一种大摆幅高速时钟驱动器的制作方法

专利检索2024-12-02  26


本发明涉及高速时钟缓冲和多路扇出,特别涉及一种大摆幅高速时钟驱动器。


背景技术:

1、高速时钟驱动器可以对输入的低摆幅和低压摆率时钟信号进行缓冲驱动,输出高摆幅和高压摆率的时钟信号,从而优化时钟的带负载能力。由于时钟信号的压摆率变高,可提高后级ad/da等对时钟信号压摆率有较高要求的电路的性能。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大摆幅高速时钟驱动器,以解决背景技术中的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种大摆幅高速时钟驱动器,包括放大器模块和开集电极输出级电路;

3、片外时钟输入信号经过外部引脚输入所述放大器模块,所述放大器模块对输入的信号进行缓冲放大,输出的信号的偏置条件动态匹配后级的开集电极输出级电路,保证所述开集电极输出级电路输出的时钟信号的摆幅不随电压和温度变化而变化;

4、所述开集电极输出级电路,作为与外部连接的接口输出。

5、在一种实施方式中,所述放大器模块包括输入级电路和放大级电路;所述输入级电路采用cml电阻负载结构,电阻负载复用所述放大级电路中的输入电阻;其中所述放大级电路为共基极结构的放大器。

6、在一种实施方式中,所述输入级电路包括电阻r10~r13、三极管q11~q17、电容c11;

7、偏置电流iref1连接电阻r10的一端,电阻r10的另一端同时连接电容c11的一端、三极管q14的集电极、三极管q14的基极和三极管q15的基极,电容c11的另一端接地;

8、三极管q14的发射极连接三极管q11的集电极,三极管q15的发射极连接三极管q11的基极、三极管q12的基极、三极管q12的集电极和三极管q13的基极;三极管q15的集电极连接电源电压vcc;

9、三极管q11和q12的发射极分别串接电阻r11和电阻r12置地;三极管q16的基极和q17的基极分别为输入信号端口,三极管q16和q17的发射极均连接到三极管q13的集电极,三极管q16和q17的集电极为输出信号端口,进入下一级电路输入端;三极管q13的发射极串接电阻r13置地。

10、在一种实施方式中,所述电阻r11和所述电阻r12的尺寸相同。

11、在一种实施方式中,所述放大级电路包括电阻r20~r24、电阻ro1、ro2、三极管q21~q30和电容c21;

12、三极管q16的集电极同时连接三极管q23的发射极和电阻r23的一端;三极管q17的集电极同时连接三极管q24的发射极和电阻r24的一端;电阻r23的另一端和电阻r24的另一端均接电源电压vcc;

13、三极管q23的基极和三极管q24的基极共同连接三极管q21的基极、q22的基极,三极管q23的集电极连接电阻ro1的一端,三极管q24的集电极连接电阻ro2的一端;电阻ro1的另一端同时连接三极管q27的集电极和基极,三极管q27的发射极同时连接三极管q28的集电极和基极,三极管q28的发射极接地;电阻ro2的另一端同时连接三极管q29的集电极和基极,三极管q29的发射极同时连接三极管q30的集电极和基极,三极管q30的发射极接地;

14、电阻r21的一端和电阻r22的一端均接电源电压vcc,电阻r21的另一端接三极管q21的发射极,三极管q21的集电极接三极管q25的发射极,三极管q25的基极同时连接自身集电极、三极管q26的基极和电容c21的一端,电容c21的另一端接电源电压vcc;电阻r22的另一端接三极管q22的发射极,三极管q22的集电极同时接自身基极和三极管q26的发射极,三极管q26的集电极接地。

15、在一种实施方式中,所述三极管q27~三极管q30的尺寸相同,电阻r21和r22的尺寸相同,电阻r23和r24的尺寸相同,三极管q23和三极管q24的尺寸相同,电阻ro1、ro2的尺寸相同。

16、在一种实施方式中,所述开集电极输出级电路采用发射极跟随器驱动开集电极输出,所述开集电极输出级电路包括三极管q31~q33、电阻r31、ro3;

17、三极管q31的基极连接三极管q23的集电极,集电极接电源电压vcc,发射极同时连接电阻r31的一端和三极管q33的基极,电阻r31的另一端同时接三极管q32的集电极和基极,三极管q32的发射极接地;三极管q33的集电极为时钟输出信号,发射极通过电阻ro3接地。

18、在一种实施方式中,所述三极管q33的尺寸为所述三极管q32的β倍,其中β为大于1的整数,同时所述电阻ro3为所述电阻r31的1/β。

19、在一种实施方式中,所述三极管q31和q32的尺寸为所述三极管q27的γ倍,其中γ为大于1的整数,同时所述电阻r31为所述电阻ro1的1/γ。

20、本发明提供的一种大摆幅高速时钟驱动器,流过开集电极输出级电路的电流固定为流过放大级电路输出负载的βγ倍,而不随温度和电压变化,从而保证输出时钟信号的摆幅不随电压和温度变化而变化。



技术特征:

1.一种大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,包括放大器模块和开集电极输出级电路;

2.如权利要求1所述的大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,所述放大器模块包括输入级电路和放大级电路;所述输入级电路采用cml电阻负载结构,电阻负载复用所述放大级电路中的输入电阻;其中所述放大级电路为共基极结构的放大器。

3.如权利要求2所述的大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,所述输入级电路包括电阻r10~r13、三极管q11~q17、电容c11;

4.如权利要求3所述的大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,所述电阻r11和所述电阻r12的尺寸相同。

5.如权利要求3所述的大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,所述放大级电路包括电阻r20~r24、电阻ro1、ro2、三极管q21~q30和电容c21;

6.如权利要求5所述的大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,所述三极管q27~三极管q30的尺寸相同,电阻r21和r22的尺寸相同,电阻r23和r24的尺寸相同,三极管q23和三极管q24的尺寸相同,电阻ro1、ro2的尺寸相同。

7.如权利要求5所述的大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,所述开集电极输出级电路采用发射极跟随器驱动开集电极输出,所述开集电极输出级电路包括三极管q31~q33、电阻r31、ro3;

8.如权利要求7所述的大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,所述三极管q33的尺寸为所述三极管q32的β倍,其中β为大于1的整数,同时所述电阻ro3为所述电阻r31的1/β。

9.如权利要求7所述的大摆幅高速时钟驱动器,其特征在于,所述三极管q31和q32的尺寸为所述三极管q27的γ倍,其中γ为大于1的整数,同时所述电阻r31为所述电阻ro1的1/γ。


技术总结
本发明公开一种大摆幅高速时钟驱动器,属于高速时钟缓冲和多路扇出领域,包括放大器模块和开集电极输出级电路;片外时钟输入信号经过外部引脚输入所述放大器模块,所述放大器模块对输入的信号进行缓冲放大,输出的信号的偏置条件动态匹配后级的开集电极输出级电路,保证所述开集电极输出级电路输出的时钟信号的摆幅不随电压和温度变化而变化;所述开集电极输出级电路,作为与外部连接的接口输出。流过开集电极输出级电路的电流固定为流过放大级电路输出负载的βγ倍,而不随温度和电压变化,从而保证输出时钟信号的摆幅不随电压和温度变化而变化。

技术研发人员:张沁枫,秦战明,沈剑,蒋颖丹
受保护的技术使用者:中国电子科技集团公司第五十八研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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