一种低功耗低成本交流信号检测电路的制作方法

文档序号:15681965发布日期:2018-10-16 20:39阅读:156来源:国知局

本发明专利涉及电子领域,尤其是涉及一种可集成在soc芯片内的低功耗低成本交流信号检测电路。



背景技术:

电子自动化越来越普及,已经渗入到各行各业,为社会经济发展带来的强劲的推动力。然而,在各种干扰条件下确保电子自动化设备高可靠性运作,是每个设备制造商必须攻克的难题,电子自动化设备的核心是其内部主控soc芯片,soc芯片对外界干扰的免疫能力是设备可靠性的关键,对于soc芯片,干扰主要来自外界emi/rfi高频信号对芯片引脚的耦合干扰以及电源线上高频干扰,对此通常采用外部滤波以及屏蔽的方法来抑制干扰,这将增加设备的体积和成本。如果soc芯片能自行判断出干扰的发生,就可以有效避免由于外界干扰导致设备做出的错误行为。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种可集成在soc芯片内的低功耗低成本交流信号检测电路,以实时检测外界对soc芯片敏感部件的干扰,并提供检测结果标志信号给系统,使系统做出适当的防护机制,从而提高soc芯片的整体可靠性。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种可集成在soc芯片内的低功耗低成本交流信号检测电路,其包括交流耦合电容、电流比较器、电压迟滞比较器。

其中,所述电流比较器包含第一、第二、第三、第四、第五、第六mos管,具有交流输入端、第一直流偏置输入端、第二直流偏置输入端以及电流比较输出端;所述电压迟滞比较器具有正输入端、负输入端以及电压比较输出端。

所述交流耦合电容的一端接被测交流信号,另一端接所述电流比较器的交流输入端。

所述第一、第二mos管的源极、第六mos管的源极和漏极接地,第一mos管的栅极和第五mos管的源极接交流输入端,第二、第六mos管的栅极和第五mos管的漏极接第一直流偏置输入端,第五mos管的栅极接第二直流偏置输入端,第三、第四mos管的源极接电源,第三、第四mos管的栅极和第三mos管的漏极接第一mos管的漏极,第二、第四mos管的漏极接电流比较输出端。

所述电压迟滞比较器的正输入端接所述电流比较器的电流比较输出端,负输入端接所述电流比较器的第二直流偏置输入端。

所述电压迟滞比较器的正输入端接所述电流比较器的电流比较输出端,负输入端接所述电流比较器的第二直流偏置输入端。

依照本发明实施例提供的交流检测电路,所述第一mos管的尺寸小于第二mos管的尺寸。所述第一、第二、第五、第六mos管为nmos晶体管,第三、第四mos管为pmos晶体管,所述电压比较输出端输出高电平表示检测到交流信号,反之表示没有检测到交流信号。

本发明专利的有益效果是,通过在soc芯片中集成本发明专利提供的低功耗低成本的交流检测电路,在不增加外围电路复杂度与系统体积的前提下,极大地提高了soc芯片整体的可靠性与智能性。

附图说明

附图1是本发明专利的一种实施例结构示意图;

附图2是本发明专利的第一mos管栅源电压与漏源电流关系示意图;

附图3是本发明专利的交流信号检测电路波形图。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对本发明专利的技术方案作进一步具体的说明。

实施例:

如图1所示,本发明专利是一种可集成在soc芯片内的低功耗低成本交流信号检测电路,其包括交流耦合电容cc、电流比较器201、电压迟滞比较器comp。

电流比较器201,由mos管m1、m2、m3、m4、m5、m6构成,其中m1和m2组成差分输入对,前者尺寸小于后者,m3和m4组成电流镜,m5和m6构成低通滤波器。其中,电流比较器201的带宽和低通滤波器的截止频率小于被检测交流信号的频率,确保第一直流偏置输入端v2和电流比较输出端vs的交流信号分量足够小。

在没有交流信号的情况下,由于m1尺寸小于m2,电流比较器的输出vs为低电平,即电压比较器的输出vflag默认为低电平。当有交流信号通过耦合电容cc耦合至电流比较器201的交流输入端v1,如图2所示,由于mos管m1的栅源电压与漏源电流存在非线性,导致m1漏源平均电流ids1变大,并通过m3镜像至m4,当交流信号幅度达到一定的阈值,m4管的源漏电流大于m2管的漏源电流,则电流比较器输出端vs翻转,最后通过电压迟滞比较器comp进一步驱动,在电压比较输出端vflag输出高电平表示检测到交流信号。

在本发明实施例中,m1、m2、m5、m6为nmos晶体管,m3、m4为pmos晶体管,对于所属领域的技术人员应当理解,可以相反的采用pmos晶体管替代nmos晶体管,nmos晶体管替代pmos晶体管,并对换电源和地的位置,同时vflag输出低电平表示检测到交流信号,反之表示没有检测到交流信号,完成相同的检测工作。

本发明专利通过采用低带宽的电流比较器201,实现低功耗;通过mos管m5的有源阻抗当电阻以及m6的栅氧电容构成低通滤波器,实现低成本滤波。所以本发明实施例提供的交流信号检测电路,具有低功耗、低成本、适合集成在soc芯片内的优点。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种结构简单可集成在SOC芯片内的低功耗低成本交流信号检测电路,其包括交流耦合电容、电流比较器、电压迟滞比较器。其中,所述电流比较器包含第一、第二、第三、第四、第五、第六MOS管,具有交流输入端、第一直流偏置输入端、第二直流偏置输入端以及电流比较输出端;所述电压迟滞比较器具有正输入端、负输入端以及电压比较输出端。本发明可集成在SOC芯片内,实现低功耗、低成本的交流信号检测功能。

技术研发人员:陈建章
受保护的技术使用者:杭州晶华微电子有限公司
技术研发日:2017.04.01
技术公布日:2018.10.16
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