TW441163B - Oscillator with controlled duty cycle - Google Patents

Description

[發明領域]

明係關於於任何 期之晶體振盪器 發明背景 指定頻率具有可調整且穩定的工作 移回^ 基本振a器係由一反相放大器4及一180度相 s網路6組成。若有所需，非反相放大器8可置於反相 J p _ I輸出來成形振盪器的輸出。雖然電感器-電容器 LC網路|刑& 常未 為構成相移回饋網路的構造所需，但電感器通 I。用於積體電路。因此圖1顯示較為實際的相移回饋網 ~田二個RC網路次階段卜3組成。各次階段卜3包括一 古f益1 0及一電容器1 2，可進行接近9 〇度的相移。但此種 f目移係來自於犧牲高信號衰減。因此典型需要三階段 3來獲得180度相移且有適當回路增益D但此種RC網路比 父LC網路或石英晶體具有相對低品質因數〇。 —石英為一種壓電結晶材料，具有規則的原子結構，其可 ^卜加機械或電磁力扭曲。若電場外加於石英塊，則晶格 杻曲恰如同施加機械力一般。石英晶體的電學外觀為—種 f動二端子裝置其阻抗隨頻率改變。如此使石英具有諧振 1質具有Q值及頻率穩定性幅度具有LC電路所能達成者。 結果石英晶體常用作固定頻率振盪器來提供積體電路之數 位時脈。 圖2顯示一種皮爾斯（Pi erce)晶體振盪器，其係基於圖i 之相移振盪器，而晶體14替代相移回饋網路6之電阻器之

$ 6頁 ^41163 五、發明說明（2) 振盪。因晶體比網路其餘部分具有更陡靖的 此為頻率之主要控制器。•皮爾斯振 最常用於數位時晶體振盪器之縮小版本 ，3顯示微。型皮爾斯振盈器工！使用邏輯反相器1 3置換圖2 體17二大，二反相器13係由Pm〇S電晶體15及0_電晶 ‘成。電阻器21提供直流負回饋來偏轉電 2 =至其線性區。晶體19之諸振性質典型引起及： 及：艚5然於串聯回饋諧振之補償點感應。雖然電阻器21 曰曰體9之回饋網路顯然具有小於18〇度相 感應行為㈣任何喪失的相移因而達成振㈣ 本皙卜雜，、,她k c度年齡改變。此外，皮爾斯振盪器 循工作循環。數位系統典型要求50%工作 、^ — 5偏差邊際。為了調整晶體期間至50%工作循 ^ ^ ，，丁但若使用頻率倍增器，則晶體的任何頻 2差ί被倍，。若使用頻率劃分器，則晶體需要 及晶體對誤差的』U振盧。如此增加晶體的功率消耗以 率】種石英晶體振盪器電路’其可於預定頻 调鞋洛產f持續的穩定5〇%工作循環。此點對具有較低雷 皆須特別為真’其中電路複雜度以及功率的消耗 五、發明說明C3)

Badyal之美國專利5, 481，228揭示一種類似圖3之皮爾斯 晶體振盪器電路’但可提供50%工作循環。Badyal說明若 回饋電路使用的CMOS反相器1 3可維持相等的電壓升高及電 壓降低電流來源能力，則輸出可維持5〇%工作循環，n然後 說明製程變化使得極為難以獲得具有確切相等電壓升高及 電壓下降電流之反相器。因此Badyal揭示一種回饋反$器 其具有複合電壓升高電路’其電流來源能力為可以數位^ 式調整，及複合電壓下降電路其電流阱能力同樣可以數位 方式調整。Badya 1之反相器可以數位方式並聯連結多個 pmos電晶體而形成一複合電壓升高裝置。多個⑽叩裝置各 自具有不同的電阻及增益特性’故複合電壓升高装置之電 流來源能力可以數位方式調整。同理，多個nm〇s電晶體可 以數位方式並聯連結而形成一複合電壓下降電路。 比較複合CMOS反相器的輸出與參考電壓。比較結果饋入邏 輯解碼器’解碼器的輸出可以數位方式調整多個並聯連結 的pmos及nmos裝置直至達成50%工作循環為止。但此種辦 法增加皮爾斯振盪器的複雜度因而增加功率消耗。此外 B a d y a 1未能解決於低功率電路維持持續振盈的額外困難。 參照圖4’1(11^}131'1:之美國專利5,546,055揭示一種皮爾 斯振盪器11係由一CMOS反相器13，一晶體19，二電容器23 及2 5 ’及一非線性回饋網路21組成。非線性回饋網路21係 由二電阻器27及28連結於電容器23與25間組成，且有第三 電容器29耦合電阻器27及28之接面接地。說明於微弱反相 區作業的低功率皮爾斯晶體振盪器當於低頻操作時具有較

第8頁 4 五、發明說明（4) 低頻率響應。較低頻率響應可降低振盪器的回路增益低於 維持振盪所需之最小值。為了補償此點，非線性回饋網路 21於低頻提供負回饋，而於高頻抑制負回饋D但此種辦法 對電源變化敏感而無法提供持續的50fl/fl工作循環。 一篇文章名稱’’High-Perfornmnce Crystal Oscillator Circuit:Theory and Application"by Vittoz et al. in Ieee Journal of Solid-State Circuits, Vol. 23, No. 3’ pages 774-783，揭示一種不同的辦法可獲得一種皮爾 斯晶體振靈器其可於低Vdd功率電平持續振盪。參照圖5， Vittoz等提議之電路具體例顯示大致遵循基本皮爾斯振盪 器結構，該振盪器係由一CM0S反相器丨3，並聯連結的晶體 19及回饋電阻器21 ’及二頻率調整電容器23及25耦合晶體 1 9之任一端接地組成。基本差異為使用電流源3〇來維持電 路之電流電平及幅度於作業的關鍵區域内。Viu〇z說明因 數位反相器1 3特有的AB類操作，皮爾斯晶體振盪器不含電 流源30於振盪幅度升高時出現電流增加。如此產生強力非 線性效應其導致頻率穩定性不良及功率大為浪費。偏壓 流30經選擇使幅度夠低可防止顯著扭曲，如此減少非 效應，同時仍然向於持續振盪所需的臨界值。v丨讨⑽ 不的振盪器具有低工作循環因此無法產生5〇%工作循

ViU0Z等提示使用頻率劃分器鏈來以數位方式調整 頻率及其工作循環。 本發明之目的係提供·一種且右可嘴软'r /fir 但有调整工作循環之低壓晶 體振盪器。 至日曰

441163 五、發明說明（5^ -- P--- 本發明> — 頻率劃分；；：=係提供具有穩定工作循環其無 丄 之晶體振盪器。 本發明+古 α 率晶體振盪器7的係提供具有持續5η工作循環之 [發明概述] 號：種電路達成，該電路接收第Ν 之第二振盈信出具有相$ 較佳為晶體振盪器雷f f疋第7作循環。苐-振査 電路包括一 產生的晶體振盪信號。晶體衣 η* 33 電阻器並聯麵合一電容器而袁為 體之任一端接地。雷θ 电今IS而具箱 體-端，及其控制耦合接地，汲體耗洽 於VDD與雷日_ >、、tt 係耦s至晶體另一端。電流源 、日曰體之/及體間。電流 器可於低功率消耗％&電原‘度經選擇使晶體 刀千确牦維持持續振盪。 本發明之電路, 較佳AMOS ® Η π &步包括一可變電流源及一開關裝 议住為MUb電晶體串聯速 Ββ ~ ^ ^ ^ 運·，Ό於？⑽與接地間。可變電流: 心==盪=力成中間輸出節點。來自 晶體·ϋ # >r # &二ί於第一邏輯態時開關裝置為關， 置為關時，提供中間裝置為開。當開 率。當開關裝置為開日;速穩定的電壓下 決定之速率電壓朝向/升！間=節點可以由可變電 環監視裝置控制。3D升…變電流源幅度係由工 $使用 低功 i盪信 :頻率 信號 盪器 合晶 至晶 輕合 艮盪 置其 民之 晶體 入， 而當 關裝 降速 流源 作循 ^- 441 1 6 ^

五、發明說明（6) β工作循裱監視裝置觀察外加至開關裴置的.晶體振盪信 ，，並產生與時間成比例之幅度控制輸出，使晶體振盪信 唬於各循ί衣係於第一邏輯態。振盪信號處於第一邏輯態之 ，間愈長，則幅度控制輸出可提高可變電流源之電源愈 /如此隨著輸入振盪器信號之工作循環的增加，中間 出節點之電壓升高速率也增高。 循環達到 量經選定 利用工作 較佳具 間輪出節 耦合而接 出係耗合 電流，其 制電流其 二控制電 環。乏流 先前電 環的有效 能並非極 許該結構 持功率的 本發明 流源之 預定電 而於中 循環監 體例中 點。工 收中間 至乏流 控制乏 控制電 流比， 反相器 路為提 構造， 有效。 升.南及 有效利 之第二 電流經 壓電平 間輸出 視裝置 ，工作 作循環 輸出節 反相器 流反相 壓下降 可調整 較佳透 尚源自 但對降 本發明 降低晶 用0 較佳具 調整， 之預定 節點建 維持恆 循環監 監視裝 點作為 之輪入 器之電 速率。 於中間 過低通 晶體振 低晶體 之第二 體振盪 體例中 時間量 立預定 定。 視裝置 置包括 輪入。 。乏流 壓升高 經由調 輸出節 濾波器 盪器之 振盪信 具體例 信號的 輸出節點經常要求各 相等。此種預定時間 第二工作循環，且係 係耦合而直接觀察t 一邏輯反相器，其係 相器之輪 源自邏輯反 反相器接收第一控制 速率，及接 整第一控制 點之預定第 外加至可變 晶體振盪信 號的工作循 合併稍微修 I作循環同 收第二控 電流對第 二工作循 電流源。 號工作循 環週期可 改，其允 時仍然維 ’限流電晶體插入中間輪出

441163 五、發明說明（7) ---- 節點與開關裝置間。限流電晶體可继應休 的相同幅度控制輸出。II由限流電曰;體 其線性區發揮功能而表現如同可變電阻器，田 ^ 1 區發揮功能而表現如同開關。兩種案例i j 了於’、飽和 信號之工作循環已經超出預定第二工作循 '晶體振盪器 監視裝置使限流電晶體逐漸隔離中間節點與 ”作備哀 此即使晶體振盪器信號於超出時間之預定麩二關製置。如 態因而維持開關裝置為關’限流電晶體已經一邏輯 關裝置對中間輸出節點的影響《則可變電流源二’防止開 間輸出節點之電壓朝向預定電壓電平升高，因、可用於將中 的預定第二工作循環而無需克服開關裝置的2達到期望 用。 的電壓下降作 又一替代具體例中，可變電阻器插入VDD與可變電 間。可變電阻器係由功率與溫度不敏感控制電路抻^ ^ 此對功率及溫度造成玎變電流源之變化具有免疫^。因 降低整體結構對功率及溫度變化的敏感度。 [圖式之簡單說明] 圖1為習知之基本搌盪器電路， 圖2為習知之皮爾斯晶體振盪器電路， 圖3為習知之微韶皮爾斯振盪器電路， 圖4為習知之皮爾斯振盪器電路， 圖5為習知之振邊益電略， 圖6所示為本發明之第一具體例， 圖7所示為圖6之第一具體例之重新構造，就士 ，、肀不含溫度

第12頁 441163 五、發明說明（8) 及電壓補償電路， 圖8顯示對五次簡化脈波序列0 S C之時脈循環^ ^ κ 1 一 c L K 5 之節點Va及輸出信號SaK， 圖9所示為本發明之第二具體例， 圖1 0所示為本發明之第三具體例， 圖11所示為圖6及圖7之構造之第一電路， 圖1 2所示為二個簡化〇 g c脈波分別顯示具有1 5 % ' 3 3 %及 5 0 %工作循環， ° 圖1 3所示為一替代具體例， 圖14A顯示具有70%工作循環之樣本〇sc信號， 圊14B顯示電壓擺盪圖，及 圖1 5顯示圖1 3所示具體例之更完整電路。 [執行本發明之最佳模式] ，照圖6，本發明之第一具體例接收源自振盪器源如皮 爾斯晶體振盪器之脈波序列OSC。脈波序列0SC較佳具有 5—0%以外的工作循。如皮爾斯晶體振盪器常見，本例顯 二具有低於50%之變化工作循環之脈波序列。脈波序列〇sc i i !壓下降電晶體3 1之控制問體及外加至工作循 能門® =控制電路35。脈波序列0SC於邏輯高態與邏輯低 v二i : Ξ壓下降電晶體31響應邏輯高’快速耦合節點 , s應邏輯低而隔離節點Va於接地。當節點va與 Γ=離上’節點由可變電流源37供給的斜坡“電】 ^'控制雷心f向Vdd升高電M。Irmp幅度係受工作循環監視 興控制電路35的控制。

F'44 1 五、發明說明（9) — 工作循環監視與控制電路3 5響應脈波序列〇 g c之工作循 環比，以與時間量成正比之方式調整I r叩幅度，故於各週 期脈波序列OSC係於邏輯高。OSC於一週期停駐於邏輯高之 時間，長，則可變電流源37供給的Ir卯幅度愈高'。隨著1 坡升尚電流Irinp幅度的增高’節點Va之上升時間也同樣延 長。如此Va之斜坡升高速度隨成長中的〇sc工作循環增加

至最大斜坡升高速率，該最大速率係由可變電流源37供給 的最大Irmp決定。 G 節點Va外加至放大器39，放大器成形最終輸出時脈信號 SCLK。放大器39響應斜坡下降至節點va之地電位，快速升 问輸出時脈#號SCLK之電壓。因節點va之電壓下降係由電 壓下降電晶體3 1控制，其具有穩定快速的電壓下降速率， 故放大器39也對節點Va之斜坡下降具有快速輸出高響應時 間。但因節點Va之斜坡升高速率係由可變電流源37控制， 故放大器39不響應節點Va之斜坡升高，直至節點“達到放 大器39之閥電壓Vth為止才響應。 工作循環監視與控制電路35調整斜坡升高電流I ，故 節點Va達到放大器39之閥電壓nh之時間與各週期=等， 而與脈波f列OSC之工作循環無關。例如若〇sc僅對25%週 期為邏輯高，亦即具有工作循環為25%，則工作循環監視 與控，電路35將降低斜坡升高電而減慢節點Va之斜 坡升间速率，使節點Va係於循環週期中點達到放大器Μ之 閥電壓vth。㈤此將輸出信號Sclk之工作循環調整至5〇%。 若對整個50%工作循環0SC皆係於邏輯高，則工作循環監視

第14頁 441163 __________ ____ 五、發明說明（10) " 與控制電路3 5將增高斜坡升高電流仁町至高幅度且加速節 點Va之斜坡升高速率。如此使Va迅速達到放大器39之間電 壓Vth，因此維持輸出信號SaK於約5〇%工作循環。藉此方 式’可調整放大器3 9對節點Va之斜坡升高信號的響應時 間’使放大器3 9之輸出SCLK維持於任何預定工作循環。 圊6具體例進一步包括補償溫度及電壓變化之裝置。溫 度及電壓補償電路33調整可變電阻34而限制ΙΓ1ηρ之最大電 流幅度。藉此方式’由可變電流源37控制的最大斜坡升高 速率可適當增減而維持穩定振盪性能，而與功率源或溫度 變化無關。需注意若可變電流源37及電壓下降電晶體3丨同 時被激勵’則I rmp幅度也影響節點V a之電壓下降速率。如 此若有所需Irnp也用於降低SCLK之工作循環。 圖6具體例於圖7重新構造’不含圖6之溫度及電壓補償 電路組件3 3及3 4。如前文說明，溫度及電壓補償電路調整 最大斜坡升高與斜坡下降速度，但圖7電路僅顯示調整工 作循環的主要機制。為了更明白舉例說明圖7電路之操 作’圖8說明於各工作階段於特定節點之簡化電壓範例。 圖8顯示對五次簡化脈波序列OSC之時脈循環CLK1 -CLK5 之節點Va及輸出信號SCLK。CLK1期間，OSC具有12%工作循 環。當CLK1首先走高時，電壓下降電晶體31導通且快速將 節點Va降至地電位。放大器39響應於此將Seu調整至邏輯 雨。於經過1 2 % C L K1週期時間後’ 0 S C變成邏輯低。如此斷 路電壓下降電晶體31，而節點Va閒置可藉可變電流源37朝 向邏輯高電壓升高。

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五、發明說明（11)

Va達到放大器39之閥電壓Vth所需時間係受工作循環& 視與控制電路35的控制。工作循環監視與控制電路35響1" 1 2% OSC工作循環’降低可變電流源37之電流源幅度。本w 例中’電流Irmp調整而於經過OSC之一半週期時Va °

Vth。結果節點Va顯示具有緩慢斜坡升高時間。當節點 達到放大器39之Vth時，輸出信號sCLK調整回邏輯低藉此 立50%工作循環。 _ 於CLK2期間’OSC顯示具有25%工作循環。為了使節點“ 於50%週期時間達到放大器39之Vth ’工作循環監視與控制 電路35響應OSC之較長脈波而據此增加丨_。因而節點“以 較快速率朝向邏輯高斜坡升高，而再度於其週期時間中點 達到Vth並對輸出信號SCLK建立50%工作循環。 ’’ 於CLK3 ’ OSC顯示具有40%工作循環。當〇sc變成邏輯低 而斷路電壓下降電晶體31時，節點Va僅有】〇%週期時間達 到Vth至50%記號，因此於ScLK維持5〇%工作循環。為了更快 速升高節點Va之電壓，工作循環監視與控制電路⑽響應較 長的OSC脈波’調整可變電流源37建立高丨叫幅度足夠於至 少要求的ίο%週期時間升高節點“至以11。因此節點Va再度 於週期時間中點達到vth且再度於ScLK維持5〇%工作循環。 於CLK4，OSC顯示已經具有50%工作循環。如此表示可變 電流源37無需對節點va之斜坡升高速率引進任何延遲。工 作循環監視與控制電路35響應OSC之50%工作循環，調整可 變電流源37至其最大幅度。如此以最高速率升高節點以而 未？丨進任何額外延遲，且迅速調整輸出信號心“至邏輯低 五、發明說明（12) 並維持5 Q %工作循環。 於CLK5期間，〇sc顯示具有88%工作循環。本具體例中， 希望維持50%工作循環±5%。如此表示輸出信號scu不可具 有大於55%之工作循環。如前文說明，工作循環監視與控 制電路35只要脈波osc為高則增加可變電流源37的幅度。 因此osc為高之時間愈長，則可變電流源37之幅度愈高。 但為了維持例如55%之最大工作循環，工作循環監視與控 制電路35響應〇sc之達到50%點，升高可變電流源 其最大幅度。第一具體例中，Irmp之最大幅度足夠以預 疋，率將節點Va電壓升高朝向邏輯高，儘管〇sc仍然於邏 輯高且電壓下降電晶體31仍然導通亦如此。此種預定速率 使其因此當電壓下降電晶體31為激勵時將節點Va電壓升高 tVth、所需時間不超過5¾週期時間。如此無論OSC之工作循 $超過有多少，放大器39將節點Va視為達到55%點之 …可變電流源37可供給大的最大電=俾 更見服電壓下降電晶體31。 定二具體例顯示於圖9 ’可補償低於或高於預 件皆類似^環而無需大型可變電流源37。圖9之全部元 卞白類似圖7但具有類似的參考 開關38插置於餡㈣你"亏符唬且係如刖述。圖9 — ’ 工作循環: 下降電晶體31間。開關38係由 持低Λ控制電路35控制。只要振盡器信娜C保 關。本㈣中與控制電路35可維持開關38於 案例中，所得圖9電路之表現大致同圖7，藉此補償

Irr 44 1 ： 五、發明說明（13) OSC信號具有工作循環低於預定值例如5 〇%。若振盡器信號 OSC到達等於或大於5 〇%之工作循環，則工作循環監視與控 制電路3 5響應於此而打開開關3 8。如此雖然振盈器信號 OSC可維持於邏輯高’工作循環超過5〇%使電壓下降電晶體 31保持被激發，開關3 8響應於此將節點V a與電壓下降電晶 體31之影響隔離。同時，可變電流源37已經升高至其最大 幅度’如此迅速升高節點Va之電壓朝向Vdd。因可變電流源 37無需克服電晶體31之電壓下降作用，故無需過高最大 I nop幅度，如此不會增加其功率消耗。 本發明之第三具體例顯示於圖丨〇。圖丨〇全部元件皆類似 圖7且具有相同參考編號及如前文說明。圖丨〇具體例同樣 可補償工作循環大於或小於預定值同時無需大的最高Lp 幅度。圖1 0中，可變電阻器4〇插置於節點Va與電壓下降電 晶體3 1間。工作循環監視與控制電路3 5利用相同控制信號 3 6控制可變電流源3 7及 循環監視與控制電路3 5 循環成比例。換言之， 加而增高可變電流源3 7 器信號OSC趨近於預定」 高其電流幅度，而可變 下降電晶體31對節點va 量最高電流俾便克服電 將節點Va之電壓升高朝 流來源幅度可降低，原 可變電阻器4 0。如前文說明，工作 之輸出係與振蘆器信號OSC之工作 控制信號36響應OSC之工作循環增 及可變電阻器40之幅度。隨著振盪 1作循環例如5 0%，可變電流源3 7提 電阻器40提高其電阻藉此降低電壓 的影響。因此可變電流源37無需過 壓下降電晶體31及於預定要求時間 向Vdd。實際上，可變電流源3 7之電 因為當OSC係低於預定工作循環值

^41,163 五、發明說明（14) 時可變電阻器4 0具有限流作用。 參照圖11，顯示圖6及7之構造之第一電路實務&圖11 中，脈波序列OSC係由具有工作循環低於50%之經修改的皮 爾斯晶體振盪器5 1產生。此外，工作循環監視與控制電路 35經由觀察於可變電流源37之輸出節點Va而間接監視脈波 序列OSC。類似圖6及7，溫度及電壓補償器電路33控制可 變電阻器34而響應溫度與功率變化調整irrap之最大幅度。 又類似圊6及7，可變電流源37係由工作循環監視與控^制電 路35控制’其共同對節點Va建立斜坡升高速率β工作循環 監視與控制電路3 5之輸出耦合至非反相放大器38之輸入， 非反相放大器產生輸出信號SCLK具有於OSC脈波序列後方之 脈波序列。 本發明之皮爾斯晶體振盪器5 1包括晶體53及回饋電阻器 5 5並聯連結電容器5 7及5 9其分別耦合晶體5 3之任—端接 地。晶體53 —端係稱合至電晶體61之控制輸入，晶體53另 一端係耦合至電晶體6 1之汲體。電晶體6 1之汲體接收來自 電流源63之振盪偏壓電流I⑽；。IGSC係選定可維持振盡於低 電壓及低功率。電晶體6 1較佳以弱反相操作而對指定偏壓 電流lose提供最大跨導值。當lose依據電晶體6 1之跨導而定 超出臨界值時’將建立振盪’但IQSC之幅度將停止升高於 低於VDD之某個最大值。如此本皮爾斯晶體振盪器5丨於低功 率維持持續振盪，但本質上產生一脈波序列0SC具有低電 壓幅度及第一工作循環大致低於50%。但本發明電路可增 加皮爾斯晶體振盪器51之第一工作循環至較佳5 〇 % ±

第19頁 ^44] i c " 五、發明說明（15) 5%之預定第二工作循環，並再成形〇sc成為適當逐轨電壓 擺盪。 圖6及7之具體例中，顯示工作循環監視與控制電路3 5可 於電壓下降電晶體31之控制閘體直接監視脈波序列〇sc。 圖11之具體例中’工作循環監視與控制電路3 5顯示係間接 監視脈波序列0 S C ’其係經由觀察於電壓下降電晶體31之 没體隨後節點Va之表現而監視，該表現係以反相方式遵循 脈波序列OSC。藉此方式，圖11之工作循環監視與控制電 路3 5建立回饋機制而更方便控制可變電流源3 7。因圊1 1具 體例直接觀察節點V a，故可更準確確保節點v a於各週期期 間於預定時間達到預定電壓程度。 圖1 1之工作循環監視與控制電路3 5包括一長反相器4丨可 接收節點Va。反相器41夠長而可限制產生邏輯信號擺盪之 功率損失。反相器41之輸出耦合至非反相放大器38之輸 入’也耦合至乏流反相器43之輸入。電流源45供給之電壓 升高電流IUP控制乏流反相器4 3之盪高速率，而乏流反相器 43之盪高速率係由電流阱47供給的電壓升高電流Idn控制。 容後詳述’電壓升高電流Ιϋρ及電壓下降電流丨⑽之^^制輸 出信號SCLK之工作循環=> 如此經由妥為選擇Ι[)ρ及I輸出 信號sCLK可具有預定工作循環。但本具體例中，I[jp及丨經 選定具有相等電流幅度俾便於SCLK建立50%工作循環β Μ 乏流反相器43之輸出係耦合至電容器49組成的低通遽波 器於節點Vc。電容器49可於節點Vc有效建立控制電愿:該 控制電壓可控制可變電流源37之電流幅度。圖丨丨之較佳^

44 1 16 3 五、發明說明（16) 體例中，節點Vc之電壓係與可變電流源37之電流幅度成反 相關係。換言之，節點Vc之電壓值愈低，則可變電流源37 產生的電流幅度愈高。同理，節點Vc之電壓愈高，則可變 電流源3 7產生的電流幅度愈低。若例如乏流反相器4 3將節 點Vc拉高至VDI)，則可變電流源37將供給其最低電流或絲毫 也未供給電流。若節點Vc下降至地電位，則可變電流源3 7 將供給其最大電流。圖11之具體例之操作將參照圖丨2之於 各電路節點電壓擺盪簡化圖說明。 參照圖12，三個簡化OSC脈波分別顯示具有15%、33%及 50%工作循環。為求簡便起見，後文討論假設全部裝置之 閥電壓皆係於地電位之邏輯低與VDD之邏輯高間的中點。換 言之，閥電壓Vth對全部電路元件皆假定為。業界人 士了解實際上需調整各電路元件之閥電壓來達到預定操 作。但此等閥電壓變化的選擇典型係於電路模擬條件下進 行且被視為屬於業界人士之技巧範圍内。 考慮具有1 5%工作循環之OSC之第一圖解脈波，於脈波 OSC於點A1達電壓下降電晶體31之閥電壓時，節點vc顯示 於最高電壓例WVDD ’表示可變電流源37具有最低電流幅度 或完全斷路。因並無來自可變電流源37之電壓升高電流 Irn]p ’故電壓下降電晶體31響應〇sc之到達點A1，快速降低 節點Va至地電位’如圖所示。當節點“於點降至長反相 器41之間電壓時’長反相器41響應如此，將於節點w之輸 出由地電位朝向VDD斜坡升高。節點Vd係耦合至乏流反相器 43及耦合至非反相放大器38。當節點vb達閥電壓點A3時，

44 I 1$3 五、發明說明（17) 非反相放大器3 8響應如此，快速將輸出信號SCLK拉高朝向 V⑽，如點A5所示，而乏流反相器43開始斜坡降低節點vc， 如點A4所示。節點Vc持續斜坡下降至節點Vb由邏輯高切換 至邏輯低為止。 如圖1 2所示，第一OSC脈波端點係取〇SC於點A6降至電壓 下降電晶體31之閥電壓該點。於此點，電壓下降電晶體31 斷路，如此允許節點Va由可變電流源37拉高電壓。當OSC 係於點A6時，節點Vc不夠時間降至極低，如點A7所示。因 此可變電流源37供給小電流。如此顯著減慢節點Va之斜坡 升高。但因長反相器41係響應節點Va，對該瞬間而言保持 低於其閥電壓’故反相器41維持其輸出Vb於邏輯高，致使 乏流反相器4 3持續降低節點V c朝向地電位。隨著節點v c的 下降，可變電流源37幅度增高。如此節點Va之電壓以指數 方式由點A8增高至點A9，其為長反相器41之閥電壓。圖11 所示電壓下降電流阱4 7經選擇使節點Va到達一完整週期中 途點之點A9，如此建立50%工作循環。當節點va達到點A9 時，長反相器4 1響應如此而斜坡降低節點Va。隨著節點Va 之通過閥值點A1 〇 ’非反相放大器3 8響應如此，由邏輯高 迅速切換至邏輯低，如點A1 1指示□同理，乏流反相器4 3 響應如此’開始其緩慢斜坡升高順序，始於點八丨2 β 當0 S C之第一樣本脈波開始斜坡升高且達到閥值點β 1 時’節點Vc已經完全充電至其最高電壓，如點β4指示。因 此可變電流源3 7再度設定於其最小電流幅度。如此允許電 壓降低電晶體31響應點Β1，快速將節點Va由邏輯高拉低至

第22頁 五、發明說明（18) 邏輯低，原因為其未受來自可變電流源37之任何可決定大 小之拉高電流對抗。若拉高電流源45經調整而於〇sc達到 點B1時節點V c非於其最大電壓，則電晶體31之電壓下降作 用將由ΙΓΠ1ρ減慢，而有效工作循環降低。但本例之目標係提 高OSC工作循環至50%。因此可變電流源37於各週期期間開 始調整為微弱，因而允許節點Va快速下拉至地電位。節點 Va朝向地電位下降，致使長反相器4 1開始升高節點Vb由地 電位朝向、ρ。如此誘使非反相放大器38切換高輸出信號 Scu，同時也使乏流反相器43開始節點Vc之斜坡下降作 用。 脈波序列OSC顯示為於33¾週期時間經過後下降回閥值點 B 6 *當0 S C到達點B 6時，節點V c顯示已經斜坡下降顯著降 至點B 7 ’故現在可變電流源3 7比較前一循環位在遠更高的 電流源容量。因此節點Va顯示可更快速斜坡升高由點B8至 B 9，亦即長反相器41之閥電壓。 長反相器41響應節點Va之到達點B9，斜坡降低節點Vb由 邏輯高至邏輯低。當節點Vb於點B1 〇達乏流反相器43及非 反相放大器38之閥電壓時’輸出信號向下切換而節點

Vc開始其斜坡升高順序。再度，輸出信號S(^K可維持5〇%工 作循環。 參照具有50%工作循環〇sc之第三樣本脈波，當〇sc達到 閥值點C1時，可變電流源37再度發出最小電流，而電壓下 降電晶31快速將節點Va調整至邏輯低。長反相器4丨響應節 點Va之達到閥值點C2，啟動其節點Vb電壓之斜坡升高。當

第23頁 五、發明說明（19) 節點Vb達到點C3時，輸出信號scu被調高，節點Vc開始其 斜坡下降順序。當OSC於點C6達到其斜坡下降閥值時，節 點V c顯示於點C 7，位於遠更低的電歷電位，如此使可變電流 源37發出比較過去遠更高的電流幅度。如此當0SC係於C6 而電壓下降電晶體31係斷路時，可變電流源37具有大電流 幅度，且迅速斜坡升高節點仏由點c8至點c9。如此就長反 相器4 1對應之迅速響應，而開始節點Vb之斜坡下降順序。 非反相放大器38響應節點Vb的下降係調低輸出信號scu 並再度維持工作循環於約5 0 %。同理，乏流反相器4 3響應節 點Vb的下降，啟動節點vc之斜坡升高順序準備下一循環。 若脈波序列OSC欲具有工作循環大於5〇%，則節點Vc將於 電壓下降電晶體31斷路前達到其對應於可變電流源3 7具有 最兩幅度之最低電壓電平。替代具體例中，可變電流源3 7 即使於電壓下降電晶體31被激發時仍然具有最大電流幅度 足夠升高節點Va朝向長反相器41之閥值，藉此防止輸出信 號SCLK之工作循環約超過5 0 %。此替代具體例中，可變電流 源37之最大電流幅度較佳選定為輸出信號、κ維持不超過 55%之最大工作循環。 圖1 3所示替代具體例更為適合補償低於不高於預定第二 工作循環較佳為50%之振盪信號0SC。圖13之結構為適入^ 9及10之電路圖之樣本電路實務。圖13中類似圖^丨之元°件 皆標示以類似的參考符號且討論如前α 圖13中，隔離電晶體44係插置於節點Va與電壓 體31間。經由隔離電晶體44之適當構造’可於飽和區作=

第24頁 4 4 1 16 3 五、發明說明（20) 而作為圖9之開關38捕。另外，電晶體“可為線 業，該種情況下係作為圖10之可變電阻器4 實務中，振盪信號OSC再度於節點v 叩點V a由工作循環監視與控 制電路35間觀察。圖14人顯示當腺雜曾a 田離電晶體44作為可變電 阻器之簡化電壓擺盪，及圖1 4B千相丨％响典抓备 _ 不例說明當隔離電晶體44 作為開關時之簡化電壓擺盪。 參照圖14Α顯示具有70%工作循環之樣本〇sc信號。如於 圖ί 1之先前例，節點Vc係於循環起點位於最大電壓。如此 使可變電流源37於其最小電《，造成隔離NM〇s電晶體“被 導通且供給最小電阻。此等情況下，電壓下降電晶體3 i藉 由快速拉下節點Va而響應0SC之達到間電壓M ,當節點“ 於點D2達到長反相器41之閥電壓時，節點几開始向上擺 盪。乏流反相器43響應節點π之達到點D3，於點D4啟動其 節點VC之電壓下降。同理，非反相放大器38響應點D3，於 點D5升高輸出信號scu至邏輯高。 命點Vc因乏流反相器43降低，致使隔離電晶體44開始斷 路:且增高節點“與電壓下降電晶體31間的隔離。同時， 可變電流源37之電流來源幅度增高。如所示，如此使節點 Va開始由點Ε1朝向點Ε2向上擺盪，即使信號〇sc保持高且 電塵下降電曰曰體31維持導通亦如此。節點V a由點E1斜坡升 =至點E2之時間量足夠建立線L2指示之預定第二工作循 % ’例如50%。長反相器41響應節點Va之達到點E2，於點 E3將節點Vb擺盪變低。當節點Vb於點E4達到乏流反相器43 之闊電壓時’節點Vc開始其斜坡升高順序。同時，非反相

第25頁 五、發明說明（21) 放大器38響應節點Vb之達电丨赴以，於虹 吒到點Μ，於點Ε6將輪出作躲ς 盪低。當時間信號OSC開妒钭诂下降曰η 35 琥scu „nn/ ^始斜坡下降且達到點E7時已蝇熵 過70%週期時間。此時，雪厭τ胳啻a触〇 , λ τ d氣 电壓下降電晶體3丨響應 路，但如圖14A所示，於夕兮姑’ 匕被斷 令 '點E7之則即點Va已經到達邏輯 尚0 於圖14B ’顯不電壓擺盪圖，隔離電晶體44係 關。此案例中，圖13電路之表現係同圖u，只要隔離 體44保持關即可：隨著振盈信臟之達到閥值點G1，節 點Vc顯不於其最高電位，而電壓下降電晶體31響應如此， 迅速下拉節點Va至地電位。當Va通過點G2_，長反相器4】 響應^此拉高節點>vb ^於;fiG3，非反相放大器38將輸出信 號SCLK調整至邏輯高’乏流^反相器4 3開始斜坡下降節點 Vc 0 此種情況下隔離電晶體44之閥電壓變低，故其至幾乎一 半週期時間經過之前不會擺盪至開路狀態〇FF，如線L2所 示。當隔離電晶體4 4為閉路時，節點v a保持於邏輯低而節 點Vc下降，儘管可變電流源37緩慢升高，原因為電壓下降 電晶體31保持0 N亦即閉路故。當節點v c於點G 6達到隔離電 晶體44之閥電壓時，電晶體44開始斷路，及於點hi隔開節 點Va於電壓下降電晶體31。當節點Va與電壓下降電晶體31 隔開時’可變電流源37可更迅速提高節點Va由點H1至點H2 且維持5 0 %功率循環於點V a。長反相器41響應點Η 2而於節 點Va開始其斜坡向下順序。藉此方式，非反相放大器38響 應點H4，指示已經經過一半週期時間，非反相放大器38將

第26頁 163 五、發明說明（22) 輸出信號SCLK調低且維持5 0 %工作循環。乏流反相器4 3響應 如此，調高節點V c準備次_循環。 參照圖1 5 ’顯示圖1 3之具體例之更完整電路實務。如業 界人士了解，圖15所示特定次電路結構同樣適用於圖丨丨之 具體例。類似圖1 1及1 3之元件皆標示以相同的參考符號且 如前文說明。皮_斯晶體振盪器5 1接收源自pm〇s電晶體65 之偏壓電流IQSC。偏壓電流I〇sc為來自電流阱6 7之控制電流 【src之鏡像對映。電流阱67與功率及溫度有關，pmos電晶 體69及65之大小比建立要求的偏壓電流丨咖幅度，同時也 使I DSC與溫度及功率無關。控制電流ISRC也鏡像對映而產生 斜坡升高電流Irmp。電壓上升電流Iup及電壓下降電流匕。 Pmos電晶體71替代圖1 3之可變電阻器34並鏡像對映溫度及 功率無關之電流iSRC而建立irmp之最大容許幅度。同理， pmos電晶體75鏡像對映^而產生1{jp。Pnios電晶體76及 nmos電晶體78共同鏡像對映源自電流阱69之電流ISRC至 nmos電晶體77 ’其產生電壓下降電流iDN。經由調整電晶體 75-78之大小比’可調整丨^對^之比，及藉此調整輸出信 號S01JT之工作循環，說明如前。圖1 3之可變電流源3 7於圖 1 5係利用pm〇s電晶體73實施。如前文討論，隨著於控制閘 體之電壓下降’ pmos電晶體73之電流幅度升高，反之亦

第27頁 fr 44116 3 案號 88106814 年 五、發明說明 (23) [元件編號說明] 1-3 次階段 4 反相放大器 6 回饋網路 8 非反相放大器 10 電阻器 11 皮_斯振盪器 12 電容器 13 CMOS反相器 14 晶體 15 PM0S電晶體 17 NM0S電晶體 19 晶體 21 電阻器 23, 25 電容器 26 放大器 27, 28 電阻器 29 第三電容器 30 電流源 31 NM0S電壓下降電晶體 33 溫度及電壓補償電路組件 34 可變電阻 35 控制電路 36 控制信號

88106814.ptc 第28頁 修正頁 44]163 案號 88106814 五、發明說明（24)

37 可變電 流 源 38 開關 3 9 放大器 40 可變電 阻 器 41 反相器 43 乏流反相 器 44 NMOS 電 晶 體 45 電流源 47 電流阱 49 電容器 51 皮爾斯晶體 53 晶體 55 回饋電 阻 器 57, 59 電容器 61 晶體 63 電流源 65 PMOS 電 晶 體 67, 69 電流阱 65, 69, 7 1， 73, 75, 76 PM 77, 78 NMOS電晶體

88106814,ptc 第29頁 修正I

Claims (1)

1. 1. —種具有受控制的工作循環之振盪器，包含： 一第一功率轨及一第二功率轨； 一可變電流源具有一第一端子，一第二端子及一第<控 制輸入，該第一端子係耦合至第一功率執’該第二端子係 耦合至一中間輸出節點； 一開關裝置具有一第三端子及一第四端子，且進一步具 有第二控制輸入用於接收一振盪信號具有第一工作循環’ 且介於第一邏輯態與第二邏輯態間振盪，該第三端子係搞 合至中間輸出節點，第四端子係耦合至第二功率執，開關 裝置可響應振盪信號之於第一邏輯態而有效閉路並耦合第 三端子至第二功率軌，以及響應振盡信號之於第二邏輯態 有效開路及隔離第三端子與第二功率軌； 一工作循環監視裝置，包括一邏輯反相器、一乏流反相 器、—具有第一控制電流之恆定電流源、及一具有第二控 制電流之恆定電流源，該邏輯反相器係響應該中間輸出節 點，該邏輯反相器之輸出係耦合至該乏流反相器，該乏流 反相器具有一視該第一控制電流而定之提升率，及一視該 第二控制電流而定之下拉率，該乏流反相器可有效產生一 幅度控制輸出； 耦合裝置’用於耦合幅度控制輸出至可變電流源之第一 控制輸入，該可變電流源可有效產生與該幅度控制輸出成 比例之電流幅度，該第一控制電流與該第二控制電流之比 可有效建立一預定第二工作循環於該中間輸入節點。 2. 如申請專利範圍第1項之振盪器，其中響應幅度控制

   —丨、 88106814,ptc 第31頁 η /-V 8810^83¾ 六、申請專利範圍 輸出，可變電 預定時間量内 3. 如申請專 具有最大電流 量内升高中間 4. 如申請專 該可變 5 ·如 變電阻 間，該 6. 如 二開關 子間， 應振盡 中間輸 7. 如 置係響 8. 如 點係柄 電阻器 申請專 器耦合 可變電 申請專 裝置耦 該第二 信號之 出節點 申請專 應源自 申請專 合至放 流源產 有效升 利範圍 幅度足 輸出節 利範圍 於可變 係響應 利範圍 介於中 阻器可 利範圍 合於中 開關裝 處於第 與第一 利範圍 工作循 利範圍 大器。 士 J電流幅度可於振盪信號各週期之 南中間節點至預定電壓值。 $ 2項之振盪器，其中該可變電流源 &於開關裝置為閉路時，於預定時間 點至預定電壓。 第1項之振盪器，其進—步包括一可變 2流源、之第一端子與第一功率軌間， 一功率及溫度不敏感之控制電路。 第1員之振盡器，其進一步包括一可 間輸入節點與開關裝置之第三端子 響應該幅度控制輪出。 弟1項之振盈器’其進一步包括一第 間輪出節點與第一開關裝置之第三端 置可響應工作循環監視裝置，以I 一邏輯態經歷預定時間量而有效隔離 開關裝置。 第6項之振盈器，其中該第二開關 環監視裝置之幅度控制輸出。 又 第1項之振盈器’其中該中間輪出節 9-如申請專利範圍第1項之振盪器，其進一步包 反相放大is電路可響應邏輯反相器，及有效產生—非 脈脈波其具有工作循環大致類似預定的第二工作循^出時 1 〇*如申請專利範圍第丨項之振盪器，其中該 、丄 4々、褐合幅

   第32頁 ^ - 4 41 16 3 _案號88106814_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 度控制輸出至可變電流源之第一控制輸入的耦合裝置為低 通遽波器。 Π .如申請專利範圍第1 0項之振盪器，其中該低通濾波 器包括一電容器耦合於可變電流源之第一控制輸入與第二 功率軌間。 1 2.如申請專利範圍第1項之振盪器，其進一步包括一晶 體振盪器電路用於產生該振盪信號，該晶體振盪器電路包 括一晶體，一電阻器，一第一電容器，一第二電容器，一 電晶體及·—怪定電流源； 該晶體及該電阻器係並聯耦合於第一振盪器節點與第二 振盪器節點間，該第一電容器係耦合於第一振盪器節點與 第二功率執間，該第二電容器係耦合於第二振盪器節點與 第二功率軌間； 該電晶體具有一源極，一汲極及一控制閘體，該源極係 耦合至第二功率執，該汲極係耦合至第二振盪器節點，及 該控制閘體係耦合至第一振盪器節點，恆定電流源係耦合 於汲極與第一功率軌間。 1 3. —種具有受控制的工作循環之振盪器，包含： 一第一功率軌及一第二功率轨； —可變電流源具有一第一端子，一第二端子及一第一控 制輸入，該第一端子係耦合至第一功率軌，該第二端子係 耦合至一中間輸出節點； 一電晶體具有一第三端子及一第四端子，及進一步具有 —第二控制輸入用於接收具有第一工作循環之振盪信號且

   88106814.ptc 第33頁 Ρ'τ A A 1 1 κ ^ Γ 88106814 . _§——--- 六、申請專利範圍 介於一第一邏輯態與一第二邏輯態間振盡’該第三端子係 ^合至中間輸出節點，該第四端子係耦合至第f功率軌， 該電晶體被轉ON並響應振盪信號之於第一邏輯態以固定速 率移動於第三端子之電壓電位朝向第二功率執，及該電晶 體被轉OFF，且響應振盪信號之於第二邏輯態而隔離第三 端子與第二功率軌； ^ α 一工作循環監視裝置，包括一邏輯反相益、一乏流反相 哭、一具有第一控制電流之怪定電流源、及一具有第二控 制電流之恆定電流源’該邏輯反相器係響應該令間輸出節 點，該邏輯反相器之輸出係搞合至該乏流反相器’該乏流 反相器具有一視該第一控制電流而定之提升率’及—視該 第二控制電流而定之下拉率，該乏流反相器可有效產生一 幅度控制輸出’該第一控制電流與該第二控制電流之比可 有效建立一預定第二工作循環於該中間輸入節點； y耦合裝置’用於耦合幅度控制輪出至可變電流源之第一 控制輸入’該可變電流源可有效產生與該幅度控制輸出成 比例之電流幅度’及有效用於以與電流幅度有關的速率移 動中間輸出節點之電壓電位朝向第一功率軌。 1 4 如申請專利範圍第1 3項之振盪器，其中響應幅度控 制輸出，可變電流源產生之電流幅度可於振盪信號各週期 之預定時間量内有效升高中間節點至預定電壓值。 1 5.如申請專利範圍第1 4項之振篮器，其中該可變電流 源具有最大電流幅度足夠於電晶體為⑽，於預定時間量内 升高中間輸出節點至預定電壓。

   44l163

   柰棘.881〇_68H 六、申請專利範圍 1 6 ·如申請專利範圍第1 3項之振盪器，其進—步包括 變電阻器耦合介於可變電流源之第一端子與第—# 士 可 該可變電阻器係響應一功率及溫度不敏感之控制電 间 1 7,如申請專利範圍第1 3項之振盪器，其進—牛—° 心 次包括~ 可變電阻器耦合介於中間輸入節點與電晶體之第= ~ 間，該可變電阻器可響應來自工作循環監視鱼批 i 幅度控制輪出。 < 1 8 ·如申請專利範圍第1 3項之振盪器，其進—半〜 少包括一 開關裝置耦合於中間輸出節點與電晶體之第r: # ^ —5而子間，吋 開關裝置可響應工作循環監視裝置，以及響應# ^ 處於第一邏輯態經歷預定時間量而有效隔離中門 u < 與電晶體。 讀出節點 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之振盪器，其中兮Η ΒΗ 「必開關梦罢 係響應源自工作循環監視裝置之幅度控制輪出。 、直 2 0 .如申請專利範圍第1 3項之振盪器，其中該中間輪 節點係耦合至非反相放大器。 β别出 21·如申請專利範圍第13項之振盪器，其進一步包括一 非反相放大器電路可響應邏輯反相器，及有效產生一輪出 時脈脈波其具有工作循環大致類似預定的第二工作循環。 2 2.如申請專利範圍第1 3項之振盪器，其中該用於耦合 幅度控制輸出至可變電流源之第一控制輸入的耦合裝置為 低通遽波器。 2 3 如申請專利範圍第2 2項之振盪器，其中該低通濾波 器包括一電容器耦合於可變電流源之第一控制輸入與第二

   88106814.ptc 第35頁 44 i is ^ _案號88106814_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 功率軌間。 24.如申請專利範圍第13項之振盪器，其進一步包括一 晶體振盪器電路用於產生該振盪信號，該晶體振盪器電路 包括一晶體，一電阻器，一第一電容器，一第二電容器， —電晶體及一恆定電流源； 該晶體及該電阻為係並聯麵合於苐—振盈郎點與第一 振盪器節點間，該第一電容器係耦合於第一振盪器節點與 第二功率軌間，該第二電容器係耦合於第二振盪器節點與 第二功率軌間； 該電晶體具有一源極，一汲極及一控制閘體，該源極係 耦合至第二功率軌，該汲極係耦合至第二振盪器節點，及 該控制閘體係耦合至第一振盪器節點，恆定電流源係耦合 於汲極與第一功率轨間。 2 5. —種具有受控制的工作循環之振盪器，包含： 一第一功率軌及一第二功率轨； 一可變電流源具有一第一端子，一第二端子及一第一控 制輸入，該第一端子係耦合至第一功率軌，該第二端子係 搞合至一中間輸出節點， —第一電晶體具有一第三端子，一第四端子及一第二控 制輸入，該第三端子係耦合至該中間輸出節點； —第一開關裝置具有一第五端子及一第六端子，及進一 步具有一第三控制輸入用於接收一具有第一工作循環之振 盪信號且介於第一邏輯態與第二邏輯態間振盪，該第五端 子係耦合至第一電晶體之第四端子，該第六端子係耦合至

   88106814,pic 第36頁 了 441163 _案號88106814_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 第二功率軌，該第一開關裝置可響應振盪信號之於第一邏 輯態有效閉路並耦合第五端子之第二功率轨，以及可響應 振盪信號之於第二邏輯態有效開路而隔離第五端子與第二 功率軌； 一工作循環監視裝置，用於觸發一幅度控制輸出以響應 該振盪信號於第一邏輯態期間，該幅度控制輸出之觸發使 其以時間指示的方式隨時間而變化，該幅度控制輸出係耦 合於該第二控制輸入，該第一電晶體可響應振盪信號之於 第一邏輯態經歷預定時間量而有效隔離中間輸出節點與第 一開關裝置； 耦合裝置用於耦合幅度控制輸出至可變電流源之第一控 制輸入。 2 6.如申請專利範圍第2 5項之振盪器，其中該該可變電 流源可有效用於產生與該幅度控制輸出成比例之電流幅 度，及有效用於以與電流幅度有關的速率移動中間輸出節 點之電壓電位朝向第一功率軌。 2 7.如申請專利範圍第25項之振盪器，其中該工作循環 監視裝置係耦合至第一開關裝置之第三控制輸入且可有效 直接觀察振盪信號。 2 8.如申請專利範圍第2 5項之振盪器，其中該工作循環 監視裝置係耦合而監視中間輸出節點。 2 9.如申請專利範圍第25項之振盪器，其進一步包括一 可變電阻器耦合介於可變電流源之第一端子與第一功率軌 間，該可變電阻器係響應一功率及溫度不敏感之控制電

   88]〇6814.ptc 第37頁 k- 441 16 3 ___案號88106814_年 月__g_修正__ 六、申請專利範圍 路。 30·如申請專利範圍第25項之振盪器，其中該中間輸出 節點係搞合至放大器。 3 1 ·如申請專利範圍第2 5項之振盪器，其中該可變電流 源之第一控制輸入係連結至第一電阻器之第二控制輸入。 3 2.如申請專利範圍第3 1項之振盪器，其中該第一開關 裝置為一第二電晶體。 3 3.如申請專利範圍第32項之振盪器，其中該第一及第 二電晶體為MOS電晶體。 3 4.如申請專利範圍第3 1項之振盪器，其中該工作循環 監視裝置包括_邏輯反相器，一乏流反相器，一第一恆定 電流源具有第一控制電流，及一第二恆定電流源具有第二 控制電流； 該邏輯反相器可響應中間輸出節點，邏輯反相器之輸出 係柄合至乏流反相器，乏流反相器具有電壓升高速率與其 第一控制電流有關，以及具有電壓下降速率與該第二控制 電流有關，該乏流反相器可有效產生幅度控制輸出，第一 控制電流對第二控制電流之比係可於中間輸出節點有效建 立預定的第二工作循環。 3 5.如申請專利範圍第34項之振盪器，其進一步包括一 非反相放大器電路可響應邏輯反相器，用與產生一輸出時 脈脈波其具有工作循環大致類似預定的第二工作循環。 3 6.如申請專利範圍第34項之振盪器，其中該用於耦合 幅度控制輸出至可變電流源之第一控制輸入的搞合裝置為

   88106814.ptc 第38頁 4 4 t - 案號 月 曰 一修正 六'申請專利範圍 低通滤波器。 37·如申請專利範圍第36 器包括一電容器耦合於 、盧器，其中該低通濾波 功率軌間。 變電流源之第—控制輸入與第二 3 8.如申清專利範圍第3 6 源為第二電晶體及該第—、之振量’其中該可變電流 3 9.如中請專利範圍第3汗關裝置為第三電晶體。 功率及溫度不敏感電流源，項之振盪器，其進一步包含一 鏡，一第三電流鏡，及—θ第一電流鏡，一第二電流 該晶體振盪器電路係可;u盪器電路； 含一晶體，一電阻器，—第二產，，振盪信號且進一步包 第四電晶體及一第四電流鏡，及；第二電容器’一 於第一振盪器節點與第二振 阻益係並聯耦合 耗合於第-振逯器節點與第1第-電容器係 器絲合於第-振盈器節點：第二該第-電容 器係輕合於第二振盈器節點與第：功二電容 -功率軌—控制閉體’該源極係相合至; 一功丰軏°玄汲極係耦合至第二振盪写節軟，乃姑^至第 體係搞合至第一振| 5|自^ '' 控制閘 與第-功率執間且==供;=電流鏡係麵合於沒極 成比例的第一參考電供與功率及溫度不敏感電流源 忒第一電流鏡係耦合於第一功率軌與可變電流源間， 可有效用於產生與功率及溫度不敏感電流源成 參考電流； ^弟二

   ^•441163 _案號88106814_年月日__ 六、申請專利範圍 第二電流鏡為第一恆定電流源，及第一控制電流係與功 率及溫度不敏感電流源成比例； 該第三電流鏡為第二恆定流源，及第二控制電流係與功 率及溫度不敏感電流源成比例。

   88106814,ptc 第40頁