[发明专利]一种适用于无线充电中电流解调的高精度比较器

说明书

一种适用于无线充电中电流解调的高精度比较器，利用输入滤波模块将比较器输入信号中直流成分和高频过冲成分滤除，利用迟滞比较模块完成比较和输入失调消除，将两个隔直电容接在第一级比较单元的输出和第二级比较单元的输入之间，在逻辑模块的控制下切换两级比较单元的输入连接；失调消除阶段控制两级比较单元的输入都接地，将比较器输出信号锁存，输入失调信息被存储在两个隔直电容上；比较阶段控制第一级比较单元的第一正向输入端接输入滤波模块的输出、第二正向输入端根据比较器输出信号接第一迟滞比较电压或第二迟滞比较电压，第二级比较单元的输入接两个隔直电容，比较器输入失调与隔直电容存储的失调信息相互抵消，从而消除比较器失调。

技术领域

本发明属于模拟集成电路中的无线充电技术领域，涉及一种适用于无线充电中电流解调的高精度比较器。

背景技术

无线充电系统中，线圈开关频率一般在100KHz以上，通过调节负载端的阻抗，可以使线圈电流/电压发生变化，这种编码+调节的过程，称之为调制，调制频率为1KHz。通过采集、感应线圈电流的变化，并将之转化为数字码的过程，称之为解调。

传统的解调方式，是将输入信号通过电容C_HF与电阻R_HF组成的高通滤波器后，在一个迟滞比较器中进行比较，迟滞比较器的阈值为迟滞电压V_HYS与-V_HYS，所以该比较器有2V_HYS的噪声容限。如图1所示就是一种带输入高通滤波器迟滞比较器，其中数据选择器MUX的真值表如图2所示，当数据选择器MUX的S端即选择端输入的比较器输出电压CMP_OUT为高电平时，数据选择器MUX输出其B输入端的信号，即输出迟滞电压+V_HYS；当数据选择器MUX的S端输入的比较器输出电压CMP_OUT为低电平时，数据选择器MUX输出其A输入端的信号，即输出迟滞电压-V_HYS。

当电流调制信号比较好，并且比较器自身失调电压比较低的情况下，能够正确解调，此时的波形图如图3所示。如果信号较差，比如输入信号振铃过大会导致解调失败，此时的波形图如图4所示，可以看出波形有较大振铃，解调误码率增大。另外如果比较器自身失调电压比较大，也会导致解调失败，此时的波形图如图5所示，可以看出比较器自身失调电压比较大，解调误码率也会增大。

发明内容

针对上述传统迟滞比较器由于输入信号振铃过大或比较器自身失调导致解调失败的问题，本发明提出一种适用于无线充电中电流解调的高精度比较器，利用输入滤波模块将过冲较大的电流波形进行矫正，经过输入滤波模块的电流过冲减小，但幅值有一定损失；然后利用迟滞比较模块消除比较器失调（offset），从而减小电路解调误码率。

本发明的技术方案为：

一种适用于无线充电中电流解调的高精度比较器，包括输入滤波模块和迟滞比较模块，

所述输入滤波模块用于将比较器输入信号中的直流成分和高频过冲成分滤除后输出；

所述迟滞比较模块包括第一级比较单元、第二级比较单元、两个隔直电容和逻辑单元，

所述第一级比较单元的负向输入端接地，所述第一级比较单元的第一正向输入端在所述逻辑单元的控制下连接所述输入滤波模块的输出信号或接地，所述第一级比较单元的第二正向输入端在所述逻辑单元的控制下连接第一迟滞比较电压、第二迟滞比较电压或接地，所述第一级比较单元的负向输出端连接第一个所述隔直电容的下极板，所述第一级比较单元的正向输出端连接第二个所述隔直电容的下极板；

所述第二级比较单元的第一输入端在所述逻辑单元的控制下连接第一个所述隔直电容的上极板或接地，所述第二级比较单元的第二输入端在所述逻辑单元的控制下连接第二个所述隔直电容的上极板或接地，所述第二级比较单元的输出端输出比较器输出信号；