[發(fā)明專利]相位檢測(cè)器系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680032912.0
• 申請(qǐng)日: 2006-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN101258411A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雅各布斯·阿德里安烏斯·文歐倫;威納德·文斯洛頓;托馬斯·斯多克;米夏埃爾·欣茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: NXP股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R25/00
• 分類號(hào): G01R25/00;G01D3/02;G01R19/14
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 朱進(jìn)桂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及相位檢測(cè)器系統(tǒng)和檢測(cè)信號(hào)相位的方法領(lǐng)域，特別是涉及相位檢測(cè)器系統(tǒng)和檢測(cè)周期信號(hào)初始相位的方法。

背景技術(shù)

周期信號(hào)的特點(diǎn)是在每一周期內(nèi)存在一個(gè)全局最大值和一個(gè)全局最小值。當(dāng)這種周期信號(hào)加到采用峰值檢測(cè)法的信號(hào)處理系統(tǒng)的輸入端時(shí)，要求在該系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)盡可能快地確定哪個(gè)極值首先到來，以便盡可能快地跟蹤信號(hào)。也就是說，要確定是最大的還是最小的峰值首先到來。這個(gè)問題相當(dāng)于探查輸入信號(hào)在初始是上升還是下降。

例如在防鎖定制動(dòng)或牽引控制系統(tǒng)的速度傳感器裝置中，最重要的是在汽車啟動(dòng)以后盡可能快地提供運(yùn)動(dòng)車輪的速度信息，因?yàn)橹芷趥鞲衅餍盘?hào)的相位表示運(yùn)動(dòng)車輪的行駛距離。如果速度信息由多個(gè)輸出脈沖構(gòu)成，其中脈沖之間的時(shí)間代表車輪的瞬時(shí)速度，那么，傳感器信號(hào)的第一輸出邊沿和第一輸出占空度是關(guān)鍵指標(biāo)。

對(duì)于有效的傳感器裝置，要求在第一輸出邊沿和第一占空度之間作令人滿意的兼顧，因?yàn)閱?dòng)以后第一輸出邊沿提供有關(guān)車輪行駛距離的信息，而第一和第二邊沿之間的時(shí)間代表車輪的瞬時(shí)速度。

在已知的速度傳感器裝置中，很著重的是盡可能快地給出第一輸出邊沿，結(jié)果是第一占空度的精確度差很多。

從EP0329403了解到一種用于分析和重構(gòu)模擬信號(hào)的裝置有兩個(gè)比較器，它們將信號(hào)的正向和負(fù)向斜率與它們各自的異相(out?of?phase)形式相比較，為的是檢測(cè)最大值和最小值。

但是，可能需要一個(gè)交變的相位檢測(cè)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例提供一種相位檢測(cè)系統(tǒng)，其包括輸入端、第一峰值檢測(cè)單元、第二峰值檢測(cè)單元和平均單元。相位檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步包括偏置單元和比較器單元，其中，輸入端耦連至第一峰值檢測(cè)單元和第二峰值檢測(cè)單元，而且輸入端也適用于向相位檢測(cè)系統(tǒng)提供輸入信號(hào)。進(jìn)一步，在系統(tǒng)中平均單元耦連在第一峰值檢測(cè)單元和偏置單元之間以及第二峰值檢測(cè)單元和偏置單元之間，平均單元適用于產(chǎn)生中間信號(hào)(intermediate?signal)，其中偏置單元進(jìn)一步耦連至輸入端，并用來將信號(hào)強(qiáng)度的預(yù)定偏置施加至輸入信號(hào)和中間信號(hào)構(gòu)成的組中的至少一個(gè)信號(hào)上，以便產(chǎn)生兩個(gè)可比較的信號(hào)。進(jìn)一步，在系統(tǒng)中比較器單元耦連至偏置單元，并適用于通過比較兩個(gè)可比較的信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)，這個(gè)輸出信號(hào)指示輸入信號(hào)的相位。

在另一示例性實(shí)施例中，檢測(cè)輸入信號(hào)相位的方法包括：用第一峰值檢測(cè)單元對(duì)輸入信號(hào)取樣產(chǎn)生第一取樣信號(hào)；和用第二峰值檢測(cè)單元對(duì)輸入信號(hào)取樣產(chǎn)生第二取樣信號(hào)。方法進(jìn)一步包括：從第一取樣信號(hào)和第二取樣信號(hào)產(chǎn)生中間信號(hào)；和通過在比較器單元中對(duì)中間信號(hào)與輸入信號(hào)進(jìn)行比較產(chǎn)生輸出信號(hào)，其中，在比較以前將預(yù)定偏置施加至中間信號(hào)和輸入信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)上，并且，輸出信號(hào)指示輸入信號(hào)的相位。

根據(jù)示例性實(shí)施例的系統(tǒng)可提供一種確定首先要尋找哪個(gè)峰值即最大峰值或最小峰值的系統(tǒng)，通過提供關(guān)于哪個(gè)是第一峰值的早期信息，能在啟動(dòng)時(shí)信號(hào)相位和偏置通常未知的信號(hào)處理系統(tǒng)啟動(dòng)以后，及早確定初始信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)刻，例如速度，輸出端的信息，例如第一邊沿和第一占空度。相位檢測(cè)系統(tǒng)能通過檢測(cè)輸入信號(hào)的初始相位，在第一邊沿和第一占空度的精確度之間作令人滿意的兼顧。

從實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)出發(fā)，相位檢測(cè)系統(tǒng)可提供只需要小芯片面積的系統(tǒng)，因?yàn)榇_定方向(即信號(hào)最初是上升或是下降)可以只用一個(gè)比較器來完成。由于利用可選的比較器偏置，這種確定本身可變成相對(duì)測(cè)量的過程，所以比較器偏置的絕對(duì)值可變成無關(guān)緊要的，這樣可省去精確度匹配的要求，因此可以節(jié)約芯片面積。

從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)示例性實(shí)施例的系統(tǒng)可提供第一邊沿，其中，邊沿信號(hào)的產(chǎn)生時(shí)刻可僅僅與啟動(dòng)時(shí)的傳感器信號(hào)的初始相位有關(guān)。這與啟動(dòng)時(shí)的正確的峰值檢測(cè)結(jié)合，可提供第一占空度，它對(duì)于多數(shù)信號(hào)處理系統(tǒng)可以是足夠精確的。

進(jìn)一步說，這種相位檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于不提供任何調(diào)整方法的IC-處理可能是很有用的。根據(jù)示例性實(shí)施例，所要求的匹配可以不作偏置調(diào)整便能得到。關(guān)于峰值檢測(cè)器，可選的一種實(shí)現(xiàn)方式是采用以電流源充電的電容器，或者一種實(shí)現(xiàn)方式是基于帶二進(jìn)制計(jì)數(shù)器尋址的開關(guān)的電阻梯形網(wǎng)絡(luò)，如通過引用合并于此的WO2005029706中所描述的，或者任何其他D/A轉(zhuǎn)換器。因此，峰值檢測(cè)器最好有這樣的性能，即保持一次測(cè)量值直至檢測(cè)器復(fù)位，或者直至更大(最大峰值)或更小(最小峰值)的值被測(cè)得。進(jìn)一步，相位檢測(cè)系統(tǒng)可包括確定單元，其用來從比較器單元的輸出信號(hào)確定初始相位。