一種高精度的鋸齒波發(fā)生器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】鋸齒波發(fā)生器被廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源電路、D類(lèi)功率放大器電路等開(kāi)關(guān)控制電路中，其輸出精度影響著整體電路的性能；高精度的鋸齒波發(fā)生電路，對(duì)鋸齒波的頻率、幅度、線性度都提出了很高的要求；本發(fā)明公開(kāi)了一種外部提供高精度方波時(shí)鐘，能產(chǎn)生指定幅度和高線性度鋸齒波的鋸齒波發(fā)生器電路；本發(fā)明中的電路由運(yùn)放、充放電電路、低通濾波器、窄脈沖發(fā)生器組成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高精度的鋸齒波發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高精度鋸齒波信號(hào)發(fā)生裝置，屬于集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]通常的鋸齒波發(fā)生電路不帶反饋環(huán)路，鋸齒波的輸出幅度和頻率偏差較大，不能滿足一些對(duì)鋸齒波要求較高的應(yīng)用；而一些帶反饋的鋸齒波發(fā)生電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)，當(dāng)前鋸齒波發(fā)生器電路輸出幅度偏差大或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)的一種簡(jiǎn)單實(shí)用的帶反饋的高精度鋸齒波發(fā)生器。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用了如下技術(shù)方案:
本發(fā)明中，利用低通濾波器，提取鋸齒波信號(hào)的直流分量(平均值)，將提取的直流分量(平均值)反饋回運(yùn)放，調(diào)節(jié)充放電電路的充電電流，使鋸齒波的直流分量(平均值)與參考電壓相等，從而實(shí)現(xiàn)鋸齒波信號(hào)幅度的精確控制。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1本發(fā)明的高精度鋸齒波發(fā)生器示意圖；
圖2改進(jìn)的充放電電路；
圖3低通濾波器波形圖；
圖4窄脈沖發(fā)生器波形圖。

【具體實(shí)施方式】
[0006]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明發(fā)明公開(kāi)的一種高精度鋸齒波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。
[0007]本發(fā)明公開(kāi)的一種高精度鋸齒波發(fā)生器由四個(gè)部分構(gòu)成，如圖1所示，分別為運(yùn)放、充放電電路、低通濾波器、窄脈沖發(fā)生器。
[0008]運(yùn)放是一個(gè)差分輸入單端輸出的運(yùn)算放大器，負(fù)端連接到外部輸入的參考電壓Vkef，正端連接到低通濾波器反饋回的信號(hào)Vf，輸出端連接到充放電電路的充電管Mp的柵極。
[0009]充放電電路由充電管MP、放電管Mn、電容C1組成，充電管Mp的源級(jí)接電源，充電管Mp的柵極連接到運(yùn)放a的輸出端，充電管Mp的漏極連接到放電管Mn的漏極、電容C1的一端以及低通濾波器c的電阻R—端同時(shí)作為鋸齒波信號(hào)的輸出端Veamp,電容C1的另一端接地，放電管Mn的源級(jí)接地，柵極接窄脈沖發(fā)生器d的輸出VeK ;在整個(gè)環(huán)路穩(wěn)定之后，當(dāng)放電管Mn斷開(kāi)，充電管Mp輸出恒流I，對(duì)電容C1充電，假設(shè)輸入時(shí)鐘的周期為T(mén),則鋸齒波的幅度為表達(dá)式[Equ.1]，鋸齒波的斜率表達(dá)式為[Equ.2]，鋸齒波的斜率變化越小，鋸齒波的線性度越高，為提高鋸齒波的線性度，可以通過(guò)提高充電管的輸出阻抗來(lái)減小充電電流的變化，從而實(shí)現(xiàn)線性度的提升，一種可能的方法是使用共源共柵的充電管，如圖2所示。



[Equ.1]
dVFl, I「 ?
-=—[Equ.2]
dt C
低通濾波器濾波器的帶寬遠(yuǎn)小于外部輸入時(shí)鐘CLK的頻率，也就是鋸齒波輸出頻率，所以低通濾波器的輸出信號(hào)為輸入信號(hào)(鋸齒波輸出頻率)的平均值，如圖3所示，為低通濾波器的波形圖，輸入信號(hào)為鋸齒波信號(hào)，鋸齒波幅度為VPP，輸出信號(hào)為鋸齒波信號(hào)幅度的一半 Vpp/2,即 Vf= Vpp/20
窄脈沖發(fā)生器，用于將輸入的時(shí)鐘信號(hào)變?yōu)檎}沖的時(shí)鐘信號(hào)，波形如圖4所示，窄脈沖的寬度為w，w 一般小于5ns，用于在每個(gè)時(shí)鐘周期的開(kāi)始將Vkamp放電到地電位。
[0010]綜上所敘，在電路穩(wěn)定之后，由于運(yùn)放的虛短特性，Vkef=Vf，而Vf= VPP/2，所以有表達(dá)式[Equ.3]，所以通過(guò)選擇合適的參考電壓可以得到高精度輸出幅度的鋸齒波信號(hào)。



[Equ.3]。
【權(quán)利要求】
1.一種電路結(jié)構(gòu),包括: 鋸齒波發(fā)生器核心電路中，利用低通濾波器，提取鋸齒波信號(hào)的直流分量(平均值)，將提取的直流分量(平均值)反饋回運(yùn)放，調(diào)節(jié)充放電電路的充電電流，使鋸齒波的直流分量(平均值)與參考電壓相等，從而實(shí)現(xiàn)鋸齒波信號(hào)幅度的精確控制；具體電路包括運(yùn)放、充放電電路、低通濾波器、窄脈沖發(fā)生器四個(gè)部分；運(yùn)放(a)為差分輸入單端輸出的運(yùn)算放大器，負(fù)端連接到外部輸入的參考電壓(VKEF)，正端連接到低通濾波器(C)的輸出信號(hào)Vf，輸出端連接到充放電電路(b )充電管(Mp)的柵極；充放電電路(b )由充電管(Mp)、放電管(Mn)、電容(C)組成，充電管(Mp)的源級(jí)接電源，充電管(Mp)的柵極連接到運(yùn)放(a)的輸出端，充電管(Mp)的漏極接放電管(Mn)的漏極、電容(C)的一端以及低通濾波器(c)的輸入端同時(shí)作為鋸齒波信號(hào)的輸出端(Veamp),電容(C)的另一端接地，放電管(Mn)的源級(jí)接地，柵極接窄脈沖發(fā)生器(d)的輸出；低通濾波器(C)，低通濾波器的輸入端接鋸齒波信號(hào)的輸出端(Vkamp),低通濾波器的輸出端接運(yùn)放的正端；窄脈沖發(fā)生器(d)的輸入端接外部提供的時(shí)鐘(CLK)，窄脈沖發(fā)生器(d)的輸出連接到充放電電路(b)放電管(Mn)的柵極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋸齒波發(fā)生器裝置，其特征在于采用低通濾波器獲取鋸齒波信號(hào)的直流分量，作為鋸齒波信號(hào)的反饋信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋸齒波發(fā)生器裝置，其特征在于采用外部時(shí)鐘信號(hào)決定鋸齒波的頻率，采用外部參考信號(hào)決定鋸齒波的幅度，產(chǎn)生指定頻率和幅度的鋸齒波信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋸齒波發(fā)生器裝置，其特征在于，所述的低通濾波器(c)是一個(gè)一階或者一階以上的無(wú)源或有源濾波器。
【文檔編號(hào)】H03K4/48GK104202021SQ201410420159
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】李亞 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙瑞達(dá)星微電子有限公司