振蕩起始電路的製作方法
2023-07-10 01:43:46
振蕩起始電路的製作方法
【專利摘要】本發明揭露一種振蕩起始電路，用于振蕩器，包括振蕩起始器以及振蕩信號檢測器。振蕩信號檢測器，接收振蕩器輸出的輸出信號，若檢測到輸出信號的位準實質上固定，則輸出致能的起始信號。振蕩起始器，當起始信號被致能，則產生相反極性的第一輸入信號及第二輸入信號至振蕩器的第一輸入端及第二輸入端。據此，藉由本發明的振蕩起始電路可確保振蕩器振蕩的產生並減少建立振蕩的時間。
【專利說明】振蕩起始電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種振蕩起始電路，特別是涉及一種可確保振蕩器振蕩產生的振蕩起始電路。
【背景技術】
[0002]振蕩器與其它電路的最大不同點，就是它只有輸出信號，但沒有輸入信號。振蕩器可在無輸入信號的情況下產生輸出信號，但必須藉由外界提供能量，使得振蕩器維持振蕩。方法藉由在振蕩器內部放置放大器，而放大器所需的能量則來自外接的直流電源。
[0003]如圖1所示，其為現有振蕩器I的電路圖。由于振蕩器必然為一個迴路，而其原理是基於正反饋，將噪聲(noise)反覆放大來達成所需的振蕩。噪聲N1、N2經由振蕩器的第一輸入端11、第二輸入端12輸入，由輸出端13、14輸出後,反饋至第一輸入端11、第二輸入端12。然而，振蕩器I往往由於注入的噪聲N1、N2太小而容易產生振蕩失敗的問題。再者，藉由注入噪聲N1、N2至振蕩器以產生振蕩亦有建立振蕩時間過長的問題。
[0004]據此，如何提供一種振蕩起始電路，確保振蕩器振蕩的發生，並減少振蕩器振蕩建立的時間，已成為目前業界亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005]鑑於上述，本發明實施例提出一種振蕩起始電路，用于振蕩器，包括振蕩起始器以及振蕩信號檢測器。
[0006]振蕩信號檢測器，接收振蕩器輸出的輸出信號，若檢測到輸出信號的位準實質上固定，則輸出致能的起始信號。
[0007]振蕩起始器，當起始信號被致能，則產生相反極性的第一輸入信號及第二輸入信號至振蕩器的第一輸入端及第二輸入端。
[0008]據此，藉由本發明的振蕩起始電路可確保輸入至振蕩器第一輸入端及第二輸入端的信號具有相反極性以使振蕩器產生振蕩，並可減少振蕩器建立振蕩的時間。此外，振蕩起始電路具有的檢測功能可避免振蕩建立之後對振蕩器產生幹擾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為現有振蕩器的電路圖；
[0010]圖2為本發明振蕩起始電路的示意圖；以及
[0011]圖3為本發明振蕩起始電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0012]在權利要求中使用的序數術語，例如「第一」、「第二」等來修正權利要求元件，其本身並不代表一個權利要求元件之間任何的優先性、先後次序或順序，或是執行方法的步驟時的時間順序，而是僅做為標示來區別具有某個名稱的權利要求元件與另一個具有相同名稱的元件(但用於該序數術語中)，以區別該權利要求元件。
[0013]圖2依據本發明一實施例的振蕩起始電路2的示意圖。振蕩起始電路2用于振蕩器1，包括振蕩起始器21及振蕩信號檢測器22。振蕩信號檢測器22接收振蕩器I的輸出端13或輸出端14所輸出的第一輸出信號01或第二輸出信號02，在本例中以接收輸出端14的第二輸出信號02為例。若振蕩信號檢測器22檢測到第二輸出信號02的位準實質上固定，表示振蕩器I尚未振蕩，因此振蕩信號檢測器22輸出致能的起始信號S至振蕩起始器21，振蕩起始器21則產生相反極性的第一輸入信號INl及第二輸入信號IN2至振蕩器I的第一輸入端11及第二輸入端12，使得振蕩器I可以開始振蕩；當振蕩信號檢測器22檢測到振蕩器I的第一輸出信號01或第二輸出信號02具有相反極性時,表不振蕩器I已成功產生振蕩，因此振蕩信號檢測器22輸出非致能的起始信號S至振蕩起始器21，振蕩起始器21則斷開與振蕩器11的電連接。
[0014]振蕩起始電路2還包含第一起始輸出端211以及第二起始輸出端214。第一起始輸出端211及第二起始輸出端214電連接振蕩起始器21，且分別電連接振蕩器I的第一輸入端11及第二輸入端12。當振蕩起始器21接收到致能的起始信號S，振蕩起始器21經由第一起始輸出端211接收第一輸入信號IN1，並產生相反極性的第二輸入信號IN2，經由第二起始輸出端214輸入第二輸入信號IN2至振蕩器I的第二輸入端12，使得振蕩器I可以開始振蕩。此外，第一起始輸出端211及第二起始輸出端214亦可分別電連接振蕩器I的第二輸入端12及第一輸入端11，於本發明中並不以此為限。
[0015]振蕩起始電路2還包含電源端Vdd以及接地端GND (分別繪示於圖3中)。電源端Vdd及接地端GND電連接于振蕩信號檢測器22及振蕩起始器21，使得電源經由電源端Vdd提供至振蕩信號檢測器22及振蕩起始器21，詳細的連接關係可參照圖3，於此不再贅述。
[0016]振蕩信號檢測器22包含輸入信號致動開關222以及邏輯開關223。輸入信號致動開關222電連接電源端Vdd及接地端GND，接收振蕩器I輸出的第二輸出信號02，並根據第二輸出信號02的位準輸出邏輯信號E。於此實施例中，輸入信號致動開關222接收振蕩器I輸出端14輸出的第二輸出信號02,但於其它實施例中輸入信號致動開關222亦可接收振蕩器I輸出端13輸出的第一輸出信號01。邏輯開關223電連接輸入信號致動開關222,且根據邏輯信號E致能起始信號S。
[0017]圖3依據本發明一實施例的振蕩起始電路2的電路圖。振蕩起始器21包括切換開關212及第一反相器213。第一反相器213具有輸入端及輸出端,用於使信號反相。切換開關212電連接第一起始輸出端211、第二起始輸出端214以及接地端GND，並接收起始信號S。當起始信號S被致能時，切換開關212將振蕩器I的第一輸入端11經由第一起始輸出端211電連接到第一反相器213的輸入端；當起始信號S非致能時，切換開關212斷開與振蕩器I的電連接。
[0018]切換開關212包括復用器212A及傳輸門212B。復用器212A包括第一輸入端212A1、第二輸入端212A2、控制端212A3以及輸出端212A4。第一輸入端212A1電連接第一起始輸出端211，第二輸入端212A2電連接接地端GND，控制端212A3接收起始信號S，輸出端212A4電連接第一反相器213的輸入端。傳輸門212B電連接於第一反相器213的輸出端及第二起始輸出端214之間。
[0019]承上所述，切換開關212根據接收振蕩信號檢測器22邏輯開關223輸出的起始信號S切換復用器212A第一輸入端212A1以及第二輸入端212A2的連接狀態。進一步而言，當起始信號S被致能，復用器212A選擇將第一輸入端212A1電連接至輸出端212A4，使得振蕩器I第一輸入端11的第一輸入信號INl經由第一起始輸出端211、復用器212A的第一輸入端212A1及輸出端212A4輸入至第一反相器213的輸入端，以藉由第一反相器213產生相反極性的第二輸入信號IN2,並自第一反相器21的輸出端通過導通的傳輸門212B、第二起始輸出端214以及第二輸入端12傳送第二輸入信號IN2到振蕩器I ;若起始信號S非致能，則復用器212A選擇將第二輸入端212A2電連接至其輸出端212A4，並且傳輸門212B也被斷開，使得振蕩起始器21斷開與振蕩器I的電連接。
[0020]第一反相器213的輸入端接收復用器212A的輸出端212A4輸出的信號,於此實施例中，輸入端接收第一輸入信號IN1，以自輸出端產生相反極性的第二輸入信號IN2至傳輸門 212B。
[0021]傳輸門212B用於傳輸信號,於此實施例中，是傳輸第二輸入信號IN2,使得第二輸入信號IN2自第二起始輸出端214輸入至振蕩器I的第二輸入端12。此外，於本發明的實施例中，第一輸入信號INl及第二輸入信號IN2可為例如正弦波，因此，當第一輸入信號INl為例如正弦波時，第一反相器213則產生相反於正弦波極性的第二輸入信號IN2。
[0022]承上所述，當振蕩信號檢測器22檢測到振蕩器I的第一輸出信號01或第二輸出信號02具有相反極性時，表示振蕩器I已成功產生振蕩，起始信號S非致能，切換開關212就會斷開振蕩起始器21與振蕩器11的電連接；當振蕩信號檢測器22檢測到第一輸出信號01或第二輸出信號02的位準實質上固定時，起始信號S被致能，切換開關212的復用器212A將第一起始輸出端211電連接到第一反相器213的輸入端，使得第二起始輸出端214的輸入信號與第一起始輸出端211的輸入信號反相，亦即在第一輸入信號INl及第二輸入信號IN2反相時，振蕩器11開始振蕩。
[0023]振蕩信號檢測器22的邏輯開關223包含NAND邏輯門223A以及第三反相器223B。NAND邏輯門223A具有第一邏輯信號輸入端223A1、第二邏輯信號輸入端223A2以及輸出端223A3。此外，上述的邏輯信號E包含第一邏輯信號El及第二邏輯信號E2，第一邏輯信號輸入端223A1及第二邏輯信號輸入端223A2分別接收第一邏輯信號El及第二邏輯信號E2以產生一邏輯判斷結果。第三反相器223B具有輸入端及輸出端，輸入端電連接NAND邏輯門223A的輸出端223A3以接收邏輯判斷結果，輸出端輸出反相的邏輯判斷結果以產生起始信號S至振蕩起始器21切換開關212A的控制端212A3。
[0024]振蕩信號檢測器22的輸入信號致動開關222包含第一輸入信號準位上拉開關222A、第二反相器222C、第二輸入信號準位上拉開關222B、第一輸入信號準位維持器222D以及第二輸入信號準位維持器222E。需特別注意的是，此處所述的開關其具有「開啟」以及「關閉」的特性，表示開關針對信號產生「導通」或「不導通」的狀態，本領域技術人員應可了解其意義，於此不再詳細描述。
[0025]第一輸入信號準位上拉開關222k電連接電源端Vdd且具有輸入端222A1及輸出端222A2。輸出端222A2電連接NAND邏輯門223A的第一邏輯信號輸入端223A1，輸入端222A1接收振蕩器I輸出的第二輸出信號02,使得第一輸入信號準位上拉開關222A根據第二輸出信號02的準位開啟或關閉，以自輸出端222A2產生第一邏輯信號El至NAND邏輯門223A的第一邏輯信號輸入端223A1。此外，於此實施例中，當第一輸入信號準位上拉開關222A開啟時，第一邏輯信號El為電源(Vdd)準位(高準位)。
[0026]第二反相器222C具有輸入端及輸出端,輸入端電連接第一輸入信號準位上拉開關222A的輸入端222A1,並接收振蕩器I輸出的第二輸出信號02,用以產生反相的第一輸出信號01至輸出端。
[0027]第二輸入信號準位上拉開關222B電連接電源端Vdd且具有輸入端222B1及輸出端222B2。輸出端222B2電連接NAND邏輯門223A的第二邏輯信號輸入端223A2，輸入端222B1自第二反相器222C輸出端接收反相的第一輸出信號01,使得第二輸入信號準位上拉開關222B根據反相的第一輸出信號01的準位而開啟或關閉，以自輸出端222B2產生第二邏輯信號E2至NAND邏輯門223A的第二邏輯信號輸入端223A2。於此實施例中，當第二輸入信號準位上拉開關222B開啟時，第二邏輯信號E2為電源準位。
[0028]第一輸入信號準位維持器222D電連接於第一邏輯信號輸入端223A1以及接地端GND之間，用於當第一輸入信號準位上拉開關222A關閉時，開啟第一輸入信號準位維持器222D以產生第一邏輯信號El至第一邏輯信號輸入端223A1。於此實施例中，當第一輸入信號準位維持器222D開啟時，第一邏輯信號El為接地(GND)準位(低準位)。
[0029]第二輸入信號準位維持器222E電連接於第二邏輯信號輸入端223A2以及接地端GND之間，用於當第二輸入信號準位上拉開關222B關閉時，開啟第二輸入信號準位維持器222E以產生第二邏輯信號E2至第二邏輯信號輸入端223A2。於此實施例中，當第二輸入信號準位維持器222E開啟時，第二邏輯信號E2為接地準位。
[0030]承上所述，第一邏輯信號El以及第二邏輯信號E2的電源準位及接地準位是根據第一輸入信號準位上拉開關222A、第二輸入信號準位上拉開關222B、第一輸入信號準位維持器222D以及第二輸入信號準位維持器222E之間的開啟或關閉時的狀態產生，本領域技術人員應可了解其意義，於此不再詳細描述。
[0031]此外，當第一輸入信號準位上拉開關222k及第二輸入信號準位上拉開關222B根據振蕩器I輸出的第二輸出信號02的準位開啟，使得產生的第一邏輯信號El及第二邏輯信號E2為電源準位時，藉由上述的邏輯開關223輸出接地準位的邏輯判斷結果至第三反相器223B的輸入端，並由第三反相器223B反相邏輯判斷結果以產生電源準位的起始信號S。
[0032]當第一輸入信號準位上拉開關222A及第二輸入信號準位上拉開關222B根據振蕩器I輸出的第二輸出信號02的準位關閉，使得第一邏輯信號El及第二邏輯信號E2為接地準位時，藉由上述的邏輯開關223輸出電源準位的邏輯判斷結果至第三反相器223B的輸入端，並由第三反相器223B反相邏輯判斷結果以產生接地準位的起始信號S。
[0033]當第一輸入信號準位上拉開關222k及第二輸入信號準位上拉開關222B根據振蕩器I輸出的第二輸出信號02的準位分別開啟及關閉，使得第一邏輯信號El為電源準位及第二邏輯信號E2為接地準位時，藉由上述的邏輯開關223輸出電源準位的邏輯判斷結果至第三反相器223B的輸入端，並由第三反相器223B使邏輯判斷結果反相以產生接地準位的起始信號S。
[0034]當第一輸入信號準位上拉開關222k及第二輸入信號準位上拉開關222B根據振蕩器I輸出的第二輸出信號02的準位分別關閉及開啟，使得第一邏輯信號El為接地準位及第二邏輯信號E2為電源準位時，藉由上述的邏輯開關223輸出電源準位的邏輯判斷結果至第三反相器223B的輸入端，並由第三反相器223B使邏輯判斷結果反相以產生接地準位的起始信號S。
[0035]承上所述，當起始信號S為接地準位時，切換開關212的復用器212A的第一輸入端212A1電連接第一起始輸出端211及輸出端212A4，並由輸出端212A4輸出第一輸入信號INl至第一反相器213的輸入端；當起始信號S為電源準位時，復用器212A的第一輸入端212A1電連接接地端GND，以斷開振蕩起始器21與振蕩器I的電連接。換句話說，當本發明的起始振蕩電路2產生二反相的第一輸入信號INl及第二輸入信號IN2至振蕩器I,使振蕩器I產生振蕩後，可藉由邏輯開關223輸出起始信號S至切換開關212，使切換開關212的復用器212A的第一輸入端212A1電連接至接地端GND，以避免幹擾振蕩器I的運作。
[0036]於本發明的實施例中，第一輸入信號準位維持器222D及第二輸入信號準位維持器222E分別包含阻抗及並聯電容；第一輸入信號準位上拉開關222k及第二輸入信號準位上拉開關222B分別包含PMOS。
[0037]綜上所述，藉由本發明的振蕩起始電路提供二反相的輸入信號至振蕩器，可確保振蕩器產生振蕩。再者，藉由本發明的振蕩起始電路亦可減少振蕩器建立振蕩的時間。此夕卜，振蕩起始電路亦具有檢測功能，用於檢測振蕩器輸出信號的狀態，以確保于振蕩器建立振蕩之後，斷開振蕩起始電路與振蕩器的電連接，避免產生對振蕩器的幹擾。
[0038]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並非用以限定本發明的權利要求；凡其它未脫離發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述的權利要求的範圍內。
【權利要求】
1.一種振湯起始電路，用于振湯器，包括: 振蕩信號檢測器，接收所述振蕩器輸出的輸出信號，若檢測到所述輸出信號的位準實質上固定，則輸出致能的起始信號；以及 振蕩起始器，當所述起始信號被致能，則產生相反極性的第一輸入信號及第二輸入信號至所述振蕩器的第一輸入端及第二輸入端。
2.如權利要求1所述的振蕩起始電路，還包括:第一起始輸出端以及第二起始輸出端，分別電連接所述振蕩器的所述第一輸入端及所述第二輸入端，並電連接所述振蕩起始器。
3.如權利要求2所述的振蕩起始電路，其中所述振蕩起始器包括: 第一反相器，具有輸入端及輸出端，用於使所述第一輸入信號或所述第二輸入信號反相；以及 切換開關，當所述起始信號被致能，則將所述振蕩器的所述第一輸入端經由所述第一起始輸出端電連接到所述第一反相器的輸入端，並將所述第一反相器的輸出端經由所述第二起始輸出端電連接到所述振蕩器的所述第二輸入端；當所述起始信號非致能，切換開關則斷開所述振蕩起始器及所述振蕩器的電連接。
4.如權利要求3所述的振蕩起始電路，其中所述切換開關包含: 復用器，包括: 第一輸入端，電連接所述第一起始輸出端； 第二輸入端，電連接接地端； 控制端，接收所述起始信號；以及 輸出端，電連接所述第一反相器的輸入端，其中所述控制端根據所接收的所述起始信號，於所述起始信號被致能時，將所述第一輸入端電連接至所述輸出端，於所述起始信號非致能時，將所述第二輸入端電連接至所述輸出端；以及 傳輸門，電連接於所述第一反相器的輸出端及所述第二起始輸出端之間，用於傳輸自所述第一反相器的輸出端輸出的所述第一輸入信號或所述第二輸入信號。
5.如權利要求4所述的振蕩起始電路，其中所述振蕩信號檢測器包含: 輸入信號致動開關，電連接電源端及接地端，接收所述振蕩器輸出的輸出信號，且根據所述輸出信號輸出邏輯信號；以及 邏輯開關，電連接所述輸入信號致動開關，且根據所述邏輯信號產生所述起始信號； 其中，所述邏輯信號包含第一邏輯信號及第二邏輯信號。
6.如權利要求5所述的振蕩起始電路，其中所述邏輯開關包含: NAND邏輯門，其具有第一邏輯信號輸入端、第二邏輯信號輸入端以及輸出端，所述第一邏輯信號輸入端及所述第二邏輯信號輸入端分別接收所述第一邏輯信號及所述第二邏輯信號以產生邏輯判斷結果；以及 第三反相器，電連接所述NAND邏輯門的所述輸出端，並使所述邏輯判斷結果反相以產生所述起始信號至所述切換開關的控制端。
7.如權利要求6所述的振蕩起始電路，其中所述輸入信號致動開關包含: 第一輸入信號準位上拉開關，其電連接所述電源端且具有輸入端及輸出端，所述輸入端接收所述振蕩器輸出的輸出信號，使得所述第一輸入信號準位上拉開關根據所述輸出信號開啟或關閉，以自所述輸出端產生所述第一邏輯信號至所述第一邏輯信號輸入端；第二反相器，具有輸入端及輸出端，所述輸入端電連接所述第一輸入信號準位上拉開關的輸入端，且接收所述振蕩器輸出的輸出信號，用以使所述輸出信號反相； 第二輸入信號準位上拉開關，其電連接所述電源端且具有輸入端及輸出端，所述輸入端接收所述反相的所述輸出信號，使得所述第二輸入信號準位上拉開關根據所述反相的所述輸出信號開啟或關閉，以自所述輸出端產生所述第二邏輯信號至所述第二邏輯信號輸入端; 第一輸入信號準位維持器，電連接於所述第一邏輯信號輸入端及所述第一輸入信號準位上拉開關的輸出端以及接地端之間，用於當所述第一輸入信號準位上拉開關關閉時，開啟第一輸入信號準位維持器以產生所述第一邏輯信號至所述第一邏輯信號輸入端；以及 第二輸入信號準位維持器，電連接於所述第二邏輯信號輸入端及所述第二輸入信號準位上拉開關的輸出端 以及所述接地端之間，用於當所述第二輸入信號準位上拉開關關閉時，開啟第二輸入信號準位維持器以產生所述第二邏輯信號至所述第二邏輯信號輸入端。
8.如權利要求7所述的振蕩起始電路，其中所述第一邏輯信號及所述第二邏輯信號為電源準位及/或接地準位。
9.如權利要求7所述的振蕩起始電路，其中所述第一輸入信號準位維持器及所述第二輸入信號準位維持器分別包含阻抗及並聯電容。
10.如權利要求7所述的振蕩起始電路，其中所述第一輸入信號準位上拉開關及所述第二輸入信號準位上拉開關為PMOS。
11.如權利要求8所述的振蕩起始電路，其中，當所述第一輸入信號準位上拉開關及所述第二輸入信號準位上拉開關根據所述振蕩器輸出的輸出信號開啟，使得所述第一邏輯信號及所述第二邏輯信號為所述電源準位時，所述起始信號為電源準位。
12.如權利要求8所述的振蕩起始電路，其中，當所述第一輸入信號準位上拉開關及所述第二輸入信號準位上拉開關根據所述振蕩器輸出的輸出信號關閉，使得所述第一邏輯信號及所述第二邏輯信號為所述接地準位時，所述起始信號為接地準位。
13.如權利要求8所述的振蕩起始電路，其中， 當所述第一輸入信號準位上拉開關及所述第二輸入信號準位上拉開關根據所述振蕩器輸出的輸出信號分別開啟及關閉，使得所述第一邏輯信號為所述電源準位及所述第二邏輯信號為所述接地準位時，所述起始信號為接地準位。
14.如權利要求8所述的振蕩起始電路，其中，當所述第一輸入信號準位上拉開關及所述第二輸入信號準位上拉開關根據所述振蕩器輸出的輸出信號分別關閉及開啟，使得所述第一邏輯信號為所述接地準位及所述第二邏輯信號為所述電源準位時，所述起始信號為接地準位。
15.如權利要求11所述的振蕩起始電路，其中，當所述起始信號為電源準位時，所述切換開關的復用器的第一輸入端電連接所述接地端。
16.如權利要求12、13或14所述的振蕩起始電路，其中，當所述起始信號為接地準位時，所述切換開關的復用器的第一輸入端電連接所述第一起始輸出端，且所述切換開關的復用器的輸出端輸出所述第一輸入信號或所述第二輸入信號。
【文檔編號】H03L3/00GK103973298SQ201310032129
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月28日 優先權日:2013年1月28日
【發明者】王佳祥 申請人:恆景科技股份有限公司