CN116935599B - 一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路 - Google Patents

一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路 Download PDF

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CN116935599B CN202311185269.7A CN202311185269A CN116935599B CN 116935599 B CN116935599 B CN 116935599B CN 202311185269 A CN202311185269 A CN 202311185269A CN 116935599 B CN116935599 B CN 116935599B
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Abstract

本发明涉及报解警电路技术领域，提供一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，包括：峰值检测电路模块、参考电压产生电路模块与比较输出电路模块；峰值检测电路模块包括第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一隔直电容、第二隔直电容、峰值补偿电阻、检测电阻、输出电阻、第一旁路电容、第二旁路电容、第零NMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管与第三NMOS管。本发明的优点在于：通过将电路本身设定的报警时输入信号幅度、解除报警时输入信号幅度以及迟滞系数这三个性能指示转化成MOS管宽度的比值及同类型电阻长度的比值，只要电路版图上做好该比值，这三个性能工艺变化不敏感。

Description

一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路
技术领域
本发明涉及报解警电路技术领域，具体地涉及一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路。
背景技术
光通信就是使用光，向对方传输信息的技术，光通信是由将电信号转换成光信号的“发送机”、将光信号转换成电信号的“接收机”，以及传输光的回路“光纤”构成。
接收机在将光信号转换成电信号后，对电信号进行放大处理，再检测电信号是否超过设定的阈值，当检测的电信号小于设定的阈值时要报警，当检测的电信号超过设定的阈值时解除报警。
传统的报解警电路存在由电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值、解除报警时输入信号幅度阈值以及迟滞系数等性能参数随电路的器件制作工艺变化而有较大变化的问题，即这些性能参数对工艺变化敏感。
如图1所示，为传统的报解警电路的示意图，此传统的峰值检测电路采用直流耦合，更容易受到INP信号输入端与INN信号输入端中直流差值的影响，INP与INN反相。为了计算方便，假设INP与INN没有直流差值，其共模电平为；
,/>与/>为INP与INN的直流电平；
设为无输入时，/>的初始值。/>为输入有信号时，/>的变化量。
峰值检测电路模块的检测信号输出端的信号与输入信号幅度/>的关系如下：
如图2所示，为电路报警点与解除报警点定义的信号波形图，当时，LOS=0，解除报警；当/>时，LOS=1，为输入信号过小的报警。
在LOS输出信号“0”，产生解除报警信号时，图中比较器的输出端为信号“1”并反馈给参考电压产生电路，然后同相输入端是连接VPKD，反相输入端是切换成连接VRFE_LO；
因此可以得到，当公式中VPKD的值选为VRFE_LO，可计算出由电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值；
因此在输入信号幅度变成小于电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值时，VPKD变成小于VRFE_LO，比较器的输出端变为信号“0”，LOS就输出信号“1”，发出报警信号。
在LOS输出信号“1”，产生报警信号时，图中比较器的输出端为信号“0”并反馈给参考电压产生电路，然后同相输入端是连接VPKD，反相输入端是切换成连接VRFE_HI；
因此可以得到，当公式中VPKD的值选为VRFE_HI，可计算出由电路本身设定的解除报警时输入信号幅度阈值；
因此在输入信号幅度变成大于电路本身设定的解除报警时输入信号幅度阈值/>时，VPKD变成大于VRFE_HI，比较器的输出端变为信号“1”，LOS就输出信号“0”，发出解除报警信号。
如上述公式，报解警点位置、/>与/>相关，/>与输入电平有关系，/>又与三极管的工艺密切相关。而且还受到/>这个固定偏差的影响。
其中是三极管的掺杂工艺与温度都相关的值，对工艺变化很敏感。
综上，传统的报解警电路结构的缺点如下：
1、采用直流耦合,INP、INN的直流差值会直影响峰值检测电路的增益与输出初值。
2、报解警点位置受到与工艺相关参数及输入共模电平的影响，而且还有固定偏差，影响报解警点的准确性。
这两个缺点使得传统的报解警电路的结构片间离散大，报解警点位置一致性差，不利于产品量产。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路。
本发明是这样实现的：一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，包括：
峰值检测电路模块、参考电压产生电路模块与比较输出电路模块；
所述峰值检测电路模块包括第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一隔直电容、第二隔直电容、峰值补偿电阻、检测电阻、输出电阻、第一旁路电容、第二旁路电容、第零NMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管与第三NMOS管；
所述第一NPN三极管的基极与所述第一偏置电阻的下端连接，所述第一NPN三极管的集电极与所述第一偏置电阻的上端连接，所述第一NPN三极管的发射极与所述峰值补偿电阻的上端连接，所述第二NPN三极管的基极与所述第二偏置电阻的下端连接，所述第二NPN三极管的集电极与所述第二偏置电阻的上端连接，所述第二NPN三极管的发射极与所述峰值补偿电阻的上端连接；
所述第一偏置电阻的上端、所述第二偏置电阻的上端都与直流电源的正极连接，所述第一隔直电容的右端与所述第一偏置电阻的下端连接，所述第一隔直电容的左端与INP信号输入端连接，所述第二隔直电容的左端与所述第二偏置电阻的下端连接，所述第二隔直电容的右端与INN信号输入端连接，所述第一旁路电容的上端与所述峰值补偿电阻的上端连接，所述第一旁路电容的下端与直流电源的负极连接，所述检测电阻的上端与所述峰值补偿电阻的下端连接，所述检测电阻的下端与所述输出电阻的左端连接，所述输出电阻的右端与检测信号输出端连接，所述第二旁路电容的上端与所述输出电阻的右端连接，所述第二旁路电容的下端与直流电源的负极连接；
所述第零NMOS管的栅极、漏极都与基准电流供应端连接，所述第零NMOS管的源极与直流电源的负极连接，所述第一NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第一NMOS管的漏极与所述检测电阻的下端连接，所述第一NMOS管的源极与直流电源的负极连接，所述第二NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第二NMOS管的漏极与所述第三NMOS管的源极连接，所述第二NMOS管的源极与直流电源的负极连接，所述第三NMOS管的漏极与所述检测电阻的下端连接，所述第三NMOS管的栅极与反馈控制端连接；
所述比较输出电路模块包括比较器、第一反相器与第二反相器；
所述比较器的同相输入端与检测信号输出端连接，所述比较器的反相输入端与所述参考电压产生电路模块的参考信号输出端连接，所述比较器的输出端与所述第一反相器的输入端、所述第二反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端为报警信号输出端，所述第二反相器的输出端与反馈控制端连接。
进一步地，所述参考电压产生电路模块包括第三NPN三极管、第四NPN三极管、第三偏置电阻、第四偏置电阻、参考补偿电阻、阈值电阻、第三旁路电容、第四NMOS管、第五NMOS管与第六NMOS管；
所述第三NPN三极管的基极与第三偏置电阻的下端连接，所述第三NPN三极管的集电极与第三偏置电阻的上端连接，所述第三NPN三极管的发射极与所述参考补偿电阻的上端连接，所述第四NPN三极管的基极与所述第四偏置电阻的下端连接，所述第四NPN三极管的集电极与所述第四偏置电阻的上端连接，所述第四NPN三极管的发射极与所述参考补偿电阻的上端连接；
所述第三偏置电阻的上端、所述第四偏置电阻的上端都与所述直流电源的正极连接，所述参考补偿电阻的下端是所述参考信号输出端，所述第三旁路电容的上端与所述参考补偿电阻的下端连接，所述第三旁路电容的下端与所述直流电源的负极连接；
所述第四NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第四NMOS管的漏极与所述阈值电阻的下端连接，所述阈值电阻的上端与所述参考补偿电阻的下端连接，所述第四NMOS管的源极与所述直流电源的负极连接，所述第五NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第五NMOS管的漏极与所述第六NMOS管的源极连接，所述第五NMOS管的源极与所述直流电源的负极连接，所述第六NMOS管的漏极与所述参考补偿电阻的上端连接，所述第六NMOS管的栅极与所述反馈控制端连接。
进一步地，所述参考电压产生电路模块包括第三NPN三极管、第四NPN三极管、第三偏置电阻、第四偏置电阻、参考补偿电阻、阈值电阻、第三旁路电容、第四NMOS管、第五NMOS管与第六NMOS管；
所述第三NPN三极管的基极与第三偏置电阻的下端连接，所述第三NPN三极管的集电极与第三偏置电阻的上端连接，所述第三NPN三极管的发射极与所述参考补偿电阻的上端连接，所述第四NPN三极管的基极与所述第四偏置电阻的下端连接，所述第四NPN三极管的集电极与所述第四偏置电阻的上端连接，所述第四NPN三极管的发射极与所述参考补偿电阻的上端连接；
所述第三偏置电阻的上端、所述第四偏置电阻的上端都与所述直流电源的正极连接，所述参考补偿电阻的下端是所述参考信号输出端，所述第三旁路电容的上端与所述参考补偿电阻的下端连接，所述第三旁路电容的下端与所述直流电源的负极连接；
所述第四NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第四NMOS管的漏极与所述阈值电阻的下端连接，所述阈值电阻的上端与所述参考补偿电阻的下端连接，所述第四NMOS管的源极与所述直流电源的负极连接，所述第五NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第五NMOS管的漏极与所述第六NMOS管的源极连接，所述第五NMOS管的源极与所述直流电源的负极连接，所述第六NMOS管的漏极与所述参考补偿电阻的上端连接，所述第六NMOS管的栅极与所述反馈控制端连接。
进一步地，还包括基准电流模块，所述基准电流模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第七NMOS管、运算放大器与下拉电阻；
所述第一PMOS管的栅极、漏极与所述第七NMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的源极与所述直流电源的正极连接，所述第二PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第二PMOS管的漏极为所述基准电流供应端，所述第二PMOS管的源极与所述直流电源的正极连接，所述第七NMOS管的源极与所述下拉电阻的上端连接，所述下拉电阻的下端与所述直流电源的负极连接；
所述运算放大器的同相输入端与基准电压供应端连接，所述运算放大器的反相输入端与所述下拉电阻的上端连接，所述运算放大器的输出端与所述第七NMOS管的栅极连接。
进一步地，所述峰值检测电路模块还包括切换开关，所述检测电阻的下端与所述切换开关的左端连接，所述切换开关的右端与所述输出电阻的左端连接，所述检测电阻有多个，所述切换开关的数量与所述检测电阻的数量相等，多个所述检测电阻串联设置，串联的所述检测电阻的最上端与所述峰值补偿电阻的下端连接，串联的所述检测电阻的最下端与所述第一NMOS管的漏极连接。
进一步地，所述阈值电阻的数量与所述检测电阻的数量相等，所述阈值电阻串联并且设置在所述参考补偿电阻的下端与所述第四NMOS管的漏极之间。
进一步地，所述峰值检测电路模块还包括3-8解码开关，所述检测电阻与所述切换开关都是八个，所述3-8解码开关的八个输出端分别与八个所述切换开关的控制端连接。
进一步地，所述INP信号输入端与所述INN信号输入端用于检测光通信设备的交流电信号。
进一步地，所述报警信号输出端与光通信设备的报警器连接。
本发明的优点在于：峰值检测电路模块采用交流耦合，消除直流信号对检测性能的影响；检测INP信号输入端或INN信号输入端的交流信号幅度，并转化为直流信号，由检测信号输出端到达比较器的同相输入端，参考电压产生电路模块产生参考电压由参考信号输出端到达比较器的反相输入端，比较器通过比较判断输出“1”或“0”信号到报警信号输出端。通过将电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值、解除报警时输入信号幅度阈值以及迟滞系数这三个性能参数指标转化成MOS管的宽度的比值及同类型电阻长度的比值，只要电路版图上做好该比值，这三个性能参数对电路的器件制作工艺变化不敏感。相较于背景技术，本发明的报解警点位置一致性好，有利于产品量产。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是背景技术中传统的报解警电路的示意图。
图2是背景技术中电路报警点与解除报警点定义的信号波形图。
图3是本发明的性能对工艺变化不敏感的报解警电路的示意图。
图4是本发明中INP信号与INN信号反相以及|VINP|的示意图。
图5是本发明中设置不同的报警点的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例的技术方案的总体思路如下：
峰值检测电路模块将检测的交流信号幅度并转为直流信号接到比较器的同相输入端，参考电压产生电路模块产生参考电压接到比较器的反相输入端，比较器通过比较判断输出报警信号。
比较器的输出经过反相器后控制峰值检测电路模块与参考电压产生电路模块的输出及/>。其中对/>的控制，形成了正反馈环路；对/>的控制，形成了负反馈环路；由于正反馈环路的环路增益大于负反馈环路的环路增益，因此整体环路形成了正反馈，意味着比较电路具有一定的迟滞系数。
基准电流模块通过电流镜像结构将基准电流复制引入到峰值检测电路模块与参考电压产生电路模块，电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值与解除报警时输入信号幅度阈值/>，迟滞系数/>这三个性能参数指标转化成MOS管宽度的比值及同类型电阻长度的比值，只要电路版图上做好该比值，这三个性能对电路的器件制作工艺变化不敏感。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参阅图1至图5，本发明的优选实施例。
一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，包括：
峰值检测电路模块、参考电压产生电路模块与比较输出电路模块；
所述峰值检测电路模块包括第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2、第一偏置电阻RAC1、第二偏置电阻RAC2、第一隔直电容CAC1、第二隔直电容CAC2、峰值补偿电阻Roffset、检测电阻R1、输出电阻Rout、第一旁路电容C1、第二旁路电容C2、第零NMOS管M0、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2与第三NMOS管M3；
所述第一NPN三极管Q1的基极与所述第一偏置电阻RAC1的下端连接，所述第一NPN三极管Q1的集电极与所述第一偏置电阻RAC1的上端连接，所述第一NPN三极管Q1的发射极与所述峰值补偿电阻Roffset的上端连接，所述第二NPN三极管Q2的基极与所述第二偏置电阻RAC2的下端连接，所述第二NPN三极管Q2的集电极与所述第二偏置电阻RAC2的上端连接，所述第二NPN三极管Q2的发射极与所述峰值补偿电阻Roffset的上端连接；
所述第一偏置电阻RAC1的上端、所述第二偏置电阻RAC2的上端都与直流电源的正极连接，所述第一隔直电容CAC1的右端与所述第一偏置电阻RAC1的下端连接，所述第一隔直电容CAC1的左端与INP信号输入端连接，所述第二隔直电容CAC2的左端与所述第二偏置电阻RAC2的下端连接，所述第二隔直电容CAC2的右端与INN信号输入端连接，所述第一旁路电容C1的上端与所述峰值补偿电阻Roffset的上端连接，所述第一旁路电容C1的下端与直流电源的负极连接，所述检测电阻R1的上端与所述峰值补偿电阻Roffset的下端连接，所述检测电阻R1的下端与所述输出电阻Rout的左端连接，所述输出电阻Rout的右端与检测信号输出端VPKD连接，所述第二旁路电容C2的上端与所述输出电阻Rout的右端连接，所述第二旁路电容C2的下端与直流电源的负极连接；在本实施例之中，直流电源的负极是接地。
所述第零NMOS管M0的栅极、漏极都与基准电流供应端连接，所述第零NMOS管M0的源极与直流电源的负极连接，所述第一NMOS管M1的栅极与所述第零NMOS管M0的栅极连接，所述第一NMOS管M1的漏极与所述检测电阻R1的下端连接，所述第一NMOS管M1的源极与直流电源的负极连接，所述第二NMOS管M2的栅极与所述第零NMOS管M0的栅极连接，所述第二NMOS管M2的漏极与所述第三NMOS管M3的源极连接，所述第二NMOS管M2的源极与直流电源的负极连接，所述第三NMOS管M3的漏极与所述检测电阻R1的下端连接，所述第三NMOS管M3的栅极与反馈控制端VFB连接；
所述比较输出电路模块包括比较器OP1、第一反相器A1与第二反相器A2；
所述比较器OP1的同相输入端与检测信号输出端VPKD连接，所述比较器OP1的反相输入端与所述参考电压产生电路模块的参考信号输出端VREF连接，所述比较器OP1的输出端与所述第一反相器A1的输入端、所述第二反相器A2的输入端连接，所述第一反相器A1的输出端为报警信号输出端LOS，所述第二反相器A2的输出端与反馈控制端VFB连接。
本发明的性能对工艺变化不敏感的报解警电路，峰值检测电路模块采用交流耦合，消除直流信号对检测性能的影响；检测INP信号输入端或INN信号输入端的交流信号幅度，并转化为直流信号，由检测信号输出端到达比较器OP1的同相输入端，参考电压产生电路模块产生参考电压由参考信号输出端到比较器OP1的反相输入端，比较器OP1通过比较判断输出“1”或“0”信号到报警信号输出端。通过将电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值、解除报警时输入信号幅度阈值以及迟滞系数这三个性能参数指标转化成MOS管宽度的比值及同类型电阻长度的比值，只要电路版图上做好该比值，这三个性能对电路的器件制作工艺变化不敏感。本发明的报解警点位置一致性好，有利于产品量产。
INP信号与INN信号反相，INP信号输入端与INN信号输入端连接的信号包含了叠加的直流信号与交流信号。设置第一隔直电容CAC1、第二隔直电容CAC2消除直流信号对检测性能的影响。
所述参考电压产生电路模块包括第三NPN三极管Q3、第四NPN三极管Q4、第三偏置电阻RAC3、第四偏置电阻RAC4、参考补偿电阻Roffset-ref、阈值电阻R11、第三旁路电容C3、第四NMOS管M4、第五NMOS管M5与第六NMOS管M6；
所述第三NPN三极管Q3的基极与第三偏置电阻RAC3的下端连接，所述第三NPN三极管Q3的集电极与第三偏置电阻RAC3的上端连接，所述第三NPN三极管Q3的发射极与所述参考补偿电阻Roffset-ref的上端连接，所述第四NPN三极管Q4的基极与所述第四偏置电阻RAC4的下端连接，所述第四NPN三极管Q4的集电极与所述第四偏置电阻RAC4的上端连接，所述第四NPN三极管Q4的发射极与所述参考补偿电阻Roffset-ref的上端连接；
所述第三偏置电阻RAC3的上端、所述第四偏置电阻RAC4的上端都与所述直流电源的正极连接，所述参考补偿电阻Roffset-ref的下端是所述参考信号输出端VREF，所述第三旁路电容C3的上端与所述参考补偿电阻Roffset-ref的下端连接，所述第三旁路电容C3的下端与所述直流电源的负极连接；
所述第四NMOS管M4的栅极与所述第零NMOS管M0的栅极连接，所述第四NMOS管M4的漏极与所述阈值电阻R11的下端连接，所述阈值电阻R11的上端与所述参考补偿电阻Roffset-ref的下端连接，所述第四NMOS管M4的源极与所述直流电源的负极连接，所述第五NMOS管M5的栅极与所述第零NMOS管M0的栅极连接，所述第五NMOS管M5的漏极与所述第六NMOS管M6的源极连接，所述第五NMOS管M5的源极与所述直流电源的负极连接，所述第六NMOS管M6的漏极与所述参考补偿电阻Roffset-ref的上端连接，所述第六NMOS管M6的栅极与所述反馈控制端VFB连接。
还包括基准电流模块，所述基准电流模块包括第一PMOS管PM1、第二PMOS管PM2、第七NMOS管M7、运算放大器OP0与下拉电阻R0；
所述第一PMOS管PM1的栅极、漏极与所述第七NMOS管M7的漏极连接，所述第一PMOS管PM1的源极与所述直流电源的正极连接，所述第二PMOS管PM2的栅极与所述第一PMOS管PM1的栅极连接，所述第二PMOS管PM2的漏极为所述基准电流供应端，所述第二PMOS管PM2的源极与所述直流电源的正极连接，所述第七NMOS管M7的源极与所述下拉电阻R0的上端连接，所述下拉电阻R0的下端与所述直流电源的负极连接；
所述运算放大器OP0的同相输入端与基准电压供应端连接，所述运算放大器OP0的反相输入端与所述下拉电阻R0的上端连接，所述运算放大器OP0的输出端与所述第七NMOS管M7的栅极连接。
LOS是信号报警输出，为“1”时，比较器OP1的输出端为“0”信号，表示检测信号输出端VPKD的信号小于参考信号输出端VREF的信号，要报警；LOS为“0”时，比较器OP1的输出端为“1”信号，表示检测信号输出端VPKD的信号超过参考信号输出端VREF的信号，解除报警。比较器OP1的输出信号经过第二反相器A2后控制峰值检测电路模块的检测信号输出端与参考电压产生电路模块的参考信号输出端/>。其中对/>的控制，形成了正反馈环路；对的控制，形成了负反馈环路；由于正反馈环路的环路增益大于负反馈环路的环路增益，因此整体环路形成了正反馈，意味着比较电路具有一定的迟滞系数。
在本实施例之中，第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2、第三NPN三极管Q3、第四NPN三极管Q4的规格相同，第一偏置电阻RAC1、第二偏置电阻RAC2、第三偏置电阻RAC3、第四偏置电阻RAC4的规格相同，第一隔直电容CAC1与第二隔直电容CAC2的规格相同，第二旁路电容C2与第三旁路电容C3的规格相同，峰值补偿电阻Roffset、检测电阻R1、输出电阻Rout、参考补偿电阻Roffset-ref、阈值电阻R11、下拉电阻R0都采用同类型电阻，即同种工艺电阻。第一NMOS管M1与第四NMOS管M4的规格相同，第二NMOS管M2与第五NMOS管M5的规格相同，第三NMOS管M3与第六NMOS管M6的规格相同，第一PMOS管PM1与第二PMOS管PM2的规格相同。
电流基准模块产生的基准电流；
,其中/>为bandgap（带隙基准电路，Bandgap voltage reference）产生的基准电压，对工艺不敏感。
第一PMOS管PM1与第二PMOS管PM2组成电流镜像结构电路，所以基准电流供应端的电流也是基准电流；而第零NMOS管M0分别与第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第四NMOS管M4、第五NMOS管M5都组成电流镜像结构电路。
因此有：
其中 分别为第零NMOS管M0、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2的宽长比。
峰值检测电路模块的检测信号输出端的信号与输入信号幅度/>的关系如下：
，其中常温下系数K为0.5，/>为VINP的交流峰峰值，即交流信号幅度；且假设VINP的占空比为50%，INN与INP反相；参阅图4。
设为无输入时，/>的初始值。/>为输入有信号时，/>的变化量。
；
其中T为热力学温度，单位是开尔文；q是电子的电荷量，q=1.602×10-19C；k为玻耳兹曼常数，当T=27℃时，有
Voffset的公式可参考文献《Low-Power Monolithic RF Peak DetectorAnalysis》，作者Robert G. Meyer，（IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 30,NO. 1, JANUARY 1995）；其中记载了VO=V1-VTln2;以及VT=kT/q。
VO对应着VPKD；V1对应着；VTln2对应着/>。
结合图3，通过设计令：
设为电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值，/>为电路本身设定的解除报警时输入信号幅度阈值。
在LOS输出信号“0”，产生解除报警信号时，此时比较器OP1的输出端为信号“1”，反馈控制端VFB为信号“0”，并作用于第三NMOS管与第六NMOS管的栅极，此时可以算出；
，R11=R1；
因此可以得到，当公式之中， VPKD的值选为VRFE，可计算出由电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值/>；
因此在输入信号幅度变为小于电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值时，VPKD变为小于VRFE，比较器OP1的输出端变为信号“0”，LOS就输出信号“1”，发出报警信号。
在LOS输出信号“1”，产生报警信号时，比较器OP1的输出端为信号“0”，反馈控制端VFB为信号“1”，并作用于第三NMOS管与第六NMOS管的栅极，此时可以算出。因此有：
VPKD的值选为VRFE，可计算出由电路本身设定的解除报警时输入信号幅度阈值；
因此在输入信号幅度变为大于电路本身设定的报警时输入信号幅度阈值时，VPKD变为大于VRFE，比较器OP1的输出端变为信号“1”，LOS就输出信号“0”，发出解除报警信号。
如果M0，M1，M2的长设成一样，它们的宽分别为W1，W2，W3。
,/>,/>均采用同类型电阻，且宽度相同，各自的长度为/>，/>,/>。
这两个公式还可以演化为：
与/>成正比，/>与/>成正比，因此只要电路版图做好M0，M1，M2及/>，/>，/>的匹配比值，/>与/>对电路的器件制作工艺的变化不敏感。
另外迟滞系数如下，对工艺的变化也不敏感：
。
结合图4，所述峰值检测电路模块还包括切换开关，所述检测电阻的下端与所述切换开关的左端连接，所述切换开关的右端与所述输出电阻Rout的左端连接，所述检测电阻有多个，所述切换开关的数量与所述检测电阻的数量相等，多个所述检测电阻串联设置，串联的所述检测电阻的最上端与所述峰值补偿电阻Roffset的下端连接，串联的所述检测电阻的最下端与所述第一NMOS管M1的漏极连接。此处有益效果是，这些切换开关只能有一个处于闭合状态，某个切换开关闭合就说明选择某个报警点，从而相应地改变检测信号输出端VPKD的值。
所述阈值电阻的数量与所述检测电阻的数量相等，所述阈值电阻串联并且设置在所述参考补偿电阻Roffset-ref的下端与所述第四NMOS管M4的漏极之间。
所述峰值检测电路模块还包括3-8解码开关，所述检测电阻与所述切换开关都是八个，八个检测电阻分别是R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8；八个切换开关分别是S000、S001、S010、S011、S100、S101、S110、S111；所述3-8解码开关的八个输出端分别与八个所述切换开关的控制端连接。八个阈值电阻分别是R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18。3-8解码开关或称为3-8译码器，把3种输入状态翻译成8种输出状态,译码器是将输入的具有特定含义的二进制代码翻译成输出信号的不同组合,实现电路控制功能的逻辑电路。通过3-8解码开关选择报警点。
所述INP信号输入端与所述INN信号输入端用于检测光通讯设备的交流电信号。所述报警信号输出端与光通讯设备的报警器连接。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，其特征在于，包括：
峰值检测电路模块、参考电压产生电路模块与比较输出电路模块；
所述峰值检测电路模块包括第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第一隔直电容、第二隔直电容、峰值补偿电阻、检测电阻、输出电阻、第一旁路电容、第二旁路电容、第零NMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管与第三NMOS管；
所述第一NPN三极管的基极与所述第一偏置电阻的下端连接，所述第一NPN三极管的集电极与所述第一偏置电阻的上端连接，所述第一NPN三极管的发射极与所述峰值补偿电阻的上端连接，所述第二NPN三极管的基极与所述第二偏置电阻的下端连接，所述第二NPN三极管的集电极与所述第二偏置电阻的上端连接，所述第二NPN三极管的发射极与所述峰值补偿电阻的上端连接；
所述第一偏置电阻的上端、所述第二偏置电阻的上端都与直流电源的正极连接，所述第一隔直电容的右端与所述第一偏置电阻的下端连接，所述第一隔直电容的左端与INP信号输入端连接，所述第二隔直电容的左端与所述第二偏置电阻的下端连接，所述第二隔直电容的右端与INN信号输入端连接，所述第一旁路电容的上端与所述峰值补偿电阻的上端连接，所述第一旁路电容的下端与直流电源的负极连接，所述检测电阻的上端与所述峰值补偿电阻的下端连接，所述检测电阻的下端与所述输出电阻的左端连接，所述输出电阻的右端与检测信号输出端连接，所述第二旁路电容的上端与所述输出电阻的右端连接，所述第二旁路电容的下端与直流电源的负极连接；
所述第零NMOS管的栅极、漏极都与基准电流供应端连接，所述第零NMOS管的源极与直流电源的负极连接，所述第一NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第一NMOS管的漏极与所述检测电阻的下端连接，所述第一NMOS管的源极与直流电源的负极连接，所述第二NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第二NMOS管的漏极与所述第三NMOS管的源极连接，所述第二NMOS管的源极与直流电源的负极连接，所述第三NMOS管的漏极与所述检测电阻的下端连接，所述第三NMOS管的栅极与反馈控制端连接；
所述比较输出电路模块包括比较器、第一反相器与第二反相器；
所述比较器的同相输入端与检测信号输出端连接，所述比较器的反相输入端与所述参考电压产生电路模块的参考信号输出端连接，所述比较器的输出端与所述第一反相器的输入端、所述第二反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端为报警信号输出端，所述第二反相器的输出端与反馈控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，其特征在于，所述参考电压产生电路模块包括第三NPN三极管、第四NPN三极管、第三偏置电阻、第四偏置电阻、参考补偿电阻、阈值电阻、第三旁路电容、第四NMOS管、第五NMOS管与第六NMOS管；
所述第三NPN三极管的基极与第三偏置电阻的下端连接，所述第三NPN三极管的集电极与第三偏置电阻的上端连接，所述第三NPN三极管的发射极与所述参考补偿电阻的上端连接，所述第四NPN三极管的基极与所述第四偏置电阻的下端连接，所述第四NPN三极管的集电极与所述第四偏置电阻的上端连接，所述第四NPN三极管的发射极与所述参考补偿电阻的上端连接；
所述第三偏置电阻的上端、所述第四偏置电阻的上端都与所述直流电源的正极连接，所述参考补偿电阻的下端是所述参考信号输出端，所述第三旁路电容的上端与所述参考补偿电阻的下端连接，所述第三旁路电容的下端与所述直流电源的负极连接；
所述第四NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第四NMOS管的漏极与所述阈值电阻的下端连接，所述阈值电阻的上端与所述参考补偿电阻的下端连接，所述第四NMOS管的源极与所述直流电源的负极连接，所述第五NMOS管的栅极与所述第零NMOS管的栅极连接，所述第五NMOS管的漏极与所述第六NMOS管的源极连接，所述第五NMOS管的源极与所述直流电源的负极连接，所述第六NMOS管的漏极与所述参考补偿电阻的上端连接，所述第六NMOS管的栅极与所述反馈控制端连接。
3.根据权利要求1所述的一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，其特征在于，还包括基准电流模块，所述基准电流模块包括第一PMOS管、第二PMOS管、第七NMOS管、运算放大器与下拉电阻；
所述第一PMOS管的栅极、漏极与所述第七NMOS管的漏极连接，所述第一PMOS管的源极与所述直流电源的正极连接，所述第二PMOS管的栅极与所述第一PMOS管的栅极连接，所述第二PMOS管的漏极为所述基准电流供应端，所述第二PMOS管的源极与所述直流电源的正极连接，所述第七NMOS管的源极与所述下拉电阻的上端连接，所述下拉电阻的下端与所述直流电源的负极连接；
所述运算放大器的同相输入端与基准电压供应端连接，所述运算放大器的反相输入端与所述下拉电阻的上端连接，所述运算放大器的输出端与所述第七NMOS管的栅极连接。
4.根据权利要求2所述的一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，其特征在于，所述峰值检测电路模块还包括切换开关，所述检测电阻的下端与所述切换开关的左端连接，所述切换开关的右端与所述输出电阻的左端连接，所述检测电阻有多个，所述切换开关的数量与所述检测电阻的数量相等，多个所述检测电阻串联设置，串联的所述检测电阻的最上端与所述峰值补偿电阻的下端连接，串联的所述检测电阻的最下端与所述第一NMOS管的漏极连接。
5.根据权利要求4所述的一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，其特征在于，所述阈值电阻的数量与所述检测电阻的数量相等，所述阈值电阻串联并且设置在所述参考补偿电阻的下端与所述第四NMOS管的漏极之间。
6.根据权利要求4所述的一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，其特征在于，所述峰值检测电路模块还包括3-8解码开关，所述检测电阻与所述切换开关都是八个，所述3-8解码开关的八个输出端分别与八个所述切换开关的控制端连接。
7.根据权利要求1所述的一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，其特征在于，所述INP信号输入端与所述INN信号输入端用于检测光通信设备的交流电信号。
8.根据权利要求1所述的一种性能对工艺变化不敏感的报解警电路，其特征在于，所述报警信号输出端与光通信设备的报警器连接。
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