[发明专利]一种窗口电压比较装置

说明书

技术领域

本发明涉及电压比较检测装置，尤其涉及一种窗口电压比较装置。

背景技术

在集成电路设计中，尤其是涉及到自动增益控制电路中，经常会需要对信号的电压大小是否落在某一电压范围内进行判断，这就要用到电压比较检测电路。

常用的电压比较检测电路为窗口电压比较器，如图1所示，其包括第一比较器Comp1、第二比较器Comp2和异或门XOR，待检测电压vin分别输入第一比较器Comp1和第二比较器Comp2的正输入端；第一比较器Comp1的负输入端输入下限阈值电压vth1，第二比较器Comp2的负输入端输入上限阈值电压vth2，第一比较器Comp1、第二比较器Comp2的电源端和地端分别接vcc和gnd，第一比较器Comp1的输出端连接至异或门的第一输入端，第二比较器Comp2的输出端连接至异或门XOR的第二输入端，异或门XOR的输出端输出比较结果。该窗口电压比较器必须使用两个比较器分别设定上限阈值电压和下限阈值电压，进行比较输出，以达到判断电压范围的目的。

本发明发明人发现，使用两个比较器构成的窗口电压比较器来对电压大小来进行检测存在以下缺点：

1. 比较器占用面积较大；

2. 比较器自身的静态电流大，从而导致静态功耗较大；

3. 两个比较器的性能一致性较差。

发明内容

本发明为解决现有的两个比较器构成的窗口电压比较装置所存在的技术问题，提供一种占用面积较小、静态电流较小、一致性较好的窗口电压比较装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：时序电路、电压比较电路和逻辑处理电路；所述时序电路将输入的时钟信号clk分频得到第二时钟信号和第三时钟信号，并将第二时钟信号和第三时钟信号输出至电压比较电路；所述电压比较电路包括选择器和比较器，所述选择器，根据第二时钟信号和第三时钟信号的控制，输出下限阈值电压vth1或上限阈值电压vth2；所述比较器，将选择器输出的下限阈值电压vth1或上限阈值电压vth2与待检测电压vin进行比较，并将比较结果输出至逻辑处理电路；所述逻辑处理电路根据输入的时钟信号clk的触发，对电压比较电路输出的比较结果进行逻辑处理，并输出处理结果。

本发明涉及的窗口电压比较装置，通过时序电路、电压比较电路和逻辑处理电路来对电压范围内进行判断，所述电压比较电路只用到一个比较器，在现有窗口电压比较器中需要用到两个比较器，而比较器所占用的电路面积较大，本发明涉及的窗口电压比较装置的其他电路部分虽然有用到相关的元器件，但是远小于比较器所占用的电路面积。两个比较器在对电压进行比较的时候会存在不一致的情况，而一个比较器就不会出现这种情况，另外，比较器本身的静态电流大，导致静态功耗大，而本发明实施例中只用到一个比较器，故静态电流较小。因此，本发明涉及的窗口电压比较装置具有占用电路面积小、一致性好、静态电流小的优点。

附图说明

图1是现有技术的窗口电压比较装置图。

图2是本发明实施例的窗口电压比较装置的框图。

图3是本发明实施例中窗口电压比较装置的时序电路的图。

图4是本发明实施例中窗口电压比较装置的电压比较电路和逻辑处理电路图。

图5是本发明实施例一窗口电压比较装置的电压比较电路和逻辑处理电路图。

图6是本发明实施例二窗口电压比较装置的电压比较电路和逻辑处理电路图。

图7是本发明实施例三窗口电压比较装置的电压比较电路和逻辑处理电路图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所示，是本发明实施例的窗口电压比较装置的框图，其包括： 

时序电路1、电压比较电路2和逻辑处理电路3；所述时序电路1将输入的时钟信号clk分频得到第二时钟信号和第三时钟信号，并将第二时钟信号和第三时钟信号输出至电压比较电路2；所述电压比较电路2根据第二时钟信号和第三时钟信号将下限阈值电压vth1或上限阈值电压vth2与待检测电压vin进行比较，并输出比较结果至逻辑处理电路3；所述逻辑处理电路3根据输入的时钟信号clk的触发，对电压比较电路2输出的比较结果进行逻辑处理，并输出处理结果。