專利名稱：調(diào)節(jié)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進的調(diào)節(jié)電路。
DE-AS2000907中公開了一種調(diào)節(jié)電路。這種調(diào)節(jié)頻率的電路可用于具有螺旋型軌跡的CD盤或MOD盤等記錄介質(zhì)。在這樣一種盤上沿螺旋型軌跡記錄一個恒頻控制信號，該信號在記錄與重放過程中控制記錄介質(zhì)的速度，使在掃描器處的線速度以及相關(guān)的掃描速度在整個半徑范圍內(nèi)保持恒定。從盤中接收的頻率被送入一個處理器，處理器從頻率偏移中得出一個脈寬調(diào)制信號，而后通過轉(zhuǎn)換開關(guān)和低通濾波器為記錄介質(zhì)的速度提供一模擬調(diào)節(jié)電壓。這種處理器為電機速度控制提供一PWM信號，該信號在要由調(diào)節(jié)電路調(diào)整的整個頻率偏移范圍內(nèi)有256等級(step)。對于主要在接通時及對調(diào)節(jié)電路陷波時起作用的粗調(diào)來說，256級足夠了。然而，對于僅代表整個粗調(diào)范圍的一小部分的細調(diào)固定同步范圍來說，剩余的級數(shù)不足以精確調(diào)整電機速度。與此相反，在這種同步條件下，希望有大的分解力，即在微調(diào)范圍內(nèi)有大量的級數(shù)，這樣一種在微調(diào)范圍內(nèi)的大的等級數(shù)可通過一個在整個調(diào)整區(qū)域具有相應(yīng)擴大了的級數(shù)(例如相當(dāng)于11位的2048級)的處理器來獲得。這種處理器在實際上不是總能得到的，因此，人們不得不使用具有8位(相當(dāng)于256個等級)PWM的處理器。
本發(fā)明的目的是開發(fā)一種上述類型的調(diào)節(jié)電路以便能獲得一個不影響粗調(diào)范圍的具有高分解力的細調(diào)范圍，而不改變處理器給出的PWM級數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，利用兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)建立兩個調(diào)節(jié)范圍，不同的直流電壓饋入兩個開關(guān)，選擇開關(guān)根據(jù)特定的偏移在兩開關(guān)間轉(zhuǎn)換。然而，對于僅代表整個調(diào)節(jié)范圍一小部分的細調(diào)范圍來說，利用處理器中可得到的全部級數(shù)，例如256級PWM。對于固定同步運行中的細調(diào)，即對多數(shù)時間來說，根據(jù)可獲得的PWM的級數(shù)能獲得高的分辨率。然而，這并未使粗調(diào)范圍減小。事實上，粗調(diào)范圍內(nèi)的分辨率相應(yīng)減小了。但這并不是一個缺點，因為粗調(diào)只在接通時刻和陷波時起作用，這樣較少的等級數(shù)對于加速陷波過程是有利的。
本發(fā)明一般可用來將脈寬調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成模擬控制電壓。本發(fā)明可用于激光唱機，MOD唱機，電視接收機及錄像機。本發(fā)明還可用于解調(diào)脈寬調(diào)制信號，即將所謂的PWM信號解碼以提供一調(diào)制到載波上的信號。
下面參照附圖以一個頻率調(diào)節(jié)電路的實例說明本發(fā)明。


圖1是已知調(diào)節(jié)電路;
圖2是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的調(diào)節(jié)電路;
圖3和圖4用于解釋圖2電路的工作。
圖1中，電機M驅(qū)動一個具有螺旋軌跡的CD或MOD盤。P盤的掃描器A向處理器2提供一記錄下來的頻率為22KHz的信號1。為獲得恒定的掃描速度，必須調(diào)整盤P的速度，使得信號1的頻率保持為22KHz，而不管特定的掃描半徑如何變化，也就是說，必須減小盤外邊緣的速度，信號1被送入處理器2，處理器測定信號的頻率。在信號1的頻率測定基礎(chǔ)上，處理器2提供一個頻率為8KHz的脈寬調(diào)制信號，該信號的脈寬以1∶1的脈寬重復(fù)率為基礎(chǔ)根據(jù)特定的頻率偏移被調(diào)制。信號3控制轉(zhuǎn)換開關(guān)4，其輸出在直流電壓+U1和-U1之間轉(zhuǎn)換。與轉(zhuǎn)換開關(guān)4的輸出相連的低通濾波器5提供一個調(diào)節(jié)電壓Ur。此電壓的幅度與極性取決于信號1的特定頻率偏移。調(diào)節(jié)電壓Ur經(jīng)放大器6加到電機M的一個輸入端并利用信號1的恒定頻率控制其轉(zhuǎn)速，使掃描器A有一恒定掃描速度。
圖2中，信號3同時控制兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)4a和4b，不同的直流電壓，即±1V和±8V被分別加到兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)上。低通濾波器5的輸入可由選擇開關(guān)7根據(jù)信號1中的頻率偏移在4a和4b間轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換由一受控變量Us＝f(△f)控制，該變量是處理器2根據(jù)信號1中的實際頻率偏移確定的，它引起細調(diào)范圍和粗調(diào)范圍間的轉(zhuǎn)換。下面將說明細調(diào)范圍和粗調(diào)范圍。
圖3通過信號1的標稱頻率f0的偏移-f1和+f1說明了細調(diào)范圍。對于細調(diào)范圍來說，選擇開關(guān)切換到轉(zhuǎn)換開關(guān)4a的輸出端，因此可獲得±1V的最大控制電壓Ur。處理器2在這一調(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作，使±f1的頻率偏移引起信號3中100%的脈寬調(diào)制。處理器2為調(diào)制信號3提供的整個256級在被調(diào)范圍B1中被分割開，因此導(dǎo)致調(diào)節(jié)電壓Ur的變化2000mV/256＝7.8mV/級。這一值對于穩(wěn)態(tài)同步范圍B1中所希望的電機M的頻率細調(diào)來說是足夠小的。
如果電壓1中的頻率偏移超過±f1，則調(diào)節(jié)電路不再起作用，因為利用轉(zhuǎn)換開關(guān)4a的調(diào)節(jié)電路不能提供高于±1V的控制電壓。因此，選擇開關(guān)7通過受控變量Us在從調(diào)節(jié)范圍B1到B2的變轉(zhuǎn)點P切換到轉(zhuǎn)換開關(guān)4b。通過在轉(zhuǎn)換開關(guān)4b輸入端的增加了的直流電壓(8V)，調(diào)節(jié)電壓Ur可呈現(xiàn)為±8V。然而，如果信號3的調(diào)制在變換點P保持恒定的100%，調(diào)節(jié)電壓將在這一點將增加100%。因此，信號3的PWM調(diào)制的深度在變換點P與選擇開關(guān)7的運行同步地轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€較小值，使得所產(chǎn)生的調(diào)節(jié)電壓首先保持恒定而不管直流電壓已從1V增到8V。這種轉(zhuǎn)換發(fā)生在例如從99%的調(diào)制深度到56%的調(diào)制深度之間。這時，電路工作在±f2間的增加的調(diào)節(jié)范圍B2，即所期望的粗調(diào)范圍。PWM的級數(shù)仍是256，因此，這一級數(shù)現(xiàn)在在±8V的調(diào)節(jié)電壓范圍內(nèi)分割。因此，信號3的PWM調(diào)制的分辨率較低，為16000mv/256＝62.5mv/級。這樣，與范圍B1相比，分辨率以所期望的形式被降低。根據(jù)圖4，這種粗調(diào)實際上也應(yīng)在范圍B1中起作用，只是分辨率相應(yīng)低了。但是，在這一范圍內(nèi)，選擇開關(guān)7通過切換到利用轉(zhuǎn)換開關(guān)4a的細調(diào)而切斷粗調(diào)。
根據(jù)信號1中的頻率偏移量的不同，具有高分辨率的利用±1V調(diào)節(jié)電壓范圍的±f1偏移間的細調(diào)范圍或具有低分辨率的±f2偏移的粗調(diào)范圍B2起作用。也可用一個由信號3操作的轉(zhuǎn)換開關(guān)來代替加有不同直流電壓的兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)4a和4b，可在此轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入端有選擇地加不同的直流電壓。單個轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入端可由一電子穩(wěn)壓電源供電，此電源的輸出可通過利用受控變量Us影響控制電路而在1V和8V間變換。這樣，選擇開關(guān)7就變得多余了，而由受控變量Us影響供電，來控制單個的轉(zhuǎn)換開關(guān)4在范圍B1和B2間轉(zhuǎn)換。此外，也可有兩個以上的轉(zhuǎn)換開關(guān)，被饋給不同的直流電壓以區(qū)別兩個以上的調(diào)節(jié)范圍。加到一個轉(zhuǎn)換開關(guān)輸入端上的特定直流電壓不必具有相同值，正值或負值。它們可是同一極性的不同值。如果信號1的標稱頻率為22KHz，就目前所描述的情況，調(diào)節(jié)電壓Ur的直流平均值為Ur＝0。這特別能夠調(diào)節(jié)具有不同工作點的不同電機的標稱速度。由于這種調(diào)整是以微處理器調(diào)節(jié)的形式，每當(dāng)裝置接通時，都可在一個暫短的試車階段(大約1秒)內(nèi)完成，因而，電動機的老化和其數(shù)據(jù)的改變能得到補償。
以上借助頻率調(diào)節(jié)說明了本發(fā)明。本發(fā)明也適用于相位調(diào)節(jié)電路或頻率與相位調(diào)節(jié)相結(jié)合的電路，例如用來調(diào)節(jié)振蕩器(VCO)的同步電壓的頻率和相位，以從信號中產(chǎn)生一個PCM周期或用于電視接收機中的掃描電路的PLL電路。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)電路，其中從一偏移確定的PWM信號(3)將一轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)的輸出在兩不同的直流電壓(+U和-U)間轉(zhuǎn)換，此輸出與一低通濾波器(5)相連，濾波器(5)提供一模擬調(diào)節(jié)電壓(Ur)，此調(diào)節(jié)電路的特征在于低通濾波器5的輸入可通過一個轉(zhuǎn)換開關(guān)(7)根據(jù)偏移(f1，f2)切換到另第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(4b)的輸出，轉(zhuǎn)換開關(guān)(4b)也由所述PWM信號(3)控制，與第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(4a)不同的直流電壓(±8V)加到開關(guān)(4b)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)節(jié)電路，分別加到一個轉(zhuǎn)換開關(guān)(4a，4b)輸入端的兩個直流電壓同值異號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于具有低直流電壓(±1V)的第一轉(zhuǎn)換開關(guān)(4a)用于對小頻偏(±f1)進行100%脈寬調(diào)制的細調(diào)，范圍(B1)，具有高直流電壓(±8V)的第二轉(zhuǎn)換開關(guān)(4b)用于對大頻偏(±f2)進行100%脈寬調(diào)制的粗調(diào)范圍(B2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電路，其特征在于在從細調(diào)范圍(B1)到粗調(diào)范圍(B2)的轉(zhuǎn)換點(P)，PWM調(diào)制深度隨著加到起作用用的轉(zhuǎn)換開關(guān)(4a，4b)的直流電壓(1V或8V)的增加而減小，使產(chǎn)生的模擬調(diào)節(jié)電壓(Ur)在兩個調(diào)節(jié)范圍連續(xù)發(fā)展。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于所述的兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(4a，4b)和選擇開關(guān)(7)由一個轉(zhuǎn)換開關(guān)代替，其輸入端可有選擇地加直流電壓(1V，8V)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于由轉(zhuǎn)換開關(guān)(4a)確定的細調(diào)范圍(B1)的位置處于另一轉(zhuǎn)換開關(guān)(4b)確定的粗調(diào)范圍(B2)之內(nèi)的任何有利的位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于細調(diào)范圍的寬度及分辨率與粗調(diào)范圍(B2)相比較小。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)電路，其中-PWM信號(3)控制一轉(zhuǎn)換開關(guān)(4)，其輸出在不同的直流電壓(±U)間轉(zhuǎn)換，并通過一低通濾波器(5)提供一模擬調(diào)節(jié)電壓(Ur)，以建立一具有恒定級數(shù)PWM的高分辨率細調(diào)范圍和低分辨率粗調(diào)范圍。在兩調(diào)節(jié)范圍間的轉(zhuǎn)換點，選擇開關(guān)(7)根據(jù)頻率偏移切換兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)(4a，4b)，即在其輸入端加不同的直流電壓(1V或8V)。本發(fā)明特別給出了一種適于調(diào)節(jié)CD盤或MOD盤速度的頻率調(diào)節(jié)電路。
文檔編號H03F3/217GK1046633SQ9010219
公開日1990年10月31日 申請日期1990年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月19日
發(fā)明者布朗茲·比格 申請人:德國索姆森-布蘭特有限公司