一种时钟频率检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种时钟频率检测装置，涉及时钟频率检测领域。其中时钟频率检测装置包括：时钟频率与电压转换器、电压检测器以及MCU；时钟频率与电压转换器用于将待测时钟频率f

【技术实现步骤摘要】
一种时钟频率检测装置


[0001]本专利技术涉及时钟频率检测
，特别是涉及一种时钟频率检测装置。

技术介绍

[0002]当前主流的时钟频率检测方法主要是借助数字技术来处理，通过将待测时钟f
in
和参考时钟f
ref
输入到两个定时器Timer1和Timer2，设定Timer2阈值为N，同时计数可以得到Timer1的计数结果为M，则待测时钟频率为：然后，MCU判断输入时钟频率f
in
是否在目标范围内。可见现有技术必须要有一个精准时钟f
ref
作为参考来实现频率检测，检测成本较高。

技术实现思路

[0003]针对上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供一种时钟频率检测装置，以通过模拟方式来检测时钟频率，降低检测成本。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术提供一种时钟频率检测装置，包括：时钟频率与电压转换器、电压检测器以及MCU；所述电压检测器分别与所述时钟频率与电压转换器以及所述MCU连接；
[0006]所述时钟频率与电压转换器用于将待测时钟频率f
in
转换成直流电压V
out
；所述MCU用于配置所述电压检测器的工作模式，将所述电压检测器配置为模数转换器模式或窗口比较器模式；当配置为模数转换器模式时，所述电压检测器的输出电压V
output
与直流电压V
out
对应，所述MCU根据输出电压V/>output
计算待测时钟频率f
in
；当配置为窗口比较器模式时，所述MCU根据输出电压V
output
判断待测时钟频率f
in
是否在目标范围内。
[0007]可选地，所述时钟频率与电压转换器包括：依次连接的二分频电路、两相非重叠时钟产生电路、频率与电压转换电路以及采样保持电路；
[0008]待测时钟频率f
in
经过所述二分频电路后产生频率为f
in
/2的二分频后时钟f
div2
；二分频后时钟f
div2
输入所述两相非重叠时钟产生电路后，输出频率与f
div2
相同的两相非重叠时钟f
a
和f
b
；两相非重叠时钟f
a
和f
b
经过频率与电压转换电路后产生三角波信号V
charge
；三角波信号V
charge
经由所述采样保持电路转换成直流电压V
out
。
[0009]可选地，所述二分频电路由D触发器组成。
[0010]可选地，所述两相非重叠时钟产生电路包括：反相器I1、或非门I2、反相器I3、反相器I4、或非门I5、反相器I6以及反相器I7；
[0011]所述反相器I1的输入端连接二分频后时钟f
div2
；所述反相器I1的输出端分别连接所述或非门I2的第一输入端以及所述或非门I5的第一输入端；所述或非门I2的第二输入端连接所述反相器I7的输出端；所述或非门I2的输出端连接所述反相器I3的输入端；所述反相器I3的输出端连接所述反相器I4的输入端；所述反相器I4的输出端产生一相非重叠时钟f
a
；所述或非门I5的第二输入端连接所述反相器I4的输出端；所述或非门I5的输出端连接所述反相器I6的输入端；所述反相器I6的输出端连接所述反相器I7的输入端；所述反相器
I7的输出端产生另一相非重叠时钟f
b
；两相非重叠时钟f
a
和f
b
相位相反。
[0012]可选地，所述频率与电压转换电路包括：电流源Ib、MOS管M1、MOS管M2、MOS管M3、MOS管M4、MOS管M5、MOS管M6、电容C1以及电容C2；
[0013]所述电流源Ib的输出端分别连接所述MOS管M1的源极和所述MOS管M2的源极；所述MOS管M1的栅极和所述MOS管M3的栅极均连接一相非重叠时钟f
a
；所述MOS管M1的漏极分别连接所述MOS管M3的漏极、所述电容C1的上极板以及所述MOS管M5的源极；所述MOS管M2的栅极和所述MOS管M4的栅极均连接另一相非重叠时钟f
b
；所述MOS管M2的漏极分别连接所述MOS管M4的漏极、所述电容C2的上极板以及所述MOS管M6的源极；所述MOS管M5的源极电压为V
a
；所述MOS管M6的源极电压为V
b
；所述MOS管M6的栅极连接一相非重叠时钟f
a
；所述MOS管M5的栅极连接另一相非重叠时钟f
b
；所述MOS管M5的漏极与所述MOS管M6的漏极连接，且产生三角波信号V
charge
。
[0014]可选地，所述采样保持电路包括：开关SW1、开关SW2、开关SW3、开关SW4、电容C3、电容C4以及运算放大器A；
[0015]所述开关SW1的一端连接三角波信号V
charge
；所述开关SW1的另一端分别连接所述开关SW3的一端以及所述电容C3的一端；所述电容C3的另一端分别连接所述开关SW2的一端和所述开关SW4的一端；所述开关SW2的另一端和所述运算放大器A的正向输入端均连接直流工作电压V
cm
；所述运算放大器A的反向输入端分别连接所述开关SW4的另一端和所述电容C4的一端；所述电容C4的另一端以及所述开关SW3的另一端均连接所述运算放大器A的输出端；所述运算放大器A的输出端产生直流电压V
out
。
[0016]可选地，所述电压检测器包括输入选择器、模数转换器、窗口比较器和输出选择器；
[0017]所述输入选择器的第一输入端连接直流电压V
out
；所述输入选择器的第二输入端以及所述输出选择器的第三输入端均连接所述MCU；所述输入选择器的第一输出端连接所述模数转换器的输入端；所述模数转换器的输出端连接所述输出选择器的第一输入端；所述输入选择器的第二输出端连接所述窗口比较器的输入端；所述窗口比较器的输出端连接所述输出选择器的第二输入端；所述输出选择器的输出端产生输出电压V
output
。
[0018]可选地，所述MCU用于根据输出电压V
output
，采用公式，采用公式计算待测时钟频率f
in
；其中V
charge_max
表示三角波信号V
charge
的峰值；I
b
为所述电流源Ib的电流；C为所述电容C1和所述电容C2的容值。
[0019]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0020]本专利技术所提供的时钟频率检测装置，包括：时钟频率与电压转换器、电压检测器以及M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时钟频率检测装置，其特征在于，包括：时钟频率与电压转换器、电压检测器以及MCU；所述电压检测器分别与所述时钟频率与电压转换器以及所述MCU连接；所述时钟频率与电压转换器用于将待测时钟频率f
in
转换成直流电压V
out
；所述MCU用于配置所述电压检测器的工作模式，将所述电压检测器配置为模数转换器模式或窗口比较器模式；当配置为模数转换器模式时，所述电压检测器的输出电压V
output
与直流电压V
out
对应，所述MCU根据输出电压V
output
计算待测时钟频率f
in
；当配置为窗口比较器模式时，所述MCU根据输出电压V
output
判断待测时钟频率f
in
是否在目标范围内。2.根据权利要求1所述的时钟频率检测装置，其特征在于，所述时钟频率与电压转换器包括：依次连接的二分频电路、两相非重叠时钟产生电路、频率与电压转换电路以及采样保持电路；待测时钟频率f
in
经过所述二分频电路后产生频率为f
in
/2的二分频后时钟f
div2
；二分频后时钟f
div2
输入所述两相非重叠时钟产生电路后，输出频率与f
div2
相同的两相非重叠时钟f
a
和f
b
；两相非重叠时钟f
a
和f
b
经过频率与电压转换电路后产生三角波信号V
charge
；三角波信号V
charge
经由所述采样保持电路转换成直流电压V
out
。3.根据权利要求2所述的时钟频率检测装置，其特征在于，所述二分频电路由D触发器组成。4.根据权利要求2所述的时钟频率检测装置，其特征在于，所述两相非重叠时钟产生电路包括：反相器I1、或非门I2、反相器I3、反相器I4、或非门I5、反相器I6以及反相器I7；所述反相器I1的输入端连接二分频后时钟f
div2
；所述反相器I1的输出端分别连接所述或非门I2的第一输入端以及所述或非门I5的第一输入端；所述或非门I2的第二输入端连接所述反相器I7的输出端；所述或非门I2的输出端连接所述反相器I3的输入端；所述反相器I3的输出端连接所述反相器I4的输入端；所述反相器I4的输出端产生一相非重叠时钟f
a
；所述或非门I5的第二输入端连接所述反相器I4的输出端；所述或非门I5的输出端连接所述反相器I6的输入端；所述反相器I6的输出端连接所述反相器I7的输入端；所述反相器I7的输出端产生另一相非重叠时钟f
b
；两相非重叠时钟f
a
和f
b
相位相反。5.根据权利要求4所述的时钟频率检测装置，其特征在于，所述频率与电压转换电路包括：电流源Ib...

【专利技术属性】
技术研发人员：浦小飞，刘明，管璐璐，
申请(专利权)人：上海琻捷电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：