频率检测启动复位电路的制作方法

本申请涉及频率检测领域，尤其涉及一种频率检测启动复位电路。

背景技术：

启动复位电路是输出启动信号或复位信号的电路，以提供给其他电路使用。频率检测启动复位电路一般是指检测待测信号的频率，根据频率变化输出启动信号或复位信号。

相关技术中，频率检测启动复位电路大多是采用数字计数器实现的，其工作原理是通过记录待测信号一定时间内的周期数来判断待测信号频率的变化，从而为其他电路提供启动和复位信号。但是，由于数字计数器使用的晶体管数目多，功能固定，需要综合，基本不能利用芯片上有限不规则面积和冗余资源进行重构从而实现功能，因此，不能满足用户对此类电路随机嵌入的需求。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种频率检测启动复位电路。

本申请实施例提供了一种频率检测启动复位电路，包括：采样保持电路，用于根据待测信号对电源信号进行采样并保持采样后的信号；数字滤波电路，连接所述采样保持电路，用于对保持的信号进行数字滤波；电荷泄放电路，连接所述数字滤波电路，用于对数字滤波后的信号进行电荷泄放；半迟滞判决电路，连接所述电荷泄放电路，用于根据电荷泄放后的信号输出启动信号或复位信号。

可选的，所述采样保持电路包括：

第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管；

所述第一场效应管和所述第二场效应管为PMOS管；

所述第三场效应管和所述第四场效应管为NMOS管；

所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极和所述第四场效应管的栅极均连接采样保持电路的输入端，所述采样保持电路的输入端用于输入待测信号；

所述第一场效应管的源级和所述第二场效应管的源级连接电源；

所述第二场效应管的漏级和所述第四场效应管的漏极连接采样保持电路的第一输出端；

所述第一场效应管的漏级和所述第三场效应管的栅极连接采样保持电路的第二输出端；

所述第三场效应管的源级、漏级和所述第四场效应管的源极接地。

可选的，所述数字滤波电路包括：

第五场效应管和第六场效应管；

所述第五场效应管为PMOS管；

所述第六场效应管为NMOS管；

所述第五场效应管的栅极连接数字滤波电路的第一输入端，所述数字滤波电路的第一输入端连接所述采样保持电路的第一输出端；

所述第五场效应管的源级连接数字滤波电路的第二输入端，所述数字滤波电路的第二输入端连接所述采样保持电路的第二输出端；

所述第五场效应管的漏级、所述第六场效应管的栅极连接数字滤波电路的输出端；

所述第六场效应管的源级和漏级接地。

可选的，所述电荷泄放电路包括：

第七场效应管、第八场效应管和第九场效应管；

所述第七场效应管、第八场效应管和第九场效应管均为NMOS管；

所述第七场效应管的栅极和漏级连接，且连接电荷泄放电路的输入端和输出端，电荷泄放电路的输入端连接数字滤波电路的输出端；

所述第八场效应管的栅极和漏级连接，且连接所述第七场效应管的源级；

所述第九场效应管的栅极和漏级连接，且连接所述第八场效应管的源级；

所述第九场效应管的源级接地。

可选的，所述半迟滞判决电路包括：

第十场效应管、第十一场效应管、第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管、第十六场效应管、第十七场效应管和第十八场效应管；

所述第十场效应管、第十一场效应管、第十五场效应管、第十七场效应管均为PMOS管；

所述第十二场效应管、第十三场效应管、第十四场效应管、第十六场效应管、第十八场效应管均为NMOS管；

所述第十场效应管的栅极、所述第十一场效应管的栅极、所述第十二场效应管的栅极和所述第十三场效应管的栅极均连接半迟滞判决电路的输入端，所述半迟滞判决电路的输入端连接电荷泄放电路的输出端；

所述第十场效应管的源级、所述第十五场效应管的源级、所述第十七场效应管的源级均连接电源；

所述第十场效应管的漏级与所述第十一场效应管的源级连接；

所述第十一场效应管的漏级、所述第十二场效应管的漏级、所述第十四场效应管的栅极、所述第十五场效应管的栅极、所述第十六场效应管的栅极连接；

所述第十二场效应管的源级、所述第十三场效应管的漏级、所述第十四场效应管的源级连接；

所述第十四场效应管的漏级连接电源；

所述第十三场效应管的源级、所述第十六场效应管的源级、所述第十八场效应管的源级接地；

所述第十五场效应管的漏级、所述第十六场效应管的漏级、所述第十七场效应管的栅极、所述第十八场效应管的栅极连接；

所述第十七场效应管的漏级和所述第十八场效应管的漏级均连接半迟滞判决电路的输出端。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过设置采样保持电路、数字滤波电路、电荷泄放电路、半迟滞判决电路，可以简单的实现频率检测启动复位电路，以解决采用数字计数器实现存在的晶体管数目多、功能固定、需要综合等问题，更好满足随机嵌入的需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的频率检测启动复位电路的结构示意图；

图2是本申请另一个实施例提供的采样保持电路的结构示意图；

图3是本申请另一个实施例提供的数字滤波电路的结构示意图；

图4是本申请另一个实施例提供的电荷泄放电路的结构示意图；

图5是本申请另一个实施例提供的半迟滞判决电路的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本申请一个实施例提供的频率检测启动复位电路的结构示意图。如图1所示，该频率检测启动复位电路包括：采样保持电路1，用于根据待测信号对电源信号进行采样并保持采样后的信号；数字滤波电路2，连接所述采样保持电路1，用于对保持的信号进行数字滤波；电荷泄放电路3，连接所述数字滤波电路2，用于对数字滤波后的信号进行电荷泄放；半迟滞判决电路4，连接所述电荷泄放电路3，用于根据电荷泄放后的信号输出启动信号或复位信号。

需要说明的是，采样保持电路1能够跟踪或者保持输入模拟信号的电平值。在理想状况下，当处于采样状态时，采样保持电路1的输出信号跟随输入信号变化而变化；当处于保持状态时，采样保持电路1的输出信号保持为接到保持命令的瞬间的输入信号电平值。当电路处于采样状态时开关导通，这时电容充电，如果电容值很小，电容可以在很短的时间内完成充放电，这时，第二输出端输出信号跟随输入信号的变化而变化；当电路处于保持状态时，开关断开。

数字滤波电路2对信号滤波的方法是：使用开关电容实现对大幅波动的采样信号进行滤波。

电荷泄放电路3在接通状态时，只是消耗一部分电能，在电路断电后，电容储存的电荷通过回路放电，迅速放掉电容内部的电荷，使电路不带电，以方便电路的复位，滤波电路直流输出电压的稳定性。整流滤波电路输出端的电压会随负载的大小变化而变化，加入泄放电阻就可以使其变化量减小。

本实施例中，通过设置采样保持电路1、数字滤波电路2、电荷泄放电路3、半迟滞判决电路4，可以简单的实现频率检测启动复位电路，以解决采用数字计数器实现存在的晶体管数目多、功能固定、需要综合等问题，更好满足随机嵌入的需求。

如图2所示，一些实施例中，所述采样保持电路1包括：第一场效应管010、第二场效应管011、第三场效应管012、第四场效应管013；所述第一场效应管010和所述第二场效应管011为PMOS(P沟道金属氧化物半导体，positive channel Metal Oxide Semiconductor)管；所述第三场效应管012和所述第四场效应管013为NMOS(N沟道金属氧化物半导体，negtive channel Metal Oxide Semiconductor)管；所述第一场效应管010的栅极、所述第二场效应管011的栅极和所述第四场效应管013的栅极均连接采样保持电路1的输入端，所述采样保持电路1的输入端用于输入待测信号；所述第一场效应管010的源级和所述第二场效应管011的源级连接电源；所述第二场效应管011的漏级和所述第四场效应管013的漏极连接采样保持电路1的第一输出端；所述第一场效应管010的漏级和所述第三场效应管012的栅极连接采样保持电路1的第二输出端；所述第三场效应管012的源级、漏级和所述第四场效应管013的源极接地。

采样保持电路1中信号走向为：待测信号从采样保持电路1的输入端Vin进入，采样保持电路1具有采样保持的功能，使得采样结果保持在第三场效应管的栅极。

本实施例中，采样保持电路1使用待测信号的低电平通过第一场效应管010对电源进行采样，并将采样结果保持在第二场效应管011的栅极，随着待测信号变为高电平，采样保持电路1中第二场效应管011上保持的电荷开始与数字滤波电路2中第六场效应管021进行分享，第六场效应管021的尺寸远大于第二场效应管011，以保证第六场效应管021的输出波动小于半迟滞判决电路4的输入阈值范围，从而不产生误触发。

如图3所示，一些实施例中，所述数字滤波电路2包括：第五场效应管020和第六场效应管021；所述第五场效应管020为PMOS管；所述第六场效应管021为NMOS管；所述第五场效应管020的栅极连接数字滤波电路2的第一输入端，所述数字滤波电路2的第一输入端连接所述采样保持电路1的第一输出端；所述第五场效应管020的源级连接数字滤波电路2的第二输入端，所述数字滤波电路2的第二输入端连接所述采样保持电路1的第二输出端；所述第五场效应管020的漏级、所述第六场效应管021的栅极连接数字滤波电路2的输出端；所述第六场效应管021的源级和漏级接地。

经过采样保持电路1保持的信号从数字滤波电路2的第一输入端Vin1和第二输入端Vin2进入，经过数字滤波电路2的滤波处理后，从输出端Vout输出。

本实施例中，当开关频率逐渐升高时，数字滤波电路2的输出不断升高，当数字滤波电路2的输出高于半迟滞判决电路4输入高电平的阈值时，半迟滞判决电路4的输出被拉低，实现启动触发功能，数字滤波电路2中快速开关的第五场效应管020和第六场效应管021将采样保持电路1输出波动巨大的信号转化，并平缓的输出，起到数字滤波的作用。

如图4所示，一些实施例中，所述电荷泄放电路3包括：第七场效应管030、第八场效应管031和第九场效应管032；所述第七场效应管030、第八场效应管031和第九场效应管032均为NMOS管；所述第七场效应管030的栅极和漏级连接，且连接电荷泄放电路3的输入端和输出端，电荷泄放电路3的输入端连接数字滤波电路2的输出端；所述第八场效应管031的栅极和漏级连接，且连接所述第七场效应管030的源级；所述第九场效应管032的栅极和漏级连接，且连接所述第八场效应管031的源级；所述第九场效应管032的源级接地。

经过数字滤波电路2的滤波处理后的待测信号，从电荷泄放电路3的输入端Vin进入，经过电荷泄放电路3的泄放后，从输出端Vout输出。

本实施例中，当待测信号的频率低于指定值时，通过电荷泄放电路3，将第六场效应管021上保持的电荷快速的泄放掉，根据应用的不同，调节电荷泄放电路3中第七场效应管030、第八场效应管031、第九场效应管032的级数和尺寸，达到定制泄放时间的目的。

如图5所示，一些实施例中，所述半迟滞判决电路4包括：

第十场效应管040、第十一场效应管041、第十二场效应管042、第十三场效应管043、第十四场效应管044、第十五场效应管045、第十六场效应管046、第十七场效应管047和第十八场效应管048；

所述第十场效应管040、第十一场效应管041、第十五场效应管045、第十七场效应管047均为PMOS管；

所述第十二场效应管042、第十三场效应管043、第十四场效应管044、第十六场效应管046、第十八场效应管048均为NMOS管；

所述第十场效应管040的栅极、所述第十一场效应管041的栅极、所述第十二场效应管042的栅极和所述第十三场效应管043的栅极均连接半迟滞判决电路4的输入端，所述半迟滞判决电路4的输入端连接电荷泄放电路3的输出端；所述第十场效应管040的源级、所述第十五场效应管045的源级、所述第十七场效应管047的源级均连接电源；所述第十场效应管040的漏级与所述第十一场效应管041的源级连接；所述第十一场效应管041的漏级、所述第十二场效应管042的漏级、所述第十四场效应管044的栅极、所述第十五场效应管045的栅极、所述第十六场效应管046的栅极连接；所述第十二场效应管042的源级、所述第十三场效应管043的漏级、所述第十四场效应管044的源级连接；所述第十四场效应管044的漏级连接电源；所述第十三场效应管043的源级、所述第十六场效应管046的源级、所述第十八场效应管048的源级接地；所述第十五场效应管045的漏级、所述第十六场效应管046的漏级、所述第十七场效应管047的栅极、所述第十八场效应管048的栅极连接；所述第十七场效应管047的漏级和所述第十八场效应管048的漏级均连接半迟滞判决电路4的输出端。

经过电荷泄放电路3的处理后的信号，从半迟滞判决电路4的输入端Vin进入，经过半迟滞判决电路4的处理，从输出端Vout输出。

本实施例中，半迟滞判决电路4实现电平判决的功能，由于电荷泄放电路3的输出有波动，且有噪音干扰，需要在半迟滞判决电路4的输入增加迟滞，以防止误触发，但电荷泄放电路3的泄放能力随着输出端电压的降低呈指数减弱，导致泄放时间大幅增加，最终导致整体电路的复位时间增加，所以半迟滞判决电路4采用半迟滞结构，在电源端电压由低变高时，半迟滞判决电路4中的第十三场效应管043和第十四场效应管044进行竞争，从而产生迟滞。而当半迟滞判决电路4输入端电压由高变低时，由于采用了半迟滞结构，不产生迟滞效应，加速了半迟滞判决电路4输出的响应速度。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。