[发明专利]实现长延时的方法、模拟-时间转换电路及模数转换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用单稳态电路获得和控制较长延时的方法和模拟-时间转换电路及模数转换器。

背景技术

单稳态电路(即单稳态触发器)最经常的用途是用作延时。例如图1(a)和(b)是微分型单稳态电路的电路。其中(a)是R接地的，(b)是R接电源的。传统上单稳态电路实现延时的原理可以从图1看出。单稳态的延时时间T为：

T=RClnVC(∞)-Vc(0)VC(∞)-VTH---(1)]]>

其中Vc(∞)为电容充放电的最终电压，此电压在图1(a)中为零，图1(b)中为电源电压Vcc；Vc(0)为电容的初始电压，只要两次触发有足够的时间间隔，一般可认为是零；V_TH是门电路的阈值电压。通常利用单稳态电路做延时的原理是，当电源电压和门电路确定时，延时时间T和R、C的乘积成正比。

对于CMOS电路，在图1的电阻接地或接电源的情况下，有些教科书把公式(1)简化为公式(2)。

T＝(3～5)RC        (2)

由以上可知，单稳态电路的延时时间和所用的R和C的大小有关，从公式(1)和公式(2)中可以看出这一点。传统的改变单稳态延时时间的做法是改变其R和C的大小。由于太大的电阻和电容其值是不稳定的，而且由于制造工艺的限制，电阻和电容的标称值是有极限的。所以通常来说，用单稳态的延时电路很难获得比较长的延时。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用单稳态电路实现长延时的方法。

本发明的目的还在于提供一种数字化模拟-时间转换电路及模数转换器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：利用单稳态电路实现长延时的方法，将单稳态电路中通常用于接电源或地的电阻或者电容一端接入一模拟电压量，该模拟电压量的电压值为单稳态电路的电容充放电终点电压值，通过选取该模拟电压量的电压值，使其接近单稳态电路的门电路阈值电压，从而获得长延时时间。

本发明突破单稳态电路通过改变R和C的大小来改变单稳态暂态的延时时间的常规方法，在单稳态电路所用的门和R、C确定的情况下，利用延时时间T是Vc(∞)呈现单调的函数关系这一原理，通过改变外加的电压来改变延时的时间，当外加电压Vx和单稳态的门电路的阈值电压V_TH比较接近时，就可以得到长的延时时间。从公式(1)可以看出，当外加电压和V_TH很接近的时候，分母会很小，使延时时间T大大增大。根据实验，本方法的延时时间通常可以比传统方法大10～20倍。

本发明提供的一种模拟-时间转换电路，包括单稳态电路和时间量化电路，所述单稳态电路中通常接电源或地的电阻或电容一端用于接一模拟电压量；所述的单稳态电路输出端与时间量化电路相连接，所述的时间量化电路用于对单稳态电路的暂态输出脉冲进行计数。

所述的时间量化电路为计数器。

本发明提供的一种模数转换器包括单稳态电路、时间量化电路和折算电路，所述单稳态电路中通常接电源或地的电阻或电容一端用于接一模拟电压量；所述的单稳态电路输出端与时间量化电路相连接，所述的时间量化电路用于对单稳态电路的输出脉冲进行计数；所述时间量化电路的输出端与折算电路的输入端相连接，所述折算电路用于按照单稳态电路模拟电压输入和延时时间输出的关系计算出所施加的模拟电压值。

所述的时间量化电路为计数器。

所述的折算电路为查表电路或其他计算电路。