[發明專利]自觸發供電控制的低功耗前端讀出電路

有效

• 申請號: 202010106030.6
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111277251B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 高武;李志軍;王建文;毛慶山;王博
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H03K5/00
• 分類號: H03K5/00;H03K17/687
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 王鮮凱

1.一種自觸發供電控制的低功耗前端讀出電路，包括前置放大器、成形器、鑒別器和內部帶隙基準電路，前置放大器用于對探測器輸出的信號進行放大，成型器用于對前置放大器的輸出信號進行濾波和成形，鑒別器用于生成觸發信號，內部帶隙基準電路為讀出電路的各個模塊提供直流工作點，其特征在于：所述的讀出電路還包括比較器和自觸發供電控制模塊，所述的比較器將前置放大器的輸出信號與觸發閾值電壓進行比較，并輸出結果信號到自觸發供電控制模塊，所述的自觸發供電控制模塊檢測并依據比較器輸出信號和鑒別器輸出信號控制開關S₁、S₂和S₃的打開和閉合，實現讀出電路工作模式的轉換，其中，開關S₁控制成形器的連通或斷開，開關S₂控制鑒別器的連通或斷開，開關S₃控制比較器的連通或關斷；

所述的讀出電路包括檢測模式和正常工作模式兩種工作模式，檢測模式下，自觸發供電控制模塊控制開關S₃閉合，開關S₁和S₂打開；正常工作模式下，自觸發供電控制模塊開關S₃打開，開關S₁和S₂閉合；

所述的讀出電路的工作過程為：上電初始化后，自觸發供電控制模塊的輸出信號一D_mode為1，使開關S₃閉合，輸出信號二N_mode為0，使開關S₁、S₂處于打開狀態，讀出電路處于檢測模式；

當前置放大器CSA的輸出信號小于觸發閾值電壓V_TH時，比較器的輸出信號Trig_D為低電平，此時成形器和鑒別器關斷，只有前置放大器CSA、比較器和自觸發供電控制模塊工作，讀出電路繼續工作在檢測模式下；

當前置放大器CSA的輸出信號大于觸發閾值電壓V_TH時，比較器的輸出信號Trig_D為高電平，自觸發供電控制模塊檢測到Trig_D的上升沿后，將輸出信號二N_mode置為1，使開關S₁和S₂閉合，輸出信號一D_mode置為0，使開關S₃打開，此時比較器不工作，其他所有模塊正常工作，讀出電路進入正常工作模式；

在正常工作模式下，自觸發供電控制模塊同時檢測鑒別器輸出信號Trig_N，當檢測到信號Trig_N產生下降沿后，延時N個時鐘周期，在這期間檢測信號Trig_N下一個波形是否產生上升沿，若信號Trig_N仍為低電平，自觸發供電控制模塊將輸出信號二N_mode置為0，使開關S₁和S₂打開，輸出信號一Dmode置為₁，使開關S₃閉合，讀出電路進入檢測模式，否則，讀出電路繼續處于正常工作模式。