本技术涉及电子,尤其涉及一种纹波噪声检测电路。
背景技术：
1、在电子技术领域，芯片对供电电压有着严格的要求，比如，一般地，服务器中的集成电路芯片，允许的供电电压的波动范围为：基准电压±5％；针对一些特殊的芯片，例如，扩展背板的芯片，允许的供电电压的波动范围为：基准电压±2％。这对供电电源的纹波噪声也提出了一定的要求。如果未对纹波噪声做测试，会导致纹波噪声超标的板卡无法被识别到，造成不开机、异常掉电或性能差等隐患。因此，需要一种纹波噪声检测技术，以判断供电电源的纹波噪声是否符合使用要求。
2、在已有的纹波噪声的检测电路中，当纹波噪声高于参考电压时，检测电路输出高电平信号；之后，当纹波噪声再次低于参考电压时，检测电路输出低电平信号。因此，检测电路会输出高低变化的信号，输出信号不稳定，对判断纹波噪声是否超出参考电压，造成了困难。
技术实现思路
1、本技术实施例提供了一种纹波噪声检测电路，在纹波噪声大于参考电压后，检测电路可以持续输出指示信号，该指示信号稳定，便于判别目标待测的纹波噪声是否超出了目标待测电压允许的电压波动范围。
2、第一方面，本技术实施例提供了一种纹波噪声检测电路，包括：提取单元，用于接收目标待测电压，以及从目标待测电压中提取纹波噪声，输出纹波噪声；比较单元，包括：比较器，比较器的第一输入端与提取单元的输出端连接，以接收纹波噪声，比较器的第二输入端用于接收参考电压，在纹波噪声大于参考电压后，比较器的输出端用于输出稳定的指示信号，指示信号用于指示纹波噪声超出了目标待测电压允许的电压波动范围；正反馈电路，耦合于比较器的第一输入端和输出端之间，用于当输出端输出指示信号时，将指示信号正反馈至第一输入端。
3、本技术的技术方案中，首先提取目标待测电压中的纹波噪声，并比较纹波噪声和参考电压，在纹波噪声大于参考电压后，输出稳定的指示信号。也就是说，一旦纹波噪声大于参考电压，比较单元便输出稳定的指示信号，即使之后的纹波噪声小于或等于参考电压，比较单元仍输出稳定的指示信号。该指示信号持续输出，便于下游电路进行分析，比如告警电路根据指示信号持续报警，以便起到警示作用。进一步地，由于纹波和噪声中的任何一个超过目标待测电压的允许波动的范围时，目标待测电压均为不合格，本技术的技术方案可以提取目标待测电压中的纹波和噪声(即纹波噪声)，使得判断结果更接近实际情况。示例性的，本技术的纹波噪声检测电路，可以用于供电电源的生产测试阶段，可以避免纹波噪声不合格的供电电源进入使用阶段，避免了纹波噪声不合格的供电电源在使用阶段造成的经济损失和安全隐患。进一步地，比较器为硬件结构，在比较纹波噪声和参考电压的过程中，不需要对纹波噪声进行采样，降低了硬件开销。纹波噪声的幅值是变化的，可能出现纹波噪声时而高于参考电压、时而低于参考电压的现象。正反馈电路通过对纹波噪声进行正反馈，避免了比较单元输出变化的高低电平，保证了比较单元输出的指示信号的稳定性，便于后续电路(比如告警电路)根据指示信号进行后续处理(比如，持续输出报警信号)。
4、在一个可能的实现方式中，比较器包括运算放大器，正反馈电路包括：二极管，具有正极和负极，正极连接运算放大器的输出端；正反馈电阻，一端连接二极管的负极，另一端连接运算放大器的第一输入端。
5、在该实现方式中，二极管具有单向导通性，在纹波噪声大于参考电压后，比较单元输出的指示信号经过二极管、正反馈电阻后，指示信号和纹波噪声叠加后作为运算放大器的第一输入端的输入信号，从而加大了比较器的第一输入端的输入信号(纹波噪声和指示信号)和比较器的第二输入端的输入信号(参考电压)之间的差异，保证了比较单元输出稳定的指示信号。在其他实现方式中，也可以通过其他电路结构实现正反馈电路的功能。
6、在一个可能的实现方式中，提取单元设置为多个，每个提取单元的输入端接入一个目标待测电压，用于从接入的目标待测电压中提取纹波噪声，并从输出端输出纹波噪声。该纹波噪声检测电路还包括：多路选通单元，具有多个输入端、输出端和控制端，多路选通单元的每个输入端连接一个提取单元的输出端，多路选通单元的输出端连接比较单元，用于响应于控制端接收的选通信号，从多路选通单元的多个输入端中，选择一个输入端连通多路选通单元的输出端，以从多个待测电压中确定目标待测电压；第一微控单元，连接于多路选通单元的控制端，用于输出选通信号。
7、在该实现方式中，解决了对多个待测电压进行纹波噪声检测的技术问题。提取单元设置为多个，每个提取单元的输入端接入一个待测电压，每个提取单元的输出端连接多路选通单元的一个输入端，多路选通单元的输出端连接比较单元。多路选通单元通过输出选通信号，从多路选通单元的多个输入端中，控制连通目标待测电压对应的输入端，多路选通单元通过输出端将目标待测电压的纹波噪声输入比较单元。进一步地，通过切换不同的待测电压为目标待测电压，可以实现对多个待测电压进行纹波噪声检测的目的。
8、在一个可能的实现方式中，第一微控单元还用于根据目标待测电压，确定参考电压控制信号，比较单元还包括：参考电压生成电路，用于接收参考电压控制信号，生成参考电压，并将参考电压输入比较器的第二输入端。
9、在该实现方式中，在多个待测电压的应用场景中，每个待测电压的基准电压、电压允许的波动范围可能不同，因此，第一微控单元在确定选通信号时，还需要根据目标待测电压的基准电压、电压允许的波动范围等信息，确定目标待测电压对应的参考电压，使得参考电压可以随着目标待测电压的改变而改变。
10、在一个可能的实现方式中，第一微控单元还用于生成解锁控制信号，比较单元还包括：正反馈解除电路，耦合于比较器的供电端，用于响应于解锁控制信号，控制比较器断电，比较器不再输出指示信号，正反馈电路对纹波噪声的正反馈被解除。
11、在该实现方式中，第一微控单元生成解锁控制信号，正反馈解除电路响应于解锁控制信号，控制比较器断电，比较器不再输出指示信号，正反馈电路对纹波噪声的正反馈被解除。也就是说，正反馈解除电路可以控制比较器断电，从而使得比较器不再输出稳定的指示信号，解除了正反馈电路对纹波噪声的正反馈，从而恢复了比较器的“比较”功能，“比较”功能也就是：在纹波噪声大于参考电压后，比较器输出稳定的指示信号。
12、在一个可能的实现方式中，正反馈解除电路还包括：第一mos管，具有栅极、源极和漏极，第一mos管的栅极接入解锁控制信号，第一mos管的源极和漏极中的一个接低压端；第二mos管，具有栅极、源极和漏极，第二mos管的栅极连接于第一mos管的源极和漏极中未接低压端的另一个，第二mos管的源极和漏极中的一个连接比较器的供电端，第二mos管的源极和漏极中的另一个连接高压端；解锁电阻，一端连接于第二mos管的源极和漏极中的连接高压端的另一个，另一端连接第二mos管的栅极；其中，当未接收到解锁控制信号时，第一mos管导通，高压端通过解锁电阻、第一mos管输入低压端，第二mos管导通，高压端向比较器供电；当接收到解锁控制信号时，第一mos管断开，高压端通过解锁电阻输入第二mos管的栅极，第二mos管断开，比较器断电，正反馈电路对纹波噪声的正反馈被解除。
13、在该实现方式中，公开了一种正反馈解除电路的具体实现方式。在不需要解锁时，第一微控单元不输出所述解锁控制信号，第一mos管导通，高压端同时连接第二mos管的栅极和源极和漏极中的一个，高压端通过解锁电阻、第一mos管输入低压端，第二mos管导通，高压端向比较器供电。其中，高压端同时连接第二mos管的栅极和源极和漏极中的一个，不需要连接额外的高压端输入第二mos管的栅极，减少了硬件成本。在需要解锁时，，第一微控单元不输出所述解锁控制信号，第一mos管断开，高压端通过解锁电阻输入第二mos管的栅极，第二mos管断开，比较器断电，比较单元不再输出指示信号，因此正反馈电路不再对纹波噪声进行正反馈。当正反馈解除电路再次处于未接收到解锁控制信号的状态时，基于上述电路，高压端再次向比较器供电，比较器再次具有“比较”功能，“比较”功能也就是：在纹波噪声大于参考电压后，比较单元输出指示信号。另外地，该正反馈解除电路结构简单，硬件成本低。
14、在一个可能的实现方式中，纹波噪声检测电路还包括：告警电路，用于当接收到指示信号时，输出报警信号。
15、在该实现方式中，通过报警信号的方式，可以对用户起到很好的提示作用。
16、在一个可能的实现方式中，告警电路，包括：第三mos管，具有栅极、源极和漏极，第三mos管的栅极接入指示信号；具有指示功能的器件，与第三mos管的源极或漏极串联，用于当第三mos管接收到指示信号时，第三mos管导通，具有指示功能的器件输出报警信号。
17、在该实现方式中，公开了一种告警电路的具体电路，但不构成告警电路实现方式的限制。
18、在一个可能的实现方式中，纹波噪声检测电路还包括：信号放大器，耦合于提取单元和比较单元之间，用于放大纹波噪声的幅值，并将幅值放大后的纹波噪声输入至比较单元。
19、在该实现方式中，信号放大器可以放大纹波噪声的幅值，便于比较单元进行信号比较，降低了比较结果的错误率。一般地，纹波噪声的允许波动的范围一般较小，比如±20mv，不便于直接比较，比较结果的错误率较高，对比较单元的精度要求较高。比如信号放大器的放大倍数为10，则放大后的纹波噪声的允许波动的范围为±200mv，便于直接比较，降低了比较结果的错误率，降低了比较单元的精度要求。
20、在一个可能的实现方式中，提取单元包括：高通滤波器，用于对目标待测电压进行滤波处理，输出纹波噪声。
21、在该实现方式中，高通滤波器是指容许高于截止频率的信号通过，但低于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。由于纹波和噪声中的任何一个超过目标待测电压的允许波动的范围时，目标待测电压均为不合格，高通滤波器可以同时提取目标待测电压中的纹波和噪声，使得纹波噪声检测电路的检测对象同时包括了纹波和噪声。
22、在一个可能的实现方式中，参考电压为目标待测电压允许的电压波动范围的上限值。
23、在该实现方式中，考虑纹波噪声的幅值往复变化的特点，一般纹波噪声的正向电压和负向电压交替出现。因此，一般地，当正向电压大于参考电压时，负向电压也会大于参考电压；当正向电压小于参考电压时，负向电压也会小于参考电压。因此，本技术将目标待测电压允许的电压波动范围的上限值确定为参考电压，而不需要再比较纹波噪声的负向电压，电路结构更简单，成本更低。在其他实现方式中，参考电压也可以是目标待测电压允许的电压波动范围的下限值。
24、第二方面，本技术实施例提供了又一种纹波噪声检测电路，包括：提取单元，用于接收目标待测电压，以及从目标待测电压中提取纹波噪声，输出纹波噪声；比较单元，包括：处理电路，用于对纹波噪声进行处理，输出非负形式的纹波噪声；第二微控单元，用于接收从参考电压，以及用于比较处于非负形式的纹波噪声与参考电压，以及在纹波噪声大于参考电压后，输出指示信号，指示信号用于指示纹波噪声超出了目标待测电压允许的电压波动范围。
25、在该实现方式中，公开了又一种纹波噪声检测电路。其中，该实现方式公开了比较单元的另外一种实现方式。处理电路可以将纹波噪声处理成非负形式，第二微控单元，可以比较处于非负形式的纹波噪声与参考电压，在纹波噪声大于参考电压后，输出稳定的指示信号。也就是说，第二微控单元不需要进行负压采样，减少了负压采样相关器件的硬件开销，降低了硬件成本。进一步地，该实现方式通过软件(比如第二微控单元)比较纹波噪声和生成指示信号，对第二微控单元的采样速率有一定的要求。比如，当主要考虑开关频率相关的纹波噪声时，要求第二微控单元的采样速率高于开关频率。
26、在一个可能的实现方式中，处理电路包括：加法器，用于将纹波噪声与预设电压相加，输出处于非负形式的纹波噪声；或者，模数转换芯片，用于将纹波噪声从模拟信号的形式转换成数字信号的形式，输出非负形式的纹波噪声。
27、在该实现方式中，公开了两种将纹波噪声处理成非负形式的实现方式。加法器，可以将纹波噪声的电压值与某个电压相加后，整体抬升纹波噪声的电压值，从而实现纹波噪声的电压值为非负形式。模数转换芯片，可以对纹波噪声的信号形式进行转换，将纹波噪声从模拟信号形式的形式转换成数字信号的形式，得到非负形式的纹波噪声。需要说明的是，将纹波噪声处理成非负形式的实现方式并不局限于上述两种方法。
28、在一个可能的实现方式中，提取单元设置为多个，每个提取单元的输入端接入一个待测电压，用于从接入的待测电压中提取纹波噪声，并从输出端输出纹波噪声；第二微控单元还用于输出选通信号，纹波噪声检测电路还包括：多路选通单元，具有多个输入端、输出端和控制端，多路选通单元的每个输入端连接一个提取单元的输出端，多路选通单元的输出端连接比较单元，用于响应于选通信号，从多路选通单元的多个输入端中，选择一个输入端连通多路选通单元的输出端，以从多个待测电压中确定目标待测电压。
29、在该实现方式中，当待测电压为多个时，提取单元设置为多个，每个提取单元的输入端接入一个待测电压，每个提取单元的输出端连接多路选通单元的一个输入端，多路选通单元的输出端连接比较单元。多路选通单元可以根据输入的选通信号，从多个输入端中，选择和接通目标待测电压对应的输入端，多路选通单元通过输出端向比较单元输入目标待测电压对应的纹波噪声。进一步地，通过切换不同的待测电压为目标待测电压，可以实现对多个待测电压进行纹波噪声的检测的目的。
1.一种纹波噪声检测电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述比较器包括运算放大器，所述正反馈电路包括：
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述提取单元设置为多个，每个所述提取单元的输入端接入一个待测电压，用于从接入的待测电压中提取纹波噪声，并从输出端输出所述纹波噪声，所述纹波噪声检测电路还包括：
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一微控单元还用于根据所述目标待测电压，确定参考电压控制信号，所述比较单元还包括：
5.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述第一微控单元还用于生成解锁控制信号，所述比较单元还包括：
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述正反馈解除电路包括：
7.一种纹波噪声检测电路，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述处理电路包括：
9.根据权利要求1-8任意一项所述的电路，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求1-9任意一项所述的电路，其特征在于，还包括：
