一种低功耗频率比较器制造技术

本实用新型专利技术公开一种低功耗频率比较器，属于电子电路领域，包括信号预处理器件、信号转换器件和信号比较器件。信号预处理器件处理接收的输入信号，产生两路电压信号给后续的信号转换器件；信号转换器件将两路电压信号进行电流转换，并通过电容产生一个电压信号给信号比较器件；信号比较器件将信号转换器件产生的电压信号与基准电压信号进行比较，输出最终逻辑信号。本实用新型专利技术通过在片上系统集成低功耗频率比较器，在不增加外围电路的复杂性以及体积变大的基础上，实现了无电阻结构，最大程度上降低了电路的功耗，因此具有低功耗易集成等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗频率比较器


[0001]本技术涉及频率检测领域，特别涉及一种低功耗频率比较器。

技术介绍

[0002]频率比较电路在测量技术和通讯技术中得到比较广泛的应用，其作用是对两个输入信号的频率进行比较得到结果判断大小关系。
[0003]现有的频率比较电路设计，一类多采用D触发器、偏置电路、施密特触发器、锁存器以及其他逻辑门等结构，此类比较电路精度差，速度慢且结构比较复杂；另一类多采用电荷泵、触发器以及逻辑判断电路等，这种结构也很复杂，因此亟需研发一种低功耗频率比较器来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种低功耗频率比较器，以实时比较两个输入信号频率的大小，并提供比较结果信号。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供了一种低功耗频率比较器，包括信号预处理器件、信号转换器件和信号比较器件；
[0006]所述信号预处理器件处理分别接收输入信号，并各自产生两路电压信号给信号转换器件；
[0007]所述信号转换器件将各自产生的两路电压信号分别进行电流转换，并最终通过电容产生一个电压信号给信号比较器件；
[0008]所述信号比较器件将信号转换器件产生的电压信号与基准电压信号进行比较，输出最终逻辑信号。
[0009]可选的，所述信号预处理器件反相器INV1、INV2和RS锁存器RS1、RS2；
[0010]两路频率作为输入信号分别同时接入所述反相器INV的输入端和所述RS锁存器的R输入端；
[0011]所述反相器INV1的输出端与所述RS锁存器RS1的S端连接。
[0012]可选的，所述信号转换器件包括PMOS管MP1、MP2，NMOS管MN1、MN2、MN3，以及电容C1、C2、C3；
[0013]PMOS管MP1、MP2的栅极分别接所述信号预处理器件中RS1的输出端Q、Q
’
；PMOS管MP1的源极与电容C1上极板互连并接电源；PMOS管MP1的漏极与PMOS管P2的源极以及电容C1的下极板互连；
[0014]NMOS管MN1、MN2的栅极分别接所述信号预处理器件中RS2的输出端Q、Q
’
；NMOS管MN1的源极与NMOS管MN2的漏极以及电容C2上极板互连；NMOS管MN2管源极与电容C2的下极板互连并接地；
[0015]PMOS管MP2的漏极与NMOS管MN1的漏极、NMOS管MN3的漏极以及电容C3的上级板互连；NMOS管MN3的源极与电容C3的下极板互连接地；
[0016]可选的，PMOS管MP1和PMOS管MP2的尺寸相同，NMOS管MN1、MN2和MN3的尺寸相同，电容C1和C2的尺寸相同。
[0017]可选的，所述的低功耗频率比较器，其特征在于，所述信号比较器件包括PMOS管MP3、MP4和电压比较器COMP；
[0018]PMOS管MP3的源极接电源，漏极与栅极、PMOS管MP4的源极以及电压比较器COMP的反向输入端互连；PMOS管MP4的漏极与栅极互连并接地。
[0019]所述PMOS管MP3和MP4的尺寸相同。
[0020]本技术的有益效果为：
[0021]在本技术提供的低功耗频率比较器中，包括信号预处理器件、信号转换器件和信号比较器件。信号预处理器件处理接收的输入信号，分别产生两路电压信号给后续的信号转换器件；信号转换器件分别将两路电压信号进行电流转换，并通过电容产生一个电压信号给信号比较器件；信号比较器件将信号转换器件产生的电压信号与基准电压信号进行比较，输出最终逻辑信号。本技术通过在片上系统集成低功耗频率比较器，在不增加外围电路的复杂性以及体积变大的基础上，实现了无电阻结构，最大程度上降低了电路的功耗，因此具有低功耗易集成等优点。
附图说明
[0022]图1是本技术提供的低功耗频率比较器结构示意图；
[0023]图2是举例当IN1频率大于IN2频率时，电容C1、C2和C3的上极板电压变化和IN1、IN3频率的对应关系。
[0024]图中：101
‑
信号预处理器件、102
‑
信号转换器件、103
‑
信号比较器件。
具体实施方式
[0025]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]实施例1
[0027]本技术提供了一种低功耗频率比较器，其结构如图1所示，包括信号预处理器件101、信号转换器件102和信号比较器件103；所述信号预处理器件101处理接收的输入信号，分别产生两路电压信号给后续的信号转换器件102；所述信号转换器件102将两路电压信号进行电流转换，并通过电容产生一个电压信号给信号比较器件103；所述信号比较器件103将信号转换器件102产生的电压信号与基准电压信号进行比较，输出最终逻辑信号。
[0028]请继续参阅图1，所述信号预处理器件101包括反相器INV1、INV2和RS锁存器RS1、RS2；频率IN1作为输入信号之一同时接入所述反相器INV1的输入端和所述RS锁存器RS1的R输入端，频率IN2作为另一输入信号同时接入所述反相器INV2的输入端和所述RS锁存器RS2的R输入端；所述反相器INV1的输出端与所述RS锁存器RS1的S端连接，所述反相器INV2的输出端与所述RS锁存器RS2的S端连接；所述信号预处理器件101分别产生一对相位相反的电
压信号。
[0029]所述信号转换器件102包括PMOS管MP1、MP2，NMOS管MN1、MN2和MN3，以及电容C1、C2和C3；PMOS管MP1、MP2的栅极分别接所述信号预处理器件中RS1的输出端Q、Q
’
（即图1中），NMOS管MN1、MN2的栅极分别接所述信号预处理器件中RS2的输出端Q、Q
’
（即图1中）；PMOS管MP1的源极与电容C1上极板互连接并接电源；PMOS管MP1的漏极与PMOS管MP2的源极以及电容C1的下极板互连；PMOS管P2的漏极与NMOS管MN1的漏极、MN3的漏极以及电容C3的上极板相连；NMOS管MN1的源极与MN2的漏极以及电容C2的上极板互连，NMOS管MN2的源极与电容C2的下极板、NMOS管MN3的源极以及电容C3的下极板互连并接地；PMOS管MP1和MP2的尺寸相同，NMOS管MN1和MN2的尺寸相同，电容C1和电容C2的尺寸相同。PMOS管MP1、MP2的栅极分别接收所述信号预处理器件中RS锁存器RS1产生的两个相位相反的信号， PMOS管MP1、MP2会交替导通，当PMOS管MP1导通、MP2关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗频率比较器，其特征在于，包括信号预处理器件、信号转换器件和信号比较器件；所述信号预处理器件处理分别接收的输入信号，并各自产生两路电压信号给所述信号转换器件；所述信号转换器件将各自产生的两路电压信号分别进行电流转换，并最终通过电容产生一个电压信号给所述信号比较器件；所述信号比较器件将所述信号转换器件产生的电压信号与基准电压信号进行比较，输出最终逻辑信号。2.如权利要求1所述的低功耗频率比较器，其特征在于，所述信号预处理器件包括反相器INV1、INV2和RS锁存器RS1、RS2；两路频率作为输入信号分别同时接入所述反相器INV的输入端和所述RS锁存器的R输入端；所述反相器INV的输出端与所述RS锁存器的S端连接。3.如权利要求1所述的低功耗频率比较器，其特征在于，所述信号转换器件包括PMOS管MP1、MP2，NMOS管MN1、MN2、MN3，以及电容C1、C2、C3。4.如权利要求3所述的低功耗频率比较器，其特征在于，所述PMOS管MP1、MP2的栅极分别接入所述信号预处理器件中RS1的输出端Q、Q
’
；PMOS管MP1的源极与电容C1上极板互连并接入电源；PMOS管MP1的漏极与PMOS管P2的源极以及电容C1的下极板互连。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛兴杰，邓玉清，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：新型
国别省市：