低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，包括與輸入端口連接的信號(hào)采集放大電路和與輸出端口連接的信號(hào)監(jiān)測(cè)電路；信號(hào)采集放大電路的輸出端與信號(hào)監(jiān)測(cè)電路的第一或非門（U1B）的第一輸入端連接，第一或非門（U1B）的輸出端與第二或非門（U1C）的輸入端連接；第二或非門（U1C）的輸出端連接輸出端口；第一或非門（U1B）的第二輸入端與其輸出端并聯(lián)電容（C3），電容（C3）的輸出端與輸出端口連接；第二或非門（U1C）的輸出端和輸出端口與負(fù)極電源（GND）之間并聯(lián)電容（C4）。傳統(tǒng)脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，功耗在3.3V供電的情況下有120μW，本實(shí)用新型，可以在滿足信號(hào)有效監(jiān)測(cè)的前提下，將功耗降低到10個(gè)μW左右。
【專利說(shuō)明】低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測(cè)電路，尤其涉及一種低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路都是使用專門的有源芯片，功耗會(huì)在3. 3V供電的情況下 有40 μ A，即120 μ W，功耗很大。對(duì)于太陽(yáng)能取電等沒(méi)有穩(wěn)定電源供給的低功耗設(shè)備來(lái)說(shuō)， 設(shè)備功耗大，設(shè)備運(yùn)行的可靠性降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于上述功耗問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，可將功耗 減小到上述有源芯片的十分之一。
[0004] 為達(dá)到上述目的，減小功耗，本實(shí)用新型提供了一種低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，包 括與輸入端口 IN連接的信號(hào)采集放大電路和與輸出端口 OUT連接的信號(hào)監(jiān)測(cè)電路；
[0005] 所述信號(hào)監(jiān)測(cè)包括第一或非門U1B、第二或非門U1C、電阻R3、電容C3和電容C4 ;
[0006] 所述信號(hào)采集放大電路的輸出端與第一或非門U1B的第一輸入端連接，所述第一 或非門U1B的輸出端與所述第二或非門U1C的輸入端連接；所述第二或非門U1C的輸出端 連接輸出端口 OUT ;
[0007] 所述第一或非門U1B的第二輸入端與其輸出端并聯(lián)電容C3,所述電容C3的輸出端 與輸出端口 OUT連接；
[0008] 第二或非門U1C的輸出端和輸出端口與負(fù)極電源GND之間并聯(lián)電容C4。
[0009] 進(jìn)一步的，所述信號(hào)采集放大電路包括與輸入端口 IN連接的濾波電容C1、偏置電 阻R1、三極管Q1、放電電阻R2和充電電容C2 ;
[0010] 所述濾波電容C1與三極管Q1的基極連接，所述三極管Q1的基極與發(fā)射極并聯(lián)偏 置電阻R1，且發(fā)射極與正極電源VCC連接，所述三極管Q1的集電極連接放電電阻R2,所述 放電電阻R2與充電電容C2并聯(lián)，所述放電電阻R2的輸出端與負(fù)極電源GND連接。
[0011] 進(jìn)一步的，所述三極管Q1的集電極與第一或非門U1B的第一輸入端連接，所述輸 出電容C4的輸出端與負(fù)極電源GND連接。
[0012] 進(jìn)一步的，所述第一或非門U1B和第二或非門U1C為4000系列CMOS集成電路 ⑶4001，包含四個(gè)二輸入端或非門。
[0013] 進(jìn)一步的，所述三極管Q1為PNP型三極管。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的一種低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，當(dāng)輸入端 口 IN有脈沖信號(hào)的時(shí)候，三極管Q1就會(huì)隨著脈沖信號(hào)交替導(dǎo)通，會(huì)對(duì)充電電容C2進(jìn)行充 電，A電位為高電平，輸出端口 OUT端為高電平。當(dāng)脈沖信號(hào)消失后，三極管Q1不會(huì)導(dǎo)通， 充電電容C2放電，A點(diǎn)為低電平，則輸出OUT端就會(huì)產(chǎn)生一高低電平交替的脈沖信號(hào)。
[0015] 傳統(tǒng)脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路都是使用專門的有源芯片，功耗會(huì)在3. 3V供電的情況下 有40μΑ，即120yW。本實(shí)用新型提供的電路，可以在滿足信號(hào)有效監(jiān)測(cè)的前提下，將功耗 降低到只有10個(gè)μ W左右。功耗減小到原來(lái)的十分之一。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲 得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019] 本實(shí)用新型提供一種低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，如圖1所示，
[0020] 該電路包括與輸入端口 IN連接的信號(hào)采集放大電路和與輸出端口 OUT連接的信 號(hào)監(jiān)測(cè)電路；
[0021] 所述信號(hào)監(jiān)測(cè)包括第一或非門U1B、第二或非門U1C、電阻R3、電容C3和電容C4 ;
[0022] 所述信號(hào)采集放大電路的信號(hào)輸出端與第一或非門U1B的第一輸入端連接，所述 第一或非門U1B的輸出端與所述第二或非門U1C的輸入端連接；所述第二或非門U1C的輸 出端連接輸出端口 OUT ;
[0023] 所述第一或非門U1B的第二輸入端與其輸出端并聯(lián)電容C3,所述電容C3的輸出端 與輸出端口 OUT連接；
[0024] 所述第二或非門U1C的輸出端與輸出電容C4連接，所述電容C4與負(fù)極電源（GND) 連接。
[0025] 進(jìn)一步的，所述信號(hào)采集放大電路包括與輸入端口 IN連接的濾波電容C1、偏置電 阻R1、三極管Q1、放電電阻R2和充電電容C2 ;
[0026] 所述濾波電容C1與三極管Q1的基極連接，所述三極管Q1的基極與發(fā)射極并聯(lián)偏 置電阻R1，且發(fā)射極與正極電源VCC連接，所述三極管Q1的集電極連接放電電阻R2,所述 放電電阻R2與充電電容C2并聯(lián)，所述放電電阻R2的輸出端與負(fù)極電源GND連接。
[0027] 進(jìn)一步的，所述三極管Q1的集電極與第一或非門U1B的第一輸入端連接，所述輸 出電容C4的輸出端與負(fù)極電源GND連接。
[0028] 進(jìn)一步的，所述第一或非門U1B和第二或非門U1C為4000系列CMOS集成電路 ⑶4001，包含四個(gè)二輸入端或非門。
[0029] 進(jìn)一步的，所述三極管Q1為PNP型三極管。
[0030] 本實(shí)用新型的電路工作原理如下：
[0031] 電路由信號(hào)采集放大電路和信號(hào)監(jiān)測(cè)電路組成。信號(hào)采集放大電路中，濾波電容 C1通高頻信號(hào)，阻低頻信號(hào)，只有脈沖信號(hào)滿足一定頻率條件，才能通過(guò)濾波電容C1。三極 管Q1基極電壓大于導(dǎo)通壓降，三極管Q1發(fā)射極輸出電流對(duì)充電電容C2進(jìn)行充電。
[0032] 由于脈沖信號(hào)是周期信號(hào)，選擇合理的放電電阻R2,可以保持充電電容C2兩端電 壓為高電平。當(dāng)脈沖信號(hào)消失時(shí)，電容C2通過(guò)R2電阻放電，兩端電壓降低。
[0033] 信號(hào)監(jiān)測(cè)電路中，第一或非門U1B為CMOS管或非門，脈沖信號(hào)輸入的情況下，通過(guò) Q1對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，對(duì)電容C2充電，電容C2兩端為高電平，第一或非門U1B的輸出端為低 電平，第二或非門U1C的輸出端為高電平。
[0034] 當(dāng)脈沖信號(hào)消失，電容C2放電，兩端電壓低于門榲值后，第一或非門U1B的輸出端 為高電平，第二或非門U1C的輸出端為低電平，信號(hào)通過(guò)電阻R3反饋給第一或非門U1B的 第二輸入端，第一或非門U1B的輸出端輸出低電平；第二或非門U1C的輸出端為高電平。電 容C3和電阻R3構(gòu)成延時(shí)電路，決定告警信號(hào)的周期。因此，當(dāng)脈沖信號(hào)消失時(shí)，電路輸出 脈沖告警信號(hào)。
[0035] 經(jīng)測(cè)試，本實(shí)用新型提供的低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，在滿足信號(hào)有效監(jiān)測(cè)的前 提下，將功耗降低到只有10個(gè)μ W左右，即功耗減小到現(xiàn)有技術(shù)中使用的有源芯片的功耗 的十分之一。
[0036] 以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限定，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì) 本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù) 方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí) 用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，包括與輸入端口（IN)連接的信號(hào)采集 放大電路和與輸出端口（OUT)連接的信號(hào)監(jiān)測(cè)電路； 所述信號(hào)監(jiān)測(cè)包括第一或非門（U1B)、第二或非門（U1C)、電阻（R3)、電容（C3)和電容 (C4)； 所述信號(hào)采集放大電路的輸出端與第一或非門（U1B)的第一輸入端連接，所述第一或 非門（U1B)的輸出端與所述第二或非門（U1C)的輸入端連接；所述第二或非門（U1C)的輸出 端連接輸出端口（OUT); 所述第一或非門（U1B)的第二輸入端與其輸出端并聯(lián)電容（C3)，所述電容（C3)的輸出 端與輸出端口（OUT)連接； 第二或非門（U1C)的輸出端和輸出端口與負(fù)極電源（GND)之間并聯(lián)電容（C4)。
2. 如權(quán)利要求1所述的低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，所述信號(hào)采集放大電 路包括與輸入端口（IN)連接的濾波電容（C1)、偏置電阻（R1)、三極管（Q1)、放電電阻（R2) 和充電電容（C2); 所述濾波電容（C1)與三極管（Q1)的基極連接，所述三極管（Q1)的基極與發(fā)射極并聯(lián) 偏置電阻（R1)，且發(fā)射極與正極電源（VCC)連接，所述三極管（Q1)的集電極連接放電電阻 (R2)，所述放電電阻（R2)與充電電容（C2)并聯(lián)，所述放電電阻（R2)的輸出端與負(fù)極電源 (GND)連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，所述三極管（Q1)的 集電極與第一或非門（U1B)的第一輸入端連接，所述輸出電容（C4)的輸出端與負(fù)極電源 (GND)連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，所述第一或非門（U1B) 和第二或非門（U1C)為4000系列CMOS集成電路⑶4001，包含四個(gè)二輸入端或非門。
5. 如權(quán)利要求2所述的低功耗脈沖信號(hào)監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，所述三極管（Q1)為PNP 型三極管。
【文檔編號(hào)】G01R29/02GK203909149SQ201420337844
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】李永偉, 郭春儒, 趙鳳琦 申請(qǐng)人:北京圣照普惠科技有限公司