一種節點信號強度檢測電路的制作方法
【專利摘要】本發明屬于電路設計領域，公開了一種節點信號強度的檢測電路，包括第一檢測電路、第二檢測電路以及比較檢測電路；第一檢測電路包括第一跟隨器以及與第一跟隨器串聯的比較電阻模塊，其輸入端為第一跟隨器的輸入端，其輸出端為比較電阻模塊的輸出端；第二檢測電路包括第二跟隨器，其輸入端為第二跟隨器的輸入端，其輸出端為第二跟隨器的一輸出端；第一、第二檢測電路的輸入端分別連接待測節點的兩端，第一、第二檢測電路的一輸出端分別與比較檢測電路相連，另一輸出端分別與電流源連接后接地設置。本發明所示的節點信號強度檢測電路能夠低成本的實現信號電路峰值或谷值的大小的檢測，其中各電子元件均為常用的元件，元件之間連接關系簡單。
【專利說明】一種節點信號強度檢測電路
【技術領域】
[0001]本發明屬于電路設計領域，涉及一種節點信號強度的檢測電路。
【背景技術】
[0002]在電路系統中，需要檢測某些電路節點的信號強度即節點左右兩端電壓輸入端Vinp與輸出端Vinn的差值絕對值的大小，根據信號強度的大小來控制整體系統中的電路參數，對信號強度檢測的準確度決定了系統控制的邏輯是否正確。在一個復雜的電路系統中，需要檢測多個節點的信號強度，因此也就需要非常多個峰值或谷值檢測電路，也就使得降低峰值或谷值檢測電路的設計成本顯得非常重要。現有技術都是用模數轉換器將模擬信號轉成數字信號后計算，或者用整流電路將信號整流成直流后檢測，兩種方法都需要付出高功耗和大芯片面積的成本。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種低成本的實現節點信號強度檢測電路，可用于信號的峰值與谷值檢測。
[0004]為解決上述技術問題，本發明提供了一種節點信號強度檢測電路，包含以下結構:
[0005]一種節點信號強度檢測電路，包括第一檢測電路、第二檢測電路以及比較檢測電路；
[0006]所述第一檢測電路包括第一跟隨器以及與所述第一跟隨器串聯的比較電阻模塊，所述第一檢測電路的輸入端為所述第一跟隨器的輸入端，所述第一檢測電路的輸出端為所述比較電阻模塊的輸出端；
[0007]所述第二檢測電路包括第二跟隨器，所述第二檢測電路的輸入端為所述第二跟隨器的輸入端，所述第二檢測電路的輸出端為所述第二跟隨器的一輸出端；
[0008]所述第一檢測電路的輸入端與所述第二檢測電路的輸入端分別連接待測節點的兩端，所述第一檢測電路的輸出端與所述第二檢測電路的輸出端分別與所述比較檢測電路相連，所述第一檢測電路、第二檢測電路的另一輸出端分別與電流源連接后接地設置。
[0009]本發明實施方式相對于現有技術而言，本發明所示的節點信號強度檢測電路能夠低成本的實現信號電路峰值或谷值的大小的檢測，信號檢測電路中各電子元件均為常用的元件，且電子元件之間連接關系簡單，通過讀取比較器輸出端的信號即可判斷節點電路信號強度與IXR數值的大小，當比較器輸出為高電平時，說明節點信號的峰峰值大于IXR，當比較器輸出為低電平時，說明節點信號的峰峰值小于IXR;同時還通過調節電阻R的大小，來判斷比較門限閾值，以確定節點信號的峰峰值大小數值。
[0010]另外，所述比較檢測電路為一比較器，使得整個電路的結構元件簡單，易于實現。
[0011]另外，所述比較器為兩級差分放大比較器，使得比較結果更顯而易見。
[0012]另外，所述節點信號強度檢測電路用于檢測節點信號的峰值，所述第一檢測電路的輸入端連接所述待測節點的輸入端Vinp ;所述第二檢測電路的輸入端連接待測節點的輸出端Vinn;所述第一檢測電路的輸出端與比較器的“ + ”引腳相連，所述第二檢測電路的輸出端與所述比較器的引腳相連。
[0013]另外，所述節點信號強度檢測電路用于檢測節點信號的谷值，所述第一檢測電路的輸入端連接所述待測節點的輸出端Vinn ;所述第二檢測電路的輸入端連接待測節點的輸入端Vinp;所述第一檢測電路的輸出端與比較器的“ + ”引腳相連，所述第二檢測電路的輸出端與所述比較器的引腳相連。
[0014]另外，所述待測節點的信號為差分信號；
[0015]或所述待測節點的信號為單端信號，所述待測節點的輸出端Vinn的電壓值為與所述待測節點的輸入端Vinp的直流電壓相等的電壓值。
[0016]另外，所述比較電阻模塊包括一個電阻R或多個串聯的電阻或多個并聯的電阻；
[0017]其中，所述電阻為固定電阻或可調電阻。該設置方式都能實現第一檢測電路的分壓處理，當為可調電阻，可以檢測出節點信號峰峰值的門限閾值。
[0018]另外，所述第一檢測電路與所述第二檢測電路中電流I的大小可調，其中，所述電流I由電流型DAC的電流源陣列提供。
[0019]另外，所述第一跟隨器、第二跟隨器為晶體管跟隨器或運算放大器跟隨器。
[0020]另外，所述晶體管跟隨器為N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器，所述N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器的漏端與電源相連。
[0021]另外，所述節點信號強度檢測電路的實現工藝為分立器件或為集成電路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明實施例的電路連接結構圖；
[0023]圖2為圖1所示實施例中信號波形比較示意圖。
【具體實施方式】
[0024]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0025]本發明公開了一種節點信號強度檢測電路，包括第一檢測電路10、第二檢測電路20以及比較檢測電路30 ；
[0026]第一檢測電路10包括第一跟隨器12以及與第一跟隨器串聯的比較電阻模塊14，第一檢測電路10的輸入端為第一跟隨器12的輸入端,第一檢測電路10的輸出端為比較電阻模塊14的輸出端；
[0027]第二檢測電路20包括第二跟隨器22，第二檢測電路20的輸入端為第二跟隨器22的輸入端，第二檢測電路的輸出端為第二跟隨器的一輸出端；
[0028]第一檢測電路10的輸入端與第二檢測電路20的輸入端分別連接待測節點的兩端，第一檢測電路10的輸出端與第二檢測電路20的輸出端分別與比較檢測電路30相連。比較檢測電路30用于比較第一檢測電路10與第二檢測電路20輸出端電壓的大小。第一檢測電路10、第二檢測電路20的另一輸出端分別與電流源連接后接地設置。
[0029]第一跟隨器12與第二跟隨器22為晶體管跟隨器或運算放大器跟隨器。當第一跟隨器、第二跟隨器為晶體管跟隨器時，具體為N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器，N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器的漏端與電源相連。
[0030]本發明所示的節點信號強度檢測電路可根據實際需求，將其加工為分立的器件，也可直接形成集成電路，作為模板直接使用。
[0031]本發明的第一實施方式涉及一種節點信號強度檢測電路的峰值檢測。具體電路如圖1所示。當節點信號強度檢測電路為峰值檢測電路時，第一跟隨器12與第二跟隨器22的輸入端分別連接輸入端Vinp和輸出端Vinn，第一檢測電路10的比較電阻模塊14與比較器的“ + ”引腳相連，輸出端Vinn與第二跟隨器22相連后的輸出信號連與比較器的引腳，且第一檢測電路、第二檢測電路分別與電流源串聯后接地設置，其中，流經節點的電流方向為從輸入端Vinp流向輸出端Vinn。
[0032]其中，比較檢測電路30為兩級差分放大比較器，第一檢測電路10與第二檢測電路20的輸出端與兩級差分放大比較器的輸入端相連，用于判斷所述第一檢測電路與所述第二檢測電路輸出端電壓的大小，使得整個節點信號強度檢測電路結構簡單，易于實現。
[0033]比較電阻模塊14可為阻值大小固定的電阻模塊，也可為阻值可調的電阻模塊，當其為阻值固定的電阻模塊時，比較電阻模塊14包括一個比較電阻R或多個串聯的比較電阻或多個并聯比較電阻；當其為阻值可調的電阻模塊時，比較電阻模塊14包括一個可調電阻或多個串聯的可調電阻或多個并聯的可調電阻。
[0034]另外，上述輸入端Vinp和輸出端Vinn為差分信號；或輸入端Vinp為單端信號,輸出端Vinn為直流電壓，輸出端Vinn的電壓值與輸入端Vinp的直流電壓相等。
[0035]另外，第一跟隨器12、第二跟隨器22為晶體管跟隨器或運算放大器跟隨器。值得一提的是，所述晶體管跟隨器為N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器，且N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器的漏端與電源相連。
[0036]本實施例中所示的信號檢測電路結構簡單，各電子元件均為常用的元件，能夠低成本的實現信號電路峰值的大小的檢測。以下對本發明所示的峰值檢測電路的工作原理進行進一步說明。
[0037]如圖1所示，晶體管Ml和M2分別作為第一跟隨器12與第二跟隨器22，比較電阻模塊為一個比較電阻R。第一跟隨器12與第二跟隨器22的主要作用是提供高輸入阻抗，并在跟隨器輸出端給信號加上直流偏差。直流電平相等的待測差分信號輸入端Vinp和輸出端Vinn經過第一檢測電路10和第二檢測電路20后輸出為Vcmp和Vcmn。
[0038]由于在Vcmp的輸出通路上有比較電阻R的直流壓降I XR，即Vinp=Vcmp+I*R，輸出端Vinn直接經由第二跟隨器22后輸出為Vcmn,即Vinn=Vcmn,故在Vcmp和Vcmn之間存在直流電壓差。兩個信號Vcmp和Vcmn輸入比較器進行比較:如圖2所示，如果比較器的輸出有高電平，說明Vcmp存在高于Vcmn的情況，即Vcmp+I*R-Vcmn>I*R，即Vcmp+I*R-Vcmn=Vinp-Vinn,即差分信號Vinp-Vinn的峰峰值(待測節點信號強度數值)大于直流壓降I*R ;反之，如果比較器輸出始終為低電平，則Vcmp始終小于Vcmn，即Vcmp+I*R-Vcmn〈I*R,說明差分信號Vinp-Vinn的峰峰值小于直流壓降I*R。[0039]因此，可通過比較器輸出端輸出的大小比較差分信號Vinp-Vinn的峰峰值即待測節點信號強度與I*R數值的大小。
[0040]本實施例中，還可通過調節比較電阻R或電流I大小來改變I*R從小到大的變化，以確定峰值比較器的比較門限閾值即節點信號峰值的具體數值。每改變一次I*R的數值時測量一次比較器的輸出結果，當比較器輸出結果出現翻轉時，節點信號峰值的具體值就在當前I*R和上一個I*R之間。
[0041]電流I由電流型DAC的電流源陣列提供，以實現電流I大小的變化。通過調節電流I的大小，來調節電流I*R的數值以確定峰值比較器的比較門限閾值，每改變一次電流I的大小，測量一次I*R結果輸出，當比較器輸出結果出現翻轉時，信號峰值的具體值就在當前I*R值和上一次測量I*R值之間，從而確定比較門限閾值的大小，即待測節點的信號強度。
[0042]當將比較電阻模塊14設為可調電阻模塊時，通過調節比較電阻R的大小，來調節電流I*R的數值以確定峰值比較器的比較門限閾值，每改變一次比較電阻R的大小，測量一次I*R結果輸出，當比較器輸出結果出現翻轉時，信號峰值的具體值就在當前I*R值和上一次測量I*R值之間，從而確定比較門限閾值的大小，即待測節點的信號強度。
[0043]值得一提的是，本實施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實際應用中，一個邏輯單元可以是一個物理單元，也可以是一個物理單元的一部分，還可以以多個物理單元的組合實現。此外，為了突出本發明的創新部分，本實施方式中并沒有將與解決本發明所提出的技術問題關系不太密切的單元引入，但這并不表明本實施方式中不存在其它的單
J Li ο
[0044]本發明的第二實施方式涉及一種節點信號強度檢測電路的谷值檢測。第二實施方式與第一實施方式大致相同，主要區別之處在于:在第一實施方式中，第一跟隨器與第二跟隨器的輸入端分別連接輸入端Vinp和輸出端Vinn。而在本發明第二實施方式中，第一跟隨器與第二跟隨器的輸入端分別連接輸出端Vinn和輸入端Vinp。
[0045]當節點信號強度檢測電路為谷值檢測電路時，第一跟隨器與第二跟隨器的輸入端分別連接輸出端Vinn和輸入端Vinp，第一檢測電路的比較電阻模塊與比較器的“ + ”引腳相連，輸出端Vinn與第二跟隨器相連后的輸出信號連與比較器的引腳，且第一檢測電路、第二檢測電路分別與電流源串聯后接地設置，其中，流經節點的電流方向為從輸入端Vinp流向輸出端Vinn。
[0046]其中，第一跟隨器與第二跟隨器為晶體管跟隨器或運算放大器跟隨器。當第一跟隨器、第二跟隨器為晶體管跟隨器時，具體為N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器，N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器的漏端與電源相連。
[0047]比較檢測電路為兩級差分放大比較器，第一檢測電路與第二檢測電路的輸出端與兩級差分放大比較器的輸入端相連，用于判斷所述第一檢測電路與所述第二檢測電路輸出端電壓的大小，使得整個節點信號強度檢測電路結構簡單，易于實現。
[0048]比較電阻模塊可為阻值大小固定的電阻模塊，也可為阻值可調的電阻模塊，當其為阻值固定的電阻模塊時，比較電阻模塊包括一個比較電阻R或多個串聯的比較電阻或多個并聯比較電阻；當其為阻值可調的電阻模塊時，比較電阻模塊包括一個可調電阻或多個串聯的可調電阻或多個并聯的可調電阻。
[0049]電流I由電流型DAC的電流源陣列提供，以實現電流I大小的變化。[0050]另外,上述輸入端Vinp和輸出端Vinn為差分信號；或輸入端Vinp為單端信號,輸出端Vinn為直流電壓，輸出端Vinn的電壓值與輸入端Vinp的直流電壓相等。
[0051]當本發明所示的強度檢測電路用于檢測波谷值，將輸入信號Vinp和Vinn位置交換鏈接到電路上，同樣的原理檢測出波谷值。
[0052]本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種節點信號強度檢測電路，其特征在于:包括第一檢測電路、第二檢測電路以及比較檢測電路； 所述第一檢測電路包括第一跟隨器以及與所述第一跟隨器串聯的比較電阻模塊，所述第一檢測電路的輸入端為所述第一跟隨器的輸入端，所述第一檢測電路的輸出端為所述比較電阻模塊的輸出端； 所述第二檢測電路包括第二跟隨器，所述第二檢測電路的輸入端為所述第二跟隨器的輸入端，所述第二檢測電路的輸出端為所述第二跟隨器的一輸出端； 所述第一檢測電路的輸入端與所述第二檢測電路的輸入端分別連接待測節點的兩端，所述第一檢測電路的輸出端與所述第二檢測電路的輸出端分別與所述比較檢測電路相連，所述第一檢測電路、第二檢測電路的另一輸出端分別與電流源連接后接地設置。
2.根據權利要求1所述的節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述比較檢測電路為一比較器。
3.根據權利要求2所述的節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述比較器為兩級差分放大比較器。
4.根據權利要求2所述的節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述節點信號強度檢測電路用于檢測節點信號的峰值，所述第一檢測電路的輸入端連接所述待測節點的輸入端Vinp ;所述第二檢測電路的輸入端連接待測節點的輸出端Vinn ;所述第一檢測電路的輸出端與比較器的“ + ”引腳相連，所述第二檢測電路的輸出端與所述比較器的引腳相連。
5.根據權利要求2所述的節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述節點信號強度檢測電路用于檢測節點信號的谷值，所述第一檢測電路的輸入端連接所述待測節點的輸出端Vinn ;所述第二檢測電路的輸入端連接待測節點的輸入端Vinp ;所述第一檢測電路的輸出端與比較器的“ + ”引腳相連，所述第二檢測電路的輸出端與所述比較器的引腳相連。
6.根據權利要求4或5所述的節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述待測節點的信號為差分信號； 或所述待測節點的信號為單端信號，所述待測節點的輸出端Vinn的電壓值為與所述待測節點的輸入端Vinp的直流電壓相等的電壓值。
7.根據權利要求1至5所述的任一項節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述比較電阻模塊包括一個電阻R或多個串聯的電阻或多個并聯的電阻； 其中，所述電阻為固定電阻或可調電阻。
8.根據權利要求1至5所述的任一項節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述第一檢測電路與所述第二檢測電路中電流I的大小可調，其中，所述電流I由電流型DAC的電流源陣列提供。
9.根據權利要求1至5所述的任一項節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述第一跟隨器、第二跟隨器為晶體管跟隨器或運算放大器跟隨器。
10.根據權利要求9所述的節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述晶體管跟隨器為N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器，所述N型晶體管跟隨器或P型晶體管跟隨器的漏端與電源相連。
11.根據權利要求1所述的節點信號強度檢測電路，其特征在于:所述節點信號強度檢測電路的實現工藝為分立器件或為集成電路。
【文檔編號】G01R29/00GK103675472SQ201310601220
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】盛文軍, 王肖 申請人:泰凌微電子（上海）有限公司