專利名稱：信號處理方法、信號處理電路和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種電子設(shè)備中的信號處理方法、信 號處理電路，以及使用該信號處理電路的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，手持設(shè)備的體積越來越小，功率密度越來越大。 相應(yīng)的，對電源管理的要求也越來越高。可以理解的是，手持i殳備的概念可以
包括MS (Mobile Station,移動臺)、UE (User Equipment,用戶設(shè)備)，還可 以包括數(shù)據(jù)卡，或其他具有無線通訊功能的其他終端產(chǎn)品。
目前，手持設(shè)備使用的電源模塊在使用大功率時， 一般采用PWM (Pulse-Width Modulation ，脈寬調(diào)制)的直流/直流(DC/DC)變換電路，這 種電路的好處是控制方式簡單，效率高，另外，還可以通過增加開關(guān)頻率的 方式來減小功率電感和電容的大小。其中，PWM是一種脈寬調(diào)制的方式，通 過改變占空比(占空比是指高低電平所占的時間的比率)以改變電源輸出。而 DC/DC變換，指的是直流電壓到直流電壓之間的變換。
另外，其他小型消費類電子設(shè)備，也可能采用上述電源模塊。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題 電源模塊所采用PWM的DC/DC變換電路，由于使用固定的開關(guān)頻率，從而 會產(chǎn)生固定頻率的開關(guān)噪聲，而固定的開關(guān)噪聲會產(chǎn)生單一頻率的諧波干擾。
單一頻率的諧波所造成的干擾，會集中在某一個頻率點上，在該頻率點上 對性能指標(biāo)造成嚴(yán)重的影響。如果此點在設(shè)備的工作頻帶范圍內(nèi)，將對敏感器 件造成很大的干擾。
另外，隨著技術(shù)的發(fā)展，器件會越來越密集，這樣，開關(guān)頻率越高，所造 成的干擾就會越強。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明實施方式提供了 一種電子設(shè)備中 的信號處理方法、信號處理電路，以及使用該信號處理電路的電子設(shè)備，通過 利用頻率抖動技術(shù)，使得可以減小對其他設(shè)備的干擾。
本發(fā)明的一個實施例提供了一種電子設(shè)備中的信號處理方法，應(yīng)用于采用
PWM調(diào)制方式的DC/DC變換器的電源中，該方法包括對固定頻率的輸入信 號進行頻率抖動處理；通過反饋放大信號對頻率抖動處理后的信號進行調(diào)制， 形成反饋取樣放大后的信號；對反饋取樣放大后的信號進行波形控制處理，輸 出控制信號。
本發(fā)明的另一個實施例提供了一種電子設(shè)備中的信號處理電路，應(yīng)用于采
用PWM調(diào)制方式的DC/DC變換器的電源中，該處理電路包括固定頻率產(chǎn)生
模塊，用于產(chǎn)生固定頻率的輸入信號；頻率抖動模塊，用于對固定頻率產(chǎn)生模
塊產(chǎn)生的信號進行頻率抖動處理；信號反饋放大模塊，用于產(chǎn)生反饋放大信號，
該反饋放大信號用于對經(jīng)過頻率抖動處理的信號進行調(diào)制；輸出控制波形產(chǎn)生
模塊，用于接收經(jīng)過信號反饋放大信號調(diào)制的信號，對該信號進行波形控制處
理，輸出控制信號。
本發(fā)明的再一個實施例提供了一種電子設(shè)備，包括前述的信號處理電路。
由上述所提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案中，通過利
用頻率抖動技術(shù)，使得DC/DC變換器的開關(guān)頻率在設(shè)定的范圍內(nèi)隨機的抖動，
這樣，就把開關(guān)帶來的噪聲^t到整個頻率范圍內(nèi)，而不是只集中在一個點上， 減小了對其他設(shè)備的干擾。


圖1為 一種采用PWM調(diào)制模式的DC/DC變換器的示意圖； 圖2為本發(fā)明實施例提供的一種帶頻率抖動的電源模塊的信號處理電路的
示意圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種帶頻率抖動的電源模塊的信號處理電路 的示意圖4為本發(fā)明實施例提供的再一種帶頻率抖動的電源模塊的信號處理電路 的示意圖5為本發(fā)明實施例提供的信號處理過程中各種信號的波形圖； 圖6為本發(fā)明實施例提供的信號處理方法的流程示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明 作進一步地詳細描述。
在通信領(lǐng)域中，通常將高頻整流器稱為一次電源，而將直流/直流(DC/DC) 變換器稱為二次電源。DC/DC變換器將一個固定的直流電壓變換為可變的直流 電壓，這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用。但是，PWM模式的開關(guān)電源會產(chǎn)生固定頻率的 開關(guān)信號，也就是說能產(chǎn)生固定頻率的高頻干擾。固定頻率的開關(guān)信號會產(chǎn)生 一些固定頻率的高次諧波，高次諧波如果在電子產(chǎn)品的正常工作頻率范圍內(nèi)， 那么就可能對敏感器件造成比較大的干擾。而且，器件越密集、開關(guān)頻率越高， 干擾就會越強。目前采用的方案，比如增加電源和易受干擾電路的距離或加屏 蔽的方式，隨著設(shè)備越來越小，越來越難以滿足設(shè)計要求。
圖1是一種采用PWM調(diào)制模式的DC/DC變換器的示意圖，通過開關(guān)管的開 關(guān)和儲能電感的儲能實現(xiàn)DC/DC變換。
如圖l所示，該示意圖是一個同步振流的BUCK降壓變換器的示意圖，在 PWM模式工作下，該BUCK降壓變換器的芯片內(nèi)部的固定頻率產(chǎn)生模塊101會 產(chǎn)生固定頻率的控制信號，該控制信號可以是一個三角波信號。該控制信號和 反饋取樣誤差放大模塊102的反饋信號疊加后，經(jīng)PWM邏輯控制驅(qū)動模塊103 處理后，變成頻率相同的方波信號，作為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管
(MOSFET， metal-oxide-semiconductor field-effect)的控制信號(或稱驅(qū)動信 號)，圖中，MOSFET以Ql和Q2為例進行說明。由于芯片的兩個MOSFET輪流 導(dǎo)通，在儲能電感前面會產(chǎn)生方波信號，此方波信號有大電流和急劇變化的電 壓，因此其就是開關(guān)電源電路的主要干擾源。
實施例一
為解決目前的采用P WM調(diào)制方式的DC/DC變換器的電源干擾太強的問 題，本發(fā)明實施例提供了一種帶頻率抖動的電源模塊的信號處理電路，該信號 處理電路是在一個同步振流的BUCK降壓變換器基礎(chǔ)上所做的改進，其中， BUCK降壓變換器是一種DC/DC降壓變換器。圖2為BUCK降壓變換器的示意 圖，其中，虛線框內(nèi)為該變換器的信號處理電路的示意圖。
如圖2所示，在本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案中，通過增加正弦波信號產(chǎn) 生模塊(或稱正弦波信號產(chǎn)生電路)，輸出一個正弦波調(diào)制信號，與固定頻率 產(chǎn)生模塊201產(chǎn)生的固定頻率信號疊加，再在經(jīng)過反々貴取樣誤差放大模塊203的 反饋信號疊加后，得到的將是一個隨著正弦波變換頻率的控制波形。這樣，再 經(jīng)過PWM邏輯控制驅(qū)動^t塊處理后輸出的控制方波信號，其頻率也會隨之改 變。
在外部看來，開關(guān)頻率就在一定的范圍內(nèi)變化，這^^羊產(chǎn)生的高次諧波自然 就不會在同一點上，而是分布在一定的頻率范圍內(nèi)。
本實施例提供的技術(shù)方案，使得BUCK降壓變換器電源的開關(guān)頻率在設(shè)定 的范圍內(nèi)隨機的抖動。這樣，就把開關(guān)帶來的噪聲M到整個頻率范圍內(nèi)，而 不是只集中在一個點上，可以說實現(xiàn)了噪聲的擴頻。由于擴頻噪聲的峰值幅度 要低很多，所以，可以極大的降低干擾，有利于小體積、高功率密度的手持設(shè) 備的射頻指標(biāo)改善。
實施例二
為解決目前的PWM調(diào)制方式的DC/DC變換器的電源干擾太強的問題，本 發(fā)明實施例提供了另外一種帶頻率抖動的電源模塊的信號處理電路，該信號處 理電路是在一個BOOST升壓變換器基礎(chǔ)上所做的改進，其中，BOOST升壓變 換器是一種DC/DC升壓變換器。圖3為BOOST降壓變換器的示意圖，其中，虛 線框內(nèi)為該變換器的信號處理電路的示意圖。
與上一個實施例相比，BOOST和BUCK變換器的不同之處在于拓樸結(jié)構(gòu)的 不同，而關(guān)于頻率抖動(或稱頻率跳動)的原理完全一樣，簡單描述如下
如圖3所示，在該實施例提供的技術(shù)方案中，通過一個正弦波信號產(chǎn)生模 塊(或稱正弦波信號產(chǎn)生電路)302，輸出一個正弦波調(diào)制信號，與固定頻率 產(chǎn)生模塊301產(chǎn)生的固定頻率信號疊加，這樣，輸出三角波的頻率就跟著改變， 最后輸出的方波控制信號的頻率也就跟著改變。其他^^莫塊的內(nèi)容請參考上一個 實施例中相應(yīng)模塊的描述。
本實施例提供的技術(shù)方案，使得BOOST升壓變換器電源的開關(guān)頻率在設(shè)定 的范圍內(nèi)隨機的抖動。這樣，就把開關(guān)帶來的噪聲分散到整個頻率范圍內(nèi)，而 不是只集中在一個點上，可以說實現(xiàn)了噪聲的擴頻。由于擴頻噪聲的峰值幅度 要低很多，所以，可以極大的降低干擾，有利于小體積、高功率密度的手持設(shè) 備的射頻指標(biāo)改善。
實施例三
實際上，所有的采用PWM調(diào)制的DC/DC變換器都可以用同樣的方式解決。 除了上述BUCK降壓變換器和BOOST升壓變換器外，還包括其他DC/DC變換 器比如buck-boost, cuk， zeta, sepic變換器。所以，可統(tǒng)稱為DC/DC變換器。
如圖4所示，為本發(fā)明實施例提供的一種帶頻率抖動的DC/DC變換器的信 號處理電路。
帶頻率抖動的DC/DC變換器的信號處理電路可以由以下幾個部分組成 1、固定頻率產(chǎn)生模塊401,用于產(chǎn)生固定頻率的輸入信號，比如三角波信
號，以下以三角波信號為例進行描述；
可以理解的是，產(chǎn)生的固定頻率，可以是通過固定頻率產(chǎn)生模塊401內(nèi)部 的RC電路進行充放電來產(chǎn)生固定的三角波信號，其中，所謂"RC電路，是指 電阻電容串并聯(lián)組成的電路。
2、 頻率抖動模塊402，用于對固定頻率產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的信號進行頻率抖動 處理；
具體的，頻率抖動模塊可以包括正弦信號產(chǎn)生模塊(可以由正弦波產(chǎn)生器 來實現(xiàn)，該正弦信號產(chǎn)生模塊未在圖中示出)，由該正弦信號產(chǎn)生模塊來實現(xiàn) 頻率抖動模塊402的功能。該正弦信號產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生固定頻率的正弦波 調(diào)制信號，該正弦波調(diào)制信號與固定頻率產(chǎn)生模塊401產(chǎn)生的固定頻率信號疊加，這樣，輸出三角波的頻率就跟著改變。具體實現(xiàn)時，正弦信號產(chǎn)生模塊402可以輸出一個正弦波信號到固定頻率產(chǎn)生模塊401的內(nèi)部RC上，改變內(nèi)部RC的 充放電時間關(guān)系，這樣輸出的三角波信號的頻率就跟著改變。
或者，還有另外一種實現(xiàn)方式
頻率抖動模塊可以包括內(nèi)置計數(shù)器模塊(圖中未示出)，由該內(nèi)置計數(shù)器 輸出在一定范圍內(nèi)抖動的時鐘信號，使用該時鐘信號，對上述固定頻率的三角 波信號進行調(diào)制。其中，該計數(shù)器可以內(nèi)置在電源芯片中，而該計數(shù)器的輸出 頻率由內(nèi)部的算法控制。
值得說明的是，該頻率抖動模塊402,可以采用圖示的方式，集成在電源芯片內(nèi)部，也可以單獨設(shè)置在頻率可調(diào)的電源芯片外部，通過芯片預(yù)留的頻率 控制腳實現(xiàn)控制。
3、 信號反饋放大模塊403，用于產(chǎn)生反饋放大信號，該反饋放大信號用于對經(jīng)過頻率抖動處理的信號進行調(diào)制。
4、 輸出控制波形產(chǎn)生模塊404，用于接收經(jīng)過信號反饋放大模塊403的反饋放大信號調(diào)制后的信號，對該信號進行波形控制處理后，輸出波形控制處理
后的信號。輸出后的信號可以驅(qū)動MOSFET。 實施例四
本發(fā)明實施例還提供了 一種電子設(shè)備中的信號處理方法，應(yīng)用于采用PWM 調(diào)制方式的DC/DC變換器的電源中，包括對固定頻率的輸入信號進行頻率抖 動處理；通過反饋放大信號對頻率抖動處理后的信號進行調(diào)制，形成反饋取樣 放大后的信號；對反饋取樣放大后的信號進行波形控制處理，輸出控制信號。
圖5為該信號處理過程中各種信號的波形圖，圖6為該信號處理方法的流程 示意圖。具體的，結(jié)合圖5和圖6，在帶頻率抖動的DC/DC變換器的信號處理電 路中，信號處理的過程為
步驟601:產(chǎn)生固定頻率的輸入信號；
本步驟中，可以由固定頻率產(chǎn)生模塊401產(chǎn)生固定頻率的三角波信號； 步驟602:產(chǎn)生固定頻率的正弦波調(diào)制信號；
本步驟中，可以由正弦信號產(chǎn)生模塊402產(chǎn)生固定頻率的正弦波調(diào)制信號； 可以理解的是，步驟601和602可以不限制順序。
步驟603:使用固定頻率的正弦波調(diào)制信號對固定頻率的三角波信號進行 調(diào)制；
本步驟中，可以是固定頻率的三角波信號和正弦調(diào)制信號疊加。 步驟604:通過反饋放大信號對疊加后的信號進行調(diào)制，形成反饋取樣放 大后的信號；
本步驟中，三角波信號和正弦波調(diào)制信號疊加之后，可以通過信號反饋放 大模塊403的反饋放大信號的調(diào)制，形成反饋取樣放大后的信號，輸入到控制 波形產(chǎn)生模塊404,該信號可以認為是在原三角波信號基礎(chǔ)上發(fā)生變化后的三 角波信號；
步驟605:對反饋取樣放大后的信號進行波形控制處理，生成頻率變化的 控制信號，處理后的信號可以為方波，以驅(qū)動MOSFET。
本步驟中，可以由輸出控制波形產(chǎn)生模塊404對對輸入的三角波信號進行 波形控制處理。
通過上述技術(shù)方案，可以使DC/DC變換器的開關(guān)頻率在設(shè)定的范圍內(nèi)隨機 的抖動。這樣，就把開關(guān)帶來的噪聲分散到整個頻率范圍內(nèi)，而不是只集中在 一個點上，可以說實現(xiàn)了噪聲的擴頻。由于擴頻噪聲的峰值幅度要低很多，所 以，可以極大的降低干擾，有利于整個系統(tǒng)的設(shè)計，同時就有利于改善現(xiàn)有的 EMI (Electromagnetic interference ，電磁干擾)、射頻等指標(biāo)，為下一步手持 設(shè)備減小體積打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
值得說明的是，本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案中所涉及的電路，既可以是 電源模塊的一部分，也可以是整個電源部分。而涉及的電源，主要包括開關(guān)電 源。
而且，上述實施例以在手持設(shè)備中的應(yīng)用為例進行說明，但是，本發(fā)明實 施例提供的方案，同樣可以應(yīng)用到其他小型消費類電子設(shè)備上，比如MP3、MP4、 掌上電腦等等。所以，相應(yīng)的技術(shù)效果，也可以擴展到應(yīng)用到其他電子設(shè)備的 方案上。
實施例五
本發(fā)明實施例還提供了一種電子設(shè)備，包括上述實施例中所描述的信號處 理電路，該電子設(shè)備的電源采用PWM調(diào)制方式的DC/DC變換器。當(dāng)然，除了 該信號處理電流，該電子設(shè)備還包括其他電子設(shè)備的組成部分。
另夕卜，上述電子設(shè)備可能是手持終端，也可能是其他小型消費類電子設(shè)備。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施例的示意圖，附圖中的模 塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟 可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀 存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中， 也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊 中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以釆用軟件功能模塊的 形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品 銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。 上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局 限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明實施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)， 可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明 的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種電子設(shè)備中的信號處理方法，應(yīng)用于采用PWM調(diào)制方式的DC/DC變換器的電源中，其特征在于，包括:對固定頻率的輸入信號進行頻率抖動處理；通過反饋放大信號對頻率抖動處理后的信號進行調(diào)制，形成反饋取樣放大后的信號；對反饋取樣放大后的信號進行波形控制處理，輸出控制信號。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述固定頻率的輸入信號為固 定頻率的三角波信號，所述對固定頻率的輸入信號進行頻率抖動處理包括產(chǎn)生固定頻率的正弦波調(diào)制信號，使用所述固定頻率的正弦波調(diào)制信號對 所述固定頻率的三角波信號進行調(diào)制。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述固定頻率的輸入信號為固 定頻率的三角波信號，所述對固定頻率的輸入信號進行頻率抖動處理包括由內(nèi)置計數(shù)器輸出在一定范圍內(nèi)抖動的時鐘信號，使用所述時鐘信號，對 所述固定頻率的三角波信號進行調(diào)制。
4、 一種電子設(shè)備中的信號處理電路，應(yīng)用于采用PWM調(diào)制方式的DC/DC變換器的電源中，其特征在于，包括固定頻率產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生固定頻率的輸入信號；頻率抖動模塊，用于對固定頻率產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的信號進行頻率抖動處理；信號反饋放大模塊，用于產(chǎn)生反饋放大信號，所述反饋放大信號用于對經(jīng)過頻率抖動處理的信號進行調(diào)制；輸出控制波形產(chǎn)生模塊，用于接收經(jīng)過信號反饋放大信號調(diào)制的信號，對 該信號進行波形控制處理，輸出控制信號。
5、 如權(quán)利要求4的信號處理電路，其特征在于，所述固定頻率的輸入信號 為固定頻率的三角波信號，所述頻率抖動模塊包括正弦波調(diào)制信號產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生固定頻率的正 弦波調(diào)制信號，對所述固定頻率的三角波信號進行調(diào)整。
6、 如權(quán)利要求4所述的信號處理電路，其特征在于，所述固定頻率的輸入 信號為固定頻率的三角波信號，所述頻率抖動模塊包括內(nèi)置計數(shù)器，用于輸出在一定范圍內(nèi)抖動的時鐘信 號，使用所述時鐘信號對所述固定頻率的三角波信號進行調(diào)制。
7、 如權(quán)利要求4至6任一項所述的信號處理電路，其特征在于，所述電路 中還包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管MOSFET，所述輸出的控制信號，用于控 制電源電路中的MOSFET輪流導(dǎo)通。
8、 如權(quán)利要求4至6任一項所述的信號處理電路，其特征在于，所述頻率者，設(shè)置在所述電源芯片的外部，通過電源芯片預(yù)留的頻率控制腳實現(xiàn)控制。
9、 一種電子設(shè)備，包括如權(quán)利要求4至8任一項所述的信號處理電路。
10、如權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括手持 終端，和小型消費類電子設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明實施方式提供了一種電子設(shè)備中的信號處理方法、信號處理電路，以及使用該信號處理電路的電子設(shè)備，該方法包括對固定頻率的輸入信號進行頻率抖動處理；通過反饋放大信號對頻率抖動處理后的信號進行調(diào)制，形成反饋取樣放大后的信號；對反饋取樣放大后的信號進行波形控制處理，輸出控制信號。本發(fā)明實施方式提供的技術(shù)方案，通過利用頻率抖動技術(shù)，使得可以減小對其他設(shè)備的干擾。
文檔編號H04B1/40GK101378570SQ20081021629
公開日2009年3月4日 申請日期2008年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月23日
發(fā)明者坪 李 申請人:深圳華為通信技術(shù)有限公司