动态阻抗电路及信号检测电路制造技术

本申请实施例提供的动态阻抗电路及信号检测电路，包括第一分压元件组、第二分压元件组、第一阻抗网络、第二阻抗网络、第三阻抗网络以及第四阻抗网络，第一分压元件组经第二阻抗网络接地，第二分压元件组经第二阻抗网络接地；第一阻抗网络与电源连接，第一阻抗网络与第二阻抗网络的远离接地端的一端连接；第三阻抗网络的一端与第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，第三阻抗网络的另一端经第一开关与电源连接；第四阻抗网络的一端与第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，第四阻抗网络的另一端经第二开关接地。当共模瞬态事件发生时，可以通过导通或关断第一开关以及第二开关来降低或升高偏置电压，从而将偏置电压维持在一定范围内。

Dynamic impedance circuit and signal detection circuit

The dynamic impedance circuit and signal detection circuit provided in the embodiment of this application include the first voltage divider group, the second voltage divider group, the first impedance network, the second impedance network, the third impedance network and the fourth impedance network. The first voltage divider group is grounded by the second impedance network, and the second voltage divider group is grounded by the second impedance. Network grounding; the first impedance network is connected with power supply; the first impedance network is connected with one end far from the grounding end of the second impedance network; the first end of the third impedance network is connected with the first impedance network and the second impedance network; the other end of the third impedance network is connected with power supply through the first switch; and the fourth impedance network. One end is connected with the first impedance network and the second impedance network, and the other end of the fourth impedance network is grounded by the second switch. When common mode transient events occur, the bias voltage can be reduced or increased by turning on or off the first switch and the second switch, thus maintaining the bias voltage within a certain range.

【技术实现步骤摘要】
动态阻抗电路及信号检测电路
本申请涉及信号检测领域，具体而言，涉及一种动态阻抗电路及信号检测电路。
技术介绍
在进行信号检测过程中，为了使检测电路(如信号放大器、信号比较器、运算放大器等)正常工作，电路的输入信号的偏置电压必须维持在一定的范围内。若由于外界的干扰导致偏置电压发生漂移，从而导致偏置电压过高或过低，会导致检测电路失效。外界干扰中，较为常见的便是共模瞬态事件，共模瞬态事件指的是发射器电路与接收器电路有不同的地电位，并且发射器电路的地电位和接收器电路地电位的相对电压瞬间发生改变。例如在电机马达驱动器、逆变器中常用的栅极驱动器，当系统中的高压功率管进行较快速度的开/关时，栅极驱动器的发射模块和接收模块之间存在着快速瞬变的电压。特别是随着高速开关器件(例如GaN)的应用，电压的瞬变速度越来越快，共模瞬态事件对数字隔离器、栅极驱动器、数据隔离总线收发器传输信号偏置电压的影响也越来越严重。申请内容有鉴于此，本申请实施例提供了一种动态阻抗电路及信号检测电路。第一方面，本申请实施例提供了一种动态阻抗电路，所述电路包括：第一分压元件组、第二分压元件组、第一阻抗网络、第二阻抗网络、第三阻抗网络以及第四阻抗网络，所述第一分压元件组经所述第二阻抗网络接地，所述第二分压元件组经所述第二阻抗网络接地；所述第一阻抗网络的一端与电源连接，所述第一阻抗网络的另一端与所述第二阻抗网络的远离接地端的一端连接；所述第三阻抗网络的一端与所述第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，所述第三阻抗网络的另一端经第一开关与所述电源连接；所述第四阻抗网络的一端与所述第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，所述第四阻抗网络的另一端经第二开关接地。第二方面，本申请实施例提供了一种信号检测电路，包括发射器电路、信号处理电路以及上述的动态阻抗电路，所述发射器电路经所述动态阻抗电路与所述信号处理电路连接。本申请实施例提供的动态阻抗电路及信号检测电路的有益效果为：本申请实施例提供的动态阻抗电路，包括第一分压元件组、第二分压元件组、第一阻抗网络、第二阻抗网络、第三阻抗网络以及第四阻抗网络，所述第一分压元件组经所述第二阻抗网络接地且经所述第一阻抗网络接电源电压，所述第二分压元件组经所述第二阻抗网络接地且经所述第一阻抗网络接电源电压；所述第一阻抗网络的一端与电源连接，所述第一阻抗网络的另一端与所述第二阻抗网络的远离接地端的一端连接；所述第三阻抗网络的一端与所述第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，所述第三阻抗网络的另一端经第一开关与所述电源连接；所述第四阻抗网络的一端与所述第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，所述第四阻抗网络的另一端经第二开关接地。当共模瞬态事件发生时，可以通过导通或关断第一开关以及第二开关来降低或升高偏置电压，从而将偏置电压维持在一定范围内，避免电子器件失效。为使本申请实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中的信号检测电路的电路图；图2示出了本申请实施例提供的动态阻抗电路的电路图；图3示出了本申请实施例提供的动态阻抗电路的一种具体实施方式的电路图；图4示出了本申请实施例提供的信号检测电路的电路图；图5示出了监测点电压与第一开关及第二开关的通段关系的示意图；图6示出了监测点电压随瞬态共模事件变化的示意图。具体实施方式请参见图1，图1示出了现有技术中的信号检测电路，第一高压隔离电容Ca1和第二高压隔离电容Ca2是发射器电路TX和接收器电路RX之间的电容，它们与接收器电路RX中的检测网络相连，经过检测网络滤波后的差分电压信号Va1和Va2作为信号处理电路Q的输入。信号处理电路Q通常可以为比较器或放大器。检测网络包含参考电压Vref1，以及位于参考电压和差分电压信号之间的电容(Cb1/Cb2)和电阻(Rb1/Rb2)。发射器电路TX在Vt1的输出信号被Ca1以及“Cb1与Rb1的并联”分压，形成信号Va1；发射器电路TX在Vt2上的输出信号被Ca2以及“Cb2与Rb2的并联”分压，形成信号Va2。由于Va1和Va2共用同一个参考电压Vref1，所以Vt1和Vt2上的差分信号就传输到Va1和Va2处，形成被Ca1及Ca2隔离的差分信号。发射器电路TX与接收器电路RX之间存在共模电压瞬变的情形，以发射器电路TX的地电位相对于接收器电路RX的地电位电压快速上升为例进行说明：将电容Ca1的电容值和电容Ca2的电容值看做相等，即均为Ca；电压快速上升的速率为βkV/us(最高可达数百kV/us)。通常Ca1和Ca2远小于Cb1和Cb2，所以共模电压主要由Ca1和Ca2承担；那么流过Ca1和Ca2的共模电流Ia1和Ia2的大小为:Ia1＝Ia2≈βCa由于信号处理电路Q通常具有很大的输入阻抗，所以共模电流Ia1和Ia2的绝大部分会通过Cb1/Cb2和Rb1/Rb2流入参考电压Vref1。为了控制静态电流，参考电压Vref1所使用的分压电阻Rf1和Rf2的电阻值很大，所以可以近似认为全部的共模电流均流入了稳压电容Cf。对于一个持续时间为Δt的电压瞬变事件，可以计算出Vref1的变化量ΔVref1为：由于集成电路的片上电容有限，所以Cf较小(例如小于数百pF)。发射器和接收器之间的总电容也会接近或达到pF量级。如果一个β约为100kV/us的电压瞬变事件维持了10ns，那么ΔVref1可以达到若干伏。另一方面，共模电流Ia1和Ia2的一部分会分别流过电阻Rb1和Rb2，分别在电阻Rb1和Rb2产生压降，使得Va1和Va2相对于Vref1产生一个额外的增量。由于信号处理电路Q的偏置电压的工作范围通常不超过若干伏，经过上述分析，作为信号处理电路Q输入的Va1和Va2的电压很容易超出Q的偏置电压工作范围，则Q就不能再对Va1和Va2传输的差分信号进行处理。也就是说在电压瞬变的过程中，接收器电路就不再正常工作。为解决上述技术问题，本申请实施例提供了如下的动态阻抗电路及信号检测电路，下面将结合附图，对本申请实施例中的动态阻抗电路及信号检测电路进行详细介绍。实施例具体请参见图2，图2示出了本申请实施例提供的动态阻抗电路，所述电路包括：第一分压元件组U1、第二分压元件组U2、第一阻抗网络Z1、第二阻抗网络Z2、第三阻抗网络Z3以及第四阻抗网络Z4，所述第一分压元件组U1经所述第二阻抗网络Z2接地，所述第二分压元件组U2经所述第二阻抗网络Z2接地；所述第一分压元件组U1经所述第一阻抗网络Z1接电源，所述第二分压元件组U2经所述第一阻抗网络Z1接电源。所述第一阻抗网络Z1的一端与电源Vdd连接，所述第一阻抗网络Z1的另一端与所述第二阻抗网络Z2的远离接地端的一端连接；所述第三阻抗网络Z3的一端与所述第一阻抗网络Z1以及第二阻抗网络Z2之间连接，所述第三阻抗网络Z3的另一端经第一开关SW1与所述电源Vdd连接；所述第四阻抗网络Z4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态阻抗电路，其特征在于，所述电路包括：第一分压元件组、第二分压元件组、第一阻抗网络、第二阻抗网络、第三阻抗网络以及第四阻抗网络，所述第一分压元件组经所述第二阻抗网络接地且经所述第一阻抗网络接电源电压，所述第二分压元件组经所述第二阻抗网络接地且经所述第一阻抗网络接电源电压；所述第一阻抗网络的一端与电源连接，所述第一阻抗网络的另一端与所述第二阻抗网络的远离接地端的一端连接；所述第三阻抗网络与第一开关串联，所述第三阻抗网络与第一开关串联后的一端与所述第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，该串联电路的另一端与所述电源连接；所述第四阻抗网络与第二开关串联，所述第四阻抗网络与第二开关串联后的一端与所述第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，另一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种动态阻抗电路，其特征在于，所述电路包括：第一分压元件组、第二分压元件组、第一阻抗网络、第二阻抗网络、第三阻抗网络以及第四阻抗网络，所述第一分压元件组经所述第二阻抗网络接地且经所述第一阻抗网络接电源电压，所述第二分压元件组经所述第二阻抗网络接地且经所述第一阻抗网络接电源电压；所述第一阻抗网络的一端与电源连接，所述第一阻抗网络的另一端与所述第二阻抗网络的远离接地端的一端连接；所述第三阻抗网络与第一开关串联，所述第三阻抗网络与第一开关串联后的一端与所述第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，该串联电路的另一端与所述电源连接；所述第四阻抗网络与第二开关串联，所述第四阻抗网络与第二开关串联后的一端与所述第一阻抗网络以及第二阻抗网络之间连接，另一端接地。2.根据权利要求1所述的动态阻抗电路，其特征在于，还包括第一高压隔离电容，所述第一分压元件组的远离所述第二阻抗网络的一端与所述第一高压隔离电容连接。3.根据权利要求2所述的动态阻抗电路，其特征在于，所述第一分压元件组包括第一分压电容以及第一分压电阻，所述第一分压电容与所述第一分压电阻并联，所述第一分压电容与所述第一分压电阻并联后的一端与所述第二阻抗网络连接，另一端与所述第一高压隔离电容连接。4.根据权利要求1所述的动态阻抗电路，其特征在于，还包括第二高压隔离电容，所述第二分压元件组的远离所述第二阻抗网络的一端与所述第二高压隔离电容连接。5.根据权利要求4所述的动态阻抗电路，其特征在于，所述第二分压元件组包括第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：方向明，李立松，伍荣翔，
申请(专利权)人：重庆线易电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50