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通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置及振蕩電路的制作方法

文檔序號(hào):7525941閱讀:204來源:國(guó)知局
專利名稱:通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置及振蕩電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及脈沖寬調(diào)制領(lǐng)域,特別涉及一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置及 振蕩電路。
背景技術(shù)
目前,大多數(shù)的振蕩電路都 是純硬件電路,其振蕩頻率都是固有頻率而不可調(diào)整。 當(dāng)前很多具有脈沖寬調(diào)制(簡(jiǎn)稱PWM)的單片機(jī)都不具有寬頻的調(diào)頻功能,而帶有調(diào)頻功能 的單片機(jī)價(jià)格相對(duì)比較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本發(fā)明提供了一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝 置及振蕩電路,解決現(xiàn)有技術(shù)中具有脈沖寬調(diào)制PWM的單片機(jī)都不具有寬頻的調(diào)頻功能的 問題,達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)和制造一種通過脈沖寬調(diào)制 來調(diào)節(jié)頻率的裝置,包括設(shè)有可控制輸出脈沖寬調(diào)制PWM信號(hào)的主控單元、用于對(duì)PWM信 號(hào)進(jìn)行積分的積分電路、濾波裝置以及壓控振蕩器;所述主控單元與所述積分電路連接; 所述積分電路通過所述濾波裝置與所述壓控振蕩器連接。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)是所述積分電路包括比較器、第一電阻、第二電阻以及第一 電容;所述比較器的正相端與第一電阻一端連接,該第一電阻的另一端接地;其負(fù)向端與 所述第二電阻的一端連接;所述第二電阻的另一端與PWM輸入端連接;所述第一電容兩端 分別連接所述第二電阻與所述比較器的輸出端。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)是所述濾波裝置包括第三電阻以及第二電容;所述第三電 阻的一端與所述比較器的輸出端連接;所述第三電阻的另一端與所述壓控振蕩器的電壓輸 入端和第二電容的一端連接;所述第二電容的另一端接地。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)是所述主控單元設(shè)有PWM信號(hào)輸出控制模塊,所述控制模 塊自動(dòng)調(diào)節(jié)PWM的占空比,并通過對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)送入積分電路進(jìn)行積分。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)是所述壓控振蕩器為數(shù)碼鎖相環(huán);所述pwm信號(hào)經(jīng)積分后 送入所述數(shù)碼鎖相環(huán)的輸入端。本發(fā)明又提供了一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的振蕩電路,包括脈沖寬調(diào)制 PWM信號(hào)輸出端、用于對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行積分的積分電路、濾波電路以及壓控振蕩器;所述脈 沖寬調(diào)制PWM信號(hào)輸出端、積分電路、濾波電路以及壓控振蕩器通過電連接;所述積分電路 產(chǎn)生指示所產(chǎn)生的比較信號(hào)和參考信號(hào)之間相位差的相位差信號(hào);所述濾波電路將所述積 分電路產(chǎn)生的相位差信號(hào)形成為直流電壓信號(hào)并提供到壓控振蕩器。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)是所述積分電路包括比較器、第一電阻、第二電阻以及第一 電容;所述比較器的正相端與第一電阻一端連接,該第一電阻的另一端接地;其負(fù)向端與 所述第二電阻的一端連接;所述第二電阻的另一端與PWM輸入端連接;所述第一電容兩端分別連接所述第二電阻與所述比較器的輸出端。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)是所述濾波電路包括第三電阻以及第二電容;所述第三電 阻的一端與所述比較器的輸出端連接;所述第三電阻的另一端與所述壓控振蕩器的電壓輸 入端和第二電容的一端連接;所述第二電容的另一端接地。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)是所述壓控振蕩器為數(shù)碼鎖相環(huán);所述pwm信號(hào)經(jīng)積分后 送入所述數(shù)碼鎖相環(huán)的輸入端;所述壓控振蕩器可生成具有不同振蕩頻率的振蕩信號(hào)。本發(fā)明的有益效果是通過單片機(jī)控制PWM的占空比來改變振蕩器的輸出頻率, 進(jìn)而達(dá)到變頻的目的;同時(shí),該裝置的價(jià)格便宜、質(zhì)量可靠,在對(duì)PWM控制上不僅簡(jiǎn)單而且 成熟。


圖1是通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的振蕩電路的電路示意圖。圖2是通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置的連接框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示,一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置,包括設(shè)有可控制輸出脈沖 寬調(diào)制PWM信號(hào)的主控單元、用于對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行積分的積分電路、濾波裝置以及壓控振蕩 器;所述主控單元與所述積分電路連接;所述積分電路通過所述濾波裝置與所述壓控振蕩 器連接。所述積分電路包括比較器、第一電阻、第二電阻以及第一電容;所述比較器的正相 端與第一電阻一端連接,該第一電阻的另一端接地;其負(fù)向端與所述第二電阻的一端連接; 所述第二電阻的另一端與PWM輸入端連接;所述第一電容兩端分別連接所述第二電阻與所 述比較器的輸出端。所述濾波裝置包括第三電阻以及第二電容;所述第三電阻的一端與所述比較器的 輸出端連接;所述第三電阻的另一端與所述壓控振蕩器的電壓輸入端和第二電容的一端連 接;所述第二電容的另一端接地。所述主控單元設(shè)有PWM信號(hào)輸出控制模塊,所述控制模塊自動(dòng)調(diào)節(jié)PWM的占空比, 并通過對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)送入積分電路進(jìn)行積分。所述壓控振蕩器為數(shù)碼鎖相環(huán);所述PWM信號(hào)經(jīng)積分后送入所述數(shù)碼鎖相環(huán)的輸 入端。在一種實(shí)施例中,所述數(shù)碼鎖相環(huán)為CD4046成本較低,其質(zhì)量可靠,易于采購(gòu)。脈沖寬調(diào)制在進(jìn)行調(diào)節(jié)頻率時(shí),主控單元中的軟件控制模塊控制PWM的占空比, 通過調(diào)整PWM的占空比,發(fā)送一定頻率的脈沖寬調(diào)制PWM信號(hào)至積分電路;積分電路生成相 位差信號(hào)并發(fā)送到低通濾波器;低通濾波器將產(chǎn)生的相位差信號(hào)形成電壓信號(hào)發(fā)送至壓控 振蕩器輸入端;壓控振蕩器輸出端輸出一定頻率信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)脈沖寬調(diào)。通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置中也同時(shí)包括了一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié) 頻率的振蕩電路,如圖1,包括脈沖寬調(diào)制PWM信號(hào)輸出端1、用于對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行積分的積 分電路、濾波電路以及壓控振蕩器;所述脈沖寬調(diào)制PWM信號(hào)輸出端1、積分電路、濾波電路 以及壓控振蕩器通過電連接;所述積分電路產(chǎn)生指示所產(chǎn)生的比較信號(hào)和參考信號(hào)之間相位差的相位差信號(hào);所述濾波電路將所述積分電路產(chǎn)生的相位差信號(hào)形成為直流電壓信號(hào) 并提供到壓控振蕩器。所述積分電路包括比較器21、第一電阻、第二電阻以及第一電容;所述比較器21 的正相端與第一電阻22 —端連接,該第一電阻22的另一端接地;其負(fù)向端與所述第二電阻 23的一端連接;所述第二電阻23的另一端與PWM輸入端1連接;所述第一電容24兩端分 別連接所述第二電阻23與所述比較器21的輸出端。所述濾波電路包括第三電阻25以及第二電容26 ;所述第三電阻25的一端與所述 比較器21的輸出端連接;所述第三電阻25的另一端與所述壓控振蕩器的電壓輸入端和第 二電容26的一端連接;所述第二電容26的另一端接地。所述壓控振蕩器為數(shù)碼鎖相環(huán)3 ;所述PWM信號(hào)經(jīng)積分后送入所述數(shù)碼鎖相環(huán)3 的輸入端;所述壓控振蕩器可生成具有不同振蕩頻率的振蕩信號(hào)。本電路主要利用壓控振蕩器輸出信號(hào)的頻率與輸入電壓幅值的線性關(guān)系,通過積 分電路對(duì)輸入的PWM信號(hào)進(jìn)行積分,積分后的電壓信號(hào)送給壓控振蕩器輸入端VC0,當(dāng)頻率 需要調(diào)整時(shí),先調(diào)整PWM的占空比,調(diào)整后PWM經(jīng)積 分電路積分后,產(chǎn)生的積分電壓值也跟 著相應(yīng)的變化,而當(dāng)VCO輸入電壓變化時(shí),輸出振蕩頻率也隨著相應(yīng)的變化,從而達(dá)到對(duì)頻 率控制的目的。在一種優(yōu)選實(shí)施例中,如圖2所示,比較器、電阻R3、R5和電容Cl構(gòu)成一個(gè)積分電 路,對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行積分,積分后的信號(hào)經(jīng)電阻R4和電容C3組成RC濾波后送到VC0,變成 VCO的輸入信號(hào)。其中,PWM信號(hào)經(jīng)電阻R3接入比較器的反相端“-”,電阻R5接入比較器 的同相端“ + ”.當(dāng)輸入的PWM信號(hào)占空比增加時(shí),比較器的反相端的電壓也會(huì)升高,由于比 較器的正相端的電壓是不變的,增加后的PWM經(jīng)積分后電壓值也隨之升高,但相位是反相 位的,積分后的電壓信號(hào)經(jīng)R4送入VCO后,根據(jù)壓控震蕩原理,VCO輸出的頻率就會(huì)減小, 相反,當(dāng)PWM占空比減小時(shí),VCO輸出的頻率就會(huì)增大。所以在應(yīng)用中只要通過對(duì)脈沖寬調(diào) 制(PWM)信號(hào)的調(diào)整就能達(dá)到調(diào)頻的目的。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置,其特征在于,包括設(shè)有可控制輸出脈沖寬調(diào)制PWM信號(hào)的主控單元、用于對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行積分的積分電路、濾波裝置以及壓控振蕩器;所述主控單元與所述積分電路連接;所述積分電路通過所述濾波裝置與所述壓控振蕩器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置,其特征在于所述積分電 路包括比較器、第一電阻、第二電阻以及第一電容;所述比較器的正相端與第一電阻一端連 接,該第一電阻的另一端接地;其負(fù)向端與所述第二電阻的一端連接;所述第二電阻的另 一端與PWM輸入端連接;所述第一電容兩端分別連接所述第二電阻與所述比較器的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置,其特征在于所述濾波裝 置包括第三電阻以及第二電容;所述第三電阻的一端與所述比較器的輸出端連接;所述第 三電阻的另一端與所述壓控振蕩器的電壓輸入端和第二電容的一端連接;所述第二電容的 另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置,其特征在于所述主控單 元設(shè)有PWM信號(hào)輸出控制模塊,所述控制模塊自動(dòng)調(diào)節(jié)PWM的占空比,并通過對(duì)應(yīng)的PWM信 號(hào)送入積分電路進(jìn)行積分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置,其特征在于所述壓控振 蕩器為數(shù)碼鎖相環(huán);所述PWM信號(hào)經(jīng)積分后送入所述數(shù)碼鎖相環(huán)的輸入端。
6.一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的振蕩電路,其特征在于包括脈沖寬調(diào)制PWM信 號(hào)輸出端(1)、用于對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行積分的積分電路、濾波電路以及壓控振蕩器;所述脈沖 寬調(diào)制PWM信號(hào)輸出端(1)、積分電路、濾波電路以及壓控振蕩器通過電連接;所述積分電 路產(chǎn)生指示所產(chǎn)生的比較信號(hào)和參考信號(hào)之間相位差的相位差信號(hào);所述濾波電路將所述 積分電路產(chǎn)生的相位差信號(hào)形成為直流電壓信號(hào)并提供到壓控振蕩器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的振蕩電路,其特征在于所述積 分電路包括比較器(21)、第一電阻、第二電阻以及第一電容;所述比較器(21)的正相端與 第一電阻(22) —端連接,該第一電阻(22)的另一端接地;其負(fù)向端與所述第二電阻(23) 的一端連接;所述第二電阻(23)的另一端與PWM輸入端(1)連接;所述第一電容(24)兩端 分別連接所述第二電阻(23)與所述比較器(21)的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的振蕩電路,其特征在于所述濾 波電路包括第三電阻(25)以及第二電容(26);所述第三電阻(25)的一端與所述比較器 (21)的輸出端連接;所述第三電阻(25)的另一端與所述壓控振蕩器的電壓輸入端和第二 電容(26)的一端連接;所述第二電容(26)的另一端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的振蕩電路,其特征在于所述壓 控振蕩器為數(shù)碼鎖相環(huán)(3);所述PWM信號(hào)經(jīng)積分后送入所述數(shù)碼鎖相環(huán)(3)的輸入端;所 述壓控振蕩器可生成具有不同振蕩頻率的振蕩信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及PWM變頻領(lǐng)域,其公開了一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的裝置,包括設(shè)有可控制輸出脈沖寬調(diào)制PWM信號(hào)的主控單元、用于對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行積分的積分電路、濾波裝置以及壓控振蕩器;所述主控單元與所述積分電路連接;所述積分電路通過所述濾波裝置與所述壓控振蕩器連接。同時(shí)又提供了一種通過脈沖寬調(diào)制來調(diào)節(jié)頻率的振蕩電路。本發(fā)明的有益效果是通過單片機(jī)控制PWM的占空比來改變振蕩器的輸出頻率,進(jìn)而達(dá)到變頻的目的;同時(shí),該裝置的價(jià)格便宜、質(zhì)量可靠,在對(duì)PWM控制上不僅簡(jiǎn)單而且成熟。
文檔編號(hào)H03L7/16GK101834602SQ200910109929
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者劉建偉, 李書鋒, 甘德喜, 首召兵 申請(qǐng)人:深圳和而泰智能控制股份有限公司
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