實施例的更詳細的示意圖,所述環(huán)形振蕩器200也包括 四個延遲單元:202、204、206和208。延遲單元202-208中的每個可以包括多條差分輸入引 線和一條差分輸出引線,其中每條差分輸入引線可以包括一個或多個反相器(圖2中未不 出反相器)。以延遲單元202為例:所述延遲單元202包括三條差分輸入引線,包括主輸入 引線202a、第二輸入引線202b、第三輸入引線202c和差分輸出引線203。所述第二和第三 輸入引線202b和202c為輔輸入引線,可以提供前饋輸入信號并可以具有不超過所述主輸 入引線202a的反相器強度。
[0025] 需要說明的是,每個差分輸入或輸出引線可以包括正端和相應的負端。例如,所述 主輸入引線202a有正端(記為inp)和負端(記為inm),所述第二輸入引線202b有正端 (記為sip)和負端(記為slm),所述第三輸入引線202c有正端(記為s2p)和負端(記為 s2m)。為了清楚說明起見,一些描述可能只關注一端,因為另一端功能類似,正如本領域的 普通技術人員可以理解的。進一步地,一種記為vosc的電源可以驅動延遲單元202-208中 的每個。
[0026] 所述環(huán)形振蕩器200為多路徑振蕩器,因為環(huán)形振蕩器200的延遲單元202-208 可以耦合,從而形成多條循環(huán)路徑(簡稱路徑),包括主路徑和至少一條輔路徑。所述主路 徑可以連接每個延遲單元的輸出引線至其他延遲單元的主主輸入引線,輔路徑還可以連接 每個延遲單元的輸出引線至又一其他延遲單元相應的輔輸入引線。例如,如圖2所示的主 路徑中,輸出引線203連接輸入引線204a,輸出引線205連接輸入引線206a,輸出引線207 連接輸入引線208a,輸出引線209連接輸入引線202a。
[0027] 另外,如圖2所示的第二路徑中,所述輸出引線203還連接輸入引線206b,所述輸 出引線205還連接輸入引線208b,所述輸出引線207還連接輸入引線202b,所述輸出引線 209還連接輸入引線204b。如圖2所示的第三路徑中,所述輸出引線203還連接輸入引線 208c,所述輸出引線205還連接輸入引線202c,所述輸出引線207還連接輸入引線204c,所 述輸出引線209還連接輸入引線206c。需要說明的是,由于電路的復雜性,一些連接線未示 出,但是可以通過引線標簽識別連接(通過輸出引線203和輸入引線206b上的標簽clk〈l> 和clk〈5>識別輸出引線203和輸入引線206b之間的連接)。
[0028] 所述多條路徑中的每條可以形成閉環(huán)。在一實施例中,所述主路徑,第二路徑,和 第三路徑之間的組合可以用于生成具有工作頻率的振蕩信號。所述第二和第三路徑可能為 通過縮短每級的延遲增加所述環(huán)形振蕩器200的速度(例如,工作頻率)的前饋路徑。
[0029] 所述環(huán)形振蕩器200還可以包括處理器,所述處理器耦合于所述延遲單元 202-208,并用于通過數(shù)字化調整多條循環(huán)路徑中的一條或多條中的一個或多個反相器強 度以調節(jié)工作頻率。例如,如圖2所示,四個數(shù)字控制器或控制模塊212、214、216以及218 可以分別耦合于所述延遲單元202-208。所述數(shù)字控制器212-218可以使用數(shù)字控制位元 (例如,二進制位元)調整延遲單元202-208形成的每條路徑的反相器強度。
[0030] 在一實施例中,調整每個反相器強度可以改變循環(huán)路徑中生成的驅動信號,改變 一個或多個驅動信號可以改變每個延遲單元看到的總相位延遲,并且改變總相位延遲可以 調節(jié)工作頻率。進一步地,所述主路徑可以用于提供主驅動信號,每個至少一條輔路徑中可 以用于提供輔驅動信號,所述輔驅動信號具有比主驅動信號更早的相位。需要說明的是,調 整多條循環(huán)路徑中的反相器強度使得所述主驅動信號不弱于所述至少一個輔驅動信號中 的任何一個。
[0031 ] 圖3為延遲單元300的實施例的示意圖,所述延遲單元300可以為環(huán)形振蕩器100 或200中所示的任何延遲單元。與所述延遲單元202-208 (為了簡潔性,更多的描述將集中 在不同的或未提及的方面)類似,所述延遲單元300可以包括主輸入引線310、第二輸入引 線320、第三輸入引線330以及輸出引線340。需要說明的是,每個輸入/輸出引線的正端 和負端可以相互對稱,如圖3所示,因此,可以集中描述所述兩端中的一個。所述延遲單元 300還可以包括反并聯(lián)反相電路350,所述反并聯(lián)反相電路350用于確保所述輸出引線340 在記為op的正端和記為om的負端生成具有相反相位的兩個信號。另外,所述延遲單元300 還可以包括負載電容,如果需要,可以調整所述負載電容以調節(jié)所述工作頻率。
[0032] 所述多個輸入引線中的每個可以包括一些反相器(數(shù)量可以為任何正整數(shù)),可 以將所述反相器作為反相器片或任何其他類型的反相器。如圖3所示,所述主輸入引線310 包括三個反相器片,所述三個反相器片可通過三個信號控制位元進行控制。類似地,所述 第二輸入引線320包括三個反相器片,所述三個反相器片可通過三個信號控制位元進行控 制。所述第三輸入引線330包括兩個個反相器片,所述兩個反相器片可通過兩個信號控制 位元進行控制。
[0033] 在具有多個延遲單元的環(huán)形振蕩器中,可以將每個延遲單元配置為包括相同或相 似的結構。因此,每條路徑在每個延遲單元中有一些反相器。例如,如果使用多個延遲單元 300,主路徑在每個延遲單元300中有三個反相器片,第三路徑在每個延遲單元300中有兩 個反相器片。另外,路徑中反相器的數(shù)量可以確定路徑提供的反相器強度。可以假設每個 反相器有相同的反相器強度,但其實不需要如此,只要主路徑提供的反相器強度不少于輔 路徑提供的反相器強度。
[0034] 在一實施例中,每個反相器片可以包括一個或多個開關或可以耦合于一個或多個 開關。如圖3所示,每個反相器通過頂部開關連接電壓源(記為V0SC),并通過底部開關連 接其他電壓源或接地(記為VSS)。信號控制器可以控制開關的開通和關閉,所述信號控制 器可以生成二進制位元作為控制信號來接通或斷開任何反相器片。進一步地,第二路徑或 第三路徑中的反相器或反相器片可以是三態(tài)的,可以形成高阻抗輸出。結果,所述第二路徑 或第三路徑可能在所述三態(tài)中阻塞。因為所述第二路徑或第三路徑可以為前饋路徑,消除 這些路徑可以增加每個延遲單元中的相位延遲。本質上,包括三態(tài)輔路徑的環(huán)形振蕩器可 以作為傳統(tǒng)的單一路徑環(huán)形振蕩器。
[0035] 圖4為數(shù)字控制電路400的實施例的示意圖,所述數(shù)字控制電路400可以為延遲 單元(例如,延遲單元300)的一部分。圖4示出了延遲單元中輸入引線的反相器部分。具 體地,第一組反相器片(示為4x)包含在主路徑中,第二組反相器片(示為2x)包含在第二 并聯(lián)路徑中,第三組反相器片(示為lx)包含在第三并聯(lián)路徑中。在一實施例中,每條路徑 中的反相器片可以是二進制加權,并且互補型金屬氧化物半導體(簡稱CMOS)開關可以禁 用或啟用反相器片。例如,控制信號中,共三個位元可以用于控制所有路徑,其中,第一位元 (也就是,最高有效位(簡稱MSB))(記為Enable〈2>)可以專用于主路徑,第二位元(記為 Enable〈l>)可以專用于第二路徑,第三位元(最低位(簡稱LSB))(記為Enable〈0>)可以 專用于第三路徑。需要說明的是,如圖4所示的主路徑、輔路徑以及第三路徑可能與多路徑 環(huán)形振蕩器中的路徑不同。該數(shù)字化可控反相器或反相器片指示如何控制每個獨立路徑。 圖4中,每條路徑的輸入口和輸出口可以共享。一方面,對于多個環(huán)形振蕩器路徑,可以共 享輸出口而不能共享輸入口。如圖4所示,此處的4x、2x和Ix可以指示由位元位置(例如, 第一位元攜帶2x第二位元權重,攜帶4x第三位元權重)確定的相對的反相器強度。所述 反相器片的二進制加權和轉換特性允許對反相器強度進行數(shù)字化控制,例如,通過數(shù)字控 制器。所述開關可以連接和不連接反相器與電源(VOSC)和地面(VSS)。
[0036] 在一實施例中,數(shù)字控制器可以使用單一信