用于对输入信号进行采样的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于对输入信号进行采样的方法和装置。根据各种实施例，可以提供用于对输入信号进行采样的方法，其中所述方法可以包括：提供单频时钟信号；以随机方式从单频时钟信号中选择时钟脉冲以生成扩谱时钟信号；以及通过使用扩谱时钟信号来对输入信号进行采样。可以提供用于对输入信号进行采样的对应的装置。

【技术实现步骤摘要】
用于对输入信号进行采样的方法和装置
各种实施例涉及一种用于对输入信号进行采样的方法和装置。
技术介绍
随着电子装置中的电子组件的密度增长，EMI（电磁扰动）健壮性（robustness）是在电子组件的设计期间需要考虑的一个主要规范方面，使得对于EMI注入的抑制成为将要设计的系统的部分。例如在汽车产品中，对于EMI的抑制非常重要，在EMI可能影响电子系统的恰当操作从而可能引起人员伤亡的安全性相关领域内尤其是这样。不幸的是，EMI抑制通常会以附加的外部和内部组件为代价。取决于各自的电子组件的想要的规范或者设计限制，有时甚至不可能利用外部组件来实施EMI抑制，例如在当根据利用130nm制造技术的SPT9（第9代智能电力技术）或者根据BCDMOS（组合双极型CMOS（互补金属氧化物半导体）与DMOS（扩散金属氧化物半导体）技术）技术制造集成电路时的情况下就是这样，这是因为提供EMI保护的各自的外部组件简直是太大了。图1示出了具有RC滤波器的常规电路100，其常常被用来利用外部组件来实现EMI抑制。包括电阻器104和电容器106的RC滤波器被耦合在电路输入端102与例如可以包括ADC（模拟到数字转换器）的微控制器108之间。因而，在施加到电路输入端102的输入信号经由微控制器108的第一输入端被馈送到微控制器108中之前，施加到电路输入端102的输入信号首先被低通滤波。微控制器108的另一个输入端与电容器106的一侧一起耦合到参考电位。滤波器电容器106的电容在大多数情况下处于几纳法拉的范围内，并且滤波器电阻器104的电阻处于千欧姆量级，从而使得RC滤波器的转角频率（cornerfrequency）一般处于几千赫兹的范围内。微控制器108可以包括开关电容器电路，而其电容处于几皮法拉的范围内。微控制器108的采样率或者可以被包括在其中的ADC的采样率可以处在几百千赫兹的范围内。滤波器电容器106的电容可以被选择得足够大，从而使得被包括在微控制器108中的开关电容器可以在每个采样周期期间被完全充电。在电路输入端102处提供的信号可以是来自根据SPT9或BCDMOS标准制造的高压电路，并且可以处于0V到60V的范围内。因此，滤波器电阻器104和滤波器电容器106需要被实施为高压组件，即能够处理提供在电路输入端102处的输入信号的各自的范围内的电压。反之，微控制器108可以用CMOS技术来实施，并且可以包括低压组件。图1中所示出的配置的一个缺陷可能在于外部组件集合及其相对较大的尺寸，由于这些，防止将这些组件直接集成到集成电路中。
技术实现思路
各种实施例提供了一种可以在无需诸如电容器和电阻器之类的附加滤波组件的情况下实现片上EMI抑制的方法和装置。根据各种实施例，可以提供一种用于对输入信号进行采样的方法，其中所述方法可以包括：提供单频时钟信号；以随机方式从单频时钟信号中选择时钟脉冲以生成扩谱（spreadspectrum）时钟信号；以及通过使用扩谱时钟信号来对输入信号进行采样。还可以提供一种用于对输入信号进行采样的对应的装置。附图说明在图中，相同的参考符号遍及不同的视图一般指的是相同的部分。图不一定按比例绘制，而是强调图示本专利技术的原理。在下面的描述中，参照下面的附图来描述本专利技术的各种实施例，在其中：图1示出了借助于RC滤波器的具有EMI抑制的标准电路；图2在频域中示出了标准采样方案；图3在时域中示出了图2的标准采样方案和根据各种实施例的采样方案；图4A到4C示出了根据各种实施例的用于对输入信号进行采样的方法；图5示出了根据各种实施例的用于对输入信号进行采样的装置的示意图；图6图示了在根据各种实施例的用于对输入信号进行采样的装置中的单频时钟信号的生成；图7示出了根据各种实施例的用于对输入信号进行采样的装置的电路实施；图8A到8C示出了在图7中所示的电路的操作期间的信号序列；图9A到9F示出了根据各种实施例的用于对输入信号进行采样的测量方案的各种信号序列。具体实施方式下面的详细描述参照了附图，所述附图借助于图示的方式示出了可以实践本专利技术的具体细节和实施例。词语“示范性”在这里被用来意指“用作一个例子、事例或举例说明”。在这里被描述为“示范性”的任何实施例或设计不必被解释为与其它实施例或设计相比是优选的或有利的。关于形成在侧面或表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”在这里可以被用来意指沉积材料可以被“直接”形成在暗指的侧面或表面“上”，例如与之直接接触。关于形成在侧面或表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”在这里可以被用来意指沉积材料可以被“间接”形成在暗指的侧面或表面“上”，其中在暗指的侧面或表面与沉积材料之间布置一个或多个附加层。各种实施例提供了在无需外部组件的情况下直接集成或实施在集成电路或芯片上的EMI抑制功能。在图2中在频域中示出了表示标准ADC的采样方案的图示200。描述将集中于开关电容器ADC，所述开关电容器ADC具有输入SH（采样保持）电路，用于把待转换输入信号的样本提供给ADC。描述基于作为DC信号或接近DC信号的待转换输入信号，例如包括高达1千赫兹频率的输入信号。在图2中的图示200中示出了模拟信号的典型采样方案。图示200的x轴202表示频率，而y轴204表示功率。图示200中的每个箭头都表示信号频率。图示200中示出的采样频率206被用来对模拟输入信号进行采样。输入SH电路具有混频器电路的效果，即具有围绕采样频率206的频率的每个待采样信号频率都围绕采样频率206被折叠回到第一奈奎斯特频带（Nyquistband）内的较低频率。由于混频器电路的混频性质，诸如具有EMI扰动频率（disturbancefrequency）208的EMI信号之类的扰动信号也将围绕采样频率206被折叠，从而使得在第一奈奎斯特频带中存在假频（alias）EMI扰动频率210。由于EMI扰动是未定义的和/或随机的扰动，因此具有两倍于采样频率206的扰动频率的EMI扰动信号（如由EMI扰动信号212所表示的那样）可能存在于待转换输入信号中。如在图2中所指示，这样的EMI扰动信号212将被折叠到奈奎斯特频带中，其频率下落到零，如假频EMI扰动信号214所表示的那样。在这样的情况下，假频EMI扰动信号214将与待采样的DC或接近DC信号发生干扰并且改动其数值。由于后向折叠的假频EMI扰动信号214的DC或接近DC本性，其也能够通过通常被用来摆脱高频EMI扰动信号的低通滤波器216。在图3的图示300中图示了位于采样频率206的近似两倍或某一倍数的EMI扰动信号212的高度扰动效果的原因，其在时域内图示了无扰动的待采样DC或接近DC输入信号306连同高频EMI扰动信号310。图示300的x轴302表示时间，而y轴304标示可以以伏特为单位给出的信号幅度。平均受扰动输入信号308对应于无扰动输入信号306与EMI扰动信号310的各自的数值在采样点处的叠加。如果EMI扰动信号310具有两倍采样频率（或者一般地具有是采样频率的某一倍数的频率），则所采样的无扰动输入信号306的每个数值都按照相同方式被改动，即或者被增大或者被减小。在图示300中示出的示范性情形中，依照采样率在时间t1、t2和t3发生采样事件。采样事件被相位锁定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对输入信号进行采样的方法，所述方法包括：提供单频时钟信号；以随机方式从单频时钟信号中选择时钟脉冲以生成扩谱时钟信号；通过使用扩谱时钟信号来对输入信号进行采样。

【技术特征摘要】
2012.05.30 US 13/4832421.一种用于对输入信号进行采样的方法，所述方法包括：提供单频时钟信号；从单频时钟信号中随机选择至少一个时钟脉冲；把随机选择的时钟脉冲中的至少一个时钟脉冲延时了随机延时时间，以生成扩谱时钟信号；通过使用扩谱时钟信号来对输入信号进行采样。2.根据权利要求1所述的方法，其中，单频时钟信号是数字信号。3.根据权利要求1所述的方法，其中，延时所选时钟脉冲中的至少一个包括：令所选时钟脉冲中的至少一个经过通过至少一个延时元件。4.根据权利要求1所述的方法，其中，输入信号是DC信号。5.根据权利要求1所述的方法，其中，输入信号是AC信号。6.一种用于对输入信号进行采样的装置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：P博格纳，M法里塞利，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：