一种方波高电平电压和低电平时间检测电路及检测方法与流程

1.本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种方波高电平电压和低电平时间检测电路及检测方法。


背景技术：

2.在集成电路应用当中，经常会有周期性的方波产生，方波的高电平电压会随着应用场景的不同而改变；同时，方波的低电平(通常为0v或者比0v更低的电平)时间也会随着系统负载的变化而发生改变。在电路设计时通常需要通过检测方波高电平电压来判断系统所处的应用场景，也需要通过检测方波的低电平时间来判断系统的负载大小。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种方波高电平电压和低电平时间检测电路及检测方法，实现方波信号的高电平电压和低电平时间检测，从而实现系统场景和系统负载的区分。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.一种方波高电平电压和低电平时间检测电路，包括：数模转换器、第一比较器和第二比较器；所述数模转换器的输入为第一模拟电压和二进制数字信号；所述数模转换器的输出端与所述第一比较器的反向端连接；所述第一比较器的同向端以及所述第二比较器的反向端输入为检测信号；所述第二比较器的同向端输入为第二模拟电压。
6.一种方波高电平电压和低电平时间检测电路方法，所述检测方法应用于方波高电平电压和低电平时间检测电路，所述检测方法包括：
7.当检测信号电压由低变高时，二进制数字信号开始递减，数模转换器的输出电压开始递减，直到数模转换器的输出电压小于检测信号电压，第一比较器输出信号变高，此时模转换器的输出电压为检测信号的高电平电压；
8.当检测信号电压变低时，检测信号电压小于第二模拟电压，第二比较器输出信号变高，当检测信号电压再次变高时，检测信号电压大于第二模拟电压，第二比较器输出信号变低，第二比较器输出信号为高的时间为检测信号低电平时间。
9.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
10.本发明提供的方波高电平电压和低电平时间检测电路，包括：数模转换器、第一比较器和第二比较器；所述数模转换器的输入为第一模拟电压和二进制数字信号；所述数模转换器的输出端与所述第一比较器的反向端连接；所述第一比较器的同向端以及所述第二比较器的反向端输入为检测信号；所述第二比较器的同向端输入为第二模拟电压。第一比较器输出信号由低变高时对应的数模转换器的输出电压即为检测信号的高电平电压，第二比较器输出信号的高电平时间即为检测信号的低电平时间。本发明通过简单电路方法和结构，实现方波信号的高电平电压和低电平时间检测，从而实现系统场景和系统负载的区分。
附图说明
11.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为周期性的方波示意图；
13.图2为本发明实施例方波高电平电压和低电平时间检测电路示意图；
14.图3为本发明实施例数模转换器的输出电压波形图；
15.图4为本发明实施例方波高电平电压和低电平时间检测电路工作时对应的各节点的电压波形。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.本发明的目的是提供一种方波高电平电压和低电平时间检测电路检测方法，实现方波信号的高电平电压和低电平时间检测，从而实现系统场景和系统负载的区分。
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
19.如图1，vdet信号为输入方波信号，vdet为高电平电压为v2，低电平时间为t2的周期性波形。但随着应用场景的不同，高电平电压会发生变化，如长虚线或者短虚线所示，高电平电压为v1或者v3；随着系统负载的变化，低电平时间也会变化，如点虚线所示，低电平时间为t1。
20.为了检测vdet信号的高电平电压及低电平时间，本发明提供了一种方波高电平电压和低电平时间检测电路。如图2所示，该检测电路包括：数模转换器、第一比较器和第二比较器；所述数模转换器的输入为第一模拟电压vref和二进制数字信号hdac_in《n-1:0》；所述数模转换器的输出端与所述第一比较器的反向端连接；所述第一比较器的同向端以及所述第二比较器的反向端输入为检测信号vdet；所述第二比较器的同向端输入为第二模拟电压vrefl。
21.数模转换器主要功能是将一个宽度为n的二进制数字信号hdac_in《n-1:0》转换成一个模拟电压vrefh，vrefh＝o[hdac_in《n-1：0》]*vref/2n，其中vref为第一模拟电压，o[hdac_in《n-1：0》]为二进制数字信号hdac_in《n-1:0》对应的十进制数字值。在vdet信号由低变高时，hdac_in《n-1:0》二进制数字信号从1111
…
1111(总共n个1，0个0)依次减1，为1111
…
1110(总共n-1个1，1个0)，一直到0000
…
0000(总共0个1，n个0)，对应输出vrefh电压波形如图3所示，vrefh电压从vrefm＝vref电压，依次减去vref/2n，其中i∈(0～2n)，m＝2n，直到电压为vref0＝0。vrefh和检测信号vdet进行比较，当vrefh《vdet时，第一比较器输出vh_out为高，反之则为低。输入信
号vdet和vrefl输入第二比较器，当vdet《vrefl时，第二比较器输出tl_out为高，反之则为低，其中vrefl为第二模拟电压，一般为0v。vh_out信号由低变高时对应的vrefh即为vdet信号的高电平电压，tl_out信号的高电平时间即为vdet信号的低电平时间。
[0022]
本发明还提供了一种方波高电平电压和低电平时间检测电路方法，所述检测方法包括：
[0023]
当检测信号电压由低变高时，二进制数字信号开始递减，数模转换器的输出电压开始递减，直到数模转换器的输出电压小于检测信号电压，第一比较器输出信号变高，此时模转换器的输出电压为检测信号的高电平电压；
[0024]
当检测信号电压变低时，检测信号电压小于第二模拟电压，第二比较器输出信号变高，当检测信号电压再次变高时，检测信号电压大于第二模拟电压，第二比较器输出信号变低，第二比较器输出信号为高的时间为检测信号低电平时间。
[0025]
图4为检测电路工作时对应的各节点的电压波形，如图4所示，vdet信号由低变高时，二进制数字信号hdac_in《n-1:0》开始递减，对应vrefh输出电压开始递减，直到vrefh《vdet，第一比较器输出信号vh_out变高，此时对应的vrefh即为vdet的高电平电压。当vdet电压变低时，vdet《vrefl，第二比较器输出信号tl_out变高，当vdet电压再次变高时，vdet》vrefl，第二比较器输出信号tl_out变低，从而tl_out信号为高的时间即为vdet信号低电平时间。
[0026]
本发明通过简单电路方法和结构，实现方波信号的高电平电压和低电平时间检测，从而实现系统场景和系统负载的区分。
[0027]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。