正交输出环形振荡电路及其配置方法技术

本发明专利技术提供了一种正交输出环形振荡电路及其配置方法。该环形振荡电路包含：配置成环形拓扑的四个主要反相器；四个耦合电阻器，其中，每一耦合电阻器依序设置于主要反相器之间；以及形成四个子反馈路径的四个前馈反相器。其中，每一子反馈路径包含两个主要反相器、一耦合电阻器、以及一前馈反相器。本发明专利技术的正交输出环形振荡器的四个耦合电阻器分别均匀配置于四个主要反相器之间。结果，主要反相器不再需要与前馈反相器分享共同输出，因此，本发明专利技术可避免在现有技术正交输出环形振荡器发生的争用现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路及其配置方法，尤其涉及环形振荡电路及其配置方法。
技术介绍
本领域的技术人员将能够理解本专利技术所使用的用语，例如M0S (金属氧化半导体)晶体管，包含NMOS (N型通道金属氧化半导体)晶体管和PMOS (P型通道金属氧化物半导体)，“栅极”、“源极”、“漏极”、“饱和区”用以耦接一 M0S晶体管。同时也应能理解电子电路的基本概念，例如“:“电压”、“电流”、“反相器”、“振荡”、“频率”、“周期”、“相位”和“磁滞”。像这些用语的基本概念都是显而易见的现有技术文件，例如教科书:“模拟CMOS集成电路设计”，贝赫拉扎维，麦格罗-希尔(ISBN0-07-118839-8)，表达了本领域的技术，因此将不会再详细解释说明。如图1A所示。现有技术的正交输出环形振荡器100包含配置成一个四级环形拓扑的四个主要的反相器110，120，130及140、以及提供四个前馈路径的四个前馈反相器150、160、170及180，此种架构的运作用以维持包含有四个相位输出信号V0、V90、V180、V270的振荡。正交输出环形振荡器100的运作原理为现有技术，因此不再进一步说明。正交输出环形振荡器100的范例时序图如图1B所示。于此，T是一个输出信号的周期，其包含四个相位(V0、V90、V180、及V270)。如图1B所示，相位V90领先V0时序90度；相位V180领先V90时序90度；相位V270领先V180时序90度。注意输出信号T/4的时间延迟是对应90度的相位位移。如图1A所示的正交输出环形振荡器100中，前馈反相器150与160形成一第一正反馈回路用以让V0与V180具有相反的位准与相反的相位。同时前馈反相器170与180形成第二正反馈回路用以让V90与V270具有相反的位准与相反的相位。然而，这两个正反馈回路的正反馈性质(regenerative nature)导致迟滞现象(hysteresis)使得输出信号产生不利的阻碍，因而减慢了振荡m运作。此外，每一个前馈反相器与一主要反相器共享一共用的输出节点(common output mode)，但主要反相器的输入不同于前馈反相器的输入，可能会出现争用(content1n)现象。举例而言，主要反相器110与前馈反相器150共享一个共同的输出V 0，但是主要反相器110的输入(例如，V270)不同于前馈反相器150 (例如，V180)的输入。如图中1B所示，V180和V270具有相反的位准且具有争用的时间区间(timeinterval) 101 (其中V180为低位准，但V270为高位准)和时间间隔102 (其中V180为高位准，但V270为低位准)。依此方式，争用现象不仅减慢了振荡，亦造成功率损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是为了维持持续的振荡。此目的是由四个反相器、四个前馈反相器、及四个耦合电阻器实现，用以输出正交输出信号，避免主要反相器与前馈反相器之间争用的现象发生。—实施例，本专利技术提供了一种电路包含四个主要反相器、四个耦合电阻器、以及四个前馈反相器。四个主要反相器被配置成环形拓扑(topology)。四个耦合电阻器，的每一耦合电阻依序设置于主要反相器之间。四个前馈反相器形成四个子反馈路径。其中，每一子反馈路径包含两个主要反相器、一耦合电阻器、以及一前馈反相器。另一实施例中，所述电路还包含一电压转电流转换器(Voltage-to-current converter)，该电压转电流转换器用以接收一控制电压，并提供输出电流给四个主要反相器和四个前馈反相器。在另一个实例中，本专利技术提供了一种电路包含四个主要反相器、四个耦合电阻器、以及四个前馈反相器。四个主要反相器中的一第一主要反相器用以输出一信号相位为0度的输出信号、一第二主要反相器用以输出一信号相位为90度的输出信号、一第三主要反相器用以输出一信号相位为180度的输出信号、以及一第四主要反相器用以输出一信号相位为270度的输出信号。四个电阻器包含一第一电阻器用以親接0度相位的输出信号至第二主要反相器的输入、一第二电阻器用以耦接一 90度相位的输出信号至第三主要反相器的输入、第三电阻器用以耦接180度相位的输出信号至第四主要反相器的输入、第四电阻器耦接270度相位的输出信号至第一主要反相器的输入。四个前馈反相器包含一第一前馈反相器用以接收180度相位的输出信号并提供一输出至第二主要反相器的输入、一第二前馈反相器用以接收一 0度相位输出信号并提供一输出至第四主要反相器的输入、一第三前馈反相器用以接收一 270度相位的输出信号并提供一输出至第三主要反相器的输入、一第四前馈反相器接收一个90度相位的输出信号并提供一输出至第一主要反相器的输入。另一实施例中，所述电路还包含一电压转电流转换器，该电压转电流转换器用以接收一控制电压，并提供输出电流给四个主要反相器和四个前馈反相器。在另一实施例中，本专利技术提供了一种方法包含:将四个主要反相器串接(cascading)成一个环形拓扑(topology);配置四个耦合电阻器到四个主要反相器之间；设置四个前馈反相器到环形拓扑中以形成四个子反馈路径，其中每一子反馈路径包含两个主要反相器、一親合电阻器、以及一前馈反相器。在另一实施例中，本实施例的方法还包含利用一电压转电流转换器来接收一控制电压，并提供输出电流给四个主要反相器和四个前馈反相器。本专利技术的正交输出环形振荡器的四个耦合电阻器分别均匀配置于四个主要反相器之间。结果，主要反相器不再需要与前馈反相器分享共同输出，因此，本专利技术可避免在现有技术正交输出环形振荡器发生的争用现象。【附图说明】图1A显示一现有正交输出环形振荡器的示意图。图1B显示图1A的正交输出环形振荡器的时序图。图2A显示依据本专利技术一实施例的正交输出环形振荡器的示意图。图2B显图2A的正交输出环形振荡器的一实施例的时序图。图3显示显示一实施例的反相器的示意图，该反相器适用于实施图2A正交输出环形振荡器的前馈反相器与主要反相器。图4显示一电压转电流转换器的示意图，该电压转电流转换器适用于产生一个供应电流给图2A正交输出环形振荡器的主要反相器与前馈反相器。图5显示本专利技术一实施例的方法流程图。其中，附图标记说明如下:110、120、130、140、150、160、170、180、210、220、230、240、250、260、270、280 反相器291、292、293、294 电阻【具体实施方式】本专利技术的实施例是关于环形振荡器。虽然说明书描述了本专利技术的几个实施例子，但应可理解本专利技术可以用多种方式来实现，且不限于以下特定实施例或该些实施例所实施采用的任何特定方式特征。在其它实施例中，不再赘述本领域公知的技术细节以避免模糊本专利技术。图2A显示本专利技术一实施例的正交输出环形振荡器200。正交输出环形振荡器200包含四个主要反相器、四个耦合电阻、以及四个前馈反相器。其中四个主要反相器包含一用以接收输入电压V225且输出具有零度相位(标示为V 0)的输出电压的第一主要反相器210、一用以接收输入电压V315且输出具有90度相位(标示为V 90)的输出一输出电压的第二主要反相器220、一用以接收输入电压V45且输出具有180度相位(标示为V180)的输出一输出电压的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形震荡电路，包含有：四个主要反相器，配置成环形拓扑；四个耦合电阻器，每一该耦合电阻器设置于该四个主要反相器之间；以及四个前馈反相器，分别用以形成四个子反馈路径，每一该子反馈路径包含两个该主要反相器、一个该耦合电阻器、以及一个该前馈反相器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林嘉亮，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71