[實用新型]輸入脈沖信號的脈寬濾波電路

有效

• 申請號: 201921784716.X
• 申請日: 2019-10-23
• 公開（公告）號: CN210867622U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 張允武;禹闊;吳彩虹;李冬冬;余思遠
• 申請（專利權）人: 無錫安趨電子有限公司
• 主分類號: H03K5/1252
• 分類號: H03K5/1252
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 俞江

本實用新型公開了一種輸入脈沖信號的脈寬濾波電路，包括信號輸入端、第一控制電路、第二控制電路、濾波電路和信號輸出端；當信號輸入端輸入的輸入脈沖信號的脈沖寬度小于脈寬濾波電路的濾波寬度時，濾波電路在第一控制電路和第二控制電路的控制下濾除輸入脈沖信號，并將得到的輸出信號發送給信號輸出端進行輸出；當信號輸入端輸入的輸入脈沖信號的脈沖寬度大于或等于脈寬濾波電路的濾波寬度時，濾波電路在第一控制電路和第二控制電路的控制下保留輸入脈沖信號，并將得到的輸出信號發送給信號輸出端進行輸出，輸出信號與輸入脈沖信號的延遲時間大于或等于濾波寬度。本實用新型具有低失真、傳輸延時小、占用面積小和易于集成等特點。

技術領域

本實用新型涉及輸入脈沖信號的脈寬濾波電路，屬于模擬集成電路技術領域。

背景技術

輸入脈沖信號中往往夾雜著各種噪聲信號，若不對這些噪聲信號進行處理，而是直接將包含噪聲信號的輸入脈沖信號輸入芯片電路中，則該芯片電路輸出的輸出信號可能會被扭曲甚至出錯，從而降低該芯片電路的魯棒性。其中，噪聲信號可以包括噪聲尖峰、短脈沖信號等等。如圖1所示，圖1中的輸入信號IN中包含噪聲信號，則輸出信號OUT中包含噪聲信號對應的不規則信號。

為了解決上述問題，通常在芯片電路中的輸入級設計一種輸入脈沖信號的脈寬濾波電路，該脈寬濾波電路所實現的功能至少包括：當輸入脈沖信號的脈沖寬度小于濾波寬度時，該輸入脈沖信號被濾除，輸出信號保持原狀態不變；當輸入脈沖信號的脈沖寬度大于濾波寬度時，輸出信號為該輸入脈沖信號，以使該輸入脈沖信號被無失真地傳輸給下一級電路。

相關技術中設計的一種輸入脈沖信號的脈寬濾波電路為基于閉環反饋開關控制RC濾波電路，該脈寬濾波電路包括上升電路、下降電路、電容C1、第一反相器INV1和控制器。其中，上升電路包括第一電流源I₁、PMOS管P1和第一開關S1，用于為后接電容C1充電；下降電路包括第二電流源I₂、NMOS管N1和第二開關S2，用于為后接電容C1提供電荷泄放通道，且第一電流源I₁、第二電流源I₂和電容C1共同定義濾波寬度。控制器包括第二反相器INV2、第一脈沖產生單元PG1和第二脈沖產生單元PG2，且第一脈沖產生單元PG1產生的第一短脈沖信號SP1用于控制第一開關S1，第二脈沖產生單元PG2產生的第二短脈沖信號SP2用于控制第二開關S2，如圖2所示。下面對上述脈寬濾波電路的工作原理進行說明，假設初始狀態時輸入脈沖信號IN為低電平，則節點MDS1處的信號MDS1為高電平，第一短脈沖信號SP1為低電平，第二短脈沖信號SP2為低電平，輸出信號OUT為低電平，/OUT為高電平。在T1時刻，輸入脈沖信號IN的上升沿來臨，NMOS管N1溝道開啟，電容C1通過NMOS管N1和第二電流源I₂放電，節點MDS1電位開始下降；T2時刻，節點MDS1電位下降至后接第一反相器INV1的電壓閾值V_TH(電容C放電時間t_FIT1)，第一反相器INV1的輸出信號(即電路輸出信號OUT)由低電平翻轉為高電平，輸出信號OUT通過第二脈沖產生單元PG2產生一個正的窄脈沖SP2至開關S2，以使開關S2閉合，節點MDS1的電位被迅速下拉為低電平；T3時刻，第二短脈沖信號SP2的窄脈沖結束，開關S2斷開，此時節點MDS1已降為低電平；T4時刻，輸入脈沖信號IN的下降沿來臨，PMOS管P1溝道開啟，電源電壓VDD通過第一電流源I₁和PMOS管P1對電容C進行充電，節點MDS1電位開始上升；T5時刻，節點MDS1電位上升至第一反相器INV1的電壓閾值V_TH(電容C充電時間t_FIT2)，第一反相器INV1的輸出信號(即電路輸出信號OUT)由高電平翻轉為低電平，輸出信號OUT通過第一脈沖產生單元PG1產生一個正的窄脈沖SP2至開關S1，以使開關S1閉合，節點MDS1的電位被迅速上拉至電源電壓VDD(高電平)；T6時刻，第一短脈沖信號SP1的窄脈沖結束，開關S1斷開，此時節點MDS1的電位已升為高電平；T6-T7時刻該脈寬濾波電路恢復至初始狀態，電容C1上的電壓又被充電至電壓VDD，之后，該脈寬濾波電路將按照上述周期T1-T7重復工作。