发明名称 脉波宽度调变放大器
摘要 一种脉波宽度调变放大器,能减少其脉波宽度调变输出中会造成电磁干扰之不愿有之辐射而减少制造成本。该脉波宽度调变放大器之三角波产生电路(3)输出一三角波。该三角波视流经场效电晶体(116)或场效电晶体(117)之电流值而有脉波上升与下降斜度之陡峭或和缓波形。该电流值被流经场效电晶体(112)之电流加以改变。一交换元件(32)改变施加至场效电晶体(110)闸极之电压俾控制流经场效电晶体(112)电流之增减。如此能使所产生之三角波为由具有不同时段之脉波形成。一输入信号,根据产生之三角波而被加以脉波宽度调变放大。
申请公布号 TWI277291 申请公布日期 2007.03.21
申请号 TW093105132 申请日期 2004.02.27
申请人 山叶股份有限公司 发明人 前岛利夫
分类号 H03F3/217(2006.01);H03K7/08(2006.01) 主分类号 H03F3/217(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种脉波宽度调变放大器,包括: 一接收信号之输入终端; 一产生三角波之三角波产生装置; 一根据该三角波产生装置所产生之三角波对透过 输入终端输入之信号加以脉波宽度调变放大之脉 波宽度调变放大装置;及 将经该脉波宽度调变放大装置加以脉波宽度调变 放大之信号输出之一输出终端; 其中该三角波产生装置包括一含有具有一信号输 入终端及一信号输出终端之放大器之积成装置,及 一连接于该放大器信号输入终端及信号输出终端 间之电容元件、一促使一恒定电流朝向一预定方 向流经该电容元件而使该电容元件充电至使该放 大器之输出电压等于第一预定电压之第一恒定电 流装置、一促使一恒定电流朝向与预定方向相反 方向流经该电容元件而使该该电容元件放电至使 该放大器之输出电压等于低于第一预定电压之第 二预定电压之第二恒定电流装置、一将被第一与 第二恒定电流装置促使流动之恒定电流之値加以 设定之恒定电流値设定装置、一将恒定电流値设 定装置所设定之値加以改变之改变装置、一将第 一恒定电流装置促使其流动之恒定电流接通或断 开而允许或阻断其流动之第一交换装置、一将第 二恒定电流装置促使其流动之恒定电流接通或断 开而允许或阻断其流动之第二交换装置、一将放 大器输出电压与第一预定电压加以比较而输出一 视比较结果所定逻辑位准信号之第一比较装置、 一将放大器输出电压与第二预定电压加以比较而 输出一视比较结果所定逻辑位准信号之第二比较 装置、及一当第一比较装置侦得放大器输出电压 已增至到达第一预定电压或第二比 较装置侦得放大器输出电压已减至到达第二预定 电压时将其输出信号之逻辑位准加以反转之正反 器,而视该正反器输出信号之逻辑位准接通或断开 第一及第二交换装置。 2.如申请专利范围第1项之脉波宽度调变放大器,更 包括一接收供自外部时钟脉波之时钟脉波输入终 端,及 其中该恒定电流値设定装置包括一相位比较装置, 将经由该时钟脉波输入终端所输入时钟脉波之相 位与来自该正反器之输出信号相位加以比较、一 电流产生装置,使所产生电流之流动方向与电流値 均视该相位比较装置之比较结果而定、一将该电 流产生装置所产生电流加以积成之低通滤波器、 及一控制装置,按照该低通滤波器之输出控制流自 该第一及第二恒定电流装置之恒定电流。 3.如申请专利范围第2项之脉波宽度调变放大器,其 中该改变装置包括一改变该低通滤波器总电容之 第二电容元件、一控制是否将该第二电容元件连 接至该低通滤波器之第三交换装置、一控制是否 使聚集于该第二电容元件中之电荷放电之第四交 换装置、及一D型正反器,将其输出信号之逻辑位 准与来自该正反器输出信号之上昇同步倒反而视 来自该D型正反器输出信号之逻辑位准使该第三及 第四交换装置接通或断开。 4.如申请专利范围第2项之脉波宽度调变放大器,其 中该改变装置包括控制是否将该电流产生装置所 产生朝向第一与第二方向电流之値加以改变之第 五及第六交换装置、及一D型正反器,将一输出信 号之逻辑位准与来自该正反器输出信号之上昇同 步倒反,其中该第五及第六交换装置视来自该D型 正反器输出信号之逻辑位准而被接通或断开。 5.如申请专利范围第2项之脉波宽度调变放大器,其 中该控制装置包括一具有被供应有来自该低通滤 波器输出之闸极及一与该第一及第二电阻串联之 源极之场效电晶体,该控制装置按照其源极-闸极 偏压之位准控制流经其汲极之电流而藉以控制流 自该第一及第二恒定电流装置之恒定电流,及 其中该改变装置包括一控制是否将该第二电阻短 路之第七交换装置及一D型正反器,将一输出信号 之逻辑位准与来自该正反器输出信号之上昇同步 倒反,其中该第七交换装置视来自该D型正反器输 出信号之逻辑位准而被接通或断开。 6.一种脉波宽度调变放大器,包括: 一接收信号之输入终端; 一产生三角波之三角波产生装置; 一根据该三角波产生装置所产生之三角波对透过 输入终端输入之信号加以脉波宽度调变放大之脉 波宽度调变放大装置;及 将经该脉波宽度调变放大装置加以脉波宽度调变 放大之信号输出之一输出终端; 其中该三角波产生装置包括一积成装置,含有具有 一信号输入终端及一信号输出终端之放大器,及一 连接于该放大器信号输入终端及信号输出终端间 之电容元件、一第一恒定电流装置,促使一恒定电 流朝一预定方向流经该电容元件而使该电容元件 充电至使该放大器之输出电压等于第一预定电压 、一第二恒定电流装置,促使一恒定电流朝与预定 方向相反方向流经该电容元件而使该该电容元件 放电至使该放大器之输出电压等于低于该第一预 定电压之第二预定电压、一恒定电流値设定装置, 将被第一与第二恒定电流装置促使其流动之恒定 电流之値加以设定、一改变装置,将被促使朝预定 方向及与预定方向相反方向流经该电容元件之恒 定电流之値加以改变、一第一交换装置,当第一恒 定电流装置促使其流动之恒定电流之値被该改变 装置改变时能接通或断开而允许或阻止其値已被 改变之恒定电流之流动,并且当第一恒定电流装置 促使其流动之恒定电流之値未被该改变装置改变 时能接通或断开而允许或阻止其値未被改变之恒 定电流之流动、一第二交换装置,当第二恒定电流 装置促使其流动之恒定电流之値被该改变装置改 变时能接通或断开而允许或阻止其値已被改变之 恒定电流之流动 ,并且当第二恒定电流装置促使其流动之恒定电流 之値未被该改变装置改变时能接通或断开而允许 或阻止其値未被改变之恒定电流之流动、一第一 比较装置,将来自该放大器之输出电压与第一预定 电压加以比较而输出一视比较结果而定逻辑位准 之信号、一第二比较装置,将来自该放大器之输出 电压与第二预定电压加以比较而输出一视比较结 果而定逻辑位准之信号、及一正反器,当该第一比 较装置侦得来自该放大器之输出电压已增至达到 第一预定电压或当该第二比较装置侦得来自该放 大器之输出电压已降至达到第二预定电压时将输 出信号之逻辑位准加以倒反而使该第一与第二交 换装置视来自该正反器输出信号之逻辑位准而接 通或断开。 7.如申请专利范围第6项之脉波宽度调变放大器,更 包括接收一供自外部时钟脉波之时钟脉波输入终 端,及 其中该恒定电流値设定装置包括一相位比较装置, 将经由该时钟脉波输入终端所输入时钟脉波之相 位与来自该正反器输出信号之相位加以比较、一 电流产生装置,产生一视该相位比较装置比较结果 所定流动方向及电流値之电流、一低通滤波器,将 该电流产生装置所产生电流加以集成、及一控制 装置,按照来自该低通滤波器之输出而控制流自该 第一及第二恒定电流装置之恒定电流。 8.如申请专利范围第7项之脉波宽度调变放大器,其 中该改变装置包括一与该第一恒定电流装置并联 之第三恒定电流装置、一与该第二恒定电流装置 并联之第四恒定电流装置、控制该第三及第四恒 定电流装置是否分别连接至该第一及第二恒定电 流装置之第八及第九交换装置、及一D型正反器, 将一输入信号之逻辑位准与该正反器之输出信号 同步倒反而视来自该D型正反器输出信号之逻辑位 准而接通或断开该第七交换装置。 图式简单说明: 图1为本发明第一实施例脉波宽度调变放大器整体 配置之方块图; 图2为图1所示三角波产生电路之详细电路组态图; 图3A及3B为图2与图5所示三角波产生电路所产生三 角波之举例图; 图4为按照本发明第二方面纳入一脉波宽度调变放 大器中一三角波产生电路之详细电路组态图; 图5为用做图2所示三角波产生电路基础之三角波 产生电路之电路组态图;及 图6A至6F为图5所示三角波产生电路所产生信号中 改变之时间图,其中: 图6A为从一运算放大器输出电压之改变; 图6B为从一比较器输出信号之改变; 图6C为从一反及闸输出信号之改变; 图6D为从另一比较器输出信号之改变; 图6E为一基准时钟脉波之改变; 图6F为相当于从一相位比较器输出类比信号之改 变; 图7为按照本发明第三方面纳入一脉波宽度调变放 大器中一三角波产生电路之详细电路组态图;及 图8为按照本发明第四方面纳入一脉波宽度调变放 大器中一三角波产生电路之详细电路组态图。
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