一种信号接收电路及其实现方法转让专利
申请号 : CN202010050024.3
文献号 : CN111258944B
文献日 : 2021-08-10
发明人 : 肖哲飞
申请人 : 上海南芯半导体科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种信号接收电路,其特征在于,包括一低通滤波网络,用于滤除BMC信号的高频噪声;
一高通滤波网络,包括与低通滤波网络的输出节点相连的电容CHPF,以及串联后中间节点B与电容CHPF的另一端相连的电阻R2、R5;其中,节点B与比较器的正端相连;用于采样BMC信号的峰峰值;
一高电压信号获取网络,包括串联后中间节点为A且一端接VDD另一端接地的电阻R1、R4,以及正端接VDD、负端接节点A的电流源IREF1;其中,节点A与一个传输门相连;用于获取高电压信号;
一低电压信号获取网络,包括串联后中间节点为C且一端接VDD另一端接地的电阻R3、R6,以及正端接VDD、负端接节点C的电流源IREF2;其中,节点C与另一个传输门相连,用于获取低电压信号;
两个传输门,分别用于传输高电压信号和低电压信号;
一比较器,比较器的负端同时连接两个传输门,比较器的正端接入峰峰值叠加后的信号,比较器的输出端输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种信号接收电路,其特征在于,所述低通滤波网络包括电阻RLPF,以及与电阻RLPF相连且另一端接地的电容CLPF;其中,电阻RLPF与电容CLPF的连接节点作为输出节点与高通滤波网络相连。
3.根据权利要求2所述的一种信号接收电路的实现方法,其特征在于,包括如下步骤:(S1)利用低通滤波网络对待接收信号进行滤波,滤除高频噪声,再利用高频滤波网络采样待接收信号的峰峰值;
(S2)分别获得节点A、节点B、节点C的电压;
(S3)通过比较器判断节点B的电压信号幅值的峰峰值是否在节点C与节点A的信号幅之间,并输出接收信号。
4.根据权利要求3所述的一种信号接收电路的实现方法,其特征在于,在步骤(S1)中,所述待接收信号的峰峰值具体采样方法为:将BMC信号从与电阻RLPF一端相连的CC引脚输入,经过RLPF和CLPF组成的低通滤波网络,滤除BMC信号的高频噪声;再经过CHPF和R2与R5并联等效电阻组成高频滤波网络之后,将BMC信号的峰峰值Vpeak_ac采样出来。
5.根据权利要求4所述的一种信号接收电路的实现方法,其特征在于,在步骤(S2)中,所述节点A、节点B、节点C的电压的具体计算方法如下:使R1=R2=R3,R4=R5=R6,获得节点B的电压INP=VDD*R4/(R1+R4)+| Vpeak_ac |=VDD*K+,即INP信号峰峰值为2* ,共模电压为VDD*K,信号频率为CC引脚输入信号的频率;获得节点A的电压为VREFH=(VDD/R1+IREF1)*R1//R4=VDD*K+IREF1*R1*K,获得节点C的电压为VREFL=(VDD/R1‑IREF2)*R1//R4=VDD*K‑IREF2*R1*K;
其中,K=R4/(R1+R4),R1//R4=R1*R4/(R1+R4),IREF1=IREF2=IREF。
6.根据权利要求5所述的一种信号接收电路的实现方法,其特征在于,在步骤(S3)中,所述BMC信号的具体接收方法如下:通过比较器比较判断INP信号幅值是否落在‑IREF*R1*K +IREF*R1*K电压范围,如果~
INP信号峰峰值超过‑IREF*R1*K +IREF*R1*K电压范围,即 大于等于 IREF*R1*K,~
则比较器输出结果BMC_IN=1,如果INP信号峰峰值没有超过‑IREF*R1*K +IREF*R1*K电压范~
围,即 比较器输出结果BMC_IN=0,实现BMC信号的接收。
说明书 :
一种信号接收电路及其实现方法
技术领域
背景技术
升到与数据传输同等重要的地位。USB逐渐成为电子设备的一个标准配置接口。每天,数以
亿计的便携式电子产品,MP3播放器、智能手机、平板电脑和智能穿戴设备等,通过USB接口
获取电能。
备,如笔记本电脑、PC液晶显示屏等,无法通过USB接口获取得到维持其工作的足够功率。此
外,部分有产业远见的科技人员,希望用USB接口替代电子设备中的其他供电接口,使得产
品的集成度更高,成本更低,还能优化整个电子产业生态圈,减少各种供电适配器和输电线
缆的浪费。于是,支持更大功率传输的USB PD(Power Delivery)协议应运而生。USB PD支持
多种电压电流组态,最大可支持100W(20V/5A)的功率传输,同时支持供电角色切换,使得相
当大的一部分电子设备又囊括到USB供电的生态圈里面。
从而会造成较大的压降,使得USB CC线上的BMC信号失真。
发明内容
信号VREFH;一低电压信号获取网络,用于获取低电压信号VREFL;两个传输门,分别用于传
输高电压信号VREFH和低电压信号VREFL;一比较器,比较器的负端INN同时连接两个传输
门,比较器的正端INP接入峰峰值Vpeak_ac叠加后的信号,比较器的输出端输出信号BMC_
IN。
相连。
相连。
门相连。
波网络之后,将BMC信号的峰峰值Vpeak_ac采样出来;
率为CC引脚输入信号的频率;获得节点A的电压为VREFH=(VDD/R1+IREF1)*R1//R4=VDD*K+
IREF1*R1*K,获得节点C的电压为VREFL=(VDD/R1‑IREF2)*R1//R4=VDD*K‑IREF2*R1*K;
范围,如果INP信号峰峰值超过‑IREF*R1*K +IREF*R1*K电压范围,即 大于等
~
于 IREF*R1*K,则比较器输出结果BMC_IN=1,如果INP信号峰峰值没有超过‑IREF*R1*K +
~
IREF*R1*K电压范围,即 比较器输出结果BMC_IN=0,实现
BMC信号的接收。
完成BMC信号的接收。并且,能够接收不同等级的功率传输情况下的USB PD通信BMC信号,从
而完成PD通信。同时,本发明将叠加的共模电平设置成VDD*K,可以有效解决不同电源电压
工作下,比较器工作点偏移的问题,减小USB CC线上的BMC信号失真度。
附图说明
具体实施方式
实施例
CLPF、CHPF,以及两个电流源IREF1、IREF2,两个传输门和比较器构成。CC引脚为BMC信号输
入,经过电阻RLPF连接到电容CLPF,电容CLPF另一端接地,构成低通滤波网络,滤除BMC信号
的高频噪声。低通滤波网络输出节点接电容CHPF一端,电容CHPF另一端接电阻R2和R5的公
共节点B,电容CHPF和电阻R2与电阻R5并联等效电阻组成高频滤波网络,将BMC信号的峰峰
值Vpeak_ac 采样出来,然后叠加到节点B上。电阻R1和R4串联,中间节点为A,电阻R2和R5串
联,中间节点为B,电阻R3和R6串联,中间节点为C,其中R1=R2=R3,R4=R5=R6。电流源IREF1正
端接电源VDD,负端接节点A,电流从VDD流向节点A,节点A电压为VREFH,IREF2正端接节点C,
负端接地,电流从节点C流向地,节点C电压为VREFL。节点A和C通过两个传输门接到比较器
负端INN,节点B连接到比较器正端输入INP,比较器输出为BMC_IN。
网络之后,将BMC信号的峰峰值Vpeak_ac采样出来,由于电阻R1=R2=R3,R4=R5=R6,获得节点
B的电压INP=VDD*R4/(R1+R4)+| Vpeak_ac |=VDD*K+ ,即INP信号峰峰值为2*
,共模电压为VDD*K,信号频率为CC引脚输入信号的频率。获得节点A的电压为
VREFH=(VDD/R1+IREF1)*R1//R4=VDD*K+IREF1*R1*K,获得节点C的电压为VREFL=(VDD/R1‑
IREF2)*R1//R4=VDD*K‑IREF2*R1*K;其中,K=R4/(R1+R4),R1//R4=R1*R4/(R1+R4),IREF1=
IREF2=IREF。
围,如果INP信号峰峰值超过‑IREF*R1*K +IREF*R1*K电压范围,即 大于等于
~
IREF*R1*K,则比较器输出结果BMC_IN=1,如果INP信号峰峰值没有超过‑IREF*R1*K +IREF*
~
R1*K电压范围,即 比较器输出结果BMC_IN=0,由此实现
BMC信号的接收。
平有偏移;BMC_AC信号为BMC信号经过低通滤波网络和高通滤波网络后采样出来的交流信
号,幅度为Vpeak_ac;INP信号为BMC_AC信号叠加到共模电平VDD*K上后的输出信号,该信号
共模电平为VDD*K,幅度为Vpeak_ac;BMC_IN信号是比较器输出信号,由于INP信号幅度超过
了IREF*K*R1,所以BMC_IN信号为最终采样后的BMC信号。
设置成VDD*K,可以有效解决不同电源电压工作下,比较器工作点偏移的问题,减小USB CC
线上的BMC信号失真度。因此,具有很高的使用价值和推广价值。
的技术问题仍然与本发明一致的,均应当包含在本发明的保护范围之内。