基于cmos实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路及方法_2

文档序号:8264860阅读:来源:国知局
消除单元的第一输出端与第一传输门的输入端连接,所述第一传输门的输出端与合成单元的第一输入端连接,所述直流电平消除单元的第二输出端与第二传输门的输入端连接,所述第二传输门的输出端与合成单元的第二输入端连接。
[0011]作为所述的基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路的进一步改进,所述滤波整形单元包括电容和第七电阻,所述合成单元的输出端与电容的第一端连接,所述电容的第二端通过第七电阻与地连接,所述电容的第二端作为输出端输出包含有基带信息的双极性高斯单周期脉冲信号。
[0012]本发明所采用的另一技术方案是:
基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生方法,包括以下步骤:
A、对传感器采集到的生物电信号进行信号处理,产生得到编码形式为单极性非归零码的数字基带信号;
B、对时钟信号进行处理,产生得到两路差分双极性方波单周期脉冲;
C、根据产生得到的两路差分双极性方波单周期脉冲信号和数字基带信号,将其依次进行同步、合成和滤波整形处理,产生得到一路包含基带信息的双极性高斯单周期脉冲。
[0013]作为所述的基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生方法的进一步改进,所述步骤A中的对传感器采集到的生物电信号进行信号处理,其具体为:
对传感器采集到的生物电信号依次进行噪声抑制、滤波、增益补偿放大的模拟前端处理和模拟数字信号转换处理。
[0014]作为所述的基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生方法的进一步改进,所述步骤B中的对时钟信号进行处理,其具体为:
对时钟信号依次进行窄脉冲产生、窄脉冲极性翻转和直流电平消除处理。
[0015]本发明的有益效果是:
本发明基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路及方法提出了一种双极性高斯单周期脉冲产生器结构。首先,本发明对时钟信号采用分频、延迟、异或等时序和组合逻辑运算,构造所需的窄脉冲信号,并通过对时钟信号和所产生的窄脉冲信号的极性翻转、直流电平消除之后,与基带信号进行信号同步、合成和滤波整形,构造出了符合要求的包含有基带信息的双极性高斯单周期脉冲信号,整个过程仅对时钟信号进行波形变换和处理,未对基带信号进行波形变换和处理,从而避免了波形变换和处理对基带数据准确性的影响。其次,本发明仅对时钟信号进行波形变换、处理,并与基带信号进行信号同步、合成和滤波整形,即可构造出了符合要求的包含有基带信息的双极性高斯单周期脉冲,没有采用高斯脉冲信号对准的传统方式来产生单周期高斯脉冲,不需要高速数字控制电路、高灵敏度的斜坡信号产生电路和时序对准控制电路等一系列复杂操作及电路,有效降低了双极性高斯单周期脉冲信号产生电路的复杂性和实现难度。第三,本发明不需要使用受CMOS集成电路工艺偏差影响较大的电感元件进行脉冲滤波和整形,在有效降低深亚微米工艺偏差对电路系统可靠性与稳定性影响的同时,节省了集成电路芯片的面积,使得其在实现上能以很低的复杂度与较高的可靠性满足植入式设备在体积、功耗、长期可持续工作等方面的苛刻要求,尤其是本发明可以完全用集成电路CMOS工艺实现,很适合集成于SOC芯片,具有良好的推广价值。
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:
图1是本发明基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路的原理方框图;
图2是本发明基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路的直流电平消除单元的电路原理不意图;
图3是本发明基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路的电路原理图;
图4是本发明基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生方法的步骤流程图;
图5是基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路及方法实施例的应用示意图。
【具体实施方式】
[0017]参考图1,本发明基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路,包括窄脉冲产生单元、时钟信号极性翻转单元、直流电平消除单元、同步单元、合成单元和滤波整形单元,所述窄脉冲产生单元的输出端的窄脉冲信号输出连接至直流电平消除单元的窄脉冲信号输入端,所述时钟信号极性翻转单元的输出端的极性翻转时钟信号输出连接至直流电平消除单元的反相时钟信号输入端,所述直流电平消除单元的时钟信号输入端、窄脉冲产生单元的输入端和时钟信号极性翻转单元的输入端均接入时钟信号,所述直流电平消除单元输出的两路差分双极性方波单周期脉冲信号分别连接至同步单元的反相脉冲信号输入端和正相脉冲信号输入端,所述同步单元的基带信号输入端接入基带信号,所述同步单元的输出端的两路包含基带信息的差分双极性方波单周期脉冲信号分别连接至合成单元的第一输入端和合成单元的第二输入端,所述合成单元输出端的包含有基带信息的双极性方波单周期脉冲信号连接至滤波整形单元的输入端,所述滤波整形单元输出包含有基带信息的双极性高斯单周期脉冲信号。
[0018]进一步,其工作流程为:时钟信号U。被所述窄脉冲产生单元进行分频、时钟延迟和异或门处理后得到窄脉冲信号Un后,送至所述直流电平消除单元的窄脉冲输入端,同时,时钟信号U。被所述时钟信号极性翻转单元进行极性翻转处理得到信号U’。后,送至所述直流电平消除单元的反相时钟信号输入端,所述直流电平消除单元的时钟信号输入端连接时钟信号U。,通过直流电平消除单元产生的两路差分的双极性方波单周期脉冲信号%和U’ S分别被送至同步单元的反相脉冲信号输入端和正向脉冲信号输入端,基带信号Ub被送至所述同步单元的基带信号输入端,与两路差分的双极性方波单周期脉冲信号Us和U’ 3在所述同步单元中进行同步处理,产生两路包含有基带信息的差分方波单周期脉冲1^和U 2,所述合成单元对信号+和U 2进行合成处理产生的信号U H经过所述滤波整形单元处理之后产生所述包含基带信息的双极性高斯单周期脉冲信号ue。
[0019]作为所述的基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路的进一步改进,所述窄脉冲产生单元包括分频电路、时钟延迟电路和异或门电路X0R,所述分频电路的输入端接入时钟信号,所述分频电路的输出端的时钟分频信号分别输出连接至所述时钟延迟电路的输入端和异或门电路XOR的第一输入端,所述时钟延迟电路的输出端的时钟延迟信号输出连接至异或门电路XOR的第二输入端,所述异或门电路XOR的输出端产生的窄脉冲信号连接至直流电平消除单元的窄脉冲信号输入端,作用是对时钟信号U。进行处理,产生需要的窄脉冲信号%。
[0020]作为所述的基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路的进一步改进,所述直流电平消除单元包括分压电路、窄脉冲极性翻转电路和电平消除电路,所述分压电路的窄脉冲信号输入端与窄脉冲产生单元的输出端连接,所述分压电路的第一输出端连接至电平消除电路的正相窄脉冲信号输入端,所述分压电路的第二输出端通过窄脉冲极性翻转电路进而连接至电平消除电路的反相窄脉冲信号输入端,所述电平消除电路的第一输出端连接至同步单元的反相脉冲信号输入端,所述电平消除电路的第二输出端连接至同步单元的正相脉冲信号输入端,所述时钟信号极性翻转单元的输出端连接至电平消除电路的反相时钟信号输入端,所述电平消除电路的时钟信号输入端接入时钟信号。
[0021]参考图2和图3,作为所述的基于CMOS实现的双极性高斯单周期脉冲产生电路的进一步改进,所述分压电路包括两组用于窄脉冲信号%分压的第一 NMOS晶体管匪I和第一电阻Rl以及第二 NMOS晶体管匪2和第二电阻R2,所述窄脉冲信号%分为两路,第一路窄脉冲信号%连接到第一 NMOS晶体管匪I的栅极,所述第一 NMOS晶体管匪I与第一电阻Rl组成分压结构,将第一 NMOS晶体管匪I源级输出得到的窄脉冲信号uN1连接至所述
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1