TWI680640B - 振盪電路 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種即使V/I轉換電路產生某些異常亦可限制頻率的最大值、最小值的振盪電路。本發明的振盪電路包括：電流控制振盪器，基於輸入電流進行振盪；以及電流限制電路，將輸入電流與第1定電流和第2定電流分別進行比較，當輸入電流達到第1定電流時，藉由輸入電流的路徑上所具備的電晶體來限制輸入電流的最大電流值，當輸入電流下降至第2定電流為止時，藉由與輸入電流的路徑並聯地具備的電晶體，向輸入電流的路徑施加電流以限制輸入電流的最小電流值。

Description

振盪電路
本發明是有關於一種振盪電路，更詳細而言，本發明是有關於一種應對以電流來控制振盪頻率的振盪電路的異常控制電流的技術。
圖4表示習知的振盪電路400的電路圖。
習知的振盪電路400具備電源端子101、接地端子102、電壓/電流(V/I)轉換電路103、P通道金屬氧化物半導體(P channel Metal Oxide Semiconductor，PMOS)電晶體(transistor)115及PMOS電晶體118、以及電流控制振盪器104。
V/I轉換電路103具備第1基準電壓源111、誤差放大器112、N通道金屬氧化物半導體(N channel Metal Oxide Semiconductor，NMOS)電晶體114以及電阻113。
圖5表示電流控制振盪器104的電路圖。
電流控制振盪器104具備電容器141、第2基準電壓源143、比較器142以及NMOS電晶體144。
參照圖4及圖5來說明習知的振盪電路400的連接。誤 差放大器112的非反相輸入端子連接於第1基準電壓源111的一端。第1基準電壓源111的另一端連接於接地端子102。NMOS電晶體114的閘極(gate)連接於誤差放大器112的輸出，源極(source)連接於誤差放大器112的反相輸入端子及電阻113的一端。電阻113的另一端連接於接地端子102。PMOS電晶體115的源極連接於電源端子101，閘極與汲極(drain)連接於NMOS電晶體114的汲極。PMOS電晶體118的源極連接於電源端子101，閘極連接於PMOS電晶體115的閘極，汲極連接於電流控制振盪器104內部的電容器141的一端、NMOS電晶體144的汲極及比較器142的非反相輸入端子。比較器142的反相輸入端子連接於第2基準電壓源143的一端。第2基準電壓143的另一端連接於接地端子102。NMOS電晶體144的閘極連接於比較器142的輸出，源極連接於接地端子102。電容器141的另一端連接於接地端子102。
對習知的振盪電路400的動作進行說明。
V/I轉換電路103藉由包含誤差放大器112的負反饋迴路(loop)來進行動作，以使第1基準電壓源111的電壓VREF與NMOS電晶體114的源極電壓變得相等。作為結果，對電阻113施加與電壓VREF相等的電壓，NMOS電晶體114的汲極電流I1成為定電流。PMOS電晶體115與PMOS電晶體118構成電流鏡(current mirror)，將與電流I1成比例的電流I2供給至電流控制振盪器104。
圖6表示用於對電流控制振盪器104的動作進行說明的 波形圖。電流控制振盪器104將電流I2設為電容器141的充電電流，在電容器141的一端生成斜坡(slope)狀的電壓VRAMP。當電壓VRAMP達到第2基準電壓源143的電壓VPK時，比較器142的輸出CMPOUT變為高位準(High)，NMOS電晶體144導通而電容器141的電荷被放電。由於比較器142存在檢測延遲，因此經過某延遲時間後，輸出CMPOUT變為低位準(Low)，NMOS電晶體144斷開而電容器141再次受到充電。藉由所述動作的反覆，電壓VRAMP成為具備規定振幅及規定頻率的鋸齒形波，振盪動作持續。
專利文獻1中揭示了：在此種習知的振盪電路中，以可將振盪頻率的上限值及下限值控制為所需值的方式來構成誤差放大器112。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2001-44808號公報
然而，專利文獻1所示的振盪電路為下述構成：藉由使基準電壓源111的電壓VREF發生變化，而使流經NMOS電晶體114的電流發生變化，來控制振盪頻率的上限值及下限值，因此在V/I轉換電路103自身產生某些異常的情況下，NMOS電晶體114的電流有時會變得無法控制，從而會輸出所需範圍外的頻率。
例如，在電阻113發生短路(short)故障的情況下，會 有過大的電流流經NMOS電晶體114，從而頻率會超出所需範圍。而且，另一方面，在電阻113發生開路(open)故障的情況下，NMOS電晶體114的電流會變為0A，從而導致振盪動作停止。
本發明是為了解決如上所述的課題而創作，提供一種即使V/I轉換電路103產生某些異常亦可限制頻率的最大值、最小值的振盪電路。
為了解決習知的課題，本發明的振盪電路的特徵在於包括：電流源電路，基於流經電源端子與電流輸入端子之間的第1電流路徑的第1電流而生成第2電流；以及電流控制振盪器，基於所述第2電流進行振盪，所述電流源電路包括：第1PMOS電晶體，設於所述第1電流路徑中，其閘極與汲極連接；第2PMOS電晶體，與所述第1PMOS電晶體構成電流鏡，使所述第2電流流動；第3PMOS電晶體，與所述第1PMOS電晶體構成電流鏡；定電流源，連接於所述第3PMOS電晶體的汲極；以及第4PMOS電晶體，藉由所述第3PMOS電晶體的汲極的電壓來控制其閘極，並限制所述第1電流的電流值。
根據本發明的振盪電路，即使在輸入至電流輸入端子的輸入電流變得過大的情況下或者不流動的情況下，亦可根據定電 流源的電流值與第1電流的大小關係，藉由第4PMOS電晶體來限制第1電流的最大值或最小值。
100、200、400‧‧‧振盪電路
101‧‧‧電源端子
102‧‧‧接地端子
103‧‧‧V/I轉換電路
104‧‧‧電流控制振盪器
105‧‧‧電流源電路
106‧‧‧電流限制電路
111‧‧‧第1基準電壓源
112‧‧‧誤差放大器
113、213‧‧‧電阻
114、144、214‧‧‧NMOS電晶體
115、116、117、118、121、122‧‧‧PMOS電晶體
119、120‧‧‧定電流源
141、204‧‧‧電容器
142‧‧‧比較器
143‧‧‧第2基準電壓源
201‧‧‧時脈輸入端子
202‧‧‧相位頻率比較電路
203‧‧‧電荷泵電路
A、B、C‧‧‧區域
CLK‧‧‧時脈信號
CMPOUT‧‧‧輸出
I1、I2‧‧‧電流
Iin、Iin2‧‧‧輸入電流
Imax、Imin‧‧‧電流值
RT‧‧‧電阻值
Tin‧‧‧電流輸入端子
VCP、VPK、VRAMP、VREF‧‧‧電壓
圖1是表示本發明的第1實施形態的振盪電路的電路圖。
圖2是用於說明本發明的第1實施形態的振盪電路的動作的圖。
圖3是表示本發明的第2實施形態的振盪電路的電路圖。
圖4是習知的振盪電路的電路圖。
圖5是表示電流控制振盪器的一例的電路圖。
圖6是用於說明電流控制振盪器的動作的波形圖。
圖1是本發明的第1實施形態的振盪電路100的電路圖。
本實施形態的振盪電路100是具備V/I轉換電路103、電流控制振盪器104及電流源電路105而構成。
V/I轉換電路103及電流控制振盪器104的電路構成與圖4所示的習知的振盪電路400中的V/I轉換電路103及圖5所示的電流控制振盪器104同樣，因此對於相同的構成要素標註相同的符號，並適當省略重覆說明。
另外，對於流經V/I轉換電路103的NMOS電晶體114 的電流，是設為向電流源電路105的電流輸入端子Tin輸入的電流，圖1中設為輸入電流Iin。
電流源電路105為下述構成：在習知的振盪電路400中的包含PMOS電晶體115及PMOS電晶體118的電流鏡中，追加有對流經PMOS電晶體115的電流I1的最大電流值與最小電流值進行限制的電流限制電路106。
電流限制電路106具備PMOS電晶體116、PMOS電晶體117、PMOS電晶體121及PMOS電晶體122、定電流源119以及定電流源120。定電流源119及定電流源120的電流值分別為Imax及Imin。
對電流源電路105的連接進行說明。
PMOS電晶體115的源極連接於電源端子101，閘極與汲極相連接。PMOS電晶體116的源極連接於電源端子101，汲極連接於定電流源119的一端及PMOS電晶體121的閘極。PMOS電晶體117的源極連接於電源端子101，汲極連接於定電流源120的一端及PMOS電晶體122的閘極。PMOS電晶體118的源極連接於電源端子101，汲極連接於電流控制振盪器104。
PMOS電晶體115、PMOS電晶體116、PMOS電晶體117及PMOS電晶體118的閘極共同連接，PMOS電晶體115與PMOS電晶體116、PMOS電晶體115與PMOS電晶體117以及PMOS電晶體115與PMOS電晶體118分別構成電流鏡。此處，為了便於以後的說明，將各電流鏡的鏡比例設為1：1。
PMOS電晶體121的源極連接於PMOS電晶體115的汲極。PMOS電晶體122的源極連接於NMOS電晶體114的汲極及PMOS電晶體121的汲極，汲極連接於接地端子102。定電流源119的另一端連接於接地端子102。定電流源120的另一端連接於接地端子102。
接下來，對本實施形態的振盪電路100的動作進行說明。
圖2是用於說明本實施形態的振盪電路的動作的圖。
圖2中，橫軸表示電阻113的電阻值RT，縱軸表示流經PMOS電晶體115的電流I1。
首先，對圖2的A區域進行說明。在該區域中，電流限制電路106不進行動作，由V/I轉換電路103所生成的輸入電流Iin經由NMOS電晶體114的汲極而輸出，並作為輸入電流而輸入至電流源電路105。此時，輸入電流Iin與PMOS電晶體115的電流I1成為相等的電流值。PMOS電晶體115與PMOS電晶體118如上所述般構成電流鏡，因此，關於與電流I1成比例的電流I2，本實施形態中由於鏡比例為1：1，因此與電流I1為相同電流值的電流I2被供給至電流控制振盪器104，電流控制振盪器104以規定的頻率進行振盪。
PMOS電晶體115與PMOS電晶體116構成電流鏡，因此與電流I1為相同電流值的電流被供給至定電流源119。在區域A中，PMOS電晶體116的汲極電流低於定電流源119的電流，PMOS電晶體121的閘極電壓為大致0V，因此導通。由於PMOS 電晶體115與PMOS電晶體117構成電流鏡，因此與電流I1為相同電流值的電流被供給至定電流源120。在區域A中，PMOS電晶體117的汲極電流超過定電流源120的電流，PMOS電晶體122的閘極電壓大致等於電源端子101的電壓，因此斷開。
接下來，對圖2的區域B進行說明。當電阻113的電阻值RT減少時，輸入電流Iin及電流I1增加。藉此，對電流I1進行鏡仿的PMOS電晶體116的電流增加。當該PMOS電晶體116的電流超過定電流源119的電流Imax時，PMOS電晶體121的閘極電壓增加，電流I1被限制為定電流源119的電流Imax。其結果，對電流I1進行鏡仿的PMOS電晶體118的電流I2的最大電流受到限制，電流控制振盪器104的最大頻率受到限制。另外，PMOS電晶體122與區域A同樣地斷開。
最後，對圖2的區域C進行說明。當電阻值RT增加時，電流Iin及電流I1減少。藉此，對電流I1進行鏡仿的PMOS電晶體117的電流減少。當該PMOS電晶體117的電流低於定電流源120的電流Imin時，PMOS電晶體122的閘極電壓減少而汲極電流增加。PMOS電晶體122的汲極電流以彌補電流Iin的減少量的方式增加，作為結果，電流I1的最小電流被限制為定電流源120的電流Imin。其結果，對電流I1進行鏡仿的PMOS電晶體118的電流I2的最小電流受到限制，電流控制振盪器104的最小頻率受到限制。另外，PMOS電晶體121與區域A同樣地導通。
所述的動作說明中，對電阻113的變化進行了敍述，但 V/I轉換電路103的其他要素發生故障時，亦同樣地限制電流I1及電流I2。
如以上所說明般，根據本實施形態的振盪電路，即使在V/I轉換電路產生了某些異常的情況下，亦可限制對電流控制振盪器104供給的電流，從而限制頻率的最大值與最小值。
圖3是表示本發明的第2實施形態的振盪電路200的電路圖。
本實施形態的振盪電路200取代第1實施形態的振盪電路100中的V/I轉換電路103而具備時脈輸入端子201、相位頻率比較電路(PFD)202、電荷泵電路(CP)203、電容器204、NMOS電晶體214及電阻213。
對於電流控制振盪器104與電流源電路105，與圖1所示的振盪電路100同樣，因此對於相同的構成要素標註相同的符號，並省略重覆說明。
相位頻率比較電路202的輸入端接受從時脈輸入端子201輸入的時脈信號CLK與電流控制振盪器104的輸出。電荷泵電路203的輸入端接受相位頻率比較電路202的輸出，輸出端連接有電容器204的一端與NMOS電晶體214的閘極。電容器204的另一端連接於接地端子102。NMOS電晶體214的汲極連接於電流源電路105的電流輸入端子Tin，源極經由電阻213而連接於接地端子102。
振盪電路200取代振盪電路100中的V/I轉換電路103 而追加所述構成要素，藉此構成PLL電路。在電流源電路105的電流輸入端子Tin，利用NMOS電晶體214與電阻213來對電容器204的電壓VCP進行V/I轉換，藉此輸入一輸入電流Iin2。
與圖1的振盪電路100同樣地，藉由輸入電流Iin2，與流經PMOS電晶體115的電流I1成比例的電流I2被供給至電流控制振盪器104，從而獲得所需的頻率。此處，在對時脈輸入端子輸入有超過所需範圍的頻率的信號時，藉由PLL動作，電容器204的電壓VCP增加，NMOS電晶體204的輸入電流Iin2增加，因此電流I1及電流I2增加。當電流I1達到上限值時，電流限制電路106進行動作，與圖1的振盪電路100同樣地，電流I1被限制為定電流源119的電流Imax。雖省略詳細說明，但最小值亦可同樣地限制。如此，即使是PLL電路的構成，亦可限制對電流控制振盪器104供給的電流，從而可限制頻率的最大值與最小值。
以上，對本發明的實施形態進行了說明，但本發明並不限定於所述實施形態，在不脫離本發明的主旨的範圍內，當然可進行各種變更。
例如，在所述實施形態中，對使用電流控制振盪器104來作為振盪器的例子進行了說明，但亦可使用環式振盪器(ring oscillator)等其他振盪器。
而且，所述實施形態中，作為電流限制電路106，示出了限制最大值及最小值這兩者的構成，但亦可僅採用限制最大值的構成、限制最小值的構成中的任一種。
而且，PMOS電晶體121只要在從電流輸入端子Tin(NMOS電晶體114或NMOS電晶體214的汲極)至電源端子101的路徑上，則配置於何處皆可，並不限定於圖1及圖3所示的配置。
進而，PMOS電晶體122的汲極只要在從電流輸入端子Tin至PMOS電晶體115的汲極的路徑上，則連接於何處皆可，並不限定於圖1及圖3所示的配置。

Claims (6)

  1. 一種振盪電路，包括：電流源電路，基於流經電源端子與電流輸入端子之間的第1電流路徑的第1電流而生成流經第2電流路徑的第2電流；以及電流控制振盪器，基於所述第2電流進行振盪，所述電流源電路包括：第1P通道金屬氧化物半導體電晶體，設於所述第1電流路徑中，其閘極與汲極連接；第2P通道金屬氧化物半導體電晶體，與所述第1P通道金屬氧化物半導體電晶體構成電流鏡，使所述第2電流在所述第2電流路徑上流動；第3P通道金屬氧化物半導體電晶體，與所述第1P通道金屬氧化物半導體電晶體構成電流鏡；定電流源，連接於所述第3P通道金屬氧化物半導體電晶體的汲極；以及第4P通道金屬氧化物半導體電晶體，藉由所述第3P通道金屬氧化物半導體電晶體的汲極的電壓來控制其閘極，並限制所述第1電流的電流值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的振盪電路，其中所述第4P通道金屬氧化物半導體電晶體被設於所述第1電流路徑中，並限制所述第1電流的最大電流值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的振盪電路，其中所述第4P通道金屬氧化物半導體電晶體被設於所述電流輸入端子與接地端子之間的第3電流路徑中，並限制所述第1電流的最小電流值。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的振盪電路，更包括：第5P通道金屬氧化物半導體電晶體，與所述第1P通道金屬氧化物半導體電晶體構成電流鏡；定電流源，連接於所述第5P通道金屬氧化物半導體電晶體的汲極；以及第6電晶體，設於所述電流輸入端子與接地端子之間的第3電流路徑中，所述第6電晶體限制所述第1電流的最小電流值。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的振盪電路，更包括：電壓/電流轉換電路，基於規定的電壓而輸出規定的電流，電壓/電流轉換電路的輸出連接於所述電流輸入端子。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的振盪電路，更包括：相位頻率比較電路，接受時脈信號與所述電流控制振盪器的輸出；電荷泵電路，接受所述相位頻率比較電路的輸出；電容器，連接於所述電荷泵電路的輸出；N通道金屬氧化物半導體電晶體，其汲極連接於所述電流輸入端子，其閘極接受所述電荷泵電路的輸出；以及電阻，連接於所述N通道金屬氧化物半導體電晶體的源極。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI724659B (zh) * 2019-11-29 2021-04-11 杰力科技股份有限公司 負載開關的控制電路
JP6886544B1 (ja) * 2020-04-20 2021-06-16 ウィンボンド エレクトロニクス コーポレーション 発振回路
JP2023003199A (ja) * 2021-06-23 2023-01-11 キオクシア株式会社 半導体集積回路、半導体記憶装置、メモリシステム及び周波数発生方法
US11870448B2 (en) * 2021-09-21 2024-01-09 Texas Instruments Incorporated Adjustable phase locked loop

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329883B1 (en) * 2000-11-01 2001-12-11 Cirrus Logic, Inc. Method and system for controlling a tuning voltage of a phase-locked loop circuit to an optimal value
US6414863B1 (en) * 2001-08-30 2002-07-02 Texas Instruments Incorporated Frequency control circuit for unregulated inductorless DC/DC converters
CN100486115C (zh) * 2003-05-30 2009-05-06 因芬奈昂技术股份有限公司 自校准的恒定增益可调振荡器
TWI318505B (zh) * 2006-01-06 2009-12-11 Realtek Semiconductor Corp
US8432169B2 (en) * 2007-09-20 2013-04-30 Panasonic Corporation Proximity sensor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5831486A (en) * 1997-09-04 1998-11-03 Integrated Device Technology, Inc. Extended range current controlled oscillator
JP3874577B2 (ja) 1999-07-27 2007-01-31 新日本無線株式会社 電圧制御発振回路
JP4148357B2 (ja) 2002-12-16 2008-09-10 旭化成エレクトロニクス株式会社 発振器およびｐｌｌ回路
US6897717B1 (en) * 2004-01-20 2005-05-24 Linear Technology Corporation Methods and circuits for more accurately mirroring current over a wide range of input current
JP2007052569A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Rohm Co Ltd 定電流回路およびそれを用いたインバータならびに発振回路
US8604885B2 (en) * 2011-07-12 2013-12-10 Kunihiko Kouyama Differential ring oscillator-type voltage control oscillator
CN104679095A (zh) * 2015-02-15 2015-06-03 格科微电子（上海）有限公司 电流源及其阵列、读出电路及其控制方法、放大电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329883B1 (en) * 2000-11-01 2001-12-11 Cirrus Logic, Inc. Method and system for controlling a tuning voltage of a phase-locked loop circuit to an optimal value
US6414863B1 (en) * 2001-08-30 2002-07-02 Texas Instruments Incorporated Frequency control circuit for unregulated inductorless DC/DC converters
CN100486115C (zh) * 2003-05-30 2009-05-06 因芬奈昂技术股份有限公司 自校准的恒定增益可调振荡器
TWI318505B (zh) * 2006-01-06 2009-12-11 Realtek Semiconductor Corp
US8432169B2 (en) * 2007-09-20 2013-04-30 Panasonic Corporation Proximity sensor

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