CN201993416U - 中间电压检测电路 - Google Patents

Abstract

一种中间电压检测电路，包括一第一输入端、一第一滤波单元、一第一电压跟随器、一第一电流复制单元、一第二输入端、一第二滤波单元、一第二电压跟随器、一第二电流复制单元及一输出端，第一输入端与第二输入端接收一对输入的差分电压信号，第一滤波单元与第二滤波单元将接收的差分电压信号转换为相应的直流电压信号，第一电压跟随器与第二电压跟随器将接收到的直流电压信号转换为相应的电流信号，第一电流复制单元与第二电流复制单元输出的电流信号的电流值为输入电流信号的电流值的一半，输出端输出差分电压信号的中间电压。本实用新型能够检测出差分输入信号的中间电压，且电路结构简单。

Description

中间电压检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种电压检测电路，尤指一种能够检测输入信号的中间电压的中间电压检测电路。

背景技术

所谓中间电压，即当输入信号Vdm+、Vdm-为一组差分信号时，输出信号Vout=((Vdm+)+(Vdm-))/2。

随着现代通讯技术和信号处理技术的发展，越来越多的电路中将使用到输入信号的中间电压。中间电压可以用来与数字电路配合进行输入信号的二分法处理。因此，有必要提供一种结构简单且能够检测输入信号的中间电压的中间电压检测电路。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单且能够检测输入信号的中间电压的中间电压检测电路。

一种中间电压检测电路，包括一第一输入端、一与所述第一输入端相连的第一滤波单元、一与所述第一滤波单元相连的第一电压跟随器、一与所述第一电压跟随器相连的第一电流复制单元、一第二输入端、一与所述第二输入端相连的第二滤波单元、一与所述第二滤波单元相连的第二电压跟随器、一与所述第二电压跟随器相连的第二电流复制单元及一与所述第一电流复制单元及所述第二电流复制单元相连的输出端，所述第一输入端与所述第二输入端接收一对输入的差分电压信号，所述第一滤波单元与所述第二滤波单元将接收的差分电压信号转换为相应的直流电压信号，所述第一电压跟随器与所述第二电压跟随器将接收到的直流电压信号转换为相应的电流信号，所述第一电流复制单元与所述第二电流复制单元输出的电流信号的电流值为输入电流信号的电流值的一半，所述输出端输出差分电压信号的中间电压。

优选地，所述中间电压检测电路还包括一与所述第一电压跟随器相连的第一电阻、一与所述第二电压跟随器相连的第二电阻及一与所述输出端相连的第三电阻。

优选地，所述第一滤波单元包括一第四电阻、一第五电阻、一第一电容及一第二电容，所述第二滤波单元包括一第六电阻、一第七电阻、一第三电容及一第四电容，所述第一电压跟随器包括一第一比较器及一第一场效应管，所述第二电压跟随器包括一第二比较器及一第二场效应管，所述第一电流复制电路包括一第三场效应管及一第四场效应管，所述第二电流复制电路包括一第五场效应管及一第六场效应管。

优选地，所述第四电阻的一端连接所述第一输入端，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端及所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端连接一接地端，所述第五电阻的另一端与所述第一比较器的一正相输入端及所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端连接所述接地端。

优选地，所述第一比较器的一输出端连接所述第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极连接所述第三场效应管的栅极、漏极及所述第四场效应管的栅极，所述第一场效应管的源级连接所述第一比较器的一反相输入端及所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述接地端，所述第三场效应管的源级与所述第四场效应管的源级共同连接一电源端。

优选地，所述第六电阻的一端连接所述第二输入端，所述第六电阻的另一端与所述第七电阻的一端及所述第三电容的一端相连，所述第三电容的另一端连接所述接地端，所述第七电阻的另一端与所述第二比较器的一正相输入端及所述第四电容的一端相连，所述第四电容的另一端连接所述接地端。

优选地，所述第二比较器的一输出端连接所述第二场效应管的栅极，所述第二场效应管的漏极连接所述第五场效应管的栅极、漏极及所述第六场效应管的栅极，所述第二场效应管的源级连接所述第二比较器的一反相输入端及所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述接地端，所述第五场效应管的源级与所述第六场效应管的源级共同连接所述电源端。

优选地，所述第四场效应管的漏极与所述第六场效应管的漏极共同连接所述输出端，所述输出端与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端连接所述接地端。

相对现有技术，本实用新型中间电压检测电路能够检测出输入信号的中间电压，电路结构简单，且精确度较高。

附图说明

图1为本实用新型中间电压检测电路的系统架构图。

图2为本实用新型中间电压检测电路较佳实施方式的系统架构图。

图3为本实用新型中间电压检测电路较佳实施方式的电路图。

具体实施方式

请参阅图1，本实用新型中间电压检测电路包括一第一输入端、一第二输入端、一与该第一输入端相连的第一滤波单元、一与该第一滤波单元相连的第一电压跟随器、一与该第一电压跟随器相连的第一电流复制单元、一与该第二输入端相连的第二滤波单元、一与该第二滤波单元相连的第二电压跟随器、一与该第二电压跟随器相连的第二电流复制单元、一与该第一电流复制单元及该第二电流复制单元相连的输出端。

请参阅图2，在本实用新型中间电压检测电路较佳实施方式中，该中间电压检测电路还包括一与该第一电压跟随器相连的第一电阻、一与该第二电压跟随器相连的第二电阻及一与该输出端相连的第三电阻。

该第一输入端与该第二输入端用于接收一对输入的差分电压信号Vdm+、Vdm-，该第一滤波单元与该第二滤波单元用于将差分电压信号Vdm+、Vdm-转换为直流电压信号，该第一电压跟随器与该第二电压跟随器用于将接收到的直流电压信号转换为电流信号，该第一电流复制单元与该第二电流复制单元输出的电流信号的电流值为输入电流信号电流值的一半，该输出端用于输出差分电压信号Vdm+、Vdm-的中间电压。

请参阅图3，图3为本实用新型中间电压检测电路较佳实施方式的具体电路图。其中，该第一输入端用于接收差分电压信号Vdm+，该第二输入端用于接收差分电压信号Vdm-，该第一滤波单元包括一第四电阻R11、一第五电阻R12、一第一电容C11及一第二电容C12，该第二滤波单元包括一第六电阻R21、一第七电阻R22、一第三电容C21及一第四电容C22，该第一电压跟随器包括一第一比较器opm1及一第一场效应管M1B，该第二电压跟随器包括一第二比较器opm2及一第二场效应管M2B，该第一电流复制电路包括一第三场效应管MP1A及一第四场效应管MP1B，该第二电流复制电路包括一第五场效应管MP2A及一第六场效应管MP2B，该输出端输出电压信号Vout，该第一电阻为Rd1，该第二电阻为Rd2，该第三电阻为Rd3。

该中间电压检测电路较佳实施方式的具体电路连接关系如下：该第四电阻R11的一端连接该第一输入端，用于接收差分电压信号Vdm+，该第四电阻R11的另一端与该第五电阻R12的一端及该第一电容C11的一端相连，该第一电容C11的另一端连接一接地端GND，该第五电阻R12的另一端与该第一比较器opm1的一正相输入端及该第二电容C12的一端相连，并输出一电压V1至该第一比较器opm1的正相输入端，该第二电容C12的另一端连接该接地端GND。该第一比较器opm1的一输出端连接该第一场效应管M1B的栅极，该第一场效应管M1B的漏极连接该第三场效应管MP1A的栅极、漏极及该第四场效应管MP1B的栅极，该第一场效应管M1B的源级连接该第一比较器opm1的一反相输入端及该第一电阻Rd1的一端，并输出一电流信号Iout11，该第一电阻Rd1的另一端连接该接地端GND。该第三场效应管MP1A的源级与该第四场效应管MP1B的源级共同连接一电源端VDD。

该第六电阻R21的一端连接该第二输入端，用于接收差分电压信号Vdm-，该第六电阻R21的另一端与该第七电阻R22的一端及该第三电容C21的一端相连，该第三电容C21的另一端连接该接地端GND，该第七电阻R22的另一端与该第二比较器opm2的一正相输入端及该第四电容C22的一端相连，并输出一电压V2至该第二比较器opm2的正相输入端，该第四电容C22的另一端连接该接地端GND。该第二比较器opm2的一输出端连接该第二场效应管M2B的栅极，该第二场效应管M2B的漏极连接该第五场效应管MP2A的栅极、漏极及该第六场效应管MP2B的栅极，该第二场效应管M2B的源级连接该第二比较器opm2的一反相输入端及该第二电阻Rd2的一端，并输出一电流信号Iout21，该第二电阻Rd2的另一端连接该接地端GND。该第五场效应管MP2A的源级与该第六场效应管MP2B的源级共同连接该电源端VDD。

该第四场效应管MP1B的漏极与该第六场效应管MP2B的漏极共同连接该输出端，该第四场效应管MP1B的漏极输出一电流信号Iout12至该输出端，该第六场效应管MP2B的漏极输出一电流信号Iout22至该输出端。该输出端与该第三电阻Rd3的一端相连，并输出电压信号Vout，该第三电阻Rd3的另一端连接该接地端GND。

该中间电压检测电路较佳实施方式用于检测输入的差分电压信号的中间电压，即当输入信号Vdm+、Vdm-是一组差分信号时，经过此电路以后的输出信号Vout=((Vdm+)+(Vdm-))/2，具体原理如下：

输入的差分电压信号Vdm+、Vdm-分别经过第一滤波单元及第二滤波单元后，输出直流信号，再分别经过第一电压跟随器及第二电压跟随器后，转换成电流信号Iout11=V1/Rd1，Iout21=V2/Rd2，电流信号Iout11经过第一电流复制电路后，得到Iout12=0.5*Iout11=0.5*V1/Rd1，电流信号Iout21经过第二电流复制电路后，得到Iout22=0.5*Iout21=0.5*V2/Rd2，电流信号Iout12与Iout22流过该第三电阻Rd3后产生的输出信号Vout=(Iout12+ Iout22)*Rd3=(0.5*V1/Rd1+0.5*V2/Rd2)*Rd3，设定Rd1=Rd2=Rd3，则Vout=0.5*(V1+V2)，由于电压V1、V2是由第一输入端与第二输入端接收的差分电压信号Vdm+、Vdm-所产生，故其平均值必然为输入差分电压信号Vdm+、Vdm-的中间电压。

本实用新型中间电压检测电路能够检测出差分信号的中间电压，电路结构简单，且精确度较高。

Claims (8)

1.一种中间电压检测电路，其特征在于：所述中间电压检测电路包括一第一输入端、一与所述第一输入端相连的第一滤波单元、一与所述第一滤波单元相连的第一电压跟随器、一与所述第一电压跟随器相连的第一电流复制单元、一第二输入端、一与所述第二输入端相连的第二滤波单元、一与所述第二滤波单元相连的第二电压跟随器、一与所述第二电压跟随器相连的第二电流复制单元及一与所述第一电流复制单元及所述第二电流复制单元相连的输出端，所述第一输入端与所述第二输入端接收一对输入的差分电压信号，所述第一滤波单元与所述第二滤波单元将接收的差分电压信号转换为相应的直流电压信号，所述第一电压跟随器与所述第二电压跟随器将接收到的直流电压信号转换为相应的电流信号，所述第一电流复制单元与所述第二电流复制单元输出的电流信号的电流值为输入电流信号的电流值的一半，所述输出端输出差分电压信号的中间电压。

2.如权利要求1所述的中间电压检测电路，其特征在于：所述中间电压检测电路还包括一与所述第一电压跟随器相连的第一电阻、一与所述第二电压跟随器相连的第二电阻及一与所述输出端相连的第三电阻。

3.如权利要求2所述的中间电压检测电路，其特征在于：所述第一滤波单元包括一第四电阻、一第五电阻、一第一电容及一第二电容，所述第二滤波单元包括一第六电阻、一第七电阻、一第三电容及一第四电容，所述第一电压跟随器包括一第一比较器及一第一场效应管，所述第二电压跟随器包括一第二比较器及一第二场效应管，所述第一电流复制电路包括一第三场效应管及一第四场效应管，所述第二电流复制电路包括一第五场效应管及一第六场效应管。

4.如权利要求3所述的中间电压检测电路，其特征在于：所述第四电阻的一端连接所述第一输入端，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端及所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端连接一接地端，所述第五电阻的另一端与所述第一比较器的一正相输入端及所述第二电容的一端相连，所述第二电容的另一端连接所述接地端。

5.如权利要求4所述的中间电压检测电路，其特征在于：所述第一比较器的一输出端连接所述第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的漏极连接所述第三场效应管的栅极、漏极及所述第四场效应管的栅极，所述第一场效应管的源级连接所述第一比较器的一反相输入端及所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述接地端，所述第三场效应管的源级与所述第四场效应管的源级共同连接一电源端。

6.如权利要求5所述的中间电压检测电路，其特征在于：所述第六电阻的一端连接所述第二输入端，所述第六电阻的另一端与所述第七电阻的一端及所述第三电容的一端相连，所述第三电容的另一端连接所述接地端，所述第七电阻的另一端与所述第二比较器的一正相输入端及所述第四电容的一端相连，所述第四电容的另一端连接所述接地端。

7.如权利要求6所述的中间电压检测电路，其特征在于：所述第二比较器的一输出端连接所述第二场效应管的栅极，所述第二场效应管的漏极连接所述第五场效应管的栅极、漏极及所述第六场效应管的栅极，所述第二场效应管的源级连接所述第二比较器的一反相输入端及所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述接地端，所述第五场效应管的源级与所述第六场效应管的源级共同连接所述电源端。

8.如权利要求7所述的中间电压检测电路，其特征在于：所述第四场效应管的漏极与所述第六场效应管的漏极共同连接所述输出端，所述输出端与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端连接所述接地端。

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