[发明专利]低电流时钟检测器

说明书

技术领域

本发明一般涉及电子电路，并且更具体地涉及时钟检测器。

背景技术

时钟检测器在许多应用中用于检测时钟信号。常规时钟检测器是利用标准CMOS反向器构成的。但是，这些CMOS反向器不能检测具有小振幅的信号，并且，它们消耗相当数量的电能。具有差分输入端对的差分放大器也被用作检测小信号的时钟检测器，但是，它们还是，消耗太多的电能。在典型的应用中，便携装置(例如，膝上和手提电脑)中使用PLL(锁相环)检测输入的时钟信号，“唤醒”装置中的电路，使电路进行工作准备。在这些装置中，时钟检测器的低功耗是非常重要的。但是，这些常规时钟检测器在等待输入的时钟信号时，一般消耗大量的电流和功率，导致便携装置中的电源使用效率非常低。

因此，存在着要求在低电流和低功率下工作的时钟检测器的需求。

发明内容

本发明提供一种可以工作在非常低的电流和功率下的时钟检测器。这种检测器还可以检测具有非常小的幅度的输入时钟信号，检测时钟输入的存在。

按照本发明的一个实施例，时钟检测器包括：组成为接收输入时钟信号的输入电路；连接到输入电路的偏置电路，它构成为接收输入时钟信号和提供偏置电压；和连接到偏置电路的转换电路，该电路组成为接收偏置电压并响应输入时钟信号，提供一个转换信号用于转换输出电路产生一个输出时钟信号。

按照本发明的另外的实施例，该时钟检测器还包括一个连接到偏置电路的输出电路，该电路组成为接收转换信号并响应转换信号产生输出时钟信号。在这个实施例中，输入时钟信号具有小的幅度和输出时钟信号具有全幅度。

通过参照如下结合附图的描述和权利要求书，本发明的其它各目的和成就将变得显而易见，同时能更充分理解发明。

附图说明

参照各个附图并通过例举的方式予以本发明更详细的解释，其中：

图1表示按照本发明的一个实施例的低电流时钟检测器；

图2A-2C表示在图1的实施例的各种电压信号；

图3表示图1所示实施例的低电流时钟检测器的示意图；和

图4表示在计算机系统中本发明的一种应用。

在所有附图中，相同标号表示相似或对应的特征或者功能。

具体实施方式

图1表示按照本发明的一个实施例的低电流时钟检测器。在图1中，时钟检测器10包括：输入电路16、偏置电路20、转换电路26、和输出电路30。输入电路包括一对电容42和44，这对电容分别经信号线48和49连接到偏置电路20。偏置电路20包括两个晶体管52和56，组成为每一个起到二极管的作用。晶体管52和56经偏置电阻50互相连接。这些晶体管还被分别连接到偏置电阻62和66，这些电阻被分别连接到信号线48和49。偏置电路20经信号线58和59连接到转换电路26。转换电路26包括：晶体管62和66；并具有经信号线68连接到输出电路30的输出端。输出电路30包括反相器31，经信号线78给诸如低通滤波器(未示出)之类的时钟检测电路提供输出时钟信号V₀。

在工作中，偏置电路20给晶体管52和56的栅极提供偏置电压。更具体地，当没有输入电压馈送时，偏置电路20经信号线58馈送Vdd-V_T的第一偏置电压给晶体管52的栅极并经信号线59馈送第二偏置电压V_T给晶体管56的栅极。V_T是晶体管的阈值电压并且一般是约0.7V。在转换电路26中通过偏置晶体管52和56的栅极，这两个晶体管被保持在接近“导通”的状态。因此，具有非常小幅度的输入信号将激活晶体管52和56。因为这些器件被保持在非常小的电流下，时钟检测器10在非常低的功率下工作并消耗少量电流。如图2A所示，当输入时钟信号V_i，馈送到输入电路16时，根据取决于输入时钟信号的电压值，晶体管62和66被接通/关断。转换电路26经信号线68输出转换电压V_S给反相器31。V_S值偏置电压上下起伏值，如图2B所示。转换电压V_S转换反相器31接通/关断，使得输出时钟信号V₀或高或低，如图2C所示。然后输出时钟信号V₀经信号线78将被发送到时钟检测电路。与输入信号V_S相比，输出时钟信号V₀是一个较强的信号，并且具有近似Vdd的全幅度信号。在这个实施例中，即使输入时钟信号V_i具有小的幅度(例如，低于约200mV的值)，但仍然能够由时钟检测器10进行检测。