减少DC-DC电源电磁干扰的装置和方法

摘要

本发明公开了一种减少DC‑DC电源电磁干扰的装置和方法。驱动电路受控产生驱动电流，第一电流镜和第二电流镜分别镜像驱动电流为第一电容充电，锁存器对第一点电容释放高电平的时间锁存，锁存器输出信号翻转后得到翻转信号，翻转信号同振荡器输出的信号一起控制第一电容的放电，计数器对翻转信号进行循环计数，根据计数控制第二电流镜对第一电容充电的速度，翻转信号再次翻转得到二次翻转信号，二次翻转信号作为最终输出的信号。本发明可以周期性改变DC‑DC电源的中心频率，使每一个频率点产生的电磁干扰幅值降低，并且对齐最终输出信号与振荡器输出信号的相位。

权利要求

1.一种减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，其特征在于，包括：驱动电路、第一电流镜、第二电流镜、计数器、第三开关、第四开关以及锁存器（latch）；

所述驱动电路受控产生驱动电流；

所述第一电流镜两端分别连接所述驱动电路和第一电容（CAP）；

所述锁存器（latch）的一个输入端连接所述第一电容（CAP），所述锁存器（latch）的另一输入端连接所述DC‑DC电源的振荡器的输出端，所述锁存器（latch）的输出端通过第一反相器连接所述第四开关的控制端，所述第四开关的两端与所述第一电容（CAP）的两端并联；

所述第一反相器通过第二反相器（NOT2）输出最终的信号；

所述计数器的输入端连接所述第一反相器的输出端，所述计数器的输出端连接所述第二电流镜的控制端；

所述第二电流镜两端分别连接所述驱动电路和所述第一电容（CAP）；

所述DC‑DC电源的振荡器的输出端连接所述第三开关的控制端，所述第三开关的两端与所述第一电容（CAP）的两端并联。

2.如权利要求1所述的减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，其特征在于，所述第一电容（CAP）与所述锁存器（latch）之间，连接有滤波器件（BUFFER）。

3.如权利要求1所述的减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，其特征在于，所述驱动电路设置有第一开关，所述第一开关的控制端接入一个第一使能信号（QN）。

4.如权利要求3所述的减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，其特征在于，所述驱动电路包括阻抗元件和下拉电流电路，所述阻抗元件两端分别连接电源（VCC）和所述下拉电流电路；

所述下拉电流电路同时受所述第一使能信号的反向信号（OFF）以及第二使能信号（IB）的控制。

5.如权利要求1所述的减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，其特征在于，所述第二电流镜包括至少一条支路，各所述支路分别连接所述第一电容（CAP）；所述计数器的位数与所述第二电流镜的支路数相同，所述计数器的每一位分别接入所述第二电流镜的一条支路的控制端。

6.一种减少DC‑DC电源电磁干扰的方法，其特征在于，包括：生成驱动电流；

对所述驱动电流分别进行第一镜像和第二镜像，分别得到第一充电电流和第二充电电流，所述第一充电电流和第二充电电流分别为第一电容（CAP）充电；

对第一电容（CAP）释放高电平的时间锁存，对锁存后得到的信号进行翻转，得到翻转信号（OSCB），对所述翻转信号（OSCB）的脉冲进行计数，根据计数控制所述第二充电电流为所述第一电容（CAP）充电的速度；所述第一电容（CAP）的放电行为由以下信号控制：所述DC‑DC电源的振荡器的输出信号，以及所述翻转信号；对锁存后得到的信号进行翻转的行为，由所述振荡器的输出信号和所述第一电容（CAP）的放电行为共同控制；

对所述翻转信号进行翻转，得到二次翻转信号（OSC），以所述二次翻转信号（OSC）作为最终的信号。

7.如权利要求6所述的减少DC‑DC电源电磁干扰的方法，其特征在于，所述对第一电容（CAP）释放高电平的时间锁存，包括：对第一电容（CAP）释放的电平进行滤波；对滤波后的高电平进行锁存。

8.如权利要求6所述的减少DC‑DC电源电磁干扰的方法，其特征在于，所述生成驱动电流，包括：

下拉阻抗元件一端的电势，使阻抗元件两端产生电势差，在阻抗元件上产生驱动电流。

9.如权利要求8所述的减少DC‑DC电源电磁干扰的方法，其特征在于，还包括：利用第一使能信号（QN）控制所述阻抗元件两端的电势差。

10.如权利要求6所述的减少DC‑DC电源电磁干扰的方法，其特征在于，所述根据计数控制所述第二充电电流为所述第一电容（CAP）充电的速度，包括：根据计数，控制所述第二充电电流为所述第一电容（CAP）充电的电流大小。

说明书

减少DC‑DC电源电磁干扰的装置和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及集成电路电源管理技术领域，尤其是一种减少DC‑DC电源电磁干扰的装置和方法。

背景技术

[0002] 目前常见的DC‑DC电源的振荡器输出的信号的中心频率较为恒定，由于存在功率器件的开关，不可避免的产生电磁干扰现象：在开关高速开关时，振荡器输出信号的频率容
易与功率器件频率之间耦合，产生一些次谐波分量，形成电磁干扰（EMI）。电磁干扰可能对
通讯信号、电子设备等造成干扰，造成仪器设备失效或损坏，甚至可能危害人的健康。

发明内容

[0003] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，以通过周期性改变DC‑DC电源的中心频率，使每一个频点产生的电磁干扰幅度值降
低。

[0004] 本发明采用的技术方案如下：

[0005] 一种减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，包括：驱动电路、第一电流镜、第二电流镜、计数器、第三开关、第四开关以及锁存器；

[0006] 所述驱动电路受控产生驱动电流。驱动电路受控产生或不产生驱动电流。

[0007] 所述第一电流镜两端分别连接所述驱动电路和第一电容。第一电流镜被配置为：镜像所述驱动电路的驱动电流，为所述第一电容充电。

[0008] 所述锁存器的一个输入端连接所述第一电容，所述锁存器的另一输入端连接所述DC‑DC电源的振荡器的输出端，在两输入端的信号均发生翻转时，输出端输出的信号翻转，
锁存器被配置为：对第一电容释放高电平的时间锁存。所述锁存器的输出端通过第一反相
器连接所述第四开关的控制端，所述第四开关的两端与所述第一电容的两端并联，第四开
关根据自身控制端的输入信号，导通或关断自身的两端；所述第一反相器通过第二反相器
输出最终的信号，即装置的输出信号。第一反相器和第二反相器均为使信号发生翻转的器
件。

[0009] 所述计数器的输入端连接所述第一反相器的输出端，所述计数器的输出端连接所述第二电流镜的控制端。计数器被配置为：对所述锁存器输出的脉冲进行循环计数，根据计
数控制所述第二电流镜输出电流的大小。

[0010] 所述第二电流镜两端分别连接所述驱动电路和所述第一电容。第二电流镜被配置为：镜像所述驱动电路的电流，根据自身控制端输入的信号，调整输出电流的大小。

[0011] 所述DC‑DC电源的振荡器的输出端连接所述第三开关的控制端，所述第三开关的两端与所述第一电容的两端并联。所述第三开关被配置为：根据自身控制端的输出信号，导
通或关断自身的两端。

[0012] 进一步的，所述第一电容与所述锁存器之间，连接有滤波器件。滤波器件对第一电容释放的电平进行整形。

[0013] 进一步的，所述驱动电路设置有第一开关，所述第一开关的控制端接入一个使能信号，该使能信号控制第一开关的导通或关断，从而控制驱动电路产生或不产生驱动电流。

[0014] 进一步的，所述驱动电路包括阻抗元件和下拉电流电路，所述阻抗元件两端分别连接电源和所述下拉电流电路；所述下拉电流电路的控制端接入一个使能信号。下拉电流
电路在使能信号的控制下，产生下拉电流，拉低阻抗原件一端的电势，在阻抗原件两端产生
电势差，从而在阻抗原件上产生驱动电流。

[0015] 进一步的，所述第二电流镜包括至少一条支路，各所述支路分别连接所述第一电容；所述计数器的位数与所述第二电流镜的支路数相同，所述计数器的每一位分别接入所
述第二电流镜的一条支路的使能端。计数器的每一位存在两种状态：1或者0，计数器的每一
位分别控制一条支路，控制所连接支路的开启或关闭，从而控制所有支路合路后的电流大
小。

[0016] 为解决上述全部或部分问题，本发明还提供了一种减少DC‑DC电源电磁干扰的方法，包括：

[0017] 生成驱动电流；

[0018] 对所述驱动电流分别进行第一镜像和第二镜像，分别得到第一充电电流和第二充电电流，所述第一充电电流和第二充电电流分别为第一电容充电；

[0019] 对第一电容释放高电平的时间锁存，对锁存后得到的信号进行翻转，得到翻转信号，对所述翻转信号的脉冲进行计数，根据计数控制所述第二充电电流为所述第一电容充
电的速度；所述第一电容的放电行为由以下信号控制：所述DC‑DC电源的振荡器的输出信
号，以及所述翻转信号；对锁存后得到的信号进行翻转的行为，由所述振荡器的输出信号和
所述第一电容的放电行为共同控制；

[0020] 对所述翻转信号进行翻转，得到二次翻转信号，以所述二次翻转信号作为最终的信号。

[0021] 进一步的，所述对第一电容释放高电平的时间锁存，包括：

[0022] 对第一电容释放的电平进行滤波；对滤波后的高电平进行锁存。滤波属于对第一电容释放的电平信号进行整形的过程，防止高、低脉冲的误判。

[0023] 进一步的，所述生成驱动电流，包括：

[0024] 下拉阻抗元件一端的电势，使阻抗元件两端产生电势差，在阻抗元件上产生驱动电流。

[0025] 进一步的，方法还包括：利用第一使能信号控制所述阻抗元件两端的电势差。第一使能信号控制阻抗原件两端的电势差的大小，从而控制驱动电流的产生或不产生。

[0026] 进一步的，所述根据计数控制所述第二充电电流为所述第一电容充电的速度，包括：

[0027] 根据计数，控制所述第二充电电流为所述第一电容充电的电流大小。

[0028] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0029] 1、本发明基于振荡器产生的时钟周期的基础上，基于锁存器翻转频率进行循环计数，循环产生多种不同的记录，从而控制第二电流镜以多种不同的充电速度为第一电容充
电，结合锁存器输出信号的翻转信号、振荡器输出信号对第一电容放电行为的控制，能够使
第一电容上电压变化的速度不同，则输出信号每次翻转成为高电平的时间不同，从而周期
性改变DC‑DC电源的中心频率，避免或降低次谐波分量，使每一条频点产生的电磁干扰幅值
降低。

[0030] 2、本发明利用锁存器输出信号的翻转信号、振荡器输出信号对第一电容放电行为的控制，可以对齐最终输出信号与振荡器输出信号的相位，如图3所示。

[0031] 3、本发明采用或非门对锁存器输出信号进行翻转，并以第一使能信号进行控制，可以在第一使能信号关断后，立刻使装置失效。

[0032] 4、本发明第二电流镜多条并联支路的设计，以及通过计数器对支路进行开启/关断的控制的设计，便于周期控制的实现，同时也便于充电电流大小调节的实现。

[0033] 5、本发明通过第一使能信号同时控制阻抗元件的短路，以及下拉电流电路的失效，以双重控制的方式来提高对装置控制的可靠性。

附图说明

[0034] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

[0035] 图1是减少DC‑DC电源电磁干扰的装置电路结构的一个实施例。

[0036] 图2是计数器结构的一个实施例。

[0037] 图3是最终输出信号与振荡器输出信号间的相位关系示意图。

[0038] 图中，VCC为电源，QN为第一使能信号，IB为第二使能信号，MP1为第一P型场效应管，MP2为第二P型场效应管，MP3为第三P型场效应管，MP4为第四P型场效应管，MP5为第五P
型场效应管，MP6为第六P型场效应管，MP7为第七P型场效应管，MP8为第八P型场效应管，MP9
为第九P型场效应管，MP10为第十P型场效应管，MP11为第十一P型场效应管，MP12为第十二P
型场效应管，MP13为第十三P型场效应管，MP14为第十四P型场效应管，MP15为第十五P型场
效应管，MP16为第十六P型场效应管，MP17为第十七P型场效应管，MN1为第一N型场效应管，
MN2为第二N型场效应管，MN3为第三N型场效应管，MN4为第四N型场效应管，MN5为第五N型场
效应管，CAP为第一电容，BUFFER为滤波器件，D为D触发器的信号输入端，Q为D触发器的同相
输出端，Clk为D触发器的时钟信号输入端，Set为D触发器的使能端，PREOSC为振荡器输出的
信号，OSCB为翻转信号，OSC为二次翻转信号，OFF为第一使能信号的反相信号，Q1为计数器
的第一位输出，Q2为计数器的第二位输出，Q3为计数器的第三位输出，Q4为计数器的第四位
输出，EN为计数器的使能信号，a为第一电容放电等待期，NOR1为或非门，NOT2为第二反相
器，NOT3为第三反相器。

具体实施方式

[0039] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

[0040] 本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列
等效或类似特征中的一个例子而已。

[0041] 本发明减少DC‑DC电源电磁干扰的装置的构造思路为：

[0042] 装置包括：驱动电路、第一电流镜、第二电流镜、计数器、第三开关、第四开关以及锁存器。

[0043] 驱动电路受控产生驱动电流。

[0044] 第一电流镜两端分别连接驱动电路和第一电容CAP。

[0045] 锁存器的一个输入端连接第一电容CAP，锁存器的另一输入端连接DC‑DC电源的振荡器的输出端，两输入端翻转则输出端翻转，实现对第一电容CAP释放高电平时间的锁存。
锁存器的输出端通过第一反相器连接第四开关的控制端，第四开关的两端与第一电容CAP
的两端并联；第四开关受其控制端的控制，导通或断开。第一反相器通过第二反相器输出最
终的信号，最终输出的信号与锁存器输出的信号相同。

[0046] 计数器的输入端连接第一反相器的输出端，计数器的输出端连接第二电流镜的控制端。

[0047] 第二电流镜两端分别连接驱动电路和第一电容CAP。

[0048] DC‑DC电源的振荡器的输出端连接第三开关的控制端，第三开关的两端与第一电容CAP的两端并联。

[0049] 本发明的设计思路时通过改变DC‑DC电源的中心频率，使振荡器的频率不易与元器件发生耦合，减少次谐波分量的产生，从而使最终输出的信号的每一个频点产生的电磁
干扰幅度值降低。具体实现则为周期性改变第一电容充电的电流大小，从而周期性改变第
一电容释放高电平的时间，从而改变最终输出的信号的脉冲间隔和持续时间。

[0050] 实施例一

[0051] 本实施例公开了一种减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，包括：驱动电路、第一电流镜、第二电流镜、计数器以及锁存器。驱动电路受控产生驱动电流。在一些实施例中，驱动电
路在第一使能信号QN为开启信号时，产生驱动电流，在第一使能信号QN为关断信号时则不
产生驱动电流。第一电流镜和第二电流镜分别镜像驱动电路的驱动电流，以分别为第一电
容充电。锁存器的输出端经第一反相器得到翻转信号OSCB，计数器对翻转信号OSCB的脉冲
进行循环计数，产生若干种记录，并根据计数控制第二电流镜为所述第一电容充电的速度，
这样，第一电流镜作为恒定电流镜以固定电流为第一电容充电，第二电流镜作为可变电流
镜以可变电流为第一电容充电。DC‑DC电源的振荡器输出的信号PREOSC控制第一电容CAP的
放电行为，例如振荡器输出高电平时，第一电容CAP放电，振荡器输出低电平时，第一电容
CAP蓄电。锁存器连接第一电容CAP，对第一电容CAP释放高电平的时间锁存。锁存器根据输
出翻转频率控制第一电容CAP的放电行为，具体为锁存器的输出端通过第一反相器连接第
四开关的控制端，第四开关的两端与第一电容CAP的两端并联，第四开关受第一反相器输出
信号的控制，导通或关断两端。例如锁存器输出翻转为高电平时，第一电容CAP放电，锁存器
输出翻转为低电平时，第一电容CAP蓄电。当然，锁存器和振荡器均是单独作用第一电容
CAP，第一电容CAP的充电/放电行为需要综合两者的控制执行。具体而言，锁存器输出信号
经翻转后控制第一电容CAP的放电行为，在一些实施例中，锁存器的输出信号、第一使能信
号的反相信号经或非门（对应第一反相器）后，控制第一电容CAP的放电行为。以与锁存器输
出信号相同的信号作为装置的输出，在一些实施方式中，第一反相器后再连接第二反相器。
所谓的放电行为，则为释放存储的电荷的动作。锁存器的翻转，由第一电容CAP放电行为和
振荡器输出的信号PREOSC共同控制，在两者均翻转时，锁存器翻转，则可通过将锁存器的两
输入端分别连接振荡器的输出信号以及第一电容CAP。

[0052] 基于锁存器翻转频率进行循环计数，则会循环产生多种不同的记录，从而控制第二电流镜以多种不同的充电速度为第一电容CAP充电。结合锁存器输出信号的翻转信号
OSCB（即第一反相器的输出信号）、振荡器输出的信号PREOSC对第一电容CAP放电行为的控
制，能够使第一电容CAP上电压变化的速度不同，则输出信号每次翻转成为高电平的时间不
同，从而周期性改变DC‑DC电源的中心频率，避免或降低次谐波分量，使每一条频点产生的
电磁干扰（EMI）幅值降低。并且，结合锁存器输出信号的翻转信号OSCB、振荡器输出的信号
PREOSC对第一电容放电行为的控制，能够使锁存器的翻转与振荡器翻转的开始时间保持一
致，例如将锁存器输出信号的上升沿与振荡器输出的信号PREOSC的上升沿对齐，如图3所
示，其中无OSCB（对应锁存器输出信号的翻转信号OSCB）控制放电得到的振荡器输出信号所
产生的延时为第一电容放电等待期a，无法对齐最终输出信号与振荡器输出的信号PREOSC
间的相位。

[0053] 在第一电容CAP与锁存器之间，设置有滤波器件，以对第一电容CAP释放的电信号进行滤波。在一个实施例中，滤波器件由两个反相器串联而成。

[0054] 驱动电路设置有第一开关，以开启或关断驱动电路。在一个实施例中，驱动电路通过阻抗元件连接到电源产生驱动电流，第一开关对阻抗元件的两端短路，第一开关在第一
使能信号QN的控制下开启或关断。进一步的，阻抗元件在与电源VCC相对的一端连接下拉电
流电路，下拉电流电路在第一使能信号QN的控制开启或关断。第一使能信号QN为关断信号
时，第一开关闭合，阻抗元件两端近似短路，下拉电流电路关断；第一使能信号QN为开启信
号时，第一开关断开，下拉电流电路产生下拉电流，阻抗元件两端形成电势差，产生驱动电
流。

[0055] 第一使能信号QN还通过控制第二开关的开启或关断，来控制电源VCC对第一电容CAP的充电行为。

[0056] 第二电流镜包含至少一条支路，各支路分别连接第一电容CAP，各支路在开启/导通时为第一电容CAP充电，上述计数器的位数与第二电流镜的支路数相同，且计数器的每一
位分别控制第二电流镜一条支路的导通或关断（一一对应）。具体而言，计数器至少为一位
计数器，即至少记录‘0’、‘1’两种状态，第二电流镜至少包含一条支路，每一条支路对第一
电容的充电速度可以相同，也可以不同。计数器的每一位分别对第二电流镜的一条之路的
导通或关断进行控制。以计数器为4位计数器为例，如图2所示，每一位分别包含‘0’、‘1’两
种状态，则共包含2^4=16种记录，第二电流镜包括4条支路，计数器的每一位分别控制一条
支路，则共会产生16种控制结果。假设计数器记录“0001”，则第二电流镜的第一、二、三支路
关断/开启，第四支路开启/关断，计数器记录“0011”，则第二电流镜的第一、二支路关断/开
启，第三、四支路开启/关断。

[0057] 锁存器通过一或非门（对应第一反相器）得到翻转信号OSCB，该或非门的另一输入端输入第一使能信号QN的反相信号OFF，第一使能信号QN可通过一反相器得到翻转信号。这
样，在第一使能信号为开启信号时，该或非门相当于第一反相器，得到锁存器输出信号的翻
转信号OSCB，在第一使能信号QN为关断信号时，该或非门输出立刻变为低电平，装置减轻电
磁干扰的功能失效。该或非门输出连接第二反相器，则得到装置输出的信号。

[0058] 振荡器输出的信号PREOSC通过第三开关控制第一电容CAP的放电行为。翻转信号OSCB通过第四开关控制第一电容CAP的放电行为，对应上述锁存器通过或非门取翻转信号
OSCB的实施例，或非门的输出端连接第四开关的控制端。

[0059] 计数器对于锁存器输出的脉冲进行计数。在一些实施例中，计数器以上述或非门输出的信号作为输入信号进行计数。

[0060] 实施例二

[0061] 本实施例公开了一种减少DC‑DC电源电磁干扰的装置，包括：驱动电路、第一电流镜、第二电流镜、计数器以及锁存器latch。

[0062] 如图1所示，驱动电路包括第一P型场效应管MP1、第二P型场效应管MP2、第三P型场效应管MP3、第四P型场效应管MP4、第一N型场效应管MN1、第二N型场效应管MN2和第三N型场
效应管MN3。第二P型场效应管MP2的源极连接电源VCC，栅极接地，漏极连接第三P型场效应
管MP3的源极。第三P型场效应管MP3的栅极与漏极相连，漏极连接第三N型场效应管MN3的漏
极。第一P型场效应管MP1的源极连接第二P型场效应管MP2的源极，第一P型场效应管MP1的
漏极连接第三P型场效应管MP3的漏极，第一P型场效应管MP1的栅极连接第一使能信号QN。

[0063] 第四P型场效应管MP4的源极连接第二使能信号IB，栅极连接第一N型场效应管MN1的栅极，漏极连接第二N型场效应管MN2的漏极。第二N型场效应管MN2的漏极与栅极相连，源
极接地。第三N型场效应管MN3镜像第二N型场效应管MN2的电流，即第三N型场效应管MN3的
栅极连接第二N型场效应管MN2的栅极，漏极接地，源极作为输出连接第三P型场效应管MP3
的漏极。第一N型场效应管MN1的漏极连接第二N型场效应管MN2的漏极，源极接地。第一使能
信号QN经第三反相器NOT3后连接第四P型场效应管MP4的栅极，第一使能信号QN经第三反相
器NOT3后，得到第一使能信号QN的反相信号OFF。

[0064] 第一P型场效应管MP1作为第一开关，在第一使能信号QN为开启信号（高电平）时关断（即第一开关断开），第二P型场效应管MP2、第三P型场效应管MP3作为阻抗元件，受电源
VCC作用。第四P型场效应管MP4、第一N型场效应管MN1、第二N型场效应管MN2、第三N型场效
应管MN3构成下拉电流电路，在第一使能信号QN为开启信号时（第二使能信号IB同样开启），
则第三N型场效应管MN3拉低第三P型场效应管MP3漏极电势，则第二P型场效应管MP2、第三P
型场效应管MP3导通，产生驱动电流。在第一使能信号QN为关断信号（即QN为低电平）时，第
一P型场效应管MP1导通，对第二P型场效应管MP2、第三P型场效应管MP3短路，同时下拉电流
电路也不产生下拉电流，则此时不产生驱动电流，装置减轻电磁干扰的功能失效。第二开关
在一些实施例中，为第十七P型场效应管MP17，其源极连接电源VCC，漏极连接第一电容CAP，
栅极连接第一使能信号QN，在第一使能信号QN为关断信号时，第十七P型场效应管MP17导
通，电源VCC为第一电容CAP充电。

[0065] 第一电流镜包括第五P型场效应管MP5和第六P型场效应管MP6，第五P型场效应管MP5镜像第二P型场效应管MP2的电流，第六P型场效应管MP6镜像第三P型场效应管MP3的电
流。具体而言，第五P型场效应管MP5的源极连接电源VCC，栅极接地，漏极连接第六P型场效
应管MP6的源极。第六P型场效应管MP6的栅极连接第三P型场效应管MP3的栅极，漏极连接第
一电容CAP。当然，第一电流镜还可设计更多组数的形如第五P型场效应管MP5、第六P型场效
应管MP6结构的电路来对第一电容CAP充电。

[0066] 第二电流镜包括4条支路：第一支路、第二支路、第三支路和第四支路。对应的，计数器设计为4位计数器，输出依次包括第一位输出Q1、第二位输出Q2、第三位输出Q3和第四
位输出Q4。第二电流镜各支路的结构与第一电流镜类似，区别之处在于控制端非接地，而是
连接到计数器的相应输出位。具体而言，第一支路包括第九P型场效应管MP9和第十P型场效
应管MP10，第九P型场效应管MP9的源极连接电源VCC，栅极连接计数器的第一位输出Q1，漏
极连接第十P型场效应管MP10的源极。第十P型场效应管MP10的栅极连接第三P型场效应管
MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第二支路包括第十一P型场效应管MP11和第十二P型场
效应管MP12，第十一P型场效应管MP11的源极连接电源VCC，栅极连接计数器的第二位输出
Q2，漏极连接第十二P型场效应管MP12的源极。第十二P型场效应管MP12的栅极连接第三P型
场效应管MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第三支路包括第十三P型场效应管MP13和第十
四P型场效应管MP14，第十三P型场效应管MP13的源极连接电源VCC，栅极连接计数器的第三
位输出Q3，漏极连接第十四P型场效应管MP14的源极。第十四P型场效应管MP14的栅极连接
第三P型场效应管MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第四支路包括第十五P型场效应管
MP15和第十六P型场效应管MP16，第十五P型场效应管MP15的源极连接电源VCC，栅极连接计
数器的第四位输出Q4，漏极连接第十六P型场效应管MP16的源极。第十六P型场效应管MP16
的栅极连接第三P型场效应管MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第一支路、第二支路、第三
支路和第四支路对第一电容CAP的充电速度不同，如图1所示，驱动电路产生的驱动电流为2
μA，第一电流镜的电流为4μA，第一支路电流为8μA，第二支路电流为4μA，第三支路电流为2μ
A，第四支路电流为1μA，这样，计数器的16种记录则会产生16种不同的电流值为第一电容
CAP充电。图1中还包括第七P型场效应管MP7和第八P型场效应管MP8，第七P型场效应管MP7
的栅极和源极连接电源VCC，漏极连接第八P型场效应管MP8的源极。第八P型场效应管MP8的
栅极连接第三P型场效应管MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第七P型场效应管MP7和第八
P型场效应管MP8作为第一电流镜的备用电路，在第七P型场效应管MP7的栅极接地时，第七P
型场效应管MP7和第八P型场效应管MP8所在支路的电流与第一电流镜的电流不等，以此可
补充或替换第一电流镜，更改对第一电容CAP的充电速度。

[0067] 计数器由4个D触发器顺序连接而成，如图2所示，计数器的使能信号EN分别连接各D触发器的使能端Set，使各D触发器使能，每一个D触发器同相输出端Q的值作为计数器的一
位输出，前一位D触发器的同相输出端Q连接后一D触发器的信号输入端D，第三位输出Q3和
第四位输出Q4通过一异或非门连接第一位D触发器的信号输入端D。需要计数的信号分别接
入各D触发器的时钟信号输入端Clk。

[0068] 振荡器输出的信号PREOSC通过控制第五N型场效应管MN5的导通或关断来控制第一电容CAP的放电行为。具体而言，第五N型场效应管MN5的漏极连接第一电容CAP的高电势
端，源极与第一电容CAP的另一端并联接地，栅极连接振荡器输出的信号PREOSC，则在振荡
器输出的信号PREOSC为高电平时，第五N型场效应管MN5导通，第一电容CAP释放存储的电
荷。

[0069] 锁存器latch输出信号经过第一反相器翻转，得到翻转信号OSCB，翻转信号OSCB通过控制第四N型场效应管MN4的导通或关断，来与振荡器输出的信号PREOSC一同控制第一电
容CAP的放电行为。具体而言，第四N型场效应管MN4的漏极连接第一电容CAP的高电势端，源
极与第一电容CAP的另一端并联接地，栅极接入翻转信号OSCB。

[0070] 第一电容CAP经滤波器BUFFER连接锁存器latch的一个输入端，振荡器输出的信号PREOSC同样连接锁存器latch的一个输入端。锁存器latch输出信号连接或非门NOR1的一个
输入端，该或非门NOR1的另一输入端连接第三反相器NOT3的输出端，即第一使能信号QN的
反向信号OFF。此处的或非门NOR1即充当了第一反相器，该或非门NOR1输出的翻转信号OSCB
经第二反相器NOT2翻转后，得到的二次翻转信号OSC作为装置的最终输出的信号。

[0071] 需要说明的是，本说明书中所提到的翻转信号OSCB，均为在装置开启（即第一使能信号QN为开启信号）时的状态表述，并不考虑第一使能信号QN为关断信号的情况。在第一使
能信号QN为关断信号时，或非门的输出始终为低电平，第一电容CAP充放电频率与振荡器输
出的信号PREOSC频率一致，装置减轻电磁干扰的功能失效。

[0072] 实施例三

[0073] 本实施例公开了一种减少DC‑DC电源电磁干扰方法，包括：

[0074] A.生成驱动电流。

[0075] 通过下拉阻抗元件一端的电势，使阻抗元件两端产生电势差，则在阻抗元件上产生驱动电流。

[0076] 下拉电势的行为可通过设计下拉电流电路实现。下拉电流电路可通过第一使能信号开启或关闭。如图1所示，在一个实施例中，第四P型场效应管MP4、第一N型场效应管MN1、
第二N型场效应管MN2、第三N型场效应管MN3构成下拉电流电路，第四P型场效应管MP4的源
极连接第二使能信号IB，栅极连接第一N型场效应管MN1的栅极，漏极连接第二N型场效应管
MN2的漏极。第二N型场效应管MN2的漏极与栅极相连，源极接地。第三N型场效应管MN3镜像
第二N型场效应管MN2的电流，即第三N型场效应管MN3的栅极连接第二N型场效应管MN2的栅
极，漏极接地，源极作为输出连接阻抗元件。第一N型场效应管MN1的漏极连接第二N型场效
应管MN2的漏极，源极接地。第一使能信号QN经第三反相器NOT3后连接第四P型场效应管MP4
的栅极。在第一使能信号QN为开启信号时（第二使能信号IB同样开启），则第三N型场效应管
MN3拉低阻抗元件一端的电势。

[0077] 还可设计第一开关来对该阻抗元件两端进行短路或开路。在一些实施例中，第一开关由第一P型场效应管MP1实现。第一P型场效应管MP1的源极和漏极分别连接阻抗元件的
两端，第一P型场效应管MP1的栅极连接第一使能信号QN，在第一使能信号QN为开启信号（高
电平）时关断（即第一开关断开）。

[0078] B.对所述驱动电流分别进行第一镜像和第二镜像，分别得到第一充电电流和第二充电电流，分别为第一电容CAP充电。

[0079] 第一镜像和第二镜像的行为，可分别通过第一电流镜和第二电流镜实现。在一些实施例中，第二电流镜包含至少一条支路，各支路分别连接第一电容CAP，为第一电容CAP充
电。

[0080] C.对第一电容CAP释放高电平的时间锁存，对锁存后得到的信号进行翻转，得到翻转信号OSCB，对翻转信号OSCB的脉冲进行计数，根据计数控制第二充电电流为第一电容CAP
充电的速度，例如根据计数控制第二充电电流为所述第一电容CAP充电的电流大小。第一电
容CAP的放电行为由以下信号控制：所述DC‑DC电源的振荡器输出的信号PREOSC，以及翻转
信号OSCB；锁存后的信号的翻转，由振荡器输出的信号PREOSC和第一电容CAP的放电行为共
同控制。

[0081] 上述的锁存，可通过锁存器latch实现，锁存器latch的两输入端分别设计为振荡器输出的信号PREOSC和第一电容CAP。上述的计数，可通过计数器实现，计数器的输入设计
为锁存器latch输出信号的翻转信号OSCB，锁存器latch输出信号的翻转信号OSCB可通过设
置反相器实现，或者通过连接或非门NOR1实现，该或非门NOR1的另一输入端置零（例如取第
一使能信号的反向信号OFF），对应该通过或非门NOR1翻转的实时方式，计数器以或非门输
出的信号作为输入信号进行计数。上述的对第一电容CAP释放高电平的时间锁存，优选先对
第一电容CAP释放的电平进行滤波，再对滤波后的高电平进行锁存。如图1所示，滤波可通过
滤波器件BUFFER实现，在一些实施例中，滤波器件BUFFER由两反相器串联而成。

[0082] 如图1所示，在一些实施例中，第一电流镜包括第五P型场效应管MP5和第六P型场效应管MP6，第五P型场效应管MP5的源极连接电源VCC，栅极接地，漏极连接第六P型场效应
管MP6的源极。第六P型场效应管MP6的栅极连接第三P型场效应管MP3的栅极，漏极连接第一
电容CAP。当然，第一电流镜还可设计更多组数的形如第五P型场效应管MP5、第六P型场效应
管MP6结构的电路来对第一电容CAP充电。例如，图1中还包括第七P型场效应管MP7和第八P
型场效应管MP8，第七P型场效应管MP7的栅极和源极连接电源VCC，漏极连接第八P型场效应
管MP8的源极。第八P型场效应管MP8的栅极连接第三P型场效应管MP3的栅极，漏极连接第一
电容CAP。第七P型场效应管MP7和第八P型场效应管MP8作为第一电流镜的备用电路，在第七
P型场效应管MP7的栅极接地时，第七P型场效应管MP7和第八P型场效应管MP8所在支路的电
流与第一电流镜的电流不等，以此可补充或替换第一电流镜，更改对第一电容CAP的充电速
度。

[0083] 第二电流镜包括4条支路：第一支路、第二支路、第三支路和第四支路。对应的，计数器设计为4位计数器，输出依次包括第一位输出Q1、第二位输出Q2、第三位输出Q3和第四
位输出Q4。第二电流镜各支路的结构与第一电流镜类似，区别之处在于控制端非接地，而是
连接到计数器的相应输出位。具体而言，第一支路包括第九P型场效应管MP9和第十P型场效
应管MP10，第九P型场效应管MP9的源极连接电源VCC，栅极连接计数器的第一位输出Q1，漏
极连接第十P型场效应管MP10的源极。第十P型场效应管MP10的栅极连接第三P型场效应管
MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第二支路包括第十一P型场效应管MP11和第十二P型场
效应管MP12，第十一P型场效应管MP11的源极连接电源VCC，栅极连接计数器的第二位输出
Q2，漏极连接第十二P型场效应管MP12的源极。第十二P型场效应管MP12的栅极连接第三P型
场效应管MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第三支路包括第十三P型场效应管MP13和第十
四P型场效应管MP14，第十三P型场效应管MP13的源极连接电源VCC，栅极连接计数器的第三
位输出Q3，漏极连接第十四P型场效应管MP14的源极。第十四P型场效应管MP14的栅极连接
第三P型场效应管MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第四支路包括第十五P型场效应管
MP15和第十六P型场效应管MP16，第十五P型场效应管MP15的源极连接电源VCC，栅极连接计
数器的第四位输出Q4，漏极连接第十六P型场效应管MP16的源极。第十六P型场效应管MP16
的栅极连接第三P型场效应管MP3的栅极，漏极连接第一电容CAP。第一支路、第二支路、第三
支路和第四支路对第一电容CAP的充电速度不同，如图1所示，驱动电流为2μA，第一电流镜
的电流为4μA，第一支路电流为8μA，第二支路电流为4μA，第三支路电流为2μA，第四支路电
流为1μA，这样，计数器的16种记录则会产生16种不同的电流值为第一电容CAP充电。

[0084] 振荡器输出的信号PREOSC通过第三开关控制第一电容CAP的放电行为。翻转信号OSCB通过第四开关控制第一电容CAP的放电行为，对应上述锁存器latch通过或非门取反向
信号的实施方式，或非门的输出端连接第四开关的控制端。在一些实施例中，采用第五N型
场效应管MN5充当第三开关，振荡器输出的信号PREOSC通过控制第五N型场效应管MN5的导
通或关断来控制第一电容CAP的放电行为。具体而言，第五N型场效应管MN5的漏极连接第一
电容CAP的高电势端，源极与第一电容CAP的另一端并联接地，栅极连接振荡器输出的信号
PREOSC，则在振荡器输出的信号PREOSC为高电平时，第五N型场效应管MN5导通，第一电容
CAP释放存储的电荷。采用第四N型场效应管MN4充当第四开关，翻转信号OSCB通过控制第四
N型场效应管MN4的导通或关断，来与振荡器输出的信号PREOSC一同控制第一电容CAP的放
电行为。具体而言，第四N型场效应管MN4的漏极连接第一电容CAP的高电势端，源极与第一
电容CAP的另一端并联接地，栅极连接锁存器latch输出信号的翻转信号OSCB。

[0085] 第一电容CAP经滤波器BUFFER连接锁存器latch的一个输入端，振荡器输出的信号PREOSC同样连接锁存器latch的一个输入端。以共同控制锁存器latch的翻转。

[0086] D.以对第一电容CAP释放高电平的时间锁存后的信号作为最后的输出信号。

[0087] 以上述锁存器latch输出信号连接或非门的一个输入端进行翻转的实施方式，该翻转信号OSCB经第二反相器NOT2翻转后，得到的二次翻转信号OSC作为最终的输出信号。

[0088] 本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。