窄脈沖過濾電路的制作方法
【專利摘要】一種窄脈沖過濾電路，包括快速放電電路、快速充電電路、電容、施密特電路。窄脈沖過濾電路的輸出脈沖通過模擬開關(guān)或者多路模擬開關(guān)對快速放電電路和快速充電電路進行控制，選擇其中一路由輸入脈沖對電容進行放電或充電，電容上的信號經(jīng)施密特電路得到輸出脈沖。所述窄脈沖過濾電路能夠自動過濾負寬脈沖期間的正窄脈沖和正寬脈沖期間的負窄脈沖干擾，特別是能夠過濾連續(xù)的窄脈沖干擾信號；需要過濾的正窄脈沖和負窄脈沖的最大寬度能夠分別通過改變充電時間常數(shù)和放電時間常數(shù)進行調(diào)整。所述窄脈沖過濾電路能夠應用在數(shù)字信號電路中所有需要過濾窄脈沖干擾信號的場合。
【專利說明】
窄脈沖過濾電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種脈沖信號處理電路，尤其是一種窄脈沖過濾電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 在數(shù)字信號電路中，經(jīng)常需要對脈沖信號中的正窄脈沖和負窄脈沖進行過濾，例 如，濾單個的窄干擾脈沖，過濾機械開關(guān)的抖動脈沖，等等。目前常用的方法的采用濾波電 路進行濾波，或者是用MCU采樣后進行算法處理。采用濾波電路過濾，當需要過濾的窄脈沖 頻率較高時，濾波電路存在直流記憶效應，前面的窄脈沖會影響后面窄脈沖的過濾。用MCU 采樣后進行算法處理時，MCU本身容易受到各種干擾影響，從而對窄脈沖的過濾造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有數(shù)字脈沖信號電路中窄脈沖過濾所存在的問題，本發(fā)明提供了一種 窄脈沖過濾電路，包括快速放電電路、快速充電電路、電容、施密特電路。
[0004] 所述窄脈沖過濾電路的輸入脈沖從輸入脈沖端輸入，輸出脈沖從輸出脈沖端輸 出;所述快速放電電路的一端連接至輸入脈沖端，另外一端連接至施密特電路輸入端;所述 快速充電電路的一端連接至輸入脈沖端，另外一端連接至施密特電路輸入端;所述電容的 一端連接至施密特電路輸入端，另外一端連接至窄脈沖過濾電路的公共地或者是供電電 源;所述施密特電路的輸出端為輸出脈沖端。
[0005] 所述快速放電電路包括快速放電二極管、充電電阻、快速放電開關(guān);所述快速放電 二極管與充電電阻并聯(lián)后，再與快速放電開關(guān)串聯(lián);所述快速充電電路包括快速充電二極 管、放電電阻、快速充電開關(guān);所述快速充電二極管與放電電阻并聯(lián)后，再與快速充電開關(guān) 串聯(lián)。
[0006] 所述快速放電二極管上的單向電流流向為從施密特電路輸入端流向輸入脈沖端； 所述快速充電二極管上的單向電流流向為從輸入脈沖端流向施密特電路輸入端。
[0007] 所述快速放電開關(guān)、快速充電開關(guān)由輸出脈沖控制，具體方法是，當施密特電路為 同相施密特電路時，輸出脈沖的低電平控制快速放電開關(guān)接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，輸出脈 沖的高電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通；當施密特電路為反相施密特電路 時，輸出脈沖的高電平控制快速放電開關(guān)接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，輸出脈沖的低電平控制 快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通。
[0008] 所述快速放電開關(guān)和快速充電開關(guān)均為電平控制的雙向模擬開關(guān)。
[0009] 所述窄脈沖過濾電路能夠過濾的正窄脈沖寬度通過改變充電時間常數(shù)或者施密 特電路的上限門檻電壓來進行控制，能夠過濾的負窄脈沖寬度通過改變放電時間常數(shù)或者 施密特電路的下限門檻電壓來進行控制。
[0010] 所述充電時間常數(shù)為充電電阻與電容的乘積;所述放電時間常數(shù)為放電電阻與電 容的乘積。
[0011] 所述施密特電路具有高輸入阻抗特性。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是:所述窄脈沖過濾電路允許寬度大于規(guī)定值的正脈沖和負脈 沖信號通過;所述窄脈沖過濾電路能夠自動過濾負寬脈沖期間的正窄脈沖，特別是能夠快 速恢復過濾能力過濾連續(xù)的正窄脈沖干擾信號;所述窄脈沖過濾電路能夠自動過濾正寬脈 沖期間的負窄脈沖，特別是能夠快速恢復過濾能力過濾連續(xù)的負窄脈沖干擾信號；需要過 濾的正窄脈沖最大寬度能夠通過改變充電時間常數(shù)進行調(diào)整;需要過濾的負窄脈沖最大寬 度能夠通過改變放電時間常數(shù)進行調(diào)整;所述窄脈沖過濾電路能夠應用在數(shù)字信號電路中 所有需要過濾窄脈沖干擾信號的場合。
【附圖說明】
[0013] 圖1為窄脈沖過濾電路實施例1;
[0014] 圖2為窄脈沖過濾電路實施例1的輸入脈沖和輸出脈沖波形；
[0015] 圖3為窄脈沖過濾電路實施例2;
[0016] 圖4為窄脈沖過濾電路實施例3;
[0017] 圖5為窄脈沖過濾電路實施例3的輸入脈沖和輸出脈沖波形；
[0018] 圖6為窄脈沖過濾電路實施例4;
[0019] 圖7為窄脈沖過濾電路實施例5;
[0020] 圖8為窄脈沖過濾電路實施例6。
【具體實施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0022]如圖1所示為窄脈沖過濾電路實施例1。實施例1中，快速放電二極管、充電電阻、快 速放電開關(guān)分別為二極管D11、電阻R11、開關(guān)T11，組成了快速放電電路;快速充電二極管、 放電電阻、快速充電開關(guān)分別為二極管D12、電阻R12、開關(guān)T12，組成了快速充電電路；電容 為電容C11。施密特電路FI 1為同相施密特電路，實施例1中輸出脈沖P2與輸入脈沖P1同相。 電容C11的一端接施密特電路的輸入端，即F11的輸入端A2，另外一端連接至公共地。二極管 Dl 1的陽極連接至FI 1的輸入端A2，陰極與開關(guān)Tl 1串聯(lián)后連接至輸入脈沖端P1，當開關(guān)Tl 1 導通時，二極管Dl 1的單向電流流向為從FI 1的輸入端A2流向輸入脈沖端P1。二極管D12的陰 極連接至F11的輸入端A2,陽極與開關(guān)T12串聯(lián)后連接至輸入脈沖端P1，當開關(guān)T12導通時， 二極管D12的單向電流流向為從輸入脈沖端P r流向FI 1的輸入端A2。
[0023]快速放電開關(guān)、快速充電開關(guān)為電平控制的雙向模擬開關(guān)。實施例1中，開關(guān)T11、 開關(guān)T12均選擇控制信號為高電平時開關(guān)接通，控制信號為低電平時開關(guān)關(guān)斷的雙向模擬 開關(guān)，型號可以選擇CD4066,或者是CD4016。實施例1中施密特電路F11為同相施密特電路， 輸出脈沖P2 (圖1中A3點)直接連接至開關(guān)T12的電平控制端，輸出脈沖P2的高、低電平分別 控制開關(guān)n 2接通、關(guān)斷;輸出脈沖P2經(jīng)過反相器F12后（圖1中麗點)連接至開關(guān)Tl 1的電平 控制端，輸出脈沖P2的高、低電平分別控制開關(guān)T11關(guān)斷、接通。受到輸出脈沖P2的控制，開 關(guān)I'll與開關(guān)T12中總是一個處于接通狀態(tài)，另外一個處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0024]圖2為窄脈沖過濾電路實施例1的輸入脈沖和輸出脈沖波形。圖2中，P1為輸入脈 沖，P2為輸出脈沖，當P1低電平為正常的負寬脈沖時，圖1中A2點電位與A1點低電平電位一 致，P2為低電平，開關(guān)T11接通、T12關(guān)斷。正脈沖11的高電平通過充電電阻R11對電容C11充 電，使A2點電位上升；由于正脈沖11的寬度小于時間T1，A2點電位在正脈沖11結(jié)束時仍低于 施密特電路FI 1的上限門檻電壓，因此，P2維持為低電平，開關(guān)Tl 1維持接通;正脈沖11結(jié)束 時，A1點重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放電二極管D11使電容C11快速放電，使A2點電位與A1 點低電平電位一致，恢復至正脈沖11來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢復，當后面緊 接有連續(xù)的正窄脈沖干擾信號時，同樣能夠過濾掉。正脈沖12的寬度也小于時間T1，因此， 當正脈沖12結(jié)束時，P2維持為低電平，A1點重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放電二極管D11使電 容Cl 1快速放電，使A2點電位與A1點低電平電位一致。
[0025]脈沖13為正常的正寬脈沖，P1在上升沿17之后維持高電平時間達到T1時，P1的高 電平通過充電電阻R11對電容C11充電，使A2點電位上升達到施密特電路FI 1的上限門檻電 壓，施密特電路F11輸出P2在上升沿18處從低電平變?yōu)楦唠娖?，使開關(guān)T11關(guān)斷、T12接通;A1 點的高電平通過快速充電二極管D12使電容C11快速充電，使A2點電位與A1點高電平電位一 致，P2維持為高電平。
[0026]負脈沖15的低電平通過放電電阻R12對電容C11放電，使A2點電位下降；由于負脈 沖15的寬度小于時間T2，A2點電位在負脈沖15結(jié)束時仍高于施密特電路F11的下限門檻電 壓，因此，P2維持為高電平，開關(guān)T12維持接通;負脈沖15結(jié)束時，A1點重新變?yōu)楦唠娖角彝?過快速充電二極管D12使電容C11快速充電，使A2點電位與A1點高電平電位一致，恢復至負 脈沖15來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢復，當后面緊接有連續(xù)的負窄脈沖干擾信 號時，同樣能夠過濾掉。負脈沖16的寬度也小于時間T2，因此，當負脈沖16結(jié)束時，P2維持為 高電平，A1點重新變?yōu)楦唠娖角彝ㄟ^快速充電二極管D12使電容C11快速充電，使A2點電位 與A1點高電平電位一致。
[0027] P1在下降沿19之后維持低電平時間達到T2時，表示P1有一個正常的負寬脈沖，P1 的低電平通過放電電阻R12對電容C11放電，使A2點電位下降達到施密特電路F11的下限門 檻電壓，施密特電路F11輸出P2在下降沿20處從高電平變?yōu)榈碗娖?，使開關(guān)T11接通、T12關(guān) 斷;A1點的低電平通過快速放電二極管D11使電容Cl 1快速放電，使A2點電位與A1點低電平 電位一致，P2維持為低電平。P1的負寬脈沖21寬度大于T2,在負寬脈沖21的上升沿23之后維 持高電平時間達到T1時，P2在上升沿24處從低電平變?yōu)楦唠娖健?br>[0028]窄脈沖過濾電路將P1信號中的正窄脈沖11、正窄脈沖12、負窄脈沖15、負窄脈沖16 都過濾掉，而正寬脈沖13、負寬脈沖21能夠通過，使P2信號中出現(xiàn)相應的正寬脈沖14和負寬 脈沖22。輸出脈沖P2與輸入脈沖P1同相，而輸出的寬脈沖14上升沿比輸入的寬脈沖13上升 沿滯后時間n，下降沿滯后時間T2。
[0029] 時間T1為窄脈沖過濾電路能夠過濾的最大正窄脈沖寬度。T1受到充電時間常數(shù)、 輸入脈沖P1的高電平電位、輸入脈沖P1的低電平電位和施密特電路FI 1的上限門檻電壓共 同影響。通常情況下，輸入脈沖P1的高電平電位和低電平電位為定值，因此，調(diào)整T1的值可 以通過改變充電時間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進行。圖1中，充電時間常數(shù)為 充電電阻Rl 1與電容Cl 1的乘積。
[0030] 時間T2為窄脈沖過濾電路能夠過濾的最大負窄脈沖寬度。T2受到放電時間常數(shù)、 輸入脈沖P1的高電平電位、輸入脈沖P1的低電平電位和施密特電路FI 1的下限門檻電壓共 同影響。通常情況下，輸入脈沖P1的高電平電位和低電平電位為定值，因此，調(diào)整T2的值可 以通過改變放電時間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻電壓來進行。圖1中，放電時間常數(shù)為 放電電阻R12與電容Cl 1的乘積。
[0031]圖1中，二極管D11與電阻R11并聯(lián)后再與開關(guān)T11串聯(lián)，輸入脈沖P1從A1點先經(jīng)過 開關(guān)T11、然后經(jīng)過二極管D11與電阻R11的并聯(lián)電路到達A2點，按照脈沖信號流向關(guān)系，快 速放電開關(guān)串聯(lián)連接在快速放電二極管與充電電阻的并聯(lián)電路的前面;二極管D12與電阻 R12并聯(lián)后再與開關(guān)T12串聯(lián)，按照脈沖信號流向關(guān)系，快速充電開關(guān)串聯(lián)連接在快速充電 二極管與放電電阻的并聯(lián)電路的前面?？焖俜烹婇_關(guān)的串聯(lián)位置也可以放在快速放電二極 管與充電電阻的并聯(lián)電路的后面，同樣地，快速充電開關(guān)的串聯(lián)位置也可以放在快速充電 二極管與放電電阻的并聯(lián)電路的后面。另外，電容C11接公共地的一端也可以改接在窄脈沖 過濾電路的供電電源端。
[0032]圖1中，施密特電路F11也可以選擇反相施密特電路，此時輸出脈沖P2與輸入脈沖 P1反相，輸出脈沖P2及其反相信號控制開關(guān)T11、開關(guān)T12的連接方式需要按照輸出脈沖P2 的高、低電平分別控制開關(guān)T12關(guān)斷、接通，輸出脈沖P2的高、低電平分別控制開關(guān)T11接通、 關(guān)斷來進行。
[0033] 圖3所示為窄脈沖過濾電路實施例2,快速放電二極管、充電電阻、快速放電開關(guān)分 別為二極管D21、電阻R21、開關(guān)T21，快速充電二極管、放電電阻、快速充電開關(guān)分別為二極 管D22、電阻R22、開關(guān)T22,電容為電容C21。施密特電路F21為同相施密特電路，輸出脈沖P2 (圖3中B3點）直接連接至開關(guān)T22的電平控制端；輸出脈沖P2經(jīng)過反相器F22后（圖3中麗 點)連接至開關(guān)T21的電平控制端。實施例2與圖1所示的實施例1結(jié)構(gòu)類似，不同之處一是電 容C21的一端接施密特電路的輸入端，另外一端連接至窄脈沖過濾電路的供電電源+VCC，不 同之處二是按照脈沖信號流向關(guān)系，快速放電開關(guān)的串聯(lián)位置在快速放電二極管與充電電 阻的并聯(lián)電路的后面，即開關(guān)T21串聯(lián)在二極管D21與電阻R21并聯(lián)電路的后面。實施例2的 工作原理與實施例1相同。
[0034] 如圖4所示為窄脈沖過濾電路實施例3,快速放電二極管、充電電阻分別為二極管 D31、電阻R31，快速充電二極管、放電電阻分別為二極管D32、電阻R32,快速放電開關(guān)與快速 充電開關(guān)為數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)T31，T31的常開開關(guān)為快速放電開關(guān)，常閉開關(guān)為快 速充電開關(guān);二極管D31、電阻R31與多路模擬開關(guān)T31的常開開關(guān)（圖4中C1)組成快速放電 電路，二極管D32、電阻R32與多路模擬開關(guān)T31的常閉開關(guān)(圖4中C0)組成快速充電電路;電 容為電容C31，電容C31的一端接施密特電路的輸入端，即F31的輸入端C2,另外一端連接至 公共地。施密特電路F31為反相施密特電路，要求輸出脈沖P2的高電平控制快速放電開關(guān)接 通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，低電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通；圖4中，輸出脈 沖P2 (圖4中C3點)直接連接至多路模擬開關(guān)T31的數(shù)字控制端，輸出脈沖P2的高電平控制多 路模擬開關(guān)T31的常開開關(guān)接通、常閉開關(guān)關(guān)斷，即輸出脈沖P2的高電平控制快速放電開關(guān) 接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷;輸出脈沖P2的低電平控制多路模擬開關(guān)T31的常開開關(guān)關(guān)斷、常 閉開關(guān)接通，即輸出脈沖P2的低電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接通。
[0035] 數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)可以選擇⑶4051、CD4052、⑶4053等不同型號的器件。實 施例3中，T31選擇數(shù)字控制的2通道模擬開關(guān)⑶4053。
[0036]圖5為窄脈沖過濾電路實施例3的輸入脈沖和輸出脈沖波形。圖5中，P1為輸入脈 沖，P2為輸出脈沖，當P1低電平為正常的負寬脈沖時，圖4中C2點電位與脈沖輸入端C4點低 電平電位一致，P2為高電平，T31常開開關(guān)接通、常閉開關(guān)關(guān)斷。正窄脈沖31的高電平通過充 電電阻R31對電容C31充電，使C2點電位上升；由于窄脈沖31的寬度小于時間T1，C2點電位在 窄脈沖31結(jié)束時仍低于施密特電路F31的上限門檻電壓，因此，P2維持為高電平，T31狀態(tài)維 持;窄脈沖31結(jié)束，C4點重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放電二極管D31使電容C31快速放電，使 C2點電位與C4點低電平電位一致，恢復至窄脈沖31來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速 恢復，當后面緊接有連續(xù)的正窄脈沖干擾信號時，同樣能夠過濾掉。正窄脈沖32的寬度也小 于時間T1，因此，當窄脈沖32結(jié)束時，P2維持為高電平，C4點重新變?yōu)榈碗娖角彝ㄟ^快速放 電二極管D31使電容C31快速放電，使C2點電位與C4點低電平電位一致。
[0037]脈沖33為正常的正寬脈沖，P1在上升沿37之后維持高電平時間達到T1時，P1的高 電平通過充電電阻R31對電容C31充電，使C2點電位上升達到施密特電路F31的上限門檻電 壓，施密特電路F31輸出P2在下降沿38處從高電平變?yōu)榈碗娖?，使T31常開開關(guān)關(guān)斷、常閉開 關(guān)接通;C4點的高電平通過快速充電二極管D32使電容C31快速充電，使C2點電位與C4點高 電平電位一致，P2維持為低電平。
[0038]負窄脈沖35的低電平通過放電電阻R32對電容C31放電，使C2點電位下降；由于窄 脈沖35的寬度小于時間T2，C2點電位在窄脈沖35結(jié)束時仍高于施密特電路F31的下限門檻 電壓，因此，P2維持為低電平，T31狀態(tài)維持;窄脈沖35結(jié)束，C4點重新變?yōu)楦唠娖角彝ㄟ^快 速充電二極管D32使電容C31快速充電，使C2點電位與C4點高電平電位一致，恢復至窄脈沖 31來臨前的狀態(tài)，其抗干擾能力得到迅速恢復，當后面緊接有連續(xù)的負窄脈沖干擾信號時， 同樣能夠過濾掉。負窄脈沖36的寬度也小于時間T2,因此，當窄脈沖36結(jié)束時，P2維持為低 電平，C4點重新變?yōu)楦唠娖角彝ㄟ^快速充電二極管D32使電容C31快速充電，使C2點電位與 C4點高電平電位一致。
[0039] P1在下降沿39之后維持低電平時間達到T2時，表示P1有一個正常的負寬脈沖，P1 的低電平通過放電電阻R32對電容C31放電，使C2點電位下降達到施密特電路F31的下限門 檻電壓，施密特電路F31輸出P2在上升沿40處從低電平變?yōu)楦唠娖剑筎31常開開關(guān)接通、常 閉開關(guān)關(guān)斷;C4點的低電平通過快速放電二極管D31使電容C31快速放電，使C2點電位與C4 點低電平電位一致，P2維持為高電平。P1的負寬脈沖41寬度大于T2,在負寬脈沖41的上升沿 43之后維持高電平時間達到T1時，P2在下降沿44處從高電平變?yōu)榈碗娖健?br>[0040]窄脈沖過濾電路將P1信號中的窄脈沖31、窄脈沖32、窄脈沖35、窄脈沖36都過濾 掉，而正寬脈沖33、負寬脈沖41能夠通過，使P2信號中出現(xiàn)相應的、且與P1反相的負寬脈沖 34和正寬脈沖42。
[00411圖5中，時間T1為窄脈沖過濾電路能夠過濾的輸入的最大正窄脈沖寬度，調(diào)整T1的 值可以通過改變充電時間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進行。圖4中，充電時間常 數(shù)為充電電阻R31與電容C31的乘積。時間T2為窄脈沖過濾電路能夠過濾的輸入的最大負窄 脈沖寬度。調(diào)整T2的值可以通過改變放電時間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻電壓來進 行。圖4中，放電時間常數(shù)為放電電阻R32與電容C31的乘積。
[0042] 圖4中，多路模擬開關(guān)T31采用的是分配器接法，由數(shù)字信號C3控制輸入脈沖P1分 配至快速放電電路或者是快速充電電路;多路模擬開關(guān)T31也可以采用選擇器接法，即輸入 脈沖P1同時送至快速放電電路與快速充電電路，由數(shù)字信號控制選擇快速放電電路或者是 快速充電電路的信號連接至施密特電路。
[0043] 圖4中，電容C31接公共地的一端也可以改接在窄脈沖過濾電路的供電電源端。
[0044] 圖4中，施密特電路F31也可以選擇同相施密特電路。
[0045] 圖6所示為窄脈沖過濾電路實施例4,快速放電二極管、充電電阻分別為二極管 D41、電阻R41，快速充電二極管、放電電阻分別為二極管D42、電阻R42,快速放電開關(guān)與快速 充電開關(guān)為數(shù)字控制的多路模擬開關(guān)T41;電容為電容C41，電容C41的一端接施密特電路的 輸入端，即F41的輸入端D2,另外一端連接至公共地。實施例4與實施例3的結(jié)構(gòu)類似，不同之 處在于一是多路模擬開關(guān)T41采用了選擇器接法，選擇器接法與分配器接法從工作原理上 沒有什么不同；二是施密特電路F41為同相施密特電路，輸出脈沖P2與輸入脈沖P1同相，輸 出脈沖P2 (圖6中D3點）直接連接至多路模擬開關(guān)T41的數(shù)字控制端，所以T41的常閉開關(guān)為 快速放電開關(guān)，常開開關(guān)為快速充電開關(guān);二極管D41、電阻R41與多路模擬開關(guān)T41的常閉 開關(guān)（圖6中D0)組成快速放電電路，二極管D42、電阻R42與多路模擬開關(guān)T41的常開開關(guān)（圖 6中D1)組成快速充電電路。
[0046] 圖7所示為窄脈沖過濾電路實施例5。實施例5中，快速放電二極管、快速放電開關(guān) 分別為二極管D51、開關(guān)T51，組成了快速放電電路;快速充電二極管、快速充電開關(guān)分別為 二極管D52、開關(guān)T52,組成了快速充電電路；電容為電容C51;施密特電路F51為反相施密特 電路，因此，實施例5中輸出脈沖P2與輸入脈沖P1反相，輸出脈沖P2 (圖7中E3點)直接連接至 開關(guān)T51的電平控制端;輸出脈沖P2經(jīng)過反相器F52后（圖7中西點）連接至開關(guān)T52的電平 控制端。
[0047] 實施例5中，分別與快速放電二極管、快速充電二極管并聯(lián)的充電電阻、放電電阻 被取消，均由并聯(lián)在輸入脈沖端E1和施密特電路輸入端E2的充放電電阻R51代替。此電路為 充電電阻與放電電阻相同的特例，可以簡化電路結(jié)構(gòu)。
[0048]圖8所示為窄脈沖過濾電路實施例6。實施例6中，快速放電二極管為二極管D61，快 速充電二極管為二極管D62,快速放電開關(guān)與快速充電開關(guān)為數(shù)字控制的多路模擬開關(guān) T61;電容為電容C61，電容C61的一端接施密特電路的輸入端，即F61的輸入端F2,另外一端 連接至公共地;多路模擬開關(guān)T61采用分配器接法。施密特電路F61為同相施密特電路，輸出 脈沖P2與輸入脈沖P1同相，輸出脈沖P2 (圖8中F3點)直接連接至多路模擬開關(guān)T61的數(shù)字控 制端，所以T61的常閉開關(guān)為快速放電開關(guān)，常開開關(guān)為快速充電開關(guān);二極管D61與多路模 擬開關(guān)T41的常閉開關(guān)（圖8中F0)組成快速放電電路，二極管D62與多路模擬開關(guān)T61的常開 開關(guān)（圖8中F1)組成快速充電電路。
[0049] 實施例6中，分別與快速放電二極管、快速充電二極管并聯(lián)的充電電阻、放電電阻 被取消，均由并聯(lián)在輸入脈沖端F4和施密特電路輸入端F2的充放電電阻R61代替。此電路也 為充電電阻與放電電阻相同的特例，可以簡化電路結(jié)構(gòu)。
[0050] 所述窄脈沖過濾電路允許寬度大于T1的正脈沖和寬度大于T2的負脈沖信號通過。 [0051 ]所述施密特電路的輸入信號為電容上的電壓，因此，要求施密特電路具有高輸入 阻抗特性。施密特電路可以選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特反相器CD40106、 74HC14，或者是選擇具有高輸入阻抗特性的CMOS施密特與非門⑶4093、74HC24等器件。CMOS 施密特反相器或者CMOS施密特與非門的上限門檻電壓、下限門檻電壓均為與器件相關(guān)的固 定值，因此，調(diào)整能夠過濾的輸入的正窄脈沖寬度、負窄脈沖寬度需要通過改變充電時間常 數(shù)、放電時間常數(shù)來進行。用施密特反相器或者施密特與非門構(gòu)成同相施密特電路，需要在 施密特反相器或者施密特與非門后面增加一級反相器。
[0052]施密特電路還可以選擇采用運算放大器來構(gòu)成，采用運算放大器來構(gòu)成施密特電 路可以靈活地改變上限門檻電壓、下限門檻電壓。同樣地，采用運算放大器來構(gòu)成施密特電 路時，需要采用具有高輸入阻抗特性的結(jié)構(gòu)與電路。
[0053]所述窄脈沖過濾電路中，輸出脈沖通過模擬開關(guān)或者多路模擬開關(guān)對快速放電電 路和快速充電電路進行控制，選擇其中一路由輸入脈沖對電容進行放電或充電，要求輸入 脈沖有足夠的高電平和低電平驅(qū)動能力。當實際的輸入脈沖驅(qū)動能力有限時，應該在窄脈 沖過濾電路的輸入部分增加一級輸入脈沖驅(qū)動電路，提高并保證輸入脈沖的驅(qū)動能力。
【主權(quán)項】
1. 一種窄脈沖過濾電路，其特征在于： 包括快速放電電路、快速充電電路、電容、施密特電路； 所述窄脈沖過濾電路的輸入脈沖從輸入脈沖端輸入，輸出脈沖從輸出脈沖端輸出； 所述快速放電電路的一端連接至輸入脈沖端，另外一端連接至施密特電路輸入端； 所述快速充電電路的一端連接至輸入脈沖端，另外一端連接至施密特電路輸入端； 所述電容的一端連接至施密特電路輸入端，另外一端連接至窄脈沖過濾電路的公共地 或者是供電電源； 所述施密特電路的輸出端為輸出脈沖端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的窄脈沖過濾電路，其特征在于:所述快速放電電路包括快速放 電二極管、充電電阻、快速放電開關(guān);所述快速放電二極管與充電電阻并聯(lián)后，再與快速放 電開關(guān)串聯(lián);所述快速充電電路包括快速充電二極管、放電電阻、快速充電開關(guān);所述快速 充電二極管與放電電阻并聯(lián)后，再與快速充電開關(guān)串聯(lián)； 所述快速放電二極管的單向電流流向為從施密特電路輸入端流向輸入脈沖端;所述快 速充電二極管的單向電流流向為從輸入脈沖端流向施密特電路輸入端； 所述快速放電開關(guān)、快速充電開關(guān)由輸出脈沖控制。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的窄脈沖過濾電路，其特征在于:所述快速放電開關(guān)、快速充電 開關(guān)由輸出脈沖控制的具體方法是，當施密特電路為同相施密特電路時，輸出脈沖的低電 平控制快速放電開關(guān)接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，輸出脈沖的高電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、 快速充電開關(guān)接通；當施密特電路為反相施密特電路時，輸出脈沖的高電平控制快速放電 開關(guān)接通、快速充電開關(guān)關(guān)斷，輸出脈沖的低電平控制快速放電開關(guān)關(guān)斷、快速充電開關(guān)接 通。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的窄脈沖過濾電路，其特征在于:所述快速放電開關(guān)和快速充電 開關(guān)均為電平控制的雙向模擬開關(guān)。5. 根據(jù)權(quán)利要求2 - 4中任一項所述的窄脈沖過濾電路，其特征在于：能夠過濾的正窄 脈沖寬度通過改變充電時間常數(shù)或者施密特電路的上限門檻電壓來進行控制;能夠過濾的 負窄脈沖寬度通過改變放電時間常數(shù)或者施密特電路的下限門檻電壓來進行控制。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的窄脈沖過濾電路，其特征在于:所述充電時間常數(shù)為充電電阻 與電容的乘積;所述放電時間常數(shù)為放電電阻與電容的乘積。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的窄脈沖過濾電路，其特征在于:所述施密特電路具有高輸入阻 抗特性。
【文檔編號】H03K5/1252GK105958980SQ201610422039
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】郭艷杰, 凌云, 曾紅兵
【申請人】湖南工業(yè)大學