双沿触发微分法峰值检测器及峰值检测方法与流程

文档序号:11131942阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双沿触发微分法信号峰值检测器,包括微分电路(1)、双沿触发比较器电路(2)及采样保持电路(3);其特征在于:

所述微分电路(1)用于对输入信号进行微分变换处理,得到输入信号的微分变换结果,且当输入信号处于峰值或谷值时,得到的微分变换输出信号正好处于零点或参考电压;

所述双沿触发比较器电路(2)接收微分电路(1)的输出信号,将其与零点电压或参考电压进行比较,并根据比较结果输出双沿触发数字控制信号,控制采样保持电路(3)进行采样或保持操作;

所述采样保持电路(3)包括两级射极跟随器、高速开关电路(5)及保持电容(C4);第一级射极跟随器(4)与微分电路(1)同时接受输入信号;高速开关电路(5)连接在第一级射极跟随器(4)的输出与第二级射极跟随器(6)的输入之间,并且第二级射极跟随器的输入端通过保持电容接地,高速开关电路(5)的通断由双沿触发比较器电路(2)输出的双沿触发数字控制信号控制。

2.根据权利要求1所述的双沿触发微分法信号峰值检测器,其特征在于:所述双沿触发比较器电路(2)中包含比较器核心电路(8)和数字控制信号产生电路(9);所述比较器核心电路(8)为处于开环状态的运算放大器,当微分电路(1)的输出信号达到零点电压或参考电压时,运算放大器输出电压为高电平,当微分电路(1)的输出信号低于零点电压或参考电压时,运算放大器输出电压为低电平;数字控制信号产生电路将运算放大器的输出信号转换成数字电平。

3.根据权利要求2所述的双沿触发微分法信号峰值检测器,其特征在于:比较器核心电路(8)包括PMOS管MP1~MP13和NMOS管MN1~MN10;PMOS管MP1栅极和漏极连接,为电流输入端,MP1的源极接电源;PMOS管MP1、MP2、MP3的栅极相互连接,MP2、MP3的源极接电源;PMOS管MP4、MP5的栅级相互连接,PMOS管MP5的栅极和漏极相连,PMOS管MP4、MP5的源级接电源;PMOS管MP6、MP7构成输入级,MP6的栅极接输入正端,MP7的栅极接输入负端,PMOS管MP6、MP7的源级接MP3的漏极;MP7的漏级接MN13的漏极;PMOS管MP8的栅极和漏极相互连接,MP8的源极接MP9的漏极,PMOS管MP8、MP9的栅极相互连接,MP9的源极接电源;PMOS管MP10、MP11的栅极相互连接,MP10的源极接MP11的漏极,MP11的源极接电源;PMOS管MP12、MP13的栅极相互连接,MP12的源极接MP13的漏极,MP13的源极接电源,MP12的漏极接MP10的源极;NMOS管MN1的栅极和漏极相连,并连接到PMOS管MP2的漏极,NMOS管MN1、MN2的栅极相互连接,NMOS管MN2的漏极连接到NMOS管MN7、MN8的源极,NMOS管MN1、MN2的源极接地;NMOS管MN3、MN4的栅极相互连接,NMOS管MN3的栅级和漏极相互连接,并连接到PMOS管MP4及MP6的漏极,NMOS管MN4的源极接地;NMOS管MN5、MN6的栅极相互连接,NMOS管MN5的漏极连接到PMOS管MP10的漏极,NMOS管MN6的源极接地;NMOS管MN13、MN14的栅极相互连接,NMOS管MN13的栅极和漏极相互连接,并连接到PMOS管MP7的漏极,NMOS管MN6的源极接地;NMOS管MN7、MN8构成输入级,MN7的栅极接输入负端,MN8的栅极接输入正端,MN7的漏极接PMOS管MP5的漏极,MN8的漏极接PMOS管MP8的漏极及NMOS管MN14的漏极;NMOS管MN13、MN14的源极接地;NMOS管MN9、MN10的栅极相互连接,并连接到PMOS管MP12及MP13的栅极,NMOS管MN9的源极连接到MN10的漏极,MN10的源极接地。

4.根据权利要求2或3所述的双沿触发微分法信号峰值检测器,其特征在于:所述数字控制信号产生电路(9)包括反向放大器和输出缓冲器;反向放大器由PMOS管MP14、NMOS管MN11及电阻R1构成,输出缓冲器由NMOS管MN12和PMOS管MP15构成;PMOS管MP14和NMOS管MN11的栅极相互连接,并连接到比较器核心电路(8);PMOS管MP14的漏极与NMOS管MN11的漏极相连,并连接到电阻R1一端,PMOS管MP14的源极接电源,NMOS管MN11的源极接地,电阻R1另一端接PMOS管MP14和NMOS管MN11的栅极;PMOS管MP15的漏极与NMOS管MN12的漏极相连,PMOS管MP15的源极接电源,NMOS管MN12的源极接地,PMOS管MP15的漏极与NMOS管MN12的栅极相连,并连接到PMOS管MP14的漏极与NMOS管MN11的漏极。

5.一种利用微分法和双沿触发进行信号峰值检测的方法,其特征在于:

设置微分法信号峰值检测器,包括微分电路(1)、双沿触发比较器电路(2)及采样保持电路(3);

所述微分电路(1)用于对输入信号进行微分变换处理,得到输入信号的微分变换结果,且当输入信号处于峰值或谷值时,得到的微分变换输出信号正好处于零点或参考电压;

所述双沿触发比较器电路(2)接收微分电路(1)的输出信号,将其与零点电压或参考电压进行比较,当微分电路(1)的输出信号达到零点电压或参考电压时,所述双沿触发比较器电路(2)输出高电平数字信号,使高速开关电路(5)导通,当微分电路(1)的输出信号低于零点电压或参考电压时,所述双沿触发比较器电路(2)输出低电平数字信号,使高速开关电路(5)断开;

所述采样保持电路(3)用于对输入信号进行采样和保持操作;当高速开关导通时,所述采样保持电路(3)的输出信号跟随输入信号变化,为采样状态;当高速开关关断时,所述采样保持电路(3)的输出信号保持关断时的输出电压值,为保持状态。

6.根据权利要求5所述的利用微分法和双沿触发进行信号峰值检测的方法,其特征在于:

所述采样保持电路(3)包括两级射极跟随器、高速开关(5)及保持电容(C4);

第一级射极跟随器(4)与微分电路(1)同时接受输入信号,高速开关电路(5)连接在第一级射极跟随器(4)的输出与第二级射极跟随器(6)的输入之间,并且第二级射极跟随器的输入端通过保持电容(C4)接地;当高速开关电路(5)导通时,第一级射极跟随器(4)的输出信号对保持电容(C4)充电,当高速开关电路(5)断开时,保持电容(C4)通过第二级射极跟随器(6)放电;高速开关电路(5)的通断由双沿触发比较器电路(2)输出的双沿触发数字控制信号控制。

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