[發(fā)明專利]一種差分信號幅度檢測電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610039867.7
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105652070B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許勝國;程妮
• 申請（專利權(quán)）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: G01R19/04
• 分類號: G01R19/04
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

1.一種差分信號幅度檢測電路，其特征在于，第一NMOS管和第二NMOS管的柵極分別接差分輸入信號的負(fù)輸入端和正輸入端，第一NMOS管和第二NMOS管的源極相連，并經(jīng)第一恒流源接地；

第三NMOS管和第四NMOS管的柵極分別接差分輸入信號的正輸入端和負(fù)輸入端，第三NMOS管和第四NMOS管的源極相連，并經(jīng)第二恒流源接地；

所述第一NMOS管與第三NMOS管的漏極相連，并經(jīng)第一電阻接電源電壓；所述第二NMOS管與第四NMOS管的漏極相連，形成第一連接點(diǎn)，并經(jīng)第二電阻接電源電壓；

第三電阻的一端接差分輸入信號的負(fù)輸入端，另一端經(jīng)第四電阻接差分輸入信號的正輸入端，第三電阻和第四電阻的連接點(diǎn)與第五NMOS管和第六NMOS管的柵極相連，第五NMOS管和第六NMOS管的源極相連，并經(jīng)第三恒流源接地，第五NMOS管和第六NMOS管的漏極分別經(jīng)第五電阻和第六電阻接電源電壓，其中第六NMOS管與第六電阻的連接點(diǎn)為第二連接點(diǎn)；

第一連接點(diǎn)與第二連接點(diǎn)分別接入比較器的兩個輸入端，輸出比較結(jié)果VOUT。

2.如權(quán)利要求1所述的差分信號幅度檢測電路，其特征在于，所述第一NMOS管與所述第三NMOS管尺寸相同，所述第二NMOS管與所述第四NMOS管尺寸相同，且所述第二NMOS管與所述第四NMOS管的尺寸分別為所述第一NMOS管與所述第三NMOS管尺寸的n倍，所述第六NMOS管尺寸為所述第五NMOS管尺寸的n倍。

3.如權(quán)利要求2所述的差分信號幅度檢測電路，其特征在于，所述第一恒流源與所述第二恒流源均設(shè)為I_SS，所述第三恒流源設(shè)為I_SET；所述第二電阻設(shè)為R_P，所述第三電阻與所述第四電阻相同,所述第六電阻設(shè)為R_S；所述第一連接點(diǎn)設(shè)為V_PEAK，所述第二連接點(diǎn)設(shè)為V_SET。

4.如權(quán)利要求3所述的差分信號幅度檢測電路，其特征在于，假設(shè)當(dāng)差分輸入信號幅度增大到某個特定值時，所述第一恒流源的電流全部流向所述第二NMOS管，即滿足如下公式(1)和公式(2)，其中I_D1和I_D2分別為所述第一NMOS管和所述第二NMOS管的漏端電流，V_GS1和V_GS2分別為所述第一NMOS管和所述第二NMOS管的柵源電壓差，

公式(2)開方減去公式(1)開方，令V_GS2-V_GS1＝V_ID≥0，可得到，

公式(3)實(shí)際上已經(jīng)是比較大的差分信號，以下所有的分析和計算僅限于小信號，即對于小信號同理可得到以下公式(4)和(5)，其中ΔI_D2≥0為所述第二NMOS管的漏端電流變化值，當(dāng)差分輸入信號幅度V_ID為0時，I_D1＝I_SS/(n+1)，I_D2＝n*I_SS/(n+1)，有

公式(5)開方減去公式(4)開方，可得，

由公式(6)可得到方程大于0的解，

同理，對于所述第三NMOS管和所述第四NMOS管，ΔI_D4≥0為所述第四NMOS管的漏端電流變化值，有

通過V_GS3-V_GS4＝V_ID，可得到大于0的解，

由公式(7)和公式(10)可計算出第一連接點(diǎn)V_PEAK電壓值的變化為，

ΔV_PEAK即為電路單端輸出幅度，由此可見，當(dāng)差分輸入信號幅度V_ID為0時，單端輸出幅度ΔV_PEAK為0，隨著差分輸入信號幅度V_ID的增大，單端輸出幅度ΔV_PEAK逐步升高，由公式(11)可以看出，通過設(shè)置合適的R_P值，可以使得電路的增益，即因此對于差分小信號檢測，不會因?yàn)樵鲆娌粔蚨鵁o法檢測出差分小信號的幅度，

下面計算出當(dāng)所述差分輸入信號幅度V_ID為0時，所述第一連接點(diǎn)V_PEAK的電壓以及所述第二連接點(diǎn)V_SET的電壓，

公式(13)減去公式(12)，可得

由公式(14)可知，通過所述第三恒流源I_SET和所述第六電阻R_S可設(shè)置電路的幅度檢測閾值ΔV_th。