[发明专利]逐级延时电流累加转换速率调节器

说明书

技术领域

本发明涉及电流源驱动容性负载其输出电压转换速率的调节，特别是一种逐级延时电流累加转换速率调节器。

背景技术

电路结构由电流驱动级和负载构成，其中负载可以是电容，电容与电阻的并联，以及其它等效的负载，如图1所示。

转换速率是对节点电压变化快慢的度量，数学表达式为

一般地，转换速率SR＝(I(t)-V_OUT(t)/R)/C。

其中，I(t)为电流源的瞬态电流，V_OUT(t)为输出节点的瞬态电压，R和C分别对应于输出负载的等效电阻大小和电容大小。如果R！＝0，转换速率(SR)会随着输出电压的升高而变小，不利于信号的建立。调节方式主要有三个方向：

1、调节负载；

2、调节输入电流；

3、添加补偿回路。

具体而言，或调节负载电容随输出电压变化而变化，通过减小C来补偿I的减小；或改变I(t)随时间变大，补偿电阻旁路的分流；或添加附加电路以补偿电阻的旁路电流。

调节负载的方式比较单一，因为工艺基本决定了可变电容的变化曲线；添加补偿回路需要有反馈回路，否则难以精确控制。但对于高速的传输电路，反馈的带宽难以达到要求。传统的电流调节方式主要是改变Bipolar的基极电压或MOSFET的栅极电压，以期得到随输出电平增加的电流，但控制电压的产生比较复杂，且容易受到干扰，与工艺偏差的联系较大。

发明内容

本发明为解决上述问题提供了逐级延时电流累加转换速率调节器，采用了N级延时镜像电流线性累加的方式获得可控电流源，从而调整输出电压转换速率。

本发明的技术方案如下：

逐级延时电流累加转换速率调节器，其特征在于：包括延时控制器、延时单元阵列、电流源阵列、开关阵列、负载；所述延时单元阵列包括有N个延时单元，所述开关阵列包括有N个开关，所述电流源阵列包括有N个电流源，其中N＞1；所述延时控制器与延时单元的控制端口连接，延时单元与开关的控制端连接；所述开关的通行端的一端与电流源的输出端连接，开关的通行端的另一端与负载的一端连接，负载的另一端接地。

所述开关与电流源之间一一对应串接。

所述电流源的输入端并行联接到电源。

所述电流源是镜像电流源。

逐级延时电流累加转换速率调节器，其特征在于工作流程为：

首先延时单元阵列对输入信号进行延时，通过延时控制器控制选通需要工作的延时单元，然后延时单元阵列的各个延时单元的输出信号分别控制开关阵列中对应的开关的通断，最后电流源阵列中各个电流源在对应的开关控制下合成输出电流，输出电流驱动负载产生输出电压。在整个工作过程中输出电流与输出电压均是可控的，从而实现了输出电压转换速率的可控。

所述延时控制器选通需要工作的延时单元的同时，还控制每个延时单元延时的长短，并且需要工作的延时单元的数量根据实际需求，在工作过程中可进行相应的变化。

所述延时单元阵列的延时单元产生不同延时的N相开关信号驱动开关阵列里面相对应的开关，控制各个电流源的通断，其中N＞1。

所述开关阵列开关是电流源阵列中对应的电流源的开断控制。

所述负载，由电流源阵列的N个电流源电流合成后驱动负载，其中N＞1。

所述输出信号是由输入信号经过延时单元阵列的1-N级延时分别产生的，输出信号的有效或无效由输入信号决定。

所述输出信号驱动相应的开关阵列控制通行端与负载的通断是指当输出信号有效时，则通行端与负载连通，当输出信号无效时，则通行端与负载断开。

逐级延时电流累加转换速率调节器，所利用的原理为：

IOUT(t)=Σn=1n=Nf(t-n*Δt)]]>