專利名稱：脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流調(diào)整裝置，特別是一種脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置。
背景技術(shù)：
電流調(diào)整裝置為驅(qū)動(dòng)電路的常見(jiàn)組成部分，請(qǐng)參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)中，一種方法是利用脈寬調(diào)制方式形成驅(qū)動(dòng)電流調(diào)整裝置。該脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置包括一作為基準(zhǔn)信號(hào)源的鋸齒波發(fā)生器1、一比較器2、一場(chǎng)效應(yīng)晶體管3、一輔助電源7、一限流電阻4和一電阻5。鋸齒波發(fā)生器1的輸出端連接至比較器2的一輸入端，比較器2的另一輸入端連接至一調(diào)整電壓源6，比較器2的輸出端連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管3的柵極，限流電阻4兩端分別連接于輔助電源7及場(chǎng)效應(yīng)晶體管3的源極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管3的漏極接電阻5。
請(qǐng)一并參閱圖2，Vi1為調(diào)整電壓，Vr1為鋸齒波信號(hào)，Vo1為場(chǎng)效應(yīng)晶體管3的柵極電壓，Io1為場(chǎng)效應(yīng)晶體管3的漏極的輸出電流。鋸齒波發(fā)生器1產(chǎn)生的鋸齒波信號(hào)Vr1與調(diào)整電壓源6輸出的調(diào)整電壓Vi1通過(guò)比較器2進(jìn)行比較，當(dāng)調(diào)整電壓Vi1大于鋸齒波信號(hào)Vr1瞬間電壓時(shí)，比較器2輸出為正；當(dāng)調(diào)整電壓Vi1小于鋸齒波信號(hào)Vr1瞬間電壓時(shí)，比較器2輸出為零。此輸出Vo1自場(chǎng)效應(yīng)晶體管3的柵極輸入，輔助電源7接限流電阻4后施加電壓于場(chǎng)效應(yīng)晶體管3的源極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管3的漏極通過(guò)所接的電阻5輸出驅(qū)動(dòng)電流Io1。
但是，如圖3所示，該鋸齒波發(fā)生器1電路較為復(fù)雜。由于鋸齒波發(fā)生器常由三角波發(fā)生器(參見(jiàn)圖6)加以改變而來(lái)，其積分電路為正向和反向兩條，即由D1-R3-C構(gòu)成的正向積分及C-R4-D2構(gòu)成的反向積分電路，因此鋸齒波發(fā)生器1比三角波發(fā)生器更復(fù)雜。
另外，以脈寬調(diào)制方式形成驅(qū)動(dòng)電流，鋸齒波信號(hào)的頻率需大于調(diào)整電壓變化頻率10倍以上，以免過(guò)度產(chǎn)生噪聲，將鋸齒波信號(hào)經(jīng)傅利葉級(jí)數(shù)展開(kāi)后，有下式V＝(2/π)Vm<sinwt-(1/2)sin2wt+(1/3)sin3wt…+(-1)n-1/nsin(n)wt+…>
其各高頻組份的比例為(1/n)，其波形的總高頻組份占相當(dāng)?shù)谋嚷?，因此?dāng)系統(tǒng)頻率較高即調(diào)整電壓變化較快時(shí)，此時(shí)所需的鋸齒波信號(hào)的頻率更大，其高頻組份的頻率相應(yīng)而為更高，此時(shí)鋸齒波發(fā)生電路的制作較困難，而其高頻組份占整個(gè)波形的相當(dāng)?shù)谋嚷?，因此其噪聲也?huì)較大，影響其輸出電流的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)電流調(diào)整裝置制作復(fù)雜及噪聲較大的缺陷，本發(fā)明提供一種制作簡(jiǎn)單并且噪聲很小的脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案為提供一種脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其包括作為一基準(zhǔn)信號(hào)源的三角波發(fā)生器、一調(diào)整電壓源、一比較器、一場(chǎng)效應(yīng)晶體管、一輔助電源、一限流電阻及一電阻。三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波與一調(diào)整電壓源輸出的調(diào)整電壓輸入至比較器的輸入端，比較器的輸出端連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，輔助電源接限流電阻后連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極接一電阻后輸出驅(qū)動(dòng)電流。
和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)因其三角波發(fā)生器較鋸齒波發(fā)生器更簡(jiǎn)單，因而整個(gè)電路的制作也更簡(jiǎn)單；當(dāng)系統(tǒng)頻率較高時(shí)，因其高頻組份所占比率很低，因而產(chǎn)生的噪聲也很小，輸出電流也更穩(wěn)定。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置的示意圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置的波形圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置的鋸齒波發(fā)生器的電路圖。
圖4是本發(fā)明脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置的示意圖。
圖5是本發(fā)明脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置的波形圖。
圖6是本發(fā)明脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置的三角波發(fā)生器電路圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置包括一作為基準(zhǔn)信號(hào)源的三角波發(fā)生器8、一調(diào)整電壓源13、一比較器9、一N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10、一輔助電源14、一限流電阻11及一電阻12。三角波發(fā)生器8產(chǎn)生的三角波信號(hào)與調(diào)整電壓源13輸出的調(diào)整電壓通過(guò)比較器9進(jìn)行比較，當(dāng)調(diào)整電壓大于三角波信號(hào)瞬間電壓時(shí)，比較器9輸出為正；當(dāng)調(diào)整電壓小于三角波信號(hào)瞬間電壓時(shí)，比較器9輸出為零。此輸出自N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10柵極輸入，輔助電源14接限流電阻11后施加電壓于N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10的源極，N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10的漏極通過(guò)所接的電阻12輸出驅(qū)動(dòng)電流。
一并參閱圖5，Vi2為調(diào)整電壓，Vr2為三角波信號(hào)，Vo2為比較器輸出電壓也為N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10柵極電壓，Io2為N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10漏極的輸出電流。在任一三角波周期T內(nèi)，調(diào)整電壓Vi2在三角波信號(hào)Vr2的最大值與最小值之間緩慢變化，在大于三角波瞬間電壓的時(shí)段內(nèi)，比較器9輸出為正，即向N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10柵極施加適宜的正向電壓，在此時(shí)段內(nèi)，N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10的漏極輸出一固定電流Io2；在小于三角波瞬間電壓的時(shí)段內(nèi)，比較器9輸出為零，即對(duì)N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10柵極無(wú)施加電壓，在此時(shí)段內(nèi)，N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管10的漏極也無(wú)電流輸出。
三角波發(fā)生器8電路結(jié)構(gòu)如圖6所示，運(yùn)算放大器15的反相輸入端接接地電阻23后接地，其同相輸入端由比例電阻21反饋回來(lái)的u1電壓及比例電阻22反饋回來(lái)的uo電壓共同決定。運(yùn)算放大器15、接地電阻23、比例電阻21、比例電阻22、電阻24構(gòu)成過(guò)零電壓比較器。運(yùn)算放大器16的同相輸入端接接地電阻25后接地，其反相輸入端通過(guò)積分電阻18接至穩(wěn)壓管19及穩(wěn)壓管20所提供的穩(wěn)定積分電壓，且其反相輸入端與電容17連接。運(yùn)算放大器16、積分電阻18、接地電阻25、電容17、穩(wěn)壓管19及穩(wěn)壓管20構(gòu)成過(guò)積分器。uo處為三角波，由于其積分電路由積分電阻18-電容17構(gòu)成，因此三角波發(fā)生器較鋸齒波發(fā)生器更為簡(jiǎn)單。
本發(fā)明脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置基準(zhǔn)信號(hào)源所采用的三角波發(fā)生器并不只限于本實(shí)施方式的三角波發(fā)生器8，其它更為精確的三角波發(fā)生電路也可適用，雖然更精確的三角波發(fā)生電路比本實(shí)施方式的三角波發(fā)生器8復(fù)雜，但由于其積分電路只有一條，比精確的鋸齒波發(fā)生電路仍要簡(jiǎn)單。
將對(duì)稱三角波信號(hào)經(jīng)傅利葉級(jí)數(shù)展開(kāi)后，如下式V＝(8/π2)Vm<sinwt-(1/9)sin3wt+(1/25)sin5wt…+(-1)n-1/(2n-1)2sin(2n-1)wt+…>
其各高頻組份的比例為1/(2n-1)2，其波形的總高頻組份所占比率很小。因此當(dāng)系統(tǒng)頻率較高即調(diào)整電壓變化較快時(shí)，此時(shí)所需的三角波的頻率更大，而其高頻組份占整個(gè)波形的比率很小，因此其噪聲也很小。
若調(diào)整電壓大于三角波信號(hào)的最大值或小于三角波信號(hào)的最小值，則根據(jù)電路要求的不同，或者仍然與比較器比較并輸出信號(hào)，或增加輔助電路作其它的動(dòng)作。這種情況的處理，根據(jù)需要的不同再作相應(yīng)的變化。
上述的N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管可以被P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、N溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、P溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管代替。
權(quán)利要求
1.一種脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其包括一基準(zhǔn)信號(hào)源，一比較器，一調(diào)整電壓源、一場(chǎng)效應(yīng)晶體管，一輔助電源，一限流電阻及另一電阻，基準(zhǔn)信號(hào)源產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)與調(diào)整電壓源輸出的調(diào)整電壓輸入至比較器的輸入端，比較器的輸出端連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，輔助電源接限流電阻后連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極接另一電阻并輸出驅(qū)動(dòng)電流，其特征在于該基準(zhǔn)信號(hào)源是一三角波發(fā)生器。
2.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其特征在于該三角波發(fā)生器的輸出為對(duì)稱三角波。
3.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其特征在于該場(chǎng)效應(yīng)晶體管為增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
4.如權(quán)利要求3所述的脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其特征在于該增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為N溝道型。
5.如權(quán)利要求3所述的脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其特征在于該增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為P溝道型。
6.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其特征在于該場(chǎng)效應(yīng)晶體管為耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
7.如權(quán)利要求6所述的脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其特征在于該耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為N溝道型。
8.如權(quán)利要求6所述的脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，其特征在于該耗盡型場(chǎng)效應(yīng)晶體管為P溝道型。
全文摘要
一種脈寬調(diào)制式電流調(diào)整裝置，包括一三角波發(fā)生器、一調(diào)整電壓源、一比較器、一場(chǎng)效應(yīng)晶體管、一輔助電源、一限流電阻及一電阻。三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波與調(diào)整電壓源輸出的調(diào)整電壓輸入至比較器的輸入端，比較器的輸出端連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極，輔助電源接限流電阻后連接至場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極，場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極接電阻并輸出驅(qū)動(dòng)電流。
文檔編號(hào)H03K5/00GK1512669SQ02160769
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2002年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月28日
發(fā)明者林志泉 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司