高精度靜噪控制電路的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種高精度靜噪控制電路。
【【背景技術(shù)】】
[0002]靜噪控制器(Squelch)是通信接口電路中最常用的功能模塊，它濾除信號線上低于設(shè)定的幅度值及設(shè)定的持續(xù)時間長度的背景噪聲。當輸入信號的幅度高于設(shè)定值(以下稱為閾值)時，靜噪控制器發(fā)出使能信號，開啟接收電路相應的功能模塊，來接收有效的通信信號。反之，當接收電路在接收工作時，如果輸入信號的幅度低于設(shè)定閾值且持續(xù)超過設(shè)定的時間長度時，靜噪控制器發(fā)出不使能信號，以關(guān)閉相應的功能模塊，以屏蔽對信號線上的噪聲響應。
[0003]低功耗、高反應速度和高閾值判定精確度是設(shè)計靜噪控制電路時非常重要的設(shè)計指標。閾值判定的精度通常在幾十毫伏的誤差范圍，反應時間通常在納秒量級。以USB2.0高速接收模式為例，閾值的誤差范圍為50mv，靜噪控制器的使能開啟時間通常設(shè)定在1ns以下，才能保證第一位高速數(shù)字信號被準確接收。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，所述靜噪控制器通常包括前置放大器、鎖存比較器和脈沖濾波器。目前的前置放大器和鎖存比較器都是相對獨立的，在設(shè)計時會根據(jù)所述靜噪控制器的性能指標來設(shè)置前置放大器和鎖存比較器的相關(guān)參數(shù)以保證兩者能夠高效的協(xié)同工作。然而，電源電壓、輸入信號、偏置電流、工藝和/或工作溫度的改變會引起前置放大器輸出的共模電平與鎖存比較器的翻轉(zhuǎn)電平之間存在偏差，而該偏差會對靜噪控制器性能的造成不利影響。
[0005]因此，有必要提供一種改進的技術(shù)方案來克服上述問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種高精度靜噪控制電路，其可以降低電源電壓、輸入信號、偏置電流、工藝和/或工作溫度的改變給靜噪控制電路的性能帶來的不利影響。
[0007]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種靜噪控制電路，其包括:前置放大器，用于分別放大輸入信號和參考信號；鎖存比較器，用于比較放大的輸入信號和放大的參考信號；脈沖濾波器，在所述放大的輸入信號大于所述放大的參考信號時，輸出使能信號，在所述放大的輸入信號小于所述放大的參考信號且持續(xù)超過預定的時長時，輸出非使能信號。所述前置放大器包括第一前置放大單元、第二前置放大單元和自動修調(diào)單元，所述第一前置放大單元提供有第一偏置電流，并基于第一偏置電流放大所述輸入信號，所述第二前置放大單元提供有第二偏置電流，并基于第二偏置電流放大所述參考信號，所述自動修調(diào)單元跟蹤所述鎖存比較器的翻轉(zhuǎn)電平，并基于該翻轉(zhuǎn)電平調(diào)整第一偏置電流和第二偏置電流。
[0008]進一步的，所述第一前置放大單元，包括晶體管PM5、PM1、PM2、PM7，電阻R1、R2，其中晶體管PM5的源極與第一電源電壓相連，晶體管PM5的漏極與晶體管PMl的源極和晶體管PM2的源極相連，晶體管PM5的柵極與偏置電壓相連；晶體管PM7的源極與第一電源電壓相連，晶體管PM7的漏極與晶體管PM5的漏極相連，晶體管PM7和PM5提供第一偏置電流，晶體管PMl的漏極通過電阻Rl接地，所述輸入信號包括第一輸入差分信號和第二輸入差分信號，晶體管PMl的柵極接收第一輸入差分信號，晶體管PM2的漏極通過電阻R2接地，晶體管PM2的柵極接收第二輸入差分信號，晶體管PMl的漏極和/或晶體管PM2的漏極輸出放大的輸入信號。所述第二前置放大單元，包括晶體管PM6、PM3、PM4、PM8，電阻R3、R4，其中晶體管PM6的源極與第一電源電壓相連，晶體管PM6的漏極與晶體管PM3的源極和晶體管PM4的源極相連，晶體管PM6的柵極與偏置電壓相連；晶體管PM8的源極與第一電源電壓相連，晶體管PM8的漏極與晶體管PM6的漏極相連，晶體管PM6和PM8提供第一偏置電流，晶體管PM3的漏極通過電阻R3接地。所述參考信號包括第一參考差分信號和第二參考差分信號，晶體管PM3的柵極接收第一參考差分信號，晶體管PM4的漏極通過電阻R4接地，晶體管PM4的柵極接收第二參考差分信號，晶體管PM3的漏極和/或晶體管PM4的漏極輸出放大的參考信號。所述自動修調(diào)單元，包括翻轉(zhuǎn)電平檢測電路、運算放大器、電阻R5和R6，所述翻轉(zhuǎn)電平檢測電路用于檢測所述鎖存比較器的翻轉(zhuǎn)電平，并將該翻轉(zhuǎn)電平提供給運算放大器的第一輸入端，晶體管PM3的漏極通過電阻R5連接至運算放大器的第二輸入端，晶體管PM4的漏極通過電阻R6連接至運算放大器的第二輸入端，運算放大器的輸出端連接至晶體管PM7和PM8的柵極，所述自動修調(diào)單元通過調(diào)整晶體管PM7和PM8的柵極電壓來調(diào)整第一偏置電流和第二偏置電流，直到運算放大器的第一輸入端的電壓等于第二輸入端的電壓。
[0009]進一步的，所述鎖存比較器包括一個或多個鎖存比較單元，每個鎖存比較單元包括晶體管？]?11、？]\112、？]\113、匪11、匪12、匪13、反相器INV1。晶體管PMll的源極與第二電源電壓相連，其漏極與晶體管PM12的源極以及晶體管PM13的源極相連，其柵極與晶體管匪13的柵極相連。晶體管匪13的源極接地，其漏極與晶體管Wll的源極以及晶體管匪12的源極相連。晶體管PM12的漏極與晶體管匪11的漏極相連，其柵極與晶體管匪11的柵極相連，晶體管PM13的漏極與晶體管匪12的漏極相連，其柵極與晶體管匪12的柵極相連，晶體管PM12的漏極與晶體管PMll的柵極相連。晶體管PM13的漏極與反相器INVl的輸入端相連，反相器INVl的輸出端為該鎖存比較單元的輸出端。晶體管PM12的柵極作為鎖存比較單元的第一輸入端，該第一輸入端連接至第二前置放大單元中的晶體管PM3的漏極或晶體管PM4的漏極。晶體管PM13的柵極作為鎖存比較單元的第二輸入端，該第二輸入端連接至第一前置放大單元中的晶體管PMl的漏極或晶體管PM2的漏極。
[0010]進一步的，所述翻轉(zhuǎn)電平檢測電路包括晶體管PM21、PM22、匪21、匪22。晶體管PM21的源極連接第二電源電壓，其柵極與晶體管匪21的柵極相連，其漏極與晶體管PM22的源極相連。晶體管PM22的漏極與晶體管匪22的漏極相連，晶體管PM22的柵極與晶體管匪22的柵極相連，晶體管匪22的源極連接至晶體管匪21的漏極，晶體管匪21的源極接地。晶體管PM22的柵極與晶體管PM22的漏極相連，晶體管PM22的漏極與晶體管PM21的柵極相連，晶體管PM22的柵極的電壓就是檢測到的所述鎖存比較器的翻轉(zhuǎn)電平。
[0011]進一步的，所述鎖存比較器包括第一鎖存比較單元、第二鎖存比較單元和或門。第一鎖存比較單元的第一輸入端連接至第二前置放大單元中的晶體管PM4的漏極，第二鎖存比較單元的第一輸入端連接至第二前置放大單元中的晶體管PM4的漏極。第一鎖存比較單元的第二輸入端連接至第一前置放大單元中的晶體管PMl的漏極，第二鎖存比較單元的第二輸入端連接至第一前置放大單元中的晶體管PM2的漏極。第一鎖存比較單元中的反相器INVl的輸出端連接至或門的一個輸入端，第二鎖存比較單元中的反相器INVl的輸出端連接至或門的另一個輸入端。所述或門的輸出端輸出放大的輸入信號和放大的參考信號的比較結(jié)果信號。
[0012]進一步的，每個鎖存單元中的晶體管PMll的尺寸與所述自動修調(diào)單元中的晶體管PM21的尺寸之比，等于每個鎖存單元中的晶體管PM12和PM13的尺寸之和與所述自動修調(diào)單元中的晶體管PM22的尺寸之比，也等于每個鎖存單元中的晶體管匪13的尺寸與所述自動修調(diào)單元中的晶體管匪21的尺寸之比，還等于每個鎖存單元中的晶體管匪11和匪12的尺寸之和與所述自動修調(diào)單元中的晶體管匪22的尺寸之比。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的前置放大器中設(shè)置了自動修調(diào)單元，該自動修調(diào)單元跟蹤鎖存比較器的翻轉(zhuǎn)電平，并基于該翻轉(zhuǎn)電平調(diào)整第一偏置電流和第二偏置電流，這樣避免了電源電壓、輸入信號、偏置電流、工藝和/或工作溫度的改變而引起的前置放大器輸出的共模電平與鎖存比較器的翻轉(zhuǎn)電平的偏差對靜噪控制器性能的影響。
【【附圖說明】】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中:
[0015]圖1為本發(fā)明中的高精度靜噪控制電路在一個實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中的前置放大器在一個實施例中的電路圖；
[0017]圖3為圖1中的鎖存比較器中的鎖存比較單元在一個實施例中的電路圖；
[0018]圖4為圖1中的鎖存比較器在一個實施例中的結(jié)構(gòu)框圖。
【【具體實施方式】】
[0019]為使本發(fā)明的