專利名稱：脈沖調(diào)制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)輸入信號(hào)的振幅控制輸出脈沖占空比的脈寬調(diào)制(PWM)電路，尤其是適合音頻信號(hào)功率放大的電路。
脈寬調(diào)制電路一般具有接收要作脈寬調(diào)制的信號(hào)的輸入端子、輸入端接至該輸入端子的積分電路、將加于輸入端子的輸入信號(hào)和加于比較對(duì)象輸入端的輸入信號(hào)(積分電路的輸出)的比較結(jié)果作輸出并具有遲帶特性的比較電路、與該比較電路的輸出端連接的輸出端子以及使該輸出端子上的脈寬調(diào)制波反饋至積分電路輸入端的反饋電路。
該脈寬調(diào)制電路在輸入端子處無(wú)輸入的狀態(tài)下，單調(diào)重復(fù)振蕩動(dòng)作，即以比較電路捕獲反饋電路上電流引起的積分電路電容元件的電位變化，并根據(jù)該比較電路輸出的極性變換反饋電路上的電流方向。此時(shí)形成的振蕩脈沖為載波。而且當(dāng)模擬輸入信號(hào)加到輸入端子時(shí)，積分電路電容元件的電位變化率受該輸入信號(hào)振幅影響而使比較電路輸出的極性翻轉(zhuǎn)時(shí)間變化。即，使輸出脈沖信號(hào)的占空比變化，從而能根據(jù)模擬輸入信號(hào)的振幅進(jìn)行脈寬調(diào)制。
除這樣的調(diào)制電路載波自振方式外，還有通過(guò)另設(shè)振蕩電路向積分電路的輸入端提供作為載波信號(hào)的脈沖波的電路。
以往的脈沖調(diào)制電路，若增大積分信號(hào)輸出端子的信號(hào)振幅，則有利于確保高S/N比，即有利于比較電路不易誤動(dòng)作，但是動(dòng)態(tài)范圍變窄，而且與電源低壓化不相稱。還有一個(gè)缺點(diǎn)是這樣電路工作速度低。
反之，若減小積分信號(hào)輸出端子上出現(xiàn)的信號(hào)振幅，雖能確保動(dòng)態(tài)范圍寬，并有利于降低電源電壓，但難以確保高S/N比，即比較電路容易誤動(dòng)作。而且，積分信號(hào)輸出端子的信號(hào)振幅小時(shí)，即比較電路的遲滯幅度小時(shí)，比較電路容易因噪聲而誤動(dòng)作。
還有，雖能用抖動(dòng)信號(hào)改變比較電路的遲滯幅度，但由于以往的脈沖調(diào)制電路中積分電路的輸出電平會(huì)隨抖動(dòng)信號(hào)變化，所以存在S/N比和動(dòng)態(tài)范圍兩方均減小的問(wèn)題。
還存在這樣的問(wèn)題，即以往的脈沖調(diào)制電路，形成其載波信號(hào)的脈沖波的基波和高次諧波成分作為干擾輻射，會(huì)對(duì)收音機(jī)等無(wú)線電設(shè)備施加壞影響。
為防止干擾輻射，需用金屬屏蔽板覆罩印刷電路板和整個(gè)裝置，這會(huì)引起大型化和成本上升等其它問(wèn)題。
歐洲專利申請(qǐng)?zhí)枮?5303768.3、公開(kāi)號(hào)為0184280A1的專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種進(jìn)行雙狀態(tài)調(diào)制的技術(shù)方案。所示電路能改變比較器的遲滯幅度以增加頻率穩(wěn)定性。然而，缺點(diǎn)是這樣易引起誤動(dòng)作。
本發(fā)明的形成就是為了解決上述問(wèn)題，其目的在于提供一種以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)確保S/N比與動(dòng)態(tài)范圍都大且能有效抑制干擾幅射的脈寬調(diào)制電路。
本發(fā)明第一形態(tài)脈寬調(diào)制電路的特征是具有①輸入端子;②使上述輸入端子所供給的輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分的積分電路;③設(shè)于該積分電路的輸出端，并具有輸入信號(hào)、第1閾值和第2閾值的比較電路;④與該比較電路的輸出端連接的輸出端子;⑤將上述比較電路的輸出引至上述積分電路的輸入端的反饋構(gòu)件;⑥設(shè)置于包括上述積分電路和上述比較電路的回路中，進(jìn)行振幅調(diào)制，從而使上述比較電路的輸出受到頻率調(diào)制的振幅調(diào)制電路。
本發(fā)明第二形態(tài)脈沖調(diào)制電路的特征是具有①輸入端子;使上述輸入端子所供給的輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分的積分電路;③與該積分電路的輸出端連接，且將上述積分電路的輸出與第1閾值和第2閾值作比較的比較電路;④與上述比較電路的輸出端連接的輸出端子;⑤將上述比較電路的輸出引至上述積分電路的輸入端的第1反饋構(gòu)件;⑥將上述比較電路的輸出作振幅調(diào)制的振幅調(diào)制電路;⑦將上述比較電路的輸出引至上述振幅調(diào)制電路，并將上述振幅調(diào)制電路的輸出引至上述積分電路的輸入的第2反饋構(gòu)件。
本發(fā)明第三形態(tài)脈沖調(diào)制電路的特征是具有①輸入端子;②使上述輸入端子所供給的輸入信號(hào)時(shí)間進(jìn)行積分的積分電路;③與該積分電路的輸出端連接，且對(duì)上述積分器輸出作振幅調(diào)制的振幅調(diào)制電路;④與上述振幅調(diào)制電路的輸出連接，且將上述振幅調(diào)制電路的輸出同第1閾值與第2閾值作比較的比較電路;⑤與該比較電路的輸出連接的輸出端子;⑥將上述比較電路的輸出引至上述積分電路的輸入端的反饋構(gòu)件。
因組成的基本回路包括使輸入端子所供給的輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分的積分電路、與該積分電路連接且具有遲滯特性的比較電路、將該比較電路的輸出引至積分電路的輸入端的反饋構(gòu)件，加之在包括積分電路和比較電路的回路中設(shè)置進(jìn)行振幅調(diào)制的振幅調(diào)制電路，使比較電路的輸出受到頻率調(diào)制，因此能通過(guò)頻率調(diào)制抑制干擾輻射。此時(shí)能維持S/N比和動(dòng)態(tài)范圍。
圖1是表示本發(fā)明第一形態(tài)一實(shí)施例概要結(jié)構(gòu)的方框圖;
圖2是詳細(xì)表示圖1所示結(jié)構(gòu)的電路圖;
圖3是說(shuō)明圖2所示電路工作的波形圖;
圖4是說(shuō)明圖2所示電路工作的波形圖;
圖5是說(shuō)明圖2所示電路中的尤其是振幅調(diào)制電路的工作的波形圖;
圖6是說(shuō)明圖2所示電路的綜合工作的波形圖;
圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的電路圖;
圖8是表示本發(fā)明再一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的方框圖;
圖9是表示圖8所示電路工作的波形圖;
圖10是表示對(duì)應(yīng)圖8所示實(shí)施例的具體電路結(jié)構(gòu)例的電路圖;
圖11是表示將圖2實(shí)施例應(yīng)用于低負(fù)載驅(qū)動(dòng)的實(shí)施例的方框圖;
圖12是表示將圖7實(shí)施例應(yīng)用于低負(fù)載驅(qū)動(dòng)的實(shí)施例的方框圖;
圖13是表示功率驅(qū)動(dòng)電路一例的電路圖;
圖14是表示功率驅(qū)動(dòng)電路另一例的電路圖;
圖15是說(shuō)明輸出信號(hào)的占空比的曲線圖;
圖16是表示占空比的定義的說(shuō)明圖;
圖17是表示能近似獲得校正信號(hào)的電路結(jié)構(gòu)的電路圖;
圖18是表示本發(fā)明第二形態(tài)一實(shí)施例概要結(jié)構(gòu)的方框圖;
圖19是表示圖18的具體化例的方框圖;
圖20是表示圖19的進(jìn)一步具體化例的方框圖;
圖21是表示圖20的工作的波形圖;
圖22是表示將進(jìn)行振幅調(diào)制的結(jié)構(gòu)設(shè)于回路外的結(jié)構(gòu)的方框圖;
圖23是圖22的具體化的圖;
圖24是表示以其它振幅調(diào)制方式進(jìn)行工作之例的方框圖。
圖中標(biāo)號(hào)含義如下。1輸入端子，2輸入電阻，3反相器，3A緩沖器，4反饋電阻，5、5A輸出端子，6抖動(dòng)輸入端子，9第2反饋電阻，10積分電路，20、20A比較電路，30反饋電路，40振幅調(diào)制電路，45乘法電路，51、54開(kāi)關(guān)電路，55、56乘法器，70驅(qū)動(dòng)電路，80低通濾波器，81揚(yáng)聲器，92、111、140峰值檢測(cè)電路，93、94、95比較器，96、97、98開(kāi)關(guān)放大器，110抖動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路。
以下參見(jiàn)


本發(fā)明的實(shí)施例。另外，在對(duì)應(yīng)部分上加注相同標(biāo)號(hào)。
圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例概要結(jié)構(gòu)的方框圖。該脈寬調(diào)制電路，通過(guò)輸入電阻2將輸入端子1上所輸入的信號(hào)提供給積分電路10，該積分電路10的輸出又輸入至比較電路20，比較電路的輸出由輸出端子5取出，同時(shí)通過(guò)反饋電路30反饋至積分電路10的輸出端。而且，比較電路10的輸出與來(lái)自抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6的抖動(dòng)信號(hào)一起輸入至振幅調(diào)制電路40，再通過(guò)電阻9反饋至積分電路10的輸入端。
圖2是詳細(xì)畫出圖1所示結(jié)構(gòu)的電路圖。
同圖中，輸入電阻2的一端接至信號(hào)輸入端子1。輸入電阻2的另一端接至運(yùn)算放大器11的反相輸入端子(一)。該運(yùn)算放大器11與電容器12共同構(gòu)成積分電路10，電容器12的一端接至運(yùn)算放大器11的反相輸入端子，另一端接至運(yùn)算放大器11的輸出端子。并且，運(yùn)算放大器11的非反相輸入端子(+)上接未圖示的施加基準(zhǔn)電壓VREF1的電壓源，運(yùn)算放大器11的輸出端子接至積分信號(hào)輸出端子13。
運(yùn)算放大器11的輸出端子與運(yùn)算放大器21的反相輸入端子連接。該運(yùn)算放大器21與電阻器22、23一起構(gòu)成比較電路20。其中，電阻器22的一端接運(yùn)算放大器21的輸出端子，另一端接運(yùn)算放大器21的非反相輸入端子，并與電阻器23的一端連接。電阻器23的另一端與未圖示的施加基準(zhǔn)電壓VREF2的電壓源連接。還有，運(yùn)算放大器21的輸出端子接比較信號(hào)輸出端子24。
運(yùn)算放大器21的輸入端子與反相器3的輸入端子連接，該反相器3的輸出端子通過(guò)作為反饋電路30的反饋元件的電阻器4接至運(yùn)算放大器11的反相輸入端子，同時(shí)直接與PWM信號(hào)輸出端子5連接。
該P(yáng)WM信號(hào)輸出端子5接振幅調(diào)制電路40的一個(gè)輸入端子7，另一輸入端子為抖動(dòng)輸入端子6。振幅調(diào)制電路40的輸出端上設(shè)置振幅調(diào)制信號(hào)輸出端子8。該振幅調(diào)制信號(hào)輸出端子8與反饋電阻器9的一端連接。而且，反饋電阻器9的另一端接至運(yùn)算放大器11的反相輸入端子14。
下面，說(shuō)明此電路的工作。
為了便于理解，先考慮圖2所示P點(diǎn)斷開(kāi)即反饋電阻器9與運(yùn)算放大器11的反相輸入端子14之間斷開(kāi)的情況。
假設(shè)信號(hào)輸入端子1為開(kāi)路，PWM信號(hào)輸出端子5的電位為V0，而且基準(zhǔn)電壓VREF1和VREF2保持接地電位。此時(shí)，反相器3的輸入端子的電位，即比較電路20的輸出端子的電位，為-V0。這樣，若電阻器22的電阻值R2、電阻器23的電阻值為R3，則運(yùn)算放大器21的非反相器輸入端子的電位Vp之值為下式所示。
Vp＝-R3·V0/(R2+R3) ……(1)另一方面，若設(shè)電阻器4的電阻值為R1，則下式所示電流I流入電容器12。
I＝V0/R1 ……(2)一旦電流I流入電容器12，則運(yùn)算放大器11的輸出端子電位下降，即積分電路10的輸出端子電位下降。而且，當(dāng)積分電路10的輸出端子電位低于運(yùn)算放大器21的非反相輸入端子的電位Vp時(shí)，該運(yùn)算放大器21的輸出端子電位翻轉(zhuǎn)為V0，隨之PWM信號(hào)輸出端子5的電位翻轉(zhuǎn)為-V0。與此同時(shí)，運(yùn)算放大器21的非反相輸入端子的電位Vp之值為下式所示。
Vp＝R3·V0/(R2+R3) ……(3)在運(yùn)算放大器21的輸出狀態(tài)如此翻轉(zhuǎn)時(shí)，下式所示的電流I流入電容器12。
I＝-Vo/R1……(4)于是，與上述情況相反，運(yùn)算放大器11的輸出端子電位，即積分電路10的輸出端子電位上升。當(dāng)積分電路10的輸出端子電位到達(dá)運(yùn)算放大器21的非反相輸入端子的電位Vp時(shí)，該運(yùn)算放大器21的輸出端子電位就翻轉(zhuǎn)為-V0，隨之PWM信號(hào)輸出端子5的電位翻轉(zhuǎn)為V0。
重復(fù)以上說(shuō)明的動(dòng)作使電路振蕩，由PWM信號(hào)輸出端子5輸出圖3(a)所示的方波信號(hào)，由積分信號(hào)輸出端子13輸出圖3(b)所示的三角波信號(hào)。
若設(shè)電容器12的靜電容量為C1，則該P(yáng)WM基本電路的振蕩頻率f由下式?jīng)Q定。
f＝(R2+R3)/(4·C1·R1·R3)……(5)接著，考慮在信號(hào)輸入端子1加圖4(a)所示的信號(hào)，即隨時(shí)間推移，沿基準(zhǔn)電壓VREF1作上下變化的信號(hào)。這里，信號(hào)輸入端子1的電位低于基準(zhǔn)電壓VREF1時(shí)，積分信號(hào)輸出端子13的電位下降速度變慢，上升速度變快。反之，信號(hào)輸入端子1的電位高于基準(zhǔn)電壓VREF1時(shí)，積分信號(hào)輸出端子13的電位下降速度變快、上升速度變慢。于是，積分信號(hào)輸出端子13的電位如圖4(b)所示那樣變化。隨之，PWM信號(hào)輸出端子5的電位變?yōu)閳D4(c)所示的PWM波形。
PWM信號(hào)輸出端子5上出現(xiàn)的圖5(b)所示的方波信號(hào)通過(guò)脈沖信號(hào)輸入端子7加于振幅調(diào)制電路40。當(dāng)振幅調(diào)制電路40的抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6上加圖5(a)所示的信號(hào)時(shí)，則方波信號(hào)就被抖動(dòng)信號(hào)作振幅調(diào)制，獲得圖5(c)所示的信號(hào)。此時(shí)，積分信號(hào)輸出端子13上出現(xiàn)圖5(d)所示的信號(hào)。
下面，參見(jiàn)圖6(a)-圖6(d)說(shuō)明不斷開(kāi)P點(diǎn)，振幅調(diào)制信號(hào)輸出端子8通過(guò)反饋電阻器9接至積分電路10內(nèi)的運(yùn)算放大器11反相輸入端子的情況。這時(shí)，由于用圖6(a)所示的抖動(dòng)信號(hào)對(duì)PWM信號(hào)輸出端子5上出現(xiàn)的信號(hào)作振幅調(diào)制，振幅調(diào)制信號(hào)輸出端子8上出現(xiàn)圖6(b)所示的信號(hào)。該信號(hào)通過(guò)反饋電阻器9加于運(yùn)算放大器11的反相輸入端子。
上述動(dòng)作中存在這樣的關(guān)系，振幅調(diào)制信號(hào)電平為正時(shí)，波形振幅越大，積分電路輸出端子波形的下降就越快，反之，振幅調(diào)制信號(hào)電平為負(fù)時(shí)，波形振幅越大，積分電路輸出電壓波形的上升就越快。即，積分電路10的輸出信號(hào)頻率與抖動(dòng)信號(hào)的振幅成正比變化。因此，圖6(b)所示信號(hào)加于積分電路10時(shí)，積分信號(hào)輸出端子13上出現(xiàn)圖6(c)所示的信號(hào)。結(jié)果，PWM信號(hào)輸出端子5上出現(xiàn)圖6(d)所示的PWM信號(hào)。振幅調(diào)制電路40又對(duì)圖6(d)所示信號(hào)作振幅調(diào)制，從而輸出上述圖6(d)所示的信號(hào)。結(jié)果，能讓積分電路10的輸出信號(hào)振幅保持恒定不變，而使PWM信號(hào)的頻譜分散。如此進(jìn)行頻率調(diào)制的結(jié)果，能防止干擾輻射。
圖7是表示本發(fā)明另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7中與圖1、圖2加同一標(biāo)號(hào)的是分別指同一構(gòu)件。本實(shí)施例，將緩沖器3A的輸入端子接至比較電路20的輸出端子，將該緩沖器3A的輸出端子接至PWM信號(hào)輸出端子5A。而且，電阻器4A的一端接PWM信號(hào)輸出端子5A，另一端接運(yùn)算放大器11的非反相輸入端子。電容器12A的一端接電阻器4A的另一端，該電容器12A的另一端與省略圖示的加基準(zhǔn)電壓VREF1的電壓源連接。還有，電阻器2A的一端接電阻器4A的另一端，其另一端與省略圖示的加基準(zhǔn)電壓VREF3的電壓源連接。
本實(shí)施例中的振幅調(diào)制電路40由PNP型晶體管41、42及NPN型晶體管43、43構(gòu)成。其中，晶體管41、42的發(fā)射極相互連接，同時(shí)接至電流輸入型的抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6。而且，晶體管41的基極上接省略圖示的加基準(zhǔn)電壓VREF4的電壓源，晶體管42的基極為脈沖信號(hào)輸入端子7，該端子接PWM信號(hào)輸出端子5。另一方面，晶體管43、44的集電極分別接晶體管41、42的集電極。還有，晶體管43、44的基極互相連接，同時(shí)接晶體管44的集電極，并且，晶體管43、44的發(fā)射極共同連接接地點(diǎn)GND。另外，晶體管43的集電極為振幅調(diào)制信號(hào)輸出端子8，并與積分電路10的反相輸入端子14連接。
該振幅調(diào)制電路中，由晶體管41和42形成差動(dòng)放大電路，通過(guò)晶體管41中流通大致恒定的電流，并從抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6加入抖動(dòng)信號(hào)電流，使晶體管42的電流受到振幅調(diào)制。晶體管43、44形成有源負(fù)載電路，通過(guò)使輸出阻抗變高的晶體管43的集電極電流對(duì)應(yīng)振幅調(diào)制信號(hào)變化，電流流入運(yùn)算放大器11的反相輸入端子，因此能使振幅調(diào)制信號(hào)疊加在輸入信號(hào)上。此時(shí)，由于能在振幅調(diào)制電路40的內(nèi)部適當(dāng)設(shè)定流入運(yùn)算放大器11的反相端子的電流值，可省去圖1、圖2所示的反饋電阻器9。
接著，說(shuō)明圖7所示電路的工作。
此電路，通過(guò)緩沖器3A自PWM信號(hào)輸出端子5A取出與PWM信號(hào)輸出端子5極性相反的PWM信號(hào)。而且，通過(guò)由電阻器2A、4A和電容器12A組成的RC電路，使該P(yáng)WM信號(hào)輸出端子5A上發(fā)生的信號(hào)負(fù)反饋至運(yùn)算放大器11的非反相輸入端子。利用這樣的結(jié)構(gòu)在積分電路10和比較電路20之間進(jìn)行BTL(balance transformer less無(wú)平衡變壓器)負(fù)反饋。
其結(jié)果，因采用BTL可相對(duì)同樣電源電壓使輸出增大，而且能使PW輸出信號(hào)所含音頻信號(hào)成分的失真降低。
對(duì)上述各實(shí)施例的振幅調(diào)制電路輸出信號(hào)電平，應(yīng)考慮加于信號(hào)輸入端子1的輸入信號(hào)電平再適當(dāng)確定。然而，即使將振幅調(diào)制電路的輸出信號(hào)電平保持為恒定值，輸入信號(hào)電平低于通常值時(shí)，也會(huì)有振幅調(diào)制電路的輸出信號(hào)電平以輸入信號(hào)電平大很多的情況。
這樣，當(dāng)振幅調(diào)制電路的輸出信號(hào)電平比輸入信號(hào)電平大很多時(shí)，信號(hào)輸出端子5上出現(xiàn)的PWM輸出信號(hào)中，加于信號(hào)輸入端子1的輸入信號(hào)成分減少，振幅調(diào)制電路的輸出信號(hào)成分增多。結(jié)果是有可能輸入信號(hào)成分被振幅調(diào)制電路的輸出信號(hào)成分所掩蓋，信號(hào)輸出端子5的PWM輸出信號(hào)中只出現(xiàn)振幅調(diào)制電路的輸出信號(hào)成分。
圖8是表示積極防止上述情況的再一實(shí)施例結(jié)構(gòu)的方框圖。該圖中，加注與圖2或圖7相同標(biāo)號(hào)的分別表示同一構(gòu)件。本例中，具有以信號(hào)輸出端子5上出現(xiàn)的PWM信號(hào)為一端輸入，以加于抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6上的抖動(dòng)信號(hào)為另一端輸入的開(kāi)關(guān)電路51。還具有以由反相器52將信號(hào)輸出端子5上出現(xiàn)的PWM信號(hào)反相后的信號(hào)為一端輸入、以由倒相放大器將加于抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6的抖動(dòng)信號(hào)作電平翻轉(zhuǎn)后的信號(hào)為另一端輸入的開(kāi)關(guān)電路54。這些開(kāi)關(guān)電路在不超出抖動(dòng)信號(hào)電平的范圍內(nèi)取出PWM信號(hào)。
還有，信號(hào)輸入端子1上所加的輸入信號(hào)加于乘法器55的一個(gè)端子，開(kāi)關(guān)電路51選擇的抖動(dòng)信號(hào)加于另一個(gè)端子，同樣信號(hào)輸入端子1上所加的輸入信號(hào)加于乘法器56的一個(gè)反相輸入端子，開(kāi)關(guān)電路54選擇的經(jīng)翻轉(zhuǎn)的抖動(dòng)信號(hào)加于另一個(gè)端子。這些乘法器的輸出信號(hào)分別通過(guò)電阻器57、58，在運(yùn)算放大器11的輸入端疊加到輸入信號(hào)上。
以上，參見(jiàn)圖9(a)-圖9(h)說(shuō)明本實(shí)施例的工作。
首先分別將電阻器57、58與運(yùn)算放大器11反相輸入端子之間斷開(kāi)，設(shè)想為不加抖動(dòng)信號(hào)成分的情況。于是，如圖9(a)實(shí)線所示，若使信號(hào)輸入端子1的電平逐漸增大，則如圖9(h)所示，信號(hào)輸出端子5上出現(xiàn)脈寬依次變窄的PWM信號(hào)。
若該圖9(h)所示PWM信號(hào)和圖9(b)所示抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6所加抖動(dòng)信號(hào)加于開(kāi)關(guān)電路51，則輸出圖9(c)所示的用抖動(dòng)信號(hào)限制PWM信號(hào)正向電平的信號(hào)。另一方面，倒相放大器53使輸入電平相對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)翻轉(zhuǎn)后輸出，反相器52使PWM信號(hào)的極性翻轉(zhuǎn)后輸出。當(dāng)這些分別翻轉(zhuǎn)的信號(hào)加于開(kāi)關(guān)電路54時(shí)，輸出如圖9(d)所示，與PWM信號(hào)波形的“1”的對(duì)應(yīng)部位為“0”，與PWM信號(hào)波形的“0”的對(duì)應(yīng)部位為受抖動(dòng)信號(hào)大小所限制的負(fù)值。
因此，乘法器55將圖9(c)所示的信號(hào)與圖9(a)所示的信號(hào)相乘，輸出圖9(e)所示信號(hào)。乘法器56將圖9(d)所示信號(hào)與圖9(a)所示信號(hào)相乘，輸出圖9(f)所示信號(hào)。
接著，若將暫先斷開(kāi)考慮的電阻器57、58與運(yùn)算放大器11的反相輸入端之間分別連接，則乘法器55、56輸出的信號(hào)分別通過(guò)電阻器57、58后，組合成圖9(g)所示的電流信號(hào)加于運(yùn)算放大器11的反相輸入端子。
另外，圖9(g)所示電流信號(hào)加于運(yùn)算放大器11的反相輸入端子時(shí)，圖9(a)-圖9(c)的信號(hào)波形也變化，但為簡(jiǎn)化敘述省去說(shuō)明。
這樣，疊加于輸入信號(hào)的圖9(g)所示信號(hào)，與圖5(c)的信號(hào)對(duì)應(yīng)，但不同之處在于圖9(g)所示信號(hào)的包絡(luò)線電平同信號(hào)輸入端子1的信號(hào)電平成正比，與此相反，即便信號(hào)輸入端子1的信號(hào)電平變化，圖5(c)所示信號(hào)包絡(luò)線的電平也不變化。
如上所述，利用圖8所示實(shí)施例，就能預(yù)先防止振幅調(diào)制電路的輸出電平比輸入電平大很多的情況，從而帶來(lái)更可靠地抑制干涉輻射和防止噪聲誤動(dòng)比較電路的效果。
圖10是表示相對(duì)圖8所示實(shí)施例的具體電路結(jié)構(gòu)例的電路圖。圖中，61-65、68、69是PNP晶體管，66、67是NPN晶體管。其中，晶體管61-63的各發(fā)射極共同與省略圖示的正基準(zhǔn)電壓源連接。而且，晶體管61的集電極接抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6，晶體管61-63的各基極共同接晶體管61的集電極。
晶體管64、65的各發(fā)射極接晶體管62的集電極。其中，晶體管64的基極接信號(hào)輸出端子5。晶體管65的基極接相對(duì)于基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生中間電壓的電壓源，其集電極與接地點(diǎn)連接。
晶體管66、67的各發(fā)射極與接地點(diǎn)連接，這些晶體管66、67的各基極共同與晶體管66的集電極一起接晶體管64的集電極。晶體管67的集電極通過(guò)電阻器接基準(zhǔn)電壓源，同時(shí)與乘法器56的輸入端子連接。
晶體管68、69的各發(fā)射極共同接上述晶體管63的集電極，其中，晶體管68的基極、集電極分別接信號(hào)輸出端子5、接地點(diǎn)。晶體管69的基極接相對(duì)于基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生中間電壓的電壓源，其集電極通過(guò)電阻器接基準(zhǔn)電源，同時(shí)接乘法器55的輸入端子。
該圖10中，晶體管61-63構(gòu)成電流密勒電路，當(dāng)抖動(dòng)信號(hào)加于抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6時(shí)，與晶體管61中相同的電流流入晶體管62、63。晶體管68、69構(gòu)成差動(dòng)放大電路，通過(guò)將流過(guò)晶體管63的電流供給此放大電路，同時(shí)將信號(hào)輸出端子5的PWM信號(hào)加于晶體管68的基板，能從晶體管69的集電極獲得圖9(c)所示的振幅調(diào)制信號(hào)。同樣，晶體管64、65也構(gòu)成差動(dòng)放大電路，通過(guò)將流過(guò)晶體管62的電流供給該放大電路，同時(shí)將信號(hào)輸出端子5的PWM信號(hào)加于晶體管64的基極，能獲得經(jīng)過(guò)電平翻轉(zhuǎn)的PWM信號(hào)。晶體管66、67構(gòu)成倒相放大電路，通過(guò)將該P(yáng)WM信號(hào)加于接各基極的晶體管66的集電極，能從晶體管67的集電極獲得圖9(d)所示的振幅調(diào)制信號(hào)。
其中，從晶體管69的集電極獲得的振幅調(diào)制信號(hào)通過(guò)乘法器55與輸入信號(hào)相乘，從晶體管67的集電極獲得的振幅調(diào)制信號(hào)通過(guò)乘法器56與輸入信號(hào)的翻轉(zhuǎn)信號(hào)相乘。
這樣，就能通過(guò)圖10的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行已用圖8說(shuō)明的工作。
另外，上述各實(shí)施例中，用抖動(dòng)信號(hào)直接對(duì)比較電路輸出的PWM信號(hào)進(jìn)行振幅調(diào)制，當(dāng)然也可以用頻率與比較電路輸出的PWM信號(hào)成正比的信號(hào)，還可以不用該比較電路輸出的PWM信號(hào)，而用與其頻率相同的脈沖信號(hào)也能同上述一樣使頻譜分散。
上述各實(shí)施例是采用電壓比較型的比較電路，當(dāng)然也可以用電流比較型的比較電路替換。
還可以用放大器代替電壓比較電路，使之具有相同的功能。
上述各實(shí)施例中，是以從PWM信號(hào)輸出端子5取出PWM信號(hào)為前提進(jìn)行說(shuō)明的，顯然，本發(fā)明也能應(yīng)用于從積分信號(hào)輸出端子產(chǎn)生與輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率調(diào)制信號(hào)。
根據(jù)上述可知，若利用圖1至圖10的實(shí)施例，則由于用抖動(dòng)信號(hào)在積分電路的輸出信號(hào)振幅保持恒定不變下進(jìn)行頻率調(diào)制，使PWM信號(hào)的頻譜分散，所以能抑制干擾輻射，又不對(duì)S/N比和動(dòng)態(tài)范圍兩方面產(chǎn)生影響，并能預(yù)先防止積分電路輸出振幅小時(shí)容易發(fā)生的噪聲誤動(dòng)比較電路。
此時(shí)，用與比較電路的輸出信號(hào)成正比的信號(hào)作被調(diào)幅信號(hào)，能使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
下面，說(shuō)明圖1結(jié)構(gòu)的其它應(yīng)用例。
脈寬調(diào)制電路(PWM電路)大多用于驅(qū)動(dòng)音響用揚(yáng)聲器、馬達(dá)等低阻抗負(fù)載。因此，具有足以驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力的功率驅(qū)動(dòng)電路中，需要對(duì)PWM信號(hào)輸出功率進(jìn)行放大。此時(shí)，若將例如MOSFET功率管等器件用于功率驅(qū)動(dòng)電路中，則因器件本身特性(上升、下降特性的不標(biāo)準(zhǔn)等)而得的音頻信號(hào)失真會(huì)加劇。
圖11是以圖2所示電路為基礎(chǔ)的電路圖，功率驅(qū)動(dòng)電路70插入在比較電路20和信號(hào)輸出端子5之間。除在信號(hào)輸出端子5上接(用于去除音頻帶外成分的)低通濾波器80和揚(yáng)聲器81以外，與圖2結(jié)構(gòu)相同。如圖11所示，通過(guò)讓該功率驅(qū)動(dòng)電路包括于脈寬調(diào)制電路的信號(hào)回路中，能防止因功率驅(qū)動(dòng)電路的失真使音頻信號(hào)失真加劇。
圖12是表示在圖7所示實(shí)施例上添加功率驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)施例的電路圖。該實(shí)施例中，功率驅(qū)動(dòng)電路70接反相器3，功率驅(qū)動(dòng)電路70A接緩沖器3A，它們的信號(hào)輸出點(diǎn)分別接低通濾波器80的線圈L1和L2，其他結(jié)構(gòu)與圖7相同。
圖13是表示功率驅(qū)動(dòng)電路一例結(jié)構(gòu)的電路圖。接輸入端子71的倒相前置驅(qū)動(dòng)電路72的輸出端子73接P溝道MOSTET功率管Q1與N溝道MOSFET功率管Q2的柵極公共接點(diǎn)，它們的漏極公共接點(diǎn)為輸出端子74。
該電路中，輸入端子71為L(zhǎng)電平時(shí)，倒相前置驅(qū)動(dòng)電路72的輸出端子73為H電平，兩MOSFET功率管的柵極也為H電平，因此晶體管Q1為截止，晶體管Q2為導(dǎo)通。此時(shí)，輸出端子74通過(guò)晶體管Q2的漏極-源極間電阻(約0Ω)接GND。此時(shí)，截止的Q1的漏極-源極間電阻約為無(wú)窮大。另一方面，輸入端子71為H電平時(shí)，倒相前置驅(qū)動(dòng)電路72的輸出端子73為L(zhǎng)電平，由于兩MOSFET功率管Q1和Q2的柵極也為L(zhǎng)電平，所以晶體管Q1導(dǎo)通，晶體管Q2截止。因此，輸出端子通過(guò)Q1的漏極-源極間電阻(約0Ω)接Vcc此時(shí)，截止的Q2的漏極-源極間電阻約為無(wú)窮大。
這樣，圖13的功率驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)輸入端子為L(zhǎng)電平時(shí)，輸出端子也為L(zhǎng)電平，當(dāng)輸入端子為H電平時(shí)，輸出端子也為H電平，從而將驅(qū)動(dòng)電流供給接至輸出端子的負(fù)載(揚(yáng)聲器)。另外，設(shè)置倒相前置驅(qū)動(dòng)電路是為了使輸入輸出的極性與圖11、圖12所示的功率驅(qū)動(dòng)電路一致。
圖14是表示另一例功率驅(qū)動(dòng)電路的電路圖，是使用2個(gè)N溝道MOSFET功率管的實(shí)施例。N溝道MOSFET功率管Q2的柵極和倒相前置驅(qū)動(dòng)電路72的輸入端子接輸入端子71，倒相前置驅(qū)動(dòng)電路72的輸出端子73接N溝道MOSFET功率管Q3的柵極。晶體管Q2的源極與Q3的漏極共同連接，成為輸出端子74。晶體管Q2的漏極接電源Vcc，晶體管Q3的源極接地。
該電路中，當(dāng)輸入端子71為H電平時(shí)，因倒相前置驅(qū)動(dòng)電路72的輸出端子73為L(zhǎng)電平，晶體管Q3的柵極也為L(zhǎng)電平，故該晶體管截止。此時(shí)因晶體管Q2的柵極為H電平，故該晶體管導(dǎo)通。此狀態(tài)下輸出端子74通過(guò)Q2的漏極-源極電阻(約0Ω)接Vcc另一方面，截止的Q3的漏極-源極間電阻約為無(wú)窮大。
輸入端子71為L(zhǎng)電平時(shí)，因倒相前置驅(qū)動(dòng)電路72的輸出端子73為H電平，晶體管Q3的柵極也為H電平，故該晶體管導(dǎo)通。此時(shí)因晶體管Q2的柵極為L(zhǎng)電平，故該晶體管截止。此狀態(tài)下，輸出端子74通過(guò)Q3的漏極-源極間電阻(約0Ω)接GND。與此相反，截止的晶體管2的漏極-源極間電阻約為無(wú)窮大。
這樣，圖14的功率驅(qū)動(dòng)電路在輸入端子為L(zhǎng)電平時(shí)，輸出端子也為L(zhǎng)電平，在輸入端子為H電平時(shí)，輸出端子也為H電平，從而將驅(qū)動(dòng)電流供給接輸出端子的負(fù)載(揚(yáng)聲器)。
接著，說(shuō)明將圖1的抖動(dòng)輸入作不同用途的其他實(shí)施例。
如圖6所示，前面說(shuō)明的實(shí)施例中，示出一種三角波信號(hào)作為抖動(dòng)信號(hào)輸入端所加信號(hào)波形的例子。這種例子用例如20Hz左右的低頻信號(hào)作為三角波信號(hào)，對(duì)PWM輸出端子波形進(jìn)行與三角波信號(hào)成正比的頻率調(diào)制，來(lái)抑制干擾輻射。與此相對(duì)應(yīng)，下述實(shí)施例中，抑制干擾輻射的措施是將抖動(dòng)信號(hào)輸入用于別的PWM輸出信號(hào)波形頻率校正中。
圖2所示電路中，在缺少振幅調(diào)制電路40及包含該電路的反饋回路的電路結(jié)構(gòu)下，存在加于信號(hào)輸入端子1的輸入信號(hào)的振幅越大，PWM電路的輸出信號(hào)頻率就越低的缺點(diǎn)。即，如圖15的實(shí)線所示，PWM電路的輸出信號(hào)(脈沖波)的頻率，在其占空比相當(dāng)于無(wú)輸入信號(hào)時(shí)的0.5時(shí)為最高(本例為200KHz)，占空比越接近0或1、0，上述PWM電路的輸出信號(hào)的頻率就越低。
本例中，如圖16所示，PWM輸出信號(hào)波形的H電平及L電平采用持續(xù)時(shí)間T1、T2，占空比可表示為T1/(T1+T2) ……(6)并且，振蕩頻率f可表示為f＝4×｛T1/(T1+T2)×〔1-T1/(T1+T2)〕｝×200KHz……(7)如圖15的虛線所示，通過(guò)向圖2所示電路中的抖動(dòng)輸入端子輸入與PWM輸出信號(hào)的占空比相對(duì)應(yīng)，即與加于信號(hào)輸入端子的輸入信號(hào)的振幅相對(duì)應(yīng)的、與振幅調(diào)制電路的放大率(三角波的傾斜度)對(duì)應(yīng)的校正信號(hào)，能抵銷并校正上述PWM電路輸出信號(hào)的頻率降低。
圖17表示能近似獲得該校正信號(hào)的電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)向校正電路輸入端子91加上與加在圖2信號(hào)輸入端子的輸入信號(hào)相同的信號(hào)時(shí)，能用峰值檢測(cè)電路92檢測(cè)輸入信號(hào)的振幅，并將該峰值檢出電路92的輸出分別送至比較器93-95。
比較器93-95分別輸入不同的閥值電壓Va、Vb、Vc作為比較輸入，用與這些閥值電壓比較后的輸出，根據(jù)振幅控制開(kāi)關(guān)放大器96-98。然后，從校正電路輸出端子100取出由上述開(kāi)關(guān)放大器輸出端所接加法電路99算出的加法結(jié)果。例如振幅小時(shí)，所有開(kāi)關(guān)放大器都截止，隨振幅變大，開(kāi)關(guān)放大器96、97、98依次導(dǎo)通，因此，通過(guò)適當(dāng)選擇這些開(kāi)關(guān)放大器的輸入電壓V1、V2、V3，就能產(chǎn)生圖15虛線所示的具有放大率的信號(hào)。
圖18是表示本發(fā)明另一形態(tài)的脈寬調(diào)制電路概要結(jié)構(gòu)的方框圖。由圖可知，該脈寬調(diào)制電路將輸入端子1上所輸入的信號(hào)送至積分電路10，該積分電路10的輸出經(jīng)振幅調(diào)制電路40輸入至比較電路20，從輸出端子5取出其輸出，同時(shí)通過(guò)電路30反饋至積分電路10的輸入端。振幅調(diào)制電路40中，抖動(dòng)信號(hào)加于抖動(dòng)信號(hào)輸入端子6。該實(shí)施例中還可以將頻率校正信號(hào)送至端子6。
圖19所示的方框圖與圖18基本相同，與圖18的不同處在于相對(duì)振幅調(diào)制電路40，所給的抖動(dòng)信號(hào)由抖動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路110產(chǎn)生。抖動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路110輸出抖動(dòng)信號(hào)，振幅調(diào)制電路40做成用該抖動(dòng)信號(hào)對(duì)積分電路10的輸出信號(hào)作幅度調(diào)制。還有，比較電路20表示為具有遲滯特性的運(yùn)算放大器，其反相輸入端子上輸入振幅調(diào)制電路40的輸出信號(hào)。然后，從輸出端子與取出該比較電路20的輸出，同時(shí)通過(guò)反饋電路30反饋至積分電路10的輸入端。
圖20是表示圖19所示電路的具體化例的電路圖。該圖中，與圖2相同的構(gòu)件加注相同的標(biāo)號(hào)。
圖中，輸入電阻2的一端接信號(hào)輸入端子1。輸入電阻2的另一端接運(yùn)算放大器11的反相輸入端子(一)。該運(yùn)算放大器11與電容器12一起構(gòu)成積分電路10，電容器12的一端接運(yùn)算放大器11的反相輸入端子，另一端接運(yùn)算放大器11的輸出端子。而且，運(yùn)算放大器11的非反相輸入端子(+)與未圖示的加基準(zhǔn)電壓VREF1的電壓源連接，運(yùn)算放大器11的輸出信號(hào)輸入至乘法電路45，該電路的輸出信號(hào)輸入至運(yùn)算放大器20的反相輸入端子。從輸出端子5取出運(yùn)算放大器20的輸出，同時(shí)通過(guò)作為反饋電路30的反饋元件的電阻4反饋至積分電路中運(yùn)算放大器11的反相輸入端子。
加于輸入端子1的信號(hào)送至峰值檢測(cè)電路111，該電路的輸出與抖動(dòng)發(fā)生電路112的輸出一起由加法電路113相加。再將該相加輸出送至乘法電路45，該乘法器45將加法電路113的輸出信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)，對(duì)運(yùn)算放大器11的輸出信號(hào)作振幅調(diào)制。
接著，說(shuō)明該電路的工作。
在輸入端子1上無(wú)模擬信號(hào)輸入狀態(tài)下，能用比較電路20捕獲流過(guò)反饋電路30的電流所引起的積分電容元件12的電位變化。即，因流過(guò)反饋電路30的電流流入電容元件12，積分電路11的輸出電位為下降狀態(tài)，該狀態(tài)持續(xù)到上述輸出電位低于比較電路20的基準(zhǔn)電位為止。接著，當(dāng)積分電路10的輸出電位低于基準(zhǔn)電位時(shí)，則電容元件12為放電狀態(tài)，變換反饋電路30的電流方向，積分電路10的輸出電位為上升狀態(tài)，該狀態(tài)持續(xù)到輸出電位高于比較電路20的基準(zhǔn)電位為止。然后，一旦積分電路10的輸出電位高于比較電路20的基準(zhǔn)電位，積分電容元件12就回到放電狀態(tài)，并單調(diào)地重復(fù)這樣的動(dòng)作，結(jié)果能從比較電路20輸出占空比恒定的脈沖信號(hào)。該信號(hào)為載波信號(hào)。
當(dāng)模擬信號(hào)輸入至輸入端子1，積分電容元件12的電位變化率便受該輸入信號(hào)振幅的影響。即，輸入端子1的電位低于比較電路20的基準(zhǔn)電位時(shí)，積分電路20的輸出電位下降速度放慢，而輸出電位上升速度加快。當(dāng)輸入端子1的電位高于比較電路20的基準(zhǔn)電位時(shí)，積分電路20的輸出電位下降速度加快，而輸出電位上升速度放慢。
現(xiàn)參見(jiàn)圖21(a)-21(d)說(shuō)明此情況。
圖21(a)所示的模擬信號(hào)輸入至輸入端子1時(shí)，積分電路10的輸出為圖21(b)所示波形。另一方面，輸入信號(hào)的峰值與抖動(dòng)輸入信號(hào)相加，能利用圖21(c)的虛線所示的、電位上升時(shí)與電位下降時(shí)斜率不同的振幅調(diào)制信號(hào)波形，限制積分電路10的輸出，因此，乘法電路45的輸出能振幅調(diào)制成圖21(c)的實(shí)線所示的波形。
通過(guò)將此振幅調(diào)制輸出信號(hào)輸入至比較電路20，該電路的輸出信號(hào)因其遲滯特性，載波信號(hào)基波和高次諧波的頻譜成分?jǐn)U散，變成圖21(d)所示的頻率調(diào)制波形。
這樣，由于將以抖動(dòng)信號(hào)及輸入峰值作振幅調(diào)制的信號(hào)送至比較電路20，使積分電路10的輸出加頻率調(diào)制，所以使已調(diào)波的基波和高次諧波頻譜成分?jǐn)U散，能抑制這些成分引起的干擾輻射。又因能降低上述基波和高次諧波頻譜成分的峰值電平，能抑制積分電路輸出的基波與高次諧波頻譜成分引起的不良影響。
此實(shí)施例將進(jìn)行振幅調(diào)制的結(jié)構(gòu)設(shè)于信號(hào)回路中，也可以設(shè)于回路之外。
圖22是表示這種例子的方框圖，形成由積分電路10、比較電路20和電阻4構(gòu)成的回路。將壓控振蕩器120的輸出加在接輸入端子1的輸入電阻2和積分電路10的輸入端子之間，并且由控制電路130控制該壓控振蕩器。
圖23具體表示圖22的結(jié)構(gòu)。積分電路10具有運(yùn)算放大器11，比較電路20具有運(yùn)算放大器21，與前面說(shuō)明的實(shí)施例相同。但是，運(yùn)算放大器21未必一定具有遲滯特性。還有，壓控振蕩器120是VCO121，將具有對(duì)應(yīng)于控制輸入端上所加電壓的頻率的脈沖信號(hào)，作為載波信號(hào)加至積分電路10的輸入端子。控制電路130將輸出頻率控制用的電壓信號(hào)加在壓控振蕩器120的控制輸入端，本例中該控電路為抖動(dòng)信號(hào)發(fā)生電路131。用所述抖動(dòng)信號(hào)對(duì)VCO121輸出的載波信號(hào)作頻率調(diào)制。
利用積分電路10所加載波信號(hào)的頻率調(diào)制，能降低積分電路10輸出中的基波及高次諧波的頻譜成分的峰值電平，所以能抑制積分電路10的輸出的基波及高次諧波成分引起的不良影響及大振幅輸入引起的不良影響。
尤其是根據(jù)反饋回路外發(fā)生的載波信號(hào)進(jìn)行上述頻率調(diào)制，與比較電路20的輸出分開(kāi)，所以對(duì)已調(diào)波無(wú)影響，獲得穩(wěn)定的工作。
圖24是表示圖23所示電路變形例的電路圖，設(shè)置有峰值檢測(cè)電路140，作為對(duì)應(yīng)圖23所示電路中VCO121的第2控制電路。該檢測(cè)電路140輸入輸入端子1的信號(hào)，并檢測(cè)其峰值。
此結(jié)構(gòu)能根據(jù)送往輸入端子1的信號(hào)電平，對(duì)載波信號(hào)的基波及高次諧波頻譜作可調(diào)控制，能對(duì)大振幅輸入進(jìn)行較好的防護(hù)。
綜上所述，若利用本發(fā)明，則由于設(shè)置使輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分的積分電路，具有遲滯特性的比較電路，在將該比較電路的輸出引至積分電路的輸入的反饋構(gòu)件回路中進(jìn)行振幅調(diào)制使比較電路的輸出受到頻率調(diào)制的振幅調(diào)制電路，因此能用頻率調(diào)制抑制干擾輻射，而且能維持S/N比和動(dòng)態(tài)范圍。
權(quán)利要求
1.一種脈寬調(diào)制電路，其特征是具有①輸入端子；②使上述輸入端子所供給的輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分的積分電路；③設(shè)于該積分電路的輸出端，并具有輸入信號(hào)、第1閾值和第2閾值的比較電路；④與該比較電路的輸出端連接的輸出端子；⑤將上述比較電路的輸出引至上述積分電路的輸入端的反饋構(gòu)件；⑥設(shè)置于包括上述積分電路和上述比較電路的回路中，進(jìn)行振幅調(diào)制，從而使上述比較電路的輸出受到頻率調(diào)制的振幅調(diào)制電路。
2.一種脈寬調(diào)制電路，其特征是具有①輸入端子;②使上述輸入端子所供給的輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分的積分電路;③與該積分電路的輸出端連接，且將上述積分電路的輸出與第1閾值和第2閾值作比較的比較電路;④與上述比較電路的輸出端連接的輸出端子;⑤將上述比較電路的輸出引至上述積分電路的輸入端的第1反饋構(gòu)件;⑥將上述比較電路的輸出作振幅調(diào)制的振幅調(diào)制電路;⑦將上述比較電路的輸出引至上述振幅調(diào)制電路、并將上述振幅調(diào)制電路的輸出引至上述積分電路的輸入的第2反饋構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是在上述比較電路輸出的同時(shí)，向上述振幅調(diào)制電路供給調(diào)制上述比較電路輸出的振幅的抖動(dòng)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述振幅調(diào)制電路有一對(duì)以抖動(dòng)信號(hào)為共同發(fā)射極輸入的晶體管組成的差動(dòng)放大器所構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述輸出端子由將上述比較電路的輸出反相后取出的第1輸出端子及通過(guò)緩沖器將上述比較電路的輸出取出的第2輸出端子構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是還具有接上述比較電路的輸出并使比較電路輸出反相的反相器，以及接上述比較電路的輸出并維持比較電路輸出的緩沖器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述第一輸出端子通過(guò)包括第1反饋電阻的第1反饋電路接至構(gòu)成上述積分電路的運(yùn)算放大器的反相輸入端;上述第2輸出端子通過(guò)第2反饋電阻接至上述運(yùn)算放大器的非反相輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述振幅調(diào)制電路具有①以上述比較電路的輸出為一端輸入，以抖動(dòng)信號(hào)為另一端輸入的第1開(kāi)關(guān)電路;②以上述比較電路的輸出的反相信號(hào)為一端輸入，以抖動(dòng)信號(hào)的倒相放大器的反相信號(hào)為另一端輸入的第2開(kāi)關(guān)電路;③將上述第1開(kāi)關(guān)電路的輸出與輸入信號(hào)相乘的第1乘法器;④將上述第2開(kāi)關(guān)電路的輸出與上述輸入信號(hào)的反相信號(hào)相乘的第2乘法器;⑤使這些第1和第2乘法器的輸出疊加于上述積分電路的輸入上的構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述振幅調(diào)制電路具有①以上述比較電路的輸出為一端輸入，以基準(zhǔn)電壓的一半電壓為另一端輸入的第1和第2差動(dòng)放大器;②讓與抖動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流流入這些差動(dòng)放大器的各公共發(fā)射極的電流密勒電路;③使上述第2差動(dòng)放大器的輸出反相的倒相放大器;④使上述第1差動(dòng)放大器的輸出與上述輸入信號(hào)相乘的第1乘法器;⑤使上述倒相放大器的輸出與上述輸入信號(hào)的反相信號(hào)相乘的第2乘法器;⑥使這些第1和第2比較器的輸出疊加于上述積分電路的輸入上的構(gòu)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是功率驅(qū)動(dòng)電路接在上述比較電路與上述輸出端子之間，低阻抗負(fù)載通過(guò)低通濾波器接到上述輸出端子。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的脈寬調(diào)制裝置，其特征是上述低阻抗負(fù)載為揚(yáng)聲器。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脈寬調(diào)制裝置，其特征是低阻抗負(fù)載通過(guò)低通濾波器的第1及第2電感接在上述第1及第2輸出端子之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述低阻抗負(fù)載為揚(yáng)聲器。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述脈寬調(diào)制電路具有抖動(dòng)信號(hào)輸入端子，并將用于使脈寬調(diào)制信號(hào)的頻率保持為規(guī)定值的校正信號(hào)送至該抖動(dòng)信號(hào)輸入端子。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是輸出上述校正信號(hào)的校正信號(hào)發(fā)生構(gòu)件與上述抖動(dòng)信號(hào)輸入端子連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求16所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述校正電路具有①檢測(cè)輸入信號(hào)峰值的峰值檢測(cè)電路;②一端輸入各自不同的比較基準(zhǔn)電壓，另一端輸入上述峰值檢測(cè)電路的輸出的多個(gè)比較器;③根據(jù)這些比較器的輸出，控制放大工作的多個(gè)開(kāi)關(guān)放大器;④疊加這些開(kāi)關(guān)放大器輸出的加法電路。
17.一種脈寬調(diào)制電路，其特征是具有①輸入端子;②使上述輸入端子所供給的輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分的積分電路;③與該積分電路的輸出端連接，且對(duì)上述積分器輸出作振幅調(diào)制的振幅調(diào)制電路;④與上述振幅調(diào)制電路的輸出連接，且將上述振幅調(diào)制電路的輸出同第1閾值與第2閾值作比較的比較電路;⑤與該比較電路的輸出連接的輸出端子;⑥將上述比較電路的輸出引至上述積分電路的輸入端的反饋構(gòu)件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是還具有對(duì)上述振幅調(diào)制電路控制振幅調(diào)制的調(diào)制信號(hào)發(fā)生電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的脈寬調(diào)制電路，其特征是上述調(diào)制信號(hào)發(fā)生電路具有檢測(cè)輸入信號(hào)峰值的峰值檢測(cè)電路以及使該峰值檢測(cè)電路的輸出與抖動(dòng)信號(hào)疊加的加法器;上述振幅調(diào)制電路是使上述加法器的輸出與上述積分電路的輸出相乘的乘法電路。
全文摘要
一種能以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)確保SN比和動(dòng)態(tài)范圍大且有效抑制干擾輻射的脈沖調(diào)制電路。其中具有使輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間積分的積分電路[10]、接在該電路輸出端且具有遲滯特性的比較電路[20]、將比較電路的輸出引至積分電路輸入的反饋構(gòu)件[30]、設(shè)于包括積分電路和比較電路的回路中且作振幅調(diào)制使比較電路輸出受到調(diào)頻的調(diào)幅電路[40]。調(diào)幅電路上可加抖動(dòng)信號(hào)，也可加防止所得脈寬調(diào)制信號(hào)頻率下降的信號(hào)。
文檔編號(hào)H03K7/08GK1099202SQ9410490
公開(kāi)日1995年2月22日 申請(qǐng)日期1994年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月30日
發(fā)明者芳賀博之, 大須賀央 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社, 東芝Ave株式會(huì)社