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专利名称：信号检测电路及方法
技术领域：
本发明涉及一种检测电路及方法，尤指一种用于检测信号上升下降时间的信号检测电路及方法。
背景技术：
信号的上升下降时间指的是信号从零时刻到首次达到稳态值或从稳态值下降到零时刻的时间。通常将上升下降时间定义为响应曲线从稳态值的10%上升到稳态值90%所需的时间。现有的用于检测信号的上升下降时间的方法有很多，例如通过计算机编程来检测信号的上升下降时间，利用汇编语言来检测信号端口的状态，通过不同状态时计算机发出的不同指令，来计算出信号的上升下降时间。由此可见，现有的信号上升下降时间检测电路及方法不够简单。

发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单且能够检测出信号上升下降时间的信号检测电路及方法。一种信号检测电路，用于检测一输入电压信号的上升下降时间，所述信号检测电路包括一第一参考电压端、一第二参考电压端、一与所述第一参考电压端相连的第一比较器、一与所述第二参考电压端相连的第二比较器、一与所述第一比较器及所述第二比较器相连的逻辑器件及一与所述逻辑器件相连的电容，所述第一比较器与所述第二比较器共同接收所述输入电压信号，所述第一参考电压端为输入电压信号的最低电压输入端，所述第二参考电压端为输入电压信号的最高电压输入端，所述逻辑器件输出的信号通过所述电容进行滤波后输出一电压值与输入电压信号的上升下降时间成比例的恒定电压。一种信号检测方法，用于检测一输入电压信号的上升下降时间，其包括以下步骤
输入一电压信号至一第一比较器与一第二比较器；
将一所述输入电压信号的最低电压输入至所述第一比较器，将一所述输入电压信号的最高电压输入至所述第二比较器；
所述第一比较器的输出端与所述第二比较器的输出端通过一逻辑器件输出一占空比与输入电压信号的上升下降时间成比例的电压信号；
所述逻辑器件输出的电压信号通过一电容进行滤波后输出一个电压值与输入电压信号的上升下降时间成比例的恒定电压；及
根据所述恒定电压计算出所述输入电压信号的上升下降时间。相对现有技术，本发明信号检测电路及方法通过将输入信号的上升下降时间转换为电压信号，得出输入信号的上升下降时间，电路结构及检测方法简单且速度较快。


图1为本发明信号检测电路较佳实施方式的电路图。图2为本发明信号检测电路另一实施方式的电路图。图3为本发明信号检测方法较佳实施方式的流程图。
具体实施例方式请参阅图1，本发明信号检测电路较佳实施方式包括一输入信号端Vin、一第一参考电压端VI、一第二参考电压端V2、一第一比较器CMP1、一第二比较器CMP2、一逻辑器件、 一电容C及一输出信号端Vout。在本实施方式中，该逻辑器件为一与门AND，该第一比较器 CMPl与该第二比较器CMP2均为高速比较器，具有快速响应特性。该第一参考电压端Vl为输入信号端Vin输入信号的最低电压输入端，该第二参考电压端V2为输入信号端Vin输入信号的最高电压输入端。本发明信号检测电路较佳实施方式的具体电路连接关系如下该输入信号端Vin 与该第一比较器CMPl的一正相输入端及该第二比较器CMP2的一反相输入端相连，该第一参考电压端Vl与该第一比较器CMPl的一反相输入端相连，该第二参考电压端V2与该第二比较器CMP2的一正相输入端相连，该第一比较器CMPl的一输出端Voutl及该第二比较器 CMP2的一输出端Vout2分别与该与门AND的两输入端相连，该与门AND的输出端与该输出信号端Vout及该电容C的一端相连，该电容C的另一端接地。本发明信号检测电路较佳实施方式的工作原理分析如下
假设该输入信号端Vin输入的低电平信号为VL，输入的高电平信号为VH，该第一参考电压端Vl的输入电压为VL+(VH-VL)*0. 1，该第二参考电压端V2的输入电压为 VH-(VH-VL) *0. 1，且该第一参考电压端Vl为输入信号端Vin输入信号摆幅10%的电压输入端，该第二参考电压端V2为输入信号端Vin输入信号摆幅90%的电压输入端。其中，具体检测点可以根据需要进行设置。当该输入信号端Vin输入的电压低于该第一参考电压端Vl输入的电压时，该输出端Voutl输出低电平信号，该输出端Vout2输出高电平信号，此时该与门AND输出低电平信号至该输出信号端Vout ；当该输入信号端Vin输入的电压逐渐升高至大于该第一参考电压端Vl输入的电压时，该输出端Voutl与该输出端Vout2均输出高电平信号，此时该与门AND 输出高电平信号至该输出信号端Vout ；当该输入信号端Vin输入的电压升高至大于该第二参考电压端V2输入的电压时，该输出端Voutl输出高电平信号，该输出端Vout2输出低电平信号，此时该与门AND输出低电平信号至该输出信号端Vout。即该输出信号端Vout只有在该输入信号端Vin输入的电压大于该第一参考电压端Vl输入的电压且小于该第二参考电压端V2输入的电压时为高电平，其余时间均为低电平，当该输入信号端Vin输入的电压信号的上升下降时间不同时，该输出信号端Vout的高电平宽度也在跟着变化，即上升下降时间与该输出信号端Vout输出信号的占空比成比例。在该输出信号端Vout接入该电容C 进行滤波，从而使得该输出信号端Vout输出一个与上升下降时间成比例的恒定电压VtJg 设比例系数为K，则Vt=K*Tin，其中Tin为该输入信号端Vin输入的电压信号的上升下降时间，从而实现了将该输入信号端Vin输入信号的上升下降时间转换为电压值，进一步得到输入信号的上升下降时间的功能。
请参阅图2，图2为本发明信号检测电路另一实施方式的电路图。在另一实施方式中，该逻辑器件为一或门0R，其余元件均不变，但连接关系不同，具体电路连接关系如下 该输入信号端Vin与该第一比较器CMPl的一反相输入端及该第二比较器CMP2的一正相输入端相连，该第一参考电压端Vl与该第一比较器CMPl的一正相输入端相连，该第二参考电压端V2与该第二比较器CMP2的一反相输入端相连，该第一比较器CMPl的一输出端Voutl 及该第二比较器CMP2的一输出端Vout2分别与该或门OR的两输入端相连，该或门OR的输出端与该输出信号端Vout及该电容C的一端相连，该电容C的另一端接地。本发明信号检测电路另一实施方式的工作原理与图1中信号检测电路较佳实施方式的工作原理相同，具体分析如下
当该输入信号端Vin输入的电压低于该第一参考电压端Vl输入的电压时，该输出端 Voutl输出高电平信号，该输出端Vout2输出低电平信号，此时该或门OR输出高电平信号至该输出信号端Vout ；当该输入信号端Vin输入的电压逐渐升高至大于该第一参考电压端Vl 输入的电压时，该输出端Voutl与该输出端Vout2均输出低电平信号，此时该或门OR输出低电平信号至该输出信号端Vout ；当该输入信号端Vin输入的电压升高至大于该第二参考电压端V2输入的电压时，该输出端Voutl输出低电平信号，该输出端Vout2输出高电平信号，此时该与门AND输出高电平信号至该输出信号端Vout。即该输出信号端Vout只有在该输入信号端Vin输入的电压大于该第一参考电压端Vl输入的电压且小于该第二参考电压端V2输入的电压时为低电平，其余时间均为高电平，当该输入信号端Vin输入的电压信号的上升下降时间不同时，该输出信号端Vout的低电平宽度也在跟着变化，即上升下降时间与该输出信号端Vout输出信号的占空比成比例。在该输出信号端Vout接入该电容C进行滤波，从而使得该输出信号端Vout输出一个与上升下降时间成比例的恒定电压Vt，假设比例系数为K，则Vt=K*Tin，其中Tin为该输入信号端Vin输入的电压信号的上升下降时间， 从而实现了将该输入信号端Vin输入信号的上升下降时间转换为电压值，进一步得到输入信号的上升下降时间的功能。请参阅图3，图3为本发明信号检测方法较佳实施方式的流程图，该信号检测方法包括以下步骤
步骤一，输入信号端Vin输入一电压信号至第一比较器CMPl与第二比较器CMP2。步骤二，第一参考电压端Vl将输入电压信号的最低电压输入至第一比较器CMPl， 第二参考电压端V2将输入电压信号的最高电压输入至第二比较器CMP2。步骤三，第一比较器CMPl的输出端与第二比较器CMP2的输出端通过一逻辑器件输出一占空比与输入的电压信号的上升下降时间成比例的电压信号。步骤四，逻辑器件输出的电压信号通过一电容进行滤波后输出一个电压值与输入的电压信号的上升下降时间成比例的恒定电压。步骤五，根据输出的恒定电压计算出输入电压信号的上升下降时间，即Tin=Vt/K。在该信号检测方法较佳实施方式中，当该逻辑器件为与门AND时，步骤一中输入信号端Vin将输入电压信号输入至第一比较器CMPl的正相输入端与第二比较器CMP2的反相输入端，步骤二中第一参考电压端Vl将输入电压信号的最低电压输入至第一比较器 CMPl的反相输入端，第二参考电压端V2将输入电压信号的最高电压输入至第二比较器 CMP2的正相输入端；当该逻辑器件为或门OR时，步骤一中输入信号端Vin将输入电压信号输入至第一比较器CMPl的反相输入端与第二比较器CMP2的正相输入端，步骤二中第一参考电压端Vl将输入电压信号的最低电压输入至第一比较器CMPl的正相输入端，第二参考电压端V2将输入电压信号的最高电压输入至第二比较器CMP2的反相输入端。
本发明信号检测电路及方法通过将输入信号的上升下降时间转换为电压信号，得出输入信号的上升下降时间，电路结构及检测方法简单且速度较快。
权利要求
1.一种信号检测电路，用于检测一输入电压信号的上升下降时间，其特征在于所述信号检测电路包括一第一参考电压端、一第二参考电压端、一与所述第一参考电压端相连的第一比较器、一与所述第二参考电压端相连的第二比较器、一与所述第一比较器及所述第二比较器相连的逻辑器件及一与所述逻辑器件相连的电容，所述第一比较器与所述第二比较器共同接收所述输入电压信号，所述第一参考电压端为输入电压信号的最低电压输入端，所述第二参考电压端为输入电压信号的最高电压输入端，所述逻辑器件输出的信号通过所述电容进行滤波后输出一电压值与输入电压信号的上升下降时间成比例的恒定电压。
2.如权利要求1所述的信号检测电路，其特征在于所述信号检测电路还包括一用于将输入电压信号输入至所述第一比较器与所述第二比较器的输入信号端及一用于输出恒定电压的输出信号端。
3.如权利要求2所述的信号检测电路，其特征在于所述逻辑器件为一与门，所述输入信号端与所述第一比较器的一正相输入端及所述第二比较器的一反相输入端相连，所述第一参考电压端与所述第一比较器的一反相输入端相连，所述第二参考电压端与所述第二比较器的一正相输入端相连。
4.如权利要求3所述的信号检测电路，其特征在于所述第一比较器的一输出端及所述第二比较器的一输出端分别与所述与门的两输入端相连，所述与门的输出端与所述输出信号端及所述电容的一端相连，所述电容的另一端接地。
5.如权利要求2所述的信号检测电路，其特征在于所述逻辑器件为一或门，所述输入信号端与所述第一比较器的一反相输入端及所述第二比较器的一正相输入端相连，所述第一参考电压端与所述第一比较器的一正相输入端相连，所述第二参考电压端与所述第二比较器的一反相输入端相连。
6.如权利要求5所述的信号检测电路，其特征在于所述第一比较器的一输出端及所述第二比较器的一输出端分别与所述或门的两输入端相连，所述或门的输出端与所述输出信号端及所述电容的一端相连，所述电容的另一端接地。
7.一种信号检测方法，用于检测一输入电压信号的上升下降时间，其包括以下步骤输入一电压信号至一第一比较器与一第二比较器；将一所述输入电压信号的最低电压输入至所述第一比较器，将一所述输入电压信号的最高电压输入至所述第二比较器；所述第一比较器的输出端与所述第二比较器的输出端通过一逻辑器件输出一占空比与输入电压信号的上升下降时间成比例的电压信号；所述逻辑器件输出的电压信号通过一电容进行滤波后输出一个电压值与输入电压信号的上升下降时间成比例的恒定电压；及根据所述恒定电压计算出所述输入电压信号的上升下降时间。
8.如权利要求7所述的信号检测方法，其特征在于所述输入电压信号通过一输入信号端输入至所述第一比较器与所述第二比较器，所述输入电压信号的最低电压通过一第一参考电压端输入至所述第一比较器，所述输入电压信号的最高电压通过一第二参考电压端输入至所述第二比较器。
9.如权利要求8所述的信号检测方法，其特征在于当所述逻辑器件为一与门时，所述输入信号端将所述输入电压信号输入至所述第一比较器的一正相输入端与所述第二比较器的一反相输入端，所述第一参考电压端将所述输入电压信号的最低电压输入至所述第一比较器的一反相输入端，所述第二参考电压端将所述输入电压信号的最高电压输入至所述第二比较器的一正相输入端。
10.如权利要求8所述的信号检测方法，其特征在于当所述逻辑器件为一或门时，所述输入信号端将所述输入电压信号输入至所述第一比较器的一反相输入端与所述第二比较器的一正相输入端，所述第一参考电压端将所述输入电压信号的最低电压输入至所述第一比较器的一正相输入端，所述第二参考电压端将所述输入电压信号的最高电压输入至所述第二比较器的一反相输入端。
全文摘要
一种信号检测电路，用于检测一输入电压信号的上升下降时间，所述信号检测电路包括一第一参考电压端、一第二参考电压端、一与第一参考电压端相连的第一比较器、一与第二参考电压端相连的第二比较器、一与第一比较器及第二比较器相连的逻辑器件及一与逻辑器件相连的电容，所述第一比较器与所述第二比较器共同接收所述输入电压信号，所述第一参考电压端为输入电压信号的最低电压输入端，所述第二参考电压端为输入电压信号的最高电压输入端，所述逻辑器件输出的信号通过所述电容进行滤波后输出一电压值与输入电压信号的上升下降时间成比例的恒定电压。本发明进一步提供一种信号检测方法。本发明电路结构及检测方法简单且速度较快。
文档编号G01R29/02GK102288835SQ201110162239
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者范方平 申请人:四川和芯微电子股份有限公司