一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，包括偏壓提供電路，用于提供偏置電壓；軌到軌放大電路，連接于偏壓提供電路，用于將低擺幅時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行軌到軌放大后產(chǎn)生高擺幅時(shí)鐘信號(hào)以輸出，同時(shí)根據(jù)偏置電壓及反饋調(diào)節(jié)信號(hào)使其輸出電壓直流工作點(diǎn)的電位等于邏輯閾值電平；輸出電路，連接于軌到軌放大電路，用于將其直流輸出電平嵌位在所述邏輯閾值電平處，以自動(dòng)將所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的占空比糾正為50％，實(shí)現(xiàn)滿擺幅輸出；反饋調(diào)節(jié)電路，連接于輸出電路及軌到軌放大電路之間，用于根據(jù)所述輸出電路的直流輸入電平及直流輸出電平，產(chǎn)生所述反饋調(diào)節(jié)信號(hào)以輸出。通過(guò)本發(fā)明專利技術(shù)所述轉(zhuǎn)換電路，滿足了深亞微米CMOS工藝的要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路
本專利技術(shù)涉及高速數(shù)模混合信號(hào)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成電路，特別是涉及一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。
技術(shù)介紹
在超高速數(shù)模混合信號(hào)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)集成電路中，經(jīng)常需要進(jìn)行低擺幅時(shí)鐘信號(hào)至高擺幅或滿擺幅時(shí)鐘信號(hào)的轉(zhuǎn)換。例如，最普遍的一種情況是，芯片的時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生了一組擺幅較小的時(shí)鐘信號(hào)或擺幅較大但仍未達(dá)到滿擺幅的時(shí)鐘信號(hào)；在使用這組時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)序CMOS數(shù)字邏輯電路時(shí)，需要將此組時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電源和模擬地之間的滿擺幅時(shí)鐘信號(hào)。而在深亞微米的CMOS工藝中，這一類電路需要滿足以下要求：(1)在低電源電壓下工作；(2)需要極高的運(yùn)行速度(即能夠進(jìn)行極高頻率的時(shí)鐘信號(hào)的低-高電平轉(zhuǎn)換)；(3)從輸入到輸出的延遲較低；(4)帶有自動(dòng)占空比糾正功能，如果是差分電路還需保證輸出的差分性；(5)盡可能占用較低功耗。因此，如何提供一種滿足以上要求的低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路以適用于深亞微米CMOS工藝是現(xiàn)在迫切需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本專利技術(shù)的目的在于提供一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，用以滿足深亞微米CMOS工藝的要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本專利技術(shù)提供一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述轉(zhuǎn)換電路包括：偏壓提供電路，用于提供偏置電壓；軌到軌放大電路，連接于所述偏壓提供電路，用于將低擺幅時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行軌到軌放大后產(chǎn)生高擺幅時(shí)鐘信號(hào)以輸出，同時(shí)根據(jù)偏置電壓及反饋調(diào)節(jié)信號(hào)使其輸出電壓直流工作點(diǎn)的電位等于邏輯閾值電平；輸出電路，連接于所述軌到軌放大電路，用于將其直流輸出電平嵌位在所述邏輯閾值電平處，以自動(dòng)將所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的占空比糾正為50％，實(shí)現(xiàn)所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的滿擺幅輸出；反饋調(diào)節(jié)電路，連接于所述輸出電路及所述軌到軌放大電路之間，用于根據(jù)所述輸出電路的直流輸入電平及直流輸出電平，產(chǎn)生所述反饋調(diào)節(jié)信號(hào)以輸出。可選地，所述偏壓提供電路包括：可調(diào)電流源及偏置MOS管，所述可調(diào)電流源的輸出端連接于所述偏置MOS管的漏極端，同時(shí)連接于所述偏置MOS管的柵極端，所述偏置MOS管的源極端連接于電源端，所述偏置MOS管的柵極端作為所述偏壓提供電路的輸出端；其中，在所述偏置MOS管包括PMOS管時(shí)，所述電源端包括電源電壓；在所述偏置MOS管包括NMOS管時(shí)，所述電源端包括模擬地。可選地，所述軌到軌放大電路包括：第一偏置電阻、第二偏置電阻、第一耦合電容、第二耦合電容、第一放大級(jí)MOS管及第二放大級(jí)MOS管，所述第一偏置電阻的一端連接于所述偏壓提供電路的輸出端，所述第一偏置電阻的另一端連接于所述第一耦合電容的一端，同時(shí)連接于所述第一放大級(jí)MOS管的柵極端，所述第一耦合電容的另一端連接于所述第二耦合電容的一端，同時(shí)接入所述低擺幅時(shí)鐘信號(hào)，所述第二耦合電容的另一端連接于所述第二偏置電阻的一端，同時(shí)連接于所述第二放大級(jí)MOS管的柵極端，所述第二偏置電阻的另一端連接于所述反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端，所述第一放大級(jí)MOS管的源極端連接于第一電源端，所述第一放大級(jí)MOS管的漏極端連接于所述第二放大級(jí)MOS管的漏極端，同時(shí)作為所述軌到軌放大電路的輸出端，所述第二放大級(jí)MOS管的源極端連接于第二電源端；其中，所述第一放大級(jí)MOS管與所述第二放大級(jí)MOS管的類型相反，在所述第一放大級(jí)MOS管包括PMOS管、所述第二放大級(jí)MOS管包括NMOS管時(shí)，所述第一電源端包括電源電壓，所述第二電源端包括模擬地；在所述第一放大級(jí)MOS管包括NMOS管、所述第二放大級(jí)MOS管包括PMOS管時(shí)，所述第一電源端包括模擬地，所述第二電源端包括電源電壓。可選地，所述輸出電路包括：反相器，其中所述反相器的輸入端連接于所述軌到軌放大電路的輸出端，所述反相器的輸出端作為所述輸出電路的輸出端。可選地，所述反饋調(diào)節(jié)電路包括：第一反饋電阻、第二反饋電阻及運(yùn)算放大器，其中所述第一反饋電阻的一端連接于所述輸出電路的輸入端，所述第一反饋電阻的另一端連接于所述運(yùn)算放大器的正相輸入端，所述第二反饋電阻的一端連接于所述輸出電路的輸出端，所述第二反饋電阻的另一端連接于所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端作為所述反饋調(diào)節(jié)電路的輸出端。可選地，所述轉(zhuǎn)換電路還包括差分形式電路結(jié)構(gòu)，其中，所述差分形式電路結(jié)構(gòu)的輸出端并聯(lián)兩個(gè)反相設(shè)置的反相器。可選地，所述差分形式電路結(jié)構(gòu)共用所述偏壓提供電路。可選地，所述差分形式電路結(jié)構(gòu)共用所述運(yùn)算放大器。如上所述，本專利技術(shù)的一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，包括偏壓提供電路、軌到軌放大電路、輸出電路及反饋調(diào)節(jié)電路，本專利技術(shù)通過(guò)軌到軌放大電路將輸入的低擺幅時(shí)鐘信號(hào)放大為高擺幅時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)反饋調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)軌到軌放大電路的輸出電壓直流工作點(diǎn)，使其電位等于邏輯閾值電平，從而使所述輸出電路的直流輸出電平等于其直流輸入電平(即軌到軌放大電路的輸出電壓直流工作點(diǎn)的電位)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)將所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的占空比糾正為50％的功能；同時(shí)本專利技術(shù)所述電路可在低電源電壓下工作、具有較低功耗、具有極高的運(yùn)行速度(即能夠進(jìn)行極高頻率時(shí)鐘信號(hào)的低擺幅至高擺幅轉(zhuǎn)換)、輸入到輸出的延遲較低、且對(duì)電源電壓及CMOS工藝偏差均不敏感。附圖說(shuō)明圖1顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例一所述低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的一種單端形式。圖2顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例一所述低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的另一種單端形式。圖3顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例二所述低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的一種差分形式。圖4顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例二所述低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的另一種差分形式。圖5顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例三所述低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的一種差分形式。圖6顯示為本專利技術(shù)實(shí)施例三所述低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的另一種差分形式。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明101偏壓提供電路102軌到軌放大電路103輸出電路104反饋調(diào)節(jié)電路105第一反相器106第二反相器具體實(shí)施方式以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本專利技術(shù)的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本專利技術(shù)的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本專利技術(shù)還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本專利技術(shù)的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請(qǐng)參閱圖1至圖6。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本專利技術(shù)的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本專利技術(shù)中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。實(shí)施例一如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，所述轉(zhuǎn)換電路包括：偏壓提供電路101，用于提供偏置電壓；軌到軌放大電路102，連接于所述偏壓提供電路101，用于將低擺幅時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行軌到軌放大后產(chǎn)生高擺幅時(shí)鐘信號(hào)以輸出，同時(shí)根據(jù)偏置電壓及反饋調(diào)節(jié)信號(hào)使其輸出電壓直流工作點(diǎn)的電位等于邏輯閾值電平；輸出電路103，連接于所述軌到軌放大電路102，用于將其直流輸出電平嵌位在所述邏輯閾值電平處，以自動(dòng)將所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的占空比糾正為50％，實(shí)現(xiàn)所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的滿擺幅輸出；反饋調(diào)節(jié)電路104，連接于所述輸出電路103及所述軌到軌放大電路102本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電路包括：偏壓提供電路，用于提供偏置電壓；軌到軌放大電路，連接于所述偏壓提供電路，用于將低擺幅時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行軌到軌放大后產(chǎn)生高擺幅時(shí)鐘信號(hào)以輸出，同時(shí)根據(jù)偏置電壓及反饋調(diào)節(jié)信號(hào)使其輸出電壓直流工作點(diǎn)的電位等于邏輯閾值電平；輸出電路，連接于所述軌到軌放大電路，用于將其直流輸出電平嵌位在所述邏輯閾值電平處，以自動(dòng)將所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的占空比糾正為50％，實(shí)現(xiàn)所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的滿擺幅輸出；反饋調(diào)節(jié)電路，連接于所述輸出電路及所述軌到軌放大電路之間，用于根據(jù)所述輸出電路的直流輸入電平及直流輸出電平，產(chǎn)生所述反饋調(diào)節(jié)信號(hào)以輸出。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電路包括：偏壓提供電路，用于提供偏置電壓；軌到軌放大電路，連接于所述偏壓提供電路，用于將低擺幅時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行軌到軌放大后產(chǎn)生高擺幅時(shí)鐘信號(hào)以輸出，同時(shí)根據(jù)偏置電壓及反饋調(diào)節(jié)信號(hào)使其輸出電壓直流工作點(diǎn)的電位等于邏輯閾值電平；輸出電路，連接于所述軌到軌放大電路，用于將其直流輸出電平嵌位在所述邏輯閾值電平處，以自動(dòng)將所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的占空比糾正為50％，實(shí)現(xiàn)所述高擺幅時(shí)鐘信號(hào)的滿擺幅輸出；反饋調(diào)節(jié)電路，連接于所述輸出電路及所述軌到軌放大電路之間，用于根據(jù)所述輸出電路的直流輸入電平及直流輸出電平，產(chǎn)生所述反饋調(diào)節(jié)信號(hào)以輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述偏壓提供電路包括：可調(diào)電流源及偏置MOS管，所述可調(diào)電流源的輸出端連接于所述偏置MOS管的漏極端，同時(shí)連接于所述偏置MOS管的柵極端，所述偏置MOS管的源極端連接于電源端，所述偏置MOS管的柵極端作為所述偏壓提供電路的輸出端；其中，在所述偏置MOS管包括PMOS管時(shí)，所述電源端包括電源電壓；在所述偏置MOS管包括NMOS管時(shí)，所述電源端包括模擬地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低擺幅至高擺幅時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述軌到軌放大電路包括：第一偏置電阻、第二偏置電阻、第一耦合電容、第二耦合電容、第一放大級(jí)MOS管及第二放大級(jí)MOS管，所述第一偏置電阻的一端連接于所述偏壓提供電路的輸出端，所述第一偏置電阻的另一端連接于所述第一耦合電容的一端，同時(shí)連接于所述第一放大級(jí)MOS管的柵極端，所述第一耦合電容的另一端連接于所述第二耦合電容的一端，同時(shí)接入所述低擺幅時(shí)鐘信號(hào)，所述第二耦合電容的另一端連接于所述第二偏置電阻的一端，同時(shí)連接于所述第二放大級(jí)MOS管的柵極端，所述第二偏置電阻的另一端連接...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏韜，白睿，王心，陳學(xué)峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：光梓信息科技上海有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31