本發(fā)明專利技術(shù)公開了具有與外部時(shí)鐘信號(hào)同步的差分輸出的三角波形發(fā)生器。本發(fā)明專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例涉及一種波形發(fā)生器，其包括第一對(duì)電容器、第二對(duì)電容器、運(yùn)算放大器和控制邏輯。運(yùn)算放大器具有輸入端并且在其輸出端處提供差分三角波形以作為輸出信號(hào)。控制邏輯包括電容器控制邏輯、斜坡控制邏輯、復(fù)位控制邏輯和充電控制邏輯。電容器控制邏輯將第一和第二電容器中的當(dāng)前對(duì)連接到運(yùn)算放大器的輸入端。斜坡控制邏輯將斜坡電流提供給所述當(dāng)前對(duì)。復(fù)位控制邏輯將下一對(duì)復(fù)位到（一個(gè)或多個(gè)）所選電壓，例如零。充電控制邏輯通常在所述下一對(duì)電容器已被驅(qū)動(dòng)到（一個(gè)或多個(gè)）所選電壓之后對(duì)所述下一對(duì)電容器充電。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電路，并且特別涉及波形發(fā)生器。
技術(shù)介紹
模擬D類音頻放大器(也被稱為D類放大器)提供良好的功率效率和優(yōu)質(zhì)的輸出信號(hào)。因?yàn)檫@個(gè)，D類放大器被通常用在低功率應(yīng)用和設(shè)備(例如便攜式電池供電的設(shè)備)中。此外，模擬D類音頻放大器可以降低成本，因?yàn)樗鼈兺ǔ２恍枰獠侩姼凶鳛檩敵鰹V波器。模擬D類音頻放大器通常使用脈寬調(diào)制器，其包括三角波形發(fā)生器。由所述波形發(fā)生器產(chǎn)生的三角波形應(yīng)該是非常線性的，否則放大器的輸出信號(hào)會(huì)失真。圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)波形發(fā)生電路的電路圖。該電路接收時(shí)鐘信號(hào)102，并且提供三角波形信號(hào)以作為輸出信號(hào)104。該時(shí)鐘信號(hào)是方波信號(hào)。該電路包括由運(yùn)算放大器106和電容器108組成的積分電路。該電路另外包括可切換電流源Il 110和12 112。理想情況包括Il和12是相等的并且時(shí)鐘信號(hào)102具有精確50%占空比。在這些理想情況下，輸出信號(hào)104是具有包括均勻峰的均勻特性的三角波形。圖2是示出對(duì)于圖1中所示的波形發(fā)生電路而言可能出現(xiàn)的問題的時(shí)序圖。在情形201中，電流源12大于II。結(jié)果，輸出信號(hào)104朝著高峰值并且遠(yuǎn)離低峰值而漂移。可以看出誤差在每個(gè)周期都增加。在情形202中，電流源12小于II。此時(shí)，輸出信號(hào)104朝著低峰值并且遠(yuǎn)離高峰值而漂移。再次，可以看出誤差在每個(gè)周期都累積。在情形203中，時(shí)鐘信號(hào)102的占空比不是百分之百。時(shí)鐘周期的低部分大于時(shí)鐘周期的高部分。結(jié)果，輸出信號(hào)104累積誤差，并且朝著低峰值漂移并具有非均勻的占空比。在另一現(xiàn)有技術(shù)波形發(fā)生器中，三角斜坡由具有相反方向的兩個(gè)恒定電流生成，所述兩個(gè)恒定電流被順序地切換以流過電容器。該切換由監(jiān)視輸出電壓的兩個(gè)比較器來控制。利用運(yùn)算放大器以建立具有電容器的積分器，這確保電流源兩端的恒定電壓降以便實(shí)現(xiàn)具有相對(duì)較高線性的輸出信號(hào)。另外，電路是自激振蕩的并且不利用外部的或供給的時(shí)鐘信號(hào)。所產(chǎn)生的輸出信號(hào)是三角形的并且相對(duì)較線性，然而它是單端的并且與外部時(shí)鐘不同步。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，提供一種波形發(fā)生器。所述波形發(fā)生器包括第一對(duì)電容器；第二對(duì)電容器；運(yùn)算放大器，其具有輸入端和提供輸出信號(hào)的輸出端；以及控制邏輯，其包括電容器控制邏輯，其被配置成將第一對(duì)和第二對(duì)電容器中的當(dāng)前對(duì)連接到所述運(yùn)算放大器的輸入端；斜坡控制邏輯，其被配置成將斜坡電流提供給所述當(dāng)前對(duì)；復(fù)位控制邏輯，其被配置成復(fù)位第一對(duì)和第二對(duì)電容器中的下一對(duì)；以及充電控制邏輯，其被配置成在所述下一對(duì)已被復(fù)位之后對(duì)所述下一對(duì)充電。根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面，提供一種波形發(fā)生器。所述波形發(fā)生器包括第一電容器；第二電容器；運(yùn)算放大器，其具有輸入端和提供輸出信號(hào)的輸出端，所述輸出信號(hào)包括單端三角波形；以及控制邏輯，其被配置成根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行操作，所述控制邏輯包括電容器控制邏輯，其被配置成將第一和第二電容器中的當(dāng)前電容器連接到所述運(yùn)算放大器的輸入端；斜坡控制邏輯，其被配置成將斜坡電流提供給所述當(dāng)前電容器；復(fù)位控制邏輯，其被配置成復(fù)位第一和第二電容器中的下一電容器；以及充電控制邏輯，其被配置成在所述下一電容器已被復(fù)位之后對(duì)所述下一電容器充電。根據(jù)本專利技術(shù)的第三方面，提供一種生成差分三角波形的方法。所述方法包括提供第一對(duì)電容器和第二對(duì)電容器；在時(shí)鐘的每個(gè)周期從第一對(duì)和第二對(duì)電容器中交替地選擇當(dāng)前對(duì)電容器和下一對(duì)電容器；將所述當(dāng)前對(duì)連接到運(yùn)算放大器的輸入端；將斜坡電流提供給所述當(dāng)前對(duì)電容器；由所述運(yùn)算放大器從所述斜坡電流和所述當(dāng)前對(duì)電容器生成差分三角波形，所述差分三角波形與所述時(shí)鐘是同步的；以及對(duì)所述下一對(duì)電容器復(fù)位并且然后充電。附圖說明圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)波形發(fā)生電路的電路圖。圖2是示出由圖1的電路產(chǎn)生的問題的時(shí)序圖。圖3是三角波形發(fā)生器的電路圖。圖4是示出根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的三角波形發(fā)生器的電路圖。圖5是示出根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的差分波形發(fā)生器的示例操作的時(shí)序圖。圖6是示出根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的單端三角波形發(fā)生器的電路圖。圖7是示出根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的單端三角波形發(fā)生器的示例操作的時(shí)序圖。圖8是示出根據(jù)本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的生成差分三角波形的方法的流程圖。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例涉及一種波形發(fā)生器，其包括第一對(duì)電容器、第二對(duì)電容器、運(yùn)算放大器和控制邏輯。運(yùn)算放大器具有輸入端并且在其輸出端處提供差分三角波形以作為輸出信號(hào)。控制邏輯包括電容器控制邏輯、斜坡控制邏輯、復(fù)位控制邏輯和充電控制邏輯。電容器控制邏輯將第一和第二電容器中的當(dāng)前對(duì)連接到運(yùn)算放大器的輸入端。斜坡控制邏輯將斜坡電流提供給當(dāng)前對(duì)。復(fù)位控制邏輯將下一對(duì)電容器復(fù)位為(一個(gè)或多個(gè))所選電壓，例如零。充電控制邏輯通常在下一對(duì)電容器已被驅(qū)動(dòng)到(一個(gè)或多個(gè))所選電壓之后對(duì)該下一對(duì)電容器充電。在另一實(shí)施例中，上述實(shí)施例還包括提供斜坡電流的第一和第二斜坡電流源。在又一實(shí)施例中，上述中的任一還包括第一和第二充電電流源，其提供充電電流以對(duì)下一對(duì)電容器充電。在另一實(shí)施例中，在上述中的任一中復(fù)位控制邏輯通過復(fù)位下一對(duì)電容器來消除該下一對(duì)電容器上的誤差或不適當(dāng)?shù)碾妷骸Ｔ诹硪粚?shí)施例中，在上述中的任一中當(dāng)前對(duì)和下一對(duì)在每個(gè)周期轉(zhuǎn)換角色。在又一實(shí)施例中，在上述中的任一中控制邏輯對(duì)時(shí)鐘信號(hào)(例如外部時(shí)鐘)進(jìn)行操作并且輸出信號(hào)與時(shí)鐘信號(hào)是同步的。在另一實(shí)施例中，在上述中的任一中電容器控制邏輯包括一對(duì)開關(guān)。本專利技術(shù)的另一實(shí)施例包括一種用于生成單端三角波形的波形發(fā)生器。該發(fā)生器包括第一電容器、第二電容器、運(yùn)算放大器和控制邏輯。運(yùn)算放大器具有選擇性或可控地連接到第一和第二電容器的輸入端。運(yùn)算放大器具有輸出端，該輸出端提供輸出信號(hào)以作為單端三角波形。控制邏輯包括電容器控制邏輯、斜坡控制邏輯、復(fù)位控制邏輯和充電控制邏輯。電容器控制邏輯可控地將第一和第二電容器中的一個(gè)連接到運(yùn)算放大器的輸入端。所連接的電容器被指定為當(dāng)前電容器。斜坡控制邏輯控制斜坡電流或者將斜坡電流提供給當(dāng)前電容器。復(fù)位控制邏輯被配置成復(fù)位第一和第二電容器中的另一個(gè)電容器。該另一個(gè)電容器被稱為下一電容器。充電控制邏輯控制對(duì)下一電容器的充電。在本專利技術(shù)的又一實(shí)施例中公開一種生成差分三角波形的方法。提供第一和第二對(duì)電容器。在每個(gè)周期從第一和第二對(duì)電容器中交替地選擇當(dāng)前對(duì)和下一對(duì)。當(dāng)前對(duì)被連接到運(yùn)算放大器的輸入端。斜坡電流被提供給輸入端和當(dāng)前對(duì)。結(jié)果，差分三角波形由運(yùn)算放大器生成。下一對(duì)電容器被復(fù)位并且然后被充電。現(xiàn)在將參考附圖來描述本專利技術(shù)，其中相同的附圖標(biāo)記被用來始終指代相同的元件，并且其中所示的結(jié)構(gòu)和設(shè)備不一定是按比例繪制的。圖3是三角波形發(fā)生器300的電路圖。發(fā)生器300包括第一電流源302、第一開關(guān)304、第二電流源306、第二開關(guān)308、運(yùn)算放大器310、第一電容器312、第二電容器314、第一輸出節(jié)點(diǎn)316、第二輸出節(jié)點(diǎn)318、以及時(shí)鐘輸入端320。第一電流源302和第二電流源306提供值基本上類似但是方向相反的電流Il和12。在一個(gè)實(shí)例中，Il是2uA并且12是2uA。第一開關(guān)304和第二開關(guān)308被分別耦合到第一電流源302和第二電流源306，并且可以使用數(shù)字邏輯來實(shí)施。第一開關(guān)304和第二開關(guān)308利用兩個(gè)位置(“a”和“b”)來配置。運(yùn)算放大器310是具有差分輸入端和輸出端的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種波形發(fā)生器，包括：第一對(duì)電容器；第二對(duì)電容器；運(yùn)算放大器，其具有輸入端和提供輸出信號(hào)的輸出端；以及控制邏輯，其包括：???????電容器控制邏輯，其被配置成將第一對(duì)和第二對(duì)電容器中的當(dāng)前對(duì)連接到所述運(yùn)算放大器的輸入端；???????斜坡控制邏輯，其被配置成將斜坡電流提供給所述當(dāng)前對(duì)；???????復(fù)位控制邏輯，其被配置成復(fù)位第一對(duì)和第二對(duì)電容器中的下一對(duì)；以及???????充電控制邏輯，其被配置成在所述下一對(duì)已被復(fù)位之后對(duì)所述下一對(duì)充電。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：G帕諾夫，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：英特爾移動(dòng)通信有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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