技术领域本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种频率转电压电路。
背景技术：
频率检测电路用于检测电路的频率，在很多应用场景中都有重要作用。在频率检测中，可以与参考时钟频率作比较，也可以与参考电压作比较。其中，与参考时钟频率进行比较时，需要额外的精准时钟，例如晶振；与参考电压进行比较时，则可以省去相应的外部器件，由参考电压源产生一个较精准的电压。现有技术中，采用与参考电压进行比较的频率检测电路时，需要利用频率转电压电路先将待检测信号的频率转换为电压，然后与参考电压进行比较。请参照图1和图2，图1是现有技术一种频率转电压电路结构示意图，图2是图1所示频率转电压电路的输出电压与输入频率的关系示意图，其中，频率为fin的输入信号经过分频电路101进行二分频，得到一个频率为1/2fin、占空比为50％的时钟，利用这个时钟的脉宽控制采样电容C1的充电时间，由采样电容C1上最终充到的电位来判断输入信号的频率大小。其中，采样电容C1上的输出电压V1为周期变化的电压。但是，现有技术的频率转电压电路中，采样电容充电完成时刻的电压大小是瞬态值，且采样电容的电压是随时间变化的，导致转换后的电压精准性低，进而影响频率检测的准确性。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是如何提高频率转电压电路输出电压的准确性。为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种频率转电压电路，频率转电压电路包括：电流源；第一电容，其一端接地，另一端作为所述频率转电压电路的输出端；第一充电单元，适于根据输入信号的频率间断性地为所述第一电容进行充电，以使所述第一电容的输出电压达到与所述输入信号的频率相关联的稳定值并保持。可选的，所述第一充电单元包括：第一开关，其输入端耦接所述电流源；第二开关，其输入端耦接所述第一开关的输出端，其输出端耦接所述频率转电压电路的输出端；第三开关，其输入端耦接所述第一开关的输出端，其输出端接地；第二电容，其一端耦接所述第一开关的输出端，另一端接地。可选的，所述第一充电单元按照第一周期工作，所述第一周期包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中，在所述第一阶段中，所述第一开关闭合，所述第二开关和第三开关关断，所述电流源为所述第二电容充电；在所述第二阶段，所述第二开关闭合，所述第一开关和所述第三开关关断，所述第二电容和所述第一电容进行电荷分配，以实现对所述第一电容的充电；在所述第三阶段，所述第三开关闭合，所述第一开关和所述第二开关关断，所述第二电容经由所述第三开关放电。可选的，所述第一周期是所述输入信号的周期的2倍。可选的，所述的频率转电压电路还包括：第二充电单元，适于根据所述输入信号的频率间断性地为所述第一电容进行充电，其中，所述第一充电单元和所述第二充电单元交替地对所述第一电容充电。可选的，所述第二充电单元包括：第四开关，其输入端耦接所述电流源；第五开关，其输入端耦接所述第四开关的输出端，其输出端耦接所述频率转电压电路的输出端；第六开关，其输入端耦接所述第四开关的输出端，其输出端接地；第三电容，其一端耦接所述第四开关的输出端，另一端接地。可选的，所述第二充电单元按照第二周期工作，所述第二周期包括第四阶段、第五阶段和第六阶段，其中，在所述第四阶段，所述第四开关闭合，所述第五开关和第六开关关断，所述电流源为所述第三电容充电；在所述第五阶段，所述第五开关闭合，所述第四开关和所述第六开关关断，所述第三电容和所述第一电容进行电荷分配；在所述第六阶段，所述第六开关闭合，所述第四开关和所述第五开关关断，所述第三电容经由所述第六开关放电。可选的，所述第二周期是所述输入信号的周期的2倍。可选的，所述第二电容与所述第三电容的电容值相同。可选的，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关的状态通过时序信号控制，所述时序信号由所述输入信号分频得到。可选的，所述频率转电压电路还包括：输入开关，其输入端耦接所述电流源，其输出端接地。可选的，所述输入开关在所述第一开关和所述第四关断时闭合，将所述电流源接地。与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：本发明的频率转电压电路包括电流源、第一电容和第一充电单元；第一电容，其一端接地，另一端作为所述频率转电压电路的输出端；第一充电单元，适于根据输入信号的频率间断性地为所述第一电容进行充电，以使所述第一电容的输出电压达到与所述输入信号的频率相关联的稳定值并保持。通过配置第一充电单元，实现了第一电容的输出电压持续性稳定，提高了频率转电压电路输出电压的准确性，进而提高了频率检测的准确性。进一步，所述第一充电单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第二电容；第一开关输入端耦接所述电流源；第二开关输入端耦接所述第一开关的输出端，其输出端耦接所述频率转电压电路的输出端；第三开关输入端耦接所述第一开关的输出端，其输出端接地；第二电容，其一端耦接所述第一开关的输出端，另一端接地。第一开关、第二开关和第三开关配合第二电容，通过改变其开闭状态和第二电容的电荷分配，实现对第一电容的间断性充电，从而使得第一电容上的输出电压达到与输入信号的频率有关的稳定值后保持稳定。进一步，频率转电压电路还包括第二充电单元，第二充电单元根据所述输入信号的频率间断性地为所述第一电容进行充电，其中，所述第一充电单元和第二充电单元交替地对所述第一电容充电。通过第一充电单元和第二充电单元的配合，使得第一电容可以快速充电达到与输入信号频率有关的稳定值，提高了频率转电压电路输出电压达到稳定值的速度。附图说明图1是现有技术一种频率转电压电路的结构示意图；图2是图1所示频率转电压电路的输出电压与输入频率的关系示意图；图3是本发明实施例一种频率转电压电路的结构示意图；图4是本发明实施例另一种频率转电压电路的结构示意图；图5是图4所示频率转电压电路的时序信号示意图；图6是本发明实施例频率转电压电路输出电压与现有技术频率转电压电路输出电压的对比示意图。具体实施方式如背景技术中所述，现有技术的频率转电压电路中，采样电容充电完成时刻的电压大小是瞬态值，且采样电容的电压是随时间变化的，导致转换后的电压精准性低，进而影响频率检测的准确性。本发明实施例通过在频率转电压电路中配置第一充电单元，实现对电容的间断性充电，且频率转电压电路的输出电压是与输入信号的频率成线性关系的稳定电压，从而实现了在频率检测上的准确性，可以应用于高精度频率检测以及校准等。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。图3是本发明实施例一种频率转电压电路的结构示意图。请参照图3，频率转电压电路包括电流源I、第一电容C1和第一充电单元301。其中，电流源I用于提供充电电流；第一电容C1用于储存电荷，第一电容C1一端接地，另一端作为所述频率转电压电路的输出端，第一电容C1在储存电荷后其上的电压作为输出电压信号输出；第一充电单元301适于根据输入信号的频率间断性地为所述第一电容C1进行充电，以使所述第一电容C1的输出电压达到与所述输入信号的频率相关联的稳定值并保持。具体实施中，所述第一充电单元301包括：第一开关T1、第二开关T2、第三开关T3和第二电容C2；第一开关T1输入端耦接所述电流源I；第二开关T2输入端耦接所述第一开关T1的输出端，其输出端耦接所述频率转电压电路的输出端；第三开关T3输入端耦接所述第一开关T1的输出端，其输出端接地；第二电容C2一端耦接所述第一开关T1的输出端，另一端接地。具体实施中，所述第一充电单元301按照第一周期周期性地工作，所述第一周期包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，其中，在所述第一阶段中，所述第一开关T1闭合，所述第二开关T2和第三开关T3关断，电流源I与第二电容C2连通，电流源I为所述第二电容C2进行充电，第二电容C2储存电荷；在所述第二阶段，所述第二开关T2闭合，所述第一开关T1和所述第三开关T3关断，所述第二电容C2和所述第一电容C1连通，第二电容C2和第一电容C1之间进行电荷分配，第二电容C2将储存的部分电荷分配至第一电容C1，以实现对所述第一电容C1的充电；在所述第三阶段，所述第三开关T3闭合，所述第一开关T1和所述第二开关T2关断，第二电容C2与地耦接，第二电容C2经由所述第三开关T3进行放电，第一电容C1上的输出电压保持。本实施例中，频率转电压电路的输出电压稳定后，输出电压是与输入信号的频率呈反比的稳定电压，大小为V＝I/(C*2f)，其中，V表示频率转电压电路的输出电压，C表示第一电容C1的电容值，f表示输入信号的频率。本实施例中，频率转电压电路还包括输入开关T7，输入开关T7输入端耦接所述电流源I，其输出端接地。输入开关T7在所述第一开关T1关断时闭合，将所述电流源I接地，保证频率转电压电路的正常工作。具体实施中，所述第一周期可以是所述输入信号的周期的2倍。即第一周期对应的频率为输入信号进行二分频得到。本实施例通过配置第一充电单元301，实现了第一电容C1的输出电压持续性稳定，提高了频率转电压电路输出电压的准确性，进而提高了频率检测的准确性。其中，第一开关T1、第二开关T2和第三开关T3配合第二电容C2，通过改变其开闭状态和第二电容C2的电荷分配，实现对第一电容C1的间断性充电，从而使得第一电容C1上的输出电压达到稳定值后保持稳定。图4是本发明实施例另一种频率转电压电路的结构示意图。一并参照图3和图4，频率转电压电路包括电流源I、第一电容C1、第一充电单元301、第二充电单元401和输入开关T7。本实施例中，第二充电单元401适于根据所述输入信号的频率间断性地为所述第一电容C1进行充电，其中，所述第一充电单元301和所述第二充电单元401交替地对所述第一电容C1充电。具体实施中，所述第一充电单元301包括：第一开关T1、第二开关T2、第三开关T3和第二电容C2；第一开关T1输入端耦接所述电流源I；第二开关T2输入端耦接所述第一开关T1的输出端，其输出端耦接所述频率转电压电路的输出端；第三开关T3输入端耦接所述第一开关T1的输出端，其输出端接地；第二电容C2一端耦接所述第一开关T1的输出端，另一端接地。具体实施中，所述第二充电单元401包括：第四开关T4、第五开关T5、第六开关T6和第三电容C3；第四开关T4输入端耦接所述电流源I；第五开关T5输入端耦接所述第四开关T4的输出端，其输出端耦接所述频率转电压电路的输出端；第六开关T6输入端耦接所述第四开关T4的输出端，其输出端接地；第三电容C3一端耦接所述第四开关T4的输出端，另一端接地。具体实施中，所述第二充电单元401按照第二周期周期性地工作，所述第二周期包括第四阶段、第五阶段和第六阶段，其中，在所述第四阶段，所述第四开关T4闭合，所述第五开关T5和第六开关T6关断，电流源I与第三电容C3连通，电流源I为所述第三电容C3进行充电，第三电容C3储存电荷；在所述第五阶段，所述第五开关T5闭合，所述第四开关T4和所述第六开关T6关断，第三电容C3和第一电容C1之间进行电荷分配，第三电容C3将储存的电荷分配至第一电容C1，以实现对所述第一电容C1的充电；在所述第六阶段，所述第六开关T6闭合，所述第四开关T4和所述第五开关T5关断，第三电容C3与地耦接，第三电容C3经由所述第三开关T3进行放电，第一电容C1上的输出电压保持。具体实施中，所述第二周期是所述输入信号的周期的2倍。即第二周期对应的频率为输入信号进行二分频得到。本实施例中，第二周期的第四阶段、第五阶段与第一周期的第三阶段在时间上重叠，即第三开关T3闭合、第一开关T1和第二开关T2关断时，第二充电单元401工作在第四阶段和第五阶段。第二周期的第六阶段与下一个第一周期的第一阶段和第二阶段在时间上重叠，即第六开关T6闭合、第四开关T4、第五开关T5关断时，第一充电单元301工作在第一阶段和第二阶段。通过上述第一周期和第二周期在时间上的部分重叠，实现第一充电单元301和第二充电单元401对第一电容C1的交替充电。在一个优选的实施例中，第一周期和第二周期相等，可以都等于输入信号的周期的2倍，第一阶段和第二阶段分别占第一周期的1/4，第三阶段占第一周期的1/2，第四阶段和第五阶段分别占第二周期的1/4，第六阶段占第二周期的1/2。频率转电压电路仅包括第一充电单元301时，在第一周期(也即输入信号的2个周期)内，有四分之一的时间在对第一电容C1进行充电操作，而通过第一充电单元301和第二充电单元401的配合，保证了在输入信号的2个周期内，有二分之一的时间在对第一电容C1进行充电操作，使得第一电容C1可以快速进行充电并保持稳定，提高了频率转电压电路输出电压达到稳定值的速度。本实施例中，频率转电压电路的输出电压稳定后，输出电压是与输入信号的频率呈反比的稳定电压，大小为V＝I/(C×2f)，其中，V表示频率转电压电路的输出电压，C表示第一电容C1的电容值，f代表输入信号的频率。本实施例中，输入开关T7在第一开关T1和第四开关T4关断时闭合，将所述电流源I接地，即在所述第二电容C2和第三电容C3进行放电时，将电流源I进行接地，保证频率转电压电路的正常工作。具体实施中，为保证对第一电容C1的充电速度和稳定性，所述第二电容C2与所述第三电容C3的电容值相同，第一电容C1的电容值可以小于第二电容C2与所述第三电容C3的电容值。本发明实施例的具体实施方式可参照前述相应实施例，此处不再赘述。图5是图4所示频率转电压电路的时序信号示意图。一并参照图4和图5，所述第一开关T1、所述第二开关T2、所述第三开关T3、所述第四开关T4、所述第五开关T5、所述第六开关T6和输入开关T7的状态通过时序信号控制，所述时序信号由所述输入信号的频率进行分频得到。具体实施中，用于控制输入开关T7的时序信号频率与输入信号的频率相同；用于控制第三开关T3和第六开关T6的时序信号频率为输入信号的频率的二分频，相位互补，50％占空比；用于控制第一开关T1、第二开关T2、第四开关T4和第五开关T5的时序信号频率为输入频率的二分频，依次90度相移，25％占空比。可以理解的是，上述时序信号可以通过输入信号经由分频电路得到，该分频电路可以采用与非门、或非门等实现。具体实施中，继续参照图5，在时序信号的控制下，第一开关T1闭合，第二开关T2和第三开关T3关断，电流源I的充电电流给第二电容C2充电；第二开关T2闭合，第一开关T1和第三开关T3关断，第二电容C2和第一电容C1进行电荷重新分配；第三开关T3闭合，第一开关T1和第二开关T2关断，第二电容C2放电，第一电容C1电荷保持；在开关3闭合期间，第三电容C3上重复第二电容C2的工作，即第四开关T4闭合，第五开关T5和第六开关T6关断，电流源I的充电电流给第三电容C3充电，第五开关T5闭合，第四开关T4和第六开关T6关断，第三电容C3和第一电容C1进行电荷重新分配，第六开关T6闭合，第四开关T4和第五开关T5关断，第三电容C3放电，第一电容C1电荷保持，第三电容C3放电时，第二电容C2上重复上述的工作。其中，输入开关T7在开关第一开关T1和第四开关T4都关断时闭合，将充电电流引到地。图6是本发明实施例频率转电压电路输出电压与现有技术频率转电压电路输出电压的对比示意图。请参照图6，一并参照图1、图3和图4，现有技术频率转电压电路输出电压V1为周期变化的电压信号，频率为输入信号的频率的二分频；图3所示频率转电压电路输出电压V2在t2时刻达到稳定值，并在之后的时间保持稳定；图4所示频率转电压电路输出电压V3在t1时刻达到稳定值，并在之后的时间保持稳定。其中，t1小于t2，即图4所示频率转电压电路的输出电压相对于图3所示频率转电压电路的输出电压更快的达到稳定值并保持稳定。由上可以看出，本发明实施例的频率转电压电路实现了第一电容的输出电压持续性稳定，提高了频率转电压电路输出电压的准确性，进而提高了频率检测的准确性。尤其在频率转电压电路包括第一充电单元301和第二充电单元401时，频率转电压电路输出电压的稳定速度更快。虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。