发明名称 线性脉冲宽度调变电路及方法
摘要 本发明揭示一种线性脉冲宽度调变器系统。本发明之线性脉冲宽度调变系统自一控制电压提供一个脉冲宽度调变(PWM)信号。该脉冲宽度调变(PWM)信号于任务循环完全范围内,随该控制电压线性变化。本发明之线性脉冲宽度调变系统具有复数个比较器,每个比较器都具有一输入,其连接至一控制电压,及一第二输入,其连接至一由波形产生器所提供之周期波形信号。该等周期波形信号完全相同,唯一不同的是每一波形相对其他之波形信号,彼此有一个时间的延迟。该等比较器之输出连接至一多工器,当比较器之输出信号具有实质上为常数之传播延迟时,其选择每一比较器之输出,以作为一时间间隔的脉冲宽度调变(PWM)信号。当该比较器之周期波形信号输入不接近其最小或是最大电压时,在一比较器输出信号中之传播延迟实质为常数。
申请公布号 TW503622 申请公布日期 2002.09.21
申请号 TW090104716 申请日期 2001.03.01
申请人 林耳科技公司 发明人 大卫M 杜魏利;崔佛W 巴伽洛
分类号 H03K7/08 主分类号 H03K7/08
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种提供一脉冲宽度调变信号的方法,该脉冲宽度调变信号具有一脉冲宽度调变输出之任务循环,该方法包含:将一使用来变化该脉冲宽度调变信号任务循环的控制信号,耦合至N个比较器电路的每一电路之一第一输入节点;将N个周期波形与N个比较器电路的每一电路之一第二输入节点耦合,N个比较器电路的每一电路具有实质相同之波形状,且彼此之相位差为360/N;将该控制信号与每一个N个周期波形相比较,其使用N个比较器电路以产生N个比较器输出信号;及结合该N个比较器之输出信号,以产生该脉冲宽度调变信号。2.如申请专利范围第1项之方法,其中结合该N个比较器之输出信号进一步包括使用具有N个输入节点与该等N比较器输出信号耦合的多工器电路,来结合该等N个比较器输出信号,及一耦合于该脉冲宽度调变信号的输出节点。3.如申请专利范围第2项之方法,其中结合该N个比较器之输出信号进一步包括顺序地将该多工器电路之该等N个输入节点与该多工器电路输出节点耦合。4.如申请专利范围第2项之方法,其中结合该N个比较器之输出信号进一步包括非顺序地将该多工器电路之该等N个输入节点与该多工器电路该输出节点耦合。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该脉冲宽度调变信号的任务循环相对于该控制信号实质为线性。6.如申请专利范围第1项之方法,其中N个比较器由两个比较器组成,N等于2。7.如申请专利范围第1项之方法,其中N个比较器由三个比较器组成,N等于3。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该等N个周期波形为正弦波形。9.如申请专利范围第1项之方法,其中该等N个周期波形为RC波形。10.如申请专利范围第1项之方法,其中该等N个周期波形为锯齿波形。11.如申请专利范围第1项之方法,其中该等N个周期波形为三角形波形。12.一种提供脉冲宽度调变器输出节点的脉冲宽度调变信号的方法,该方法包含:将于一第一控制信号节点的第一控制信号与每一个N个比较器电路的一第一输入节点耦合,每一个该N个比较器电路都具有一操作区与一输出节点;将N个周期波形与一对应之N个比较器电路的一第二输入节点耦合,该等N个周期波形具有实质为相同之波形状,且彼此相位差为360/N;将该等N个比较器电路的N个输出节点与一多工器电路之N个输入节点之一耦合;将一第二控制信号与该多工器电路之一控制信号节点耦合,该第二控制信号具有N状态,每一状态指示那一个该等N个比较器电路操作于该操作区;及将该多工器电路的N个输入节点之一与该多工器电路的一输出节点耦合(根据该第二控制信号的状态),该多工器电路的输出节点与该脉冲宽度调变器输出节点耦合。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该多工器电路的该等N个输入节点之一与该多工器电路的输出节点耦合,进一步包含顺序地将该多工器电路的该等N个输入节点与该多工器电路的输出节点耦合。14.如申请专利范围第12项之方法,其中该多工器电路的该等N个输入节点之一与该多工器电路的输出节点耦合,进一步包含非顺序地将该多工器电路的该等N个输入节点与该多工器电路的输出节点耦合。15.如申请专利范围第12项之方法,其中每一个N个比较器具有实质为常数之传播延迟,于其对应之操作区中。16.如申请专利范围第12项之方法,其中N个比较器由两个比较器组成,N等于2。17.如申请专利范围第12项之方法,其中N个比较器由三个比较器组成,N等于3。18.如申请专利范围第12项之方法,其中该等N周期波形正弦波形。19.如申请专利范围第12项之方法,其中该等N周期波形为RC波形。20.如申请专利范围第12项之方法,其中该等N周期波形为锯齿波形。21.如申请专利范围第12项之方法,其中该等N周动波形为三角形波形。22一种脉冲宽度调变器电路,其分别从一第一及第二控制信号节点之一第一及第二控制信号,于一脉冲宽度调变器输出节点处产生一脉冲宽度调变信号,该第二控制信号具有N个状态,该脉冲宽度调变器电路包含:产生N个周期波形于一对应之N个波形信号节点之装置,该等N周期波形具有实质为相同之波形状,且彼此相位差为360/N;N个比较器,每一个都具有一操作区、一第一输入与该第一控制信号节点耦合、一第二输入与一对应之该等N波形信号节点之一耦合,及比较器输出节点之一输出信号;及一多工器电路,其具有N个输入信号节点,每一个耦合于一对应之N个比较器输出节点之一,一多工器控制节点耦合于该第二控制信号节点,及一多工器输出节点与该脉冲宽度调变器输出节点耦合,该将该多工器电路的N个输入节点之一与该多工器电路的一输出节点耦合,基于该第二控制信号的状态指示该等比较器之一操作于该操作区。23.如申请专利范围第22项之电路,其中该多工器电路根据该第二控制信号的状态顺序地将每一个N个输入信号节点与该多工器电路的输出节点耦合。24.如申请专利范围第22项之电路,其中该多工器电路根据该第二控制信号的状态非顺序地将每一个该等N个输入信号节点与该多工器电路的输出节点耦合。25.如申请专利范围第22项之电路,其中每一个该等N个比较器于其对应之操作区中都具有实质为常数的传播延迟。26.如申请专利范围第22项之电路,其中该等N个比较器由两个比较器组成,N等于2。27.如申请专利范围第22项之电路,其中该等N个比较器由三个比较器组成,N等于3。28.如申请专利范围第22项之电路,其中该脉冲宽度调变器电路为一积体电路。29.如申请专利范围第22项之电路,其中该等N个周期波形为正弦波形信号。30.如申请专利范围第22项之电路,其中该等N个周期波形为RC波形信号。31.如申请专利范围第22项之电路,其中该等N个周期波形为锯齿波形信号。32.如申请专利范围第22项之电路,其中该等N个周期波形为三角形波形信号。33.一种脉冲宽度调变器电路,其分别从一第一及第二控制信号节点之一第一及第二控制信号,于一脉冲宽度调变器输出节点处产生一脉冲宽度调变信号,N个周期波形于一对应之N个波形信号节点,该等N周期波形信号具有实质为相同之波形状,且彼此相位差为360/N,该第二控制信号具有N个状态,该脉冲宽度调变器包含:N个比较器,每一个都具有一操作区、一第一输入与该第一控制信号节点耦合、一第二输入与一对应之该等N波形信号节点之一耦合,及于一比较器输出节点一输出信号;及一多工器电路,其具有N个输入信号节点,每一个都耦合于一对应之N个比较器输出节点之一,一多工器控制节点耦合于该第二控制信号节点,及一多工器输出节点与该脉冲宽度调变器输出节点耦合,该多工器电路将N个输入节点之一与该多工器电路的输出节点耦合,根据该第二控制信号的状态,指示该等N个比较器之一操作于该操作区。34.如申请专利范围第33项之电路,其中该多工器电路根据该第二控制信号之状态顺序地将该等N个输入信号节点与该多工器输出节点耦合。35.如申请专利范围第33项之电路,其中该多工器电路根据该第二控制信号之状态非顺序地将该等N个输入信号节点与该多工器输出节点耦合。36.如申请专利范围第33项之电路,其中每一个该等N个比较器,于其对应之操作区中,都具有实质为常数之传播延迟。37.如申请专利范围第33项之电路,其中该等N个比较器由两个比较器组成,N等于2。38.如申请专利范围第33项之电路,其中该等N个比较器由三个比较器组成,N等于3。39.如申请专利范围第33项之电路,其中该脉冲宽度调变器电路为一积体电路。40.如申请专利范围第33项之电路,其中该等N周期信号为正弦信号。41.如申请专利范围第33项之电路,其中该等N周期信号为RC信号。42.如申请专利范围第33项之电路,其中该等N周期信号为锯齿信号。43.如申请专利范围第33项之电路,其中该等N周期信号为三角形信号。图式简单说明:图1为一先前技艺之脉冲宽度调变器之区块图;图2为图1之先前技艺电路信号的时序图;图3为图1之先前技艺之PWM信号任务循环转移函数的时序图;图4A为本发明脉冲宽度调变器之一具体实施例的区块图;图4B为图4A之范例波形产生器的示意图;图5为图4A之范例电路信号的时序图;图6为图4A之范例电路信号的另一时序图;图7为本发明之脉冲宽度调变器的另一个具体实施例的方块图;图8为图7之范例电路信号的时序图;图9为图7之范例电路信号的另一时序图;图10为图7之范例电路信号的另一时序图;及图11为图7之范例电路信号的另一时序图。
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