一种低功耗信号能量指示电路制造技术

本发明专利技术公开了一种低功耗信号能量指示电路，该电路包括：所述跨导级电路，用于将待检测的第一电压信号和第二电压信号转换成第一电流信号和第二电流信号；所述全波整流器，用于将所述第一电流信号和所述第二电流信号进行求和生成第三电流信号，并将所述第三电流信号进行放大生成第四电流信号，向所述低通滤波电路输出所述第四电流信号；所述低通滤波电路，用于对所述第四电流信号进行低通滤波处理，并通过滤波电容生成目标电压信号。本发明专利技术实施例减少了传统信号能量指示电路中的器件和管脚，降低设计成本和功耗，实现了高速检测能力。

A low power signal energy indicator circuit

The present invention discloses a low power signal energy indicator circuit, which includes the transconductance level circuit for converting the first voltage signal to the second voltage signal to the first current signal and the second current signal; the full wave rectifier is used for the first current signal and the second current signal. The third current signal is generated and the third current signal is amplified to generate the fourth current signal, and the fourth current signal is output to the low pass filter circuit. The low pass filter circuit is used for low pass filtering processing of the fourth current signal, and the target voltage signal is generated by the filter capacitor. Number\u3002 The embodiment of the invention reduces the devices and pins in the traditional signal energy indicating circuit, reduces the design cost and power consumption, and realizes the high-speed detection capability.

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗信号能量指示电路
本专利技术实施例涉及电子线路技术，尤其涉及一种低功耗信号能量指示电路。
技术介绍
社会及科技发展至今，尤其伴随大数据的兴起，各行各业都处于数据量高速增长的阶段。数据量的增长除了对存储容量、计算速度提出更高的要求外，高速的数据传输也是一项关键要求。高速数据在媒质(光纤，空气，水等)传输过程中，受到复杂的传输环境影响，要求接收机具有大的动态范围。为了模数转换器实现全动态范围工作，信号能量指示器需要实时引导自动增益控制。传统的接收机信号能量检测电路如图1所示，传统的接收机信号能量检测电路可以包括：模拟信号转换电路11，电阻电容反馈回路12和低通滤波电路13。模拟信号转换电路11可以包括：N个小增益放大器111级联和N+1个整流器112，所述放大器111用于将输入信号进行幅度放大；所述整流器112用于将输入信号进行幅度放大，各个整流器输出的直流电信号汇总生成模拟电流信号IRSS1。所述低通滤波器13可以包括并联设置的一个电容C1及一个可编程电阻R1,由于所述低通滤波器的一端接地，因此可以通过改变所述可编程电阻R1的阻值，来改变所述模拟电压信号VRSSI的数值。电阻电容反馈回路12包括一个电容C2和电阻R2、R3，用于消除直流失调饱和。由于传统的信号能量指示器是通过级联级实现几百上千的电压增益，这样，需要从最后一级通过片外连接大的电阻电容的反馈回路，用于消除能量指示器中输入带入的直流失调饱和，这样增加了设计成本和需要额外的芯片管脚。
技术实现思路
本专利技术提供一种低功耗信号能量指示电路，减少了传统信号能量指示电路的器件和管脚，降低设计成本和功耗，实现了高速检测能力。本专利技术实施例提供了一种低功耗信号能量指示电路，其特征在于，该电路包括：跨导级电路、全波整流器和低通滤波电路；进一步的，所述跨导级电路，用于将待检测的第一电压信号和第二电压信号转换成第一电流信号和第二电流信号；所述全波整流器，用于将所述第一电流信号和所述第二电流信号进行求和生成第三电流信号，并将所述第三电流信号进行放大生成第四电流信号，向所述低通滤波电路输出所述第四电流信号；所述低通滤波电路，用于对所述第四电流信号进行低通滤波处理，并通过滤波电容生成目标电压信号。本专利技术实施例提供的低功耗信号能量指示电路采用跨导级电路和全波整流器检测信号能量，代替了传统信号能量指示器中的多级放大器级联电路和多级整流电路，减少了传统信号能量指示电路的器件和管脚，降低设计成本和功耗，实现了高速检测能力。附图说明图1是为现有技术中的传统的接收机信号能量检测电路图。图2是本专利技术实施例一中的一种低功耗信号能量指示电路框图。图3是本专利技术实施例二中的一种低功耗信号能量指示电路中跨导级电路的电路图。图4是本专利技术实施例三中的一种低功耗信号能量指示电路中全波整流器的电路图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图2为本专利技术实施例一提供的一种低功耗信号能量指示电路框图，本实施例可适用于大规模集成电路中，本实施例提供的一种低功耗信号能量指示电路框图，如图2所示，包括：跨导级电路210、全波整流器220和低通滤波电路230。在本实施例中，低功耗信号能量指示电路仅仅由跨导级(gm)电路210的输出端连接全波整流器(FWR)220的输入端，全波整流器(FWR)220的输入端连接低通滤波电路230的输出端组成。跨导级电路210，用于将待检测的第一电压信号VINP和第二电压信号VINN转换成第一电流信号IINP和第二电流信号IINN。在本实施例中，跨导级电路210的一个输入端连接待检测的第一电压信号VINP，另一个输入端连接待检测的第二电压信号VINN，待检测的第一电压信号VINP和第二电压信号VINN形成输入差分电压信号VINP-INN。跨导级电路210用于将输入差分电压VINP-INN转换成差分电流信号IINP-IINN，差分电流信号IINP-IINN由第一电流信号IINP和第二电流信号IINN构成。进一步的，其中，Vgs是跨导级电路210输入NMOS器件的栅源电压；Vth是输入NMOS器件的阈值电压；I是流过每一个NMOS器件的偏置电流值；Rdeg是为增大输入线性度在输入器件(N1，N7)源极加入的电阻值。全波整流器220，用于将所述第一电流信号IINP和所述第二电流信号IINN进行求和生成第三电流信号ISUM，并将所述第三电流信号ISUM进行放大生成第四电流信号IOUT，向所述低通滤波电路230输出所述第四电流信号IOUT。在现有技术中，由MOS管构成的全波整流器通常采用2个PMOS器件和2个NMOS器件构成。由于NMOS器件的电子迁移是PMOS管的3倍，为了达到相同的跨导值，PMOS器件的尺寸通常设计成NMOS器件的3倍。但是，这样会增加节点的寄生电容，减小了电路的工作速度。在本实施例中，仅仅使用4个NMOS器件取代了传统的两组互补MOS器件作为全波整流器的输入，实现了高速检测的能力。同时，仅仅使用NMOS管作为全波整流器的输入可以使用较低的电源电压，进一步节省了整个电路的功耗。低通滤波电路230，用于对所述第四电流信号IOUT进行低通滤波处理，并通过滤波电容生成目标电压信号VOUT。低通滤波电路230用于将第四电流信号IOUT的高频信号滤除和允许低频信号通过，第四电流信号IOUT在滤波电容上积分形成目标电压信号VOUT，可以根据目标电压信号VOUT的高低来判断待测信号的强弱。所述低通滤波电路包括：第二电阻Rint和第一电容Cint；其中，所述第二电阻R2和所述第一电容C1并联后一端接地，另一端为第四电流信号的输入端。在本实施例中，低通滤波电路230采用的是RC并联电路，此处仅仅是对低通滤波电路230进行解释，而非限定。用户可以根据设计需要，选择其他合适的低通滤波电路。本专利技术实施例提供的低功耗信号能量指示电路采用跨导级电路和全波整流器检测信号能量，代替了传统信号能量指示器中的多级放大器级联电路和多级整流电路，仅仅使用4个NMOS器件取代了传统的两组互补MOS器件作为全波整流器的输入。该电路减少了传统信号能量指示电路的器件和管脚，降低设计成本和功耗，同时实现了高速检测的能力。实施例二图3是本专利技术实施例二中的一种低功耗信号能量指示电路中跨导级电路的电路图。本实施例在上述实施例的基础上，示出了跨导级电路的具体电路图。如图3所示，跨导级电路采用折叠级联运算跨导放大电路。在本实施例中，信号能量指示电路通常需要处理高频输入信号，高频输入信号通常是兆赫兹级以及兆赫兹级以上的信号，但是为了节省功耗，往往要求信号能量指示电路工作在较低的电源电压环境下，因此，在本实施例中，信号能量指示电路中的跨导级电路采用折叠级联运算跨导放大电路。所述跨导级电路包括：第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五NMOS管N5和第六NMOS管N6；其中，所述第一NMOS管N1的栅极为所述第一电压信号VINP的输入端，所述第一NMOS管N1的漏极与所述第三PMOS管P3的漏极相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗信号能量指示电路，其特征在于，该电路包括：跨导级电路、全波整流器和低通滤波电路；其中，所述跨导级电路，用于将待检测的第一电压信号和第二电压信号转换成第一电流信号和第二电流信号；所述全波整流器，用于将所述第一电流信号和所述第二电流信号进行求和生成第三电流信号，并将所述第三电流信号进行放大生成第四电流信号，向所述低通滤波电路输出所述第四电流信号；所述低通滤波电路，用于对所述第四电流信号进行低通滤波处理，并通过滤波电容生成目标电压信号。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗信号能量指示电路，其特征在于，该电路包括：跨导级电路、全波整流器和低通滤波电路；其中，所述跨导级电路，用于将待检测的第一电压信号和第二电压信号转换成第一电流信号和第二电流信号；所述全波整流器，用于将所述第一电流信号和所述第二电流信号进行求和生成第三电流信号，并将所述第三电流信号进行放大生成第四电流信号，向所述低通滤波电路输出所述第四电流信号；所述低通滤波电路，用于对所述第四电流信号进行低通滤波处理，并通过滤波电容生成目标电压信号。2.根据权利要求1所述的低功耗信号能量指示电路，其特征在于，所述跨导级电路采用折叠级联运算跨导放大电路。3.根据权利要求1所述的低功耗信号能量指示电路，其特征在于，所述跨导级电路包括：第一NMOS管、第二NMOS管、第三PMOS管、第四PMOS管、第五NMOS管和第六NMOS管；其中，所述第一NMOS管的栅极为所述第一电压信号的输入端，所述第一NMOS管的漏极与所述第三PMOS管的漏极相连，所述第一NMOS管的源极与所述第二NMOS管的漏极相连；所述第二NMOS管的源极接地；所述第三PMOS管的漏极依次与所述第四PMOS管、第五NMOS管和第六NMOS管串联连接，其中，所述第三PMOS管的源极接电源端，所述第四PMOS管的漏极为所述第一电流信号的输出端，所述第六NMOS管的源极接地。4.根据权利要求1所述的低功耗信号能量指示电路，其特征在于，所述跨导级电路还包括：第七NMOS管、第八NMOS管、第九PMOS管、第十PMOS管、第十一NMOS管和第十二NMOS管；其中，所述第七NMOS管的栅极为所述第二电压信号的输入端，所述第七NMOS管的漏极与所述第九PMOS管的漏极相连，所述第七NMOS管的源极与所述第八NMOS管的漏极相连；所述第八NMOS管的源极接地；所述第九PMOS管的漏极依次与所述第十PMOS管、第十一NMOS管和第十二NMOS管串联连接，其中，所述第九PMOS管的源极接电源端，所述第十PMOS管的漏极...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏冰，
申请(专利权)人：上海玮舟微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31