一種高速信號檢測方法和電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子電路設(shè)計技術(shù)，涉及一種高速信號檢測方法和電路。該發(fā)明可用于高速總線接收機應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]信號檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種高速總線接口中，例如以太網(wǎng)、1394和PCIe等。各類總線在傳輸過程中要協(xié)商速率，協(xié)商端口特性，判斷總線是否空閑，總線的信號是否為有效信號等，這些功能都是通過信號檢測電路實現(xiàn)的。
[0003]通常，信號檢測電路中采用采樣保持電路對信號進行采樣，然后與參考電壓進行比較。采樣保持電路一般由運算放大器以及共模偏置電路等組成，參考電壓由獨立參考電壓模塊產(chǎn)生，且還需要電平轉(zhuǎn)換模塊，這就導致信號檢測電路可檢測的信號速率有限，電路結(jié)構(gòu)復雜，功耗大、面積大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有信號檢測電路存在的檢測速率有限，功耗大、面積大的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高速信號檢測電路和方法，該方法采用電流模工作方式提高信號檢測速度，首先將差分輸入信號由電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，為了檢測輸入信號的有效性需要判斷信號幅度是否達到參考電流，參考電流以電流模式與轉(zhuǎn)換為電流模式差分信號的正負端以電流方式進行運算，運算后得到四組電流信號，分別為差分信號的正端電流值，差分信號的負端電流值，差分信號的正端減去參考電流后的電流值，差分信號的負端減去參考電流后的電流值，再將這四組電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出到兩路比較器，兩路比較器對輸出的電壓信號兩兩進行比較，比較結(jié)果再由低通濾波器處理消除毛刺信號，濾波后的信號輸入到二輸入與非門進行處理，當與非門的輸出為低電平時，表示接收信號有效，當與非門的輸出為低高電平時，表示接收信號無效。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下:
[0006]—種高速信號檢測電路，其特殊之處在于:包括電流模運算電、可調(diào)電流源、比較電路以及與非門，
[0007]可調(diào)電流源:用于產(chǎn)生參考電流:
[0008]電流模運算電路:將差分輸入信號(RDP，RDN)由電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，參考電流與轉(zhuǎn)換為電流模式差分信號的正負端以電流方式進行運算，運算后得到四組電流信號，分別為差分信號的正端電流值，差分信號的負端電流值，差分信號的正端減去參考電流后的電流值，差分信號的負端減去參考電流后的電流值，再將這四組電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出到比較電路；
[0009 ]比較電路:對輸出的電壓信號兩兩進行比較；
[0010]與非門:對比較結(jié)果進行邏輯處理:當與非門的輸出信號為低電平時，則表示輸入信號有效，當與非門的輸出為低高電平時，表示輸入信號無效。
[0011]還包括低通濾波器，所述低通濾波器連接在比較電路和與非門之間，用于對比較結(jié)果進行處理消除毛刺信號。
[0012]上述比較電路包括比較器CMPI和比較器CMP2，
[0013]所述電流模運算電路包括電阻Rl、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R9、電阻Rl O、電阻Rl 1、電阻Rl 2、PMOS管PMl、PMOS管PM2、PMOS管PM3、PMOS管PM4以及NMOS管NMl，
[0014]電阻R2的一端、電阻R4的一端、PMOS管PM2的源極和PMOS管PM4源極均接差分輸入信號的RDP;
[0015]電阻Rl的一端、電阻R3的一端、PMOS管PMl的源極和PMOS管PM3源極均接差分輸入信號的RDN;
[0016]電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4的另一端均與VDD連接；
[0017]由外部提供偏置電壓VBP給PMOS管PMl、PMOS管PM2、PMOS管PM3和PMOS管PM4的柵極，
[0018]NMOS管NMl的柵極和漏極短接，并與電阻R9、電阻R10、電阻Rll和電阻R12的一端連接;NMOS管NMl的源極接到GND，
[0019]電阻R9的另一端和PMOS管PMl的漏極輸出電壓信號V02至連比較器CMPl的負向輸入端；
[0020]電阻RlO的另一端和PMOS管PM2的漏極輸出電壓信號VOI至連比較器CMPI的正向輸入端；
[0021]電阻RlI的另一端和PMOS管PM3的漏極輸出電壓信號V03至連比較器CMP2的正向輸入端；
[0022]電阻R12的另一端和PMOS管PM4的漏極輸出電壓信號V04至連比較器CMP2的負向輸入端，
[0023]比較器CMPl輸出比較結(jié)果VII給低通濾波器，比較器CMP2輸出比較結(jié)果VI2給低通濾波器。
[0024]上述可調(diào)電流源包括電流源Il和電流源12，電流源12的一端和電流源Il的一端連接到GND，電流源11的另一端連接到PMOS管PMl的源端，電流源12的另一端連接到PMOS管PM4的源端。
[0025]—種高速信號檢測方法，包括以下步驟:
[0026]I]設(shè)置可調(diào)電流源
[0027]根據(jù)信號有效性規(guī)定的信號幅度確定參考電流大小，通過設(shè)置可調(diào)電流源來產(chǎn)生參考電流；
[0028]2)將差分輸入信號(RDP，RDN)由電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，將參考電流與轉(zhuǎn)換為電流模式差分信號的正負端以電流方式進行運算，運算后得到四組電流信號，分別為差分信號的正端電流值，差分信號的負端電流值，差分信號的正端減去參考電流后的電流值，差分信號的負端減去參考電流后的電流值，再將這四組電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出到比較電路；
[0029]3)將正端電流值和差分信號的負端電流值進行比較輸出比較結(jié)果VII，同時將差分信號的正端減去參考電流后的電流值和差分信號的負端減去參考電流后的電流值進行比較輸出比較結(jié)果VI2;
[0030]4)判斷輸入差分信號是否有效:
[0031]對比較結(jié)果進行邏輯處理，當邏輯處理信號為低電平時，則表示輸入信號有效，當邏輯處理信號為低高電平時，表示輸入信號無效。
[0032]在步驟3)與步驟4)之間還有濾波處理:對比較結(jié)果進行處理消除毛刺信號。
[0033]本發(fā)明所具有的優(yōu)點:
[0034]1、本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，可廣泛應(yīng)用于以太網(wǎng)等總線中信號有效性檢測。
[0035]2、本發(fā)明所提供高速信號檢測方法和電路，能夠提高信號檢測速率范圍，且不需要獨立參考電壓模塊和電平轉(zhuǎn)換模塊，減小芯片的功耗和面積。
【附圖說明】
[0036]圖1是本發(fā)明的方法的電路實現(xiàn)圖；
【具體實施方式】
[0037]—種高速信號檢測電路，包括電流模運算電、可調(diào)電流源、比較電路以及與非門，可調(diào)電流源:用于產(chǎn)生參考電流:電流模運算電路:將差分輸入信號(RDP，RDN)由電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號，參考電流與轉(zhuǎn)換為電流模式差分信號的正負端以電流方式進行運算，運算后得到四組電流信號，分別為差分信號的正端電流值，差分信號的負端電流值，差分信號的正端減去參