專利名稱：占空比調(diào)節(jié)電路及占空比調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)電路及調(diào)節(jié)方法，尤指一種可將輸出時(shí)鐘信號(hào)的占空比調(diào)節(jié) 為50%的占空比調(diào)節(jié)電路及占空比調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
占空比調(diào)節(jié)電路對(duì)于高速時(shí)鐘信號(hào)的傳輸具有非常重要的意義，傳統(tǒng)的占空比調(diào) 節(jié)電路一般采用調(diào)節(jié)信號(hào)傳輸?shù)姆D(zhuǎn)閾值的方式實(shí)現(xiàn)，通過提高或降低翻轉(zhuǎn)閾值改變高低 電平的脈沖寬度，從而實(shí)現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)。但是傳統(tǒng)的占空比調(diào)節(jié)電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要外圍電路提供偏置，從而使時(shí)鐘通 路的電路較復(fù)雜，且在集成電路中，為版圖布局帶來困難。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種可將輸出時(shí)鐘信號(hào)的占空比調(diào)節(jié)為50%的占空比 調(diào)節(jié)電路及占空比調(diào)節(jié)方法。一種占空比調(diào)節(jié)電路，包括一運(yùn)算放大器、一與所述運(yùn)算放大器相連的第一開關(guān) 元件、一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、一與所述時(shí)鐘信號(hào)輸入端相連的第二開關(guān)元件、一與所述第一開 關(guān)元件及所述第二開關(guān)元件相連的第一反相器、一與所述第一反相器相連的第二反相器、 一與所述第二反相器相連的第三反相器、一與所述第三反相器相連的第一電阻、一與所述 第一電阻相連的第一電容、一與所述第一反相器相連的傳輸門、一與所述傳輸門相連的第 四反相器、一與所述第四反相器相連的第二電阻、一與所述第二電阻相連的第二電容及一 與所述第一反相器相連的時(shí)鐘信號(hào)輸出端，所述運(yùn)算放大器的正相輸入端連接于所述第一 電阻及所述第一電容之間，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端連接于所述第二電阻與所述第二 電容之間。一種占空比調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟
一時(shí)鐘信號(hào)輸入端輸入一時(shí)鐘信號(hào)至一第二開關(guān)元件；
所述時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過一第一反相器后，被分為兩路時(shí)鐘信號(hào)，且所述兩路時(shí)鐘信號(hào)互為 反相時(shí)鐘信號(hào)；
提取其中一路時(shí)鐘信號(hào)的一直流的第一電壓輸入至一運(yùn)算放大器的一正相輸入端，提 取另一路時(shí)鐘信號(hào)的一直流的第二電壓輸入至所述運(yùn)算放大器的一反相輸入端；
所述運(yùn)算放大器根據(jù)所述第一電壓與所述第二電壓輸出一控制信號(hào)至一第一開關(guān)元 件，來控制所述第一開關(guān)元件的充電電流，形成一反饋環(huán)路；及
當(dāng)所述第一電壓與所述第二電壓相等時(shí)，一時(shí)鐘信號(hào)輸出端輸出的時(shí)鐘信號(hào)的占空比 為 50%ο相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明占空比調(diào)節(jié)電路及占空比調(diào)節(jié)方法的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且為 自動(dòng)反饋控制，無需外加控制，生成時(shí)鐘信號(hào)的占空比非常精確。


圖1為本發(fā)明占空比調(diào)節(jié)電路較佳實(shí)施方式的電路圖。圖2為本發(fā)明占空比調(diào)節(jié)方法較佳實(shí)施方式的流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明占空比調(diào)節(jié)電路較佳實(shí)施方式包括一運(yùn)算放大器opm、一第一 開關(guān)元件、一第二開關(guān)元件、一第一反相器invl、一第二反相器inv2、一第三反相器inv3、 一第四反相器inv4、一傳輸門TG1、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一第一電容Cl、一第二 電容C2、一第三電容C3、一時(shí)鐘信號(hào)輸入端Clk_in、一時(shí)鐘信號(hào)輸出端Clk_out、一電源端 VDD及一接地端VSS。在本實(shí)施方式中，該第一開關(guān)元件為一第一場(chǎng)效應(yīng)管M1，該第二開關(guān)元件為一第 二場(chǎng)效應(yīng)管M2。該第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml為P型場(chǎng)效應(yīng)管(PM0S)，該第二場(chǎng)效應(yīng)管M2為N型場(chǎng) 效應(yīng)管(NM0S)。在其他實(shí)施方式中，開關(guān)元件可根據(jù)需要變更為能夠?qū)崿F(xiàn)同樣功能的開關(guān) 元件或電路。該占空比調(diào)節(jié)電路較佳實(shí)施方式的連接關(guān)系為該運(yùn)算放大器的輸出端與該第三 電容C3的一端及該第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極相連，該第三電容C3的另一端及該第一場(chǎng)效應(yīng) 管Ml的源級(jí)共同連接該電源端VDD，該第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的漏極及該第二場(chǎng)效應(yīng)掛M2的漏 極共同連接該第一反相器invl的輸入端。該時(shí)鐘信號(hào)輸入端Clk_in與該第二場(chǎng)效應(yīng)管M2 的柵極相連，該第二場(chǎng)效應(yīng)管M2的源級(jí)連接該接地端VSS。該第一反相器invl的輸出端與 該時(shí)鐘信號(hào)輸出端Clk_out、該第二反相器inv2的輸入端及該傳輸門TGl的輸入端相連，該 第二反相器inv2的輸出端與該第三反相器irw3的輸入端相連，該第三反相器irw3的輸出 端與該第一電阻Rl的一端相連，該第一電阻Rl的另一端與該運(yùn)算放大器的正相輸入端及 該第一電容Cl的一端相連，并輸出一第一電壓Vl至該運(yùn)算放大器的正相輸入端，該第一電 容Cl的另一端連接該接地端VSS。該傳輸門TGl的輸出端與該第四反相器irw4的輸入端 相連，該第四反相器inv4的輸出端與該第二電阻R2的一端相連，該第二電阻R2的另一端 與該運(yùn)算放大器的反相輸入端及該第二電容C2的一端相連，并輸出一第二電壓V2至該運(yùn) 算放大器的反相輸入端，該第二電容C2的另一端連接該接地端VSS。該占空比調(diào)節(jié)電路較佳實(shí)施方式的工作原理分析如下該時(shí)鐘信號(hào)輸入端Clk_ in輸入一時(shí)鐘信號(hào)至該第二場(chǎng)效應(yīng)管M2，當(dāng)該時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過該第一反相器invl后，被分為 兩路時(shí)鐘信號(hào)，且該兩路時(shí)鐘信號(hào)互為反相時(shí)鐘信號(hào)，其中一路時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過該第二反相 器inv2及該第三反相器irw3后，經(jīng)由該第一電阻Rl及該第一電容Cl進(jìn)行濾波后提取直流 的第一電壓Vl輸入至該運(yùn)算放大器omp的正相輸入端，另一路時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過該傳輸門TGl 及該第四反相器inv4后，經(jīng)由該第二電阻R2及該第二電容C2進(jìn)行濾波后提取直流的第二 電壓V2輸入至該運(yùn)算放大器omp的反相輸入端，該運(yùn)算放大器omp根據(jù)輸入的第一電壓Vl 與第二電壓V2輸出一控制信號(hào)至該第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極，用于控制該第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml 的充電電流，從而形成一個(gè)反饋環(huán)路。當(dāng)該第一電壓Vl與該第二電壓V2相等時(shí)，整個(gè)環(huán)路 處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)輸出端Clk_out輸出的時(shí)鐘信號(hào)的占空比為50%。該占空比調(diào)節(jié)電路通過環(huán)路的直流反饋來調(diào)節(jié)該第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的充電電流， 從而調(diào)節(jié)時(shí)鐘信號(hào)輸入端Clk_in輸入的時(shí)鐘信號(hào)的占空比，并最終生成占空比為50%的時(shí)鐘信號(hào)由時(shí)鐘信號(hào)輸出端Clk_out輸出。請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明占空比調(diào)節(jié)方法包括以下步驟
步驟一，時(shí)鐘信號(hào)輸入端Clk_in輸入一時(shí)鐘信號(hào)至第二場(chǎng)效應(yīng)管M2。步驟二，該時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過第一反相器invl后，被分為兩路時(shí)鐘信號(hào)，且該兩路時(shí) 鐘信號(hào)互為反相時(shí)鐘信號(hào)。步驟三，其中一路時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過第二反相器inv2及第三反相器irw3后，經(jīng)由第一 電阻Rl及第一電容Cl進(jìn)行濾波后提取直流的第一電壓Vl輸入至運(yùn)算放大器omp的正相 輸入端，另一路時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過傳輸門TGl及第四反相器irw4后，經(jīng)由第二電阻R2及第二電 容C2進(jìn)行濾波后提取直流的第二電壓V2輸入至運(yùn)算放大器omp的反相輸入端。步驟四，運(yùn)算放大器omp根據(jù)輸入的第一電壓Vl與第二電壓V2輸出一控制信號(hào) 至第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的柵極，用于控制第一場(chǎng)效應(yīng)管Ml的充電電流，從而形成一個(gè)反饋環(huán) 路。步驟五，當(dāng)?shù)谝浑妷篤l與第二電壓V2相等時(shí)，整個(gè)環(huán)路處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)，時(shí)鐘 信號(hào)輸出端Clk_out輸出的時(shí)鐘信號(hào)的占空比為50%。本發(fā)明占空比調(diào)節(jié)電路及占空比調(diào)節(jié)方法的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且為自動(dòng)反饋控制， 無需外加控制，生成時(shí)鐘信號(hào)的占空比非常精確。
權(quán)利要求
1.一種占空比調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述占空比調(diào)節(jié)電路包括一運(yùn)算放大器、一與 所述運(yùn)算放大器相連的第一開關(guān)元件、一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、一與所述時(shí)鐘信號(hào)輸入端相連 的第二開關(guān)元件、一與所述第一開關(guān)元件及所述第二開關(guān)元件相連的第一反相器、一與所 述第一反相器相連的第二反相器、一與所述第二反相器相連的第三反相器、一與所述第三 反相器相連的第一電阻、一與所述第一電阻相連的第一電容、一與所述第一反相器相連的 傳輸門、一與所述傳輸門相連的第四反相器、一與所述第四反相器相連的第二電阻、一與所 述第二電阻相連的第二電容及一與所述第一反相器相連的時(shí)鐘信號(hào)輸出端，所述運(yùn)算放大 器的正相輸入端連接于所述第一電阻及所述第一電容之間，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端 連接于所述第二電阻與所述第二電容之間。
2.如權(quán)利要求1所述的占空比調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述第一開關(guān)元件為一第一場(chǎng) 效應(yīng)管，所述第二開關(guān)元件為一第二場(chǎng)效應(yīng)管。
3.如權(quán)利要求2所述的占空比調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述運(yùn)算放大器的輸出端與所 述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及一第三電容的一端相連，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)與所述第三電 容的另一端共同連接一電源端，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極共同 連接所述第一反相器的輸入端。
4.如權(quán)利要求3所述的占空比調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述時(shí)鐘信號(hào)輸入端與所述第 二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源級(jí)連接一接地端。
5.如權(quán)利要求1所述的占空比調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述第一反相器的輸出端與所 述時(shí)鐘信號(hào)輸出端、所述第二反相器的輸入端及所述傳輸門的輸入端相連，所述第二反相 器的輸出端與所述第三反相器的輸入端相連，所述第三反相器的輸出端與所述第一電阻的 一端相連，所述第一電阻的另一端與所述運(yùn)算放大器的正相輸入端及所述第一電容的一端 相連，并輸出一第一電壓至所述運(yùn)算放大器的正相輸入端，所述第一電容的另一端連接一 接地端。
6.如權(quán)利要求5所述的占空比調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述傳輸門的輸出端與所述第 四反相器的輸入端相連，所述第四反相器的輸出端與所述第二電阻的一端相連，所述第二 電阻的另一端與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端及所述第二電容的一端相連，并輸出一第二 電壓至所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述第二電容的另一端連接所述接地端。
7.一種占空比調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟一時(shí)鐘信號(hào)輸入端輸入一時(shí)鐘信號(hào)至一第二開關(guān)元件；所述時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過一第一反相器后，被分為兩路時(shí)鐘信號(hào)，且所述兩路時(shí)鐘信號(hào)互為 反相時(shí)鐘信號(hào)；提取其中一路時(shí)鐘信號(hào)的一直流的第一電壓輸入至一運(yùn)算放大器的一正相輸入端，提 取另一路時(shí)鐘信號(hào)的一直流的第二電壓輸入至所述運(yùn)算放大器的一反相輸入端；所述運(yùn)算放大器根據(jù)所述第一電壓與所述第二電壓輸出一控制信號(hào)至一第一開關(guān)元 件，來控制所述第一開關(guān)元件的充電電流，形成一反饋環(huán)路；及當(dāng)所述第一電壓與所述第二電壓相等時(shí)，一時(shí)鐘信號(hào)輸出端輸出的時(shí)鐘信號(hào)的占空比 為 50%ο
8.如權(quán)利要求7所述的占空比調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述第一開關(guān)元件為一第一場(chǎng) 效應(yīng)管，所述第二開關(guān)元件為一第二場(chǎng)效應(yīng)管。
9.如權(quán)利要求7所述的占空比調(diào)節(jié)電路，其特征在于所述其中一路時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過一 第二反相器及一第三反相器后，經(jīng)由一第一電阻及一第一電容進(jìn)行濾波后提取所述直流的 第一電壓輸入至所述運(yùn)算放大器的正相輸入端，另一路時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過一傳輸門及一第四反 相器后，經(jīng)由一第二電阻及一第二電容進(jìn)行濾波后提取所述直流的第二電壓輸入至所述運(yùn) 算放大器的反相輸入端。
全文摘要
一種占空比調(diào)節(jié)電路，包括一運(yùn)算放大器、一連接運(yùn)算放大器的第一開關(guān)元件、一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、一連接時(shí)鐘信號(hào)輸入端的第二開關(guān)元件、一連接第一開關(guān)元件及第二開關(guān)元件的第一反相器、一連接第一反相器的第二反相器、一連接第二反相器的第三反相器、一連接第三反相器的第一電阻、一連接第一電阻的第一電容、一連接第一反相器的傳輸門、一連接傳輸門的第四反相器、一連接第四反相器的第二電阻、一連接第二電阻的第二電容及一連接第一反相器的時(shí)鐘信號(hào)輸出端，運(yùn)算放大器的正相輸入端連接于第一電阻及第一電容之間，反相輸入端連接于第二電阻與第二電容之間。本發(fā)明還進(jìn)一步提供一種占空比調(diào)節(jié)方法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生成時(shí)鐘信號(hào)的占空比精確。
文檔編號(hào)H03K3/017GK102082562SQ201110050848
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者范方平 申請(qǐng)人:四川和芯微電子股份有限公司