专利摘要

一种高频干扰过滤电路，包括正向充放电电路、反向充放电电路、数据选择器。高频干扰过滤电路由输出脉冲通过数据选择器控制选通正向充放电电路、反向充放电电路中的一路作为输出脉冲。所述高频干扰过滤电路能够自动过滤负宽脉冲期间的正窄脉冲和正宽脉冲期间的负窄脉冲干扰，特别是能够过滤连续的窄脉冲干扰信号；需要过滤的正窄脉冲最大宽度能够通过改变正向电流驱动器的流出驱动电流大小或者正向抗干扰电容的大小进行调整；需要过滤的负窄脉冲最大宽度能够通过改变反向电流驱动器的流出驱动电流大小或者反向抗干扰电容的大小进行调整。所述高频干扰过滤电路能够应用在数字信号电路中所有需要过滤窄脉冲干扰信号的场合。

权利要求

1.一种高频干扰过滤电路，其特征在于：

包括正向充放电电路、反向充放电电路、数据选择器；

所述高频干扰过滤电路的输入脉冲从输入脉冲端输入，输出脉冲从输出脉冲端输出；

所述正向充放电电路和反向充放电电路的输入端连接至输入脉冲端；

所述数据选择器为二选一数据选择器；所述数据选择器的二个数据输入端分别连接至正向充放电电路、反向充放电电路的输出端；

所述数据选择器的数据输出端为输出脉冲端；所述数据选择器由输出脉冲进行数据选择控制；

所述正向充放电电路包括正向电流驱动器、正向抗干扰电容、正向抗干扰施密特电路；所述正向电流驱动器的输入端为正向充放电电路输入端，输出连接至正向抗干扰施密特电路输入端；所述正向抗干扰电容的一端连接至正向抗干扰施密特电路输入端，另外一端连接至高频干扰过滤电路的公共地或者是正向抗干扰施密特电路的供电电源；

所述反向充放电电路包括反向电流驱动器、反向抗干扰电容、反向抗干扰施密特电路；所述反向电流驱动器的输入端为反向充放电电路的输入端，输出连接至反向抗干扰施密特电路输入端；所述反向抗干扰电容的一端连接至反向抗干扰施密特电路输入端，另外一端连接至高频干扰过滤电路的公共地或者是反向抗干扰施密特电路的供电电源；

所述正向抗干扰施密特电路输出端为正向充放电电路输出端，反向抗干扰施密特电路输出端为反向充放电电路输出端。

2.根据权利要求1所述的高频干扰过滤电路，其特征在于：所述正向电流驱动器输入为高电平时，输出端为电流驱动且流出驱动电流；所述正向电流驱动器输入为低电平时，输出端为电压驱动且输出低电平；所述反向电流驱动器输入为低电平时，输出端为电流驱动且流出驱动电流；所述反向电流驱动器输入为高电平时，输出端为电压驱动且输出低电平。

3.根据权利要求2所述的高频干扰过滤电路，其特征在于：所述正向电流驱动器输入为高电平时，输出端为电流驱动且流出恒流驱动电流；所述反向电流驱动器输入为低电平时，输出端为电流驱动且流出恒流驱动电流。

4.根据权利要求1所述的高频干扰过滤电路，其特征在于：所述数据选择器输出信号与正向抗干扰施密特电路输入信号之间为同相关系时，数据选择器输出信号与反向抗干扰施密特电路输入信号之间为反相关系；所述数据选择器输出信号与正向抗干扰施密特电路输入信号之间为反相关系时，数据选择器输出信号与反向抗干扰施密特电路输入信号之间为同相关系。

5.根据权利要求4所述的高频干扰过滤电路，其特征在于：所述数据选择器由输出脉冲进行数据选择控制的具体方法是，当数据选择器输出信号与正向抗干扰施密特电路输入信号之间为同相关系、数据选择器输出信号与反向抗干扰施密特电路输入信号之间为反相关系时，输出脉冲的低电平控制数据选择器选择正向抗干扰施密特电路的输出信号送到数据选择器的输出端，高电平控制数据选择器选择反向抗干扰施密特电路的输出信号送到数据选择器的输出端；当数据选择器输出信号与正向抗干扰施密特电路输入信号之间为反相关系、数据选择器输出信号与反向抗干扰施密特电路输入信号之间为同相关系时，输出脉冲的低电平控制数据选择器选择反向抗干扰施密特电路的输出信号送到数据选择器的输出端，高电平控制数据选择器选择正向抗干扰施密特电路的输出信号送到数据选择器的输出端。

6.根据权利要求1－4中任一项所述的高频干扰过滤电路，其特征在于：能够过滤的正窄脉冲宽度通过改变正向充电时间来进行控制，能够过滤的负窄脉冲宽度通过改变反向充电时间来进行控制。

7.根据权利要求6所述的高频干扰过滤电路，其特征在于：所述正向充电时间通过改变正向电流驱动器的流出驱动电流大小或者正向抗干扰电容的大小来进行控制；所述反向充电时间通过改变反向电流驱动器的流出驱动电流大小或者反向抗干扰电容的大小来进行控制。

8.根据权利要求6所述的高频干扰过滤电路，其特征在于：所述正向抗干扰施密特电路和反向抗干扰施密特电路均具有高输入阻抗特性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉冲信号处理电路，尤其是一种高频干扰过滤电路。

背景技术

在数字信号电路中，经常需要对脉冲信号中的正窄脉冲和负窄脉冲进行过滤，例如，滤单个的窄干扰脉冲，过滤机械三态门的抖动脉冲，等等。目前常用的方法的采用滤波电路进行滤波，或者是用MCU采样后进行算法处理。采用滤波电路过滤，当需要过滤的窄脉冲频率较高时，滤波电路存在直流记忆效应，前面的窄脉冲会影响后面窄脉冲的过滤。用MCU采样后进行算法处理时，MCU本身容易受到各种干扰影响，从而对窄脉冲的过滤造成影响。

发明内容

为了解决现有数字脉冲信号电路中窄脉冲过滤所存在的问题，本发明提供了一种高频干扰过滤电路，包括正向充放电电路、反向充放电电路、数据选择器。

所述高频干扰过滤电路的输入脉冲从输入脉冲端输入，输出脉冲从输出脉冲端输出。

所述正向充放电电路和反向充放电电路的输入端连接至输入脉冲端。

所述数据选择器为二选一数据选择器；所述数据选择器的二个数据输入端分别连接至正向充放电电路、反向充放电电路的输出端。

所述数据选择器的数据输出端为输出脉冲端；所述数据选择器由输出脉冲进行数据选择控制。

所述正向充放电电路包括正向电流驱动器、正向抗干扰电容、正向抗干扰施密特电路；所述正向电流驱动器的输入端为正向充放电电路输入端，输出连接至正向抗干扰施密特电路输入端；所述正向抗干扰电容的一端连接至正向抗干扰施密特电路输入端，另外一端连接至高频干扰过滤电路的公共地或者是正向抗干扰施密特电路的供电电源。

所述反向充放电电路包括反向电流驱动器、反向抗干扰电容、反向抗干扰施密特电路；所述反向电流驱动器的输入端为反向充放电电路的输入端，输出连接至反向抗干扰施密特电路输入端；所述反向抗干扰电容的一端连接至反向抗干扰施密特电路输入端，另外一端连接至高频干扰过滤电路的公共地或者是反向抗干扰施密特电路的供电电源。

所述正向抗干扰施密特电路输出端为正向充放电电路输出端，反向抗干扰施密特电路输出端为反向充放电电路输出端。

所述正向电流驱动器输入为高电平时，输出端为电流驱动且流出驱动电流；所述正向电流驱动器输入为低电平时，输出端为电压驱动且输出低电平；所述反向电流驱动器输入为低电平时，输出端为电流驱动且流出驱动电流；所述反向电流驱动器输入为高电平时，输出端为电压驱动且输出低电平。

所述正向电流驱动器输入为高电平时，输出端为电流驱动且流出恒流驱动电流；所述反向电流驱动器输入为低电平时，输出端为电流驱动且流出恒流驱动电流。

所述数据选择器输出信号与正向抗干扰施密特电路输入信号之间为同相关系时，数据选择器输出信号与反向抗干扰施密特电路输入信号之间为反相关系；所述数据选择器输出信号与正向抗干扰施密特电路输入信号之间为反相关系时，数据选择器输出信号与反向抗干扰施密特电路输入信号之间为同相关系。

所述数据选择器由输出脉冲进行数据选择控制的具体方法是，当数据选择器输出信号与正向抗干扰施密特电路输入信号之间为同相关系、数据选择器输出信号与反向抗干扰施密特电路输入信号之间为反相关系时，输出脉冲的低电平控制数据选择器选择正向抗干扰施密特电路的输出信号送到数据选择器的输出端，高电平控制数据选择器选择反向抗干扰施密特电路的输出信号送到数据选择器的输出端；当数据选择器输出信号与正向抗干扰施密特电路输入信号之间为反相关系、数据选择器输出信号与反向抗干扰施密特电路输入信号之间为同相关系时，输出脉冲的低电平控制数据选择器选择反向抗干扰施密特电路的输出信号送到数据选择器的输出端，高电平控制数据选择器选择正向抗干扰施密特电路的输出信号送到数据选择器的输出端。

所述高频干扰过滤电路能够过滤的正窄脉冲宽度通过改变正向充电时间来进行控制；所述高频干扰过滤电路能够过滤的负窄脉冲宽度通过改变反向充电时间来进行控制。

所述正向充电时间通过改变正向电流驱动器的流出驱动电流大小或者正向抗干扰电容的大小来进行控制；所述反向充电时间通过改变反向电流驱动器的流出驱动电流大小或者反向抗干扰电容的大小来进行控制。

所述正向抗干扰施密特电路和反向抗干扰施密特电路均具有高输入阻抗特性。

本发明的有益效果是：所述高频干扰过滤电路允许宽度大于规定值的正脉冲和负脉冲信号通过；能够自动过滤负宽脉冲期间的正窄脉冲，特别是能够快速恢复过滤能力过滤连续的正窄脉冲干扰信号；所述高频干扰过滤电路能够自动过滤正宽脉冲期间的负窄脉冲，特别是能够快速恢复过滤能力过滤连续的负窄脉冲干扰信号；需要过滤的正窄脉冲最大宽度能够通过改变正向电流驱动器的流出驱动电流大小或者正向抗干扰电容的大小进行调整；需要过滤的负窄脉冲最大宽度能够通过改变反向电流驱动器的流出驱动电流大小或者反向抗干扰电容的大小进行调整；所述高频干扰过滤电路能够应用在数字信号电路中所有需要过滤窄脉冲干扰信号的场合。

附图说明

图1为高频干扰过滤电路实施例；

图2为高频干扰过滤电路实施例的波形；

图3为正向电流驱动器和反向电流驱动器实施例1电路；

图4为正向电流驱动器和反向电流驱动器实施例2电路；

图5为正向电流驱动器和反向电流驱动器实施例3电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示为高频干扰过滤电路实施例。实施例中，正向电流驱动器、正向抗干扰电容、正向抗干扰施密特电路分别为电流驱动器U11、电容C11、施密特电路F11，组成了正向充放电电路；反向电流驱动器、反向抗干扰电容、反向抗干扰施密特电路分别为电流驱动器U21、电容C21、施密特电路F21，组成了反向充放电电路。电容C11的一端接施密特电路F11的输入端，另外一端连接至公共地；电容C21的一端接施密特电路F21的输入端，另外一端连接至公共地。P1为输入脉冲端，P2为输出脉冲端。

实施例中，数据选择器T11为二选一数据选择器，二个数据输入信号与输出信号之间都是同相关系，施密特电路F11、施密特电路F21则分别为同相施密特电路和反相施密特电路，因此，数据选择器T11输出与施密特电路F11输入信号之间为同相关系，数据选择器T11输出与施密特电路F21输入信号之间为反相关系。数据选择器T11的功能为：当选择控制端A＝0时，输出Y＝D1；当选择控制端A＝1时，输出Y＝D2。数据选择器T11的输出端Y(即脉冲输出端P2)直接连接至数据选择器T11的选择控制端A，输出脉冲P2为低电平时，控制数据选择器T11选择施密特电路F11的输出信号A3送到数据选择器的输出端Y；输出脉冲P2为高电平时，控制数据选择器T11选择施密特电路F21的输出信号A4送到数据选择器的输出端Y。

图2为高频干扰过滤电路实施例的波形，包括输入脉冲P1和施密特电路F11输出A3、施密特电路F21输出A4、输出脉冲P2的波形。图1中，当输入脉冲P1长时间维持为低电平时，A1点为低电平，施密特电路F11的输出A3为低电平；当输入脉冲P1长时间维持为高电平时，A1点为高电平，A3为高电平。当输入脉冲P1从高电平变成低电平时，电流驱动器U11的输出A1立即变成低电平电位，A3立即从高电平变成低电平。当输入脉冲P1从低电平变成高电平时，A1电位因电流驱动器U11输出的驱动电流向电容C11充电而上升，当充电时间达到T1，A1电位上升达到并超过施密特电路F11的上限门槛电压时，A3从低电平变成高电平；当P1的正脉冲宽度小于T1，充电时间小于T1，A1电位未达到施密特电路F11的上限门槛电压时P1即变成低电平，A1电位立即变成低电平电位，A3维持低电平状态。图2中，P1和A3的初始状态为低电平。正窄脉冲11、正窄脉冲12的宽度均小于T1，A1电位无法经充电达到或超过施密特电路F11的上限门槛电压，对A3状态没有影响；P1的正脉冲13的宽度大于T1，因此，在P1的正脉冲13的上升沿过时间T1后，A3从低电平变为高电平。P1的负脉冲19的下降沿使A3从高电平变为低电平，P1的正脉冲14的宽度大于T1，在正脉冲14上升沿过时间T1后，A3从低电平变为高电平。P1的负脉冲20的下降沿使A3从高电平变为低电平，P1的正脉冲15的宽度小于T1，因此，正脉冲15对A3没有影响，A3维持低电平状态。P1的正脉冲16的宽度大于T1，在正脉冲16上升沿过时间T1后，A3从低电平变为高电平。

图1中，当输入脉冲P1长时间维持为低电平时，A2点为高电平，施密特电路F21的输出A4为低电平；当输入脉冲P1长时间维持为高电平时，A2点为低电平，A4为高电平。当输入脉冲P1从低电平变成高电平时，电流驱动器U21的输出A2立即变成低电平电位，A4立即从低电平变成高电平。当输入脉冲P1从高电平变成低电平时，A2电位因电流驱动器U21输出的驱动电流向电容C21充电而上升，当充电时间达到T2，A2电位上升达到施密特电路F21的上限门槛电压时，A4从高电平变成低电平；当P1的负脉冲宽度小于T2，充电时间小于T2，A2电位未上升达到施密特电路F21的上限门槛电压时，P1即变成高电平，A2立即变成低电平电位，A4维持高电平状态。图2中，P1和A4的初始状态为低电平。P1的正脉冲11的上升沿使A4从低电平变为高电平，P1的负脉冲17的宽度大于T2，在负脉冲17下降沿过时间T2后，A4从高电平变为低电平。P1的正脉冲12的上升沿使A4从低电平变为高电平，P1的负脉冲18的宽度小于T2，因此，负脉冲18对A4没有影响，A4维持低电平状态。负脉冲19、负脉冲20的宽度均小于T2，A2电位无法经充电达到或高于施密特电路F21的上限门槛电压，对A4状态没有影响；P1的负脉冲21的宽度大于T2，因此，在P1的负脉冲21的下降沿过时间T2后，A4从高电平变为低电平。在P1的正脉冲16的上升沿，A4从低电平变为高电平。

施密特电路F11的输出A3在输入脉冲P1为低电平时保持低电平，在输入脉冲P1由低电平变为高电平后过时间T1才变为高电平。施密特电路F21的输出A4在输入脉冲P1为高电平时保持高电平，在输入脉冲P1由高电平变为低电平后过时间T2才变为低电平。或者说，在A3为高电平时，A4必定为高电平；在A4为低电平时，A3必定为低电平。

图2中，A3、A4的初始状态均为低电平，数据选择器T11的输出Y为低电平，数据选择器T11选择A3作为输出Y且在A3为低电平的期间维持。当A3在边沿30从低电平变为高电平时，输出Y变为高电平，数据选择器T11选择A4作为输出Y，此时A4必定为高电平，维持输出Y的高电平状态。当A4在边沿31从高电平变为低电平时，输出Y变为低电平，数据选择器T11选择A3作为输出Y，此时A3必定为低电平，维持输出Y的低电平状态。当A3在边沿32从低电平变为高电平时，输出Y变为高电平，数据选择器T11选择A4作为输出Y，此时A4必定为高电平，维持输出Y的高电平状态。

高频干扰过滤电路将P1信号中的窄脉冲11、窄脉冲12、窄脉冲19、窄脉冲20都过滤掉，而正宽脉冲13(包括正脉冲13、正脉冲14和正脉冲15，负脉冲19、负脉冲20为该正宽脉冲中的干扰脉冲)、负宽脉冲21能够通过，使P2信号中出现相应的正宽脉冲22和负宽脉冲23。输出脉冲P2与输入脉冲P1同相，而输出的宽脉冲22上升沿比输入的宽脉冲13上升沿滞后时间T1，下降沿滞后时间T2。

窄脉冲11、窄脉冲12为正窄脉冲，时间T1为高频干扰过滤电路能够过滤的最大正窄脉冲宽度。T1即为正向充电时间。T1受到电流驱动器U11的流出驱动电流大小、电流驱动器U11的低电平电位、电容C11大小、施密特电路F11的上限门槛电压共同影响。通常情况下，调整T1的值可以通过改变电流驱动器U11的流出驱动电流大小和电容C11大小来进行。

窄脉冲19、窄脉冲20为负窄脉冲，时间T2为高频干扰过滤电路能够过滤的最大负窄脉冲宽度。T2即为反向充电时间。T2受到电流驱动器U21的流出驱动电流大小、电流驱动器U21的低电平电位、电容C21大小、施密特电路F21的上限门槛电压共同影响。通常情况下，调整T2的值可以通过改变电流驱动器U21的流出驱动电流大小和电容C21大小来进行。

图1中，电容C11接公共地的一端还可以改接在施密特电路F11、施密特电路F21的供电电源端；同样地，电容C21接公共地的一端也可以单独或者与电容C11一起改接在施密特电路F11、施密特电路F21的供电电源端。

图1中，施密特电路F11、施密特电路F21还可以同时或者单独选择反相施密特电路，数据选择器T11的输入D1、D2与输出Y之间还可以同时或者单独为反相关系。当施密特电路F11、施密特电路F21同时或者单独选择反相施密特电路，数据选择器T11的输入D1、D2与输出Y之间同时或者单独为反相关系时，需要满足下面的条件，即：当数据选择器T11输出Y与施密特电路F11正向充放电电路输入信号之间为同相关系时，数据选择器T11输出Y与施密特电路F21输入信号之间为反相关系；此时Y的低电平控制选择施密特电路F11的输出送到数据选择器T11的输出端，Y的高电平控制选择施密特电路F21的输出送到数据选择器T11的输出端。当数据选择器T11输出Y与施密特电路F11输入信号之间为反相关系时，数据选择器T11输出Y与施密特电路F21输入信号之间为同相关系；此时Y的低电平控制选择施密特电路F21的输出送到数据选择器T11的输出端，Y的高电平控制选择施密特电路F11的输出送到数据选择器T11的输出端。

图3为正向电流驱动器和反向电流驱动器实施例1电路。开漏输出同相驱动器F12、电阻R11组成正向电流驱动器。P1为低电平时，同相驱动器F12输出A1为低电平；P1为高电平时，同相驱动器F12为开漏输出，电源+VCC经电阻R11流出驱动电流。

开漏输出反相驱动器F22、电阻R21组成反向电流驱动器。P1为高电平时，反相驱动器F22输出A2为低电平；P1为低电平时，反相驱动器F22为开漏输出，电源+VCC经电阻R21流出驱动电流。

同相驱动器F12、反相驱动器F22可以选择各种集电极开路、漏极开路的集成电路。

图4为正向电流驱动器和反向电流驱动器实施例2电路。三极管V21、电阻R22、电阻R23组成反向电流驱动器，P1为高电平时，三极管V21饱和导通，反向电流驱动器输出A2为低电平；P1为低电平时，三极管V21截止，电源+VCC经电阻R22流出驱动电流。

三极管V11、三极管V12、电阻R12、电阻R13、电阻R14组成正向电流驱动器，P1为低电平时，三极管V12截止，三极管V11饱和导通，正向电流驱动器输出A1为低电平；P1为高电平时，三极管V12饱和导通，三极管V11截止，电源+VCC经电阻R12流出驱动电流。图4中的三极管V12、电阻R14组成的反相电路也可以用其他反相器来替代。

图4中，正向电流驱动器和反向电流驱动器提供的流出驱动电流均不是恒定大小的驱动电流。

图5为正向电流驱动器和反向电流驱动器实施例3电路。三极管V25、三极管V26、稳压管D25、电阻R25、电阻R26组成反向电流驱动器，其中，三极管V26、稳压管D25、电阻R25组成反向恒流电路。P1为高电平时，三极管V25饱和导通，反向电流驱动器输出A2为低电平；P1为低电平时，三极管V25截止，电源+VCC经三极管V26流出恒流驱动电流。

三极管V15、三极管V16、三极管V17、稳压管D15、电阻R15、电阻R16、电阻R17组成正向电流驱动器，其中，三极管V16、稳压管D15、电阻R15组成正向恒流电路。P1为低电平时，三极管V17截止，三极管V15饱和导通，正向电流驱动器输出A1为低电平；P1为高电平时，三极管V17饱和导通，三极管V15截止，电源+VCC经三极管V16流出恒流驱动电流。图5中的三极管V17、电阻R17组成的反相电路也可以用其他反相器来替代。

所述正向抗干扰施密特电路、反向抗干扰施密特电路均为施密特电路，输入信号为电容上的电压，因此，要求施密特电路具有高输入阻抗特性。施密特电路可以选择具有高输入阻抗特性的CMOS施密特反相器CD40106、74HC14，或者是选择具有高输入阻抗特性的CMOS施密特与非门CD4093、74HC24等器件。CMOS施密特反相器或者CMOS施密特与非门的上限门槛电压为与器件相关的固定值。用施密特反相器或者施密特与非门构成同相施密特电路，需要在施密特反相器或者施密特与非门后面增加一级反相器。

施密特电路还可以选择采用运算放大器来构成，采用运算放大器来构成施密特电路可以灵活地改变上限门槛电压、下限门槛电压。同样地，采用运算放大器来构成施密特电路时，需要采用具有高输入阻抗特性的结构与电路。

数据选择器可以选择74HC151、74HC152、74HC153、CD4512、CD4539等器件构成二选一数据选择器，也可以用门电路构成二选一数据选择器。

高频干扰过滤电路专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。