地参考斜坡信号，来产生一个可变频率时钟信号。VCO 50接收一个输入误差信号VCP，表示反馈电压和目标电压之间的差值。当在电流型迟滞调制器配置一个电压调制器时，VCO 50接收控制回路误差信号VCP，表示反馈电压VFB和目标电压VTARG之间的差值，反馈电压VFB是关于电压调制器的调制输出电压，目标电压VTARG表示电压调制器所需的输出电压。反馈电压VFB和目标电压VTARG之间的差值有时也称为差值信号。控制回路误差信号VCP可以由误差放大器14产生，它可以是一个电压信号或者一个电流信号。在本实施例中，误差信号VCP是一个电流信号。
VCO 50包括一个由电阻器R3和调节电路56组成的输入调节电路。输入转向电路接收输入节点52处的控制回路误差信号VCP。电阻器R3耦合在控制回路误差信号VCP和参考电压VREF(节点54)之间。调节电路56与电阻器R3并联。在运行过程中，节点52处产生的电压信号作为误差信号VCP，误差信号VCP为误差放大器14产生的差值信号，并通过调节电路56来调节。在某些示例中，调节电路56调制不同信号的频率响应。
VCO 50产生一个斜坡信号VRAMP(节点58)，该信号是基于接地的或参考接地的。也就是说，斜坡信号VRAMP从地电压为起点，从地电压开始倾斜升高。在本实施例中，斜坡信号VRAMP是利用基于接地电流馈电电容器C2产生的。电容器C2由电流源I2供电，以在电容器C2的顶板(节点58)处形成电压斜坡。
斜坡信号RAMP在比较器60处于误差信号VCP相比较。当斜坡信号VRAMP升高到误差信号VCP时，比较器60触发其输出，并且触发单次电路62，在输出节点64上产生一个单次信号脉冲。单次信号脉冲用作输出时钟信号CLK。例如，输出时钟信号CLK可以耦合到时钟时序器66上，以产生具有不同时钟相位的多相位时钟信号CLK1至CLK3。时钟时序器66仅用于解释说明，不用于构成VCO50的一部分。
由单次电路62产生的单次信号脉冲也耦合到开关M2的控制端上。开关M2连接在斜坡电压信号(节点58)和地电压之间。当触发单次信号脉冲时，开关M2闭合，斜坡信号VRAMP(节点58)短接至地电压。在这种情况下，斜坡信号VRAMP复位至地电压。
在本发明的实施例中，调节电路56可以是一个被动调节电路或者一个主动调节电路。调节电路56提供非线性控制，以调节或修正误差信号VCP。误差信号VCP表示差分信号，但是可以改变误差信号VCP的频率响应以形成用于变频控制的响应。
在运行过程中，当基于反馈电压和目标电压之间的差并从参考电压中减去的差分信号，等于斜坡信号VRAMP时，VCO 50生成时钟信号。参考图6所示，下文将介绍VCO 50的运行方式。图6表示在某些示例中，图5所示的VCO中的操作信号。参考图5和图6，在最后一个单次信号脉冲到期时，时钟信号CLK(节点64)被失效，并且开关M2被断开。斜坡信号VRAMP已重置为接地电压，斜坡信号由电流源I2向电容器C2充电。同时，误差放大器14产生由输入调谐电路调谐的差分信号，以产生误差信号VCP(节点52)。
当斜坡信号VRAMP达到误差信号VCP时，比较器60被触发，单次电路62产生一个单次信号脉冲。从而产生时钟信号CLK(节点64)。与此同时，单次信号脉冲被提供给开关M2的控制端，以便接通或断开开关。斜坡信号VRAMP(节点58)复位至地电压。在单次信号脉冲结束时，VCO继续运行，电流源I2和电容器C2对斜坡信号进行充电。
如此一来，当负载需求降低时，误差信号VCP也下降，斜坡信号VRAMP达到误差信号VCP的距离也减小，斜坡信号漂移降低，并且时钟频率增大。还可选择，当负载要求升高时，误差信号也增大，斜坡信号VRAMP必须传输地更远才能达到误差信号VCP，因此时钟频率降低。在本发明的实施例中，可以调节误差信号VCP来改善频率响应，例如当负载要求改变时，延长电压调制器的过采样时间。例如，当负载增加时，VCO 50可以更长时间地增加时钟频率(过采样)，然后随负载降低而降低频率。因此，当负载变化时，调压器可以在换频前的过渡期内保持较长时间的过采样。
在多相位运行的情况下，可以使用时钟时序器66，可用于将时钟信号CLK的时钟脉冲分配到具有不同相位的两个或更多个时钟信号。例如，图6表示时钟信号CLK分为三个时钟相位CLK1到CLK3。这样，可以从时钟信号CLK生成多相位时钟信号CLK1到CLK3。
在本发明的实施例中，VCO可以应用箝位来实现时钟频率的非线性控制。图7表示在可选示例中，如图5中VCO中的操作信号。如图7所示，电压斜坡信号VRAMP可以被箝位，以便将频率降低到零，从而实现无限增益。通过使用箝位，开关频率可以长时间地停止。利用各种电路技术，可以在图5的VCO 50中实现箝位。在一些实施例中，由于电流源I2的驱动阻抗高，可以通过关闭电流源I2来实现箝位。当泄漏足够低时，电容器C2会将斜坡信号VRAMP的保持在最后一个值上。
与传统电路相比，本发明所述的VCO 50具有许多优点。首先，由于斜坡信号VRAMP是地面参考或基于地面的，斜坡信号VRAMP可以有一个大的信号偏移，这增加了信噪比。图8A和8B举例说明了在某些示例中的图5所示VCO中的操作信号和图3所示VCO中的操作信号。由图5的VCO 50生成的斜坡信号VRAMP具有接地参考的大信号偏移(图8A)。相反，图3的传统VCO30的斜坡信号VCLK在两个窗口电压之间具有有限的信号漂移，并且斜坡信号基本上是浮动的(图8B)。例如，斜坡信号VRAMP可以有0-2V的电压偏移，而误差信号VCP可以有20mV的纹波。因此，斜坡信号VRAMP具有比误差信号VCP上的纹波更大的信号幅度。使用斜坡信号VRAMP之后，VCO 50现在有1％的信噪比(20mV为2V)。VCO 50通过使用基于地面的斜坡信号来改进变频操作。与传统的VCO30(图8B)相比，VCOMP信号可以具有20mV的纹波，并且电压窗口VW+/VW-的电压范围为200mV，导致10％的信号为噪声。
第二，VCO 50提供调谐误差信号VCP的能力，形成图8A中斜坡信号的包络。尤其是，误差信号VCP可以独立于差分信号进行调谐。
例如，调谐电路可以修改误差信号VCP的增益和/或频率响应。调谐电路可以是非线性的。因此，可以修改误差信号VCP以改变错误信号的响应。例如，可以修改误差信号以允许更长时间地从负载变化中恢复，也可以修改误差信号为在高时钟频率下停留更长的时间，或者可以修改误差信号以允许更长时间地过采样。调谐也可用于使误差信号VCP更正弦或更平滑。
更重要的是，在VCO 50中，误差信号调谐和变频控制是分开控制的。因此，可以引入谐波含量的独立调谐来提高系统的整体性能。用户可编程调节可提供最大的性能独立于电压调节器的电压控制回路。在传统的压控振荡器中，变频控制与误差信号有关。电压控制振荡器不能独立控制误差信号调谐和变频控制。
第三，本发明所述的VCO 50实现了设计的简单性，并且可调谐性和灵活性都得到了提高。VCO 50的电路结构在很大程度上与工艺无关。此外，本发明的VCO 50中没有使用跨线电路。频率计算是简单的算法和预先设计好的。
图9A和9B表示在一些示例中可以并入本发明所述的的VCO中的输入调谐电路。参考图9A，在一个实施例中，输入调谐电路包括在误差信号节点52和基准电压VREF(节点54)之间并联连接的电阻器R3和电容器C3。电容器C3修正节点52上的误差信号VCP的频率响应。
参见图9B，在一个实施例中，输入调节电路80包括一个误差放大器82。耦合误差放大器82的非反相输入端，接收节点52处的差分信号(来自误差放大器14)。电阻器R4和电容器C4串联在不同的信号节点52和地电压之间。电阻器R4和电容器C4之间的公共节点53，耦合到误差放大器82的反相输入端上。误差放大器82的输出端耦合电阻器R5，和并联连接在误差放大器输出端子(节点84)和参考电压VREF(节点54)之间的电容器C5。调节误差信号VCP位于误差放大器的输出端(节点84)处。
回到图5，单次信号脉冲具有有限的持续时间，因此斜坡信号节点58在有限的、非零的持续时间内保持在地电压。此外，为了复位斜坡信号节点58，对电容器C2放电在需要有限的时间内。在本发明的实施例中，本发明的VCO引入一个双电容电路来产生斜坡信号VRAMP，以消除斜坡信号节点保持在地电压下的持续时间。双电容“乒乓”以确保一个干净的斜坡信号节点复位，和稳定的开关频率运行。
图10表示在本发明的可选实施例中，一种电压控制振荡器(VCO)的示意图。参见图10，电压控制振荡器(VCO)80通过对输入误差信号的调节，并且使用一对接地参考斜坡信号，产生一个可变频率时钟信号CLK。
VCO 50在节点82处接收一个输入误差信号VCP，输入误差信号VCP表示反馈电压和目标电压之间的差值。控制回路误差信号VCP表示反馈电压VFB与VTARG之间的差值，反馈电压VFB与电压调制器有关的调制输出电压有关，目标电压VTARG表示电压调制器所需的输出电压。反馈电压VFB与目标电压VTARG之间的差值有时也称为差分信号。控制回路误差信号VCP由误差放大器14产生，它可以是一个电压信号或者一个电流信号。在本实施例中，误差信号VCP是一个电流信号。
VCO 80包括一个由电阻器R4和调节电路86组成的输入调节电路。输入调节电路接收输入节点82处的控制回路误差信号VCP。电阻器R4耦合在控制回路误差信号VCP和参考电压VREF(节点84)之间。调节电路86与电阻器R4并联。在运行过程中，节点82处的电压信号用作误差信号VCP，误差信号VCP由误差放大器14产生，并且通过调节电路86来调节。在某些示例中，调节电路86修正了差分信号的频率响应。
VCO 80产生一对斜坡信号VRAMP1(节点102)以及VRAMP2(节点104)，它们都是基于接地或者参考接地的。也就是说，两个斜坡信号都是从地电压开始，每个电压都是从地电压开始倾斜升高。在本实施例中，利用一对基于接地电流的馈电电容器C3和C4产生斜坡信号。确切地说，还可选择触发这对电容器C3和C4，设置和复位闩锁器92，在输出节点95上产生时钟信号CLK。
双电容电路包括由电流源I3通过PMOS晶体管M4充电和由NMOS晶体管M3放电到接地端之间的电容器C3，晶体管M3和M4都由复位信号Reset1控制。双电容电路还包括由电流源I3通过PMOS晶体管M6充电和由NMOS晶体管M5放电到接地端之间的电容器C4，晶体管M5和M6都由复位信号Reset2控制。
斜坡信号VRAMP1(节点102)耦合到比较器88的非反相输入端子上。斜坡信号VRAMP2(节点104)耦合到比较器90的非反相输入端子上。误差信号VCP耦合到比较器88和90的反相输入端子。比较器88的输出端驱动闩锁器92的复位端子，而比较器90的输出驱动闩锁器92的设定端子。闩锁器92(节点93)的输出端是复位信号Reset2。节点93上的复位信号Reset 2耦合到缓冲器或非反相放大器94上，以便在输出节点95上生成时钟信号CLK。节点93上的复位信号Reset 2还耦合到逆变器96上，以便在节点97上生成复位信号Reset1。
在运行过程中，斜坡信号VRAMP1和VRAMP2都是彼此不同相位的，因此一个斜坡信号正在充电，而另一个斜坡信号正在放电。当其中一个斜坡信号上升到误差信号VCP时，相应的比较器被触发，并且闩锁器92使VCO 80切换到已经放电的另一斜坡信号上，并且操作在另一斜坡信号上升到误差信号的情况下继续运行。电压控制振荡器以乒乓方式工作，在两个电容之间切换，以消除斜坡信号复位期间的死区时间。
在一些示例中，VCO 80的操作如图11所示。参考图10和图11，假设VCO电路80刚刚生成时钟信号CLK，因此复位信号Reset2和时钟信号CLK都处于逻辑高电平，而复位信号Reset1处于逻辑低电平。当复位信号Reset1被取消赋值(逻辑低)时，斜坡信号VRAMP1随着电容器C3被电流源I3充电而上升。随着复位信号Reset2被生效(逻辑高)，斜坡信号VRAMP2被复位，因为电容器C4通过NMOS晶体管M5放电。
当斜坡信号VRAMP1达到错误信号VCP时，闩锁器92复位，复位信号Reset2和时钟信号CLK切换到逻辑低，而复位信号Reset1切换到逻辑高电平。当复位信号Reset2被失效(逻辑低)时，斜坡信号VRAMP2随着电容器C4被电流源I3充电而上升。当复位信号Reset1被生效(逻辑高)时，斜坡信号VRAMP1被复位，因为电容器C3通过NMOS晶体管M3放电。
当斜坡信号VRAMP2达到错误信号VCP时，闩锁器92被设置，复位信号Reset2和时钟信号CLK切换到逻辑高电平，而复位信号Reset1切换到逻辑低电平，操作如上所述继续。按照这样的配置，VCO 80使用两个电容器来确保在每个时钟周期进行干净的复位，并确保稳定的开关频率。
如上参考图1所述，电流模式迟滞调制器12通过反馈电压VFB实现电压控制回路，通过感应电流信号ILn实现电流控制回路。在上述描述中，通过接收指示在各个功率级20处的电感器电流的感应电流信号ILn来实现电流控制回路。在其它实施例中，调制器12的电流控制回路可以使用仿真或合成的电流检测信号来实现。也就是说，调制器12不必接收电流控制回路的感应电感电流值。相反，调制器12可以使用指示电流控制回路的预期电流电平的电流回路信号。电流型迟滞调制器12的电流控制回路的准确实现对于本发明的实施并不关键。
本发明可以多种方式实现，包括作为一种方法；一种装置；一种系统；和/或一种物质的组合物。在本说明书中，这些实现或本发明可能采取的任何其他形式可被称为技术。一般来说，所公开的过程的步骤的顺序可以在本发明的范围内改变。
本发明可以多种方式实现，包括作为过程、设备、系统、物质的组成；体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品、和/或处理器，例如硬件处理器或处理器设备，配置为执行存储在处理器上和/或由耦合到处理器的存储器提供的指令。在本说明书中，这些实现或本发明可能采取的任何其他形式可被称为技术。一般来说，所公开的过程的步骤的顺序可以在本发明的范围内改变。除非另有说明，例如处理器或存储器之类的被配置为执行任务的组件可以被实现为临时配置为在给定时间执行任务的通用组件，或者被制造来执行任务的特定组件。如本文所用，术语“处理器”是指配置成处理数据(例如计算机程序指令)的一个或多个设备、电路和/或处理核心。
上文提供了对本发明的一个或多个实施例的详细描述以及说明本发明原理的附图。结合这些实施例描述本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅受权利要求书的限制，本发明包括许多替代品、修改和等效物。为了提供对本发明的透彻理解，在说明书中阐述了许多具体细节。提供这些细节是为了示例的目的，并且可以根据权利要求实施本发明，而不需要这些特定细节中的一些或全部。为了清楚起见，在与本发明相关的技术领域中已知的技术材料没有被详细描述，以免对本发明产生不必要的混淆。
提供上述详细描述是为了说明本发明的具体实施例，而不是为了限制。本发明范围内的许多修改和变化都是可能的。本发明由所附权利要求书限定。

Claims (21)

1.一种电压控制振荡器，其特征在于，根据一个反馈电压信号产生输出时钟信号，该电压控制振荡器包括：
耦合到第一节点的一个输入调节电路，第一节点耦合接收一信号，该信号表示该反馈电压信号和目标电压之间的差值，输入调节电路调节表示该差值的信号，以便在第一节点上产生一个第一电压信号；
一个比较器，具有第一输入端接收第一电压信号，第二输入端接收从作为地电压的第一电压值开始升高到第二电压值的电压斜坡信号，以及一个输出端，比较器在输出端产生一个输出信号，输出信号具有第一态，响应小于第一电压信号的电压斜坡信号，并且具有第二态，响应等于或大于第一电压信号的电压斜坡信号；以及
一个第一逻辑电路，具有一个输入端，耦合到比较器的输出端上，以接收比较器的输出信号，第一逻辑电路根据具有第二态的比较器的输出信号，产生一个具有第一态的输出信号，第一逻辑电路的输出信号用作输出时钟信号，并用于将电压斜坡信号复位至第一电压值。
2.如权利要求1所述的电压控制振荡器，其特征在于，还包括：
一个第一电流源和一个第一电容器，串联在第一电源电压和地电压之间，第一电流源和第一电容器之间的公共节点是第二节点，提供电压斜坡信号，第一电流源提供第一电流，为第一电容器充电，以便产生电压斜坡信号，电压斜坡信号具有从地电压开始到第二电压值的升高电压值；以及
一个开关，耦合在第二节点和地电压之间，并且由第一逻辑电路的输出信号控制，断开开关使第一电流为第一电容器充电，在具有升高电压值的第二节点处产生电压斜坡信号，根据第一逻辑电路的输出信号，闭合开关，使第二节点放电到地电压。
3.如权利要求1所述的电压控制振荡器，其特征在于，表示输入反馈电压和目标电压之间差值的信号包括一个电流信号，输入调节电路将电流信号转化为电压信号，并通过修正电压信号的至少一个频率响应，调节电压信号。
4.如权利要求3所述的电压控制振荡器，其特征在于，时钟信号具有输入调节电路调节的可变频率，可变频率独立于表示差值的信号。
5.如权利要求3所述的电压控制振荡器，其特征在于，输入调节电路包括：
一个第一电阻器，耦合在第一节点和参考电压之间，所述的电流信号流经第一电阻器，在第一节点处产生第一电压信号。
6.如权利要求5所述的电压控制振荡器，其特征在于，输入调节电路还包括：
一个与第一电阻器并联的第二电容器，第二电容器具有一个耦合到第一节点上的第一板以及一个耦合到参考电压上的第二板，第二电容器修正第一节点处的第一电压信号的频率响应。
7.如权利要求3所述的电压控制振荡器，其特征在于，输入调节电路包括：
一个第二电阻器和一个第三电容器，串联在第一节点和地电压之间；
一个第一误差放大器，具有一个耦合到第一节点上的第一输入端、一个耦合到第二电阻器和第三电容器之间的公共节点上的第二输入端，以及一个作为第三节点并提供输出信号的输出端；
一个第三电阻器，耦合在第三节点和参考电压之间；以及
一个与第三电阻器并联的第四电容器，第四电容器具有一个耦合到第三节点上的第一板以及耦合到参考电压上的第二板，第四电容器修正第三节点处的第一误差放大器的输出信号的频率响应，其中第一电压信号位于第三节点上。
8.如权利要求1所述的电压控制振荡器，其特征在于，第一逻辑电路包括：
一个单次电路，具有第一输入端耦合到比较器的输出端上，以接收比较器的输出信号，单次电路根据具有第二态的比较器的输出信号，产生一个具有第一持续时间的单次信号脉冲，单次信号脉冲用作输出时钟信号，用于将电压斜坡信号复位至第一电压值。
9.如权利要求1所述的电压控制振荡器，其特征在于，比较器包括一个第一比较器，电压斜坡信号包括一个第一电压斜坡信号，电压控制振荡器还包括：
一个第二比较器，具有一个第一输入端，接收第一电压信号，一个第二输入端，接收一个具有从用作地电压的第一电压值开始升高到第二电压值的第二电压斜坡信号，以及一个输出端，第一电压斜坡信号和第二电压斜坡信号不在同一相位上，第二电压斜坡信号小于第一电压信号时，第二比较器在输出端产生一个具有第一态的输出信号，第二电压斜坡信号等于或大于第一电压值时，输出端的输出信号具有第二态；以及
第一逻辑电路，包括一个闩锁电路，具有一个复位输入端，接收第一比较器的输出信号，一个设置输入端，接收第二比较器的输出信号，以及一个输出端，产生一个输出信号，用作输出时钟信号，输出信号用于将第二电压斜坡信号复位至第一电压值，输出信号的反相用于将第一电压斜坡信号复位至第一电压值。
10.一种电流型迟滞调制器，其特征在于，根据输入一个反馈信号，产生一个PWM信号，PWM信号具有一个导通时间，限定PWM信号的工作周期，电流型迟滞调制器包括：
一个第一误差放大器，接收一个代表输出电压的反馈电压和一个目标电压，第一误差放大器的输出端在第一节点上产生一个表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号；
一个调制比较器，具有第一输入端，接收表示差值的信号，第二输入端接收表示期望电流水平的电流回路信号，调制比较器具有一个输出端，产生复位信号，复位PWM信号的导通时间；以及
一个电压控制振荡器，具有一个输入端，接收表示差值的信号，以及一个输出端，产生一个输出时钟信号，输出时钟信号用作一个设置信号，设置PWM信号的导通时间，
其中设置信号开始PWM信号的导通时间，复位信号终止PWM信号的导通时间；并且
其中电压控制振荡器根据表示差值的信号，产生一个调节电压信号，以及一个接地参考斜坡信号，电压控制振荡器通过比较接地参考斜坡信号和调节电压信号，产生输出时钟信号。
11.如权利要求10所述的电流型迟滞调制器，其特征在于，电压控制振荡器包括：
一个耦合到第一节点上的输入调节电路，接收表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号，输入调节电路在表示差值的信号上应用调制，以产生调制电压信号；
一个比较器，具有第一输入端接收调制电压信号、第二输入端接收具有从作为地电压的第一电压值升高到第二电压值的接地参考电压斜坡信号、以及一个输出端，比较器在输出端上产生输出信号，该输出信号具有响应所述电压斜坡信号小于所述调谐电压信号的第一状态，和响应所述电压斜坡信号等于或大于所述调谐电压信号的第二状态；以及
一种单次电路，其具有耦合到比较器的输出端以接收比较器的输出信号的输入端，所述的单次电路响应具有第二状态的比较器的输出信号，产生具有第一持续时间的单次信号脉冲，提供作为输出时钟信号，并用于将电压斜坡信号复位至第一电压值。
12.如权利要求11所述的电流型迟滞调制器，其特征在于，电压控制振荡器还包括：
一个第一电流源和一个第一电容器，串联在第一电源电压和地电压之间，第一电流源和第一电容器之间的公共节点作为第二节点，提供电压斜坡信号，第一电流源提供第一电流，为第一电容器充电，以产生具有从地电压开始升高到第二电压值的电压斜坡信号；以及
一个开关，耦合在第二节点和地电压之间，由单次信号脉冲控制，断开开关，使第一电流为第一电容器充电，在具有升高电压值的第二节点处产生电压斜坡信号，闭合开关，响应单次信号脉冲，将第二节点放电至地电压。
13.如权利要求11所述的电流型迟滞调制器，其特征在于，表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号，是由一个电流信号组成，输入调节电路将电流信号转换成电压信号，并通过调制电压信号的至少一个频率响应来调节电压信号。
14.如权利要求11所述的电流型迟滞调制器，其特征在于，电压控制振荡器还包括：
一个第一电阻器和一个第二电容器，并联耦合在第一节点和参考电压之间，由于电流信号流过第一电阻器和第二电容器来修改频率响应，在第一节点处产生调制电压信号。
15.如权利要求11所述的电流型迟滞调制器，其特征在于，电压控制振荡器还包括：
一个第二电阻器和一个第三电容器，串联在第一节点和地电压之间；
一个第一误差放大器，具有耦合到第一节点的第一输入端，耦合到第二电阻器和第三电容器之间的公共节点上的第二输入端，以及一个用作第三节点的输出端，并提供输出信号；
一个第三电阻器，耦合在第三节点和参考电压之间；以及
一个第四电容器，与第三电阻器并联，第四电容器具有一个耦合到第三节点上的第一板以及耦合到参考电压上的第二板，第四电容器修正第三节点上的第一误差放大器的输出信号的频率响应，其中调制电压信号位于第三节点上。
16.如权利要求11所述的电流型迟滞调制器，其特征在于，电压控制调制器还包括：
一个耦合到第一节点上的输入调节电路，接收表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号，输入调节电路调节表示差值的信号，以产生调制电压信号；
一个第一比较器，具有第一输入端接收调制电压信号、第二输入端接收具有从作为接地电压的第一电压值增加到第二电压值的第一接地参考电压斜坡信号，以及一个输出端，所述第一比较器在所述输出端上产生输出信号，所述输出信号具有响应所述第一电压斜坡信号小于所述调谐电压信号的第一态，并且具有响应所述第一电压斜坡信号等于或大于所述调制电压信号的第二态；
一个第二比较器，具有一个第一输入端，接收调制电压信号，一个第二输入端，接收具有从作为地电压的第一电压值开始升高到第二电压值的第二接地参考电压斜坡信号，以及一个输出端，第二比较器在输出端上产生一个输出信号，输出信号具有第一态，响应第二电压斜坡信号小于调制电压信号，并且具有第二态，响应第二电压斜坡信号等于或大于调制电压信号；以及
一个闩锁电路，具有一个复位输入端，接收第一比较器的输出信号，一个设置输入端，接收第二比较器的输出信号，以及一个输出端，产生输出信号，用作输出时钟信号，利用输出信号将第二电压斜坡信号复位至第一电压值，利用输出信号的反相将第一电压斜坡信号复位至第一电压值。
17.一种根据反馈电压信号产生时钟信号的方法，其特征在于，包括：
接收表示反馈电压信号和目标电压之间差值的信号；
根据表示差值的信号，产生调制电压信号；
产生具有从作为地电压的第一电压值升高到第二电压值的电压值的电压斜坡信号；
将电压斜坡信号与调制电压信号进行比较；
响应电压斜坡信号等于或大于调制电压信号，产生具有第一持续时间的单次信号脉冲；
响应单次信号脉冲复位电压斜坡信号；以及
提供一次信号脉冲作为时钟信号。
18.如权利要求17所述的根据反馈电压信号产生时钟信号的方法，其特征在于，根据表示差值的信号产生调制电压信号，包括：
修正表示差值的信号频率响应，以产生调制电压信号。
19.如权利要求17所述的根据反馈电压信号产生时钟信号的方法，其特征在于，产生电压斜坡信号包括：
在第二节点和接地节点之间，耦合一个电容器；
利用第一电流，为电容器充电，电压斜坡信号形成在第二节点处，并参考地电压。
20.如权利要求19所述的根据反馈电压信号产生时钟信号的方法，其特征在于，根据单次信号脉冲复位电压斜坡信号，包括：
根据单次信号脉冲，将电容器放电至地电压。
21.如权利要求17所述的根据反馈电压信号产生时钟信号的方法，其特征在于，由于调制电压信号，时钟信号具有一个可变频率，可变频率独立于表示差值的信号。
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