信号发生器及校准信号发生器的方法技术

本发明专利技术实施例公开了信号发生器及校准信号发生器的方法。其中，所述信号发生器包括：主环形振荡器，用于产生输出振荡信号，其中，所述主环形振荡器由电源电压供电，并通过电力网耦接于所述电源电压；以及第一环形振荡器，用于校准所述输出振荡信号的频率，其中，所述第一环形振荡器与所述主环形振荡器结构相似或相同，且由所述电源电压供电，并通过所述电力网耦接于所述电源电压。本发明专利技术实施例可校准主环形振荡器输出的振荡信号的频率。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术要求申请日为2014年11月28日，专利号为62/085,357的美国临时专利的优先权，该美国专利的全部内容均包含在本专利技术中。
本专利技术涉及数字电路领域，尤其涉及信号发生器及校准信号发生器的方法。
技术介绍
信号发生器(signalgenerator)被普遍用于数字电路领域。例如，一个信号发生器可用于产生时钟信号以驱动多个电路元件，且其时钟频率应该非常准确。事实上，时钟信号的时钟频率通常受电路中的一个普通的IR压降(IR-drop)的负面影响。所谓IR压降，表示所述信号发生器的供电电压(supplyvoltage)由于有缺陷的导线而被降低了，并且所述IR压降会导致低的供电电压和时钟频率，这将降低所述信号发生器的性能。因此，有必要设计一种新的信号发生器用于解决现有技术的上述问题。
技术实现思路
本专利技术提供信号发生器及校准信号发生器的方法。本专利技术提供的信号发生器，包括：主环形振荡器，用于产生输出振荡信号，其中，所述主环形振荡器由电源电压供电，并通过电力网耦接于所述电源电压；以及第一环形振荡器，用于校准所述输出振荡信号的频率，其中，所述第一环形振荡器与所述主环形振荡器结构相似或相同，且由所述电源电压供电，并通过所述电力网耦接于所述电源电压。本专利技术提供的校准信号发生器的方法，包括：通过由电源电压供电的主环形振荡器产生输出振荡信号，其中，所述主环形振荡器通过电力网耦接于所述电源电压；通过由所述电源电压供电的第一环形振荡器校准所述输出振荡信号的频率，其中，所述第一环形振荡器与所述主环形振荡器结构相似或相同，且所述第一环形振荡器通过所述电力网耦接于所述电源电压。由此本专利技术实施例通过加入主环形振荡器之外的其他环形振荡器来校准所述主环形振荡器输出的振荡信号的频率，以得到一个正确的输出振荡频率。【附图说明】本专利技术可通过阅读随后的细节描述和参考附图所举的实施例被更全面地理解，其中：图1为依据本专利技术的一个实施例的信号发生器的示意图。图2为依据本专利技术的另一个实施例的信号发生器的示意图。图3为依据本专利技术的一个实施例的输出振荡信号的频率与第一环形振荡器的操作状态之间的关系示意图。图4为依据本专利技术的另一个实施例的信号发生器的示意图。图5为依据本专利技术的另一个实施例的输出振荡信号的频率与第一环形振荡器，第二环形振荡器，以及第三环形振荡器的操作状态之间的关系。图6为依据本专利技术的一个实施例的校准信号发生器的方法的流程图。【具体实施方式】图1为依据本专利技术的一个实施例的信号发生器100的示意图。所述信号发生器100可为用于数字电路的一个时钟发生器。如图1所示，所述信号发生器100包括主环形振荡器110和第一环形振荡器120。所述主环形振荡器110由电源电压(powervoltage)VDD供电，并用于产生一个输出振荡信号SOUT以用于驱动多个电路元件。所述输出振荡信号SOUT可为一个时钟信号，例如方波(square)或三角波(triangularwave)。所述主环形振荡器110通过电力网(powermesh)105耦接于所述电源电压VDD。更进一步，所述主环形振荡器110可包括多个振荡元件，例如，反相器(inverter)、与非门(NANDgate)，以及或门(NORgate)中至少一种。所述电力网105可包括多个导线(未图示)，每一根导线用于将所述主环形振荡器110的相应的振荡元件耦接于所述电源电压VDD。在理想状况下，所述电力网105为具有零阻抗的理想导体，且来自所述主环形振荡器110的所述输出振荡信号SOUT是准确的。然而，对于特定的应用，所述电力网105具有阻抗值(例如，所述阻抗可为100欧～200欧)，且所述输出振荡信号SOUT由于所述电力网105的阻抗而被降低。更进一步，所述电力网105的所述阻抗将引发IR压降，该IR压降将导致较低的供电电压VDDM和较低的时钟频率。作为举例，初始的输出时钟频率可为800兆赫兹～1200兆赫兹(800MHz～1200MHz)，基于所述电力网105的阻抗的所述降低后的输出时钟频率可大约为760兆赫兹～1140兆赫兹(760MHz～1140MHz)。在本专利技术中，加入所述第一环形振荡器120且使用该第一环形振荡器120校准所述输出振荡信号SOUT的频率。较佳的，所述第一环形振荡器120与所述主环形振荡器110结构相似或相同，以便模仿所述主环形振荡器110的特性。所述第一环形振荡器120也通过所述电源电压VDD供电并通过所述电力网105耦接于所述电源电压VDD。可理解的是，图中所示的所述主环形振荡器110和所述第一环形振荡器120的内部结构仅仅为举例，本专利技术不仅限于此。本专利技术可通过多个环形振荡器来实现。所述信号发生器100的详细结构和操作将在后续实施例中进行介绍。在图1所示的实施例中，所述主环形振荡器110至少包括与非门111、第一反相器112、以及第二反相器113。在一个可选的实施例中，可通过非门替代所述与非门111。所述与非门包括第一输入端(该第一输入端用于接收使能信号EN)、第二输入端和输出端；所述第一反相器112包括输入端(该输入端耦接于所述与非门111的所述输出端)和输出端；所述第二反相器113包括输入端(该输入端耦接于所述第一反相器112的输出端)和输出端(该输出端耦接于所述与非门111的所述第二输入端)。所述第二反相器113的所述输出端用于输出所述输出振荡信号SOUT。当所述使能信号EN为高逻辑电平(也即，逻辑“1”)，所述主环形振荡器110将被开启(enabled)并保持振荡；而当所述使能信号EN为低逻辑电平(也即，逻辑“0”)，所述主环形振荡器110将截止(disabled)并停止振荡。所述第一环形振荡器120与所述主环形振荡器110类似。所述第一环形振荡器同样也至少包括与非门、第一反相器以及第二反相器。所述第一环形振荡器120和所述主环形振荡器110之间的区别在于：所述第一环形振荡器120的第一输入端用于接收第一控制信号DP1，而非用于接收使能信号EN。当所述第一控制信号DP1为高逻辑电平，所述第一环形振荡器120将被开启并保持振荡，而当所述第一控制信号DP1为低逻辑电平，所述第一环形振荡器120将截止并停止振荡。因此，可通过控制所述使能信号EN和所述第一控制信号DP1来确定所述主环形振荡器110和所述第一环形振荡器120的开启和截止状态。可理解的是，图1中所示出的环形振荡器的数量可以不受限定，并且，所...

【技术保护点】
一种信号发生器，其特征在于，包括：主环形振荡器，用于产生输出振荡信号，其中，所述主环形振荡器由电源电压供电，并通过电力网耦接于所述电源电压；以及第一环形振荡器，用于校准所述输出振荡信号的频率，其中，所述第一环形振荡器与所述主环形振荡器结构相似或相同，且由所述电源电压供电，并通过所述电力网耦接于所述电源电压。

【技术特征摘要】
2014.11.28 US 62/085,357;2015.10.13 US 14/881,5051.一种信号发生器，其特征在于，包括：
主环形振荡器，用于产生输出振荡信号，其中，所述主环形振荡器由电源
电压供电，并通过电力网耦接于所述电源电压；以及
第一环形振荡器，用于校准所述输出振荡信号的频率，其中，所述第一环
形振荡器与所述主环形振荡器结构相似或相同，且由所述电源电压供电，并通
过所述电力网耦接于所述电源电压。
2.如权利要求1所述的信号发生器，其特征在于，还包括：外接或内置的
处理器，用于通过选择性地截止和开启所述第一环形振荡器来获得第一校准数
据。
3.如权利要求2所述的信号发生器，其特征在于，所述第一校准数据包括
第一频率和第二频率，所述处理器还用于：
当所述第一环形振荡器被截止时，记录所述输出振荡信号的频率作为所述
第一频率，当所述第一环形振荡器被开启时，记录所述输出振荡信号的频率作
为所述第二频率。
4.如权利要求3所述的信号发生器，其特征在于，所述处理器还用于：对
所述第一频率和所述第二频率执行还原分析，以便计算所述输出振荡信号的正
确的频率。
5.如权利要求4所述的信号发生器，其特征在于，所述处理器对所述正确
的频率计算如下：
FC＝2×F1-F2
其中，FC表示所述正确的频率，F1表示所述第一频率，F2表示所述第二
频率。
6.如权利要求1-5中任一项所述的信号发生器，其特征在于，还包括：
第二环形振荡器，用于与所述第一环形振荡器共同校准所述输出振荡信号

\t的频率，其中，所述第二环形振荡器与所述主环形振荡器结构相似或相同，且
由所述电源电压供电，并通过所述电力网耦接于所述电源电压。
7.如权利要求1-5中任一项所述的信号发生器，其特征在于，所述主环形
振荡器包括：
与非门，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中所述与非门的所述
第一输入端用于接收使能信号；
第一反相器，包括输入端和输出端，其中所述第一反相器的所述输入端耦
接于所述与非门的所述输出端；
第二反相器，包括输入端和输出端，其中所述第二反相器的所述输入端耦
接于所述第一反相器的所述输出端，所述第二反相器的所述输出端耦接于所述
与非门的所述第二输入端；
其中，所述第二反相器的所述输出端用于输出所述输出振荡信号。
8.如权利要求1-5中任一项所述的信号发生器，其特征在于，所述第一环
形振荡器包括：
与非门，包括第一输入端、第二输入端和输出端，其中所述与非门的所述
第一输入端用于接收第一控制信号；
第一反相器，包括输入端和输出端，其中所述第一反相器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宜锋，蔡宗颖，刘宏孟，薛菘昀，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71