一种包络检测电路的制作方法

本发明是关于信号解调，特别是关于一种包络检测电路。

背景技术：

1、数字隔离器芯片的关键作用是能在电路中提供电气隔离，它通过耦合ac信号、阻隔dc信号来实现不同电源域之间的高压电气隔离。

2、数字隔离器中常用的信号传输方法是在发送端将低频输入信号调制到高频，通过隔离电容耦合到接收端，再将接收到的高频载波信号解调恢复为原输入信号。为得到较为完整的解调出原输入信号的信息，对包络检测器提出了一定的要求。常用的包络检测器架构如图1所示，将接收到的两个差分信号进行放大等预处理之后送入包络检测器左侧的两个输入端，包络检测器右侧通常接一个固定的电压，此时左右两侧信号具有固定的阈值门限，当接收到的信号大于此固定阈值时解调出1，小于此固定阈值时解调出0，如图2所示，完成tx端输入信号的复原。

3、但此结构存在一定的缺陷，例如，当芯片制造过程中受工艺偏差的影响，或者芯片在使用时的环境条件不一致时可能导致输入到包络检测器的载波信号的幅值或频率发生较大变化，即传入包络检测器的待解调信号的能量发生较大变化。而此包络检测器架构中的阈值是固定的，所以将导致输出信号较输入产生了较大的畸变，严重时将导致信号传输出错。

4、其次，数字隔离器芯片中为解决左右两侧芯片间瞬态共模干扰问题会引入多级高通滤波器、放大器等，导致输入到包络检测器的高频载波存在拖尾问题，即传入的载波能量变大，导致解调出的信号占空比变大。再者，在数字隔离器的多通道应用中，由于通道bonding线之间存在寄生效应，导致多通道信号传输时存在串扰问题，通道间的寄生效应会将一个通道的载波信号耦合到另一通道中，导致另一通道的包络检测器输入的能量发生变化，同样导致解调后信号的占空比变化。

5、如图3所示，当发送端和接收端受到共模干扰时，干扰信号传输到包络检测器输入端时可能已经与载波信号处于相近的频段，无法用滤波器进行很好的滤除，而且由于制造工艺的随机偏差等会导致差分路径存在失配，将存在共模转差模的增益。

6、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种包络检测电路，其能够解决包络检测器输入信号幅值和频率发生变化时，包络检测器固定阈值导致解调出的信号占空比发生较大畸变或解调错误的问题。

2、为实现上述目的，本实发明提供了一种包络检测电路，所述包络检测电路包括待解调信号产生电路、反馈电路和信号解调电路，所述待解调信号产生电路用于基于第一电压信号和第二电压信号获得待解调信号并基于第二电流产生共模电压，所述信号解调电路用于基于待解调信号和解调阈值信号输出解调信号，所述反馈电路与信号解调电路相连，所述反馈电路用于基于解调信号调整解调阈值信号；

3、所述反馈电路包括解调阈值信号产生单元和控制单元，所述解调阈值信号产生单元用于基于第三电流产生解调阈值信号，所述控制单元用于基于解调信号控制第三电流的大小。

4、在一个或多个实施方式中，所述解调阈值信号产生单元包括第一电阻、第三电流源和第三电容，所述第一电阻的第一端与电源电压相连，所述第一电阻的第二端与第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端与地电位相连，所述第三电容的第一端与信号解调电路相连以向信号解调电路提供解调阈值信号，所述第三电流源的第一端与第一电阻的第二端相连，所述第三电流源的第二端与地电位相连，所述第三电流源用于产生第三电流。

5、在一个或多个实施方式中，所述控制单元包括第六mos管，所述第六mos管与信号解调电路相连以接收解调信号，所述第六mos管连接于解调阈值信号产生单元以控制第三电流的大小。

6、在一个或多个实施方式中，所述控制单元包括第六mos管，所述第六mos管包括栅极、漏极和源极，所述栅极与信号解调电路相连以接收解调信号，所述漏极与解调阈值信号产生单元和信号解调电路相连，所述源极与解调阈值信号产生单元相连。

7、在一个或多个实施方式中，所述待解调信号产生电路包括信号放大单元、滤波单元和共模产生单元；

8、所述共模产生单元用于产生共模电压，所述滤波单元与共模产生单元相连以接收共模电压，所述信号放大单元用于基于第一电流而工作且用于放大第一电压信号和第二电压信号以获得第一信号和第二信号，所述滤波单元与信号放大单元相连以基于第一信号和第二信号获得待解调信号，所述待解调信号包括第一待解调信号和第二待解调信号，所述滤波单元与信号解调电路相连以向信号解调电路输出第一待解调信号和第二待解调信号。

9、在一个或多个实施方式中，所述共模产生单元包括第三电阻和第二电流源，所述第三电阻的第一端与电源电压相连，所述第三电阻的第二端与第二电流源的第一端相连且提供所述共模电压，所述第二电流源的第二端与地电位相连，所述第二电流源用于产生第二电流。

10、在一个或多个实施方式中，所述滤波单元包括第一电容、第二电容、第五电阻和第四电阻，所述第一电容的第二端与第五电阻的第一端以及信号解调电路相连且输出第一待解调信号，所述第二电容的第二端与第四电阻的第一端以及信号解调电路相连且输出第二待解调信号，所述第五电阻的第二端以及第四电阻的第二端与共模产生单元相连以接收共模电压，所述第一电容的第一端以及第二电容的第一端与信号放大单元相连以分别接收第一信号和第二信号。

11、在一个或多个实施方式中，所述信号解调电路包括解调单元、负载单元和偏置单元，所述解调单元与控制单元相连以提供解调信号，所述解调单元与待解调信号产生电路相连以接收待解调信号，所述负载单元与控制单元以及解调单元相连，所述偏置单元与解调单元相连。

12、在一个或多个实施方式中，所述解调单元包括第一mos管、第二mos管和第三mos管，所述第一mos管的漏极、第二mos管的漏极与控制单元相连以提供解调信号，所述第一mos管的栅极以及第二mos管的栅极用于输入待解调信号，所述第一mos管的源极、第二mos管的源极和第三mos管的源极与偏置单元相连，所述第三mos管的漏极、第一mos管的漏极以及第二mos管的漏极与负载单元相连，所述第三mos管的栅极与解调阈值信号产生单元相连以输入解调阈值信号。

13、在一个或多个实施方式中，所述负载单元包括第四mos管和第五mos管，所述第四mos管的源极、第五mos管的源极与电源电压相连，所述第五mos管的栅极、第五mos管的漏极与第四mos管的栅极相连，所述第四mos管的漏极与解调单元以及控制单元相连，所述第五mos管的漏极与解调单元相连。

14、在一个或多个实施方式中，所述第二电流和第三电流为同源电流。

15、在一个或多个实施方式中，所述第二电流以及第三电流与第一电流为同源电流。

16、在一个或多个实施方式中，所述电路还包括耦合单元，所述耦合单元用于将待解调信号和解调阈值信号进行耦合。

17、在一个或多个实施方式中，所述耦合单元包括第四电容和第五电容，所述第四电容的第一端与待解调信号产生电路相连，所述第四电容的第二端与解调阈值信号产生单元相连，所述第五电容的第一端与待解调信号产生电路相连，所述第五电容的第二端与解调阈值信号产生单元相连。

18、与现有技术相比，根据本发明的包络检测电路，能够解决pvt下包络检测器输入信号幅值和频率发生变化时，包络检测器阈值固定导致解调出的信号占空比发生较大畸变或解调错误的问题。同时，本发明能够解决数字隔离器多通道应用中，由于各个通道之间存在相互串扰导致的信号占空比变大的问题，以及由于载波信号拖尾导致解调出的信号占空比变大的问题。此外同发明通过耦合单元将用于将待解调信号和解调阈值信号进行耦合，待解调信号的共模跳变耦合至解调阈值信号上，使二者保持相同的变化趋势，进而保证解调结果的正确性。

19、通过本发明的包络检测电路的反馈电路，实现解调阈值的自适应调节，使包络检测器具有更强的鲁棒性，适应更大的输入信号范围，使不同工作条件下输出信号的占空比更加收敛，对数字隔离器发送端发送出的信号有更高的还原度。而且反馈电路结构精简，几乎不带来额外的成本增加。