锯齿波振荡器和装置转让专利

申请号 : CN201410524691.5

文献号 : CN104518763B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 苏家弘马旦·莫汉·丽迪·维穆拉

申请人 : 恩智浦有限公司

摘要 :

本公开的多个方面针对涉及提供时钟信号的方法和装置。根据本文的一个或多个实施例,以有利于低功耗操作的方式产生锯齿波信号。在一些实施方案中,使用在不必采用R‑C电路的前提下进行操作的和/或在没有满幅电压供给的前提下进行操作的振荡器(例如,通过非线性振荡器),来产生锯齿波信号。将所述锯齿波信号用于产生梯形波信号,使用所述梯形波信号产生时钟信号。

权利要求 :

1.一种振荡器装置,包括:

第一电路,具有非线性振荡器,并且配置为产生锯齿波输出;其中所述非线性振荡器被配置为使用偏置电流产生锯齿波输出,并且所述非线性振荡器易受到基于温度的波动的影响,所述基于温度的波动在固定偏置电流下改变锯齿波输出;

第二电路,被耦接为接收锯齿波输出,并且配置为使用所述锯齿波输出产生梯形波输出;

比较器电路,配置为基于所述锯齿波输出和所述梯形波输出产生时钟信号;以及绝对温度补充CTAT电流基准电路,所述绝对温度补充CTAT电流基准电路配置为通过响应于基于温度的波动产生不同等级的偏置电流,来控制非线性振荡器的操作。

2.根据权利要求1所述的振荡器装置,还包括:

通信端口,配置为与外部通信电路相耦接,并与所述外部通信电路传输数据和功率;

充电电路,配置为使用经由通信端口提供的功率对电池充电;以及连接检测电路,耦接至比较器电路的输出,并具有数字计数器,所述数字计数器基于所述时钟信号控制采样窗口的时间段,所述连接检测电路配置为:在采样窗口的时间段期间,感测经由外部通信电路向通信端口提供的功率;以及响应于感测到所述功率,将来自通信端口的功率耦接至充电电路。

3.根据权利要求1所述的振荡器装置,其中所述比较器电路具有:第一输入,被耦接为接收梯形波输出;以及第二输入,被耦接为接收锯齿波输出,并且所述比较器电路配置为基于分别存在于第一和第二输入处的梯形波输出和锯齿波输出来产生时钟信号。

4.根据权利要求1所述的振荡器装置,其中所述非线性振荡器是具有三级有源负载反相器和反馈电路的环形振荡器,所述三级有源负载反相器具有串联连接结构的三个反相器,反馈电路将串联连接结构的最后一级的输出与串联连接结构的第一级相连。

5.根据权利要求1所述的振荡器装置:

其中所述非线性振荡器是具有三级有源负载反相器的环形振荡器,其中将每级耦接为接收偏置电流;以及所述电流基准电路配置为针对三级有源负载反相器的每级内的有源负载产生偏置电流。

6.根据权利要求1所述的振荡器装置,其中所述比较器是施密特触发器。

7.根据权利要求1所述的振荡器装置,其中所述比较器将时钟信号产生为占空比为

50%的方波。

8.根据权利要求1所述的振荡器装置,其中所述非线性振荡器被配置为使用基准电流产生锯齿波输出,还包括电流基准电路,所述电流基准电路被配置为:产生第一等级的基准电流;以及

响应于温度的改变,通过产生与第一等级不同的第二等级的基准电流来控制第一和第二电路的电流消耗。

9.一种功率连接检测装置,包括:

通信端口,配置为与外部通信电路相耦接,并且与所述外部通信电路同时传输数据和功率二者;

充电电路,配置为使用经由通信端口从外部通信电路接收到的功率,对向功率连接检测装置供电的电池充电;

电流基准电路,配置为产生偏置电流;

锯齿波发生器电路,耦接至所述电流基准电路,并且配置为基于所述偏置电流产生锯齿波输出;

梯形波成形电路,被耦接为接收锯齿波输出,并且配置为使用所述锯齿波输出来提供梯形波输出;

比较器电路,配置为接收梯形波输出并基于所述梯形波输出产生时钟信号;

计数器电路,配置为产生采样窗口输出,所述采样窗口输出的时间段是基于所述时钟信号的;以及连接检测电路,配置为:

基于采样窗口输出,在采样窗口的时间段期间监测通信端口;以及响应于感测到由外部通信电路提供到通信端口的功率,将来自通信端口的功率耦接至充电电路。

10.根据权利要求9所述的功率连接检测装置,其中所述锯齿波发生器电路包括环形振荡器。

11.根据权利要求10所述的功率连接检测装置,其中所述环形振荡器包括耦接至偏置电流的级联反相器,并且所述电流基准电路配置为通过基于温度的波动产生偏置电流来控制每个反相器的电流消耗。

12.根据权利要求11所述的功率连接检测装置,其中所述电流基准电路配置为响应于温度的波动来调整偏置电流的等级,以便相对于环形振荡器在固定偏置电流下的电流消耗减小环形振荡器的电流消耗。

13.根据权利要求9所述的功率连接检测装置,其中所述比较器电路具有:第一输入,被耦接为接收梯形波输出;以及第二输入,被耦接为接收锯齿波输出,所述比较器电路配置为基于分别存在于第一和第二输入处的梯形波输出和锯齿波输出来产生时钟信号。

14.根据权利要求9所述的功率连接检测装置,其中:锯齿波发生器易受到基于温度的波动的影响,所述基于温度的波动在固定偏置电流下改变锯齿波输出;以及所述电流基准电路是绝对温度补充CTAT电流基准电路,所述绝对温度补充CTAT电流基准电路配置为通过响应于基于温度的波动产生不同等级的偏置电流,来控制对锯齿波发生器的操作。

15.一种产生时钟信号的方法,包括:

使用非线性振荡器产生锯齿波信号;所述产生锯齿波信号包括:使用环形振荡器和偏置电流,所述环形振荡器易受到基于温度的波动的影响,所述基于温度的波动在固定偏置电流下改变所产生的振荡器信号;

使用所述锯齿波输出产生梯形波信号;

基于所述锯齿波信号和所述梯形波信号产生时钟信号;以及通过控制提供给环形振荡器的偏置电流的等级,来缓解所述基于温度的波动。

16.根据权利要求15所述的产生时钟信号的方法,还包括:基于所述时钟信号控制采样窗口的时间段;

在采样窗口的时间段期间,感测经由外部通信电路向通信端口提供的功率;

响应于感测到所述功率,将来自通信端口的功率与充电电路相耦接;以及使用经由通信端口和充电电路提供的功率对电池充电。

17.根据权利要求15所述的产生时钟信号的方法,其中产生时钟信号包括:使用具有第一和第二输入的比较器,来基于梯形波信号和锯齿波信号二者产生时钟信号,所述第一和第二输入分别被耦接为接收所述梯形波信号和所述锯齿波信号。

18.根据权利要求15所述的产生时钟信号的方法,其中产生锯齿波信号包括使用具有三级有源负载反相器的环形振荡器电路,其中在所述三级有源负载反相器中串联连接三个反相器,并且还使用将串联连接结构的最后级的输出与串联连接结构的第一级的输入相连的反馈电路。

说明书 :

锯齿波振荡器和装置

技术领域

[0001] 各种实施例的多个方面涉及振荡器和采用这种振荡器的各种装置。

背景技术

[0002] 将振荡器用于多种应用,并用于多种不同类型的设备中。例如,多种集成电路设备需要稳定的振荡器以便提供系统中使用的基准时钟。在一个涉及便携式设备的连接检测电路的这种示例中,可以使用较短的采样时间窗口来检测辅助设备的连接事件。可以使用片上振荡器产生参考信号作为数字计数器的输入,来控制采样窗口的周期。这种连接检测电路通常总是有源的,而无论电池寿命或是否存在电池充电事件。
[0003] 可以采用环形振荡器或张弛振荡器来产生基准时钟信号。环形振荡器(例如,具有奇数数目的“非”门,其中“非”门的输出在两个电压电平之间进行振荡)通常要求从其中所使用的CMOS晶体管对寄生电容进行完全充电和放电,使得环形振荡器需要满幅地(rail-to-rail)充电和放电。然而,这样导致较高的振荡频率(例如,几MHz)以及较高的电流消耗(例如,几十微安)。此外,张弛振荡器可能要求实现体积较大的电阻器和电容器(R-C电路),用于实现低功耗,这样会导致大型的面积开销(例如,在硅芯片上)。此外,张弛振荡器的电流消耗与增加的电源电压成正比,这对于低功率设计是不希望的。
[0004] 这些问题和其它问题对基于时序的应用(例如,涉及产生时钟信号以便进行多种应用的应用)提出了挑战。

发明内容

[0005] 多种示例实施例涉及振荡器电路和它们的实施方式,并且涉及解决包括上述问题的挑战。
[0006] 根据示例实施例,使用非线性振荡器产生锯齿波信号,并且使用锯齿波信号产生梯形波信号(trapezoidal waveform signal)。基于锯齿波信号和梯形波信号产生时钟信号。在更具体的实施方式中,使用基准电流基准电流源产生锯齿波信号,其中所述基准电流基准电流源是基于温度来进行控制的,并抵消在锯齿波信号和/或时钟信号的输出中与温度相关的波动。例如,可以将这些方法和以下的其他方法用于解决上述挑战,并且可以示例性地涉及采用产生满幅时钟的电路或R-C型电路。
[0007] 根据另一示例实施例,装置包括具有非线性振荡器的第一电路,所述非线性振荡器产生锯齿波输出。第二电路被耦接为接收锯齿波输出并使用所述锯齿波输出产生梯形波输出。比较器电路基于所述锯齿波输出和梯形波输出产生时钟信号。在更具体的实施方式中,第一电路包括基准电流基准电流源和/或使用基准电流基准电流源进行操作,其中基于温度控制所述基准电流基准电流源。
[0008] 另一示例实施例涉及具有通信端口的装置,所述通信端口与外部通信电路相耦接并与所述外部通信电路传输数据和功率二者。充电电路使用经由通信端口从外部通信电路接收到的功率,对向装置供电的电池进行充电。电流基准电路产生基准电流,并且锯齿波发生器电路与所述电流基准电路相耦接,并基于基准电流产生锯齿波输出。梯形波成形电路耦接为接收锯齿波输出,并使用所述锯齿波输出提供梯形波输出。比较器电路接收梯形波输出并基于所述梯形波输出产生时钟信号,并且计数器电路产生采样窗口输出,所述采样窗口具有基于所述时钟信号的时间段。连接检测电路基于采样窗口输出,在采样窗口的时间段期间监测检测通信端口,并响应于感测到由外部通信电路向通信端口提供的功率,将来自通信端口的功率耦接到充电电路。
[0009] 以上描述/总结并不用于描述本公开的每个实施例或每个实施方式。以下附图和详细描述还例示了多种实施例。

附图说明

[0010] 考虑到结合附图的以下详细描述,将更全面地理解多种示例实施例,附图中:
[0011] 图1示出了根据本发明示例实施例的振荡器装置;
[0012] 图2示出了根据本发明示例实施例的采用施密特触发器的另一振荡器装置;
[0013] 图3示出了根据本发明示例实施例的采用比较器的另一振荡器;
[0014] 图4示出了当根据本发明的一个或多个示例实施例进行实施时,电流消耗相对温度的曲线;
[0015] 图5示出了根据本发明的另一示例实施例的功率连接检测装置;以及[0016] 图6示出了当根据本发明的一个或多个示例实施例进行实施时,振荡频率相对温度的曲线。

具体实施方式

[0017] 尽管这里讨论的多种实施例应该包括多种修改和备选形式,然而在附图中示例性地示出了并详细描述了实施例的多个方面。然而,应理解这么做的目的不是为了将本发明限于所述的具体实施例。相反,而是为了涵盖落在本公开范围内的所有修改、等同物和替换物,所述本公开范围包括由权利要求限定的多个方面。此外,贯穿本申请所用的术语“示例”仅是说明性的,而不是为了进行限制。
[0018] 确信本公开的多个方面可应用于多种不同类型的包括振荡器的装置、系统和方法。尽管不必这样限制,然而可以通过对在该背景下对示例的讨论认识到本发明的多个方面。
[0019] 多种示例实施例涉及具有串联的锯齿波发生器和梯形波发生器的振荡器型电路。比较器与梯形波发生器的输出相耦接,并使用该输出以便提供振荡器/时钟信号。在一些实施方案中,锯齿波发生器是级联为环形振荡器的三级有源负载反相器,使用电流基准电路来进行操作,所述电流基准电路产生用于有源负载的偏置电流。
[0020] 可以用多种类型的器件实现振荡器型电路。在一些实施方案中,用连接检测电路实现振荡器型电路,所述连接检测电路使用比较器的输出为基础来进行操作,当操作时所述连接检测电路监测连接端口以便检测是否存在与其相连的电路。例如这种实施方案可以涉及监测对提供功率的电路的连接,例如,对传输功率和数据二者(例如,在一些示例中,传输数据而不传输功率)的多用途端口的连接。
[0021] 当涉及结合连接检测电路或其它类型电路使用满幅输出电压和/或大型R-C电路时,可以采用这些和其他实施例来缓解问题(例如,上述问题)。此外,可以在设备的相对较小面积/缩小的面积中实现所述电路结构,有利于紧凑的实施方案。
[0022] 可以根据这里所讨论的其它实施例(例如,考虑到结合附图如上所示的方法),实现上述的和其他的用于产生时钟信号的多种方法。在一个这种实施例中,使用非线性振荡器产生锯齿波信号,并且使用锯齿波信号产生梯形波信号。基于所述锯齿波信号和梯形波信号产生时钟信号。
[0023] 在更具体的实施方案中,基于时钟信号控制采样窗口的时间段,并且在采样窗口的时间段期间感测经由外部通信电路向通信端口提供的功率。在这种场景下,感测功率的存在(或缺失)可以包括感测经由与电源相连的功率/数据连接器提供的功率,并且可以将所述功率用于对操作电路的电池进行充电,所述电路产生时钟信号。响应于感测到功率,将来自通信端口的功率耦接到充电电路,并且使用经由通信端口和充电电路提供的功率对电池进行充电。
[0024] 可以使用多种方法产生时钟信号。在一些实施例中,使用具有第一和第二输入的比较器、基于梯形波输出和锯齿波输出二者产生时钟信号,其中所述第一和第二输入分别耦接为接收梯形波输出和锯齿波输出。在另一实施例中,使用梯形波输出和电压连接(例如,使用施密特触发器)产生时钟信号。
[0025] 可以使用多种振荡器以便适应具体应用。这些振荡器可以例如采用产生非正弦输出并具有能量存储组件和非线性开关电路的振荡器,其中所述非线性开关电路对能量存储组件进行周期性的充电和放电。例如,可以针对不同实施方案,使用张弛振荡器、多谐振荡器、延迟线振荡器、旋转行波振荡器或环形振荡器。在一些实施例中,使用环形振荡器和偏置电流来产生锯齿波输出,其中环形振荡器易受到基于温度的波动的影响,所述基于温度的波动在固定的偏置电流下改变所产生的振荡器信号。通过控制提供给环形振荡器的偏置电流的等级,来缓解这种基于温度的波动。在其它实施例中,采用具有三级有源负载反相器的环形振荡器,其中串联连接所述反相器,并且反馈电路将串联连接结构的最后一级的输出与串联连接结构的第一级相连。
[0026] 根据这里所述的实施例,可以采用多种装置、电路和系统以便实现时钟产生。根据另一示例实施例,装置包括:第一和第二波形电路;以及比较器,基于所述波形电路的输出产生时钟信号。第一电路具有非线性振荡器并产生锯齿波输出,并且第二电路使用所述锯齿波输出产生梯形波输出。比较器电路基于锯齿波和梯形波输出产生时钟信号(例如,通过使用梯形波和/或使用梯形波和锯齿波二者)。如上所述,可以将多种类型的非线性振荡器用于第一电路。在一些实施方案中,非线性振荡器是具有三级有源负载反相器的环形振荡器,包括:串联连接的三个反相器;以及反馈电路,将串联连接结构的最后一级的输出与串联连接结构的第一级相连。
[0027] 在一些实施例中,第一电路包括基准/偏置电流源,和/或使用基准/偏置电流源进行操作,其中基于温度来控制所述基准/偏置电流源。在一个这种实施例中,非线性振荡器使用偏置电流产生锯齿波,并易受到基于温度的波动的影响,所述基于温度的波动在固定偏置电流下改变所产生的振荡器信号。电流源是对绝对温度补充(CTAT)电流基准电路,所述绝对温度补充电流基准电路通过响应于基于温度的波动产生不同等级的偏置电流,来控制对非线性振荡器的操作。在另一个这种实施例中,非线性振荡器是具有三级有源负载反相器的环形振荡器,其中将每级耦接为接收并使用针对在每级反相器中的有源负载的偏置电流。在再一个这种实施例中,电流基准电路产生第一等级的基准电流,并响应于温度改变,通过产生与第一级别不同的第二等级的基准电流来控制第一和第二电路的电流消耗。
[0028] 可以使用多种比较器电路,以便适应具体应用。在一些实施例中,比较器电路具有耦接为接收梯形波输出的第一输入以及耦接为接收锯齿波输出的第二输入。比较器基于分别存在于第一和第二输入处的梯形波输出和矩形波输出产生时钟信号。在另一个实施例中,比较器是施密特触发器。在再一个实施例中,比较器将时钟信号产生为占空比约为50%的方波。
[0029] 在更具体的实施例中,将时钟信号用于连接检测电路、通信端口和充电电路,所述充电电路使用经由通信端口提供的功率来对电池充电。通信端口与外部通信电路相耦接,并与外部通信电路传输数据和功率。连接检测电路耦接至比较器电路的输出,并具有数字计数器,所述数字计数器基于时钟信号控制采样窗口的时间段;在采样窗口的时间段期间感测是否存在经由外部通信电路向通信端口提供的功率;以及将感测到的来自通信端口的功率耦接到充电电路。
[0030] 现转向附图,图1示出了根据本发明另一个示例实施例的振荡器装置100。装置100包括锯齿波发生器110、梯形波成形器120和比较器130。锯齿波发生器110使用由电流源112提供的基准电流来产生锯齿波输出。梯形波成形器120连接用于接收并使用锯齿波输出来产生梯形波输出。比较器130使用锯齿波输出来产生时钟信号,例如,如作为示例所示所述的方波时钟信号。
[0031] 可以使用不同类型的比较器,以便适应具体应用。在一些实施方案中,比较器130是施密特触发器,其中使用基准以及梯形波输出来产生时钟信号。在其它实施方案中,比较器130被耦接为经由链路114接收锯齿波输出,并通过将梯形波输出与锯齿波输出的值进行比较,产生时钟信号。
[0032] 在一些实施例中,锯齿波发生器110包括振荡器,以促使相对例如采用满幅输出电压和/或R-C电路的振荡器减少功率的方式进行操作。在一些实施例中,锯齿波发生器110是级联的三级有源负载反相器。可以将针对有源负载产生偏置电流的电流基准电路用于操作反相器,并可以将其实现为补偿温度波动和/或处理波动。
[0033] 图2示出了根据本发明另一示例实施例的采用施密特触发器的另一个振荡器装置200。装置200包括锯齿波发生器电路210、梯形波成形器电路220、施密特触发器230和缓冲器240。锯齿波发生器电路210被耦接为从电流源202和晶体管204接收基准电流,并包括三级211、212和213。例如,标记所述级211的组件,所述组件包括晶体管218、晶体管214和电容器215。反馈回路216将第三级213在节点217处的锯齿输出与第一级211在晶体管214栅极处的输入相耦接。
[0034] 梯形波成形器电路220包括级221和222,每级都具有晶体管和电容器,与上述标记在级211中的组件相似。示例性地将级211、212、213和221的每个晶体管作为示例示出为通过占空比为50%的值为0.5I的电流,其中I是经由电流源202产生的基准电流。可通过改变电容和充电电流来对占空比进行编程。梯形波成形器电路220在节点223处的输出是梯形波,其中在晶体管224处的电流为2.25I。
[0035] 施密特触发器230耦接至节点223,以便接收梯形波,并且根据梯形波产生方波时钟信号。将所述时钟信号经由缓冲器240作为输出振荡信号传递。
[0036] 图3根据本发明另一示例实施例示出了与图2所示装置200相似并采用比较器330的另一个振荡器300。除了比较器之外,装置300包括锯齿波振荡器电路310、梯形波成形器电路320和缓冲器340。锯齿波发生器电路310被耦接为从电流源302和晶体管304接收基准电流,并包括三级311、312和313。梯形波成形器电路320包括级321和322,每级都具有晶体管和电容器,与上述标记在级311中的组件相似,所述级311包括晶体管317和314以及电容器315。反馈回路316将第三级313的输出与晶体管314的栅极相耦接。示例性地将级311、312、313的上部晶体管示出为通过值为0.5I的电流,而所示级321和322中的上部晶体管通过电流I,所述电流I是经由电流源302产生的基准电流。
[0037] 将梯形波成形器电路320在节点Vp处的梯形电压波形输出耦接到比较器330的正输入。将锯齿波发生器电路310在节点Vm处的锯齿波输出耦接到比较器330的负输入。通过比较器330使用这些对应的梯形波和锯齿波,以便产生通过所示缓冲器340输出的时钟信号。
[0038] 使用如图2-3所示的这些方法,可以产生时钟信号,而不必实现与比较器330的输入相耦接的额外电压基准,因此减小了装置300的总的功率消耗(例如,使得装置在室温下消耗大约2μA,振荡频率为大约42Khz)。此外,这里所实现的振荡器不需要输出电压的反馈,以便闭合或断开控制对前级中的电容器进行充电或放电的开关。
[0039] 图4示出了当根据本文的一个或多个实施例进行实施时,针对CTAT电流基准的电流消耗相对温度的曲线。垂直轴示出了电流消耗(单位为微安),水平轴示出了温度(单位为摄氏度)。为了进行参考,曲线410示出了理想的210nA的源,曲线420示出了CTAT电流基准源。例如可以将这种CTAT电流基准源用于降低振荡器的电流消耗,所述振荡器实现为图2的锯齿波发生器210的三级211、212和213,以便适应温度和/或制造过程变化。
[0040] 图5示出了根据本发明另一示例实施例的功率连接检测装置500。例如可以将装置500实现在例如移动电话或平板的移动设备中,在一些示例中,装置500包括这种设备和/或与本文电路相集成。装置500包括连接端口510,所述连接端口510通过例如有线连接器512的连接器连接到外部组件,并传输数据、功率或数据和功率的组合,其中将功率用于操作和/或对装置500中的电池进行充电。
[0041] 装置500包括连接检测电路520和时钟发生器530,其中连接检测电路基于时钟发生器的输出间歇性地进行操作,以便监测连接端口510从而检测是否存在功率。例如,当将装置500与计算机相连时,连接器512可以传输功率(来自计算机的)和数据(在计算机和装置500之间)二者。当装置500与例如充电插座的电源相连时,连接器512可以仅提供功率。此外,当装置500与不提供功率的外围设备相连时(例如,外部扬声器或监测器),连接器512传输数据,而不对装置500进行充电或供电。
[0042] 连接检测电路520包括计数器522,所述计数器用于基于来自时钟发生器530的输入来控制对连接端口510的间断监测。时钟发生器530通过产生锯齿波信号并使用该锯齿波信号来产生梯形波信号(例如,通过使锯齿波成形),来进行操作。在一些实施方案中,时钟发生器包括在没有R-C式电路和/或满幅电压的情况下进行操作的锯齿波发生器,有助于低功耗的操作。例如,可以以根据结合图1-3所示和所述的一个或多个实施例的方式,实现时钟发生器530中的组件,所述实施例可以涉及使用环形振荡器来产生锯齿波信号。例如本文所述的比较器式电路使用梯形波信号(在一些情况下,还直接使用锯齿波信号),以便产生对计数器522的输出。
[0043] 因此,连接检测电路520进行操作以便感测功率的存在,响应于所述感测,将通过连接端口510接收到的功率与充电电路540相连,可以将连接检测电路520用于对电池550进行充电和/或对装置500进行供电。装置500还可以包括数据链路电路560,所述数据链路电路560向装置500内的组件传输经由连接端口510接收到的数据。在一些示例中,数据链路电路560与连接检测电路520相集成和/或集成在连接检测电路520内。
[0044] 可以根据本文所述的实施例(例如,考虑到以上结合图5所述的方法),实现产生时钟信号的多种方法。一个这种实施例针对一种具有通信端口的装置,所述通信端口可操作用于与一个或多个类型的外部通信电路相连,所述外部通信电路经由通信端口传输数据和功率二者。连接检测电路在采样窗口的时间段期间监测通信端口,并响应于感测到在通信端口处提供的功率,将来自通信端口的功率耦接至充电电路。充电电路使用经由通信端口从外部通信电路接收的功率,对向装置供电的电池进行充电。
[0045] 基于时钟产生电路确定采样窗口,其中电流基准电路产生基准电流,与电流基准电路相耦接的锯齿波发生器基于所述基准电流产生锯齿波输出。梯形波成形器电路接收并使用锯齿波输出,以便使用锯齿波输出提供(例如,产生/成形)梯形波输出。比较器电路(例如,如上所述)基于梯形波输出来产生时钟信号,计数器电路产生表示采样窗口的输出,所述采样窗口的时间段是基于所述时钟信号的。
[0046] 例如,锯齿波发生器可以包括本文所述多种非线性振荡器之一,例如,环形振荡器。在一些实施例中,环形振荡器包括与基准电流相耦接的级联反相器,电流基准电路通过基于温度波动产生基准电流,来控制每个反相器的电流消耗。在一些实施方案中,电流基准电路响应于温度波动调整基准电流等级,以便相对于环形振荡器在固定基准电流下的电流消耗,来减小环形振荡器的电流消耗。例如,这种电流基准电路可以采用CTAT电流基准电路。
[0047] 图6示出了当根据本发明的一个或多个示例实施例进行实施时,振荡频率相对温度的曲线。曲线610示出了对频率值的提取仿真,曲线620示出了使用本文所述的装置测量到的频率值。例如,可以相对温度变化使用电流源,以便大致上抵消在这方面的与温度相关的改变。
[0048] 本文所述的实施例可以实现在多种不同类型的电路和装置中。根据上述的一个或多个实施例,连接检测电路配置有本文所述的振荡器/时钟产生电路,作为用于检测电路连接(例如,提供功率的电路与设备的连接)的低功耗监测方法。多种这种实施例针对使用ASIC(专用集成电路)的实施方案,其中从加州圣巴巴拉的英特尔公司(IntelCorporation of Santa Clara,California)可获得10Gbit/秒的雷电通信(communication of Thunderbolt)或使用相关电路的更高信号。
[0049] 可以实现多种组块、模块或其它电路,以便实施实施这里所述的和附图所示的一个或多个操作和功能。在这种背景下,“组块”(还有时称作“逻辑电路”或“模块”)是实施一个或多个这些操作/功能或相关操作/功能的电路(例如,波形发生器或成形器、比较器、或连接检测电路/模块)。例如,在一些上述实施例中,一个或多个模块是分立的逻辑电路或可编程的逻辑电路,配置为用于实现与图1-3所示的电路模块相同的操作/功能。在一些实施例中,这种可编程电路是一个或多个计算机电路,编程为执行指令(和/或配置数据)的集(集合)。指令(和/或配置数据)可以是固件或软件的形式,所述固件或软件存储在存储器(电路)中并可从存储器(电路)进行访问。例如,第一和第二模块包括基于CPU硬件的电路和固件形式的指令集的组合,其中第一模块包括具有一个指令集的第一CPU硬件电路,第二模块包括具有另一指令集的第二CPU硬件电路。
[0050] 一些实施例针对于一种计算机程序产品(例如,非易失性的存储设备),包括在其上存储有指令的机器或计算机可读介质,其中通过计算机(或其它电子设备)执行所述指令以便执行这些操作/功能。
[0051] 基于以上讨论和说明,本领域技术人员应认识到可以对多种实施例进行多种修改和改变,而不完全符合本文所示和所述的示例实施例和应用。例如,采用施密特触发器的实施例可以实现为具有附加输入的比较器,所述附加输入与矩形波发生器相耦接。类似地,采用比较器的实施例可以实现为施密特触发器并省略与锯齿波发生器的耦接。可以将在对应占空比下的示例操作实现为不同占空比,以便适应具体应用。这种修改不脱离本发明多种方面的实质精神和范围,所述本发明多种方面的实质精神和范围包括权利要求中所述的多个方面。