[發明專利]一種差分信號幅度檢測電路

有效

• 申請號: 201610039867.7
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105652070B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 許勝國;程妮
• 申請（專利權）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所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

本發明公開了一種差分信號幅度檢測電路，第一、二NMOS管柵極接負、正輸入，第一、二NMOS管源極相連，經第一恒流源接地；第三、四NMOS管柵極接正、負輸入，第三、四NMOS管源極相連，經第二恒流源接地；第一、三NMOS管漏極相連，經第一電阻接電源；第二、四NMOS管漏極相連為第一連接點，經第二電阻接電源；第三、四電阻連接點與第五、六NMOS管柵極相連，第五、六NMOS管源極相連，經第三恒流源接地，第五、六NMOS管漏極經第五、六電阻接電源，第六NMOS管與第六電阻連接點為第二連接點；第一、二連接點接比較器兩個輸入端，輸出VOUT。本發明結構簡單，功耗低，可有效檢測毫伏級別差分小信號，適用面廣。

技術領域

本發明涉及模擬信號處理及通信技術領域，具體涉及一種差分信號幅度檢測電路。

背景技術

差分信號幅度檢測電路作為一種基本模擬電路在數據采樣方面應用很廣，在通信系統中，經常需要判斷正常的傳輸信號是否已中斷來作為系統告警條件，或者開啟睡眠模式以節省功耗。

高速信號進行傳輸時，一般為差分信號，差分幅度較低，這時需要檢測較小的差分幅度，有時候甚至僅為幾個毫伏，比如，10G SFP+光模塊中的限幅放大器、激光驅動器以及10G復用和解復用芯片里面，均需要檢測輸入信號是否丟失，而且差分幅度可能低到毫伏級別。

傳統的檢測電路使用二極管或者某些器件的二極管特性來將差分信號轉換為單端無極性信號，然后另接一個比較器以判斷此信號幅度是否大于設定的檢測閥值。但是，這種方式的轉換效率較為低下，在差分輸入信號幅度較低的情況下，其單端輸出的幅度很小，甚至接近于零，因此無法得到正確的檢測結果。同時，無論是使用二極管、BJT管(BipolarJunction Transistor，雙極結型晶體管)的共集電極架構，還是MOS管源跟隨器架構，其增益，即單端輸出幅度與差分輸入信號幅度之比，理論計算值小于1，而且受限于半導體制造工藝和實際電路設計中的面積限制，其增益會更小。當差分輸入信號幅度較小時，其單端輸出幅度已無法跟隨差分輸入信號幅度，甚至接近于零，因此無法進行差分小信號檢測。

有鑒于此，急需提供一種新的差分信號幅度檢測電路，解決現有的差分信號幅度檢測電路轉換效率低下，當差分輸入信號幅度較小時，其單端輸出幅度無法跟隨差分輸入信號幅度，甚至接近于零，導致無法進行差分小信號檢測的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有的差分信號幅度檢測電路轉換效率低下，當差分輸入信號幅度較小時，其單端輸出幅度無法跟隨差分輸入信號幅度，甚至接近于零，導致無法進行差分小信號檢測的問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供一種差分信號幅度檢測電路，第一NMOS管和第二NMOS管的柵極分別接差分輸入信號的負輸入端和正輸入端，第一NMOS管和第二NMOS管的源極相連，并經第一恒流源接地；

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輸入端，第三NMOS管和第四NMOS管的源極相連，并經第二恒流源接地；

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，并經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輸入端，另一端經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，并經第三恒流源接地，第五NMOS管和第六NMOS管的漏極分別經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為第二連接點；

第一連接點與第二連接點分別接入比較器的兩個輸入端，輸出比較結果VOUT。