专利名称：信号调节电路及方法
技术领域：
本发明涉及一种调节电路及方法，尤指一种结构简单且能够自动调节输出信号上升下降时间的信号调节电路及方法。
背景技术：
信号的上升下降时间指的是信号从零时刻到首次达到稳态值或从稳态值下降到零时刻的时间。在现有技术中，输入信号的上升下降时间往往是不确定的，如果需要将输入信号的上升下降时间始终控制在一期望的时间范围内，通常需要人工操作来调节输入信号的上升下降时间，操作较复杂且花费的时间较长，因此有必要提供一种能够自动调节输出信号上升下降时间的信号调节电路及方法。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单且能够自动调节输出信号上升下降时间的信号调节电路及方法。一种信号调节电路，用于自动调节输出信号的上升下降时间，所述信号调节电路包括一第一数据输入端、一第二数据输入端、一与所述第一数据输入端及所述第二数据输入端相连的数据驱动器、一与所述数据驱动器相连的第一输出端、一与所述数据驱动器相连的第二输出端、一与所述第一输出端及所述第二输出端相连的时间检测器、一与所述时间检测器相连的放大器、一与所述放大器相连的第一比较器、一与所述放大器相连的第二比较器及一与所述第一比较器及所述第二比较器相连的数字编码器。一种信号调节方法，用于自动调节输出信号的上升下降时间，其包括以下步骤 根据需要录入输出信号上升下降时间的期望范围值，且期望的上限值为第一电压，期
望的下限值为第二电压；
一第一数据输入端与一第二数据输入端输入一对差分数据信号至一数据驱动器； 所述数据驱动器将所述第一数据输入端与所述第二数据输入端输入的差分数据信号分别驱动到一第一输出端及一第二输出端上，并作为一时间检测器的输入差分信号；
所述时间检测器检测所述第一输出端及所述第二输出端输出信号的上升下降时间，并将其转换为一电压信号；
一放大器将所述时间检测器输出的电压信号进行放大后通过一第一比较器与所述第一电压进行比较，通过一第二比较器与所述第二电压进行比较；
一数字编码器将所述第一比较器与所述第二比较器输出的比较结果进行编码后输出相应的调节信号至所述数据驱动器；及
所述数据驱动器根据接收的调节信号将所述放大器放大后的电压调整至小于所述第一电压且大于所述第二电压，所述第一输出端与所述第二输出端输出信号的上升下降时间进入期望范围。
相对现有技术，本发明信号调节电路及方法能够自动调节输出信号的上升下降时间，当上升下降时间的期望范围从外部录入后，本发明会自动将输出信号的上升下降时间调至期望范围内，电路结构及调节方法简单。
图1为本发明信号调节电路的电路框图。图2为本发明信号调节电路较佳实施方式的电路图。图3为本发明信号调节方法较佳实施方式的流程图。图4为本发明信号调节方法较佳实施方式中期望范围录入的流程图。
具体实施例方式请参阅图1，本发明信号调节电路包括一第一数据输入端、一第二数据输入端、一与该第一数据输入端及该第二数据输入端相连的数据驱动器、一与该数据驱动器相连的第一输出端、一与该数据驱动器相连的第二输出端、一与该第一输出端及该第二输出端相连的时间检测器、一与该时间检测器相连的放大器、一与该放大器相连的第一比较器、一与该放大器相连的第二比较器及一与该第一比较器及该第二比较器相连的数字编码器。请参阅图2，图2为本发明信号调节电路较佳实施方式的电路图，其包括一开关控制电路、一第一差分信号输入端IN+、一第二差分信号输入端IN-、一时间检测器Tl、一放大器OPMl、一第一比较器CMPl、一第二比较器CMP2、一数字编码器CODE、一数据驱动器DRIVE、 一第一数据输入端DATA+、一第二数据输入端DATA-、一第一输出端Vout+、一第二输出端 Vout-、一第一开关Φ1、一第二开关Φ2、一第三开关Φ3、一第四开关Φ4、一第一电容Cl 及一第二电容C2。该开关控制电路包括一或门OR及一非门INV，该或门OR的两个输入端分别与该第一开关Φ 1及该第二开关Φ2相连，该或门OR的输出端与该非门INV的输入端相连，该非门INV的输出端与该第三开关Φ3相连。该第一差分信号输入端IN+与该第二差分信号输入端IN-用于输入一对标准的差分电压信号；该时间检测器Tl用于将该第一差分信号输入端IN+与该第二差分信号输入端IN-输入的差分电压信号或该第一输出端Vout+与该第二输出端Vout-输出的差分电压信号的上升下降时间转换为一电压信号Vrf，且上升下降时间的值与电压信号Vrf的电压值成比例关系；该放大器OPMl用于将电压信号Vrf放大为一电压信号Vb，以便于该第一比较器CMPl与该第二比较器CMP2更加容易进行电压比较；该第一比较器CMPl用于比较该电压信号Vb与一第一电压Vl之间的大小，并输出一比较结果Voutl ；该第二比较器CMP2用于比较该电压信号Vb与一第二电压V2之间的大小， 并输出一比较结果Vout2 ；该数字编码器CODE用于对比较结果Voutl、Vout2进行编码，以输出三位调节信号A0、A1、A2 ；该第一数据输入端DATA+与该第二数据输入端DATA-用于输入一对差分数据信号；该数据驱动器DRIVE用于将第一数据输入端DATA+与第二数据输入端DATA-输入的一对差分数据信号转换为一对模拟的差分信号并分别驱动到该第一输出端Vout+与该第二输出端Vout-上，并根据接收的三位调节信号A0、A1、A2来调节该第一输出端Vout+与该第二输出端Vout-上输出信号的上升下降时间。该第三开关Φ3为该数据驱动器DRIVE的开关，该数据驱动器DRIVE只有在该第三开关Φ3为高电平时工作。该第一电压Vl与该第二电压V2分别为期望上升下降时间的上限值与下限值。本发明信号调节电路较佳实施方式的具体电路连接关系如下该第一差分信号输入端IN+通过该第四开关Φ4与该时间检测器Tl的一正相输入端相连，该第二差分信号输入端IN-通过该第四开关Φ4与该时间检测器Tl的一反相输入端相连，该时间检测器Tl 的一输出端输出电压信号Vrf至该放大器OPMl的一输入端，该放大器OPMl的一输出端输出电压信号Vb，该放大器OPMl的输出端通过该第一开关Φ 1与该第一比较器CMPl的一正相输入端及该第一电容Cl的一端相连，该第一电容Cl的另一端接地。该放大器OPMl的输出端通过该第三开关Φ3与该第一比较器CMPl的一反相输入端相连，该放大器OPMl的输出端通过该第二开关Φ2与该第二比较器CMP2的一反相输入端及该第二电容C2的一端相连，该第二电容C2的另一端接地，该放大器OPMl的输出端通过该第三开关Φ3与该第二比较器CMP2的一正相输入端相连。该第一比较器CMPl的一输出端与该第二比较器CMP2的一输出端分别与该数字编码器CODE的两输入端相连，该第一比较器CMPl的输出端输出比较结果Voutl至该数字编码器CODE的一输入端inl，该第二比较器CMP2的输出端输出比较结果Vout2至该数字编码器CODE的一输入端in2。该数字编码器CODE的输出端outO、 outUout2与该数据驱动器DRIVE的控制端相连，并分别输出三位调节信号A0、A1、A2至该数据驱动器DRIVE的控制端。该第一数据输入端DATA+与该数据驱动器DRIVE的一正相输入端相连，该第二数据输入端DATA-与该数据驱动器DRIVE的一反相输入端相连。该数据驱动器DRIVE的输出端通过该第一输出端Vout+与该时间检测器Tl的正相输入端相连，并通过该第二输出端Vout-与该时间检测器Tl的反相输入端相连。本发明信号调节电路的工作原理分析如下
第一过程期望范围的录入
该第三开关Φ3的电平必须始终为低电平，以保证数据驱动器DRIVE始终关闭，同时保证电压信号Vb与该第一比较器CMPl的反相输入端始终断开，该电压信号Vb与该第二比较器CMP2的正相输入端始终断开。现在开始进行期望范围的录入，首先，开启该第一开关 Φ1，即将该第一开关Φ1置为高电平，进行期望范围的上限录入，即录入上升下降时间的最大值。由于该第四开关Φ4为该第一开关Φ 1与该第二开关Φ2的或，故此时该第四开关Φ4为高电平，该第一差分信号输入端IN+与该第二差分信号输入端IN-输入一对标准的差分电压信号至该时间检测器Tl的输入端，其上升下降时间即为期望录入的上限值。此时该时间检测器Tl会对输入的标准的差分电压信号的上升下降时间进行检测，并生成一与其成正比例的电压值Vrf 1，该电压值Vrfl经过该放大器OPMl进行一定比例的放大后输出一电压Vbl，该电压Vbl对该第一电容Cl进行充电，直到该第一电压Vl等于该电压Vbl， 至此，期望范围上限的录入结束；此时将该第一开关Φ1置为低电平，然后将该第二开关 Φ2置为高电平，进行期望范围下限的录入，由于该第四开关Φ4为该第一开关Φ1与该第二开关Φ2的或，故此时该第四开关Φ4为高电平，该第一差分信号输入端IN+与该第二差分信号输入端IN-输入另一对标准的差分电压信号至该时间检测器Tl的输入端，其上升下降时间即为期望录入的下限值。此时该时间检测器Tl会对输入的标准的差分电压信号的上升下降时间进行检测，并生成一与其成正比例的电压值Vrf2，该电压值Vrf2经过该放大器OPMl进行一定比例的放大后输出一电压Vb2，该电压Vb2对该第二电容C2进行充电，直到该第二电压V2等于该电压Vb2，至此，期望范围下限的录入结束；此时将该第二开关Φ2置为低电平。至此，第一过程结束。第二过程输出信号上升下降时间的自动调节
该第一开关Φ1与该第二开关Φ2的电平必须始终为低电平，以保证该第一电压Vl与该第二电压V2电平的恒定，并屏蔽该第一差分信号输入端IN+与该第二差分信号输入端 IN-。首先，开启该第三开关Φ3，即将该第三开关Φ3置为高电平，此时该数据驱动器DRIVE 开始将该第一数据输入端DATA+与该第二数据输入端DATA-输入的差分数据信号驱动到该第一输出端Vout+与该第二输出端Vout-上，同时该时间检测器Tl的输入差分信号为该第一输出端Vout+与该第二输出端Vout-上输出的信号，即此时检测的是该第一输出端 Vout+与该第二输出端Vout-上信号的上升下降时间，并将其转换为一输出电压Vrf3，该电压Vrf3经过该放大器OPMl后放大为一电压Vb3，该电压Vb3同时作为该第一比较器CMPl 与该第二比较器CMP2的输入，并与该第一电压Vl与该第二电压V2进行比较，当且仅当该电压Vb3小于该第一电压Vl且大于该第二电压V2时，此时比较结果Voutl、Vout2同时为高电平，该第一输出端Vout+与该第二输出端Vout-输出信号的上升下降时间才进入了期望范围，否则，该数字编码器CODE与该数据驱动器DRIVE将根据比较结果Voutl、Vout2不断进行调整，直到使得比较结果V0Utl、V0Ut2同时为高电平，即直到将该第一输出端Vout+ 与该第二输出端Vout-输出信号的上升下降时间调进期望范围内。请参阅图3，本发明信号调节方法较佳实施方式包括以下步骤
步骤一，根据需要录入输出信号上升下降时间的期望范围值，即期望的上限值为第一电压VI，期望的下限值为第二电压V2。步骤二，第一数据输入端DATA+与第二数据输入端DATA-输入一对差分数据信号至数据驱动器DRIVE。步骤三，数据驱动器DRIVE将第一数据输入端DATA+与第二数据输入端DATA-输入的差分数据信号驱动到第一输出端Vout+与第二输出端Vout-上，并作为时间检测器Tl 的输入差分信号。步骤四，时间检测器Tl检测第一输出端Vout+与第二输出端Vout-输出信号的上升下降时间，并将其转换为输出电压Vrf。步骤五，放大器OPMl将时间检测器Tl的输出电压Vrf进行放大后通过第一比较器CMPl与第一电压Vl进行比较，通过第二比较器CMP2与第二电压V2进行比较。步骤六，数字编码器CODE将第一比较器CMPl与第二比较器CMP2输出的比较结果 VoutU Vout2进行编码后输出相应的调节信号至数据驱动器DRIVE。步骤七，数据驱动器DRIVE根据接收的调节信号将放大器OPMl放大后的电压调整至小于第一电压Vl且大于第二电压V2，此时，第一输出端Vout+与第二输出端Vout-输出信号的上升下降时间进入期望范围。请参阅图4，在本发明信号调节方法较佳实施方式的步骤一中期望范围的录入包括以下步骤
步骤一，进行期望范围的上限录入，即录入上升下降时间的最大值，第一差分信号输入端IN+与第二差分信号输入端IN-输入一对标准的差分电压信号至时间检测器Tl的输入端，其上升下降时间即为期望录入的上限值。步骤二，时间检测器Tl对输入的标准的差分电压信号的上升下降时间进行检测，生成一与其成比例的电压值Vrf 1，该电压值Vrfl经过放大器OPMl进行一定比例的放大后输出一电压Vbl，该电压Vbl对第一电容Cl进行充电，直到第一电压Vl等于该电压Vbl，至此，期望范围上限的录入结束。步骤三，进行期望范围下限的录入，即录入上升下降时间的最小值，第一差分信号输入端IN+与第二差分信号输入端IN-输入另一对标准的差分电压信号至时间检测器Tl 的输入端，其上升下降时间即为期望录入的下限值。步骤四，时间检测器Tl对输入的标准的差分电压信号的上升下降时间进行检测， 生成一与其成比例的电压值Vrf2，该电压值Vrf2经过放大器OPMl进行一定比例的放大后输出一电压Vb2，该电压Vb2对第二电容C2进行充电，直到第二电压V2等于该电压Vb2，至此，期望范围下限的录入结束。本发明信号调节电路及方法能够自动调节输出信号的上升下降时间，当上升下降时间的期望范围从外部录入后，本发明会自动将输出信号的上升下降时间调至期望范围内，电路结构及调节方法简单。
权利要求
1.一种信号调节电路，用于自动调节输出信号的上升下降时间，其特征在于所述信号调节电路包括一第一数据输入端、一第二数据输入端、一与所述第一数据输入端及所述第二数据输入端相连的数据驱动器、一与所述数据驱动器相连的第一输出端、一与所述数据驱动器相连的第二输出端、一与所述第一输出端及所述第二输出端相连的时间检测器、 一与所述时间检测器相连的放大器、一与所述放大器相连的第一比较器、一与所述放大器相连的第二比较器及一与所述第一比较器及所述第二比较器相连的数字编码器。
2.如权利要求1所述的信号调节电路，其特征在于所述第一数据输入端与所述第二数据输入端输入一对差分数据信号至所述数据驱动器，所述数据驱动器将接收的差分数据信号转换为一对模拟差分信号通过所述第一输出端与所述第二输出端输出至所述时间检测器，所述时间检测器将接收的差分信号的上升下降时间转换为一电压值与上升下降时间的值成比例的电压信号输入至所述放大器，所述放大器将所述电压信号进行放大后分别通过所述第一比较器及所述第二比较器与期望上升下降时间的上限值及下限值比较后输出比较结果至所述数字编码器，所述数字编码器将比较结果进行编码后输出相应的调节信号至所述数据驱动器，所述数据驱动器根据接收的调节信号将所述第一输出端与所述第二输出端输出信号的上升下降时间调节至期望上升下降时间的范围。
3.如权利要求2所述的信号调节电路，其特征在于所述信号调节电路还包括一开关控制电路、一第一差分信号输入端、一第二差分信号输入端、一第一开关、一第二开关、一第三开关、一第四开关、一第一电容及一第二电容，所述第一差分信号输入端与所述第二差分信号输入端用于输入一对标准的差分电压信号，所述开关控制电路用于控制所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关及所述第四开关的开启与闭合。
4.如权利要求3所述的信号调节电路，其特征在于所述开关控制电路包括一或门及一非门，所述或门的两个输入端分别与所述第一开关及所述第二开关相连，所述或门的输出端与所述非门的输入端相连，所述非门的输出端与所述第三开关相连，所述第三开关为所述数据驱动器的开关，所述数据驱动器在所述第三开关为高电平时工作。
5.如权利要求3所述的信号调节电路，其特征在于所述第一差分信号输入端通过所述第四开关与所述时间检测器的一正相输入端相连，所述第二差分信号输入端通过所述第四开关与所述时间检测器的一反相输入端相连，所述时间检测器的一输出端与所述放大器的一输入端相连，所述放大器的一输出端通过所述第一开关与所述第一比较器的一正相输入端及所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端接地，所述放大器的输出端还通过所述第三开关与所述第一比较器的一反相输入端相连，所述放大器的输出端通过所述第二开关与所述第二比较器的一反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接地，所述放大器的输出端还通过所述第三开关与所述第二比较器的一正相输入端相连。
6.如权利要求5所述的信号调节电路，其特征在于所述第一比较器的一输出端与所述第二比较器的一输出端分别与所述数字编码器的两输入端相连，所述第一比较器的输出端与所述第二比较器的输出端分别与所述数字编码器的两输入端相连。
7.如权利要求6所述的信号调节电路，其特征在于所述数字编码器的输出端与所述数据驱动器的控制端相连，所述数字编码器将所述第一比较器与所述第二比较器输出的比较结果进行编码，并输出用于调节输出信号上升下降时间的调节信号至所述数据驱动器的控制端。
8.如权利要求7所述的信号调节电路，其特征在于所述第一数据输入端与所述数据驱动器的一正相输入端相连，所述第二数据输入端与所述数据驱动器的一反相输入端相连，所述数据驱动器的输出端通过所述第一输出端与所述时间检测器的正相输入端相连， 并通过所述第二输出端与所述时间检测器的反相输入端相连。
9.一种信号调节方法，用于自动调节输出信号的上升下降时间，其包括以下步骤根据需要录入输出信号上升下降时间的期望范围值，且期望的上限值为第一电压，期望的下限值为第二电压；一第一数据输入端与一第二数据输入端输入一对差分数据信号至一数据驱动器； 所述数据驱动器将所述第一数据输入端与所述第二数据输入端输入的差分数据信号分别驱动到一第一输出端及一第二输出端上，并作为一时间检测器的输入差分信号；所述时间检测器检测所述第一输出端及所述第二输出端输出信号的上升下降时间，并将其转换为一电压信号；一放大器将所述时间检测器输出的电压信号进行放大后通过一第一比较器与所述第一电压进行比较，通过一第二比较器与所述第二电压进行比较；一数字编码器将所述第一比较器与所述第二比较器输出的比较结果进行编码后输出相应的调节信号至所述数据驱动器；及所述数据驱动器根据接收的调节信号将所述放大器放大后的电压调整至小于所述第一电压且大于所述第二电压，所述第一输出端与所述第二输出端输出信号的上升下降时间进入期望范围。
10.如权利要求9所述的信号调节方法，其特征在于根据需要录入输出信号上升下降时间的期望范围值包括以下步骤进行期望范围的上限录入，一第一差分信号输入端与一第二差分信号输入端输入一对标准的差分电压信号至所述时间检测器的输入端，其上升下降时间即为期望录入的上限值；所述时间检测器对输入的标准的差分电压信号的上升下降时间进行检测，生成一与其成比例的电压值Vrfl，所述电压值Vrfl经过所述放大器进行一定比例的放大后输出一电压Vbl，所述电压Vbl对一第一电容进行充电，直到所述第一电压等于所述电压Vbl，至此， 期望范围上限的录入结束；进行期望范围下限的录入，所述第一差分信号输入端与所述第二差分信号输入端输入另一对标准的差分电压信号至所述时间检测器的输入端，其上升下降时间即为期望录入的下限值；所述时间检测器对输入的标准的差分电压信号的上升下降时间进行检测，生成一与其成比例的电压值Vrf2，所述电压值Vrf2经过所述放大器进行一定比例的放大后输出一电压Vb2，所述电压Vb2对一第二电容进行充电，直到所述第二电压等于所述电压Vb2，至此， 期望范围下限的录入结束。
全文摘要
一种信号调节电路，用于自动调节输出信号的上升下降时间，所述信号调节电路包括一第一数据输入端、一第二数据输入端、一与所述第一数据输入端及所述第二数据输入端相连的数据驱动器、一与所述数据驱动器相连的第一输出端、一与所述数据驱动器相连的第二输出端、一与所述第一输出端及所述第二输出端相连的时间检测器、一与所述时间检测器相连的放大器、一与所述放大器相连的第一比较器、一与所述放大器相连的第二比较器及一与所述第一比较器及所述第二比较器相连的数字编码器。本发明还提供一种信号调节方法。本发明结构及调节方法简单。
文档编号H03K17/296GK102355245SQ201110167030
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者范方平 申请人:四川和芯微电子股份有限公司