本发明专利技术涉及高阶单循环过采样噪声整形的稳定性判断电路及方法，其电路包括时钟控制电路和判断电路。时钟控制电路，用于产生控制所述判断电路的组合逻辑时钟信号；判断电路，用于对输入端的比较和判断，输出控制信号，控制所述过采样噪声整形电路的积分器工作状态，以达到消除所述过采样噪声整形电路的不正常工作状态。本发明专利技术通过在过采样噪声整形电路设置一稳定性判断电路，当系统处于不稳定状态或者说溢出后，该稳定性判断电路开始起作用，调控系统，使其回到正常的工作状态。本发明专利技术稳定性判断电路采用较少管子数目，并且与被控电路保持时钟同步，不仅对系统的性能没有影响，而且通过改变稳定判断电路中放大管尺寸和比率来调节输入信号差的范围，以满足具体系统的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及应用在电能计量、功率放大器等电路中。
技术介绍
在模拟集成电路以及模数混合集成电路中，过采样噪声整形电路是一种非常重要的基本电路之一。在过采样噪声整形电路中高阶单循环是其中非常重要的一种类型，而高阶单循环过采样噪声整形的关键就是其电路系统的稳定性问题。若电路系统不稳定，将直接影响整个集成电路的总体性能。在高阶单循环过采样噪声整形电路中，在设计系数时，可以调节到系统稳定的范围内，但是在实际中由于噪声等外界因素的影响下，系统可能处于不稳定的状态，并且这种情况下过采样噪声整形电路自己往往不能恢复到正常的工作状态。一般采用多级二阶结构来避免系统不稳定性问题，但该结构需要多级结构才能达到单级高阶的性能，同时该结构需要配套使用时间延迟消除电路，这将对匹配要求很高，而由于工艺误差造成不匹配是目前难以克服的缺陷。因此，如何控制高阶单循环过采样噪声整形的稳定性，一直是业内人士研究的内容之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以使过采样噪声整形电路处于不稳定状态或者说溢出后，能及时得以调控，使其回到正常的工作状态，从而提高系统性能。本专利技术所提供的一种高阶单循环过采样噪声整形的稳定性判断电路，其连接在过采样噪声整形电路中最后一级积分器的输出端，其特征在于包括时钟控制电路和与之相连的判断电路，其中时钟控制电路，用于产生控制所述判断电路的组合逻辑时钟信号；判断电路，用于对输入端的比较和判断，输出控制信号，控制所述过采样噪声整形电路的积分器工作状态，以达到消除所述过采样噪声整形电路的不正常工作状态。在上述的稳定性判断电路中，判断电路包括三个传输门、与各传输门相连的单管传输门、由放大晶体管组成的判断核心电路、电流源晶体管、放大晶体管、倒相器和触发器，其中输入信号通过传输门连接到所述判断核心电路的各放大晶体管的栅极上，所述放大晶体管的源极通过电流源晶体管M3的源极与地相接，并在与电流源晶体管M3的漏极相连的同时连到放大晶体管M1的栅极上，该放大晶体管M1的输出极连接至电流源晶体管M2，并接到倒相器输出端，由倒相器连接到由时钟控制的触发器。在上述的稳定性判断电路中，时钟控制电路包括两路条支路，第一支路是由两级倒相器、一或非门、一倒相器依次连接而成；第二支路是由两级倒相器和其中间连接的一与非门组成，且该与非门的输入端和两级倒相器的输出端还分别连接到所述第一支路的或非门的两输入端。在上述的稳定性判断电路中，由时钟控制电路产生的用于控制所述判断电路的组合逻辑时钟信号包括第二支路中时钟信号clk2经过倒相器产生的时钟φ2，该时钟φ2再经倒相器产生的时钟 ；第一支路时钟信号clk1经过一个倒相器产生的时钟φ1，该时钟φ1再经倒相器产生的时钟 ；以及时钟 与时钟 通过或非门产生的时钟φ3和再经倒相产生的时钟 ；另外时钟φ2与时钟 通过与非门产生的时钟φ4。在上述的稳定性判断电路中，述触发器D中产生的信号直接和时钟信号clk2相连。在上述的稳定性判断电路中，触发器D中产生的信号经过处理后再与时钟信号clk2相连。本专利技术还提供了一种高阶单循环过采样噪声整形的稳定性判断方法，包括判断步骤将过采样噪声整形电路中最后一级积分器的两个输出信号通过传输门后，进行比较判断对于两个差值超过一定的范围时，其输出结果发生翻转，变为某一定值，确定输出已处不稳定状态，输出控制所述过采样噪声整形电路的积分器工作状态的触发信号；时钟产生控制步骤产生组合逻辑时钟信号去控制判断步骤，消除所述高阶单循环过采样噪声整形电路不正常的工作状态。在上述的稳定性判断方法中，时钟控制步骤中产生的组合逻辑时钟信号包括时钟信号clk2经过倒相产生的时钟φ2，再经倒相产生的时钟 ；时钟信号clk1经过一个倒相产生的时钟φ1，再经倒相产生的时钟 ；以及时钟 与时钟 通过或非门产生的时钟φ3和再经倒相产生的时钟 ；另外时钟φ2与时钟 通过与非门产生的时钟φ4。采用了上述的技术解决方案，即本专利技术通过在过采样噪声整形电路设置一稳定性判断电路，若过采样噪声整形电路在稳定性范围内，则稳定性判断电路不起作用；若过采样噪声整形电路处于不稳定状态或者说溢出后，该稳定性判断电路开始起作用，调控系统，使其回到正常的工作状态。本专利技术稳定性判断电路采用较少管子数目，并且与被控电路保持时钟同步，不仅对系统的性能没有影响，而且通过改变稳定判断电路中放大管尺寸和比率来调节输入信号差的范围，以满足具体系统的要求。附图说明图1是本专利技术稳定性控制电路用于高阶单循环过采样噪声整形电路中的电路框图；图2是本专利技术稳定性判断电路的电路框图；图3是本专利技术中判断电路的原路图；图4是本专利技术中时钟控制电路原理。具体实施例方式如图1所示，现有高阶单循环过采样噪声整形电路，包括输入端PGA(可编程增益放大器)、积分器，量化器，D/A(数/模转换)，其中在最后一级的积分器的输出接上一个本专利技术稳定性判断电路，用该电路去判断积分器由于噪声的影响而输出是否已溢出，即积分器是否已饱和，或者说过采样噪声整形电路是否已处于不稳定性工作状况，从而根据判断的结果去调节前面的积分器的工作状态，消除不稳定性。本专利技术稳定性判定电路，由制备在基片上的晶体管所组成。根据高阶单循环过采样噪声整形电路中最后一级积分器的输出接到稳定性判断电路上，如图2所示，稳定性判断电路有时钟控制电路和判断电路构成，如图3所示，判断电路有判断的核心部分和外围电路构成。判断电路的两个输入端输入信号vin1、vin2通过传输门M10、M11分别接到类似一个比较器的由放大晶体管M41、M42、M51、M52所组成的判断核心电路的各放大晶体管的栅极上，通过弱正反馈放大和电流源晶体管M3，即M42、M52的源极和M3通过M3源极与地相连，M42、M52的源极和M3的漏极连接点连到放大晶体管M1的栅极进一步的放大，M1的漏极与电流源晶体管M2漏极相连(M2起一个电流源作用)，通过晶体管M1、M2的漏极输出到后续的倒相器INV，然后接到由时钟控制的触发器D输出。晶体管M6、M7、M8、M9在正常情况下，根据时钟信号clk1来控制，通过调节来促使电路输出一至为零。因此，当两个输入的差值超过一定的范围时，或者说两个输入超过一定的值后，其输出结果发生翻转，变为某一定值，这样就可以说输出已处不稳定状态，需要系统进行重新调节下。如图4所示，在时钟控制电路中clk2经过倒相器INV产生时钟φ2，再接倒相器产生时钟 ；clk1经过一个倒相器INV产生时钟φ1，再接一个倒相器产生时钟 与 通过或非门NOR2产生时钟φ3，然后接一个倒相器产生时钟 ；另外φ2与 通过与非门NAND2产生时钟φ4。图3中触发器D产生的信号可以直接和clk2相连，也可以经过处理再相连。根据高阶单循环过采样噪声整形电路的分析中可以知道在正常情况下clk2为低电平，组合逻辑的时钟主要由clk1决定。因此在正常情况下，clk2为低电平时，φ3=clk-3,]]>φ‾3=clk1,]]>φ4=clk-1,]]>由此时钟控制下电路正常的工作；然而当该电路判断到系统处于不稳定状态时，clk2由稳定性判断电路输出的结果促使变为高电平，此时电路的时钟完全本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高阶单循环过采样噪声整形的稳定性判断电路，其连接在过采样噪声整形电路中最后一级积分器的输出端，其特征在于：包括时钟控制电路和与之相连的判断电路，其中：时钟控制电路，用于产生控制所述判断电路的组合逻辑时钟信号；判断电路，用于对输入端的比较和判断，输出控制信号，控制所述过采样噪声整形电路的积分器工作状态，以达到消除所述过采样噪声整形电路的不正常工作状态。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁文师，
申请(专利权)人：上海贝岭股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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