[发明专利]一种脉宽信号占空比检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种占空比（Duty Ratio）检测技术，尤其是涉及一种脉宽信号占空比检测电路。

背景技术

传统的脉宽信号占空比检测电路如图7所示，其包括一电阻71和一电容72，该电阻71和电容72构成一个RC积分器，电阻71的一端接入被测脉宽信号，电阻71的另一端与电容72的一端相连接，电容72的另一端接地，电阻71与电容72的公共连接端为该检测电路的输出端。图7所示的传统的脉宽信号占空比检测电路的基本工作原理是利用RC积分器直接对被测脉宽信号进行积分运算，其稳态输出为一个近似于三角波的电压信号，如图8所示，该三角波电压信号含有较大的纹波，该三角波电压信号的平均值能表示脉宽信号占空比的大小。但是，在实际应用中，往往要求该三角波电压信号具有很小的纹波，根据该传统的脉宽信号占空比检测电路的基本工作原理，需要很大的电阻71和电容72才能满足实际要求。然而，大的电阻71和大的电容72不仅要占用很大的面积，降低集成电路的集成度，而且此RC积分器的零状态响应需要很长时间才能稳定。因此，当脉宽信号占空比发生变化时，该传统的脉宽信号占空比检测电路不能实时监测脉宽信号占空比的大小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效提高集成电路的集成度和可靠性，且能够达到实时监测脉宽信号占空比的目的的脉宽信号占空比检测电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种脉宽信号占空比检测电路，其特征在于包括斜坡产生电路、脉冲产生电路和采样保持电路，所述的斜坡产生电路的输入端输入时钟输入信号，所述的斜坡产生电路根据时钟输入信号输出一个固定的斜坡信号，该斜坡信号的周期与被测脉宽信号的周期大小相同，所述的脉冲产生电路的输入端输入被测脉宽信号，所述的脉冲产生电路通过监测被测脉宽信号输出脉冲信号，所述的脉冲产生电路在被测脉宽信号的每个下降沿时刻输出一个高电平的窄脉冲信号，所述的采样保持电路的输入端输入所述的斜坡产生电路输出的斜坡信号，所述的采样保持电路在所述的脉冲产生电路输出的脉冲信号的控制下对斜坡信号进行采样，并保持斜坡信号在被测脉宽信号的每个下降沿时刻的电压值，所述的采样保持电路的输出端输出其保持的电压值，当前周期的电压值等于斜坡信号在当前周期开始时刻的斜坡电压加上斜坡信号在当前周期结束时刻的斜坡电压减去斜坡信号在当前周期开始时刻的斜坡电压的值与被测脉宽信号的占空比的乘积。

所述的采样保持电路连接有电压缓冲放大电路，所述的电压缓冲放大电路的输入端输入所述的采样保持电路输出的电压值，所述的电压缓冲放大电路对输入的电压值进行放大处理，所述的电压缓冲放大电路的输出端输出放大后的电压值，该放大后的电压值等于所述的电压缓冲放大电路的增益与所述的采样保持电路输出的电压值的乘积。

所述的斜坡产生电路主要由电流源、偏置电压源、PMOS管、NMOS管和第一电容器组成，所述的PMOS管的栅极与所述的NMOS管的栅极相连接，其公共连接端接入时钟输入信号，所述的PMOS管的漏极与所述的电流源的一端相连接，所述的电流源的另一端接电源电压，所述的电流源的电流的参考方向为电源电压指向所述的PMOS管的漏极，所述的PMOS管的源极和衬底均与所述的NMOS管的漏极相连接，所述的NMOS管的源极和衬底均与所述的偏置电压源的正极相连接，所述的偏置电压源的负极接地，所述的第一电容器连接于所述的NMOS管的漏极与所述的偏置电压源的负极之间，所述的PMOS管的源极和衬底与所述的NMOS管的漏极的公共连接端为所述的斜坡产生电路的输出端，所述的斜坡产生电路的输出端输出斜坡信号。

所述的脉冲产生电路主要由第一反相器、第二反相器、第三反相器、与非门和延时电容器组成，所述的第一反相器的输入端输入被测脉宽信号，所述的第一反相器的输出端分别与所述的第二反相器的输入端和所述的与非门的第二输入端相连接，所述的第二反相器的输出端分别与所述的与非门的第一输入端和所述的延时电容器的上极板相连接，所述的延时电容器的下极板接地，所述的与非门的输出端与所述的第三反相器的输入端相连接，所述的第三反相器的输出端为所述的脉冲产生电路的输出端，所述的脉冲产生电路的输出端输出脉冲信号，所述的脉冲产生电路在被测脉宽信号的每个下降沿时刻输出一个高电平的窄脉冲信号。