專(zhuān)利名稱(chēng)：隨機(jī)抖頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隨機(jī)抖頻裝置。
背景技術(shù)：
在開(kāi)關(guān)電源及LED驅(qū)動(dòng)電路中，由于電路工作在開(kāi)關(guān)模式下，在開(kāi)關(guān)頻率處會(huì)出現(xiàn)一個(gè)輻射的峰值，同時(shí)出現(xiàn)高次諧波，基波和低次諧波集中了大部分輻射能量?？刹捎枚额l的技術(shù)，通過(guò)適當(dāng)拓寬開(kāi)關(guān)頻率的范圍，使得輻射能量分散在較寬的區(qū)間，從而減少EMI?，F(xiàn)有技術(shù)中，在抖頻電路常見(jiàn)的有數(shù)字電路控制和模擬電路控制兩種。數(shù)字電路控制的抖頻電路的一種常見(jiàn)技術(shù)的原理是通過(guò)計(jì)數(shù)器對(duì)開(kāi)關(guān)頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)得到一組二進(jìn)制數(shù)，不同的二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)不同的電流，對(duì)振蕩器的電容進(jìn)行充放電，從而實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的頻率的抖動(dòng)。其缺點(diǎn)主要有2個(gè)，第一是頻率抖動(dòng)的不連續(xù)性，控制充放電的電流的變化數(shù)量為有限個(gè)。第二個(gè)缺點(diǎn)是計(jì)數(shù)器數(shù)量較多，占用很大芯片面積，特別是為了改善所述頻率變化的連續(xù)性，需要進(jìn)一步增加計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)。模擬電路控制的抖頻電路的一種常見(jiàn)技術(shù)的原理是先產(chǎn)生一個(gè)低頻的三角波，再用這個(gè)三角波來(lái)調(diào)制振蕩器的充放電電流，進(jìn)而調(diào)制開(kāi)關(guān)頻率。這樣，三角波的連續(xù)性可以使得抖動(dòng)頻率連續(xù)變化，避免了在數(shù)字控制中開(kāi)關(guān)頻率的跳變。現(xiàn)有技術(shù)提出采用一個(gè)小電流在每個(gè)周期以很小的脈沖給電容充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是充電的電流需要很小，充電電容又需要很大的面積，前者精度很難控制，后者提高了成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明采用了一種新穎的方式，即采用了隨機(jī)抖頻技術(shù)，以大幅提高頻率變化的連續(xù)性，達(dá)到減小EMI，同時(shí)大幅減小芯片面積，達(dá)到降低成本的目的。具體地，本發(fā)明提供了一種隨機(jī)抖頻裝置，包括:第一電流源和第二電流源；隨機(jī)控制器，生成一隨機(jī)模擬信號(hào)；電流分配器，連接所述第一電流源和所述隨機(jī)控制器，其中所述電流分配器接收來(lái)自所述隨機(jī)控制器的隨機(jī)模擬信號(hào)并根據(jù)該隨機(jī)模擬信號(hào)輸出一分配電流；邏輯控制器，接收所述分配電流和來(lái)自所述第二電流源的電流；以及電容，連接所述邏輯控制器，其中，所述邏輯控制器對(duì)所述電容進(jìn)行充放電。較佳地，在上述的隨機(jī)抖頻裝置中，還包括:第三電流源；以及數(shù)字分配器，接收所述第三電流源的電流并輸出一數(shù)字可變電流到所述邏輯控制器。較佳地，在上述的隨機(jī)抖頻裝置中，所述數(shù)字分配器僅由I 2個(gè)比特控制。較佳地，在上述的隨機(jī)抖頻裝置中，所述電流分配器包括:第一電阻，所述第一電阻的一端連接所述第一電流源；第一晶體管，其源極與所述第一電阻的另一端相連接，柵極連接所述隨機(jī)控制器，漏極接地；第二電阻，所述第二電阻的一端連接所述第一電流源；以及第二晶體管，其源極與所述第二電阻的另一端相連接，柵極連接一該電流分配器中的一偏置級(jí)，漏極連接所述邏輯控制器，其中，當(dāng)來(lái)自所述第一晶體管的柵極處的電壓大于所述第二晶體管的柵極處的電壓時(shí)，所述第一晶體管的導(dǎo)通電阻大于所述第二晶體管的導(dǎo)通電阻，以減小所述第二晶體管的漏極的支路電流，其中，當(dāng)來(lái)自所述第一晶體管的柵極處的電壓小于所述第二晶體管的柵極處的電壓時(shí)，所述第一晶體管的導(dǎo)通電阻小于所述第二晶體管的導(dǎo)通電阻，以增大所述第二晶體管的漏極的支路電流。較佳地，在上述的隨機(jī)抖頻裝置中，所述第一和第二晶體管為PMOS管。較佳地，在上述的隨機(jī)抖頻裝置中，所述電流分配器包括:第一晶體管，所述第一晶體管的源極和漏極相連接并進(jìn)一步連接到所述第一電流源，所述第一晶體管的漏極連接到所述隨機(jī)控制器；以及第二晶體管，所述第二晶體管的源極和漏極相連接并進(jìn)一步接地，所述第二晶體管的漏極連接到所述隨機(jī)控制器，其中，所述第一和第二晶體管的漏極相連接。較佳地，在上述的隨機(jī)抖頻裝置中，所述第一和第二晶體管為PMOS管。較佳地，在上述的隨機(jī)抖頻裝置中，所述電流分配器是一電容器。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是示例性和說(shuō)明性的，并且旨在為如權(quán)利要求所述的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


包括附圖是為提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并與本說(shuō)明書(shū)一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中:圖1示出了本發(fā)明的隨機(jī)抖頻裝置的一個(gè)實(shí)施例。圖2示出了本發(fā)明的隨機(jī)抖頻裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。圖3示出了電流分配器的第一實(shí)施例的電路圖。圖4示出了電流分配器的第二實(shí)施例的電路圖。圖5示出了電流分配器的第三實(shí)施例的電路圖。圖6示出了無(wú)抖頻的芯片EMI測(cè)試圖。圖7示出了隨機(jī)抖頻的芯片EMI測(cè)試圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出了本發(fā)明的隨機(jī)抖頻裝置的一個(gè)實(shí)施例。如圖1所示，本發(fā)明的隨機(jī)抖頻裝置可以包括:第一電流源101、第二電流源102、隨機(jī)控制器103、電流分配器104、邏輯控制器105以及電容106。隨機(jī)控制器103可以生成一隨機(jī)模擬信號(hào)。電流分配器104連接第一電流源101和隨機(jī)控制器103，其中該電流分配器104接收來(lái)自隨機(jī)控制器103的隨機(jī)模擬信號(hào)并根據(jù)該隨機(jī)模擬信號(hào)輸出一分配電流。邏輯控制器105接收該分配電流和來(lái)自第二電流源102的電流。該邏輯控制器105進(jìn)一步連接電容106，并對(duì)該電容106進(jìn)行充放電。該實(shí)施例的隨機(jī)抖頻裝置的工作原理如下。先由隨機(jī)控制器103產(chǎn)生一隨機(jī)模擬信號(hào)，該隨機(jī)模擬信號(hào)控制電流分配器104用來(lái)控制電流源101的電流分配，電流分配后的電流與另一個(gè)電流源102疊加，提供給邏輯控制器105模塊對(duì)電容106進(jìn)行充放電，例如使其生成三角波和方波。通過(guò)一個(gè)含有隨機(jī)變化量的偏置電流對(duì)電容106進(jìn)行充放電，最終生成一個(gè)含有隨機(jī)變化量的時(shí)鐘信號(hào)。圖2示出了本發(fā)明的隨機(jī)抖頻裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。該優(yōu)選實(shí)施例相較于圖1所示的實(shí)施例增加了 一第三電流源207和數(shù)字分配器208。較佳地，所述數(shù)字分配器208為一數(shù)字電流分配器。在圖2中，與圖1中相對(duì)應(yīng)的元件采用了相同的末尾編號(hào)，各編號(hào)的首位數(shù)字與圖號(hào)相對(duì)應(yīng)。因此，與圖1相對(duì)應(yīng)的所有元件的描述可參考以上對(duì)于圖1的詳細(xì)描述，在此不再進(jìn)行贅述。在圖2所示的優(yōu)選實(shí)施例中，數(shù)字分配器208接收來(lái)自第三電流源207的電流并輸出一數(shù)字可變電流到邏輯控制器205。較佳地，該數(shù)字分配器208可以?xún)H由I 2個(gè)比特控制。如以上已討論的，本發(fā)明的隨機(jī)抖頻裝置先由隨機(jī)控制器產(chǎn)生隨機(jī)模擬信號(hào)，隨機(jī)模擬信號(hào)控制電流分配器用來(lái)控制第一電流源的電流分配，電流分配后的電流與另兩個(gè)電流源疊加，提供給邏輯控制器模塊對(duì)電容進(jìn)行充放電。但，由于隨機(jī)電流分配器的電流分配太過(guò)隨機(jī)，不排除短時(shí)間內(nèi)電流的分配變化很小，所以該優(yōu)選實(shí)施例引入了一數(shù)字電流分配器208，其目的是保證電流分配的離散性。該數(shù)字電流分配器208只需要I到2個(gè)比特控制，與傳統(tǒng)的數(shù)字抖頻電路相比，規(guī)模小很多。最后3路偏置電流，對(duì)電容206充放電，最終生成一個(gè)含有隨機(jī)變化量的時(shí)鐘信號(hào)。圖3 圖5示出了本發(fā)明的電流分配器的三個(gè)實(shí)施例。如圖3所示，圖1中的電流分配器104可以包括第一電阻309、第一晶體管310、第二電阻311和第二晶體管312。其中，兩個(gè)電阻309和311用于增加電流分配器的線(xiàn)性，兩個(gè)晶體管310和312用于控制電流的分流。第一電阻309的第一電阻的一端連接第一電流源，例如圖1中的第一電流源101。第一晶體管310的源極與第一電阻309的另一端相連接，柵極連接隨機(jī)控制器，例如圖1中的隨機(jī)控制器103，漏極接地。第二電阻311的一端連接第一電流源，例如圖1中的第二電流源I。第二晶體管312的源極與第二電阻311的另一端相連接，柵極連接一該電流分配器中的一偏置級(jí)，漏極連接邏輯控制器，例如圖1中的隨機(jī)控制器103。特別是，在該實(shí)施例中，當(dāng)來(lái)自所述第一晶體管的柵極處的電壓大于所述第二晶體管的柵極處的電壓時(shí)，所述第一晶體管的導(dǎo)通電阻大于所述第二晶體管的導(dǎo)通電阻，以減小所述第二晶體管的漏極的支路電流。此外，當(dāng)來(lái)自所述第一晶體管的柵極處的電壓小于所述第二晶體管的柵極處的電壓時(shí)，所述第一晶體管的導(dǎo)通電阻小于所述第二晶體管的導(dǎo)通電阻，以增大所述第二晶體管的漏極的支路電流。較佳地，在上述的實(shí)施例中，第一晶體管309和第二晶體管311均采用PMOS管。圖4示出了電流分配器的第二實(shí)施例的電路圖。如圖4所示，電圖1中的電流分配器104可以包括:第一晶體管409和第二晶體管401。該兩個(gè)晶體管用于產(chǎn)生高阻點(diǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生隨機(jī)電壓。該第一晶體管409的源極和漏極相連接并進(jìn)一步連接到第一電流源，例如圖1中的第一電流源101，第一晶體管409的漏極連接到隨機(jī)控制器，例如圖1中的隨機(jī)控制器103。該第二晶體管410的源極和漏極相連接并進(jìn)一步接地，該第二晶體管410的漏極連接到上述的隨機(jī)控制器。其中，所述第一和第二晶體管的漏極相連接。較佳地，在上述的實(shí)施例中，第一晶體管409和第二晶體管410均采用PMOS管。圖5示出了電流分配器的第三實(shí)施例的電路圖。在該實(shí)施例中，電流分配器是一電容器。圖6示出了無(wú)抖頻的芯片EMI測(cè)試圖。其測(cè)量范圍0.15Mhz到30Mhz，四條曲線(xiàn)從上到下依次為，EN55022B中準(zhǔn)峰值測(cè)量基準(zhǔn)線(xiàn)，EN55022B中平均值測(cè)量基準(zhǔn)線(xiàn)，實(shí)測(cè)準(zhǔn)峰值曲線(xiàn)，實(shí)測(cè)平均值曲線(xiàn)。圖7示出了隨機(jī)抖頻的芯片EMI測(cè)試圖。其測(cè)量范圍0.15Mhz到30Mhz，四條曲線(xiàn)從上到下依次為，EN55022B中準(zhǔn)峰值測(cè)量基準(zhǔn)線(xiàn)，EN55022B中平均值測(cè)量基準(zhǔn)線(xiàn)，實(shí)測(cè)準(zhǔn)峰值曲線(xiàn)，實(shí)測(cè)平均值曲線(xiàn)。對(duì)比圖6和圖7在IMhz到4Mhz中心范圍內(nèi)，EMI有6dB以上的衰減，可見(jiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果明顯。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)適當(dāng)拓寬開(kāi)關(guān)頻率的范圍，使得輻射能量分散在較寬的區(qū)間，從而減少EMI。在本發(fā)明之中，采用了隨機(jī)抖頻技術(shù)，大幅提高了頻率變化的連續(xù)性，達(dá)到減小EMI的目的，同時(shí)大幅減小芯片面積，達(dá)到降低成本的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可顯見(jiàn)，可對(duì)本發(fā)明的上述示例性實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，旨在使本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求書(shū)及其等效技術(shù)方案范圍內(nèi)的對(duì)本發(fā)明的修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種隨機(jī)抖頻裝置，其特征在于，包括: 第一電流源和第二電流源； 隨機(jī)控制器，生成一隨機(jī)模擬信號(hào)； 電流分配器，連接所述第一電流源和所述隨機(jī)控制器，其中所述電流分配器接收來(lái)自所述隨機(jī)控制器的隨機(jī)模擬信號(hào)并根據(jù)該隨機(jī)模擬信號(hào)輸出一分配電流； 邏輯控制器，接收所述分配電流和來(lái)自所述第二電流源的電流；以及 電容，連接所述邏輯控制器， 其中，所述邏輯控制器對(duì)所述電容進(jìn)行充放電。
2.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)抖頻裝置，其特征在于，還包括: 第三電流源；以及 數(shù)字分配器，接收所述第三電流源的電流并輸出一數(shù)字可變電流到所述邏輯控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的隨機(jī)抖頻裝置，其特征在于，所述數(shù)字分配器僅由I 2個(gè)比特控制。
4.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)抖頻裝置，其特征在于，所述電流分配器包括: 第一電阻，所述第一電阻的一端連接所述第一電流源； 第一晶體管，其源極與所述第一電阻的另一端相連接，柵極連接所述隨機(jī)控制器，漏極接地； 第二電阻，所述第二電阻的一端連接所述第一電流源；以及 第二晶體管，其源極與所述第二電阻的另一端相連接，柵極連接一該電流分配器中的一偏置級(jí)，漏極連接所述邏輯控制器， 其中，當(dāng)來(lái)自所述第一晶體管的柵極處的電壓大于所述第二晶體管的柵極處的電壓時(shí)，所述第一晶體管的導(dǎo)通電阻大于所述第二晶體管的導(dǎo)通電阻，以減小所述第二晶體管的漏極的支路電流， 其中，當(dāng)來(lái)自所述第一晶體管的柵極處的電壓小于所述第二晶體管的柵極處的電壓時(shí)，所述第一晶體管的導(dǎo)通電阻小于所述第二晶體管的導(dǎo)通電阻，以增大所述第二晶體管的漏極的支路電流。
5.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)抖頻裝置，其特征在于，所述第一和第二晶體管為PMOS管。
6.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)抖頻裝置，其特征在于，所述電流分配器包括: 第一晶體管，所述第一晶體管的源極和漏極相連接并進(jìn)一步連接到所述第一電流源，所述第一晶體管的漏極連接到所述隨機(jī)控制器；以及 第二晶體管，所述第二晶體管的源極和漏極相連接并進(jìn)一步接地，所述第二晶體管的漏極連接到所述隨機(jī)控制器， 其中，所述第一和第二晶體管的漏極相連接。
7.如權(quán)利要求6所述的隨機(jī)抖頻裝置，其特征在于，所述第一和第二晶體管為PMOS管。
8.如權(quán)利要求1所述的隨機(jī)抖頻裝置，其特征在于，所述電流分配器是一電容器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種隨機(jī)抖頻裝置，包括第一電流源和第二電流源；隨機(jī)控制器，生成一隨機(jī)模擬信號(hào)；電流分配器，連接所述第一電流源和所述隨機(jī)控制器，其中所述電流分配器接收來(lái)自所述隨機(jī)控制器的隨機(jī)模擬信號(hào)并根據(jù)該隨機(jī)模擬信號(hào)輸出一分配電流；邏輯控制器，接收所述分配電流和來(lái)自所述第二電流源的電流；以及電容，連接所述邏輯控制器，其中，所述邏輯控制器對(duì)所述電容進(jìn)行充放電。本發(fā)明采用了隨機(jī)抖頻技術(shù)，以大幅提高頻率變化的連續(xù)性，達(dá)到減小EMI，同時(shí)大幅減小芯片面積，達(dá)到降低成本的目的。
文檔編號(hào)H02M1/44GK103187866SQ20111045338
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者樊茂, 關(guān)彥青, 王立龍 申請(qǐng)人:華潤(rùn)矽威科技(上海)有限公司