一种输入供电型振动能量获取接口电路制造技术

本发明专利技术公开一种输入供电型振动能量获取接口电路，POMS开关管的漏极接整流电路的输出端，其源极分别接储能元件和负载；PMOS二极管的漏极分别与其栅极、储能元件连接，其源极接整流电路的输出端；比较器的第一输入端接POMS开关管的漏极，其第二输入端接POMS开关管的源极，其输出端接POMS开关管的栅极。由于PMOS二极管的漏极与栅极连接，因此在第二输入信号经过时只导通一瞬间，而储能元件将这一瞬间的第二输入信号进行了积累，使POMS开关管两端形成微弱的电压差；之后比较器检测到电压差后导通POMS开关管，使第二输入信号在PMOS开关管进行电压转换并到达负载。本方案降低了POMS开关管的电压损失，从而提高了POMS开关管对第二输入信号的电压转换效率。

【技术实现步骤摘要】
一种输入供电型振动能量获取接口电路
本专利技术涉及模拟集成电路领域，提供一种输入供电型振动能量获取接口电路。
技术介绍
目前的传感器在检测到大部分能量波动后都会输出交流信号，而一些负载设备不能直接引入交流电源执行响应工作，这就需要将上述交流信号转换成直流信号；此外，由于直流信号来源于传感器，其信号的电压达不到负载设备工作的标准，因此还需要再对上述直流信号进一步进行电压转换(即对信号进行升压或降压处理)。所以通过上述过程可以知道，交流信号的转换效率直接影响到负载对传感器的响应速度，因此，如何提高交流信号的转换效率是目前的攻关难点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种输入供电型振动能量获取接口电路，能够更快地将传感器发出的交流信号转换为负载设备所需求的直流电压信号。为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供一种输入供电型振动能量获取接口电路，用于与传感器的输出端连接，其特征在于，包括：整流电路、比较器、PMOS二极管、PMOS开关管、储能元件；其中所述整流电路用于将第一输入信号的负振幅转换为正振幅，生成第二输入信号；所述第一输入信号为所述传感器输出的交流信号；所述PMOS开关管的漏极与所述整流电路的输出端连接，其源极分别与所述储能元件以及负载连接，用于对所述第二输入信号进行电压转换；所述PMOS二极管的漏极分别与其栅极和所述储能元件连接，其源极与所述整流电路的输出端连接，用于控制所述第二输入信号在所述储能元件中进行电压积累；所述比较器的第一输入端与所述PMOS开关管的漏极连接，其第二输入端与所述PMOS开关管的源极连接，其输出端与所述PMOS开关管的栅极连接，用于对所述PMOS开关管的漏极电压和源极电压进行比较，当所述PMOS开关管的漏极电压小于所述PMOS开关管的源极电压时，控制所述PMOS开关管导通，从而使所述第二输入信号能够通过所述PMOS开关管后到达负载。其中，所述比较器的电源接入端与所述整流电路的输出端连接，用于将所述整流电路输出的第二输入信号作为所述比较器的工作电源。其中，所述整流电路包括：NMOS晶体管N1、N2、N3、N4，以及PMOS晶体管P1、P2；其中N1的源极和衬底接地，其栅极接入所述第一输入信号的负端；N2的源极和衬底接地，其栅极接入所述第一输入信号的正端；P1的栅极接入所述第一输入信号的负端，其源极接入所述第一输入信号的正端；P2的栅极接入所述第一输入信号的正端，其源极接入所述第一输入信号的负端；其漏极与P1的漏极连接，作为该整流电路的输出端；N3的源极分别与P1的衬底以及P2的衬底连接，其漏极和栅极分别与P1的漏极和P2的漏极连接，其衬底接地；N4的源极和衬底均接地，其漏极与N3的源极连接，其栅极与漏极均与P1的衬底以及P2的衬底连接。其中，本实施例的接口电路还包括：PMOS晶体管P3、P4；其中，P3的栅极分别与所述PMOS开关管的源极和所述PMOS二极管的漏极连接，其衬底与其源极连接，其漏极分别于所述PMOS开关管的漏极和所述PMOS二极管的源极连接；P4的栅极分别与所述PMOS开关管的漏极和所述PMOS二极管的源极连接，其衬底与其源极连接，其源极与P3的源极连接，其漏极分别与所述PMOS开关管的源极和所述PMOS二极管的漏极连接。其中，所述比较器包括：PMOS晶体管P5、P6、P7、P8，NMOS晶体管N5、N6、N7；其中，P5的衬底与分别与P1的漏极和P2的漏极连接，用于接入所述第二输入信号；P6的栅极与P5的栅极连接，其源极与P5的源极连接，其衬底与所述PMOS开关管的源极连接；P7的漏极分别与P5的源极和P6的源极连接，其源极和衬底均分别与P1的漏极和P2的漏极连接；N6的漏极与P6的漏极连接，其衬底和源极均接地，其栅极与N5的栅极连接；P8的源极作为输出与所述PMOS开关管的源极连接，其栅极与衬底接地；N7的漏极与P8的漏极连接，其源极与衬底接地，其栅极分别与P6的漏极和N6的漏极连接，构成反向器电路结构，其漏极作为输出与所述PMOS开关管的栅极连接。本专利技术的实施例还提供一种接口，包括上述的输入供电型振动能量获取接口电路。本专利技术的方案具有以下优点：本专利技术的振动能量获取接口电路通过整流电路将交流的第一输入信号转换成直流的第二输入信号，之后第二输入信号从PMOS二极管到达储能元件，并在储能元件中积累电压，由于PMOS二极管的漏极与栅极连接，在第二输入信号经过的过程中，其两端的电压差逐渐变小，因此在储能元件积累一定程度后就自动断开。同时，由于PMOS开关管的源极与储能元件连接，所以比较器能够检测到PMOS开关管的源极电压高于其漏极电压，并控制PMOS开关管导通，使得第二输入信号的电压通过PMOS开关管得到转换并最终输出至负载，使负载执行相关工作。上述PMOS二极管、比较器、PMOS开关管以及储能元件共同组成了一个类似有源二极管的电路结构，明第二输入信号通过PMOS二极管和储能元件在PMOS开关管两端形成微弱的电压差，使得比较器能够控制PMOS开关管的导通，因此极大地降低了PMOS开关管的电压损失，从而提高了PMOS开关管对第二输入信号的电压转换效率。附图说明图1为本专利技术中输入供电型振动能量获取接口电路的结构示意图；图2为本专利技术中整流电路的结构图；图3为本专利技术中输入供电型振动能量获取接口电路的具体结构图。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。如图1所示，一种输入供电型振动能量获取接口电路，用于与传感器的输出端连接，包括：整流电路、比较器、PMOS二极管、PMOS开关管、储能元件；其中所述整流电路用于将第一输入信号的负振幅转换为正振幅，生成第二输入信号；所述第一输入信号为所述传感器输出的交流信号；所述PMOS开关管的漏极与所述整流电路的输出端连接，其源极分别与所述储能元件以及负载连接，用于对所述第二输入信号进行电压转换；所述PMOS二极管的漏极分别与其栅极和所述储能元件连接，其源极与所述整流电路的输出端连接，用于控制所述第二输入信号在所述储能元件中进行电压积累；所述比较器的第一输入端与所述PMOS开关管的漏极连接，其第二输入端与所述PMOS开关管的源极连接，其输出端与所述PMOS开关管的栅极连接，用于对所述PMOS开关管的漏极电压和源极电压进行比较，当所述PMOS开关管的漏极电压小于所述PMOS开关管的源极电压时，控制所述PMOS开关管导通，从而使所述第二输入信号能够通过所述PMOS开关管后到达负载。本专利技术的振动能量获取接口电路通过整流电路将交流的第一输入信号转换成直流的第二输入信号，之后第二输入信号从PMOS二极管到达储能元件，并在储能元件中积累电压，由于PMOS二极管的漏极与栅极连接，在第二输入信号经过的过程中，其两端的电压差逐渐变小，因此在储能元件积累一定程度后就自动断开。同时，由于PMOS开关管的源极与储能元件连接，所以比较器能够检测到PMOS开关管的源极电压高于其漏极电压，并控制PMOS开关管导通，使得第二输入信号的电压通过PMOS开关管得到转换并最终输出至负载，使负载执行相关工作。上述PMOS二极管、比较器、PMOS开关管以及储能元件共同组成了一个类似有源二极管的电路结构，明第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入供电型振动能量获取接口电路，用于建立传感器与负载的连接，其特征在于，包括：整流电路、比较器、POMS二极管、PMOS开关管、储能元件；其中所述整流电路用于将第一输入信号的负振幅转换为正振幅，生成第二输入信号；所述第一输入信号为所述传感器输出的交流信号；所述POMS开关管的漏极与所述整流电路的输出端连接，其源极分别与所述储能元件以及负载连接，用于对所述第二输入信号进行电压转换；所述PMOS二极管的漏极分别与其栅极和所述储能元件连接，其源极与所述整流电路的输出端连接，用于控制所述第二输入信号在所述储能元件中进行电压积累；所述比较器的第一输入端与所述POMS开关管的漏极连接，其第二输入端与所述POMS开关管的源极连接，其输出端与所述POMS开关管的栅极连接，用于对所述POMS开关管的漏极电压和源极电压进行比较，当所述POMS开关管的漏极电压小于所述POMS开关管的源极电压时，控制所述POMS开关管导通，从而使所述第二输入信号能够通过所述POMS开关管后到达负载。

【技术特征摘要】
1.一种输入供电型振动能量获取接口电路，用于建立传感器与负载的连接，其特征在于，包括：整流电路、比较器、PMOS二极管、PMOS开关管、储能元件；其中所述整流电路用于将第一输入信号的负振幅转换为正振幅，生成第二输入信号；所述第一输入信号为所述传感器输出的交流信号；所述PMOS开关管的漏极与所述整流电路的输出端连接，其源极分别与所述储能元件以及负载连接，用于对所述第二输入信号进行电压转换；所述PMOS二极管的漏极分别与其栅极和所述储能元件连接，其源极与所述整流电路的输出端连接，用于控制所述第二输入信号在所述储能元件中进行电压积累；所述比较器的第一输入端与所述PMOS开关管的漏极连接，其第二输入端与所述PMOS开关管的源极连接，其输出端与所述PMOS开关管的栅极连接，用于对所述PMOS开关管的漏极电压和源极电压进行比较，当所述PMOS开关管的漏极电压小于所述PMOS开关管的源极电压时，控制所述PMOS开关管导通，从而使所述第二输入信号能够通过所述PMOS开关管后到达负载。2.根据权利要求1所述的输入供电型振动能量获取接口电路，其特征在于，所述比较器的电源接入端与所述整流电路的输出端连接，用于将所述整流电路输出的第二输入信号作为所述比较器的工作电源。3.根据权利要求2所述的输入供电型振动能量获取接口电路，其特征在于，所述整流电路包括：NMOS晶体管N1、N2、N3、N4，以及PMOS晶体管P1、P2；其中N1的源极和衬底接地，其栅极接入所述第一输入信号的负端；N2的源极和衬底接地，其栅极接入所述第一输入信号的正端；P1的栅极接入所述第一输入信号的负端，其源极接入所述第一输入信号的正端；P2的栅极接入所述第一输入信号的正端，其源极接入所述第一输入信号的负端；其漏极与P...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨正，杨银堂，王静敏，朱樟明，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61