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具有起动电路的电流控制振荡器 

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申请/专利权人:恩智浦美国有限公司

摘要:一种用于环形电流控制振荡器CCO的起动电路包括副本CCO电流发生器、副本环形CCO、以及缓冲器。环形CCO连接到CCO驱动器和缓冲器。CCO驱动器基于参考电流产生CCO电流。环形CCO基于CCO电流产生具有第一振荡频率的CCO输出电压。副本CCO电流发生器基于参考电压产生副本CCO电流。副本环形CCO基于副本CCO电流产生具有第二振荡频率的副本CCO输出电压。缓冲器在第一振荡频率低于所需振荡频率时向环形CCO提供第一电流,在第一振荡频率高于所需振荡频率时自环形CCO汲取第二电流。

主权项:1.一种用于环形电流控制振荡器CCO的起动电路,其中环形CCO接收CCO电流,其特征在于,起动电路包括:副本CCO电流发生器,其接收参考电压和供电电压,并产生副本CCO电流;副本环形CCO,其连接到副本CCO电流发生器以用于接收副本CCO电流,副本环形CCO产生具有第一振荡频率的副本CCO输出电压,第一振荡频率小于环形CCO的CCO输出电压的第二振荡频率;缓冲器,连接到环形CCO和副本环形CCO,缓冲器在第二振荡频率低于CCO输出电压的所需振荡频率时向环形CCO提供第一电流、在第二振荡频率高于所需振荡频率时自环形CCO汲取第二电流。

全文数据:具有起动电路的电流控制振荡器技术领域本发明大体涉及电子电路,以及特别地涉及用于电流控制振荡器的起动电路。背景技术大多数字电路使用时钟信号来同步该数字电路执行的多种功能。为产生具有所需振荡频率的时钟信号,数字电路通常使用时钟产生电路,例如电流控制振荡器Current-ControlledOscillator,CCO。CCO包括串联连接的反相器,其由驱动电流来控制,以产生具有所需振荡频率的输出电路,振荡频率与驱动电流直接成比例。例如,当驱动电流较高时,振荡频率也较高;而当驱动电流较低时,振荡频率也较低。CCO包括起动电路,其产生驱动电流。既有起动电路包括高增益参考电路和电流发生器。电流发生器向高增益参考电路提供起动电流,高增益参考电路继而放大起动电流。高增益参考电路还产生用来控制CCO的输出电压的振荡频率的起动电流。数字电路通常运行于高时钟速度典型地为数兆赫兹,输出电压的振荡频率应当在短时间内通常在数微秒达到所需的振荡频率。进一步地,CCO需要在该时间内产生具有所需振荡频率的输出电压以正确地取样数据。从而,为达到所需的输出电压振荡频率,驱动电流必须在该短时间内达到所需的电流水平。然而,高增益参考电路直至电流发生器将起动电流提供给它方能产生驱动电流,这影响了环形CCO的起动时间。进一步地,当电流发生器提供起动电流时,高增益参考电路可能产生小于所需水平的驱动电流。因而,CCO可能不能产生具有所需振荡频率的输出电压。既有起动电路还使用电流发生器来在短时间内产生大于所需电流的驱动电流。然而,如果驱动电流超过所需电流,它将使得输出电压振荡频率大于所需振荡频率,这将造成时钟信号不正确地取样数据。因此,存在对于精确产生驱动电流来驱动CCO的具有起动电路的CCO的需求,从而CCO产生具有所需振荡频率的输出电压,并具有较快的起动时间。发明内容在一种实施方式中,本发明提供一种用于环形电流控制振荡器CCO的起动电路。环形CCO接收CCO电流。起动电路包括副本CCO电流发生器、副本环形CCO和缓冲器。副本CCO电流发生器接收参考电压和供电电压,并产生副本CCO电流。副本环形CCO连接到副本CCO电流发生器以用于接收副本CCO电流,副本环形CCO产生具有第一振荡频率的副本CCO输出电压,第一振荡频率小于环形CCO的CCO输出电压的第二振荡频率。缓冲器连接在环形CCO和副本环形CCO之间。缓冲器在第二振荡频率低于CCO输出电压的所需振荡频率时向环形CCO提供第一电流、在第二振荡频率高于所需振荡频率时自环形CCO汲取第二电流。示例地,副本CCO电流发生器包括:电流源,其接收参考电压并产生参考电流;以及电流镜,其自电流源接收参考电流、并接收供电电压,以及产生副本CCO电流。示例地,电流源包括:放大器,具有接收参考电压的第一输入端、接收反馈电压的第二输入端、以及提供误差电压的输出端;以及晶体管,具有连接到放大器的输出端以用于接收误差电压的栅极、连接到放大器的第二输入端以用于向其提供反馈电压的源极、以及提供参考电流的漏极。示例地,电流镜包括:第一晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到漏极以用于接收参考电流的栅极;以及第二晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到第一晶体管的栅极的栅极、以及提供副本CCO电流的漏极。示例地,副本环形CCO包括反相器链,其连接在副本CCO电流发生器和缓冲器之间,反相器链接收副本CCO电流并产生副本CCO输出电压。示例地,反相器链包括串联连接的奇数个反相器,在串联连接中的第一反相器连接到串联连接中的末尾反相器的输出以用于接收副本CCO输出电压,在反相器链中的每个反相器分别在其控制端接收副本CCO电流。示例地,缓冲器包括:放大器,具有接收副本CCO电流的第一输入端、接收反馈电压的第二输入端、以及提供误差电压的输出端;以及晶体管,具有连接到放大器的输出端以用于接收误差电压的栅极、接收供电电压的漏极、以及连接到放大器的第二输入端以用于向其提供反馈电压的源极;第一电流在晶体管的源极产生,第二电流汲取到晶体管的源极。在另一实施方式中,本发明提供一种用于产生具有第一振荡频率的CCO输出电压的系统。系统包括环形CCO和起动电路。环形CCO接收CCO电流,并产生具有第一振荡频率的CCO输出电压。起动电路连接到环形CCO以控制第一振荡频率。起动电路包括副本CCO电流发生器、副本环形CCO、以及缓冲器。副本CCO电流发生器接收参考电压和供电电压,并产生副本CCO电流。副本环形CCO连接到副本CCO电流发生器以用于接收副本CCO电流。副本环形CCO产生具有第二振荡频率的副本CCO输出电压,第二振荡频率小于环形CCO的CCO输出电压的第一振荡频率。缓冲器连接在环形CCO和副本环形CCO之间。缓冲器在第一振荡频率低于CCO输出电压的所需振荡频率时向环形CCO提供第一电流、在第一振荡频率高于所需振荡频率时自环形CCO汲取第二电流。示例地,环形CCO包括:电容器,连接在第一节点与地之间;以及第一反相器链,连接到第一节点、接收CCO电流,并产生具有第一振荡频率的CCO输出电压。示例地,第一反相器链包括奇数个串联连接的反相器;串联连接中的末尾反相器的输出连接到串联连接中的第一个反相器的输入;反相器的控制端连接到第一节点并接收CCO电流;以及CCO输出电压在串联连接中的末尾反相器的输出上提供。示例地,CCO驱动器包括:参考起动电路,其接收第一参考电流,并产生起动电压;以及第一电流源,其接收供电电压、连接到参考起动电路以用于接收起动电压,第一电流源利用起动电压产生CCO电流。示例地,第一电流源包括:第一晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到参考起动电路以用于接收起动电压的栅极、以及用于产生第三电流的漏极;第二晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到参考起动电路以用于接收起动电压的栅极、以及用于产生第四电流的漏极;第三晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到参考起动电路以用于接收起动电压的栅极、以及产生CCO电流的漏极;以及第一放大器,具有连接到第一、第二晶体管的漏极的第一、第二输入端,以及产生误差电压的输出端,误差电压被提供给第一至第三晶体管的栅极,第三晶体管基于误差电压调节CCO电流。示例地,电流源进一步包括:第四晶体管,具有接地的源极、连接到第一晶体管的漏极的漏极、以及连接到漏极的栅极;第五晶体管,具有接地的源极、通过第一电阻器连接到第二晶体管的漏极的漏极、以及连接到其漏极的栅极;第二电阻器,连接在第四晶体管的源极和漏极之间;以及第三电阻器,连接在第二晶体管的漏极与第一电阻器之间,以及接地。示例地,起动电路包括:副本CCO电流发生器,其接收参考电压和供电电压,并产生副本CCO电流;副本环形CCO,其连接到副本CCO电流发生器以用于接收副本CCO电流,副本环形CCO产生具有第一振荡频率的副本CCO输出电压,第一振荡频率小于环形CCO的CCO输出电压的第二振荡频率;缓冲器,其连接到副本环形CCO以用于接收副本CCO输出电压、以及经由第一节点连接到环形CCO,缓冲器在第二振荡频率低于CCO输出电压的所需振荡频率时向环形CCO提供第一电流、在第二振荡频率高于所需振荡频率时自环形CCO汲取第二电流。示例地,副本CCO电流发生器包括:电流源,其接收参考电压并产生第二参考电流;以及电流镜,其自电流源接收第二参考电流、并接收供电电压,以及产生副本CCO电流。示例地,电流源包括:放大器,具有接收参考电压的第一输入端、接收反馈电压的第二输入端、以及提供误差电压的输出端;以及晶体管,具有连接到放大器的输出端以用于接收误差电压的栅极、连接到放大器的第二输入端以用于向其提供反馈电压的源极、以及提供第二参考电流的漏极。示例地,电流镜包括:第一晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到漏极以用于接收第二参考电流的栅极;以及第二晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到第一晶体管的栅极的栅极、以及提供副本CCO电流的漏极。示例地,副本环形CCO包括连接在副本CCO电流发生器和缓冲器之间的反相器链,反相器链接收副本CCO电流并产生副本CCO输出电压。示例地,反相器链包括串联连接的奇数个反相器,在串联连接中的第一反相器连接到串联连接中的末尾反相器的输出以用于接收副本CCO输出电压,在反相器链中的每个反相器分别在其控制端接收副本CCO电流。示例地,缓冲器包括:放大器,具有接收副本CCO电流的第一输入端、接收反馈电压的第二输入端、以及提供误差电压的输出端;以及晶体管,具有连接到放大器的输出端以用于接收误差电压的栅极、接收供电电压的漏极、以及连接到放大器的第二输入端以用于向其提供反馈电压的源极;第一电流在晶体管的源极产生,第二电流汲取到晶体管的源极。本发明各实施方式提供用于环形CCO的起动电路。起动电路包括副本CCO电流发生器、副本环形CCO、以及缓冲器。环形CCO连接到CCO驱动器。CCO驱动器包括参考起动电路和第一电流源。参考起动电路接收第一参考电流、并产生起动电压。第一电流源接收起动电压、并产生CCO电流,以及将CCO电流提供给环形CCO。环形CCO基于CCO电流产生具有第一振荡频率的CCO输出电压。副本CCO电流发生器包括第二电流源和电流镜。第二电流源接收参考电压、并产生第二参考电流。电流镜自第二电流源接收第二参考电流、并产生副本CCO电流。电流镜将副本CCO电流输出到副本环形CCO。副本环形CCO也基于副本CCO电流产生具有第二振荡频率的副本CCO输出电压,第二振荡频率小于第一振荡频率。缓冲器连接在环形CCO与副本环形CCO之间,并在第一振荡频率低于CCO输出电压的所需振荡频率时向环形CCO提供第一电流、在第一振荡频率高于所需振荡频率时自环形CCO汲取第二电流。起动电路将第一振荡频率维持在所需的振荡频率。起动电路执行分别基于第一、第二电流而增大或减小第一振荡频率中的一者,以利于环形CCO的快速起动时间。快速起动电路在第一振荡频率等于所需振荡频率时关闭,从而节省功耗。起动电路复制CCO和电流发生器电路以驱动核心CCO电路,从而改善起动时间。起动电路还通过把电压箝位于节点VCCO而防止CCO的振荡频率过高。附图说明以下关于本发明优选的实施方式的描述在结合附加的图阅读时更好理解。本发明以所附的图而示例地说明之,其中相似的标记指示相似的元件。图1为根据本发明一种实施方式的连接到环形CCO的起动电路的示意框图;图2是根据本发明一种实施方式的图1中连接到CCO的CCO驱动器的电路示意图;以及图3是根据本发明一种实施方式的图1中起动电路的电路示意图。具体实施方式对于所附的图的详细描述意为本发明的当前优选的实施方式的描述,其不意欲代表本发明可被实施的唯一形式。可以理解的是,相同或等同的功能可以不同的实施方式来完成,其应当包括在本发明的精神与范围之内。现在参考图1,其示出了根据本发明一种实施方式的起动电路100的示意框图,其连接到环形电流控制振荡器Current-ControlledOscillator,CCO102。起动电路100和环形CCO102共同地形成一个系统,其用于生成具有第一振荡频率的CCO输出电压Vout,起动电路100控制第一振荡频率。CCO驱动器104连接在起动电路100与环形CCO102之间。CCO驱动器104连接到电压源图未示,并接收供电电压VDD。CCO驱动器104进一步连接到芯片外电流源图未示,并接收第一参考电流Iref1。CCO驱动器104基于第一参考电流Iref1产生CCO电流ICCO以用于驱动环形CCO102。起动电路100包括副本CCO电流发生器106、副本环形CCO108、以及缓冲器110。CCO驱动器104包括参考起动电路112和第一电流源114。参考起动电路112自芯片外电流源接收第一参考电流Iref1,并生成起动电压VSTART-UP,其与第一参考电流Iref1直接成比例。参考起动电路112可以是电流转换电路或电压转换电路,例如跨导放大器。第一电流源114自参考起动电路112接收起动电压VSTART-UP、并自电压源接收供电电压VDD,以及产生CCO电流ICCO,其被提供给环形CCO102。该第一电流源114的一种实施方式将参考图2进一步详细描述。CCO电流ICCO用于调节第一振荡频率。环形CCO102包括奇数个串联连接的反相器。环形CCO102基于反相器的选通延迟而运行。环形CCO102中的反相器的数目越多,选通延迟越大。环形CCO连接到第一电流源114,并接收CCO电流ICCO。环形CCO102基于CCO电流ICCO而产生具有第一振荡频率的CCO输出电压VOUT。副本CCO电流源106自芯片外电压源接收参考电压Vref,以及接收供电电压VDD,并产生副本CCO电流ICCO_replica。副本CCO电流发生器106包括第二电流源116和电流镜118。第二电流源116接收参考电压Vref,并基于参考电压Vref而产生第二参考电流Iref2。电流镜118自第二电流源116接收第二参考电流Iref2、并接收供电电压VDD,并基于第二参考电流Iref2而产生副本CCO电流ICCO_replica。副本CCO电流ICCO_replica被提供给副本环形CCO108以驱动副本环形CCO108。副本环形CCO108与环形CCO102功能类似。副本环形CCO108基于副本CCO电流ICCO_replica产生副本CCO输出电压Vout_replica,其具有第二振荡频率。缓冲器110连接在环形CCO102和副本环形CCO108之间。缓冲器110接收供电电压VDD。在第一振荡频率低于CCO输出电压Vout的预定的所需振荡频率时,缓冲器110向环形CCO102提供第一电流I1。进一步地,当第一振荡频率高于预定的所需振荡频率时,缓冲器110从环形CCO102汲取第二电流I2。副本CCO电流发生器106、副本环形CCO108以及缓冲器110将结合图3更详细地描述。现在参考图2,其示出了根据本发明一种实施方式的环形CCO102和CCO驱动器104的示例电路图。CCO驱动器104包括参考起动电路112和第一电流源114。第一电流源114包括第一至第五晶体管202a、202b、202c、204a和204b、第一至第三电阻器206a-206c、以及第一放大器208。在一种实施方式中,第一至第三晶体管202a-202c为P沟道金属氧化物半导体P-channelMetalOxideSemiconductor,PMOS晶体管,第四和第五晶体管204a、204b为N沟道NMOS晶体管。第一晶体管202a具有自电压源接收供电电压VDD的源极、以及连接到参考起动电路112以接收起动电压VSTART-UP的栅极。第二晶体管202b具有接收供电电压VDD的源极、以及连接到参考起动电路112以接收起动电压VSTART-UP的栅极。第三晶体管202c具有接收供电电压VDD的源极、连接到参考起动电路112以接收起动电压VSTART-UP的栅极、以及提供CCO电流ICCO的漏极。第四晶体管204a具有接地的源极、连接到第一晶体管202a的漏极的漏极、以及连接到第四晶体管204a的漏极的栅极。第五晶体管204b具有接地的源极、通过第一电阻器206a连接到第二晶体管202b的漏极的漏极、以及连接到第五晶体管204b的漏极的栅极。第二电阻器206b跨第四晶体管204a而连接,第三电阻器206c跨第一电阻器206a和第五晶体管204b而连接。第一放大器208具有分别连接到第一和第二晶体管202a、202b的漏极的第一输入端和第二输入端,以及具有连接到第一晶体管202a的栅极的输出端。参考起动电路112将起动电压VSTART-UP输出到第一至第三晶体管202a-202c的栅极,导致第一至第三晶体管202a-202c分别产生第三电流I3、第四电流I4、以及CCO电流ICCO。基于第三电流I3、第四电流I4、以及第二和第三电阻器206b和206c的电阻值,第五和第六电流I5、I6分别流过第四晶体管204a、第五晶体管204b。第一和第二电阻器电压VR1、VR2分别跨第二电阻器206b和第三电阻器206c而产生。第三、第四电流I3、I4由等式1和2给出:I3=I5+VR1×R11I4=I6+VR2×R22其中,R1和R2分别为第二电阻器206b和第三电阻器206c的电阻值。第一放大器208的第一、第二输入端分别接收第一电阻器电压VR1和第二电阻器电压VR2。第一放大器208将第一、第二电阻器电压VR1、VR2进行比较,并通过放大第一、第二电阻器电压VR1和VR2之差而产生第一误差电压Verr1。第一放大器208还将第一误差电压Verr1输出到第一至第三晶体管202a-202c的栅极。第三晶体管202c基于第一误差电压Verr1调节CCO电流ICCO。参考起动电路112产生起动电压VSTART-UP,并在参考起动电路112启用时将第一晶体管202a、第二晶体管202b下拉至地。基于起动电压VSTART-UP,第三晶体管202c在其漏极输出CCO电流ICCO。由于第一晶体管202a、第二晶体管202b被下拉至地,第五电流I5、第六电流I6增大,直至第五电流I5、第六电流I6等于第一参考电流Iref1,在此点参考起动电路112上拉第一至第三晶体管202a-202c至供电电压VDD。当第一至第三晶体管202a-202c被上拉至供电电压VDD,第一放大器208产生第一误差电压Verr1,以使第三晶体管202c基于第一误差电压Verr1而控制CCO电流ICCO。环形CCO102包括电容器210和第一反相器链212。电容器210连接在缓冲器110与地之间。第一反相器链212包括串联连接的第一至第三反相器212a-212c。第一至第三反相器212a-212c中的每一个的控制端连接到CCO驱动器104以接收CCO电流ICCO。缓冲器110维持第一至第三反相器212a-212c中每一个的控制端为CCO电压VCCO。基于CCO电压VCCO和CCO电流ICCO,第一反相器链212产生具有第一振荡频率的CCO输出电压Vout,第一振荡频率与CCO电流ICCO直接成比例。当CCO电流ICCO增大时,第一振荡频率增大;而当CCO电流ICCO减小时,第一振荡频率减小。现在参考图3,其示出了根据本发明一种实施方式的起动电路100的示例的电路图。副本CCO电流发生器106包括第二电流源116和电流镜118。第二电流源116包括第二放大器302、第六晶体管304、以及第四电阻器308。电流镜118包括第七、第八晶体管310、312。副本CCO电流发生器106接收参考电压Vref和供电电压VDD,并生成副本CCO电流ICCO_replica,副本CCO电流ICCO_replica小于CCO电流ICCO。第二放大器302具有第一输入端和第二输入端,分别接收参考电压Vref和反馈电压Vfeedback。第二放大器302将参考电压Vref和反馈电压Vfeedback之差放大,并在其输出端上输出第二误差电压Verr2。第六晶体管304具有连接到第二放大器302以接收第二误差电压Verr2的栅极、连接到第二放大器302的第二输入端的源极、以及产生第二参考电流Iref2的漏极。第四电阻器308连接在第六晶体管304的源极与地之间。第二误差电压Verr2控制第六晶体管304的运行。反馈电压Vfeedback由等式3给出:Vfeedbackl=Iref×R33其中,R3为第四晶体管308的电阻值。因而,第二放大器302基于反馈电压Vfeedback而控制第二参考电流Iref2。第七晶体管310具有接收供电电压VDD的源极、以及连接到漏极以接收第二参考电流Iref2的栅极。第八晶体管312具有接收供电电压VDD的源极、连接到第七晶体管310的栅极的栅极、以及产生副本CCO电流ICCO_replica的漏极。电流镜118对第二参考电流Iref2镜像并产生副本CCO电流ICCO_replica,因而副本CCO电流ICCO_replica与第二参考电流Iref2具有相同的值,其小于CCO电流ICCO。在一种情形下,副本CCO电流ICCO_replica为CCO电流ICCO的0.8倍,并由等式4给出:ICCO_replica=ICCO×0.84副本环形CCO包括第二反相器链314,其连接到副本CCO电流发生器106以接收副本CCO电流ICCO_replica。第二反相器链314优选地包括奇数个串联连接的反相器。在一种实施方式中,第二反相器链314包括第四至第六反相器314a-314c,其中第六反相器314c的输出端连接到第四反相器314a的输入端。第四至第六反相器314a-314c的控制端连接到电流镜118以接收副本CCO电流ICCO_replica。缓冲器110维持第四至第六反相器314a-314c的每一个的控制端为副本CCO电压VCCO_replica。第二反相器链314基于副本CCO电流ICCO_replica产生具有第二振荡频率的副本CCO输出电压Vout_replica,第二振荡频率与副本CCO电流ICCO_replica直接成比例。当副本CCO电流ICCO_replica增大时,第二振荡频率增大;而当副本CCO电流ICCO_replica减小时,第二振荡频率减小。例如,若第一振荡频率低于CCO输出电压Vout的所需振荡频率,则由于第一振荡频率与CCO电流ICCO直接成比例,缓冲器110向环形CCO102提供第一电流I1以增大CCO电流ICCO,从而第一振荡频率增大到所需的振荡频率。在另一例子中,若第一振荡频率大于所需的振荡频率,则缓冲器110自环形CCO102中汲取第二电流I2,以减小CCO电流ICCO,从而第一振荡频率减小到所需的振荡频率。在一种实施方式中,缓冲器110包括第三放大器316、第九晶体管318、以及第五电阻器320。第三放大器316的第一输入端连接到第四至第六反相器314a-314c的控制端,以接收副本CCO电压VCCO_replica。第三放大器316的第二输入端连接到第五电阻器320和第一至第三反相器212a-212c的控制端,以接收CCO电压VCCO。第三放大器316将副本CCO电压VCCO_replica与CCO电压VCCO相比较,并放大副本CCO电压VCCO_replica与CCO电压VCCO之差,以在其输出端上输出第三误差电压Verr3。第九晶体管318具有连接到第三放大器316的输出端以接收第三误差电压Verr3的栅极、连接到第五电阻器320和第一至第三反相器212a-212c的控制端以接收CCO电压VCCO的源极、以及接收供电电压VDD的漏极。基于CCO电流ICCO和第五电阻器320的电阻值,第三放大器316在其第二输入端上接收CCO电压VCCO。因而,第九晶体管318基于第三误差电压Verr3而在其源极上生成第一电流I1或者汲取第二电流I2。因此,缓冲器100通过向环形CCO102提供第一电流I1或者自其汲取第二电流I2而控制CCO输出电压Vout的第一振荡频率。当环形CCO102产生具有所需的振荡频率的CCO输出电压Vout时,亦即当第一振荡频率等于所需振荡频率时,起动电路100关闭。在该关闭之后、环形CCO102产生具有所需的振荡频率的CCO输出电压Vout的时间,为环形CCO102的建立时间。环形CCO102的建立时间TCCO由等式5给出:TCCO=3×RCCO×CCCO5其中,RCCO和CCCO分别为环形CCO102的总体分流电阻和总体分流电容。在一种实施方式中,总体分流电阻RCCO为50千欧姆kilo-ohm,kΩ,总体分流电容CCCO为50皮法pico-farads,pF。因此,环形CCO102的建立时间为7.5微秒。在本实施方式中,副本环形CCO108的总体分流电阻为50kΩ,而副本环形CCO108的总体分流电容为0.1pF。因而,副本环形CCO108的建立时间TR_CCO由等式6给出:TR_CCO=3×50kΩ×0.1pF=150nSec6缓冲器110具有2兆赫兹megaHertz,MHz的增益带宽。因而,缓冲器110的建立时间TBuffer由等式7给出:TBuffer=3增益带宽=32MHz=1.5mSec7从而,缓冲器110的建立时间和副本环形CCO108的建立时间总和小于环形CCO102的建立时间。因此,缓冲器110和副本环形CCO108促进了环形CCO102的快速起动时间。在运行时,环形CCO102的所需的振荡频率为200MHz。第二电流源116接收的参考电压Vref为直流DC1伏Volt,V,产生的第二参考电流Iref2为0.008安培A。电流镜118对第二参考电流Iref2镜像并产生0.008A的副本CCO电流ICCO_replica。副本环形CCO108从而接收0.008A的副本CCO电流ICCO_replica。缓冲器110维持第四至第六反相器314a-314c中每一个的控制端上的电压水平为0.7VDC,即副本CCO电压VCCO_replica为0.7VDC。基于副本CCO电流ICCO_replica和副本CCO电压VCCO_replica,副本环形CCO108产生具有180MHz的第二振荡频率的副本CCO输出电压Vout_replica。CCO驱动器104产生0.010A的CCO电流ICCO,并将该CCO电流ICCO输出到环形CCO102。缓冲器110维持第一至第三反相器212a-212c中每一个的控制端上的电压水平为0.75VDC,即将CCO电压VCCO由0.7V增加到0.75VDC。在一种情形下,环形CCO102产生具有190MHz的第一振荡频率的CCO输出电压Vout。从而,缓冲器110将第一电流I1提供给环形CCO102,以使第一振荡频率实现为200MHz。在另一情形下,环形CCO102产生具有210MHz的第一振荡频率的CCO输出电压Vout。随后,缓冲器110从环形CCO102汲取第二电流I2,以将第一振荡频率实现在200MHz。应当理解的是,参考电压Vref、第二参考电流Iref2、CCO电流ICCO、副本CCO电流ICCO_replica、CCO电压VCCO、副本CCO电压VCCO_replica、第一和第二振荡频率以及所需的振荡频率等可以具有与前述呈现的不同的值。副本CCO电流发生器106产生具有小于CCO电流ICCO的值的副本CCO电流ICCO_replica。缓冲器110调节CCO电流ICCO以防止环形CCO102关断。缓冲器110还维持第一至第三反相器212a-212c的控制端上为CCO电压VCCO、第四至第六反相器314a-314c的控制端上为副本CCO电压VCCO_replica。这有助于缓冲器110在第一振荡频率小于所需振荡频率时向环形CCO102提供第一电流I1、以及在第一振荡频率大于所需振荡频率时自环形CCO102汲取第二电流I2。从而,环形CCO102维持CCO电流ICCO为有助于维持第一振荡频率为所需振荡频率的值。起动电路110还是低功耗的,因为一旦环形CCO102开始在所需的振荡频率上振荡时,起动电路100即关闭。缓冲器110和副本环形CCO108的建立时间总和小于环形CCO102的建立时间,这有助于环形CCO102的快速起动时间,并防止第一振荡频率增长超过所需的振荡频率。尽管本发明的各种实施方式已被展示和描述,应当清楚的是本发明不应仅限于此等实施方式。应当理解,种种修改、变化、变换、替换或等同都是可能的,然而并不偏离如权利要求中所述的本发明的主题与范畴。

权利要求:1.一种用于环形电流控制振荡器CCO的起动电路,其中环形CCO接收CCO电流,其特征在于,起动电路包括:副本CCO电流发生器,其接收参考电压和供电电压,并产生副本CCO电流;副本环形CCO,其连接到副本CCO电流发生器以用于接收副本CCO电流,副本环形CCO产生具有第一振荡频率的副本CCO输出电压,第一振荡频率小于环形CCO的CCO输出电压的第二振荡频率;缓冲器,连接到环形CCO和副本环形CCO,缓冲器在第二振荡频率低于CCO输出电压的所需振荡频率时向环形CCO提供第一电流、在第二振荡频率高于所需振荡频率时自环形CCO汲取第二电流。2.如权利要求1所述的起动电路,其特征在于,副本CCO电流发生器包括:电流源,其接收参考电压并产生参考电流;以及电流镜,其自电流源接收参考电流、并接收供电电压,以及产生副本CCO电流。3.如权利要求1所述的起动电路,其特征在于:副本环形CCO包括反相器链,其连接在副本CCO电流发生器和缓冲器之间,反相器链接收副本CCO电流并产生副本CCO输出电压。4.如权利要求1所述的起动电路,其特征在于,缓冲器包括:放大器,具有接收副本CCO电流的第一输入端、接收反馈电压的第二输入端、以及提供误差电压的输出端;以及晶体管,具有连接到放大器的输出端以用于接收误差电压的栅极、接收供电电压的漏极、以及连接到放大器的第二输入端以用于向其提供反馈电压的源极;第一电流在晶体管的源极产生,第二电流汲取到晶体管的源极。5.一种用于产生具有第一振荡频率的电流控制振荡器CCO输出电压的系统,其特征在于,系统包括:环形CCO,连接到第一节点以用于接收CCO电流,环形CCO产生具有第一振荡频率的CCO输出电压;CCO驱动器,通过第一节点连接到环形CCO,CCO驱动器接收供电电压和第一参考电流、并在第一节点上提供CCO电流;以及起动电路,其接收参考电压和供电电压,起动电路通过当第一振荡频率低于CCO输出电压的所需振荡频率时在第一节点上提供第一电流、当第一振荡频率高于所需振荡频率时自第一节点汲取第二电流,而控制CCO输出电压的第一振荡频率。6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,CCO驱动器包括:参考起动电路,其接收第一参考电流,并产生起动电压;以及第一电流源,其接收供电电压、连接到参考起动电路以用于接收起动电压,第一电流源利用起动电压产生CCO电流。7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,第一电流源包括:第一晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到参考起动电路以用于接收起动电压的栅极、以及用于产生第三电流的漏极;第二晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到参考起动电路以用于接收起动电压的栅极、以及用于产生第四电流的漏极;第三晶体管,具有接收供电电压的源极、连接到参考起动电路以用于接收起动电压的栅极、以及产生CCO电流的漏极;以及第一放大器,具有连接到第一、第二晶体管的漏极的第一、第二输入端,以及产生误差电压的输出端,误差电压被提供给第一至第三晶体管的栅极,第三晶体管基于误差电压调节CCO电流。8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,电流源进一步包括:第四晶体管,具有接地的源极、连接到第一晶体管的漏极的漏极、以及连接到漏极的栅极;第五晶体管,具有接地的源极、通过第一电阻器连接到第二晶体管的漏极的漏极、以及连接到其漏极的栅极;第二电阻器,连接在第四晶体管的源极和漏极之间;以及第三电阻器,连接在第二晶体管的漏极与第一电阻器之间,以及接地。9.如权利要求5所述的系统,其特征在于,起动电路包括:副本CCO电流发生器,其接收参考电压和供电电压,并产生副本CCO电流;副本环形CCO,其连接到副本CCO电流发生器以用于接收副本CCO电流,副本环形CCO产生具有第二振荡频率的副本CCO输出电压,第二振荡频率小于环形CCO的CCO输出电压的第一振荡频率;缓冲器,其连接到副本环形CCO以用于接收副本CCO输出电压、以及经由第一节点连接到环形CCO,缓冲器在第一振荡频率低于CCO输出电压的所需振荡频率时向环形CCO提供第一电流、在第一振荡频率高于所需振荡频率时自环形CCO汲取第二电流。10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,副本CCO电流发生器包括:电流源,其接收参考电压并产生第二参考电流;以及电流镜,其自电流源接收第二参考电流、并接收供电电压,以及产生副本CCO电流。

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