一種信號毛刺消除電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對信號毛刺進(jìn)行處理的技術(shù)，特別是一種信號毛刺消除電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在一般的信號毛刺消除電路中，要想消除較寬的毛刺，就需要增大面積，且其消除效果嚴(yán)重依賴于輸入信號的幅度和接收電路的電源電壓。如通常使用的RC低通濾波器加施密特觸發(fā)器的方式，只有增大RC的值，才能提高毛刺消除的寬度，但是增大RC的值會使面積增大。另外，由于施密特觸發(fā)器的電壓翻轉(zhuǎn)特性，導(dǎo)致輸入信號的幅度和施密特觸發(fā)器的電源電壓都能嚴(yán)重影響該電路的毛刺消除精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種信號毛刺消除的電路，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在能夠減小面積的同時提高信號毛刺消除精度。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種信號毛刺消除電路，該電路包括參考電壓選擇單元、比較器單元及毛刺消除單元；其中，
[0005]參考電壓選擇單元用于接收第一參考電壓和第二參考電壓，以及接收毛刺消除單元的第二輸出信號；參考電壓選擇單元根據(jù)毛刺消除單元的第二輸出信號確定第一參考電壓或第二參考電壓為參考電壓，并輸出；比較器單元用于接收輸入信號和所述參考電壓，并根據(jù)所述輸入信號與參考電壓產(chǎn)生第一輸出信號，并輸出；毛刺消除單元用于接收第一輸出信號，并對第一輸出信號進(jìn)行消除毛刺處理產(chǎn)生第二輸出信號，毛刺消除單元將產(chǎn)生的第二輸出信號對外部輸出，以及輸出至參考電壓選擇單元。
[0006]優(yōu)選地，比較器單元包括比較器和電流驅(qū)動器；其中，
[0007]比較器的正向輸入端接收輸入信號，比較器的負(fù)向輸入端接收參考電壓，比較器將輸入信號的上升沿或下降沿與參考電壓比較，輸出比較結(jié)果；電流驅(qū)動器根據(jù)比較結(jié)果輸出第一輸出信號。
[0008]優(yōu)選地，比較器單元包括負(fù)載，負(fù)載為電阻負(fù)載和/或二極管負(fù)載和/或電流鏡負(fù)載。
[0009]優(yōu)選地，比較器單元中電流驅(qū)動器的電流驅(qū)動輸出方式為直接鏡像負(fù)載電流輸出、開關(guān)控制電流源輸出和開關(guān)控制電流講輸出的一種或多種。
[0010]優(yōu)選地，參考電壓選擇單元包括第一 MOS管、第二 MOS管和反相器；其中，
[0011]反相器的負(fù)向輸出端與第一 MOS管的柵極連接，反相器的正向輸入端與第二 MOS管的柵極連接，并接收第二輸出信號；第一 MOS管的源極接收第一參考電壓，第二 MOS管的源極接收第二參考電壓，第一 MOS管與第二 MOS管的漏極連接，并根據(jù)第二輸出信號的高低將第一參考電壓或第二參考電壓確定為參考電壓，并輸出。
[0012]優(yōu)選地，參考電壓選擇單元中第一 MOS管為NMOS管、PMOS管或互補(bǔ)開關(guān)管，以及第二 MOS管為NMOS管、PMOS管或互補(bǔ)開關(guān)管
[0013]優(yōu)選地，毛刺消除單元包括電容器、施密特觸發(fā)器和反相器；其中，
[0014]電容器的正極與施密特觸發(fā)器的輸入端連接，并接收第一輸出信號，電容的負(fù)極板接地，施密特觸發(fā)器的輸出端與反相器的輸入端連接，反相器輸出第二輸出信號。
[0015]優(yōu)選地，毛刺消除單元能夠濾除所述比較器單元的第一輸出信號中夾雜的毛刺噪聲，并產(chǎn)生無毛刺的第二輸出信號，且消除的信號毛刺寬度公式為:VTH*C1/IREF和(VDD-VTL) *C1/IREF ;其中，VTH為施密特觸發(fā)器的上升沿閾值電壓，VDD為施密特觸發(fā)器的電源電壓，VTL為施密特觸發(fā)器的下降沿閾值電壓，Cl為電容器的電容，IREF為第一輸出信號(COUT)的電流值。
[0016]優(yōu)選地，毛刺消除單元中電容器為MOS電容器、金屬-絕緣體-金屬電容器(M頂電容器)或復(fù)晶硅電容器(P0LY電容器)。
[0017]優(yōu)選地，毛刺消除單元包括電容，以及施密特觸發(fā)器和/或反相器。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]本發(fā)明中提供的信號毛刺消除電路，當(dāng)輸入信號的電源超過第一參考電壓和第二參考電壓確定的參考電壓范圍，都可以確保對輸入信號的正常接收，解決了異電源間的信號接收問題，提高了接收電路的適用范圍，且不受電源種類影響；保證比較器單元的正常工作，便能夠精確濾除輸入信號的毛刺，提高了毛刺消除精度，且不受電源種類影響；本發(fā)明電路通過調(diào)節(jié)電流的方式來調(diào)節(jié)需要濾除的毛刺脈寬，節(jié)省了芯片面積。
[0020]本發(fā)明提供的一種信號毛刺消除的電路，能克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在減小面積的同時提高信號毛刺消除精度。
【附圖說明】
[0021]圖1傳統(tǒng)信號毛刺消除電路示意圖；
[0022]圖2傳統(tǒng)信號毛刺消除電路的正常輸入信號下的時序圖；
[0023]圖3傳統(tǒng)信號毛刺消除電路的異電源輸入信號下的時序圖；
[0024]圖4本發(fā)明實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5本發(fā)明實施例比較器單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6本發(fā)明實施例參考電壓選擇單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7本發(fā)明實施例毛刺消除單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖8本發(fā)明實施例正常輸入信號下的時序圖；
[0029]圖9本發(fā)明實施例異電源輸入信號下的時序圖。
【具體實施方式】
[0030]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0031]圖1為傳統(tǒng)信號毛刺消除電路示意圖，如圖1所示，該電路包括電阻負(fù)載、電容器、施密特觸發(fā)器和反相器。傳統(tǒng)信號毛刺消除電路通過RC低通濾波器濾波加施密特觸發(fā)器的方式，來實現(xiàn)對低于一定脈寬的毛刺噪聲的濾除。
[0032]圖2為傳統(tǒng)信號毛刺消除電路的正常輸入信號下的時序圖，如圖2所示，將濾波帶寬設(shè)計為250nS，在正常情況下，傳統(tǒng)電路可以將200nS脈寬的毛刺噪聲濾除，而保留300nS脈寬的信號。
[0033]圖3為傳統(tǒng)信號毛刺消除電路的異電源輸入信號下的時序圖，如圖3所示，如果改變輸入信號VIN的幅度，傳統(tǒng)信號毛刺消除電路會將正常的信號也一并濾掉。
[0034]圖4為本發(fā)明實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，本實施例的信號毛刺消除電路包括比較器單元01、參考電壓選擇單元02和毛刺消除單元03 ;其中，
[0035]比較器單元01用于接收輸入信號VIN和參考電壓選擇單元02輸出的參考電壓VREF，并將產(chǎn)生第一輸出信號COUT輸出至毛刺消除單元03 ;參考電壓選擇單元02用于接收輸入的第一參考電壓VH和第二參考電壓VL，同時接收毛刺消除單元03的第二輸出信號V0UT，并將產(chǎn)生的參考電壓VREF輸出至比較器單元01 ;毛刺消除單元03用于接收比較器單元OI輸出的第一輸出信號COUT，并將產(chǎn)生的去除毛刺的第二輸出信號VOUT向外部輸出，以及輸出至參考電壓選擇單元。
[0036]圖5為本發(fā)明實施例比較器單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本實施例的信號毛刺消除電路中的比較器單元01包括比較器11和電流驅(qū)動器12 ;其中，
[0037]比較器11的正向輸入端用于接收輸入信號VIN，比較器11的負(fù)向輸入端用于接收參考電壓選擇單元02輸出的參考電壓VREF，比較器11將輸入信號VIN的上升沿或下降沿與參考電壓VREF比較；電流驅(qū)動器12根據(jù)比較器11產(chǎn)生的比較結(jié)果，輸出第一輸出信號COUT至毛刺消除單元03。
[0038]在本實施例中，比較器單元01包括負(fù)載，負(fù)載為電阻負(fù)載和/或二極管負(fù)載和/或電流鏡負(fù)載。
[0039]在本實施例中，比較器單元01中電流驅(qū)動器12的電流驅(qū)動輸出的一種實施方式是直接鏡像負(fù)載電流輸出，另一種實施方式是開關(guān)控制電流源輸出，又一種實施方式為開關(guān)控制電流講輸出。
[0040]圖6為本發(fā)明實施例參考電壓選擇單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，本實施例的信號毛刺消除電路中的參考電壓選擇單元02包括第一 MOS管22、第二 MOS管23和反相器21 ;其中，
[0041]第一 MOS管22的源極輸入第一參考電壓VH，第二 MOS管23的源極輸入第二參考電壓VL，第一開MOS管22與第二 MOS管23的漏極連接，并輸出參考電壓VREF至比較器單元01 ;反相器21的輸入端與第一 MOS管22的柵極連接，并接收毛刺消除單元03的第二輸出信號V0UT，反相器21的輸出端與第二 MOS管23的柵極相連。
[0042]在本實施中，第一 MOS管22為NMOS管、PMOS管或互補(bǔ)開關(guān)管，第二 MOS管23為NMOS管、PMOS管或互補(bǔ)開關(guān)管。
[0043]圖7為本發(fā)明實施例毛刺消除單元的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，本實施例的信號毛刺消除電路中的毛刺消除單元03包括電容器31、施密特觸發(fā)器32和反相器33 ;其中，
[0044]電容器31的正極板與施密特觸發(fā)器32的輸入端連接，并接收比較器單元01的第一輸出信號C0UT，電容器31的負(fù)極板接地；施密特觸發(fā)器32將產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)輸出至反相器33 ;反相器33接收施密特觸發(fā)器32發(fā)送的翻轉(zhuǎn)；將產(chǎn)生的第二輸出信號VOUT向外部輸出，以及將第二輸出信號VOUT輸出至參考電壓選擇單元02。
[0045]在本實施例中，毛刺消除單元03能夠濾除所述比較器單元01的第一輸出信號COUT中夾雜的毛刺噪聲，產(chǎn)生無毛