[發明專利]一種窄脈沖峰值采樣保持電路

在審

• 申請號: 201810977930.0
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN108809278A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 白濤;劉小淮;陳遠金
• 申請（專利權）人: 北方電子研究院安徽有限公司
• 主分類號: H03K5/1532
• 分類號: H03K5/1532
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 耿英;董建林

本發明公開了一種窄脈沖峰值采樣保持電路，窄脈沖IN由高精度峰檢測模塊探測，并經高精度峰檢測模塊控制的第一開關K1輸入至A點，A點經第一電容接地，同時A點信號經總運放OP后輸出電壓OUT作為最終輸出的采樣保持電壓；當高精度峰檢測模塊探測到窄脈沖IN的峰值電壓后，控制第一開關K1斷開，使峰值電壓在A點得以保持。本發明通過局部負反饋預置比較器第二增益級靜態工作點的方法，解決了傳統峰保電路無法保持小幅度窄脈沖信號的峰值或保持峰值電壓值較低的問題，保持的電壓峰值損失更小。

技術領域

本發明涉及一種模擬集成電路技術，尤其涉及單片集成的窄脈沖峰值保持電路。

背景技術

激光制導的高精度可大大提高戰術武器的投擲準確性和命中率。在激光制導中，對探測器接收的回波信號處理是一個關鍵的技術環節。激光制導信號處理電路用來對光學探測組件輸出的電學信號進行前期處理，完成對探測信號的識別、放大、保持和數字轉換。當被探測目標距激光發射器較遠時，則回波信號微弱，光電探測器輸出的電信號也十分微弱，僅為ns量級的小幅值窄脈沖，高速AD也難以捕捉到窄脈沖的峰值，所以需要設計適合窄脈沖的峰值采樣保持電路來展寬窄脈沖的幅值，以方便后續處理。

采用大規模集成電路技術實現窄脈沖峰值保持電路芯片，可以縮小體積、降低功耗、提高抗干擾能力、增加可靠性和使用的靈活性等優點，具有極其重要的實際意義。但受限于標準CMOS工藝器件的性能，峰值保持電路芯片在響應窄脈沖信號的小幅值等方面很難與高性能的分立器電路相比。基于此，亟待解決的問題是如何利用現有的標準數字CMOS工藝研制出高性能的峰值保持電路芯片。

專利“互補金屬氧化物半導體單片集成的峰值檢測電路”（CN101271142A）實際上不能算是真正意義的峰值“檢測”，它利用積分器將輸入信號相移90度，然后檢測積分信號的過零點，并推測此點就是輸入信號的峰值點，這要求輸入信號必須是嚴格的正弦信號，任何非正弦信號和非連續信號均不能檢測，因此適用范圍極窄；專利“一種電壓峰值監測電路及其工作方法”（CN101788598A）是一種基于CMOS工藝電壓峰值檢測電路，發明結構簡單，功耗小，但其跟隨管M6沒有直流偏置，因此小信號采樣保持受到了限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于標準CMOS工藝實現的單片集成窄脈沖峰值保持電路，通過局部負反饋預置比較器第二增益級靜態工作點的方法，解決了傳統峰保電路無法保持小幅度窄脈沖信號的峰值或保持峰值電壓值較低的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種窄脈沖峰值采樣保持電路，其特征是，窄脈沖IN由高精度峰檢測模塊探測，并經高精度峰檢測模塊控制的第一開關K1輸入至A點，A點經第一電容接地，同時A點信號經總運放OP后輸出電壓 OUT作為最終輸出的采樣保持電壓；

當高精度峰檢測模塊探測到窄脈沖IN的峰值電壓后，控制第一開關K1斷開，使峰值電壓在A點得以保持。

A點信號輸入至總運放OP的同相輸入端，運放OP的反相輸入端經第一電阻R1接地，運放OP輸出端經第二電阻R2反饋至運放OP的反相輸入端；

總運放OP、第一電阻R1和第二電阻R2對A點電壓進行補償；總運放OP輸出端的輸出電壓OUT作為最終輸出的采樣保持電壓。

高精度峰值檢測模塊包括第一運放OP1、第二運放OP2、MOS管M0、第二電容C2、第三電容C3、第二開關K2、第三開關K3和第一與非門nand1、第二與非門nand2、第一反相器inv2和第一反相器；