[实用新型]占空比检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，更具体地，涉及占空比检测电路。

背景技术

脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)技术是利用微处理器提供的脉冲信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，目前被广泛地应用于功率控制与变换、测量以及通信等众多领域中。

在PWM技术中，脉冲信号的占空比是脉冲信号的重要信息，因此需要设计电路对脉冲信号的占空比进行检测。在传统的针对脉冲信号的占空比检测电路中，通常利用电阻-电容网络对脉冲信号进行滤波以将脉冲信号还原为能够表征脉冲信号的占空比的模拟信号。

图1示出了传统的占空比检测电路的结构示意图。如图1所示，传统的占空比检测电路100直接利用电阻R0和电容C0对脉冲信号Vpwm进行滤波以得到输出信号Vout，从而时间将脉冲信号Vpwm的占空比D转换成的直流电压的过程。然而，当脉冲信号的频率较低时，例如当脉冲信号Vpwm的频率等于1kHz时，电阻R0和电容C0产生的时间常数需要达到5ms级别，假设电压R0的阻值取为5MΩ，那么电容C0的容值需要达到1nF，然而这种容值的电容无法集成到芯片内部，需要将电容外置，同时对芯片增设额外的管脚以用于与外置电容相接，不仅提高了电路连接的复杂程度，还增大了占空比检测电路的面积。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种占空比检测电路，能够对低频率的脉冲信号的占空比进行检测而无需采用外置电容，从而得到用于表征被检测的脉冲信号的占空比的稳定直流输出电压。

本实用新型实施例提供了一种针对脉冲信号的占空比检测电路，其特征在于，包括：开关单元，其用于根据所述脉冲信号的电平状态选择第一电压和第二电压之一作为参考电压；跨导放大器，与所述开关单元相连接，其用于根据所述参考电压与输出电压的反馈信号之间的差值产生误差电流；电容，与所述跨导放大器相连接，其用于对所述误差电流积分以获得积分电压；以及输出单元，与所述电容和所述跨导放大器相连接，其用于根据所述积分电压产生所述输出电压和所述反馈信号，所述输出电压表征所述脉冲信号的占空比，所述反馈信号表征所述输出电压的大小。

优选地，所述脉冲信号的电平状态包括第一电平状态和第二电平状态，所述开关单元包括：第一开关，与所述跨导放大器相连接，其用于在所述脉冲信号为所述第一电平状态时导通、在所述脉冲信号为所述第二电平状态时关断，所述第一开关的第一通路端接收所述第一电压；第二开关，与所述跨导放大器相连接，其用于在所述脉冲信号为所述第二电平状态时导通、在所述脉冲信号为所述第一电平状态时关断，所述第二开关的第一通路端接收所述第二电压，所述第一开关的第二通路端和所述第二开关的第二通路端相连并提供所述参考电压。

优选地，所述第一电压等于基准电压，所述第二电压等于0。

优选地，所述开关单元还包括反相器，所述第一开关的控制端和所述反相器的输入端接收所述脉冲信号，所述反相器输出所述脉冲信号的反相信号，所述第二开关的控制端与所述反相器的输出端相连以接收所述反相信号。

优选地，所述第一开关和所述第二开关由晶体管实现。

优选地，所述反馈信号等于所述输出电压或等于所述输出电压与反馈系数的乘积，其中反馈系数大于1或小于1。

优选地，所述跨导放大器的正相输入端接收所述参考信号，所述跨导放大器的反相输入端接收所述反馈信号，所述跨导放大器的输出端提供所述误差电流。

优选地，所述电容的第一端与所述跨导放大器的输出端相连以接收所述误差电流并提供所述积分电压，所述电容的第二端接地或接收设定电压。

优选地，所述输出单元包括第二放大器，所述第二放大器用于按一定比例放大所述积分电压并根据放大后的所述积分电压产生所述输出电压。

优选地，所述第二放大器还用于提供直流偏移量，放大后的所述积分电压与所述直流偏移量之差等于所述输出电压。

优选地，所述输出单元包括：计数模块，与所述电容相连接，其用于产生计数值，当所述积分电压上升一个单位量时，所述计数值加一，当所述积分电压降低一个所述单位量时，所述计数值减一；数模转换模块，与所述计数模块相连接，其用于根据所述计数值产生所述输出电压。

优选地，所述输出单元还包括复位模块，所述复位模块与所述电容相连接，所述复位模块用于当所述积分电压上升至第三电压时将所述积分电压复位至复位电压，并当所述积分电压下降至第四电压时将所述积分电压复位至所述复位电压。