一种高速信号检测方法和电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子电路设计技术，涉及一种高速信号检测方法和电路。该发明可用于高速总线接收机应用。
【背景技术】
[0002]信号检测技术广泛应用于各种高速总线接口中，例如以太网、1394和PCIe等。各类总线在传输过程中要协商速率，协商端口特性，判断总线是否空闲，总线的信号是否为有效信号等，这些功能都是通过信号检测电路实现的。
[0003]通常，信号检测电路中采用采样保持电路对信号进行采样，然后与参考电压进行比较。采样保持电路一般由运算放大器以及共模偏置电路等组成，参考电压由独立参考电压模块产生，且还需要电平转换模块，这就导致信号检测电路可检测的信号速率有限，电路结构复杂，功耗大、面积大。
【发明内容】
[0004]为了解决现有信号检测电路存在的检测速率有限，功耗大、面积大的技术问题，本发明提供一种高速信号检测电路和方法，该方法采用电流模工作方式提高信号检测速度，首先将差分输入信号由电压信号转换为电流信号，为了检测输入信号的有效性需要判断信号幅度是否达到参考电流，参考电流以电流模式与转换为电流模式差分信号的正负端以电流方式进行运算，运算后得到四组电流信号，分别为差分信号的正端电流值，差分信号的负端电流值，差分信号的正端减去参考电流后的电流值，差分信号的负端减去参考电流后的电流值，再将这四组电流信号转换为电压信号输出到两路比较器，两路比较器对输出的电压信号两两进行比较，比较结果再由低通滤波器处理消除毛刺信号，滤波后的信号输入到二输入与非门进行处理，当与非门的输出为低电平时，表示接收信号有效，当与非门的输出为低高电平时，表示接收信号无效。
[0005]本发明的具体技术解决方案如下:
[0006]—种高速信号检测电路，其特殊之处在于:包括电流模运算电、可调电流源、比较电路以及与非门，
[0007]可调电流源:用于产生参考电流:
[0008]电流模运算电路:将差分输入信号(RDP，RDN)由电压信号转换为电流信号，参考电流与转换为电流模式差分信号的正负端以电流方式进行运算，运算后得到四组电流信号，分别为差分信号的正端电流值，差分信号的负端电流值，差分信号的正端减去参考电流后的电流值，差分信号的负端减去参考电流后的电流值，再将这四组电流信号转换为电压信号输出到比较电路；
[0009 ]比较电路:对输出的电压信号两两进行比较；
[0010]与非门:对比较结果进行逻辑处理:当与非门的输出信号为低电平时，则表示输入信号有效，当与非门的输出为低高电平时，表示输入信号无效。
[0011]还包括低通滤波器，所述低通滤波器连接在比较电路和与非门之间，用于对比较结果进行处理消除毛刺信号。
[0012]上述比较电路包括比较器CMPI和比较器CMP2，
[0013]所述电流模运算电路包括电阻Rl、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R9、电阻Rl O、电阻Rl 1、电阻Rl 2、PMOS管PMl、PMOS管PM2、PMOS管PM3、PMOS管PM4以及NMOS管NMl，
[0014]电阻R2的一端、电阻R4的一端、PMOS管PM2的源极和PMOS管PM4源极均接差分输入信号的RDP;
[0015]电阻Rl的一端、电阻R3的一端、PMOS管PMl的源极和PMOS管PM3源极均接差分输入信号的RDN;
[0016]电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4的另一端均与VDD连接；
[0017]由外部提供偏置电压VBP给PMOS管PMl、PMOS管PM2、PMOS管PM3和PMOS管PM4的栅极，
[0018]NMOS管NMl的栅极和漏极短接，并与电阻R9、电阻R10、电阻Rll和电阻R12的一端连接;NMOS管NMl的源极接到GND，
[0019]电阻R9的另一端和PMOS管PMl的漏极输出电压信号V02至连比较器CMPl的负向输入端；
[0020]电阻RlO的另一端和PMOS管PM2的漏极输出电压信号VOI至连比较器CMPI的正向输入端；
[0021]电阻RlI的另一端和PMOS管PM3的漏极输出电压信号V03至连比较器CMP2的正向输入端；
[0022]电阻R12的另一端和PMOS管PM4的漏极输出电压信号V04至连比较器CMP2的负向输入端，
[0023]比较器CMPl输出比较结果VII给低通滤波器，比较器CMP2输出比较结果VI2给低通滤波器。
[0024]上述可调电流源包括电流源Il和电流源12，电流源12的一端和电流源Il的一端连接到GND，电流源11的另一端连接到PMOS管PMl的源端，电流源12的另一端连接到PMOS管PM4的源端。
[0025]—种高速信号检测方法，包括以下步骤:
[0026]I]设置可调电流源
[0027]根据信号有效性规定的信号幅度确定参考电流大小，通过设置可调电流源来产生参考电流；
[0028]2)将差分输入信号(RDP，RDN)由电压信号转换为电流信号，将参考电流与转换为电流模式差分信号的正负端以电流方式进行运算，运算后得到四组电流信号，分别为差分信号的正端电流值，差分信号的负端电流值，差分信号的正端减去参考电流后的电流值，差分信号的负端减去参考电流后的电流值，再将这四组电流信号转换为电压信号输出到比较电路；
[0029]3)将正端电流值和差分信号的负端电流值进行比较输出比较结果VII，同时将差分信号的正端减去参考电流后的电流值和差分信号的负端减去参考电流后的电流值进行比较输出比较结果VI2;
[0030]4)判断输入差分信号是否有效:
[0031]对比较结果进行逻辑处理，当逻辑处理信号为低电平时，则表示输入信号有效，当逻辑处理信号为低高电平时，表示输入信号无效。
[0032]在步骤3)与步骤4)之间还有滤波处理:对比较结果进行处理消除毛刺信号。
[0033]本发明所具有的优点:
[0034]1、本发明电路结构简单，可靠性高，可广泛应用于以太网等总线中信号有效性检测。
[0035]2、本发明所提供高速信号检测方法和电路，能够提高信号检测速率范围，且不需要独立参考电压模块和电平转换模块，减小芯片的功耗和面积。
【附图说明】
[0036]图1是本发明的方法的电路实现图；
【具体实施方式】
[0037]—种高速信号检测电路，包括电流模运算电、可调电流源、比较电路以及与非门，可调电流源:用于产生参考电流:电流模运算电路:将差分输入信号(RDP，RDN)由电压信号转换为电流信号，参考电流与转换为电流模式差分信号的正负端以电流方式进行运算，运算后得到四组电流信号，分别为差分信号的正端电流值，差分信号的负端电流值，差分信号的正端减去参