一種生成直流偏置的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本公開的實施方式涉及汽車引擎的技術領域，更具體地涉及一種生成直流DC偏置的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]汽車引擎啟停技術是近年來發(fā)展起來的一種新型汽車環(huán)保技術。根據(jù)該技術，車輛在行駛過程中滿足怠速條件時，汽車引擎會自動熄火不工作，而在需要繼續(xù)前進的時候，將會迅速響應啟動命令，快速重啟發(fā)動機，從而實現(xiàn)瞬時銜接。由于在臨時停車過程中汽車引擎并不工作，因此這可以大大減少油耗和廢氣排放。
[0003]通常，汽車引擎在熄滅后重新啟動時，系統(tǒng)的供電電壓會在很短的時間內(nèi)從正常電壓降至一個較低值，然后在滿足啟動條件后再逐步回升至正常電壓，正如圖1中示出的那樣。如圖1所示，汽車信號處理器的正常供電電壓通常是例如12V，而在汽車引擎啟停操作期間，汽車信號處理器的供電電壓會降至例如4.5V的最低電壓。為了提供汽車引擎啟停功能，汽車信號處理器需要在該最低電壓至正常供電電壓的較寬范圍內(nèi)工作。因而，設備DC電壓將被偏置至較低的值以便支持該較寬的工作范圍。而較低的偏置電壓將會限制系統(tǒng)內(nèi)部信號的擺動，這意味著信噪比將會降低，因而在正常操作時的信號質(zhì)量會下降。
[0004]為此，在本領域存在針對汽車引擎啟停技術的改進方案的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本公開提供了一種生成DC偏置的方案，以克服或者緩解現(xiàn)有技術的汽車引擎啟停操作中存在的至少一部分缺陷。
[0006]根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種生成DC偏置的裝置。所述裝置可以包括:電壓檢測器，被配置用于檢測系統(tǒng)供電電壓并在輸出端處產(chǎn)生觸發(fā)信號；控制信號發(fā)生器，其被配置用于接收所述觸發(fā)信號并根據(jù)所述觸發(fā)信號生成用于控制DC偏置的生成的控制信號；以及DC偏置發(fā)生器，其被配置用于在控制輸入端接收所述控制信號，并根據(jù)所述控制信號生成DC偏置，以使得在所述供電電壓為第一電壓時，生成具有第一值的所述DC偏置，而在所述供電電壓為異于所述第一電壓的第二電壓時，生成具有第二值的所述DC偏置，其中所述第一值異于所述第二值。
[0007]根據(jù)本公開的第二方面，提供了一種生成DC偏置的方法。所述方法可以包括:檢測系統(tǒng)供電電壓并產(chǎn)生觸發(fā)信號；根據(jù)所述觸發(fā)信號生成用于控制DC偏置的生成的控制信號；以及根據(jù)所述控制信號生成DC偏置，以使得在所述供電電壓為第一電壓時，生成具有第一值的所述DC偏置,而在所述供電電壓為異于所述第一電壓的第二電壓時，生成具有第二值的所述DC偏置，其中所述第一值異于所述第二值。
[0008]通過本公開的實施方式，可以實現(xiàn)動態(tài)DC偏置，這不僅可以支持較大的電壓范圍，而且使得正常操作時信號的信噪比得到顯著提高。而且，在優(yōu)選的實施方式中，還可以以簡單、成本有效地方式實現(xiàn)DC偏置的平滑過渡。
【附圖說明】
[0009]結合附圖并參考以下詳細說明，本公開各個實施方式的特征、優(yōu)點及其他方面將變得更加明顯，貫穿整個附圖，相同附圖標記指示相同或者相似元件或部件，且在附圖中:
[0010]圖1示意性地示出現(xiàn)有技術中在汽車引擎啟停時最差情況下的電池啟動曲線的示例圖示；
[0011]圖2示意性地示出了在本公開中提出的動態(tài)DC偏置的示意圖；
[0012]圖3示意性地示出了根據(jù)本公開的一個實施方式的生成DC偏置的裝置的方框圖；
[0013]圖4示意性地示出了根據(jù)本公開的一個實施方式的生成DC偏置的裝置的電路圖；
[0014]圖5示意性地示出了根據(jù)本公開的另一實施方式的生成DC偏置的裝置的電路圖；
[0015]圖6示意性地示出了根據(jù)本公開的再一實施方式的生成DC偏置的裝置的電路圖；
[0016]圖7示意性地示出了根據(jù)本公開的又一實施方式的生成DC偏置的裝置的電路圖；
[0017]圖8示意性地示出了可在本公開的用于生成DC偏置的裝置中使用的備選電容倍增器的電路圖；
[0018]圖9示意性地示出了在汽車引擎啟停操作過程中的信號時序圖；
[0019]圖10示意性地示出了在采用單個電阻器時和在采用電阻倍增器時的DC偏置的曲線圖；以及
[0020]圖11示意性地示出了根據(jù)本公開的一個實施方式的生成DC偏置的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]在下文中，將參考附圖詳細描述本公開的各個示例性實施方式。應當注意，這些附圖和描述涉及的僅僅是作為示例的優(yōu)選實施方式。應該指出的是，根據(jù)隨后描述，很容易設想出此處公開的結構和方法的替換實施方式，并且可以在不脫離本公開要求保護的發(fā)明的原理的情況下使用這些替代實施方式。
[0022]此外還應當理解，給出這些示例性實施方式僅僅是為了使本領域技術人員能夠更好地理解進而實現(xiàn)本發(fā)明，而并非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0023]接下來，將首先參考圖2至圖11來描述根據(jù)本公開的實施方式的生成DC偏置的技術方案。
[0024]首先，參考圖2，圖2示意性地示出了根據(jù)本公開的一個實施方式的動態(tài)DC偏置的示意圖。如前所述，在現(xiàn)有技術中，為了支持較寬的工作范圍，設備DC電壓被偏置至較低的值，而這會造成對系統(tǒng)內(nèi)部信號的擺動的限制，進而降低信噪比。為了解決這一問題，發(fā)明人設想采用動態(tài)DC偏置的方案，即針對不同的供電電壓，動態(tài)改變DC偏置。如圖2所示，根據(jù)該方案，在正常操作狀態(tài)下，即，車輛信號處理器的供電電壓較高(例如12V)時，可以將DC偏置保持在較高的值(例如3.3V);而在汽車引擎啟停操作過程中，當供電電壓降低至較低值(例如4.5V)，使得DC偏置具有較低值(例如2.5V)。優(yōu)選地，該切換過程具有平滑的過渡，即實現(xiàn)軟切換，這樣可以減小或消除切換時可能出現(xiàn)的尖銳噪聲，減小對信號質(zhì)量的影響。通過這種方式，既可以支持汽車信號處理器的較寬工作范圍，同時又可以盡可能地降低在正常操作期間對系統(tǒng)內(nèi)部信號的擺動的限制，從而改善信噪比，提高信號質(zhì)量。
[0025]為此，在本發(fā)明中提供了一種針對汽車引擎啟停應用的用于生成DC偏置的技術方案。圖3示意性地示出了根據(jù)本公開的一個實施方式的生成用于汽車啟停操作的DC偏置的裝置300的方框圖。
[0026]如圖3所示，該裝置300包括電壓檢測器310，控制信號發(fā)生器320以及DC偏置發(fā)生器330。電壓檢測器310檢測系統(tǒng)供電電壓，以檢測汽車啟停操作，并生成觸發(fā)信號Vtrigo該檢測例如可以檢測供電電壓Vcc的變化來實現(xiàn)。該供電電壓Vcc此處是車輛的電池提供給信號處理器芯片的供電電壓。在正常操作時，供電電壓Vrc通常位于較高值12V，而在汽車引擎啟停操作期間\c將會降低至較低值4.5V。因此通過檢測V。。的改變可以檢測出汽車引擎啟停操作。優(yōu)選地，可以在V。。從12V降到預定閾值(例如8V)時，認為正在汽車引擎啟停操作。在檢測到汽車引擎啟停操作時，電壓檢測器可以產(chǎn)生觸發(fā)信號Vtrig。如在后面詳細描述的，該Vtrig信號可以是電壓信號，但是針對不同電路實現(xiàn)，Vtrig信號啟停操作期間的取值可能略有不同，這將在下文詳細描述。此外，可以理解，直接提供給信號處理器芯片的供電電壓與車輛電池的輸出電壓存在一定的幅度關系，因此也有可能通過檢測車輛電池的輸出電壓來檢測例如啟停操作。
[0027]控制信號發(fā)生器320接收觸發(fā)信號Vtrig，并根據(jù)該觸發(fā)信號Vtrig生成用于DC偏置生成的控制信號，該控制信號例