本发明涉及集成电路设计领域,尤其涉及一种双极性输入信号检测电路。
背景技术:
在有线通信系统中,当整机不工作时,往往希望整个系统处于待机状态,从而降低功耗,延长器件使用寿命,但针对系统里常规的收发器接口而言,通常需要在发送器或者接收器引入使能,需要通过人为操作或者软件配置确保系统在不工作时,收发器也处于不工作的状态,以此来达到节省功耗的目的。然而通过使能进行进行软件配置无疑会增加设计复杂度,极大地影响工作效率。
技术实现要素:
鉴于以上现有技术存在的问题,本发明提出一种双极性输入信号检测电路,主要解决现有检测电路依赖人工或软件配置,设计复杂度高的问题。
为了实现上述目的及其他目的,本发明采用的技术方案如下。
一种双极性输入信号检测电路,包括:
输入信号;
正压检测模块,用于检测所述输入信号的正压部分;
负压检测模块,用于检测所述输入信号的负压部分;
延迟模块,用于将所述正压检测模块的检测结果或所述负压检测模块的检测结果延迟指定时间,将当前时刻检测结果与经过延迟的检测结果进行或运算获取输出电平信号。
可选地,所述正压检测模块的输出端和所述负压检测模块的输出端分别与第一与门的输入端连接,进行与逻辑操作;所述第一与门的输出端分别连接所述延迟模块的输入端和所述第二与门的一个输入端;所述第二与门的另一个输入端与所述延迟模块的输出端相连;所述第二与门的输出端作为整个检测电路的输出端。
可选地,还包括用于将所述输入信号钳位在指定信号区间的输入保护模块,所述输入保护模块的输入端与所述输入信号相连,所述输入保护模块的输出端分别与所述正压检测模块的输入端和负压检测模块的输入端相连,
可选地,所述输入保护模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第二三极管、mos管;所述第一电阻、第二电阻以及第三电阻的一端相连,所述第一电阻的另一端接所述输入信号,所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的发射极以及第二三极管的集电极相连所为所述输入保护模块的输出端;所述第三电阻的另一端接地;所述第一三极管的基极接电源,集电极接地;所述第二三极管的基极与集电极短接;所述第二三极管的发射极与所述mos管的漏极相连,所述mos管的栅极与漏极短接,所述mos管的体端和源端接地。
可选地,所述正压检测模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第一比较器和第一反相器;所述第四电阻、所述第五电阻、以及所述第一电容的一端通过同一节点接入所述比较器的同相输入端;所述第四电阻的另一端接电源;所述第五电阻的另一端接地;所述第一电容的另一端接地;所述第六电阻的另一端与所述第一比较器的输出端及第一反相器的输入端相连;所述第一比较器的反相输入端做为所述正压检测模块的输入端;所述第一反相器的输出端作为所述正压检测模块的输出端。
可选地,所述负压检测模块包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、运算放大器、第二电容和第二比较器;所述第七电阻、第八电阻以及第二电容的一端相连,并接入所述运算放大器的同相输入端;所述第七电阻的另一端接电源;所述第八电阻的另一端以及所述第二电容的另一端接地;所述运算放大器的反相输入端与输出端短接,同时与所述第九电阻的一端相连;所述第九电阻的另一端与所述第十电阻的一端相连,同时连接所述第二比较器的反向输入端;所述第十电阻的另一端作为所述负压检测模块的输入端;所述第二比较器的输出端与所述第十二电阻的一端相连作为所述负压检测模块的输出端;所述第十二电阻的另一端与所述第十一电阻的一端相连,并连接所述第二比较器的同相输入端;所述第十一电阻的另一端接地。
可选地,所述延迟模块包括第二反相器、第三反相器、第三电容;所述第二反相器的输入端作为所述延迟模块的输入端;所述第二反相器的输出端分别与所述第三反相器的输入端以及第三电容的一端相连;所述第三电容的另一端接地;所述第三反相器的输出端作为所述延迟模块的输出端。
可选地,所述第一三极管和所述第二三极管采用pnp型双极结型三极管。
可选地,所述mos管采用nmos管。
可选地,所述第三电容采用可变电容。
如上所述,本发明一种双极性输入信号检测电路,具有以下有益效果。
通过正压检测模块和负压检测模块分别对输入信号的正压部分和负压部分进行检测,可实现双极性检测的目的;通过延迟模块将检测的信号保持指定时间,从而判断输入信号电平变化是否超出指定时间,以自动输出有效信号控制工作状态。
附图说明
图1为本发明一实施例中双极性输入信号检测电路结构示意图。
图2为本发明一实施例中输入保护模块原理示意图。
图3为本发明一实施例中双极性输入信号检测电路工作波形示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1,本发明提供一种双极性输入信号检测电路,包括正压检测模块201、负压检测模块202和延迟模块203。
在一实施例中,还可在正压检测模块201和负压检测模块的输入端接入输入保护模块200。输入保护模块200的输入端接输入信号,输出端分别与正压检测模块201的输入端和负压检测模块的输入端相连202。
输入保护电路200接收输入信号rin,并将rin经过钳位后得到输出信号rin1,进而将rin1提供给正压检测模块201和负压检测模块202,正压检测模块201用于检测输入信号rin1为正压时的情况,负压检测模块202用于检测输入信号rin1为负压时的情况,两个检测电路的输出信号vco1和vco2通过第一个或门or1或逻辑操作后接入延迟模块203和第二个或门or2的输入端,延迟模块203将第一个或门or1的输出信号net4进行延迟后通过net6输出并同net4的信号进行或逻辑操作,目的用于确保输入信号rin端悬空或者输入信号rin很低的状态下达到指定时间段t0时,指示信号invalidn才会给出低电平“0”的有效信号。
在一实施例中,输入保护模块200包括三个电阻r1、r2和r3、两个pnp型bjt晶体管bp1和bp2,以及一个nmos管mn1,第一个电阻r1的正端和输入端rin相连接,其负端和第二个电阻r2、第三个电阻r3的正端相连接,第二个电阻r2的负端和第一个bjt晶体管bp1的发射极、第二个bjt晶体管bp2的基极和集电极相连接,第三个电阻r3的负端和地gnd相连接,第一个bjt晶体管bp1的基极和电源vcc相连接,其集电极和地gnd相连接,第二个bjt晶体管bp2的发射极和nmos管mn1的栅极和漏极相连接,nmos管mn1的源端、体端和地gnd相连接,输入保护模块200用于接收输入信号rin,当输入信号rin幅值过大时,保护电路将幅值限定在某个区间,用于保护接收端的器件。
在一实施例中,正压检测电路包括三个电阻r4、r5和r6,一个电容c1,一个反相器inv1和一个比较器comp1。电阻r4和电阻r5构成分压网络为比较器comp1提供输入参考电压vcp1输入到同相输入端,电容c1正端和比较器comp1的同相输入端相连接,电容c1负端接地gnd,电阻r6两端分别接到比较器comp1的同相输入端和输出端net3,比较器comp1的反向输入端与输入保护模块200相连接,比较器comp1的输出端和反相器inv1的输入端相连接,反相器inv1的输出端为正压检测模块201的输出信号端vco1。
在一实施例中,负压信号检测电路包括六个电阻r7~r12,一个电容c2,一个运放op1和一个比较器comp2。电阻r7和电阻r8构成分压网络为运放op1的同相输入端提供输入参考电压vip,电容c2的正端和运放op1的同相输入端相连接,电容c2负端接地gnd,运放op1的反向输入端vin和输出端、电阻r9的正端相连接,比较器comp2的反向输入端vcn2和电阻r9的负端、电阻r10的正端相连接,电阻r10的负端和输入保护模块200的输出端相连接,比较器comp2的同相输入端和电阻r11的正端、电阻r12的正端相连接,电阻r11的负端和地gnd相连接,电阻r12的负端和比较器comp2的输出端相连接,其中比较器comp2的输出端为负压检测模块202的输出信号端vco2。
在一实施例中,延迟模块203包括两个反相器inv2和inv3,以及一个可变电容c3,正压检测模块201的输出信号vco1和负压检测模块202的输出信号vco2分别接或门or1的输入端,经过或逻辑操作后,or1的输出端与反相器inv2的输入端net4相连。反相器inv2的输出端net5和电容c3的正端和反相器inv3的输入端相连接,反相器inv3的输出端为延迟模块203输出端net6,延迟模块203用于将信号延迟一段时间。
请参阅图2检测电路信号原理示意图,其中输入保护模块将输入信号rin端接收到的信号电平限制在-v6到+v3之间,当接收端悬空或者输入信号较低时,即-v4≤rin≤+v1,检测电路输出指示信号invalidn为低电平“0”,当输入信号rin≥+v2或者rin≤-v5时,检测电路输出指示信号invalidn为高电平“1”,当输入信号+v1≤rin≤+v2或-v5≤rin≤-v4时,这个区间是检测迟滞区间,状态不定。
请参阅图3检测电路工作波形示意图,其中延迟模块的延迟时间为δt1,其中δt0≤δt1,δt2≥δt1,输入信号rin幅值为-v6~+v3。
0~t0时间段:invalidn为高电平“1”;
t0~t1时间段:由于δt0≤δt1,invalidn为高电平“1”;
t1~t2时间段:invalidn为高电平“1”;
t2~t3时间段:invalidn为高电平“1”;
t3~t5时间段:由于δt2≥δt1,invalidn为低电平“0”;
t5~t6时间段:invalidn为高电平“1”;
≥t6时间段:invalidn为低电平“0”。
综上所述,本发明一种双极性输入信号检测电路,正压检测模块可以实现输入信号为正压下的检测功能,负压信号检测电路可以实现负压下的检测功能,达到双极性检测的目的;当输入信号幅度过大时,输入保护模块可以有效的保证输入信号限定在一定范围,从而保证接收端的电路正常的工作;当输入端接收到的信号由高幅值变为幅值很低的信号或者悬空状态时,指示信号将由高电平“1”变为低电平“0”,若输入信号很快再转换为高幅值信号,则指示信号将一直为高电平“1”,其中只有当输入信号幅值很低或者输入端悬空状态保持一定的时间才会使得指示信号变为低电平“0”。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。