[发明专利]一种占空比检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及信号检测技术，具体地，涉及一种占空比检测电路。

背景技术

在脉冲(如方波)信号中，高电平信号占整个信号周期的百分比，称为占空比；占空比的变化范围为0-100％，可以区分信号的很多不同含义。

因此，在控制系统中，通过改变同一信号的占空比实现不同控制功能的应用越来越广泛，例如，常用的脉冲宽度调制(即PWM)，就是通过改变PWM信号的占空比，来实现脉冲宽度的控制；与此同时，如何检测及判别信号的占空比变化也变得尤为重要。

在现有技术的占空比检测电路中，通常需要外加同步时钟，并且，一旦检测的同步时钟确定了，也就意味着决定了要测量信号的频率不能有太大的偏差，否则就会影响到占空比检测的精度。

综上所述，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下缺陷：

(1)检测精度低：需要外加同步时钟，元件数量的增加，难免影响检测结果的可靠性；

(2)频率范围窄：当外加的同步时钟确定时，要测量信号的频率的范围就很有限，不能有太大的偏差，以免影响到占空比检测的精度；

(3)成本高：外加同步时钟，难免增加元件成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种占空比检测电路，以实现检测精度高、频率范围宽和成本低的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种占空比检测电路，包括倍频单元、占空比检测单元与输出锁存器，其中：所述倍频单元的待检测占空比信号输入端与占空比检测单元的待检测占空比信号输入端连接，第一时钟输出端与占空比检测单元的时钟信号输入端连接，第二时钟信号输出端与输出锁存器的时钟信号输入端连接；所述占空比检测单元的待检测占空比信号输出端与输出锁存器的锁存信号输入端连接，所述输出锁存器的锁存信号输出端用于输出锁存结果。

进一步地，还包括防抖控制单元；所述防抖控制单元的时钟输入端与倍频单元的第二时钟输出端连接，防抖信号输入端与占空比检测单元的待检测占空比信号输出端连接，防抖信号输出端与输出锁存器的锁存信号输入端连接。

进一步地，所述倍频单元包括鉴相/鉴频器、电荷泵、低通滤波器、压控振荡器、以及分频反馈及时序控制模块，其中：所述鉴相/鉴频器、电荷泵、低通滤波器、以及压控振荡器顺序串接，所述分频反馈及时序控制模块串接在压控振荡器的振荡信号输出端与鉴相/鉴频器的待检测占空比信号输入端之间。

进一步地，所述占空比检测单元包括具有相同结构的多个占空比检测子单元；在所述多个占空比检测子单元中，每个占空比检测子单元的待检测占空比信号输入端与倍频单元的待检测占空比信号输入端连接，时钟信号输入端与倍频单元的第一时钟信号输出端连接，待检测占空比信号输出端与输出锁存器的锁存信号输入端或防抖控制单元的防抖信号输入端连接。

本发明的占空比检测电路，针对目前没有专门待检测占空比信号占空比变化的电路而设计，可以单独使用或者嵌入其它电路使用；输入信号F_IN的占空比变化可以用来进行状态控制，例如，可以将占空比的范围划分为几个区间：1-10％、11-60％、61-90％、以及91-99％，并利用占空比信号处于不同区间可以控制电路工作在不同的状态。这种控制方法仅需一条控制信号就可以区分多种状态，简单实用，有利于节约资源；而且，占空比信号还可以同时作为电路中的其它信号使用，例如，占空比信号可以作为PWM调制信号使用。

具体地，采用倍频单元、占空比检测单元、以及输出锁存器，可以提高倍频单元锁定速度，缩短占空比检测时间，且可任意设定占空比检测值；进一步采用防抖控制单元，可以避免被检测占空比的波动对输出结果的影响；进而可以迅速精确地判断输入信号F_IN的占空比变化，并给出正确的检测结果(检测精度为±1％)，用于状态控制。

本发明各实施例的占空比检测电路，由于包括倍频单元、占空比检测单元与输出锁存器，其中：倍频单元的待检测占空比信号输入端与占空比检测单元的待检测占空比信号输入端连接，第一时钟输出端与占空比检测单元的时钟信号输入端连接，第二时钟信号输出端与输出锁存器的时钟信号输入端连接；占空比检测单元的待检测占空比信号输出端与输出锁存器的锁存信号输入端连接，输出锁存器的锁存信号输出端用于输出锁存结果；可以在不外增同步时钟的情况下，检测输入信号占空比的变化，并根据设定的占空比值给出检测结果；从而可以克服现有技术中检测精度低、频率范围窄和成本高的缺陷，以实现检测精度高、频率范围宽和成本低的优点。