專利名稱：脈寬調(diào)制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁輻射減少的數(shù)字式脈寬調(diào)制器。
背景技術(shù)：
脈寬調(diào)制(PWM)是一種廣泛流傳的技術(shù)，利用該技術(shù)來依照在給定的間隔內(nèi)可能有限或無限個(gè)值的調(diào)制信號(hào)調(diào)制矩形信號(hào)的脈沖寬度。例如，在-15V至15V的范圍內(nèi)的電壓信號(hào)可被變換成脈寬調(diào)制矩形信號(hào)，此信號(hào)只有兩種狀態(tài)，即，-15V和+15V。脈寬調(diào)制矩形信號(hào)的占空比代表電壓信號(hào)(即調(diào)制信號(hào))的電壓值，由此，在本示例中，占空比50%對(duì)應(yīng)0V，占空比為零對(duì)應(yīng)于-15V，且占空比100%對(duì)應(yīng)于+15V。經(jīng)調(diào)制的矩形信號(hào)的頻率因而通常是恒定的，并被表示為PWM頻率。脈寬調(diào)制信號(hào)的頻譜由調(diào)制信號(hào)的頻譜以及歸因于矩形載波信號(hào)的其他頻譜分量(即PWM頻率和相應(yīng)的高次諧波)構(gòu)成。因此，可以通過簡單的低通濾波從脈寬調(diào)制信號(hào)中重建原始信號(hào)(調(diào)制信號(hào))。但是，取決于應(yīng)用，為了提供對(duì)PMW頻率與相關(guān)諧波的充分的衰減，不得不采用復(fù)雜的濾波電路。然而，歸因于載波的這些頻譜分量通常出現(xiàn)在射頻波段，并因此引起不希望的電磁干擾(EMI)。PWM調(diào)制器通常用于開關(guān)式電源中。此外，脈寬調(diào)制也適用于所謂的D類放大器中的音頻信號(hào)。為了降低開關(guān)式電源中的紋波電壓(ripple voltage)或改善數(shù)字放大器的信噪比(SNR)，并進(jìn)一步為了能夠?qū)崿F(xiàn)簡單而廉價(jià)的濾波電路和提高PWM應(yīng)用的電磁適應(yīng)性(EMC)，存在對(duì)于改進(jìn)的PWM方法和相應(yīng)系統(tǒng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
揭示了一種用于依照數(shù)字的輸入信號(hào)或備選地依照模擬的輸入信號(hào)調(diào)制矩形載波信號(hào)的脈寬調(diào)制器。該調(diào)制器包括接收數(shù)字輸入信號(hào)并被配置成生成數(shù)字輸出字的調(diào)制單元，其中輸出字具有預(yù)定義個(gè)數(shù)字，其包括第一組連續(xù)的“1”和第二組連續(xù)的“0”數(shù)字，并且其中數(shù)字“1”的部分代表數(shù)字輸入信號(hào)。該調(diào)制器進(jìn)一步包括被配置成生成偽隨機(jī)序列的隨機(jī)數(shù)生成器，以及翻轉(zhuǎn)單元，該翻轉(zhuǎn)單元被配置成依照偽隨機(jī)序列翻轉(zhuǎn)或者不翻轉(zhuǎn)由調(diào)制單元提供的輸出字，從而提供隨機(jī)調(diào)整的數(shù)字脈寬調(diào)制輸出信號(hào)。


參照以下附圖與說明可以更好地理解本發(fā)明。圖中的部件無需按比例繪制，重點(diǎn)放在說明本發(fā)明的原理上。而且在圖中，相似的參考編號(hào)指示相應(yīng)的部分。在附圖中圖1是說明傳統(tǒng)的D類放大器的框圖；圖2是說明標(biāo)準(zhǔn)PWM調(diào)制器的框圖；圖3更詳細(xì)地說明了圖2的PWM調(diào)制器的功能；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例的包括MLS-PWM調(diào)制器的D類放大器的框圖；圖5更詳細(xì)地說明了 MLS-PWM調(diào)制器的一個(gè)示范性實(shí)施例；圖6通過已調(diào)制的PWM信號(hào)的時(shí)序圖說明MLS脈寬調(diào)制的效果；以及
圖7通過對(duì)比傳統(tǒng)PWM信號(hào)的頻譜來說明MLS PWM信號(hào)的頻譜；圖8示出了 MLS-PWM調(diào)制器的另一示范性實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1是說明了使用PWM調(diào)制的全數(shù)字D類音頻放大器的基本組件的框圖。數(shù)字輸入信號(hào)x[n]被供給到數(shù)字處理單元10，該數(shù)字處理單元10可以執(zhí)行一些諸如均衡或類似處理的音頻信號(hào)處理任務(wù)。經(jīng)處理的數(shù)字音頻信號(hào)表示為s [η]，其作為輸入信號(hào)被供給到 PWM調(diào)制器20，該P(yáng)WM調(diào)制器20被配置成使用音頻信號(hào)s [η]來調(diào)制矩形載波信號(hào)，因而在其輸出端提供相應(yīng)的PWM信號(hào)m(t)。該P(yáng)WM信號(hào)m(t)具有預(yù)定周期(PWM周期Tpwm)，此周期是PWM頻率fPWM的倒數(shù)。PWM信號(hào)m(t)通過開關(guān)輸出級(jí)(switching output stage) 30 被放大，該開關(guān)輸出級(jí)30通常被實(shí)現(xiàn)為連接在正負(fù)電源線之間的晶體管半橋。經(jīng)放大的 PWM信號(hào)由低通濾波器40 (備選地可采用帶通濾波)進(jìn)行濾波，并被供給到負(fù)載，在此情況下中，該負(fù)載為揚(yáng)聲器50。應(yīng)該注意的是，D類放大器應(yīng)該被視為PWM調(diào)制器的示范性應(yīng)用。PWM調(diào)制器可有效地應(yīng)用于其中的其它應(yīng)用是直流電機(jī)的控制、開關(guān)模式電源或類似應(yīng)用。在下面的討論中主要使用了數(shù)字信號(hào)，因此例如離散時(shí)間信號(hào)χ被寫成x(n)，其中被方括號(hào)括起來的符號(hào)η表示時(shí)間指數(shù)，為整數(shù)。類似地，連續(xù)的時(shí)間信號(hào)χ被稱為x(t)， 其中由圓括號(hào)括起來的符號(hào)t表示時(shí)間，為實(shí)數(shù)。因?yàn)樵谠S多情況下數(shù)字和模擬的實(shí)現(xiàn)可以是等同的，所以如果沒有明確指出，下述內(nèi)容將對(duì)數(shù)字和模擬信號(hào)均適用。圖2說明了常規(guī)PWM調(diào)制器的示范性實(shí)現(xiàn)。在本示例中，調(diào)制器包括鋸齒波信號(hào)發(fā)生器201，其提供了鋸齒波信號(hào)r[n]，該鋸齒波信號(hào)r[n]具有限定坡度的上升邊緣。備選地，可由相應(yīng)的階梯波信號(hào)代替該鋸齒波信號(hào)，尤其是采用數(shù)字實(shí)現(xiàn)時(shí)。每個(gè)PWM周期Tpwm =1/f ，信號(hào)r[n]從最小值rmin斜坡上升(連續(xù)或逐步地)到最大值1~_。在每一個(gè)周期結(jié)束時(shí)，鋸齒波(或階梯)信號(hào)從rmax復(fù)位到rmin。將輸入信號(hào)s [η]與參考信號(hào)r [η]相比較。只要參考信號(hào)r [η]低于輸入信號(hào)s [η](即當(dāng)r [η] <s[n]時(shí))，則比較器單元202輸出高信號(hào)(開啟值)。一旦參考信號(hào)r[n]超過輸入信號(hào)s[η](即，當(dāng)r [η] ^ s[n]時(shí))，比較器單元202輸出低信號(hào)(關(guān)閉值)。調(diào)制器的輸出為高時(shí)的時(shí)間間隔的長度被表示為開啟時(shí)間Tw，并且開啟時(shí)間Tw與PWM周期Tpwm的比TM/TPWM定義為占空比，其與輸入信號(hào)值 s [η]線性相關(guān)。本示例涉及所謂的前沿PWM調(diào)制器(leading edge PWM modulator)，因?yàn)殇忼X波信號(hào)r[n]在每個(gè)PWM周期成斜坡上升。此外，后沿PWM(trailing edge PWM)和雙沿 PWM 調(diào)制器(double edge PWM modulator)是已知的。在圖3中通過輸入信號(hào)s[n]、鋸齒波信號(hào)r[n]以及已調(diào)制的信號(hào)m(t)的時(shí)序圖說明以上討論的PWM調(diào)制器的功能。從圖3可以看出，PWM輸出信號(hào)(已調(diào)制的信號(hào)m(t)) 的占空比TQN/TPWM按照輸入信號(hào)s[n]調(diào)制。當(dāng)r[n] < s[η](即在時(shí)間間隔Tw內(nèi))時(shí)，已調(diào)制的信號(hào)m(t)位于高電平，而當(dāng)r[n] > s[η](即在剩余的PWM周期Tpwm內(nèi))時(shí)，已調(diào)制的信號(hào)m(t)位于低電平。結(jié)果，已調(diào)制的信號(hào)m(t)的占空比與輸入信號(hào)s[n]的電平成正比。因此，已調(diào)制的信號(hào)m(t)是輸入信號(hào)s[n]的數(shù)字表現(xiàn)形式(僅包括高、低電平)。 圖3的底部圖說明的示例被稱為標(biāo)準(zhǔn)PWM或“前沿”PMW，因?yàn)槠渖仙?，從而?dǎo)致工作周期 (on-period) Ton總是在PWM周期Tpwm的開始處出現(xiàn)。備選地，可使用“后沿” PWM，其中工作周期出現(xiàn)在PWM周期Tpwm的末端處。圖4是說明了使用增強(qiáng)型PWM調(diào)制的D類音頻放大器的變形的框圖。正如圖1的示例中，數(shù)字輸入信號(hào)Χ [η]被供給數(shù)字處理單元10，其可以執(zhí)行一些諸如均衡或類似的音頻信號(hào)處理任務(wù)。經(jīng)處理的數(shù)字音頻信號(hào)s[n]被用作隨后的PWM調(diào)制的輸入信號(hào)。也就是說，信號(hào)s [η]被供給到PWM調(diào)制器單元20，此單元被配置成使用音頻信號(hào)s [η]調(diào)制矩形載波信號(hào)，因此在其輸出端提供了相應(yīng)的PWM輸出信號(hào)m(t)，此輸出信號(hào)的占空比代表了輸入信號(hào)s[n]的當(dāng)前電平。正如以上解釋的，PWM輸出信號(hào)m(t)具有表示為Tpwm的PWM 周期，該周期是PWM頻率fPWM的倒數(shù)。PWM輸出信號(hào)m(t)被放大，隨后通過例如低通濾波器 40濾波，被供給到負(fù)載，在此情況下該負(fù)載為揚(yáng)聲器50。對(duì)比圖1中已知的信號(hào)處理鏈，本示例的PWM調(diào)制器具有進(jìn)一步的輸入端，其接收隨機(jī)或者偽隨機(jī)信號(hào)a[n](例如白噪聲或有色噪聲)。若干種產(chǎn)生偽隨機(jī)信號(hào)或序列的方法是已知的。在本示例中，最大長度序列(MLS)成功地作為數(shù)字偽隨機(jī)信號(hào)a[n]被使用。 經(jīng)調(diào)整的PWM調(diào)制器因而也稱為MLS-PWM調(diào)制器20。隨機(jī)信號(hào)a[n]被用于針對(duì)每個(gè)PWM 周期Tpwm隨機(jī)且分別地判定是否將完整PWM周期Tpwm的工作周期Tm放置在PWM周期Tpwm末端的開始處。結(jié)果，由于矩形載波信號(hào)具有頻率fPWM和高次諧波，頻譜分量的幅度在PWM輸出信號(hào)m(t)的頻譜中顯著降低，從而減少了電磁干擾(EMI)，并且提高了使用MLS-PWM調(diào)制器的整體應(yīng)用中的電磁適應(yīng)性(EMC)。圖5更詳細(xì)地說明了依照本發(fā)明的例如在如圖4中說明的D類放大器中使用的 PWM調(diào)制器的一個(gè)示例。圖5中說明的示范性PWM調(diào)制器采用4比特?cái)?shù)字輸入信號(hào)s[n]操作，該4位數(shù)字輸入信號(hào)s [n](在離散時(shí)間η處)具有當(dāng)前二進(jìn)制值0101，其代表十進(jìn)制中的數(shù)字5。輸入信號(hào)s[n]被饋給調(diào)制單元220，該調(diào)制單元220在其輸出端提供了具有對(duì)應(yīng)于s [η]當(dāng)前值的多個(gè)數(shù)字“ 1，，的16位字Hi1 [η]，在此情況中的16位字Hi1 [η]是由5個(gè)數(shù)字“1”和11個(gè)數(shù)字“0”組成的，因?yàn)檩斎胄盘?hào)s [η]的當(dāng)前值等于5 (即二進(jìn)制的0101)。 通常，調(diào)制器220的輸出信號(hào)Hi1 [η]是一個(gè)2b位字的序列，其中b是輸入信號(hào)s[n]的位元數(shù)(即，在該示例中b = 4，且2b = 16)。輸出信號(hào)Hi1 [η]可被視為數(shù)字PWM信號(hào)，因?yàn)樵撟諬i1 [η]是由一組s [n](在當(dāng)前示例中等于5)個(gè)連續(xù)數(shù)字“1”，跟隨著一組2b-s [η](在當(dāng)示例中等于11)個(gè)連續(xù)數(shù)字“0”組成的，從而形成一種代表了一個(gè)PWM周期Tpwm的數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)(前沿)PWM樣本。使用轉(zhuǎn)換率為 2b · fPWM的1位元數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器將這樣的數(shù)字PWM信號(hào)Hi1 [η]按位轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，將直接產(chǎn)生適宜的常規(guī)PWM信號(hào)，正如使用圖2的調(diào)制器所實(shí)現(xiàn)的那樣。因此，1位元數(shù)字/ 模擬轉(zhuǎn)換器可以如單極開關(guān)那樣的簡單方式實(shí)現(xiàn)。然而，取決于應(yīng)用，更為復(fù)雜的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換可能是適宜的。在數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換前，數(shù)字PWM信號(hào)Hi1 [n](調(diào)制器單元220的輸出)被供給到翻轉(zhuǎn)單元(flipping unit) 230，該翻轉(zhuǎn)單元230被配置成依照隨機(jī)(或偽隨機(jī))信號(hào)當(dāng)前值翻轉(zhuǎn)(或者不翻轉(zhuǎn))代表當(dāng)前調(diào)制器輸出的2b位元字Hi1 [η]。翻轉(zhuǎn)單元可以被實(shí)現(xiàn)成例如雙向移位寄存器(例如在硬件實(shí)現(xiàn)中)，或者，被實(shí)現(xiàn)成可轉(zhuǎn)換的FIF0/FIL0內(nèi)存(尤其在軟件實(shí)現(xiàn)中)?？赊D(zhuǎn)換的FIF0/FIL0可被視為雙向移位寄存器的軟件實(shí)施。而且，當(dāng)使用適當(dāng)?shù)臄?shù)字信號(hào)處理器時(shí)，特殊的機(jī)器指令可以用于執(zhí)于翻轉(zhuǎn)操作。在本示例中，翻轉(zhuǎn)單元230可以被看作移位寄存器，在每個(gè)PWM周期將數(shù)字PWM信號(hào)Hi1 [η]的當(dāng)前值(2b位元的字)加載到該移位寄存器中一次。然后此2b位元的字HI1 [η]被向左或向右移位(根據(jù)隨機(jī)值a[n])，以提供一系列輸出數(shù)據(jù)流(例如，具有2b · fPWM的時(shí)鐘頻率)，其被供應(yīng)到1位元 D/A轉(zhuǎn)換器MO以便生成模擬PWM信號(hào)m(t)。將此2b位元字Hi1 [η]向左還是向右移位取決于信號(hào)a[n]的隨機(jī)值。例如，如果當(dāng)前隨機(jī)值a[n]是“ 1”，那么可將字Hi1 [η]向左移位，從而使mjn]的位元序列不變；而如果當(dāng)前隨機(jī)值a[n]是“0”，那么可將字Hi1 [η]向右移位， 從而顛倒(即，翻轉(zhuǎn))Hi1 [η]的位元序列。通過圖6的時(shí)序圖進(jìn)一步說明了包括翻轉(zhuǎn)裝置230的MLS-PWM調(diào)制器20的功能。 圖6的上圖說明了如果不存在翻轉(zhuǎn)單元230將觀測到的經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換的PWM輸出信號(hào)m(t)。 圖6的上圖的PWM信號(hào)m(t)表示了具有PWM周期f^—1的常規(guī)的前沿PWM信號(hào)。圖6的中部圖表示由隨機(jī)發(fā)生器250提供的隨機(jī)序列a[n]。該隨機(jī)序列可以是，例如，最大長度序列。如上所述，序列a[n]可以例如被假設(shè)成偽隨機(jī)序列，其中如果相應(yīng)的隨機(jī)值a[n]是 “0”，則代表一個(gè)PWM周期的調(diào)制器單元220的輸出字被顛倒(翻轉(zhuǎn))，而如果相應(yīng)的隨機(jī)值 a [η]是“1”，則所述輸出字保持不變。結(jié)果，在與隨機(jī)值“0”相關(guān)聯(lián)的PWM周期內(nèi)，圖6的上圖說明的前沿PWM信號(hào)被翻轉(zhuǎn)成后沿PWM信號(hào)。在與隨機(jī)值“ 1，，相關(guān)聯(lián)的PWM周期內(nèi)， 沒有執(zhí)行翻轉(zhuǎn)。當(dāng)然，可在不改變MLS-PWM調(diào)制器20的功能的情況下顛倒隨機(jī)序列。利用相對(duì)于圖5和圖6描述的MLS-PWM調(diào)制器20，有可能生成不具有在PWM頻率 fpwM處的突起的譜線并不具有高次諧波的脈寬調(diào)制信號(hào)。也就是說，將PWM調(diào)制器20的操作模式從前沿PWM隨機(jī)改變到后沿PWM破壞了所提及的譜線，且反之亦然，并且PWM載波信號(hào)的功率分布在較寬的頻譜范圍內(nèi)，因此，消除了在fP 處的突起的譜線和相應(yīng)的高次諧波。這種效果可在圖7中看出。圖8說明了對(duì)提供隨機(jī)的(依據(jù)隨機(jī)信號(hào)a[n])前沿或后沿PWM信號(hào)m(t)的 MLS-PWM調(diào)制器20的另一種實(shí)現(xiàn)。圖8的示意性框圖說明了可能的數(shù)字實(shí)現(xiàn)或調(diào)制器20。 雖然沒有直接示出翻轉(zhuǎn)單元230，但是翻轉(zhuǎn)單元可以被看作是計(jì)數(shù)器222的一部分，計(jì)數(shù)器 222負(fù)責(zé)從“正計(jì)數(shù)”模式轉(zhuǎn)換到“倒計(jì)數(shù)”模式。例如，假設(shè)4位元計(jì)數(shù)器222(即b = 4) 從最小值(例如0000)開始正計(jì)數(shù)，從而生成階梯波序列Hk]。當(dāng)達(dá)到最大值(例如1111) 時(shí)，發(fā)生計(jì)數(shù)器溢位，并且從最小值(例如0000)重新開始計(jì)數(shù)。該計(jì)數(shù)器使用頻率為PWM 頻率f 的滬倍(例如，本示例中為16倍)的時(shí)鐘信號(hào)(見時(shí)鐘發(fā)生器210)計(jì)時(shí)。該階梯波序列r[k]以及輸入信號(hào)s[n](時(shí)間指數(shù)η為Lk/2bj,U表示地板函數(shù)(floor function))
被饋給比較器單元221，只要s[Lk/2bj] <r[k],比較器單元221便在其輸出端生成高電平
(即，二進(jìn)制的“1”)，否則生成低電平(即，二進(jìn)制的“0”)。因此，該比較器的輸出是代表數(shù)字前沿PWM信號(hào)的一系列2b位元的字m[k]，數(shù)字前沿PWM信號(hào)在經(jīng)過如圖5的示例中所示的D/A轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)產(chǎn)生模擬PWM輸出信號(hào)m(t)。當(dāng)依照信號(hào)a[n]的當(dāng)前隨機(jī)值將計(jì)數(shù)器的操作模式轉(zhuǎn)換到“倒計(jì)數(shù)”時(shí)，前沿PWM 被變換為后沿PWM，并且比較器221的輸出字被顛倒(翻轉(zhuǎn))，因此產(chǎn)生后沿PWM信號(hào)m(t)。 鑒于上述內(nèi)容，計(jì)數(shù)器222結(jié)合比較器221可以被看作是如圖5的示例中所說明的調(diào)制器單元220，并且負(fù)責(zé)從“正計(jì)數(shù)”模式轉(zhuǎn)換到“倒計(jì)數(shù)”模式的計(jì)數(shù)器222的部分可以被看作是翻轉(zhuǎn)單元230。雖然已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)該理解，在此可做出多種變化、替換和改變，而不會(huì)背離如隨附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解的是，邏輯電平可被反轉(zhuǎn)，或者可用串行比特流取代并行比特流，而仍在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 此外，本申請的范圍并非意圖被局限于說明書中描述的本發(fā)明的特定實(shí)施例內(nèi)。 正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將很容易從本發(fā)明的揭示內(nèi)容體會(huì)到，依據(jù)本發(fā)明可利用與在此描述的相應(yīng)實(shí)施例執(zhí)行基本上相同的功能或達(dá)成基本上相同的結(jié)果的調(diào)制器和方式。
權(quán)利要求
1.一種脈寬調(diào)制器，用于依據(jù)輸入信號(hào)(S[n])調(diào)制矩形載波信號(hào)，該調(diào)制器包括調(diào)制單元020)，其接收所述輸入信號(hào)(s[n])并被配置成生成數(shù)字輸出字，該輸出字 κω,πιω)具有預(yù)定義個(gè)數(shù)字Ob)，其包括第一組連續(xù)的“1”和第二組連續(xù)的“O”數(shù)字， 其中所述“1”數(shù)字的部分代表所述數(shù)字輸入信號(hào)(s [η])；隨機(jī)數(shù)生成器050)，其被配置成生成隨機(jī)序列(a[η])；以及翻轉(zhuǎn)單元030)，其被配置成依據(jù)所述偽隨機(jī)序列(a[n])翻轉(zhuǎn)或者不翻轉(zhuǎn)由所述調(diào)制單元(220)提供的所述輸出字(nUnLmtk]),因此提供了隨機(jī)調(diào)整的數(shù)字脈寬調(diào)制輸出信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制器，其中所述翻轉(zhuǎn)單元(230)是雙向移位寄存器，并且其移位方向依據(jù)所述偽隨機(jī)序列(a[η])設(shè)定。
3.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制器，其中所述翻轉(zhuǎn)單元(230)是被配置成依據(jù)所述偽隨機(jī)序列(a[n])以FIFO模式或者FILO模式操作的緩沖器。
4.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制器， 其中所述調(diào)制單元(220)包括生成階梯波信號(hào)(Hk])的計(jì)數(shù)器022)以及接收所述輸入信號(hào)(s[n])和所述階梯波信號(hào)(dk])的數(shù)字比較器021)，該比較器(221)的輸出提供了所述調(diào)制單元O20)的輸出字O^k])，并且其中，所述翻轉(zhuǎn)單元(230)被配置成依據(jù)所述偽隨機(jī)序列(a[η])將所述計(jì)數(shù)器從正計(jì)數(shù)模式轉(zhuǎn)換成倒計(jì)數(shù)模式，和從倒計(jì)數(shù)模式轉(zhuǎn)換成正計(jì)數(shù)模式。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的脈寬調(diào)制器，進(jìn)一步包括1位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器 040)，該1位數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(MO)被配置成將所述隨機(jī)調(diào)整的數(shù)字脈寬調(diào)制輸出信號(hào) (m[k])轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬信號(hào)(m(t))。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的脈寬調(diào)制器，其中所述隨機(jī)序列(a[n])是最大長度序列。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的脈寬調(diào)制器，其中由所述調(diào)制單元(220)接收的所述輸入信號(hào)(s[n])是代表要被PWM調(diào)制的輸入樣本的b位的字，并且其中由所述調(diào)制單元(220)提供的所述輸出字O^k])是滬位的字。
8.如權(quán)利要求4所述的脈寬調(diào)制器，其中由所述調(diào)制單元(220)接收的所述輸入信號(hào)(s[η])是代表將被PWM調(diào)制的輸入樣本的b位的字，并且其中所述計(jì)數(shù)器通過時(shí)鐘發(fā)生器(210)計(jì)時(shí)，該時(shí)鐘發(fā)生器(210)提供頻率(fM)為 PWM頻率的？”咅的時(shí)鐘信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的脈寬調(diào)制器，其中依據(jù)所述隨機(jī)信號(hào)的值，所述脈寬調(diào)制輸出信號(hào)是前沿PWM信號(hào)或者后沿PWM信號(hào)。
10.如權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的脈寬調(diào)制器，進(jìn)一步包括被配置成實(shí)現(xiàn)所述隨機(jī)數(shù)生成器、所述調(diào)制單元和所述翻轉(zhuǎn)單元的功能的微處理器。
全文摘要
本發(fā)明揭示了用于依照輸入信號(hào)調(diào)制矩形載波信號(hào)的脈寬調(diào)制器。該調(diào)制器包括接收輸入信號(hào)并被配置成生成數(shù)字輸出字的調(diào)制單元，其中輸出字具有預(yù)定義個(gè)數(shù)字，其包括第一組連續(xù)的“1”和第二組連續(xù)的“0”數(shù)字，并且在其中數(shù)字“1”的部分代表數(shù)字輸入信號(hào)。該調(diào)制器進(jìn)一步包括被配置成生成偽隨機(jī)序列的隨機(jī)數(shù)生成器，以及翻轉(zhuǎn)單元，該翻轉(zhuǎn)單元被配置成依照該偽隨機(jī)序列翻轉(zhuǎn)或不翻轉(zhuǎn)由調(diào)制單元提供的輸出字，因此，提供了隨機(jī)調(diào)整數(shù)字脈寬調(diào)制輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H03K7/08GK102412812SQ20111028109
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者G.普法芬格 申請人:哈曼貝克自動(dòng)系統(tǒng)股份有限公司