专利名称：脉宽调制电路、包含脉宽调制电路的装置和脉宽调制方法
技术领域：
本发明涉及一种数字信号调制，特别涉及一种脉宽调制电路，包括脉宽调制电路的装置和脉宽调制的方法。
背景技术：
在包含脉宽调制(PWM)电路的装置中，为确保装置能正常工作，需要控制脉宽调制电路的最大输出占空比，例如不超过90 %。由公式(1)限定的增益是脉宽调制电路另一个重要的参数
权利要求
1.一种脉宽调制电路，其特征在于，包括充放电电路，用于接收初始信号，根据所接收到的初始信号，在所述充放电电路的输出端线性地增加或降低电压；比较器，所述比较器的正输入端用于接收控制信号，负输入端连接至所述充放电电路的输出端；电压传输电路，所述电压传输电路的第一输入端用于接收所述初始信号，第二输入端连接至所述比较器的输出端，用于接收所述比较器的输出，所述电压传输电路用于当比较器的输出端为数字1时，传送初始信号到所述电压传输电路的输出端，当比较器的输出为数字0时，输出数字0。
2.如权利要求1所述的脉宽调制电路，其特征在于所述充放电电路进一步用于当所述初始信号为数字1时，所述充放电电路输出端的电压从参考电压值开始线性地增加，当所述初始信号为数字0时，所述充放电电路输出端的电压线性地下降至所述参考电压。
3.如权利要求2所述的脉宽调制电路，其特征在于所述充放电电路包含第一反相器，电容，第一开关，第二开关，第一电流源；所述第一反相器用于接收所述初始信号，并生成反相后信号来控制所述第一开关和所述第二开关；所述电容的第一端用于接收所述参考电压，第二端用于作为所述充放电电路的输出端；当所述反相后信号为数字0时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开，所述第一电流源通过所述第一开关在所述电容的第二端充电所述电容，使得所述充放电电路的输出端电压增加；当所述反相后信号为数字1时，所述第一开关断开，所述第二开关闭合，所述电容通过所述第二开关放电，使得在所述充放电电路的输出端电压减少。
4.如权利要求3所述的脉宽调制电路，其特征在于所述第一开关包括第一 PMOS晶体管，第二开关包括第一 NMOS晶体管；所述第一 NMOS晶体管的栅极与所述第一 PMOS晶体管的栅极用于接收所述反相后信号，所述电容的第一端连接至所述第一 NMOS晶体管的漏极，所述电容的第二端连接至所述第一 NMOS晶体管的源极和所述第一 PMOS晶体管的漏极；所述第一电流源的正极连接至一正工作电压，负极连接至所述第一 PMOS晶体管的源极。
5.如权利要求1所述的脉宽调制电路，其特征在于所述电压传输电路包括第二 PMOS晶体管，第三PMOS晶体管，第二 NMOS晶体管，第二反相器和第二电流源；所述第二 PMOS晶体管和第三PMOS晶体管的源极分别连接至所述正工作电压，所述第三PMOS晶体管的栅极连接所述第二 NMOS晶体管的栅极以形成所述电压传输电路的第一输入端，所述第二 PMOS晶体管的栅极用来作为所述电压传输电路的第二输入端，所述第二 PMOS晶体管的漏极连接至所述第三PMOS晶体管的漏极、所述第二 NMOS晶体管的漏极和所述第二反相器的输入端；所述第二反相器的输出端用于作为所述电压传输电路的输出端， 所述第二 NMOS晶体管的源极连接至所述第二电流源的正极，所述第二电流源的负极接地。
6.如权利要求5所述的脉宽调制电路，其特征在于所述第二反相器包括第四PMOS晶体管和第三NMOS晶体管；所述第四PMOS晶体管的栅极连接至所述第三NMOS晶体管的栅极，来形成所述第二反相器的输入端，所述第四PMOS晶体管的漏极连接至所述第三NMOS晶体管的漏极，来形成所述第二反相器的输出端，所述第三NMOS晶体管的源极接地。
7.一种脉宽调制的方法，其特征在于用脉宽调制电路接收一初始信号，所述脉宽调制电路包括充放电电路，用于接收初始信号，根据所接收到的初始信号，在所述充放电电路的输出端线性地增加或降低电压；比较器，所述比较器的正输入端用于接收控制信号，负输入端连接至所述充放电电路的输出端； 电压传输电路，所述电压传输电路的第一输入端用于接收所述初始信号，第二输入端连接至所述比较器的输出端，用于接收所述比较器的输出，所述电压传输电路用于当比较器的输出端为数字1时，传送初始信号到所述电压传输电路的输出端，当比较器的输出为数字0 时，输出数字0;用所述脉宽调制电路调制所述初始信号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述充放电电路进一步用于当所述初始信号为数字1时，所述充放电电路输出端的电压从参考电压值开始线性地增加，当所述初始信号为数字0时，所述充放电电路输出端的电压线性下降至所述参考电压。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述充放电电路包含第一反相器，电容，第一开关，第二开关，第一电流源；所述第一反相器用于接收所述初始信号，并生成反相后信号来控制所述第一开关和所述第二开关；所述电容的第一端用于接收所述参考电压，第二端用于作为所述充放电电路的输出端；当所述反相后信号为数字0时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开，所述第一电流源通过所述第一开关在所述电容的第二端充电所述电容，使得在所述充放电电路的输出端电压增加；当所述反相后信号为数字1时，所述第一开关断开，所述第二开关闭合，所述电容通过所述第二开关放电，使得在所述充放电电路的输出端电压减少。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述第一开关包括第一 PMOS晶体管，第二开关包括第一 NMOS晶体管；所述第一 NMOS晶体管的栅极与所述第一 PMOS晶体管的栅极用于接收所述反相后信号，所述电容的第一端连接至所述第一 NMOS晶体管的漏极，所述电容的第二端连接至所述第一 NMOS晶体管的源极和所述第一 PMOS晶体管的漏极；所述第一电流源的正极连接至一正工作电压，负极连接至所述第一 PMOS晶体管的源极。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述电压传输电路包括第二 PMOS晶体管，第三PMOS晶体管，第二 NMOS晶体管，第二反相器和第二电流源；所述第二 PMOS晶体管和第三PMOS晶体管的源极分别连接至所述正工作电压，所述第三PMOS晶体管的栅极连接所述第二 NMOS晶体管的栅极以形成所述电压传输电路的第一输入端，所述第二 PMOS晶体管的栅极用来作为所述电压传输电路的第二输入端，所述第二 PMOS晶体管的漏极连接至所述第三PMOS晶体管的漏极、所述第二 NMOS晶体管的漏极和所述第二反相器的输入端；所述第二反相器的输出端用于作为所述电压传输电路的输出端，所述第二 NMOS晶体管的源极连接至所述第二电流源的正极，所述第二电流源的负极接地。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述第二反相器包括第四PMOS晶体管和第三NMOS晶体管；所述第四PMOS晶体管的栅极连接至所述第三NMOS晶体管的栅极，来形成所述第二反相器的输入端，所述第四PMOS晶体管的漏极连接至所述第三NMOS晶体管的漏极，来形成所述第二反相器的输出端，所述第三NMOS晶体管的源极接地。
13.一种包含脉宽调制电路的装置，其特征在于包括脉宽调制电路，所述脉宽调制电路包括充放电电路，比较器和电压传输电路； 所述充放电电路用于接收初始信号，根据所接收到的初始信号，在所述充放电电路的输出端线性地增加或降低电压；所述比较器的正输入端用于接收控制信号，负输入端连接至所述充放电电路的输出端；所述电压传输电路的第一输入端用于接收所述初始信号，第二输入端连接至所述比较器的输出端，用于接收所述比较器的输出，所述电压传输电路用于当比较器的输出端为数字1时，传送初始信号到所述电压传输电路的输出端，当比较器的输出为数字0时，输出数字0。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于所述充放电电路进一步用于当所述初始信号为数字1时，所述充放电电路输出端的电压从参考电压值开始线性地增加，当所述初始信号为数字0时，所述充放电电路输出端的电压线性地下降至所述参考电压。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于所述充放电电路包含第一反相器，电容，第一开关，第二开关，第一电流源； 所述第一反相器用于接收所述初始信号，并生成反相后信号来控制所述第一开关和所述第二开关；所述电容的第一端用于接收所述参考电压，第二端用于作为所述充放电电路的输出端；当所述反相后信号为数字0时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开，所述第一电流源通过所述第一开关在所述电容的第二端充电所述电容，使得在所述充放电电路的输出端电压增加；当所述反相后信号为数字1时，所述第一开关断开，所述第二开关闭合，所述电容通过所述第二开关放电，使得在所述充放电电路的输出端电压减少。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于所述第一开关包括第一 PMOS晶体管，第二开关包括第一 NMOS晶体管； 所述第一 NMOS晶体管的栅极与所述第一 PMOS晶体管的栅极用于接收所述反相后信号，所述电容的第一端连接至所述第一 NMOS晶体管的漏极，所述电容的第二端连接至所述第一 NMOS晶体管的源极和所述第一 PMOS晶体管的漏极；所述第一电流源的正极连接至一正工作电压，负极连接至所述第一 PMOS晶体管的源极。
17.如权利要求13所述的装置，其特征在于所述电压传输电路包括第二 PMOS晶体管，第三PMOS晶体管，第二 NMOS晶体管，第二反相器和第二电流源；所述第二 PMOS晶体管和第三PMOS晶体管的源极分别连接至所述正工作电压，所述第三PMOS晶体管的栅极连接所述第二 NMOS晶体管的栅极以形成所述电压传输电路的第一输入端，所述第二 PMOS晶体管的栅极用来作为所述电压传输电路的第二输入端，所述第二 PMOS晶体管的漏极连接至所述第三PMOS晶体管的漏极、所述第二 NMOS晶体管的漏极和所述第二反相器的输入端；所述第二反相器的输出端用于作为所述电压传输电路的输出端， 所述第二 NMOS晶体管的源极连接至所述第二电流源的正极，所述第二电流源的负极接地。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于所述第二反相器包括第四PMOS晶体管和第三NMOS晶体管；所述第四PMOS晶体管的栅极连接至所述第三NMOS晶体管的栅极，来形成所述第二反相器的输入端，所述第四PMOS晶体管的漏极连接至所述第三NMOS晶体管的漏极，来形成所述第二反相器的输出端，所述第三NMOS晶体管的源极接地。
19.如权利要求13所述的装置，其特征在于所述装置至少包括以下中的一种直流-直流电压转换器和音频功率放大器。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于所述装置包括直流升压转换器，还包括信号源，用于产生初始信号；反馈电路，用于接收待转换信号和由所述脉宽调制电路输出的调制信号，根据所述待转换信号和所述调制信号来生成控制信号和转换后信号，而后提供所生成的控制信号给所述脉宽调制电路，并输出所述转换后信号作为所述升压转换器的输出。
全文摘要
本发明公开了一种PWM电路，包括充放电电路，用于接收初始信号，根据所接收到的初始信号，在所述充放电电路的输出端线性地增加或降低电压；比较器，所述比较器的正输入端用于接收控制信号，负输入端连接至所述充放电电路的输出端；电压传输电路，所述电压传输电路的第一输入端用于接收所述初始信号，第二输入端连接至所述比较器的输出端，用于接收所述比较器的输出，所述电压传输电路用于当比较器的输出端为数字1时，传送初始信号到所述电压传输电路的输出端，当比较器的输出为数字0时，输出数字0。本发明还公开了一种脉宽调制的方法和包含PWM电路的装置。
文档编号H03K7/08GK102571046SQ20101057858
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者陶云彬 申请人:博通集成电路(上海)有限公司