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一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器的制作方法

文檔序號:11205401閱讀:514來源:國知局
一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器的制造方法與工藝

本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器。



背景技術(shù):

脈沖寬度調(diào)制器(pwm,phasewidthmodulators)被廣泛用在電機控制和功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域。在電機控制領(lǐng)域,不同占空比的波形可以控制電機的工作速度,高精度的pwm可以提高電機的工作效率。在功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域,如直流到直流轉(zhuǎn)換(dc-dc)領(lǐng)域,pwm的精度一般決定了電源的轉(zhuǎn)換效率;一般來說,pwm的頻率往往體現(xiàn)了該系統(tǒng)所工作的條件,而pwm的精度決定了控制輸出電壓或電流的精確性。pwm的精度往往能影響整個系統(tǒng)的性能。

目前產(chǎn)生pwm的方法有很多,可以使用單片機來實現(xiàn)不同頻率的pwm波輸出,某些單片機芯片還有專用的實現(xiàn)管腳,但由于單片機內(nèi)部的工作時鐘頻率不高,往往不能產(chǎn)生高精度的pwm波。一些高端的dsp可以工作在很高頻率下工作,許多廠家也提供了相應的庫函數(shù),可以快速方便的實現(xiàn)高頻率的pwm波形輸出,但產(chǎn)生的pwm波無法實現(xiàn)很高的精度。在可編程邏輯門領(lǐng)域,可以使用芯片內(nèi)部的一些資源,如時鐘管理器和邏輯門,通過設計恰當?shù)碾娐方Y(jié)構(gòu),就可以實現(xiàn)高精度高頻率的pwm波。

使用可編程邏輯門器件改進高精度的pwm波主要圍繞在兩個方向,一個是通過改變硬件電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)輸出dpwm的最小時間步長,如采用混合型的dpwm(hybridpwm),可以實現(xiàn)穩(wěn)定的高精度dpwm輸出;另一個是通過改變輸出信號來增加有效占空比精度,目前常用的方法有數(shù)字抖動法(digitaldither)、△-δ法等。

其中,混合型的dpwm得到了很廣泛的應用,利用計數(shù)器和延遲鏈的特點,通過粗調(diào)模塊初步確定輸出pwm的脈沖占空比,再通過細調(diào)模塊精確地控制輸出的pwm的精度。但是,現(xiàn)有的混合型的dpwm技術(shù)存在以下缺點:

1.實現(xiàn)方案復雜,精度不高。專利“一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制電路”(專利號為:cn102832914a)中提出了一種實現(xiàn)pwm的方法,就是采用混合型結(jié)構(gòu)的方法,實現(xiàn)了pwm的輸出,但是由于該方法在細調(diào)模塊中使用了大量的延遲單元,使其結(jié)構(gòu)復雜,芯片面積變大,增加了成本。況且,該方案實現(xiàn)的pwm精度也不是很高。

2.對芯片的依賴程度比較高。專利“基于dcm調(diào)制的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器”(專利號為:cn106209037a)使用了混合型結(jié)構(gòu)的方法產(chǎn)生了高精度的pwm波,該方法雖然簡單,對芯片的要求較高,需要芯片工作在一個很高的時鐘頻率下才能保證高精度pwm的輸出,在低端的可編程邏輯門芯片上不一定可以實現(xiàn)高精度pwm的輸出。專利“基于iodelay固件的數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器”(專利號為:cn106209038a)中使用可編程邏輯門芯片的iodelay功能實現(xiàn)芯片引腳的相位延遲,這種方法只能在高端的可編程邏輯門芯片中實現(xiàn)。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,本發(fā)明提供了一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中pwm精度低的技術(shù)問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:提供一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器,包括:差分時鐘選擇模塊、粗調(diào)模塊、細調(diào)模塊和pwm信號產(chǎn)生模塊;其中,差分時鐘選擇模塊根據(jù)輸入時鐘信號頻率確定脈寬粗調(diào)與細調(diào)的分解位m,并根據(jù)分解位m分別為粗調(diào)模塊和細調(diào)模塊提供工作時鐘;粗調(diào)模塊根據(jù)所述差分時鐘選擇模塊確定的分解位m,采用同步計數(shù)器生成pwm起始控制信號,并判斷何時輸出pwm粗調(diào)控制信號;細調(diào)模塊接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm粗調(diào)控制信號,根據(jù)所述差分時鐘選擇模塊確定的分解位m,采用紋波計數(shù)器生成pwm結(jié)束控制信號,并判斷何時輸出pwm結(jié)束控制信號;pwm信號產(chǎn)生模塊接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm起始控制信號和所述細調(diào)模塊輸出的pwm結(jié)束控制信號采用rs觸發(fā)器產(chǎn)生并輸出最終的dpwm信號。

可選的,所述差分時鐘選擇模塊包括差分時鐘選擇器和dcm數(shù)字時鐘管理器;其中,差分時鐘選擇器,根據(jù)輸入時鐘信號頻率確定脈寬粗調(diào)與細調(diào)的分解位m位作為差分時鐘選擇位;dcm數(shù)字時鐘管理器,對經(jīng)所述差分時鐘選擇器的輸入時鐘信號經(jīng)過dcm輸出兩路相位相差180°的差分時鐘信號,實現(xiàn)對輸入時鐘信號的精確延時,分別為所述粗調(diào)模塊和細調(diào)模塊提供工作時鐘。

可選的,所述差分時鐘選擇模塊還包括倍頻器,對輸入時鐘信號倍頻生成基礎時鐘信號;所述dcm數(shù)字時鐘管理器,對所述倍頻器生成的基礎時鐘信號經(jīng)過dcm輸出兩路相位相差180°的差分時鐘信號。

可選的,所述粗調(diào)模塊包括粗調(diào)系數(shù)確定模塊、同步計數(shù)器、比較器1和比較器2;其中,粗調(diào)系數(shù)確定模塊根據(jù)所述差分時鐘選擇模塊確定的分解位m,確定粗調(diào)系數(shù)coarse_val;同步計數(shù)器在所述差分時鐘選擇模塊為粗調(diào)模塊提供的工作時鐘clk_p下開始計數(shù)并采用預載計數(shù)器獲得一閥值cnt,計數(shù)值cnt_val分別發(fā)送給比較器1和比較器2;比較器1將cnt_val與cnt比較,若cnt_val等于0則輸出一個clk_p時鐘寬度的pwm起始控制信號,當cnt_val等于cnt時,輸出clr信號,讓同步計數(shù)器進行歸零;比較器2將計數(shù)值cnt_val與粗調(diào)系數(shù)coarse_val比較,當cnt_val等于coarse_val時輸出pwm粗調(diào)控制信號。

可選的,所述預載計數(shù)器為:

其中dcm輸出時鐘clk_p頻率記為fclk,輸出pwm的頻率為fpwm。

可選的,所述細調(diào)模塊包括細調(diào)系數(shù)確定模塊、時鐘選擇器、紋波計數(shù)器、接收電路和多路輸入單路輸出器(mux);其中,細調(diào)系數(shù)確定模塊接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm粗調(diào)控制信號,根據(jù)所述差分時鐘選擇模塊確定的分解位m,確定細調(diào)系數(shù)fine_val;紋波計數(shù)器接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm粗調(diào)控制信號后開始工作,并將實時計算數(shù)值rc_val發(fā)送給時鐘選擇器;時鐘選擇器將紋波計數(shù)器的實時計算數(shù)值rc_val與細調(diào)系數(shù)fine_val比較,當兩個數(shù)值相等時,時鐘選擇器控制接收電路輸出rc_rst信號,進行復位操作;多路輸入單路輸出器(mux)接收多路所述接收電路產(chǎn)生的pwm結(jié)束控制信號,并根據(jù)紋波計數(shù)器的個數(shù)選擇一路輸出到pwm信號產(chǎn)生模塊。

可選的,所述紋波計數(shù)器中觸發(fā)器的數(shù)量為:

其中,tcq為寄存器的傳輸延遲,fclk為工作時鐘頻率;

所述紋波計數(shù)器間的每個寄存器的輸出都將作為下一個寄存器的輸入。

可選的,所述pwm信號產(chǎn)生模塊接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm起始控制信號到rs觸發(fā)器的s端,接收所述細調(diào)模塊輸出的pwm結(jié)束控制信號到rs觸發(fā)器的r端。

本發(fā)明的有益效果為:由于本發(fā)明由差分時鐘選擇模塊、粗調(diào)模塊、細調(diào)模塊和pwm信號產(chǎn)生模塊組成;其中粗調(diào)模塊根據(jù)同步計數(shù)器來決定輸出pwm波的頻率,差分時鐘選擇模塊選擇細調(diào)模塊的輸入時鐘,細調(diào)模塊使用紋波計數(shù)器來產(chǎn)生pwm波的結(jié)束位置控制信號,pwm信號產(chǎn)生模塊根據(jù)粗調(diào)和細調(diào)模塊的控制信號控制pwm信號輸出。本電路結(jié)構(gòu)巧妙地利用紋波計數(shù)器的相位偏移缺點,結(jié)合時鐘選擇模塊功能,提高了pwm波形的精度,且在低端可編程邏輯門陣列芯片中也可以實現(xiàn),減小了高精度pwm波對芯片的依賴性;而且使用差分時鐘將紋波計數(shù)器的使用數(shù)量減少了一半,降低了整體電路的功耗。由此解決了現(xiàn)有技術(shù)中pwm精度低的技術(shù)問題,達到了提高pwm精度,并減少產(chǎn)生高精度pwm波對可編程邏輯門芯片的依賴程度、耗電低的技術(shù)效果。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的pwm信號產(chǎn)生模塊示意圖;

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電路結(jié)構(gòu)總體示意圖;

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的pwm實現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的dcm輸出差分時鐘示意圖;

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的粗調(diào)模塊結(jié)構(gòu)示意圖;

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的細調(diào)模塊結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的紋波計數(shù)器內(nèi)部連接示意圖;

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的紋波計數(shù)器中寄存器時序關(guān)系圖;

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的輸出高精度pwm時序圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器,以解決現(xiàn)有技術(shù)中pwm精度低的技術(shù)問題。

本申請實施例中的技術(shù)方案為解決上述的技術(shù)問題,總體思路如下:采用混合結(jié)構(gòu)產(chǎn)生pwm信號,如圖1所示,若單個pwm的數(shù)據(jù)位寬總共為n位,其中[n-1,m+1]為粗調(diào)系數(shù),產(chǎn)生pwm的起始控制信號,大概確定pwm的結(jié)束控制位置,確定輸出pwm頻率;[m,0]為細調(diào)系數(shù),精確地控制pwm信號結(jié)束的位置,確定輸出pwm信號的精度。

為了更好的理解上述技術(shù)方案,下面通過附圖以及具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做詳細的說明,應當理解本發(fā)明實施例以及實施例中的具體特征是對本發(fā)明技術(shù)方案的詳細的說明,而不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限定,在不沖突的情況下,本發(fā)明實施例以及實施例中的技術(shù)特征可以相互組合。

如圖2所示,本實施例提供一種數(shù)字脈沖寬度調(diào)制器,包括:差分時鐘選擇模塊、粗調(diào)模塊、細調(diào)模塊和pwm信號產(chǎn)生模塊;其中,差分時鐘選擇模塊根據(jù)輸入時鐘信號頻率確定脈寬粗調(diào)與細調(diào)的分解位m,并根據(jù)分解位m分別為粗調(diào)模塊和細調(diào)模塊提供工作時鐘;粗調(diào)模塊根據(jù)所述差分時鐘選擇模塊確定的分解位m,采用同步計數(shù)器生成pwm起始控制信號,并判斷何時輸出pwm粗調(diào)控制信號;細調(diào)模塊接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm粗調(diào)控制信號,根據(jù)所述差分時鐘選擇模塊確定的分解位m,采用紋波計數(shù)器生成pwm結(jié)束控制信號,并判斷何時輸出pwm結(jié)束控制信號;pwm信號產(chǎn)生模塊接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm起始控制信號和所述細調(diào)模塊輸出的pwm結(jié)束控制信號采用rs觸發(fā)器產(chǎn)生并輸出最終的dpwm信號。

具體地,若在某一時刻同時輸入一個位寬為n位的pwm波,首先需要先對實現(xiàn)結(jié)構(gòu)進行分解,共分成4部分,分別為差分時鐘選擇模塊、粗調(diào)模塊、細調(diào)模塊和pwm信號產(chǎn)生模塊。其中粗調(diào)模塊根據(jù)同步計數(shù)器來決定輸出pwm波的頻率,差分時鐘選擇模塊選擇細調(diào)模塊的輸入時鐘,細調(diào)模塊使用紋波計數(shù)器來產(chǎn)生pwm波的結(jié)束位置控制信號。pwm信號產(chǎn)生模塊根據(jù)粗調(diào)和細調(diào)模塊的控制信號控制pwm信號輸出。如圖3所示,為本實施例的pwm實現(xiàn)結(jié)構(gòu)示意圖。pwm位寬為n位,其中差分時鐘選擇模塊為細調(diào)模塊和粗調(diào)提供工作時鐘。粗調(diào)模塊主要輸出pwm起始控制信號并根據(jù)輸入的粗調(diào)系數(shù)[n-1:m+1]來判斷何時輸出粗調(diào)控制信號。粗調(diào)控制信號作為細調(diào)模塊的使能時鐘,細調(diào)模塊收到此信號后才開始工作。細調(diào)模塊對工作時鐘進行均等劃分,處理紋波計數(shù)器間的毛刺,穩(wěn)定紋波計數(shù)器值,根據(jù)紋波計數(shù)器值來決定何時輸出pwm結(jié)束控制信號。pwm信號產(chǎn)生模塊采用sr觸發(fā)器來產(chǎn)生pwm信號。

作為一種可選的實施例,所述差分時鐘選擇模塊包括差分時鐘選擇器和dcm數(shù)字時鐘管理器;其中,差分時鐘選擇器,根據(jù)輸入時鐘信號頻率確定脈寬粗調(diào)與細調(diào)的分解位m位作為差分時鐘選擇位;dcm數(shù)字時鐘管理器,對經(jīng)所述差分時鐘選擇器的輸入時鐘信號經(jīng)過dcm輸出兩路相位相差180°的差分時鐘信號,實現(xiàn)對輸入時鐘信號的精確延時,分別為所述粗調(diào)模塊和細調(diào)模塊提供工作時鐘。

作為一種可選的實施例,所述差分時鐘選擇模塊還包括倍頻器,對輸入時鐘信號倍頻生成基礎時鐘信號;所述dcm數(shù)字時鐘管理器,對所述倍頻器生成的基礎時鐘信號經(jīng)過dcm輸出兩路相位相差180°的差分時鐘信號。

作為一種可選的實施例,所述粗調(diào)模塊包括粗調(diào)系數(shù)確定模塊、同步計數(shù)器、比較器1和比較器2;其中,粗調(diào)系數(shù)確定模塊根據(jù)所述差分時鐘選擇模塊確定的分解位m,確定粗調(diào)系數(shù)coarse_val;同步計數(shù)器在所述差分時鐘選擇模塊為粗調(diào)模塊提供的工作時鐘clk_p下開始計數(shù)并采用預載計數(shù)器獲得一閥值cnt,計數(shù)值cnt_val分別發(fā)送給比較器1和比較器2;比較器1將cnt_val與cnt比較,若cnt_val等于0則輸出一個clk_p時鐘寬度的pwm起始控制信號,當cnt_val等于cnt時,輸出clr信號,讓同步計數(shù)器進行歸零;比較器2將計數(shù)值cnt_val與粗調(diào)系數(shù)coarse_val比較,當cnt_val等于coarse_val時輸出pwm粗調(diào)控制信號。

作為一種可選的實施例,所述預載計數(shù)器為:

其中dcm輸出時鐘clk_p頻率記為fclk,輸出pwm的頻率為fpwm。

作為一種可選的實施例,所述細調(diào)模塊包括細調(diào)系數(shù)確定模塊、時鐘選擇器、紋波計數(shù)器、接收電路和多路輸入單路輸出器(mux);其中,細調(diào)系數(shù)確定模塊接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm粗調(diào)控制信號,根據(jù)所述差分時鐘選擇模塊確定的分解位m,確定細調(diào)系數(shù)fine_val;紋波計數(shù)器接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm粗調(diào)控制信號后開始工作,并將實時計算數(shù)值rc_val發(fā)送給時鐘選擇器;時鐘選擇器將紋波計數(shù)器的實時計算數(shù)值rc_val與細調(diào)系數(shù)fine_val比較,當兩個數(shù)值相等時,時鐘選擇器控制接收電路輸出rc_rst信號,進行復位操作;多路輸入單路輸出器(mux)接收多路所述接收電路產(chǎn)生的pwm結(jié)束控制信號,并根據(jù)紋波計數(shù)器的個數(shù)選擇一路輸出到pwm信號產(chǎn)生模塊。

作為一種可選的實施例,所述紋波計數(shù)器中觸發(fā)器的數(shù)量為:

其中,tcq為寄存器的傳輸延遲,fclk為工作時鐘頻率;

所述紋波計數(shù)器間的每個寄存器的輸出都將作為下一個寄存器的輸入。

作為一種可選的實施例,所述pwm信號產(chǎn)生模塊接收所述粗調(diào)模塊輸出的pwm起始控制信號到rs觸發(fā)器的s端,接收所述細調(diào)模塊輸出的pwm結(jié)束控制信號到rs觸發(fā)器的r端。

下面對各模塊工作過程做一詳細說明:

假設輸入的pwm位寬為n位,dcm輸出時鐘clk_p頻率記為fclk,輸出pwm的頻率為fpwm,則粗調(diào)模塊中同步計數(shù)器要設的閾值應為下面公式1中的cnt值,從公式2可以得到粗調(diào)模塊所需的位數(shù)k,若k不能被整除則需要向整數(shù)進位。如計算k為7.3,此時粗調(diào)位數(shù)也應設為8位。那么,細調(diào)模塊輸入?yún)?shù)就需要(n-k-1)位。

具體地,差分時鐘選擇模塊如圖4所示。n位的pwm波可表示為[n-1:0],則應使用細調(diào)系數(shù)的第m位作為差分時鐘選擇位,有m=(n-k-1)。若輸入時鐘clk頻率比較小,需要通過dcm進行倍頻,可以在軟件里設置clk_p頻率為150mhz~250mhz之間。dcm輸出的時鐘越高,則確定出的大概位置越準,使用的紋波計數(shù)器的數(shù)量則越少。clk_p頻率大小需要根據(jù)具體芯片來選擇。clk_p與clk_n之間相位相差180°。

粗調(diào)模塊如圖5所示。粗調(diào)模塊使用dcm輸出的clk_p時鐘。首先根據(jù)上面公式1確定cnt值,這個值可以確定輸出pwm的頻率。同步計數(shù)器在clk_p下開始計數(shù),計數(shù)值cnt_val分別送給比較器1和比較器2模塊,在比較器1中將cnt_val與cnt比較,若cnt_val等于0則輸出一個clk_p時鐘寬度的pwm起始控制信號;當cnt_val等于cnt時,輸出clr信號,讓同步計數(shù)器進行歸零。比較器2比較cnt_val與輸入粗調(diào)系數(shù)值coarse_val大小,當cnt_val等于coarse_val時輸出一個脈沖的粗調(diào)控制信號。

細調(diào)模塊如圖6所示。細調(diào)模塊由時鐘選擇器、紋波計數(shù)器、接收電路和多路輸入單路輸出器(mux)組成。粗調(diào)過程結(jié)束后,紋波計數(shù)器開始工作,紋波計數(shù)器的實時計算數(shù)值為rc_val。時鐘選擇器的作用是監(jiān)控紋波計數(shù)器的數(shù)值rc_val和輸入細調(diào)系數(shù)值fine_val是否相等,當兩個數(shù)值相等時,時鐘選擇器控制接收電路輸出rc_rst信號,進行復位操作,此時rs觸發(fā)器輸出的pwm信號將被拉低。

其中,紋波計數(shù)器內(nèi)部的連接方式如圖7所示。紋波計數(shù)器間的每個寄存器的輸出都將作為下一個寄存器的輸入,相比于同步計數(shù)器,由于采用了異步時鐘,大大的降低了電路的整體功耗。由于相位偏移的影響,紋波計數(shù)器中寄存器輸出的數(shù)值在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生毛刺,此時輸出的數(shù)值都是無效值。

紋波計數(shù)器的輸入時鐘為clk_x,表示為clk_p或clk_n,取決于圖3中輸出的時鐘。由于每個寄存器都存在傳播延遲,因此較高有效位相對于較低有效位更晚才發(fā)生變化,相位延遲展開后,相鄰寄存器間剛好差tcq,這是寄存器的傳輸延遲時間,由于工藝不同,不同型號芯片的傳輸延遲也不同,一般可達到皮秒(ps)級。圖8展示了寄存器間的時序圖以及相位延遲的展開圖,其中tcq為寄存器的傳輸延遲。設qn為紋波計數(shù)器中所需dq觸發(fā)器的數(shù)量,則有下面公式3:

公式3的計算結(jié)果取最小值即可。

接收電路的作用主要是消除紋波計數(shù)器產(chǎn)生的毛刺和輸出穩(wěn)定的復位信號。由于紋波計數(shù)器在工作時,在時鐘的上升沿處,由于寄存器間的寄存器傳輸延遲導致輸出數(shù)值不穩(wěn)定,此時的紋波計數(shù)器值不能直接使用,因此在接收電路處使用低有效使能輸入信號,只在時鐘clk_x為“低”時才讀取(qn+1)個紋波計數(shù)器的計數(shù)值,可避免紋波計數(shù)器產(chǎn)生的毛刺。

如圖1所示的pwm信號產(chǎn)生模塊中,使用了由組合邏輯實現(xiàn)的rs觸發(fā)器。粗調(diào)模塊將起始控制信號接到s端,此時sr兩端為數(shù)據(jù)為2’b10,q端輸出高電平。起始控制信號一個時鐘周期結(jié)束后,sr兩端數(shù)據(jù)為2’b00,此時輸出一直保持高電平。細調(diào)模塊結(jié)束控制信號到來后,sr兩端數(shù)據(jù)為2’b01,q端輸出低電平。一個時鐘周期結(jié)束后sr兩端數(shù)據(jù)為2’b00,此時輸出一直保持低電平。一個pwm周期結(jié)束后,s端又會收到起始控制信號。整個pwm信號產(chǎn)生模塊按照這個過程循環(huán)執(zhí)行。

若根據(jù)芯片手冊或?qū)崪y已知tcq的時間,若則可以大概計算出該電路輸出的pwm波精度,大約為tcq。由于該精度不會隨著輸入時鐘改變,因此對于輸出不同頻率的pwm波,精度總是不會改變。pwm的頻率越高,使用的紋波計數(shù)器數(shù)量也就越少,精度也越高。因此對于要輸出高頻率(至少幾十兆hz)的pwm波,此方案可以利用最少資源實現(xiàn)。如圖9所示,為輸出的pwm時序圖。根據(jù)pwm的位寬n即可產(chǎn)生精度大約為tcq的pwm信號。

由上述實施例可見,本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:

1、本發(fā)明采用混合型pwm結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中使用紋波計數(shù)器固有的相位延遲作為細調(diào)模塊,使得pwm的精度大約為寄存器的傳輸延遲時間,提高了pwm的精度;

2、使用差分時鐘作為細調(diào)模塊的時鐘源,根據(jù)pwm的位寬來選擇不同的時鐘源,減小了紋波計數(shù)器的使用數(shù)量,節(jié)省了寄存器資源,并降低了整體電路的功耗;

3、在細調(diào)模塊中設計了時鐘選擇器電路來合理分配系數(shù)和置位紋波計數(shù)器,根據(jù)輸入細調(diào)系數(shù)來控制輸出的延遲數(shù)量,優(yōu)化了紋波電路輸出,實現(xiàn)了無毛刺的紋波計數(shù)器。

4、該電路結(jié)構(gòu)可以使用低端可編程邏輯門實現(xiàn),并輸出高精度的pwm波。如使用xilinx公司的低端芯片spartan-3芯片中的fdce原語,可以實現(xiàn)輸出精度100ps的pwm波。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣,倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。

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