[发明专利]具有起动电路的电流控制振荡器

说明书

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。

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-Controlled Oscillator，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