本發(fā)明大體來說涉及電子電路，且更特定來說，涉及一種用于具有電流及電壓偏移消除的松弛振蕩器的方法及電路。

背景技術：

松弛振蕩器是一種眾所周知的電路，其產(chǎn)生周期性非正弦輸出信號，例如方波及三角波。松弛振蕩器用于許多應用中，例如其中使用方波提供時鐘信號的計算機應用。

松弛振蕩器通常結合閾值敏感裝置而被實施為電阻器-電容器(RC)電路。流動穿過電阻器的電流將電容器充電。閾值敏感裝置直到電容器上的電壓超過裝置的閾值才對電容器上的電壓做出響應，此時裝置接通電容器并將電容器放電。隨后，只要電路被通電，此過程便會不斷地重復。

松弛振蕩器的一個問題是，松弛振蕩器的振蕩頻率具有強溫度相關性。松弛振蕩器通常包含兩個電流源，即：第一電流源，其輸出第一電流；及第二電流源，其輸出第二電流。在理想的松弛振蕩器中，第一電流與第二電流在存在恒定溫度時完全相等，且隨著溫度變化而改變相同量。

然而，在實際的實踐中，第一電流與第二電流在溫度恒定時常常會略有不同，且隨著溫度變化而改變不同的量。甚至在溫度不改變時，第一電流與第二電流也相差一電流偏移。所述電流偏移是統(tǒng)計值，其部分地起因于晶體管失配。晶體管失配是晶體管(其預期為等同的)之間的差異，例如起因于制造工藝中的隨機變化。

電流偏移具有強溫度相關性，因為小的溫度改變可會使第一電流與第二電流之間的差有顯著改變。繼而，諧振振蕩器的振蕩頻率響應于第一電流與第二電流之間的差而變化，而所述差會強烈地隨著溫度而變化。

松弛振蕩器的另一問題是，松弛振蕩器會頻繁地遭受處于低偏移頻率的相位噪聲。松弛振蕩器通常包含比較器，所述比較器具有正輸入端子及負輸入端子。在理想的松弛振蕩器中，比較器能檢測到一個輸入端子上的電壓超過另一輸入端子上的電壓的時刻。

然而，在實際實踐中，以下兩個時間之間會存在輕微差異：(a)比較器檢測到輸入端子中的一者上的電壓超過另一輸入端子上的電壓的時間；及(b)一個輸入端子上的電壓實際上超過另一輸入端子上的電壓的時間。時序差異是由于偏移電壓所致，偏移電壓會致使比較器在略微不同于事件實際上發(fā)生的時間被觸發(fā)。偏移電壓是比較器的不理想之處，此部分地起因于晶體管失配。偏移電壓的確切量是不可預測的，因為其是統(tǒng)計值。由于偏移電壓會更改比較器的時序，因而偏移電壓會引入處于低偏移頻率的相位噪聲。

技術實現(xiàn)要素：

在所描述的實例中，松弛振蕩器電路消除電流及電壓偏移，以降低溫度敏感性及處于低偏移頻率的相位噪聲。松弛振蕩器電路包含電流交換電路，所述電流交換電路具有第一輸出及第二輸出。所述電流交換電路用于響應于第一切換信號的第一邏輯狀態(tài)及第二切換信號的第二邏輯狀態(tài)而從所述第一輸出供應第一電流且從所述第二輸出供應第二電流。所述電流交換電路還用于響應于所述第一切換信號的第二邏輯狀態(tài)及所述第二切換信號的第一邏輯狀態(tài)而從所述第二輸出供應所述第一電流并所述第一輸出供應所述第二電流。所述松弛振蕩器電路還包含第一電流分支，所述第一電流分支耦合到所述電流交換電路的所述第一輸出。所述第一電流分支用于響應于第三切換信號的第一邏輯狀態(tài)及第四切換信號的第二邏輯狀態(tài)而接收從所述第一輸出供應的所述第一電流并所述第一電流產(chǎn)生第一分支電壓。所述第一電流分支還用于響應于所述第三切換信號的所述第一邏輯狀態(tài)及所述第四切換信號的所述第二邏輯狀態(tài)而接收從所述第一輸出供應的所述第二電流并從所述第二電流產(chǎn)生第二分支電壓。

一種操作松弛振蕩器的方法包含響應于第一切換信號的第一邏輯狀態(tài)及第二切換信號的第二邏輯狀態(tài)而從第一輸出供應第一電流并從第二輸出供應第二電流。所述方法還包含響應于所述第一切換信號的第二邏輯狀態(tài)及所述第二切換信號的第一邏輯狀態(tài)而從所述第二輸出供應所述第一電流并從所述第一輸出供應所述第二電流。所述方法進一步包含響應于第三切換信號的第一邏輯狀態(tài)及第四切換信號的第二邏輯狀態(tài)而接收從所述第一輸出供應的所述第一電流并從所述第一電流產(chǎn)生第一分支電壓。所述方法還包含響應于所述第三切換信號的所述第一邏輯狀態(tài)及所述第四切換信號的所述第二邏輯狀態(tài)而接收從所述第一輸出供應的所述第二電流并從所述第二電流產(chǎn)生第二分支電壓。

附圖說明

圖1是用于說明性實施例的松弛振蕩器電路100的示意圖。

圖2A-2F是圖1的切換控制電路150的操作的時序圖。圖2A是由切換控制電路150的第一輸入所接收的電壓的時序圖。圖2B是由切換控制電路150的第二輸入所接收的電壓的時序圖。圖2C是第一切換信號SS1的時序圖。圖2D是第二切換信號SS2的時序圖。圖2E是第三切換信號SS3的時序圖。圖2F是第四切換信號SS4的時序圖。

圖3A-3D是松弛振蕩器100的操作的示意圖。

具體實施方式

圖1是松弛振蕩器電路(總體上以100指示)的示意圖。如下文更詳細地描述，松弛振蕩器100通過周期性地對一對電流進行交換使得第一對電路與第二對電路交替地接收所述對電流而降低溫度敏感性及處于低偏移頻率的相位噪聲。

如圖1中所展示，松弛振蕩器100包含電流交換電路110，電流交換電路110具有第一輸出112及第二輸出114。電流交換電路110響應于第一切換信號SS1的第一邏輯狀態(tài)及第二切換信號SS2的第二邏輯狀態(tài)而從第一輸出112供應第一電流I1且從第二輸出114供應第二電流I2。電流交換電路110還響應于第一切換信號SS1的第二邏輯狀態(tài)及第二切換信號SS2的第一邏輯狀態(tài)而從第二輸出114供應第一電流I1且從第一輸出112供應第二電流I2。

在此實例中，電流交換電路110實施有產(chǎn)生第一電流I1的電流源116及產(chǎn)生第二電流I2的電流源118。電流交換電路110還實施有開關SW1及開關SW2。

開關SW1具有經(jīng)耦合(例如，經(jīng)連接)以接收第一切換信號SS1的控制端子、耦合到電流源116的第一端子及耦合到第一輸出112的第二端子。開關SW2具有經(jīng)耦合以接收第一切換信號SS1的控制端子、耦合到電流源118的第一端子及耦合到第二輸出114的第二端子。

電流交換電路110進一步實施有開關SW3及開關SW4。開關SW3具有經(jīng)耦合以接收第二切換信號SS2的控制端子、耦合到電流源118的第一端子及耦合到第一輸出112的第二端子。開關SW4具有經(jīng)耦合以接收第二切換信號SS2的控制端子、耦合到電流源116的第一端子及耦合到第二輸出114的第二端子。

如圖1中進一步展示，松弛振蕩器100還包含第一電流分支120，第一電流分支120耦合到電流交換電路110的第一輸出112。此外，第一電流分支120還經(jīng)耦合以接收第三切換信號SS3及第四切換信號SS4。

響應于第三切換信號SS3的第一邏輯狀態(tài)及第四切換信號SS4的第二邏輯狀態(tài)，第一電流分支120接收從第一輸出112供應的第一電流I1并從第一電流I1產(chǎn)生第一分支電壓。第一電流分支120產(chǎn)生第一分支電壓，使得第一分支電壓的量值隨時間增加。

當?shù)谌袚Q信號SS3的邏輯狀態(tài)從第一邏輯狀態(tài)改變?yōu)榈诙壿嫚顟B(tài)且第四切換信號SS4的邏輯狀態(tài)從第二邏輯狀態(tài)改變?yōu)榈谝贿壿嫚顟B(tài)時，第一電流分支120阻擋第一電流I1且將第一分支電壓放電。

此外，響應于第三切換信號SS3的第一邏輯狀態(tài)及第四切換信號SS4的第二邏輯狀態(tài)，第一電流分支120接收從第一輸出112供應的第二電流I2并從第二電流I2產(chǎn)生第二分支電壓。第一電流分支120產(chǎn)生第二分支電壓，使得第二分支電壓的量值隨時間增加。

當?shù)谌袚Q信號SS3的邏輯狀態(tài)從第一邏輯狀態(tài)改變?yōu)榈诙壿嫚顟B(tài)且第四切換信號的邏輯狀態(tài)從第二邏輯狀態(tài)改變?yōu)榈谝贿壿嫚顟B(tài)時，第一電流分支120阻擋第二電流I2并將第二分支電壓放電。

在此實例中，第一電流分支120實施有開關SW5、開關W6及電容器C1。開關SW5具有經(jīng)耦合以接收第三切換信號SS3的控制端子、耦合到第一輸出112的第一端子，及第二端子。開關SW6具有經(jīng)耦合以接收第四切換信號SS4的控制端子、耦合到開關SW5的第二端子的第一端子及耦合到接地的第二端子。電容器C1具有耦合到開關SW5的第二端子的頂板及耦合到接地的底板。

如圖1中所展示，松弛振蕩器100進一步包含第二電流分支130，第二電流分支130耦合到電流交換電路110的第二輸出114。第二電流分支130還經(jīng)耦合以接收第三切換信號SS3及第四切換信號SS4。

響應于第三切換信號SS3的第二邏輯狀態(tài)及第四切換信號SS4的第一邏輯狀態(tài)，第二電流分支130接收從第二輸出114供應的第二電流I2并從第二電流I2產(chǎn)生第三分支電壓。第二電流分支130產(chǎn)生第三分支電壓，使得第三分支電壓的量值隨時間增加。

當?shù)谌袚Q信號SS3的邏輯狀態(tài)從第二邏輯狀態(tài)改變?yōu)榈谝贿壿嫚顟B(tài)且第四切換信號的邏輯狀態(tài)從第一邏輯狀態(tài)改變?yōu)榈诙壿嫚顟B(tài)時，第二電流分支130阻擋第二電流I2并將第三分支電壓放電。

此外，響應于第三切換信號SS3的第二邏輯狀態(tài)及第四切換信號SS4的第一邏輯狀態(tài)，第二電流分支130接收從第二輸出114供應的第一電流I1并從第一電流I1產(chǎn)生第四分支電壓。第二電流分支130產(chǎn)生第四分支電壓，使得第四分支電壓的量值隨時間增加。

當?shù)谌袚Q信號SS3的邏輯狀態(tài)從第二邏輯狀態(tài)改變?yōu)榈谝贿壿嫚顟B(tài)且第四切換信號的邏輯狀態(tài)從第一邏輯狀態(tài)改變?yōu)榈诙壿嫚顟B(tài)時，第二電流分支130阻擋第一電流I1并將第四分支電壓放電。

在此實例中，第二電流分支130實施有開關SW7、開關SW8及電容器C2。開關SW7具有經(jīng)耦合以接收第四切換信號SS4的控制端子、耦合到第二輸出114的第一端子，及第二端子。開關SW8具有經(jīng)耦合以接收第三切換信號SS3的控制端子、耦合到開關SW7的第二端子的第一端子及耦合到接地的第二端子。電容器C2具有耦合到開關SW7的第二端子的頂板及耦合到接地的底板。

如圖1中進一步展示，松弛振蕩器100還包含共享電流分支140，共享電流分支140耦合到電流交換電路110的第一輸出112及第二輸出114。共享電流分支140還經(jīng)耦合以接收第三切換信號SS3及第四切換信號SS4。

響應于第三切換信號SS3的第一邏輯狀態(tài)及第四切換信號SS4的第二邏輯狀態(tài)，共享電流分支140接收從第二輸出114供應的第二電流I2并從第二電流I2產(chǎn)生第一共享電壓。共享電流分支140產(chǎn)生第一共享電壓，使得第一共享電壓的量值隨時間是基本上恒定的。

響應于第三切換信號SS3的第一邏輯狀態(tài)及第四切換信號SS4的第二邏輯狀態(tài)，共享電流分支140還接收從第二輸出114供應的第一電流I1并從第一電流I1產(chǎn)生第二共享電壓。共享電流分支140產(chǎn)生第二共享電壓，使得第二共享電壓的量值隨時間是基本上恒定的。

此外，響應于第三切換信號SS3的第二邏輯狀態(tài)及第四切換信號SS4的第一邏輯狀態(tài)，共享電流分支140接收從第一輸出112供應的第一電流I1并從第一電流I1產(chǎn)生第三共享電壓。共享電流分支140產(chǎn)生第三共享電壓，使得第三共享電壓隨時間是基本上恒定的。

此外，響應于第三切換信號SS3的第二邏輯狀態(tài)及第四切換信號SS4的第一邏輯狀態(tài)，共享電流分支140接收從第一輸出112供應的第二電流I2并從第二電流I2產(chǎn)生第四共享電壓。共享電流分支140產(chǎn)生第四共享電壓，使得第四共享電壓的量值隨時間是基本上恒定的。

在此實例中，共享電流分支140實施有開關SW9、開關SW10及電阻器R。開關SW9具有經(jīng)耦合以接收第四切換信號SS4的控制端子、耦合到第一輸出112的第一端子，及第二端子。開關SW10具有經(jīng)耦合以接收第三切換信號SS3的控制端子、耦合到第二輸出114的第一端子，及第二端子。電阻器R具有耦合到開關SW9的第二端子及開關SW10的第二端子的第一端以及耦合到接地的第二端。

開關SW1-SW10可以若干種方式來實施。舉例來說，開關SW1-SW10可被實施為晶體管，例如NMOS晶體管。當利用NMOS晶體管時，控制端子可為柵極，第一端子可為漏極，且第二端子可為源極。

如圖1中所展示，松弛振蕩器100包含切換控制電路150，切換控制電路150耦合到電流交換電路110、第一電流分支120、第二電流分支130及共享電流分支140。切換控制電路150接收若干個電壓，并響應于所述電壓而產(chǎn)生第一切換信號SS1、第二切換信號SS2、第三切換信號SS3及第四切換信號SS4。所述電壓包含第一分支電壓、第二分支電壓、第三分支電壓及第四分支電壓以及第一共享電壓、第二共享電壓、第三共享電壓及第四共享電壓。

切換控制電路150具有第一輸入及第二輸入。第一輸入循序地接收第一分支電壓、第三共享電壓、第二分支電壓及第四共享電壓。第二輸入循序地接收第一共享電壓、第三分支電壓、第二共享電壓及第四分支電壓。

切換控制電路150將第一分支電壓與第一共享電壓進行比較，且在隨時間增加的第一分支電壓超過基本上恒定的第一共享電壓時改變第三切換信號SS3及第四切換信號SS4的邏輯狀態(tài)。

切換控制電路150接下來將第三分支電壓與第三共享電壓進行比較，且在隨時間增加的第三分支電壓超過基本上恒定的第三共享電壓時改變第一切換信號SS1、第二切換信號SS2、第三切換信號SS3及第四切換信號SS4的邏輯狀態(tài)。

接下來，切換控制電路150將第二共享電壓與第二分支電壓進行比較，且在隨時間增加的第二分支電壓超過基本上恒定的第二共享電壓時改變第三切換信號SS3及第四切換信號SS4的邏輯狀態(tài)。

切換控制電路150接著將第四共享電壓與第四分支電壓進行比較，且在隨時間增加的第四分支電壓超過基本上恒定的第四共享電壓時改變第一切換信號SS1、第二切換信號SS2、第三切換信號SS3及第四切換信號SS4的邏輯狀態(tài)。

圖2A-2F是松弛振蕩器100的切換控制電路150的操作的時序圖。圖2A是由切換控制電路150的第一輸入所接收的電壓的時序圖，而圖2B是由切換控制電路150的第二輸入所接收的電壓的時序圖。圖2C是第一切換信號SS1的時序圖，而圖2D是第二切換信號SS2的時序圖。圖2E是第三切換信號SS3的時序圖，而圖2F是第四切換信號SS4的時序圖。

如圖2A-2B中所展示，第一分支電壓VL1與第一共享電壓VS1在相同時間期間出現(xiàn)，而第二分支電壓VL2與第二共享電壓VS2在相同時間出現(xiàn)。此外，第三分支電壓VL3與第三共享電壓VS3在相同時間出現(xiàn)，而第四分支電壓VL4與第四共享電壓VS4在相同時間出現(xiàn)。

如圖2C-2F中所展示，第二切換信號SS2是第一切換信號SS1的逆信號，而第四切換信號SS4是第三切換信號SS3的逆信號。此外，第一切換信號SS1具有為第三切換信號SS3的周期的兩倍的周期。此外，第一切換信號SS1具有與第三切換信號SS3的第一上升邊緣基本上同步的上升邊緣及與第三切換信號SS3的第二上升邊緣基本上同步的下降邊緣。

如圖2A-2F中進一步展示，在時間t0施加電力。在此實例中，當電力被施加時，切換控制電路150輸出具有邏輯高的第一切換信號SS1、具有邏輯低的第二切換信號SS2、具有邏輯高的第三切換信號SS3及具有邏輯低的第四切換信號SS4。

圖3A-3D是松弛振蕩器100的操作的示意圖。如圖3A中所展示，當?shù)谝磺袚Q信號SS1及第三切換信號SS3具有邏輯高狀態(tài)且第二切換信號SS2及第四切換信號SS4具有邏輯低狀態(tài)時，開關SW1、SW2、SW5、SW8及SW10閉合，而開關SW3、SW4、SW6、SW7及SW9斷開。

在此狀態(tài)中，電容器C2通過開關SW8放電，同時來自電流源116的第一電流I1穿過開關SW1、第一輸出112及開關SW5流動到電容器C1，其中第一電流I1將電容器C1充電以產(chǎn)生第一分支電壓VL1。如圖2A中所展示，切換控制電路150的第一輸入接收第一分支電壓VL1，第一分支電壓VL1在時間t0-t1內增加。

同時，來自電流源118的第二電流I2流動穿過開關SW2、第二輸出114、開關SW10及電阻器R。穿過電阻器R的第二電流I2會產(chǎn)生第一共享電壓VS1。如圖2B中所展示，切換控制電路150的第二輸入接收第一共享電壓VS1，第一共享電壓VS1在時間t0-t1內是基本上恒定的。

再次參考圖2A-2B，在時間t1處，切換控制電路150的第一輸入上的第一分支電壓VL1超過切換控制電路150的第二輸入上的第一共享電壓VS1。如圖2C-2F中所展示，當?shù)谝环种щ妷篤L1超過第一共享電壓VS1時，切換控制電路150將第三切換信號SS3的邏輯狀態(tài)從邏輯高改變?yōu)檫壿嫷停覍⒌谒那袚Q信號SS4的邏輯狀態(tài)從邏輯低改變?yōu)檫壿嫺摺?/p>

如圖3B中所展示，當?shù)谌袚Q信號SS3改變?yōu)檫壿嫷蜖顟B(tài)且第四切換信號SS4改變?yōu)檫壿嫺郀顟B(tài)時，開關SW5、SW8及SW10斷開，而開關SW6、SW7及SW9閉合。開關SW1及SW2保持閉合，而開關SW3及SW4保持斷開。

在此狀態(tài)中，電容器C1通過開關SW6放電，同時來自電流源118的第二電流I2穿過開關SW2、第二輸出114及開關SW7流動到電容器C2，其中第二電流I2將電容器C2充電以產(chǎn)生第三分支電壓VL3。如圖2B中所展示，切換控制電路150的第二輸入接收第三分支電壓VL3，第三分支電壓VL3在時間t1-t2內增加。

同時，來自電流源116的第一電流I1流動穿過開關SW1、第一輸出112、開關SW9及電阻器R。穿過電阻器R的第一電流I1會產(chǎn)生第三共享電壓VS3。如圖2A中所展示，切換控制電路150的第一輸入接收第三共享電壓VL3，第三共享電壓VL3在時間t1-t2內是基本上恒定的。

再次參考圖2A-2B，在時間t2處，切換控制電路150的第二輸入上的第三分支電壓VL3超過切換控制電路150的第一輸入上的第三共享電壓VS3。如圖2C-2F中所展示，當?shù)谌种щ妷篤L3超過第三共享電壓VS3時，切換控制電路150將第一切換信號SS1的邏輯狀態(tài)從邏輯高改變?yōu)檫壿嫷颓覍⒌诙袚Q信號SS2的邏輯狀態(tài)從邏輯低改變?yōu)檫壿嫺摺４送?，切換控制電路150將第三切換信號SS3的邏輯狀態(tài)從邏輯低改變?yōu)檫壿嫺咔覍⒌谒那袚Q信號SS4的邏輯狀態(tài)從邏輯高改變?yōu)檫壿嫷汀?/p>

如圖3C中所展示，當?shù)谝磺袚Q信號SS1及第四切換信號SS4改變?yōu)檫壿嫷蜖顟B(tài)且第二切換信號SS2及第三切換信號SS3改變?yōu)檫壿嫺郀顟B(tài)時，開關SW3、SW4、SW5、SW8及SW10閉合，而開關SW1、SW2、SW6、SW7及SW9斷開。

在此狀態(tài)中，電容器C2通過開關SW8放電，同時來自電流源118的第二電流I2穿過開關SW3、第一輸出112及開關SW5流動到電容器C1，其中第二電流I2將電容器C1充電以產(chǎn)生第二分支電壓VL2。如圖2A中所展示，切換控制電路150的第一輸入接收第二分支電壓VL2，第二分支電壓VL2在時間t2-t3內增加。

同時，來自電流源116的第一電流I1流動穿過開關SW4、第二輸出114、開關SW10及電阻器R。穿過電阻器R的第一電流I1會產(chǎn)生第二共享電壓VS2。如圖2B中所展示，切換控制電路150的第二輸入接收第二共享電壓VS2，第二共享電壓VS2在時間t2-t3內是基本上恒定的。

再次參考圖2A-2B，在時間t3處，切換控制電路150的第一輸入上的第二分支電壓VL2超過切換控制電路150的第二輸入上的第二共享電壓VS2。如圖2C-2F中所展示，當?shù)诙种щ妷篤L2超過第二共享電壓VS2時，切換控制電路150將第三切換信號SS3的邏輯狀態(tài)從邏輯高改變?yōu)檫壿嫷颓覍⒌谒那袚Q信號SS4的邏輯狀態(tài)從邏輯低改變?yōu)檫壿嫺摺?/p>

如圖3D中所展示，當?shù)谌袚Q信號SS3改變?yōu)檫壿嫷蜖顟B(tài)且第四切換信號SS4改變?yōu)檫壿嫺郀顟B(tài)時，開關SW5、SW8及SW10斷開，而開關SW6、SW7及SW9閉合。開關SW3及SW4保持閉合，而開關SW1及SW2保持斷開。

在此狀態(tài)中，電容器C1通過開關SW6放電，同時來自電流源116的第一電流I1穿過開關SW4、第二輸出114及開關SW7流動至電容器C2，其中第一電流I1將電容器C2充電以產(chǎn)生第四分支電壓VL4。如圖2B中所展示，切換控制電路150的第二輸入接收第四分支電壓VL4，第四分支電壓VL4在時間t3-t4內增加。

同時，來自電流源118的第二電流I2流動穿過開關SW3、第一輸出112、開關SW9及電阻器R。穿過電阻器R的第二電流I2會產(chǎn)生第四共享電壓VS4。如圖2A中所展示，切換控制電路150的第一輸入接收第四共享電壓VS4，第四共享電壓VS4在時間t3-t4內是基本上恒定的。

再次參考圖2A-2B，在時間t4處，切換控制電路150的第二輸入上的第四分支電壓VL4超過切換控制電路150的第一輸入上的第四共享電壓VS4。如圖2C-2F中所展示，當?shù)谒姆种щ妷篤L4超過第四共享電壓VS4時，切換控制電路150將第一切換信號SS1的邏輯狀態(tài)從邏輯低改變?yōu)檫壿嫺咔覍⒌诙袚Q信號SS2的邏輯狀態(tài)從邏輯高改變?yōu)檫壿嫷?。此外，切換控制電路150將第三切換信號SS3的邏輯狀態(tài)從邏輯低改變?yōu)檫壿嫺咔覍⒌谒那袚Q信號SS4的邏輯狀態(tài)從邏輯高改變?yōu)檫壿嫷?。操作接著以相同方式繼續(xù)進行。

再次參考圖1，切換控制電路150可以若干種不同方式來實施，以響應于圖2A-2B中所展示的電壓而產(chǎn)生圖2A-2D中所圖解說明的切換信號SS1-SS4。在此實例中，切換控制電路150實施有非反相比較器152、反相器154、RS觸發(fā)器156及分頻器158。比較器152具有耦合到第一輸出112的正輸入160、耦合到第二輸出114的負輸入162及輸出切換控制信號CS的比較輸出164。

反相器154具有輸入及輸出，其中所述輸入耦合到比較器152的切換控制輸出164。RS觸發(fā)器156具有耦合到反相器154的輸出的R輸入及耦合到比較器152的切換控制輸出164的S輸入。RS觸發(fā)器156還具有產(chǎn)生第四切換信號SS4的Q輸出及產(chǎn)生第三切換信號SS3的反相Q輸出(Q_b)。分頻器158具有經(jīng)耦合以接收第四切換信號SS4的輸入、產(chǎn)生第一切換信號SS1的第一分頻器輸出及產(chǎn)生第二切換信號SS2的第二分頻器輸出。

在操作中，當比較器152輸出具有邏輯低的切換控制信號CS時，例如在圖2A-2F中的時間t0處，邏輯高被置于RS觸發(fā)器156的R輸入上，且邏輯低被置于RS觸發(fā)器156的S輸入上。R輸入上的邏輯高及S輸入上的邏輯低致使RS觸發(fā)器156的Q輸出會輸出具有邏輯低的第四切換信號SS4，同時反相Q輸出產(chǎn)生具有邏輯高的第三切換信號SS3。由RS觸發(fā)器156的Q輸出所輸出的邏輯低致使分頻器158輸出具有邏輯高的第一切換信號SS1及具有邏輯低的第二切換信號SS2。

當比較器152改變并輸出具有邏輯高的切換控制信號CS時，例如在圖2A-2F中的時間t1處，邏輯低被置于RS觸發(fā)器156的R輸入上且邏輯高被置于RS觸發(fā)器156的S輸入上。R輸入上的邏輯低及S輸入上的邏輯高致使RS觸發(fā)器156的Q輸出會輸出具有邏輯高的第四切換信號SS4，同時反相Q輸出產(chǎn)生具有邏輯低的第三切換信號SS3。邏輯狀態(tài)的改變對分頻器158不具有影響，分頻器158繼續(xù)輸出具有邏輯高的第一切換信號SS1及具有邏輯低的第二切換信號SS2。

當比較器152再次改變并輸出具有邏輯低的切換控制信號CS時，例如在圖2A-2F中的時間t2處，邏輯高被置于RS觸發(fā)器156的R輸入上且邏輯低被置于RS觸發(fā)器156的S輸入上。R輸入上的邏輯高及S輸入上的邏輯低致使RS觸發(fā)器156的Q輸出會輸出具有邏輯低的第四切換信號SS4，同時反相Q輸出產(chǎn)生具有邏輯高的第三切換信號SS3。由RS觸發(fā)器156的Q輸出所輸出的邏輯低致使分頻器158將第一切換信號SS1的邏輯狀態(tài)從邏輯高改變?yōu)檫壿嫷停覍⒌诙袚Q信號SS2的邏輯狀態(tài)從邏輯低改變?yōu)檫壿嫺摺?/p>

當比較器152接下來改變并輸出具有邏輯高的切換控制信號CS時，例如在圖2A-2F中的時間t3處，邏輯低被置于RS觸發(fā)器156的R輸入上且邏輯高被置于RS觸發(fā)器156的S輸入上。R輸入上的邏輯低及S輸入上的邏輯高致使RS觸發(fā)器156的Q輸出會輸出具有邏輯高的第四切換信號SS4，同時反相Q輸出產(chǎn)生具有邏輯低的第三切換信號SS3。邏輯狀態(tài)的改變對分頻器158不具有影響，分頻器158繼續(xù)輸出具有邏輯低的第一切換信號SS1及具有邏輯高的第二切換信號SS2。

松弛振蕩器100的優(yōu)點之一是，松弛振蕩器100通過在第一切換信號SS3及第二切換信號SS4的每一周期之后切換第一電流I1及第二電流I2使得第一電流I1及第二電流I2在第一輸出112與第二輸出114之間交替而消除電流及電壓偏移。消除電流及電壓偏移會降低溫度相依性及處于低偏移頻率的相位噪聲。

電流及電壓偏移存在于界定第一切換信號SS1及第二切換信號SS2的一個周期的方程式中。使第一分支電壓VL1在時間t0-t1期間上升所花費的時間等于(I₂R+VOS)(C)/(I₁)，其中VOS是偏移電壓。使第二分支電壓VL2在時間t1-t2期間上升所花費的時間等于(I₁R-VOS)(C)/(I₂)。使第三分支電壓VL3在時間t2-t3期間上升所花費的時間等于(I₁R+VOS)(C)/(I₂)。使第四分支電壓VL4在時間t3-t4期間上升所花費的時間等于(I₂R-VOS)(C)/(I₁)。

將四個方程式一起求和會得到2RC(I₂/I₁+I₁/I₂)?？蓪⒌谝浑娏鱅₁與第二電流I₂之間的差以代數(shù)方式寫為I₁/I₂＝1+α及I₂/I₁＝1-α，其中α是電流偏移。代入I₁/I₂及I₂/I₁的值會得到4RC，此說明電流偏移項α及偏移電壓項VOS兩者相抵消。因此，松弛振蕩器100利用電流及電壓偏移消除來降低溫度敏感性及處于低偏移頻率的相位噪聲。

在權利要求書的范圍內，可對所描述的實施例做出修改，且可能有其它實施例。