專利名稱：一種波形變換電路及具有所述電路的移動(dòng)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于波形變換技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種從數(shù)字脈沖波形變換 到正弦波形的信號(hào)變換電路以及采用所述波形變換電路設(shè)計(jì)的移動(dòng)終端。
背景技術(shù)：
隨著手機(jī)技術(shù)的發(fā)展，振動(dòng)功能越來越多地應(yīng)用到各種手機(jī)產(chǎn)品中。普通馬達(dá)的 控制比較簡單，可以通過主處理器的GPIO 口來控制，當(dāng)GPIO 口輸出高電平時(shí)，馬達(dá)振動(dòng)；當(dāng) GPIO 口輸出低電平時(shí)，馬達(dá)停止振動(dòng)。但是，普通馬達(dá)的反應(yīng)速度較慢，使用壽命較短，且隨 著使用時(shí)間的變長，振動(dòng)變?nèi)?。而線性馬達(dá)反應(yīng)迅速，使用壽命長，因此現(xiàn)在越來越多的手 機(jī)生產(chǎn)商選擇采用線性馬達(dá)代替普通馬達(dá)進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)。線性馬達(dá)雖然反應(yīng)快，壽命長，但是成本較普通馬達(dá)高很多，這是由于當(dāng)前控制線 性馬達(dá)工作普遍采用主處理器+專用驅(qū)動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)，以控制線性馬達(dá)按照特定 的頻率實(shí)現(xiàn)振動(dòng)。采用這種線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制方案由于需要增加一顆專用的驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行 電路設(shè)計(jì)，并且生產(chǎn)這種專用驅(qū)動(dòng)芯片的廠家目前也比較少，因此，驅(qū)動(dòng)芯片的價(jià)格比較昂 貴，由此導(dǎo)致手機(jī)硬件成本的較大增加。為了降低電路成本，可以直接使用系統(tǒng)中的主處理器或者晶振輸出的方波信號(hào)來 控制線性馬達(dá)振動(dòng)，但是會(huì)產(chǎn)生明顯的噪聲，從而對(duì)手機(jī)的整機(jī)品質(zhì)產(chǎn)生不利的影響。基于 此，某些手機(jī)研發(fā)人員提出利用輸出到手機(jī)揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)來驅(qū)動(dòng)線性馬達(dá)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)， 從而可以代替專用驅(qū)動(dòng)芯片的使用。但是采用這種設(shè)計(jì)方案，由于音頻編解碼器CODEC輸 出的音頻信號(hào)頻率較高，而線性馬達(dá)的工作點(diǎn)頻率通常較低，一般在170Hz左右，若直接通 過CODEC產(chǎn)生170Hz的正弦波信號(hào)振動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)，但是實(shí)現(xiàn)聲音加振動(dòng)功能或只有聲音沒 有振動(dòng)功能，顯然是難以實(shí)現(xiàn)的。因此，在采用這種設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要在音頻編解碼器CODEC 與線性馬達(dá)之間增設(shè)復(fù)雜的帶通濾波電路，以濾除音頻信號(hào)中的低頻和高頻信號(hào)，使輸出 的正弦波信號(hào)頻率滿足線性馬達(dá)的工作頻率，而音頻信號(hào)時(shí)濾出的高頻又是所需的，所以 電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，控制效果也很難保證。因此，如何以較低的成本實(shí)現(xiàn)對(duì)線性馬達(dá)的有效驅(qū)動(dòng)，且保證理想的驅(qū)動(dòng)效果，是 目前廣大手機(jī)研發(fā)人員亟待解決的一個(gè)主要問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種波形變換電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)字脈沖信號(hào)特別是方波信 號(hào)到正弦波信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以極低的成本滿足某些需要接收正弦波信號(hào)的電子器件的驅(qū)動(dòng)要 求。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種波形變換電路，包括方波信號(hào)輸入端、正弦波信號(hào)輸出端和多級(jí)RC濾波電 路，所述多級(jí)RC濾波電路級(jí)聯(lián)后連接在所述的方波信號(hào)輸入端與正弦波信號(hào)輸出端之間。進(jìn)一步的，所述多級(jí)RC濾波電路級(jí)聯(lián)后通過串聯(lián)的隔直電容連接所述的正弦波信號(hào)輸出端。又進(jìn)一步的，在所述隔直電容與正弦波信號(hào)輸出端之間的連線上連接有直流電壓 偏置電路。為了提高所輸出的正弦波信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，可以在所述隔直電容與正弦波信號(hào)輸 出端之間進(jìn)一步連接信號(hào)放大電路，以對(duì)通過多級(jí)RC濾波電路整形輸出的正弦波信號(hào)進(jìn) 行放大處理。優(yōu)選的，為了獲得盡量理想的正弦波波形，所述RC濾波電路優(yōu)選級(jí)聯(lián)3級(jí)或者4 級(jí)?；谏鲜霾ㄐ巫儞Q電路結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型又提供了一種采用所述波形變換電路設(shè) 計(jì)的移動(dòng)終端，將所述波形變換電路連接在移動(dòng)終端內(nèi)部的主處理器與線性馬達(dá)之間，利 用多級(jí)級(jí)聯(lián)的RC濾波電路對(duì)主處理器輸出的方波信號(hào)變換成正弦波信號(hào)，輸出至線性馬 達(dá)的輸入端，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的振動(dòng)功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型利用簡單的電路 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了方波信號(hào)到正弦波信號(hào)的波形變換。將其應(yīng)用于移動(dòng)終端中，對(duì)于線性馬達(dá)所 需的正弦波驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則可以利用系統(tǒng)主處理器輸出的方波信號(hào)變換獲得，從而實(shí)現(xiàn)主處 理器對(duì)線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制。由于采用該電路設(shè)計(jì)方式可以不使用線性馬達(dá)專用驅(qū)動(dòng)芯 片，從而降低了系統(tǒng)的硬件成本，簡化了電路設(shè)計(jì)，并且能夠獲得理想的振動(dòng)效果，有助于 提高手機(jī)、掌上電腦等移動(dòng)終端的整機(jī)品質(zhì)。結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加清楚。

圖1是本實(shí)用新型所提出的波形變換電路的一種實(shí)施例的原理圖；圖2是圖1中波形變換電路的一種實(shí)施例的具體電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地描述。本實(shí)用新型為了摒棄傳統(tǒng)線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制方式對(duì)專用驅(qū)動(dòng)芯片的依賴，以達(dá)到 降低系統(tǒng)電路硬件成本的設(shè)計(jì)目的，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的波形變換電路，通過級(jí)聯(lián)的多 級(jí)RC濾波電路實(shí)現(xiàn)從方波信號(hào)到正弦波信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以用于驅(qū)動(dòng)線性馬達(dá)振動(dòng)，從而可以 簡化系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)，滿足手機(jī)、PDA等移動(dòng)終端的設(shè)計(jì)需求，其設(shè)計(jì)原理參見圖1所示。下面通過一個(gè)具體的實(shí)施例來詳細(xì)闡述所述波形變換電路的具體組建結(jié)構(gòu)及其 在手機(jī)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。 實(shí)施例一，參見圖2所示，在本實(shí)施例的波形變換電路中，每一級(jí)RC濾波電路均由 一個(gè)電阻和一個(gè)電容連接而成，比如圖2中的電阻Rll和電容Cll即構(gòu)成第一級(jí)RC濾波電 路；電阻R21和電容C21構(gòu)成第二級(jí)RC濾波電路；電阻R31和電容C31則構(gòu)成第三級(jí)RC濾 波電路。三級(jí)RC濾波電路相級(jí)聯(lián)，進(jìn)而連接在方波信號(hào)輸入端IN與正弦波信號(hào)輸出端OUT 之間，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的方波信號(hào)的波形變換處理，生成類似正弦波的形式，通過正弦波信號(hào) 輸出端OUT輸出，進(jìn)而提供給后級(jí)電路使用。[0022]RC濾波電路的參數(shù)配置可以利用公式f = l/(2Ji*RC)計(jì)算獲得，即根據(jù)后級(jí)電路 所需的正弦波頻率來具體選擇電阻R和電容C的參數(shù)值。在具體設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)后 級(jí)電路所需的正弦波頻率來設(shè)定輸入的方波信號(hào)頻率，并使電容的充放電時(shí)間相等，這樣 就可以保證通過輸出端OUT輸出的正弦波信號(hào)頻率剛好等于輸入的方波信號(hào)頻率。由于對(duì) 方波信號(hào)頻率的控制可以通過軟件方法根據(jù)系統(tǒng)資源輕易地實(shí)現(xiàn)，因此，極大方便了系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)。當(dāng)然，所述波形變換電路也可以僅包含兩級(jí)級(jí)聯(lián)的RC濾波電路，或者包含4級(jí)甚 至更多級(jí)的RC濾波電路，其RC濾波電路的級(jí)聯(lián)級(jí)數(shù)可以根據(jù)輸出波形的質(zhì)量要求具體選 擇確定，級(jí)數(shù)越多，輸出波形越接近標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。但出于硬件成本的考慮，一般選擇3級(jí) 或者4級(jí)RC濾波電路進(jìn)行級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)，即可獲得較為理想的正弦波形，滿足后級(jí)線性馬達(dá)的 驅(qū)動(dòng)要求。當(dāng)然，所述RC濾波電路的具體組建結(jié)構(gòu)也可以采用其它多種設(shè)計(jì)形式，比如T型 或者Π型等濾波電路設(shè)計(jì)方式，本實(shí)施例并不僅限于以上舉例。此外，為了獲得不包含直流成分的正弦波電壓，本實(shí)施例可以在多級(jí)RC濾波電路 之后串聯(lián)隔直電容Cl，如圖2所示，以濾除通過多級(jí)RC濾波電路整形輸出的正弦波信號(hào)中 的直流偏置電壓。而如果后級(jí)電路所需的正弦波信號(hào)中需要包含一定幅值的直流偏置電 壓，且所要求的直流偏置電壓與前級(jí)控制系統(tǒng)所能提供的方波信號(hào)的直流偏置電壓不一致 時(shí)，為了滿足對(duì)后級(jí)電路的控制要求，本實(shí)施例可以在所述多級(jí)RC濾波電路與隔直電容Cl 串聯(lián)之后，再設(shè)置一路直流電壓偏置電路，比如在隔直電容Cl與輸出端OUT之間的連線上 連接由上拉電阻Rl和直流電源VCC組成的上拉電路，如圖2所示，以使輸出的正弦波信號(hào) 中包含有后級(jí)電路所要求的直流偏置電壓。當(dāng)然，為了提高輸出信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，本實(shí)施例還可以在隔直電容Cl之后進(jìn)一步 增設(shè)信號(hào)放大電路，以對(duì)變換輸出的正弦波信號(hào)進(jìn)行波形放大處理。所述信號(hào)放大電路具 體可以采用晶體管或者M(jìn)OS FET場(chǎng)效應(yīng)管等配合簡單的外圍電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；也可以采用運(yùn) 算放大器進(jìn)行信號(hào)的放大處理，本實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行具體限制。將本實(shí)施例的波形變換電路應(yīng)用于目前的手機(jī)電路中，其輸入端IN連接手機(jī)內(nèi) 部的主處理器，比如主處理器的其中一路GPIO 口 ；輸出端OUT應(yīng)用于手機(jī)內(nèi)部線性馬達(dá)。 利用主處理器輸出線性馬達(dá)工作點(diǎn)頻率的方波信號(hào)，即170Hz左右的方波信號(hào)或者數(shù)字脈 沖信號(hào)，經(jīng)所述波形變換電路轉(zhuǎn)換處理后，即可輸出170Hz的正弦波信號(hào)，滿足線性馬達(dá)的 應(yīng)用要求，由此可以提高線性馬達(dá)的振動(dòng)效果，滿足手機(jī)的品質(zhì)要求。本實(shí)用新型采用簡單的RC濾波電路實(shí)現(xiàn)數(shù)字脈沖波形到正弦波形的變換，以用 于對(duì)手機(jī)等移動(dòng)終端內(nèi)部線性馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制，從而達(dá)到了簡化電路設(shè)計(jì)，降低手機(jī)硬件 成本的設(shè)計(jì)目的。該方法同樣適用于除手機(jī)以外的其它各種需要振動(dòng)功能的移動(dòng)終端中。當(dāng)然，以上所述僅是本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種波形變換電路，其特征在于包括方波信號(hào)輸入端、正弦波信號(hào)輸出端和多級(jí)RC濾波電路，所述多級(jí)RC濾波電路級(jí)聯(lián)后連接在所述的方波信號(hào)輸入端與正弦波信號(hào)輸出端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形變換電路，其特征在于所述多級(jí)RC濾波電路級(jí)聯(lián)后通 過串聯(lián)的隔直電容連接所述的正弦波信號(hào)輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波形變換電路，其特征在于在所述隔直電容與正弦波信號(hào) 輸出端之間的連線上連接有直流電壓偏置電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的波形變換電路，其特征在于在所述隔直電容與正弦波 信號(hào)輸出端之間連接有信號(hào)放大電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形變換電路，其特征在于所述RC濾波電路包括3級(jí)或者 4級(jí)。
6.一種移動(dòng)終端，包括主處理器和線形馬達(dá)，其特征在于所述主處理器的方波信號(hào) 輸出端通過多級(jí)級(jí)聯(lián)的RC濾波電路連接線性馬達(dá)的輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)終端，其特征在于所述多級(jí)級(jí)聯(lián)的RC濾波電路通過串 聯(lián)的隔直電容連接所述線性馬達(dá)的輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動(dòng)終端，其特征在于在所述隔直電容與線性馬達(dá)輸入端 之間的連線上連接有直流電壓偏置電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的移動(dòng)終端，其特征在于在所述隔直電容與線性馬達(dá)的 輸入端之間連接有信號(hào)放大電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)終端，其特征在于所述RC濾波電路包括3級(jí)或者4級(jí)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種波形變換電路及具有所述電路的移動(dòng)終端，包括方波信號(hào)輸入端、正弦波信號(hào)輸出端和多級(jí)RC濾波電路，所述多級(jí)RC濾波電路級(jí)聯(lián)后連接在所述的方波信號(hào)輸入端與正弦波信號(hào)輸出端之間。本實(shí)用新型利用簡單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了方波信號(hào)到正弦波信號(hào)的波形變換。將其應(yīng)用于移動(dòng)終端中，對(duì)于線性馬達(dá)所需的正弦波驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則可以利用系統(tǒng)主處理器輸出的方波信號(hào)變換獲得，從而實(shí)現(xiàn)主處理器對(duì)線性馬達(dá)的直接驅(qū)動(dòng)控制。由于采用該電路設(shè)計(jì)方式可以不使用線性馬達(dá)專用驅(qū)動(dòng)芯片，從而降低了系統(tǒng)的硬件成本，簡化了電路設(shè)計(jì)，并且能夠獲得理想的振動(dòng)效果，有助于提高手機(jī)、掌上電腦等移動(dòng)終端的整機(jī)品質(zhì)。
文檔編號(hào)H03K4/00GK201639531SQ20102011525
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者楊勇 申請(qǐng)人:青島海信移動(dòng)通信技術(shù)股份有限公司