一种差分信号幅度检测电路及相应的检测方法技术

本发明专利技术公开了一种差分信号幅度检测电路及相应的检测方法，包括：整流模块

【技术实现步骤摘要】
一种差分信号幅度检测电路及相应的检测方法


[0001]本专利技术属于电路设计领域，更具体地，涉及一种差分信号幅度检测电路及相应的检测方法
。

技术介绍

[0002]在光通信领域，为了保证信号收发的可靠性，需要对输入信号的大小进行监测，以保证接收到的信号幅度满足系统要求，避免通信过程中出现丢包
。
除了在光通信领域，在其他需要检测输入信号幅度大小的模拟集成电路领域该技术都适用
。
[0003]在设计信号幅度检测电路时，传统的峰值检测原理是：如图1，利用三极管或者
MOS(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor
，
MOSFET)
管的二极管特性把输入差分信号检测为一个单端输出电压或电流，接入电压比较器或电流比较器与设定的阈值电压或电流进行比较，比较结果反馈到比较电路中实现告警
(assert)
与解除告警
(de
‑
assert)。
传统的峰值检测存在输入信号幅度检测线性度低且输入信号幅度检测范围窄的问题
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种差分信号幅度检测电路及相应的检测方法，其目的在于提高了输入信号幅度检测线性度及检测范围，由此解决传统的峰值检测存在输入信号幅度检测线性度低且输入信号幅度检测范围窄的技术问题
。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种差分信号幅度检测电路，包括：整流模块
、
触发告警比较器
、
解除告警比较器和检测逻辑模块；所述整流模块的输出端分别与所述触发告警比较器的输入端和所述解除告警比较器的输入端连接，所述检测逻辑模块的输入端分别与所述触发告警比较器的输出端和所述解除告警比较器的输出端连接；
[0006]所述整流模块用于将一对差分输入信号转换为电压信号
V
sdp
和电压信号
V
sdn
，其中，电压信号
V
sdp
和电压信号
V
sd
之间存在目标压差；
[0007]所述触发告警比较器用于将所述目标压差与预设的触发告警差值进行比较，得到第一比较结果；
[0008]所述解除告警比较器用于将所述目标压差与预设的解除告警差值进行比较，得到第二比较结果；
[0009]所述检测逻辑模块用于对所述第一比较结果和所述第二比较结果进行逻辑运算，确定差分输入信号的幅度是否符合预设的幅度要求
。
[0010]优选地，所述整流模块包括电阻
R1、
电阻
R2、
三极管
Q0、
三极管
Q1
和三极管
Q2
，所述三极管
Q0
和所述三极管
Q1
形成差分对管，所述三极管
Q1
的基极和所述三极管
Q2
的基极相连；电阻
R1
与三极管
Q0
的集电极连接，电阻
R2
与三极管
Q1
的集电极连接；
[0011]所述整流模块还包括三极管
Q3、
三极管
Q4
和三极管
Q5
，所述三极管
Q4
和所述三极管
Q5
形成差分对管，所述三极管
Q3
的基极和所述三极管
Q4
的基极相连；其中，差分输入信号
Vop
分别输入至所述三极管
Q0
的基极
、
所述三极管
Q3
的基极和所述三极管
Q4
的基极；差分输入信号
Von
分别输入至所述三极管
Q1
的基极
、
所述三极管
Q2
的基极和所述三极管
Q5
的基极；
[0012]所述三极管
Q2
和所述三极管
Q3
所在支路对尾电流
i
进行分流，使得流经电阻
R1
和电阻
R2
的电流不同，以得到一组有压差的电压信号
V
on1
和电压信号
Vop1。
[0013]优选地，所述整流模块还包括三极管
Q6
和三极管
Q7
，三极管
Q6
的基极与电阻
R2
连接，三极管
Q7
的基极与电阻
R1
连接；
[0014]所述三极管
Q6
用于对电压信号
Vop1
进行放大，得到电压信号
V
sdp
；
[0015]所述三极管
Q7
用于对电压信号
Von1
进行放大，得到电压信号
V
sdn
。
[0016]优选地，所述触发告警比较器和所述解除告警比较器的比较器结构相同，所述触发告警比较器和所述解除告警比较器均为差分比较器，二者所对应的阈值电压不同
。
[0017]优选地，所述差分比较器包括第一差分对管
、
第二差分对管
、
第一射级跟随器
、
第二射级跟随器和单端比较器；
[0018]所述第一差分对管用于接收来自于阈值设定模块的告警阈值电压，第二差分对管用于接收来自于整流模块的输入电压信号
V
sdp
和电压信号
V
sd
，所述第一差分对管和所述第一射级跟随器用于将所述电压信号
V
sdp
和电压信号
V
sd
转成单端形式的目标压差，所述第二差分对管和所述第二射级跟随器用于将差分形式的阈值电压转换成单端形式的告警差值，所述单端比较器用于对目标压差和相应的告警差值进行比较，并输出比较结果
。
[0019]优选地，所述检测逻辑模块包括与门
U1、
或非门
U2、
非门
U3、
与门
U4、
或非门
U5
和非门
U6
；
[0020]所述第一比较结果分别输入至与门
U1
的第一输入端和与门
U4
的第一输入端；与门
U1
的输出端和或非门
U2
的第一输入端连接，或非门
U2
的输出端和非门
U3
的输入端连接，所述非门
U3
的输出端作为最终的检测结果输出端；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种差分信号幅度检测电路，其特征在于，包括：整流模块
、
触发告警比较器
、
解除告警比较器和检测逻辑模块；所述整流模块的输出端分别与所述触发告警比较器的输入端和所述解除告警比较器的输入端连接，所述检测逻辑模块的输入端分别与所述触发告警比较器的输出端和所述解除告警比较器的输出端连接；所述整流模块用于将一对差分输入信号转换为电压信号
V
sdp
和电压信号
V
sdn
，其中，电压信号
V
sdp
和电压信号
V
sd
之间存在目标压差；所述触发告警比较器用于将所述目标压差与预设的触发告警差值进行比较，得到第一比较结果；所述解除告警比较器用于将所述目标压差与预设的解除告警差值进行比较，得到第二比较结果；所述检测逻辑模块用于对所述第一比较结果和所述第二比较结果进行逻辑运算，确定差分输入信号的幅度是否符合预设的幅度要求
。2.
根据权利要求1所述的差分信号幅度检测电路，其特征在于，所述整流模块包括电阻
R1、
电阻
R2、
三极管
Q0、
三极管
Q1
和三极管
Q2
，所述三极管
Q0
和所述三极管
Q1
形成差分对管，所述三极管
Q1
的基极和所述三极管
Q2
的基极相连；电阻
R1
与三极管
Q0
的集电极连接，电阻
R2
与三极管
Q1
的集电极连接；所述整流模块还包括三极管
Q3、
三极管
Q4
和三极管
Q5
，所述三极管
Q4
和所述三极管
Q5
形成差分对管，所述三极管
Q3
的基极和所述三极管
Q4
的基极相连；其中，差分输入信号
Vop
分别输入至所述三极管
Q0
的基极
、
所述三极管
Q3
的基极和所述三极管
Q4
的基极；差分输入信号
Von
分别输入至所述三极管
Q1
的基极
、
所述三极管
Q2
的基极和所述三极管
Q5
的基极；所述三极管
Q2
和所述三极管
Q3
所在支路对尾电流
i
进行分流，使得流经电阻
R1
和电阻
R2
的电流不同，以得到一组有压差的电压信号
V
on1
和电压信号
Vop1。3.
根据权利要求2所述的差分信号幅度检测电路，其特征在于，所述整流模块还包括三极管
Q6
和三极管
Q7
，三极管
Q6
的基极与电阻
R2
连接，三极管
Q7
的基极与电阻
R1
连接；所述三极管
Q6
用于对电压信号
Vop1
进行放大，得到电压信号
V
sdp
；所述三极管
Q7
用于对电压信号
Von1
进行放大，得到电压信号
V
sdn
。4.
根据权利要求1所述的差分信号幅度检测电路，其特征在于，所述触发告警比较器和所述解除告警比较器的比较器结构相同，所述触发告警比较器和所述解除告警比较器均为差分比较器，二者所对应的阈值电压不同
。5.
根据权利要求4所述的差分信号幅度检测电路，其特征在于，所述差分比较器包括第一差分对管
、
第二差分对管
、
第一射级跟随器
、
第二射级跟随器和单端比较器；所述第一差分对管用于接收来自于阈值设定模块的告警阈值电压，第二差分对管用于接收来自于整流模块的输入电压信号
V
sdp
和电压信号
V
sd
，所述第一差分对管和所述第一射级跟随器用于将所述电压信号
V
sdp
和电压信号
V
sd
转成单端形式的目标压差，所述第二差分对管和所述第二射级跟随器用于将差分形式的阈值电压转换成单端形式的告警差值，所述单端比较器用于对目标压差和相应的告警差值进行比较，并输出比较结果
。6.
根据权利要求1所述的差分信号幅度检测电路，其特征在于，所述检测逻辑模块包括与门
U1、
或非门
U2、
非门
U3、
与门
U4、
或非门
U5
和非门
U6
；所述第一比较结果分别输入至与门
U1
的第一输入端和与门
U4
的第一输入端；与门
U1
的
输出端和或非门
U2
的第一输入端连接，或非门
U2
的输出端和非门...

【专利技术属性】
技术研发人员：程妮，许胜国，周华，杨清，
申请(专利权)人：武汉二进制半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：