用於產生信號的方法和信號產生電路的製作方法

2023-12-02 20:46:11 3

用於產生信號的方法和信號產生電路的製作方法
【專利摘要】本發明涉及用於產生信號的方法和信號產生電路。提供一種用於產生信號的方法，該方法包括：提供具有第一信號頻率的第一信號；提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率；基於第一信號的預定義第一信號事件，切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率；和響應於預定義第二信號事件，將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率。
【專利說明】 用於產生信號的方法和信號產生電路
【技術領域】
[0001]各個實施例一般地涉及用於產生信號的方法和信號產生電路。
【背景技術】
[0002]已經提出幾種基於混沌的隨機比特產生器。到現在為止，產生完美隨機比特流的系統已經在理論上被生產。然而，實際實施通常是臨界的，因為為了保持電路處於混沌演化中，經常必須例如在過程變化、電源、溫度上證實幾個約束。許多問題與基於混沌系統來設計穩健的隨機比特產生器相關聯，並且許多挑戰阻礙了生產沒有約束或有最少約束以保持系統處於混沌體制的混沌系統。

【發明內容】

[0003]各個實施例提供了用於產生信號的方法，該方法包括:提供具有第一信號頻率的第一信號；提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率；基於第一信號的預定義第一信號事件，切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率；和響應於預定義第二信號事件，將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]在附圖中，遍及不同視圖，相同的參考符號通常涉及相同的部分。附圖不一定是按比例的，而是重點一般地放在圖示本發明的原理。在下面的描述中，本發明的各個實施例參照下面的附圖來描述，其中:
圖1示出鋸齒振蕩器的同步信號；
圖2示出同步條件；
圖3示出混沌鋸齒振蕩器；
圖4A示出混沌振蕩器電路；
圖4B示出混沌信號的演化；
圖4C示出混沌信號的演化；
圖5示出根據實施例產生的混沌信號；
圖6示出根據實施例產生的混沌信號；
圖7示出根據實施例產生的混沌信號；
圖8示出根據實施例的用於產生信號的方法；
圖9A和9B示出根據實施例的信號產生電路；
圖9C和9D示出根據實施例通過信號產生電路產生的信號；
圖1OA示出根據實施例的信號產生電路；
圖1OB示出根據實施例通過信號產生電路產生的信號；
圖11示出根據實施例的信號產生電路；圖12示出根據實施例的用於產生信號的方法。
【具體實施方式】
[0005]下面的詳細描述涉及附圖，附圖以圖示的方式示出可實踐本發明的詳細細節和實施例。[0006]詞語「示範性」在這裡用於意指「用作例子、實例或圖示」。任何在這裡描述為「示範性」的實施例或設計不一定解釋為相對於其他實施例或設計是優選的或有利的。
[0007]圖1示出同步鋸齒振蕩器的同步幀/線掃描信號110。該同步鋸齒振蕩器可被用於產生同步幀/線掃描信號，例如作為用於模擬TV中的信號。
[0008]在信號的上升邊沿104，例如104A、104B、104C期間，每次到達同步邊沿102，例如102A、102B、102C，信號的斜率和方向例如改變到下降邊沿106，例如106A、106B、106C。如果同步信號，例如同步邊沿102，強制斜率變化，那麼，在斜率上的變化可被稱為同步事件102。因為同步觸發102之後的斜率106比同步觸發102之前的斜率104更加陡峭，即它下降得更快，所以振蕩器得以同步。
[0009]圖2示出同步條件210。如圖2所示，如果Λ Ti是兩個上升邊沿之間的延遲，那麼在同步事件之後例如在102Β之後的延遲，將是:
Δ Ti+1= Δ TiSl/S2
SI可為同步事件例如102B之前的斜率。S2可為同步事件102B之後的斜率。SI可小於S2。
[0010]在η次同步之後，導致:Λ Ti+n= Δ Tikn
其中k= I SI I/I S2 I可小於I (因為梯度SI可小於S2)。因此相對的延遲趨向於零，這意指該振蕩器可獨立於它的起始相位而變得同步。
[0011 ] 反之亦然，如果k大於I，換句話說如果梯度SI大於S2的梯度，初始相位差可被指數放大並且振蕩器可變得混沌。可理解的是同步條件可依賴於斜率絕對值的比率，並且同步事件改變斜率的正負號(即方向)可以不是必要的。
[0012]圖3示出混沌鋸齒振蕩器。混沌振蕩器可具有相對同步鋸齒振蕩器不同的性能，例如補充性能。如圖3所示，同步事件302例如同步信號302A、302B、302C等在下降邊沿306上可以是有效的，並且因此，可導致k大於I (因為同步事件302之前的斜率大於同步事件302之後的斜率)，因此，強制混沌演化。
[0013]圖4A示出混沌振蕩器電路410。只要可達到參考電壓Vmax 416，具有電容C的電容器412就可經由電阻器R1 414以時間常數R1C充電。達到Vmax 416可將置位-復位SR鎖存器418置位，這停止充電階段並且開始經由電阻器R2 422以時間常數R2C使C放電。可選擇電阻值R2和R1，其中時間常數R2C可小於R1C15換句話說，放電斜率的梯度可大於充電斜率上的梯度。如果在放電階段(下降邊沿)期間同步事件發生，那麼電路410切換回到充電階段。該解決方案的缺點是，為了維持混沌演化必須滿足的對於同步信號402的頻率的約束。換句話說，同步信號的頻率必須足夠快以便在振蕩器410對於從Vmax到Vmin的完整下降邊沿406所需要的時間期間具有至少一個同步事件402，如圖4B所示。如果如圖4C所示，沒有滿足和/或證實這個條件，並且振蕩器410在Vmin飽和，則電路可被下一個同步事件402同步，並且可丟失它先前的混沌演化的存儲，即狀態被復位。[0014]此外，如果同步信號402的頻率太高，則振蕩器410可被強制以接近Vmax的很小的幅值振蕩，並且電路的非理想狀態，例如比較器偏移，可能變得顯著。因此，為了保持混沌振蕩，例如在轉角(corner)，例如電源，例如溫度上必須滿足同步頻率的雙邊條件。
[0015]各個實施例提供了其中可去除同步信號的頻率約束的混沌鋸齒振蕩器。
[0016]圖5示出根據實施例產生的混沌信號510。
[0017]如果信號產生器，例如振蕩器，在同步事件發生之前達到Vmin，則該振蕩器可像自由振蕩器一樣運轉，即改變它的斜率並且因此避免狀態飽和。
[0018]換句話說，僅在兩個斜率(梯度)即SI和S2的絕對值之間的比率k對混沌演化可能是重要的。換句話說，維持混沌演化可以不再依賴於同步事件的頻率。
[0019]此外，每當系統根據下面的條件(I)、(2)、(3)和(4)演化時，混沌演化可以得到保證:
(I) Fast [sync]到Slow。換句話說，同步事件502可強制從快斜率到慢斜率的改變。在圖5中，同步事件502A可強制從具有梯度SI的快下降斜率506A到具有梯度S2的慢上升斜率504A的改變，其中SI大於S2。
[0020](2) Slow[ (V=Vmax)或(V=Vmin)]到 Fast。換句話說,在 Vmax 和 Vmin 處的飽和可強制從慢斜率到快斜率的改變。在圖5中，在慢上升斜率504A的Vmax處的飽和可強制從具有梯度S2的慢斜率504A到具有梯度SI的快斜率506B的改變。
[0021](3)Rise[ (V=Vmax)]到Fall。換句話說，在Vmax處的飽和可強制斜率方向上(從上升到下降)的改變。在圖5中，在慢上升斜率504A的Vmax處的飽和可強制從慢上升斜率504A到快下降斜率506B的改變。
[0022](4)Fall[ (V=Vmin)]到Rise。換句話說，在Vmin處的飽和可強制斜率方向上(從下降到上升)的改變。在圖5中，在快下降斜率506B的Vmax處的飽和可強制從快下降斜率506B到慢上升斜率504B的改變。
[0023]條件(I)可產生去同步(de-synchronization),例如指數去同步。條件(2)可與條件(I)建立迭代。條件(3)、(4)可在失去同步的情況下避免飽和，如較早描述的。例如，其中電路可由同步事件502C同步並且可丟失它的先前混沌演化的存儲，即狀態被復位。其先前混沌演化存儲的丟失可被示出，如由虛線信號軌跡524所指示的，其指示了在同步事件502C處信號的復位。可理解的是，儘管圖5示出了具有慢上升斜率和快下降斜率的信號振蕩信號，但該實施例也可被應用於具有快上升斜率和慢下降斜率的信號振蕩信號。換句話說，混沌性能可由條件(I)和(2 )產生而條件(3 )和(4 )可避免飽和。
[0024]用於產生混沌信號(諸如510)的方法可包括:
提供具有第一信號頻率的第一信號502 (同步信號)；
提供具有第二信號頻率(例如快斜率)或第三信號頻率(例如慢斜率)的第二信號504、506，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率；
基於第一信號502的預定義第一信號事件(同步事件)，切換具有第二信號頻率(例如快斜率)的第二信號504、506到第三信號頻率(例如慢斜率)；和
響應於預定義第二信號事件(例如Vmin或Vmax)，將具有第三信號頻率(例如慢斜率)的第二信號504、506返回到第二信號頻率(例如快斜率)。
[0025]圖6示出根據實施例產生的混沌信號610。信號610示出振蕩器根據下面的條件(5)、(6)和(7)的演化。
[0026](5):在快斜率期間每次有同步事件時，產生的信號610可改變它的斜率和方向。例如，在同步事件602A和602D處，快斜率改變斜率和方向。
[0027](6):如果以慢斜率可達到Vmin和Vmax的至少一個，則斜率和方向兩者都可改變。例如，慢斜率606A達到Vmin並且改變斜率和方向兩者到快斜率604B。
[0028](7)如果以快斜率可達到Vmin和Vmax的至少一個，則方向可改變但斜率仍然是快的。例如，快斜率604B達到Vmax並且改變到快斜率606B，即它改變方向但斜率仍然是快的。
[0029]在這種情況下，如果同步事件的頻率增加，則振蕩幅值可減小。
[0030]圖7示出根據實施例產生的混沌信號710。信號710示出振蕩器根據前面描述的條件(5)、(6)和(7)的演化。除了條件(5)可變更為其中在快斜率期間同步事件702可強制從快到慢的斜率的改變而不是強制方向的改變。例如，同步事件702A和702B可引起快斜率到慢斜率的改變，例如快上升斜率704A到慢上升斜率704A1，例如快下降斜率706A到慢下降斜率706B。因此，信號710可獨立於同步頻率地從Vmin到Vmax擺動，並且即使正失去同步事件。
[0031]各個實施例提供了沒有任何臨界約束來保證混沌演化的信號產生器，例如混沌鋸齒振蕩器。信號產生器，例如振蕩器，可用於實施穩健的、低範圍(low area)和低電流的隨機比特產生器，適合於被集成在射頻識別集成電路(RFID IC)中。
[0032]另外，定義了廣義的混沌鋸齒振蕩器，並且討論了不同的替代實施方式。
[0033]可理解的是，儘管各個實施例和附圖一般地示出了鋸齒振蕩器，例如鋸齒信號，但各個實施例不限於鋸齒信號，而是可包括任何振蕩信號，例如方波信號，例如餘弦信號、正弦波信號。例如，如圖4A所示的混沌振蕩器電路410被實施為具有兩個不同的時間常數。
[0034]圖8示出用於根據實施例的產生信號的方法810。方法810可包括:
提供具有第一信號頻率的第一信號(在810中)；
提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率(在820中);
基於第一信號的預定義第一信號事件，切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率(在830中)；和
響應於預定義第二信號事件，將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率(在840中)。
[0035]圖9A示出根據實施例的信號產生電路910。信號產生電路910可包括配置為提供具有第一信號頻率的第一信號oscl 946的第一信號產生器932和配置為提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號osc2 948的第二信號產生器934，其中第二信號頻率高於第三信號頻率。信號產生電路910可包括切換電路936，切換電路936配置為響應於第一信號oscl 946的預定義第一信號事件將具有第二信號頻率的第二信號osc2 948切換到第三信號頻率，並且響應於預定義第二信號事件slow_faSt_S 952將具有第三信號頻率的第二信號osc2 948切換到第二信號頻率。第二信號osc2 948的頻率可根據控制信號slow_fast_s 952切換。第一信號oscl 946的有效邊沿可為同步信號。
[0036]第一信號產生器932和第二信號產生器934中的至少一個可包括振蕩器電路。
[0037]第一信號產生器932可包括固定頻率振蕩器電路。[0038]第二信號產生器934可包括可變頻率振蕩器電路。
[0039]第一信號頻率可等於或小於第二信號頻率。第三頻率可小於第二信號頻率。例如，第一信號頻率可為大約2MHz，並且第二信號頻率可為大約2MHz或更大。第三信號頻率可小於第二信號頻率和/或第一信號頻率。例如，第三信號頻率可為1MHz。
[0040]切換電路936可包括置位-復位觸發器電路，例如邊沿觸發置位-復位電路(其實施方式示於圖9A中)或者任何其他類型的適合的鎖存電路，其中第一輸入938 (例如復位輸入938)可連接到第一信號產生器932，並且第二輸入942 (例如置位輸入942)可連接到第二信號產生器934。
[0041]邊沿觸發置位-復位電路936在圖9B中示出。邊沿觸發置位-復位電路936可包括至少一個第一 D觸發器(DFF) 986，其經由第一與門992和第二與門994連接到第二 D觸發器(DFF) 988。0sc2 948可連接到第一 DFF 986的第二輸入942。Oscl 946可連接到第二 DFF 988的第一輸入938。
[0042]切換電路936可配置為基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件而輸出產生的信號sl0w_fast_s 952，例如基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件中的至少一個。
[0043]第一預定義信號事件可依賴於第一信號。第一預定義信號事件可包括第一信號的邊沿(例如第一信號的前邊沿，例如第一信號的下降邊沿)觸發，例如來自第一信號的電平觸發，例如來自第一信號的混合邊沿-電平觸發。
[0044]第二預定義信號事件可依賴於第二信號。第二預定義信號事件可包括第二信號的邊沿(例如第二信號的前邊沿，例如第二信號的下降邊沿)觸發，例如來自第二信號的電平觸發，例如來自第二信號的混合邊沿-電平觸發。
[0045]切換電路936可配置為傳送作為切換信號的產生的信號slow_fast_s 952到第二信號產生器934，以在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號osc_2之間切換。切換電路936可配置為基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件從切換電路936到第二信號產生器934傳送產生的信號slow_fast_s 952。
[0046]切換電路936可配置為傳送切換信號slow_fast_s 952到第二信號產生器934，以便第二信號產生器934響應於第二信號的邊沿觸發將具有第三信號頻率的第二信號切換到第二信號頻率。
[0047]切換電路936可配置為傳送切換信號slow_fast_s 952到第二信號產生器934，以便第二信號產生器934響應於第一信號的邊沿觸發將具有第二信號頻率的第二信號切換到第二信號頻率。
[0048]不具有附加的後處理電路的信號產生電路910被示出。兩個振蕩器電路(例如第一信號產生器932和第二信號產生器934)的輸出可例如驅動提供控制信號slow_fast_s952的邊沿觸發置位-復位觸發器936。兩個振蕩器電路(例如第一信號產生器932和第二信號產生器934)可為標稱相同的振蕩器(oscl 946, osc2 948)。oscl 946的振蕩器周期可以是固定的(快)而osc2 948可根據slow_fast_s 952在快值和慢值之間切換。
[0049]切換信號slow_fast_s 952可被輸入到處理電路944。處理電路944可包括D觸發器電路964。切換信號slow_fast_s 952可連接到D觸發器電路964的輸入966，例如時鐘輸入966。D觸發器電路964可配置為輸出信號osc_o 954。輸出信號osc_o 954可經由反相器968被反相，並且進一步反饋耦合到D觸發器電路964的另外的輸入端，例如D輸入972。D觸發器電路964可進一步包括連接到使能端976的反相輸入端974。使能端976可進一步連接到切換電路936的反相輸入端978，並且連接到第一信號產生器932和第二信號產生器934。
[0050]例如，如圖9C所示，在第二信號osc2 948的每個邊沿(例如上升邊沿)上，切換信號slow_fast_s 952可被置位為「I」。切換信號slow_fast_s 952可將第二信號osc2948切換到快配置，例如切換到第二信號頻率。在下一個oscl 946邊沿，例如上升邊沿上，slow_fast_s 952可被復位為「O」。第二信號osc2 948可被強制回到慢配置，例如回到第
三頻率。
[0051]因此，如圖9D所示，在oscl 946上的小抖動Λ Ti可被比率Sl/S2(g卩，快斜率對慢斜率的比率)放大，並且在osc2 948上可導致更大的抖動Λ Ti+1。圖9C示出第二信號osc2948的相位對第一信號oscl 946的相位。信號的斜率可代表信號的相位演化，並且兩個振蕩器信號的相應的相位被考慮在內。陡峭(快斜率)可代表短時間段，而平緩(慢斜率)可代表長時間段。在一些oscl 946採樣事件之後,輸出信號slow_fast_s 952的抖動可能以指數增加。輸出osc_o 954可從osc2 948直接獲得。
[0052]各個實施例提供了用於產生信號的方法。方法可包括:提供具有第一信號頻率的第一信號oscl 946 ;提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號osc2 948，其中該第二信號頻率可高於第三信號頻率；基於第一信號oscl 946的預定義第一信號事件，切換具有第二信號頻率的第二信號osc2 948到第三信號頻率；和響應於預定義第二信號事件osc2 948，將具有第三信號頻率的第二信號osc2 948返回到第二信號頻率。
[0053]根據實施例，第一信號頻率可等於或小於第二信號頻率。根據實施例，第一信號頻率可等於或小於第二信號頻率。根據實施例，第二信號頻率可大於第三信號頻率。
[0054]根據實施例，第一預定義信號事件可包括來自第一信號的觸發，例如來自第一信號的邊沿觸發，例如來自第一信號的電平觸發，例如來自第一信號的混合邊沿-電平觸發。根據實施例，第一預定義信號事件可包括來自第一信號的中斷信號。
[0055]根據實施例，第二預定義信號事件可包括來自第二信號的觸發，例如來自第二信號的邊沿觸發，例如來自第二信號的電平觸發，例如來自第二信號的混合邊沿-電平觸發。根據實施例，第二預定義信號事件可包括來自第二信號的中斷信號。
[0056]根據實施例，該方法可進一步包括基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件產生輸出信號slow_fast_s 952。
[0057]輸出信號slow_fast_s 952可在第一預定義信號事件或第二預定義信號事件時產生，其中第一預定義信號事件可依賴於第一信號，並且其中第二預定義信號事件可依賴於第二信號。
[0058]輸出信號sl0w_fast_s 952可作為切換信號被傳送，用於在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號之間切換。切換信號sl0w_fast_s 952可被傳送用於在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號之間切換。此外，切換信號sl0w_fast_s 952可基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件。
[0059]因此，切換信號slow_fast_s 952可響應於來自第二信號osc2 948的觸發而改變到第一狀態以切換第二信號osc2 948到快配置，例如切換到第二信號頻率。而且，切換信號slow_fast_s 952可響應於來自第一信號oscl 946的觸發而改變到第二狀態以便切換第二信號osc2 948到慢配置，例如到第三信號頻率。
[0060]圖1OA和IOB示出根據實施例的信號產生電路1010和信號圖。信號產生電路1010可配置為產生混沌信號。信號產生電路1010可包括如圖5中所示的鋸齒混沌振蕩器(例如信號510)的CMOS實施方式。
[0061]信號產生電路1010可包括適合於集成在射頻識別RFID集成電路中的振蕩器(例如鋸齒振蕩器)的簡潔實施方式。
[0062]信號產生電路1010可包括多個器件，例如一個或多個電晶體，一個或多個電容器，例如一個或多個後處理電路。根據實施例，如圖10所不,信號產生電路1010可包括多個電晶體T2、T3、T4、T5、T7、T8、T9、T10、Til、T12、T13。根據實施例，信號產生電路1010可包括延遲觸發器DFF電路1036。DFF電路1036可連接(例如直接連接)到斜坡產生器電路1058並進一步連接(例如直接連接)到施密特觸發電路1062。
[0063]DFF電路1036可包括時鐘輸入端1082、D輸入端1084、
β輸出端1086和清零CLR端1088。時鐘輸入端1082可配置為接收同步輸入信號1046(例
如其可為第一信號oscl 946的邊沿觸發)。DFF電路1036的清零CLR端1088可連接(例如直接連接)到斜坡產生器電路1058。
[0064]斜坡產生器電路1058可包括多個電晶體，例如T2、T3、T4、T5，例如PMOS電晶體和NMOS電晶體。
[0065]斜坡產生器電路1058可連接(例如直接連接)到施密特觸發電路1062。
[0066]施密特觸發電路1062的輸出可進一步連接(例如直接連接)到後處理電路1044的輸入。後處理電路1044可進一步包括時鐘輸入端1094，其中同步輸入信號1046可連接(例如直接連接)到時鐘輸入端10494。後處理電路1044可輸出輸出信號1054。
[0067]此外，信號產生電路1010可包括用於後處理的一個或多個後處理電路，例如數字後處理。因為可能有很少或沒有臨界參數或者有很少或沒有臨界匹配約束，所以可能不需要巨大的電晶體。
[0068]信號產生電路1010可以用一些小的改變進行修改以實施更複雜的振蕩器，例如，產生諸如信號610或信號710的信號。一個或多個額外的電晶體可添加到斜坡產生器。一個或多個額外的觸發器和邏輯門可添加到有限狀態機中。
[0069]通過改變電流參考偏置，性能(隨機比特/s)可被容易地甚至動態地標度。如果同步由使用相同偏置的匹配振蕩器產生，則改變整個產生器的偏置可標度其速度但性能可保持相同，例如k可不改變。因此，可容易地甚至動態地設定速度對功率損耗的不同權衡，從而依賴於所需的吞吐量來調整功率損耗。
[0070]輸出比特流可包括通過sync信號採樣的振蕩器狀態(慢/上升、快/下降、慢/下降、快/上升)。輸出序列的熵可依賴於sync事件的數量(即在快斜率期間的sync發生數)和k。因此，因為k可被假設是恆定的並且其可被保守地估算，所以通過計數同步事件的數量執行實時的熵估算可以是可能的。
[0071]可理解的是，DFF電路1036、斜坡產生器電路1058和施密特觸發電路1062可配置為執行切換電路的功能，例如如前面描述的切換電路936。
[0072]如圖1OB所示，預定義事件，例如預定義第二信號事件，切換信號slow_fast_s952可置位為「1」。切換信號slow_fast_s 952可將第二信號osc2 948切換到快配置，例如切換到第二信號頻率。在下一個oscl 946邊沿，例如上升邊沿，即第一信號的預定義第一信號事件時，slow_fast_s 952可復位為「O」。第二信號osc2 948可被強制回到慢配置，例如回到第三頻率。
[0073]圖11示出如在圖1OA中描述的鋸齒混沌振蕩器的COMS實施方式。斜坡產生器電路1058可包括電晶體T2、T3、T4、T5。施密特觸發電路1062可包括電晶體Τ7、Τ8、Τ9、Τ10、Τ11、Τ12。
[0074]Tl的第一源極/漏極(S/D)端可連接(例如直接連接)到VDD。Tl的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到Τ6的第一 S/D端。Tl的柵極端可連接(例如直接連接)到Tl的第二 S/D端，並且進一步連接(例如直接連接)到Τ2的柵極端。Tl的第一 S/D端可連接(例如直接連接)到Τ2的第一 S/D端。Τ2的第一 S/D端可連接(例如直接連接)到VDD。Τ2的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到Τ3的第一 S/D端。Τ3的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到Τ4的第一 S/D端。Τ4的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到Τ5的第一 S/D端。Τ3的柵極端可連接(例如直接連接)到Τ4的柵極端。Τ3的柵極端和Τ4的柵極端可各自連接(例如直接連接)到DFF電路1036的清零CLR輸入1088。Tl的第二 S/D端和Τ6的第一S/D端可各自連接(例如直接連接)到DFF電路1036的清零CLR輸入1088。
[0075]Τ5的柵極端和Τ6的柵極端可各自連接(例如直接連接)到Vbias。Vss可連接(例如直接連接)到T6的第二 S/D端和T5的第二 S/D端。斜坡產生器可進一步包括串聯連接(例如直接連接)的電容器Cl和C2。電容器Cl的第一端可連接(例如直接連接)到VDD以及Tl和T2的第一 S/D端。電容器Cl的第二端可連接(例如直接連接)到T3的第二 S/D端和T4的第一 S/D端。電容器C2的第一端可連接(例如直接連接)到電容器Cl的第二端以及T3的第二 S/D端和T4的第一 S/D端。電容器C2的第二端可連接(例如直接連接)到Vss、T6的第二 S/D端和T5的第二 S/D端。
[0076]施密特觸發電路可包括第七電晶體T7、第八電晶體T8、第九電晶體T9、第十電晶體T10、第十一電晶體Tll和第十二電晶體T12。第七電晶體T7、第八電晶體T8和第九電晶體T9可展現與第十電晶體T10、第十一電晶體Tll和第十二電晶體T12的響應相對(例如相反)的響應。例如，第七電晶體T7、第八電晶體T8和第九電晶體T9可各自包括例如PMOS電晶體，然而第十電晶體T10、第十一電晶體Tll和第十二電晶體T12可各自包括例如NMOS電晶體。
[0077]T7的第一 S/D端可連接(例如直接連接)到VDD、T1的第一 S/D端和T2的第一 S/D端。T7的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到T8的第一 S/D端和T9的第一 S/D端。T7、T8、TlO和Tll的柵極端可互相連接(例如直接連接)。T7、T8、TlO和Tll的柵極端可連接(例如直接連接)到Cl的第二端和C2的第一端。T8的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到TlO的第一 S/D端和T9的柵極端。T9的柵極端可進一步連接(例如直接連接)到T12的柵極端。
[0078]TlO的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到T12的第一 S/D端和Tll的第一 S/D端。Tll的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到Nss,並且進一步連接(例如直接連接)到電容器C2的第二端、T6的第二 S/D端和T5的第二 S/D端。
[0079]T9的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到VSS。T12的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到VDD。
[0080]施密特觸發電路1062可進一步連接(例如直接連接)到後處理電路1044。T9和T12的柵極端可連接(例如直接連接)到反相器1092的輸入端。T7的第一 S/D端可連接(例如直接連接)到T13的第一 S/D端。T13的第二 S/D端可連接(例如直接連接)到反相器1092
的輸入端。T13的柵極端可連接(例如直接連接)到DFF電路1036的β輸出端1086。反相
器1092的輸出可連接(例如直接連接)到DFF電路1036的D輸入端1084，並且進一步連接(例如直接連接)到DFF電路1036的清零CLR端1088。反相器1092的輸出可進一步連接(例如直接連接)到後處理電路1044的輸入。
[0081]圖12示出根據實施例的用於產生信號的方法1200。方法1200可包括:
由第一信號產生器提供具有第一信號頻率的第一信號(在1210中)；
由第二信號產生器提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率(在1220中)；
由切換電路基於第一信號的預定義第一信號事件和預定義第二信號事件提供輸出信號，用於基於預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率和用於基於預定義第二信號事件將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率(在1230中)。
[0082]各個實施例提供了混沌振蕩器電路的簡潔和低功率的實現方式，其功率消耗可容易地根據需要的吞吐量和可用的電流來動態調整。
[0083]各個實施例提供了用於產生信號的方法，該方法包括:提供具有第一信號頻率的第一信號；提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率；基於第一信號的預定義第一信號事件，切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率；和響應於預定義第二信號事件，將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率。
[0084]根據實施例，提供具有第一信號頻率的第一信號包括提供具有固定第一信號頻率的第一信號；並且其中提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號包括提供具有包括第二信號頻率或第三信號頻率的可變頻率的第二信號。
[0085]根據實施例，提供具有第一信號頻率的第一信號和提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號包括提供具有第一信號頻率的第一信號和提供具有第二信號頻率的第二信號，其中第一信號頻率等於或小於第二信號頻率。
[0086]根據實施例，該方法進一步包括基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件產生輸出信號。
[0087]根據實施例，該方法進一步包括基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件產生輸出信號，其中第一預定義信號事件依賴於第一信號並且其中第二預定義信號事件依賴於第二信號。
[0088]根據實施例，基於第一信號的預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率包括基於第一信號的預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率，其中第一預定義信號事件包括第一信號的邊沿觸發。
[0089]根據實施例，響應於第二信號的預定義第二信號事件將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率包括響應於第二信號的預定義第二信號事件將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率，其中第二預定義信號事件包括第二信號的邊沿觸發。[0090]根據實施例，該方法進一步包括傳送輸出信號，作為用於在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號之間切換的切換信號。
[0091]根據實施例，傳送用於在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號之間切換的切換信號包括基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件傳送切換信號。
[0092]各個實施例提供了用於產生信號的方法，該方法包括:由第一信號產生器提供具有第一信號頻率的第一信號；由第二信號產生器提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率；由切換電路基於第一信號的預定義第一信號事件和預定義第二信號事件提供輸出信號，用於基於預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率和用於基於預定義第二信號事件將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率。
[0093]各個實施例提供了信號產生電路，該信號產生電路包括:第一信號產生器，配置為提供具有第一信號頻率的第一信號；第二信號產生器，配置為提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率；切換電路，配置為響應於第一信號的預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率，和響應於預定義第二信號事件，切換具有第三信號頻率的第二信號到第二信號頻率。
[0094]根據實施例，第一信號產生器和第二信號產生器中的至少一個包括振蕩器電路。
[0095]根據實施例，第一信號產生器包括固定頻率振蕩器電路。
[0096]根據實施例，第二信號產生器包括可變頻率振蕩器電路。
[0097]根據實施例，第一信號頻率等於或小於第二信號頻率。
[0098]根據實施例，切換電路包括置位-復位觸發電路，該置位-復位觸發電路具有連接到第一信號產生器的第一輸入和連接到第二信號產生器的第二輸入。
[0099]根據實施例，切換電路配置為基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件輸出產生的信號。
[0100]根據實施例，第一預定義信號事件依賴於第一信號。
[0101]根據實施例，第二預定義信號事件依賴於第二信號。
[0102]根據實施例，第一預定義信號事件包括第一信號的邊沿觸發並且第二預定義信號事件包括第二信號的邊沿觸發。
[0103]根據實施例，切換電路配置為傳送作為切換信號的產生的信號到第二信號產生器以在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號之間切換。
[0104]根據實施例，切換電路配置為基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件傳送切換信號到第二信號產生器。
[0105]根據實施例，切換電路配置為傳送切換信號到第二信號產生器，使得第二信號產生器響應於第二信號的邊沿觸發切換具有第三信號頻率的第二信號到第二信號頻率。
[0106]根據實施例，切換電路配置為傳送切換信號到第二信號產生器，使得第二信號產生器響應於第一信號的邊沿觸發而切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率。
[0107]雖然已經參考具體的實施例特別地示出和描述了本發明，但本領域技術人員應該理解的是，在不脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可在其中做出形式和細節上的各種改變。因此本發明的範圍由所附的權利要求指示並且落入權利要求的等同物的含義和範圍內的所有改變都因此意圖被包含。
【權利要求】
1.一種用於產生信號的方法，該方法包括: 提供具有第一信號頻率的第一信號； 提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率； 基於第一信號的預定義第一信號事件，切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率； 和響應於預定義第二信號事件，將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率。
2.根據權利要求1的方法， 其中提供具有第一信號頻率的第一信號包括提供具有固定第一信號頻率的第一信號；和 其中提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號包括提供具有包括第二信號頻率或第三信號頻率的可變頻率的第二信號。
3.根據權利要求1的方法， 其中提供具有第一信號頻率的第一信號和提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號包括提供具有第一信號頻率的第一信號和提供具有第二信號頻率的第二信號，其中第一信號頻率等於或小於第二信號頻率。
4.根據權利要求1的方法，進一步包括 基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件產生輸出信號。
5.根據權利要求1的方法，進一步包括 基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件產生輸出信號，其中第一預定義信號事件依賴於第一信號並且其中第二預定義信號事件依賴於第二信號。
6.根據權利要求1的方法，其中 基於第一信號的預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率包括基於第一信號的預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率，其中第一預定義信號事件包括第一信號的邊沿觸發。
7.根據權利要求1的方法，其中 響應於第二信號的預定義第二信號事件將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率包括響應於第二信號的預定義第二信號事件將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率，其中第二預定義信號事件包括第二信號的邊沿觸發。
8.根據權利要求4的方法，進一步包括 傳送輸出信號作為用於在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號之間切換的切換信號。
9.根據權利要求8的方法，其中 傳送用於在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號之間切換的切換信號包括基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件傳送切換信號。
10.一種用於產生信號的方法，該方法包括: 由第一信號產生器提供具有第一信號頻率的第一信號； 由第二信號產生器提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率； 由切換電路基於第一信號的預定義第一信號事件和預定義第二信號事件提供輸出信號，用於基於預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率和用於基於預定義第二信號事件將具有第三信號頻率的第二信號返回到第二信號頻率。
11.一種信號產生電路，包括 第一信號產生器，配置為提供具有第一信號頻率的第一信號； 第二信號產生器，配置為提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號，其中該第二信號頻率高於第三信號頻率； 切換電路，配置為響應於第一信號的預定義第一信號事件切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率，和響應於預定義第二信號事件，切換具有第三信號頻率的第二信號到第二信號頻率。
12.根據權利要求11的信號產生電路，其中第一信號產生器和第二信號產生器中的至少一個包括振蕩器電路。
13.根據權利要求11的信號產生電路，其中第一信號產生器包括固定頻率振蕩器電路。
14.根據權利要求11的信號產生電路，其中第二信號產生器包括可變頻率振蕩器電路。
15.根據權利要求11的信號產生電路，其中第一信號頻率等於或小於第二信號頻率。
16.根據權利要求11的信號產生電路，其中切換電路包括置位-復位觸發器電路，該置位-復位觸發器電路具有連接到第一信號產生器的第一輸入和連接到第二信號產生器的第二輸入。
17.根據權利要求11的信號產生電路，其中切換電路配置為基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件輸出產生的信號。
18.根據權利要求17的信號產生電路，其中第一預定義信號事件依賴於第一信號。
19.根據權利要求17的信號產生電路，其中第二預定義信號事件依賴於第二信號。
20.根據權利要求17的信號產生電路，其中第一預定義信號事件包括第一信號的邊沿觸發並且第二預定義信號事件包括第二信號的邊沿觸發。
21.根據權利要求17的信號產生電路，其中切換電路配置為傳送作為切換信號的產生的信號到第二信號產生器以在提供具有第二信號頻率或第三信號頻率的第二信號之間切換。
22.根據權利要求11的信號產生電路，其中切換電路配置為基於第一預定義信號事件或第二預定義信號事件傳送切換信號到第二信號產生器。
23.根據權利要求11的信號產生電路，其中切換電路配置為傳送切換信號到第二信號產生器，使得第二信號產生器響應於第二信號的邊沿觸發而切換具有第三信號頻率的第二信號到第二信號頻率。
24.根據權利要求11的信號產生電路，其中切換電路配置為傳送切換信號到第二信號產生器，使得第二信號產生器響應於第一信號的邊沿觸發而切換具有第二信號頻率的第二信號到第三信號頻率。
【文檔編號】H03B5/18GK103580605SQ201310301969
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2012年7月18日
【發明者】M.布奇, R.盧茲 申請人:英飛凌科技股份有限公司