CN111122970A - 外部频率检测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外部频率检测电路。包括：时钟信号产生模块，用以将触发信号转换成同步时钟信号；以及使能信号产生模块，用以将触发信号转换成使能信号；其中，所述时钟信号产生模块与所述使能信号产生模块连接至公共的信号输入端以接收触发信号，并且根据所述触发信号同时产生所述同步时钟信号和所述使能信号。本发明所述的外部频率检测电路其电路结构简单，可以实现负压到高压的检测，同时在保证负压的条件下仍能检测到时钟信号并产生使能信号。

Description

外部频率检测电路
技术领域
本发明涉及频率检测技术领域，更具体地涉及一种外部频率检测电路。
背景技术
在现实生活中，越来越多的需要对一些外部信号进行频率检测，而其检测方法主要是对触发信号进行一系列的转换后能被一些频率检测电路所识别。例如把触发信号转换成与之同步的时钟信号，然后对时钟信号的频率进行检测后间接的得到触发信号的频率。然而在转换过程中所需输入引脚多，电路相对复杂，成本高。因此减少电路的输入引脚、简化电路结构已成必然。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可以实现触发信号负压到高压的检测，并且在负压的条件下仍可以实现时钟信号的检测以及使能信号的产生，同时电路结构十分简单，易于实现的外部频率检测电路。
根据本发明提供的一种外部频率检测电路，包括：时钟信号产生模块，用以将触发信号转换成同步时钟信号；以及使能信号产生模块，用以将触发信号转换成使能信号；其中，所述时钟信号产生模块与所述使能信号产生模块连接至公共的信号输入端以接收触发信号，并且根据所述触发信号同时产生所述同步时钟信号和所述使能信号。
优选地，所述时钟信号产生模块包括：微分电路，用于将所述触发信号变换成尖脉冲信号；第一驱动电路，用于根据所述尖脉冲信号产生所述同步时钟信号。
优选的，所述微分电路包括：第一电容以及第一电阻，所述第一电容的一端与信号输入端相连，另一端与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端接地。
优选地，所述第一驱动电路包括：第一场效应管、反相器以及电流源，其中，所述第一场效应管的栅极接在所述第一电容与所述第一电阻连接处，所述第一场效应管的源极接地，所述第一场效应管的漏极与电流源的输出端相连，同时与所述反相器的输入端相连，所述电流源的输入端接电源。
优选地，所述第一场效应管包括P型场效应管。
优选地，所述电流源可替换成一端接电源的第三电阻。
优选地，所述反相器的输出端为同步时钟信号输出端。
优选地，所述使能信号产生模块包括：第二电阻，对电路限流，用以保护电路；以及第二驱动电路，对触发信号提供驱动电压以获取需要的使能信号；其中，所述第二电阻的一端与所述信号输入端相连，另一端与所述第二驱动电路的输入端相连。
优选的，所述第二驱动电路包括：第二场效应管，用以滤除所述触发信号中的低压信号，其中，所述第二场效应管的源极为所述信号提取单元的输入端，并与所述使能信号产生模块的输出端相连，所述第二场效应管的栅极与电源相连，漏极接地。
优选的，所述第二场效应管包括N型场效应管。
优选地，所述第二驱动电路包括：第二场效应管，用以滤除所述触发信号中的负压信号；以及第三场效应管，用以将所述触发信号钳位于既定的电位值以上，其中，所述第三场效应管的漏极为所述信号提取单元的输入端，所述第三场效应管的栅极与电源相连，其源极与所述第二场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的栅极与源极均接地。
优选地，所述第三场效应管的源极与所述使能信号产生模块的输出端相连。
优选地，所述第二场效应管与所述第三场效应管包括P型场效应管。
本发明的有益效果是：本发明采用单一的信号输入端来同时实现外部频率检测和内部电路使能的功能，电路结构简单，成本低。同时，本发明所述的外部频率检测电路可以实现负压到高压范围内的频率检测，并且在保证负压的条件下仍然能够实现频率检测和产生使能信号。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出本发明实施例系统框图；
图2示出本发明第一实施例的电路原理图；
图3示出本发明第二实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。
下面，参照附图对本发明进行详细说明。
如图1所示为本发明实施例中以单一输入引脚实现外部频率检测的系统框图。
如图1所示，为实现对外部触发信号的频率检测，本发明实施例采用中间功能转换电路对所述外部输入的触发信号进行转换得到更容易测量的脉冲信号，再输出给内部的频率检测模块。在本发明实施例中，所述的中间功能转换电路有唯一信号输入引脚PIN A，所述中间电路100包括：时钟信号发生模块110以及使能信号发生模块120。其中，所述时钟信号发生模块110使得信号输入引脚输入的触发信号转变成与之同步的时钟信号，输出给内部电路；所述使能信号发生模块120主要从触发信号中提取可供内部检测电路识别的使能信号，输出给内部电路，完成转换。
其中，本发明实施例中触发信号的电压绝对值满足-5.5V至高压电压，例如36V。所述的中间电路100，可同时实现外部输入信号的频率检测和内部使能的功能。同时本电路还可是检测触发信号的负压变换，例如当外部触发信号在-5.5N至0V的范围内变化时，本电路仍然能够检测到时钟信号同时产生使能信号，并且还能保证在内部的频率检测电路中不会出现负压的情况。
图2所示为本发明第一实施例的电路原理图。
如图2所示，本实施例中所述时钟信号发生模块110包括：微分电路111以及第一驱动电路112。所述微分电路包括第一电容C1，第一电阻R1，它用于将所述触发信号变换成尖脉冲信号。所述第一驱动电路112包括第一场效应管M1，反相器U1以及电流源I，它主要用于根据所述尖脉冲信号产生所述同步时钟信号。其中，所述各元器件之间的连接关系包括：所述第一电容C1的一端与所述信号输入引脚PIN A相连，所述电容C1的另一端与所述第一电阻R1的一端共接在所述第一场效应管M1的栅极上，所述第一电阻R1的另一端接地，所述第一场效应管M1的源极接地，漏极通过电流源I接在了电源VCC上，同时，所述第一场效应管M1的漏极与所述反相器U1的输入端相连，所述反相器U1的输出端为同步时钟信号的输出端。
进一步的，当所述输入引脚PIN A产生具有时钟信息的上升沿脉冲时，可通过第一电容C1、第一电阻R1和第一场效应管M1等电路将该触发信号转化成内部同步时钟信号SYNCCLK。
优选的，所述第一场效应管M1为P型场效应管。
下面对所述时钟信号发生模块110的工作原理进行详细的说明：
在所述的时钟信号发生模块110中，当输入引脚PIN A输入的触发信号的电压幅值从0V变化到高电压幅值例如36V时，此时电路中电流由所述第一电容C1流向所述第一电阻R1，并对所述第一电容C1进行充电，所述第一电容C1与所述第一场效应管M1相连的一端负电荷汇聚，所述第一场效应管M1的栅极电位为负并逐渐降低，当降低到一定程度时场效应管M1导通，此时所述反相器U1的输入端状态由逻辑1变为逻辑0，其输出端状态则由逻辑0变为逻辑1，实现了时钟信号的上升沿变化。
当输入引脚PIN A输入的触发信号的电压幅值从高电压幅值例如36V变化到0V时，此时所述第一电容C1放电，电路电流由电阻R1流向电容C1，所述第一场效应管M1的栅极电位由负压逐渐升高，当升高到一定程度时所述第一场效应管M1关断，此时所述反相器U1的输入端状态由逻辑0变为逻辑1，其输出端状态则由逻辑1变为逻辑0，实现了时钟信号的下降沿变化。
另一方面，当所述触发信号在负压范围内变化时，所述时钟信号的变化情况如下：
当输入引脚PIN A输入的触发信号的电压幅值从-5.5V变化到0V时，此时所述电容C1放电，电路中电流由电阻R1流向电容C1，所述第一场效应管M1的栅极电位由高压逐渐降低，在此过程中，所述第一场效应管M1由关断状态变为导通状态，所述反相器U1的输入端状态由逻辑1变为逻辑0，其输出端状态则由逻辑0变为逻辑1，实现了时钟信号的上升沿变化。
当输入引脚PIN A输入的触发信号的电压幅值从0V变化到-5.5V时，此时所述电容C1充电，电路中电流由所述第一电容C1流向所述第一电阻R1，所述第一场效应管M1的栅极电位逐渐升高，在此过程中，所述第一场效应管M1将由导通状态变为关断状态，所述反相器U1的输入端状态由逻辑0变为逻辑1，其输出端状态则由逻辑1变为逻辑0，实现了时钟信号的下降沿变化。
其中，所述电流源I在电路中主要为所述时钟信号提供电压。
进一步的，对于本发明所述的RC微分电路，它主要用于对复杂波形的分离和分频器，例如从电视信号的复合同步脉冲分离出行同步脉冲和时钟的倍频应用。在所述RC微分电路中，RC数值与输入方波宽度tw之间满足：RC<<tw。而且电路的充放电时间常数T须满足：T＜(1/5～1/10)tw，同时，本发明电路对于超过一定频率的触发信号的同步效果会更好，所述频率由电路中各参数影响，例如200K Hz等。
如图2所示，本实施例中所述使能信号发生模120块包括：第二电阻R2，以及第二场效应管M2。其中，所述第二电阻R2的一端与所述输入引脚PIN A相连，另一端与所述第二场效应管M2的源极相连，所述第二场效应管M2的栅极接电管VCC，所述第二场效应管M2的漏极接地。同时，所述第二场效应管M2的源极与使能信号输出端相连。
优选的，所述第二场效应管M2包括N型场效应管。
下面对所述使能信号发生模块110的工作原理进行详细的说明：
在所述的使能信号发生模块110中，所述第二场效应管M2的栅极接电源VCC，那么当其源极电压小于电源电压减去它自身的导通电压时，所述场效应管M2就会导通，此时所有小于此电压值的输入电压都会经场效应管M2流向地线，使能输出端电压为0V；当其源极电压大于电源电压减去它自身的导通电压时，所述场效应管M2就会关断，此时所有大于此电压值的输入电压则会流向使能输出端，为内部电路提供使能信号。
综上，采用本发明实施例所公开的电路，不论触发信号的电压变化范围怎么变化，所述电路100都可以检测到时钟信号以及产生使能信号，同时在内部电路中不会出现负压。
图3所示为本发明第二实施例的电路原理图。
如图3所示，本实施例中所述时钟信号发生模块110’仍包括：微分电路111’以及第一驱动电路112’。所述微分电路111包括’第一电容C1，第一电阻R1；所述第一驱动电路112’包括第一场效应管M1、反相器U1。所述各元件间的连接关系与上述对图2中时钟信号发生模块110的介绍基本相同，其不同之处在于，在本实施例所述的第一驱动电路112’中，用第三电阻Rx替换了所述电流源I，其中，所述第三电阻Rx的一端接电源VCC，另一端接所述第一场效应管M1的漏极。
本实施例中所述时钟信号发生模块110’的工作原理可参照上述时钟信号发生模块110的工作原理介绍。其中，在本实施例中所述反相器U1的激励电压由电源电压经所述第三电阻Rx提供。
如图3所示，本实施例中所述使能信号发生模块120’包括：第二电阻R2，第二场效应管M2’以及第三场效应管M3。其中，所述第二场效应管M2’的栅极与源极短接接地，其漏极与所述第三场效应管M3的源极相连，所述第三场效应管M3的栅极接电源VCC，其漏极接所述第二电阻R2的另一端。其中，所述第三场效应管M3的源极与使能输出端相连。
优选的，所述第二场效应管M2’与所述第三场效应管M3为P型场效应管。
在本实施例所述的使能信号发生模块120’中，所述第二场效应管M2’可看做是阳极接地的等效二极管，利用其正向导通的特性，在本实施例中可以滤除负压。而所述第三场效应管M3在本实施例中则是作钳位用，用以使得所述使能信号输出端的电位达到预定的电压值。
本发明实施例所公开的检测电路可以实现触发信号负压到高压的检测，并且在负压的条件下仍可以实现时钟信号的检测以及使能信号的产生，同时电路结构十分简单，易于实现。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种外部频率检测电路，其特征在于，包括：
时钟信号产生模块，用以将触发信号转换成同步时钟信号；以及
使能信号产生模块，用以将触发信号转换成使能信号；
其中，所述时钟信号产生模块与所述使能信号产生模块连接至公共的信号输入端以接收触发信号，并且根据所述触发信号同时产生所述同步时钟信号和所述使能信号。
2.根据权利要求1所述的外部频率检测电路，其特征在于：所述时钟信号产生模块包括：
微分电路，用于将所述触发信号变换成尖脉冲信号；
第一驱动电路，用于根据所述尖脉冲信号产生所述同步时钟信号。
3.根据权利要求2所述的外部频率检测电路，其特征在于，所述微分电路包括：第一电容以及第一电阻，所述第一电容的一端与信号输入端相连，另一端与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端接地。
4.根据权利要求2所述的外部频率检测电路，其特征在于，所述第一驱动电路包括：第一场效应管、反相器以及电流源，其中，所述第一场效应管的栅极接在所述第一电容与所述第一电阻连接处，所述第一场效应管的源极接地，所述第一场效应管的漏极与电流源的输出端相连，同时与所述反相器的输入端相连，所述电流源的输入端接电源。
5.根据权利要求4所述的外部频率检测电路，其特征在于：所述第一场效应管包括P型场效应管。
6.根据权利要求4所述的外部频率检测电路，其特征在于：所述电流源可替换成一端接电源的第三电阻。
7.根据权利要求4所述的外部频率检测电路，其特征在于：所述反相器的输出端为同步时钟信号输出端。
8.根据权利要求1所述的外部频率检测电路，其特征在于，所述使能信号产生模块包括：
第二电阻，对电路限流，用以保护电路；以及
第二驱动电路，对触发信号提供驱动电压以获取需要的使能信号；
其中，所述第二电阻的一端与所述信号输入端相连，另一端与所述第二驱动电路的输入端相连。
9.根据权利要求8所述的外部频率检测电路，其特征在于，所述第二驱动电路包括：
第二场效应管，用以滤除所述触发信号中的低压信号，
其中，所述第二场效应管的源极为所述信号提取单元的输入端，并与所述使能信号产生模块的输出端相连，所述第二场效应管的栅极与电源相连，漏极接地。
10.根据权利要求9所述的外部频率检测电路，其特征在于：所述第二场效应管包括N型场效应管。
11.根据权利要求8所述的外部频率检测电路，其特征在于，所述第二驱动电路包括：
第二场效应管，用以滤除所述触发信号中的负压信号；以及
第三场效应管，用以将所述触发信号钳位于既定的电位值以上，
其中，所述第三场效应管的漏极为所述信号提取单元的输入端，所述第三场效应管的栅极与电源相连，其源极与所述第二场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的栅极与源极均接地。
12.根据权利要求11所述的外部频率检测电路，其特征在于：所述第三场效应管的源极与所述使能信号产生模块的输出端相连。
13.根据权利要求11或12所述的外部频率检测电路，其特征在于，所述第二场效应管与所述第三场效应管包括P型场效应管。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101004883A (zh) * 2006-01-17 2007-07-25 厦门火炬福大显示技术有限公司 一种场致发射平板显示器的控制装置
CN102043123A (zh) * 2010-11-16 2011-05-04 无锡中星微电子有限公司 一种扫描链测试电路
JP2012104046A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置
CN102523368A (zh) * 2011-11-21 2012-06-27 广东威创视讯科技股份有限公司 一种信号传输自动增益方法及装置
CN102565529A (zh) * 2011-12-21 2012-07-11 深圳国微技术有限公司 一种低功耗时钟频率检测电路
CN102611432A (zh) * 2012-03-05 2012-07-25 杭州中天微系统有限公司 一种支持ip模块动态频率变换的装置
CN102739217A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 日立金属株式会社 高频开关模块
CN102901871A (zh) * 2012-08-30 2013-01-30 河南科技大学 信号频率检测系统及方法
CN103675443A (zh) * 2012-09-06 2014-03-26 上海航天控制工程研究所 载人航天器fpga全局时钟检测技术

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101004883A (zh) * 2006-01-17 2007-07-25 厦门火炬福大显示技术有限公司 一种场致发射平板显示器的控制装置
JP2012104046A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置
CN102043123A (zh) * 2010-11-16 2011-05-04 无锡中星微电子有限公司 一种扫描链测试电路
CN102739217A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 日立金属株式会社 高频开关模块
CN102523368A (zh) * 2011-11-21 2012-06-27 广东威创视讯科技股份有限公司 一种信号传输自动增益方法及装置
CN102565529A (zh) * 2011-12-21 2012-07-11 深圳国微技术有限公司 一种低功耗时钟频率检测电路
CN102611432A (zh) * 2012-03-05 2012-07-25 杭州中天微系统有限公司 一种支持ip模块动态频率变换的装置
CN102901871A (zh) * 2012-08-30 2013-01-30 河南科技大学 信号频率检测系统及方法
CN103675443A (zh) * 2012-09-06 2014-03-26 上海航天控制工程研究所 载人航天器fpga全局时钟检测技术

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