專(zhuān)利名稱(chēng)：調(diào)節(jié)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的調(diào)節(jié)電路。
DE-AS2000907中公開(kāi)了一種調(diào)節(jié)電路。這種調(diào)節(jié)頻率的電路可用于具有螺旋型軌跡的CD盤(pán)或MOD盤(pán)等記錄介質(zhì)。在這樣一種盤(pán)上沿螺旋型軌跡記錄一個(gè)恒頻控制信號(hào)，該信號(hào)在記錄與重放過(guò)程中控制記錄介質(zhì)的速度，使在掃描器處的線(xiàn)速度以及相關(guān)的掃描速度在整個(gè)半徑范圍內(nèi)保持恒定。從盤(pán)中接收的頻率被送入一個(gè)處理器，處理器從頻率偏移中得出一個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)，而后通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和低通濾波器為記錄介質(zhì)的速度提供一模擬調(diào)節(jié)電壓。這種處理器為電機(jī)速度控制提供一PWM信號(hào)，該信號(hào)在要由調(diào)節(jié)電路調(diào)整的整個(gè)頻率偏移范圍內(nèi)有256等級(jí)(step)。對(duì)于主要在接通時(shí)及對(duì)調(diào)節(jié)電路陷波時(shí)起作用的粗調(diào)來(lái)說(shuō)，256級(jí)足夠了。然而，對(duì)于僅代表整個(gè)粗調(diào)范圍的一小部分的細(xì)調(diào)固定同步范圍來(lái)說(shuō)，剩余的級(jí)數(shù)不足以精確調(diào)整電機(jī)速度。與此相反，在這種同步條件下，希望有大的分解力，即在微調(diào)范圍內(nèi)有大量的級(jí)數(shù)，這樣一種在微調(diào)范圍內(nèi)的大的等級(jí)數(shù)可通過(guò)一個(gè)在整個(gè)調(diào)整區(qū)域具有相應(yīng)擴(kuò)大了的級(jí)數(shù)(例如相當(dāng)于11位的2048級(jí))的處理器來(lái)獲得。這種處理器在實(shí)際上不是總能得到的，因此，人們不得不使用具有8位(相當(dāng)于256個(gè)等級(jí))PWM的處理器。
本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種上述類(lèi)型的調(diào)節(jié)電路以便能獲得一個(gè)不影響粗調(diào)范圍的具有高分解力的細(xì)調(diào)范圍，而不改變處理器給出的PWM級(jí)數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，利用兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)建立兩個(gè)調(diào)節(jié)范圍，不同的直流電壓饋入兩個(gè)開(kāi)關(guān)，選擇開(kāi)關(guān)根據(jù)特定的偏移在兩開(kāi)關(guān)間轉(zhuǎn)換。然而，對(duì)于僅代表整個(gè)調(diào)節(jié)范圍一小部分的細(xì)調(diào)范圍來(lái)說(shuō)，利用處理器中可得到的全部級(jí)數(shù)，例如256級(jí)PWM。對(duì)于固定同步運(yùn)行中的細(xì)調(diào)，即對(duì)多數(shù)時(shí)間來(lái)說(shuō)，根據(jù)可獲得的PWM的級(jí)數(shù)能獲得高的分辨率。然而，這并未使粗調(diào)范圍減小。事實(shí)上，粗調(diào)范圍內(nèi)的分辨率相應(yīng)減小了。但這并不是一個(gè)缺點(diǎn)，因?yàn)榇终{(diào)只在接通時(shí)刻和陷波時(shí)起作用，這樣較少的等級(jí)數(shù)對(duì)于加速陷波過(guò)程是有利的。
本發(fā)明一般可用來(lái)將脈寬調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬控制電壓。本發(fā)明可用于激光唱機(jī)，MOD唱機(jī)，電視接收機(jī)及錄像機(jī)。本發(fā)明還可用于解調(diào)脈寬調(diào)制信號(hào)，即將所謂的PWM信號(hào)解碼以提供一調(diào)制到載波上的信號(hào)。
下面參照附圖以一個(gè)頻率調(diào)節(jié)電路的實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明。


圖1是已知調(diào)節(jié)電路;
圖2是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的調(diào)節(jié)電路;
圖3和圖4用于解釋圖2電路的工作。
圖1中，電機(jī)M驅(qū)動(dòng)一個(gè)具有螺旋軌跡的CD或MOD盤(pán)。P盤(pán)的掃描器A向處理器2提供一記錄下來(lái)的頻率為22KHz的信號(hào)1。為獲得恒定的掃描速度，必須調(diào)整盤(pán)P的速度，使得信號(hào)1的頻率保持為22KHz，而不管特定的掃描半徑如何變化，也就是說(shuō)，必須減小盤(pán)外邊緣的速度，信號(hào)1被送入處理器2，處理器測(cè)定信號(hào)的頻率。在信號(hào)1的頻率測(cè)定基礎(chǔ)上，處理器2提供一個(gè)頻率為8KHz的脈寬調(diào)制信號(hào)，該信號(hào)的脈寬以1∶1的脈寬重復(fù)率為基礎(chǔ)根據(jù)特定的頻率偏移被調(diào)制。信號(hào)3控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4，其輸出在直流電壓+U1和-U1之間轉(zhuǎn)換。與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4的輸出相連的低通濾波器5提供一個(gè)調(diào)節(jié)電壓Ur。此電壓的幅度與極性取決于信號(hào)1的特定頻率偏移。調(diào)節(jié)電壓Ur經(jīng)放大器6加到電機(jī)M的一個(gè)輸入端并利用信號(hào)1的恒定頻率控制其轉(zhuǎn)速，使掃描器A有一恒定掃描速度。
圖2中，信號(hào)3同時(shí)控制兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4a和4b，不同的直流電壓，即±1V和±8V被分別加到兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上。低通濾波器5的輸入可由選擇開(kāi)關(guān)7根據(jù)信號(hào)1中的頻率偏移在4a和4b間轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換由一受控變量Us＝f(△f)控制，該變量是處理器2根據(jù)信號(hào)1中的實(shí)際頻率偏移確定的，它引起細(xì)調(diào)范圍和粗調(diào)范圍間的轉(zhuǎn)換。下面將說(shuō)明細(xì)調(diào)范圍和粗調(diào)范圍。
圖3通過(guò)信號(hào)1的標(biāo)稱(chēng)頻率f0的偏移-f1和+f1說(shuō)明了細(xì)調(diào)范圍。對(duì)于細(xì)調(diào)范圍來(lái)說(shuō)，選擇開(kāi)關(guān)切換到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4a的輸出端，因此可獲得±1V的最大控制電壓Ur。處理器2在這一調(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作，使±f1的頻率偏移引起信號(hào)3中100%的脈寬調(diào)制。處理器2為調(diào)制信號(hào)3提供的整個(gè)256級(jí)在被調(diào)范圍B1中被分割開(kāi)，因此導(dǎo)致調(diào)節(jié)電壓Ur的變化2000mV/256＝7.8mV/級(jí)。這一值對(duì)于穩(wěn)態(tài)同步范圍B1中所希望的電機(jī)M的頻率細(xì)調(diào)來(lái)說(shuō)是足夠小的。
如果電壓1中的頻率偏移超過(guò)±f1，則調(diào)節(jié)電路不再起作用，因?yàn)槔棉D(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4a的調(diào)節(jié)電路不能提供高于±1V的控制電壓。因此，選擇開(kāi)關(guān)7通過(guò)受控變量Us在從調(diào)節(jié)范圍B1到B2的變轉(zhuǎn)點(diǎn)P切換到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4b。通過(guò)在轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4b輸入端的增加了的直流電壓(8V)，調(diào)節(jié)電壓Ur可呈現(xiàn)為±8V。然而，如果信號(hào)3的調(diào)制在變換點(diǎn)P保持恒定的100%，調(diào)節(jié)電壓將在這一點(diǎn)將增加100%。因此，信號(hào)3的PWM調(diào)制的深度在變換點(diǎn)P與選擇開(kāi)關(guān)7的運(yùn)行同步地轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)較小值，使得所產(chǎn)生的調(diào)節(jié)電壓首先保持恒定而不管直流電壓已從1V增到8V。這種轉(zhuǎn)換發(fā)生在例如從99%的調(diào)制深度到56%的調(diào)制深度之間。這時(shí)，電路工作在±f2間的增加的調(diào)節(jié)范圍B2，即所期望的粗調(diào)范圍。PWM的級(jí)數(shù)仍是256，因此，這一級(jí)數(shù)現(xiàn)在在±8V的調(diào)節(jié)電壓范圍內(nèi)分割。因此，信號(hào)3的PWM調(diào)制的分辨率較低，為16000mv/256＝62.5mv/級(jí)。這樣，與范圍B1相比，分辨率以所期望的形式被降低。根據(jù)圖4，這種粗調(diào)實(shí)際上也應(yīng)在范圍B1中起作用，只是分辨率相應(yīng)低了。但是，在這一范圍內(nèi)，選擇開(kāi)關(guān)7通過(guò)切換到利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4a的細(xì)調(diào)而切斷粗調(diào)。
根據(jù)信號(hào)1中的頻率偏移量的不同，具有高分辨率的利用±1V調(diào)節(jié)電壓范圍的±f1偏移間的細(xì)調(diào)范圍或具有低分辨率的±f2偏移的粗調(diào)范圍B2起作用。也可用一個(gè)由信號(hào)3操作的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)代替加有不同直流電壓的兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4a和4b，可在此轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輸入端有選擇地加不同的直流電壓。單個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的輸入端可由一電子穩(wěn)壓電源供電，此電源的輸出可通過(guò)利用受控變量Us影響控制電路而在1V和8V間變換。這樣，選擇開(kāi)關(guān)7就變得多余了，而由受控變量Us影響供電，來(lái)控制單個(gè)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)4在范圍B1和B2間轉(zhuǎn)換。此外，也可有兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，被饋給不同的直流電壓以區(qū)別兩個(gè)以上的調(diào)節(jié)范圍。加到一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)輸入端上的特定直流電壓不必具有相同值，正值或負(fù)值。它們可是同一極性的不同值。如果信號(hào)1的標(biāo)稱(chēng)頻率為22KHz，就目前所描述的情況，調(diào)節(jié)電壓Ur的直流平均值為Ur＝0。這特別能夠調(diào)節(jié)具有不同工作點(diǎn)的不同電機(jī)的標(biāo)稱(chēng)速度。由于這種調(diào)整是以微處理器調(diào)節(jié)的形式，每當(dāng)裝置接通時(shí)，都可在一個(gè)暫短的試車(chē)階段(大約1秒)內(nèi)完成，因而，電動(dòng)機(jī)的老化和其數(shù)據(jù)的改變能得到補(bǔ)償。
以上借助頻率調(diào)節(jié)說(shuō)明了本發(fā)明。本發(fā)明也適用于相位調(diào)節(jié)電路或頻率與相位調(diào)節(jié)相結(jié)合的電路，例如用來(lái)調(diào)節(jié)振蕩器(VCO)的同步電壓的頻率和相位，以從信號(hào)中產(chǎn)生一個(gè)PCM周期或用于電視接收機(jī)中的掃描電路的PLL電路。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)電路，其中從一偏移確定的PWM信號(hào)(3)將一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4)的輸出在兩不同的直流電壓(+U和-U)間轉(zhuǎn)換，此輸出與一低通濾波器(5)相連，濾波器(5)提供一模擬調(diào)節(jié)電壓(Ur)，此調(diào)節(jié)電路的特征在于低通濾波器5的輸入可通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(7)根據(jù)偏移(f1，f2)切換到另第二轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4b)的輸出，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4b)也由所述PWM信號(hào)(3)控制，與第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4a)不同的直流電壓(±8V)加到開(kāi)關(guān)(4b)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的調(diào)節(jié)電路，分別加到一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4a，4b)輸入端的兩個(gè)直流電壓同值異號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于具有低直流電壓(±1V)的第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4a)用于對(duì)小頻偏(±f1)進(jìn)行100%脈寬調(diào)制的細(xì)調(diào)，范圍(B1)，具有高直流電壓(±8V)的第二轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4b)用于對(duì)大頻偏(±f2)進(jìn)行100%脈寬調(diào)制的粗調(diào)范圍(B2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電路，其特征在于在從細(xì)調(diào)范圍(B1)到粗調(diào)范圍(B2)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)(P)，PWM調(diào)制深度隨著加到起作用用的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4a，4b)的直流電壓(1V或8V)的增加而減小，使產(chǎn)生的模擬調(diào)節(jié)電壓(Ur)在兩個(gè)調(diào)節(jié)范圍連續(xù)發(fā)展。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于所述的兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4a，4b)和選擇開(kāi)關(guān)(7)由一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)代替，其輸入端可有選擇地加直流電壓(1V，8V)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4a)確定的細(xì)調(diào)范圍(B1)的位置處于另一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4b)確定的粗調(diào)范圍(B2)之內(nèi)的任何有利的位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的電路，其特征在于細(xì)調(diào)范圍的寬度及分辨率與粗調(diào)范圍(B2)相比較小。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)電路，其中-PWM信號(hào)(3)控制一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4)，其輸出在不同的直流電壓(±U)間轉(zhuǎn)換，并通過(guò)一低通濾波器(5)提供一模擬調(diào)節(jié)電壓(Ur)，以建立一具有恒定級(jí)數(shù)PWM的高分辨率細(xì)調(diào)范圍和低分辨率粗調(diào)范圍。在兩調(diào)節(jié)范圍間的轉(zhuǎn)換點(diǎn)，選擇開(kāi)關(guān)(7)根據(jù)頻率偏移切換兩個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(4a，4b)，即在其輸入端加不同的直流電壓(1V或8V)。本發(fā)明特別給出了一種適于調(diào)節(jié)CD盤(pán)或MOD盤(pán)速度的頻率調(diào)節(jié)電路。
文檔編號(hào)H03F3/217GK1046633SQ9010219
公開(kāi)日1990年10月31日 申請(qǐng)日期1990年4月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月19日
發(fā)明者布朗茲·比格 申請(qǐng)人:德國(guó)索姆森-布蘭特有限公司