[发明专利]用于检测一个输入直流电压的电平或电平变化的电路

说明书

本发明涉及一种用于检测一个输入直流电压的电平或电平变化的电路，包括：一个输入端，该输入直流电压能够被提供给该输入端、一个比较器，该比较器具有一个第一输入端，一个第二输入端和一个输出端，其中第一输入端与输入端连接，第二输入端被设置用于接收一个基准信号，在输出端上能够获得一个比较信号、一个控制信息产生装置，利用该控制信息产生装置能够产生与比较器的比较信号相对应的控制信息、一个可控脉冲发生器，用于产生脉冲，该脉冲在可控脉冲发生器的一个输出端上能够被获得，并且该脉冲借助于与比较信号对应的并且由控制信息产生装置提供给该脉冲发生器的控制信息根据它们的充电量而变化、一个积分器，该积分器具有一个与脉冲发生器的输出端连接的输入端和一个与比较器的第二输入端连接的输出端，以便借助于脉冲发生器的脉冲形成一个基准信号，该基准信号具有一个与脉冲发生器的脉冲的瞬时充电量相对应的直流分量和一个叠加在该直流分量上的交流分量。

在开始段落中限定类型的电路例如在EP0381217A2中是公知的。在该公知的电路中，仅仅根据从脉冲发生器来的脉冲的充电量的值来检测一个输入直流电压的电平和电平变化，该输入直流电压是能够变化的，利用这些脉冲的持续时间来确定充电量，其结果是：在待检测的电平或电平变化的一个给定范围内能够获得一个比较低的分辨率，以致于能够对电平或电平变化进行比较粗糙的检测。因此，在依次循环的操作周期期间，在公知电路中的脉冲发生器不能够连续的操作而是间断地操作，它由间歇时间间隔相互地被隔开，它在每个操作周期的开始时，可能产生不希望瞬态效应。此外，应该注意的是：在公知的电路中，根据脉冲发生器的脉冲一个在积分器中的电容器依次循环地被充电随后基本上完全地被放电，以致于在放电之后留在该电容器中的剩余电荷具有不利的影响。

本发明的一个目的是消除上述的问题并且利用最简单可能的方法来改进在开始段落中限定类型的一个电路。本发明的另一个目的是利用对开始段落限定类型的电路改进的电路来保证对输入直流电压的电平或电平变化进行非常灵敏的检测。为了实现这些目的，根据本发明，一种在开始段落中限定类型的电路的特征是：积分器适合于形成一个基准信号，在该基准信号中交流分量的频率与脉冲发生器的脉冲的频率相对应，比较器具有与一个检测装置连接的输出端，利用该检测装置能够检测一个比较器直流电压的存在和比较器脉冲的存在，利用该检测装置能够以这样的方式控制该控制信息产生装置：即当检测到一个比较器直流电压存在时，能够产生用于改变脉冲发生器的脉冲的充电量的控制信息，并且在检测到比较器脉冲出现之后，能够终止产生用于脉冲发生器的控制信息，比较器还包括与一个时间测量装置连接的输出端，借助于该时间测量装置，在终止产生用于脉冲发生器的控制信息之后，能够获得关于比较器脉冲或比较器脉冲间隔的时间信息，并且设置有一个逻辑电路装置，在终止产生用于脉冲发生器的控制信息之后，借助于关于脉冲发生器的脉冲的充电量的特征信息和借助于关于比较器脉冲或比较器脉冲间隔的持续时间的时间信息，该逻辑电路装置检测输入直流电压的一个电平或一个电平变化，其中特征信息和时间信息能够被提供给所述逻辑电路装置。在根据本发明的一个电路中，基于关于脉冲发生器的脉冲的充电量的特征信息和基于关于比较器脉冲或比较器脉冲间隔的持续时间的时间信息来检测一个能够变化的输入直流电压的一个电平或一个电平变化，以致于由于附加地处理时间信息，所以在待检测的电平或电平变化的一个给定范围内能够获得一个比较好的分辨率，以致于能够对电平或电平变化进行比较好和精确的检测。因此，应该注意的是：在根据本发明的电路中，脉冲发生器是连续的操作而没有间断并且连续地提供脉冲，以致于由循环地重复导通瞬变过程引起的希望的瞬态效应能够产生。此外，应该注意的是：为了利用积分器来形成基准信号，一个根据本发明的电路不需要一个依次循环地被充电并且随后基本上完全地被放电的电容器，该电路具有能够产生由完全充电和放电引起的的有利效果的优点。

在根据本发明的一个电路中，如果积分器适合于形成一个基准信号，该基准信号的交流分量是一个叠加在该基准信号的直流分量上锯齿波信号，那么该电路已经被证明是有利的，利用这种方法能够实现在比较器脉冲的持续时间或比较器脉冲间隔的持续时间之间具有一个线性关系，它在检测一个输入直流电压的电平或电平变化中对关于比较器脉冲或比较器脉冲间隔的时间信息的简单处理是有利的。

如果利用一个单个计数装置来构成检测装置和时间测量装置，那么该电路也已经被证明是有利的。它对于一个简单装置，特别是如果利用一个微处理机来构成该装置是有利的。