[发明专利]时钟信号发生器

说明书

技术领域

本发明公开涉及时钟信号发生器领域，具体地而不是排除地，涉及一种产生用于开关模式电源时钟信号的时钟信号发生器。

背景技术

来自电源的电磁干扰(EMI)发射是个重要的问题，并且通常是电路设计的重新设计和附加成本的原因。通常通过使用诸如零电压切换、谷值切换和频率抖动等控制机制来减小EMI发射。

产生频率抖动的现有技术方法包括：如编号为7,026,851(Yang等人)的美国专利公开的利用电容器切换的振荡器、如US6,107,815(Balakirshnan等人)和US6,229,366(Balakirshnan等人)公开的双振荡器以及如US6,249,876(Balakirshnan等人)公开的电流源调制。

不必将现有公开文件或者在说明书任意背景技术中的列举或讨论看作是所述文件或背景技术是现有技术状态的一部分或者是公知常识。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种时钟信号发生器，包括：

输入管脚，用于接收振荡信号；

输出管脚，用于提供时钟信号；

分频器，连接在输入管脚和输出管脚之间，所述分频器具有与该分频器相关联的多个分频因子(frequency division factor)，其中，在使用中，分频器配置用于对振荡信号应用所述多个分频因子之一作为使用中分频因子(in-use frequency division factor)，以产生时钟信号；以及

控制器，配置用于用所述多个分频因子中的另一分频因子周期性地替换使用中分频因子。

时钟信号发生器还可以包括计数器，所述计数器配置用于对输出时钟信号中的脉冲个数和/或接收到的振荡信号中的脉冲个数进行计数。控制器可以配置用于当计数器达到预定值时，用所述多个分频因子中的另一分频因子来替换使用中分频因子。

利用多个分频因子可以确保任何电磁干扰(EMI)都在频率值范围上展开，而不是集中在单一的时钟频率。假设可以将周期性地用另一分频因子替换使用中分频因子的控制器看作是实现时钟频率展开的方便实现方式。例如，可以不需要另外的振荡器来提供对于主振荡器的控制，这可以减小时钟信号发生器所需的硅面积/硅占用(real-estate)。另外，在一些示例中，当控制信号可以在不用频率处可用时，在不同频率处具有可用的时钟信号和振荡器信号可以是有利的。

应该理解的是使用中分频因子的连续替换之间的时间段可以是规则的/一致的或者不规则的/不一致的。

可以选择所述多个分频因子，以产生频率围绕中心频率随时间变化的时钟信号，并且可以选择中心频率，使得中心频率适用于关联的部件/电路，例如用于开关模式电源(SMPS)的脉冲宽度调制器。

时钟信号发生器可以配置用于通过提供具有可变频率的时钟信号来减小电磁干扰(EMI)。应该理解的是周期性地替换使用中分频因子引起时钟信号的频率随时间变化。

时钟信发生器/计数器可以配置用于接收对使用中分频因子的所需变化速率加以表示的信号。计数器可以配置用于根据所需变化速率信号对计数应用乘数。控制器可以配置用于根据使用中分频因子的变化速率，周期性地用所述多个分频因子中的另一分频因子替换使用中分频因子。

对所需变化速率加以表示的信号可以表示用户输入。这可以向用户提供对系统进行调谐的功能，可以在设定用于后续生产运行(productionrun)的参数之前在实验室(laboratory)中为用户提供该功能，可以将此看作是这种困难领域中的决定性优势。

时钟信号发生器还可以包括移位寄存器，所述移位寄存器配置用于(至少)存储所述多个分频因子的分量(component)。在一些实施例中，分频因子的分量可以是分频因子的实际值，在其他实施例中，分量可以与分频因子的固定分量相加的分频因子的可变分量。在这些实施例中，可以选择固定分量参数，使得可变分量和固定分量的时间平均值之和表示时钟信号的中心频率。

控制器可以配置用于通过移位寄存器对所述多个分频因子的分量进行移位，使得当周期性地替换使用中分频因子时，在移位寄存器中存储的所述多个分频因子的下一分量对分频器的使用中分频因子有贡献。

所述多个分频因子可以包括分频因子的序列，控制器可以配置用于当替换使用中分频因子时，应用分频因子序列中使用中分频因子之后的下一分频因子。控制器可以配置用于当替换序列中的最后一个分频因子时，应用序列中的第一个分频因子，或者可以配置用于当到达序列的末尾时，按照相反次序顺序地应用分频因子。