一种脉冲滤波电路及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及模拟电路设计领域，尤其涉及一种脉冲滤波电路及其方法。
【背景技术】
[0002] 在电路系统中输入脉冲信号滤波是一项重要的功能，它对于系统的性能和可靠性 有很大影响。
[0003] 图1为现有技术的一种简单的脉冲滤波电路结构示意图。如图1所示，该电路由 同相器，RC滤波电路，施密特触发器组成，电路的电源为VDD。这种结构可以通过RC结构和 施密特触发器将固定脉冲宽度以下的噪声滤掉，其原理是输入信号经过同相器控制电容的 充放电，当输入信号脉冲宽度较窄，电容无法被充至足以使施密特触发器翻转时，电路的输 出不会有反应，从而将窄脉冲滤掉。
[0004] 图2为图1所示带有施密特触发器的RC脉冲滤波原理图。如图2滤波原理图所 示，当输入信号脉冲宽度足够大，电容被充至可以使施密特触发器翻转的电平，施密特触发 器翻转，将信号传输到输出，但是这种结构可能会带来失真。
[0005] 图3为现有技术的滤波电路在不同条件下的信号时序图。如图3所示，在第一种情 况下，当施密特触发器的阈值恰好是VDD/3和VDD2/3且脉冲宽度较大时，电容可以被充电 至电源电压，所以在电容充电过程中未达到VDD2/3之前被过滤掉的时间和电容放电过程 中未达到VDD/3之前而多出来的时间恰好相等，失真=|A-B| =0,在这种情况下对施密特 触发器阈值有严格的要求。当施密特触发器的阈值与上述不同时，电容充电时未达到VTH1 时被过滤掉的时间和电容放电时未达到VTH2而多出来的时间不相等，产生失真为|A-B|。 当脉冲宽度较窄，不足以将电容充电至VDD时，即使施密特触发器的阈值恰好在VDD的1/3 和2/3处，但是电容放电开始时电容电压不等于VDD，使得电容放电时多出来的时间变短， 而电容充电时被过滤的时间不变，还是产生了失真。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种脉冲滤波电路及方法， 该电路能够将任何大于设定宽度的脉冲信号无失真的传输，避免传统电路中窄脉冲失真的 问题，因此需要让电容充电过程中未到达施密特触发器正向递增阈值之前被过滤的时间和 电容放电过程中未达到负向递减阈值之前而多出来的时间恰好相等；还需使用任何阈值的 施密特触发器，避免传统电路中对施密特触发器阈值的严格要求。
[0007] 为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种脉冲滤波电路，该脉冲滤波电路 包括：接收电路，用于接收脉冲信号，所述脉冲信号包括正脉冲和负脉冲；滤波电路，用于 检测所述脉冲信号的宽度；输出和反馈电路，用于根据所述脉冲信号的宽度向所述滤波电 路输出反馈控制信号，以及将其输出的脉冲信号调整为与所述脉冲信号同相，并输出；所述 滤波电路根据所述反馈控制信号设定脉冲信号宽度。
[0008] 优选地，所述接收电路001，包括第一反相器INV1，所述反相器INV1的输入端接收 脉冲信号，输出端与所述滤波电路连接。
[0009] 优选地，所述滤波电路002,包括第二反相器INV2、第一M0S管S1、第二M0S管S2、 电容C1、第一电流源11和第二电流源12 ;其中，所述第二反相器INV2输入端与所述第一反 相器INV1的输出端连接，其输出端与所述输出和反馈电路003的输入端连接；所述电容C1 的一端接入所述第二反相器INV2输出端，其另一端接地；所述第一M0S管S1的源极与所述 第一电流源II的一端连接，其漏极与所述第二反向器INV2的电流源连接，其栅极与所述输 出和反馈电路003连接；所述第二M0S管S2的源极与所述第二反向器INV2的电流沉连接， 其漏极与所述第二电流源12的一端连接，其栅极与与所述输出和反馈电路003连接；所述 第一电流源II的另一端接入电源VDD，所述第二电流源12的另一端接地GND。
[0010] 优选地，所述反馈控制电路003,包括施密特触发器SMIT1、第三反相器INV3和第 四反相器INV4;其中，所述施密特触发器SMIT1的输入端与所述第二反相器INV2的输出端 连接，其输出端分别与所述第一M0S管S1的栅极和所述第三反相器INV3的输入端连接；所 述第三反相器INV3的输出端分别与所述第四反相器INV4的输入端和所述第二M0S管S2 的栅极连接；所述第四反相器INV4的输出端输出脉冲信号。
[0011] 优选地，所述第一M0S管S1为P型M0S管，所述第二M0S管S2为N型M0S管。
[0012] 优选地，所述第二反相器INV2为CMOS反相器。
[0013] 本发明第二方面提供了一种脉冲滤波方法，该方法包括以下步骤：接收脉冲信号， 所述脉冲信号包括正脉冲和负脉冲；检测所述脉冲信号的宽度；根据所述脉冲信号的宽度 输出反馈控制信号，所述反馈控制信号用于设定所述脉冲信号的宽度，以及将其输出的脉 冲信号调整为与所述脉冲信号同相，并输出。
[0014] 优选地，所述接收脉冲信号步骤包括：将接收的脉冲信号取反后输出。
[0015] 优选地，所述检测所述脉冲信号的宽度步骤包括：通过电容的电平来检测输入脉 冲的宽度。
[0016] 优选地，所述根据所述脉冲信号的宽度输出反馈控制信号步骤包括：通过反相器 来控制对所述电容的充电或者放电，通过电流源来确定对所述电容的充放电的电流。
[0017] 优选地，所述根据所述脉冲信号的宽度输出反馈控制信号步骤包括：通过施密特 触发器和反相器给出反馈控制信号，所述反馈控制信号用于设定所述脉冲信号的宽度。
[0018] 优选地，所述将其输出的脉冲信号调整为与所述脉冲信号同相，并输出步骤包括： 通过反相器将输出的脉冲信号调整为与输入信号同相。
[0019] 本发明可以将任何大于设定宽度的脉冲信号无失真的传输，从而避免了传统电路 中窄脉冲失真的问题，并且能使用任何阈值的施密特触发器，从而避免传统电路中对施密 特触发器阈值的严格要求，使得电路系统中输入脉冲信号无失真的传输，在模拟电路设计 领域具有重要的应用价值。
【附图说明】
[0020] 为了更清楚说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需使用的附 图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021] 图1为现有技术的一种简单脉冲滤波电路结构示意图；
[0022] 图2带有施密特触发器的RC脉冲滤波原理图，上图为窄脉冲被滤掉的情况，下图 为宽脉冲通过的情况；
[0023]图3为现有技术的滤波电路在不同条件下的信号时序图，左图为脉冲宽度较宽， 施密特触发器阈值恰好为VDD/3和VDD2/3的情况，中图为脉冲宽度较宽，施密特触发器阈 值不为VDD/3和VDD2/3的情况，右图为脉冲宽度较窄，施密特触发器阈值恰好为VDD/3和 VDD2/3的情况；
[0024] 图4本发明实施例一提供的一种脉冲滤波电路结构示意图；
[0025] 图5本发明实施例二提供的一种脉冲滤波电路结构示意图；
[0026]图6本发明实施例二提供的一种脉冲滤波电路在不同条件下的信号时序图；
[0027] 图7本发明实施例二提供的输出与反馈电路流程示意图；
[0028] 图8为本发明实施例三提供的一种脉冲滤波方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0029] 下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0030] 本发明要求保护的一种脉冲滤波电路及方法，可以将任何大于设定宽度的脉冲信 号无失真的传输，从而避免了传统电路中窄脉冲失真的问题，并且能使用任何阈值的施密 特触发器，从而避免传统电路中对施密特触发器阈值的严格要求。
[0031] 图4本发明实施例一提供的一种脉冲滤波电路结构示意图。如图4所示，所述电 路，包括：接收电路〇〇1、滤波电路002和输出和反馈电路003,其中接收电路001用于接收 脉冲信号，该脉冲信号包括正脉冲和负脉冲；滤波电路002用于检测所述脉冲信号的宽度； 输出和反馈电路003用于根据所述脉冲信号的宽度向所述滤波电路002输出反馈控制信 号，以及将其输出的脉冲信号调整为与所述脉冲信号同相，并输出；所述滤波电路002根据 所述反馈控制信号设定脉冲信号宽度。
[0032] 本发明实施例可以将任何大于设定宽度的脉冲信号无失真的传输，避免了传统电 路中窄波脉冲失真的问题，在模拟电路设计领域具有重要的应用价值。
[0033] 图5本发明实施例二提供的一种脉冲滤波电路结构示意图。如图5所示，所述电 路包括接收电路〇〇1，滤波电路002和输出与反馈电路003。
[0034] 具体地，所述接收电路001包括第一反相器INV1，所述反相器INV1的输入端接收 脉冲信号，输出端与所述滤波电路连接。
[0035] 具体地，所述滤波电路002,包括第二反相器INV2、第一M0S管S1、第二M0S管S2、 电容C1、第一电流源11和第二电流源12;其中，所述第二反相器INV2输入端与所述第一反 相器INV1的输出端连接，其输出端与所述输出和反馈电路003的输入端连接；所述电容C1 的一端接入所述第二反相器INV2输出端，其另一端接地；所述第一M0S管S1的源极与所述 第一电流源II的一端连接，其漏极与所述第二反向器INV2的电流源连接，其栅极与所述输 出和反馈电路003连接；所述第二M0S管S2的源极与所述第二反向器INV2的电流沉连接， 其漏极与所述第二电流源12的一端连接，其栅极与与所述输出和反馈电路003连接；所述 第一电流源II的另一端接入电源VDD，所述第二电流源12的另一端接地GND。
[0036]具体地，所述反馈控制电路003,包括施密特触发器SMIT1、第三反相器INV3和第 四反相器INV4;其中，所述施密特触发器SMIT1的输入端与所述第二反相器INV2的输出端 连接，其输出端分别与所述第一MOS管S1的栅极和所述第三反相器INV3的输入端连接；所 述第三反相器INV3的输出端分别与所述第四反相器INV4的输入端和所述第二M0S管S2 的栅极连接；所述第四反相器INV4的输出端输出脉冲信号。
[0037] 作为本发