脉宽可控正负方波发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及方波发生器技术领域，特别是涉及一种脉宽可控正负方波发生器。
【背景技术】
[0002]现有技术中，方波发生器电路主要有三种类型:
[0003]1、使用专门的波形发生芯片，其成本相对来讲较高。
[0004]2、使用运放来产生方波，其不足在于上升下降时间较长约为5(^S以上，对于非轨对轨芯片其幅值、精度不好控制。
[0005]3、使用分立器件搭建，其电路结构相对较为复杂，不易于调试。
【发明内容】
[0006]为解决上述问题，本实用新型提供脉宽可控正负方波发生器，其电路结构简单，成本低；所产生的方波上升下降时间小于WS ;驱动能力强，可根据负载要求灵活匹配。
[0007]本实用新型采用如下技术方案:脉宽可控正负方波发生器，包括比较器单元和驱动放大单元；所述比较器单元包括比较器U1、与比较器3脚连接的分压电阻R以及与比较器2脚连接的限流电阻R3，所述限流电阻R3与CP_PWM1信号端连接；所述驱动放大单元包括第一三极管Q1、第二三极管Q2以及上拉电阻R4，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2的基极均与所述比较器Ul的7脚连接，所述第一三极管Ql的集电极与所述比较器Ul的8脚连接，并与第一退耦电容Cl连接后接地，发射极与第二三极管Q2的集电极连接并连接Vout端，所述第二三极管Q2的发射极与第二退耦电容C2连接后接地，所述上拉电阻R4 —端与所述第一三极管Ql的集电极连接，另一端与所述第一三极管Ql的基极连接，所述比较器Ul的8脚连接电源正端，4脚连接电源负端。
[0008]对上述技术方案的进一步改进为，所述驱动放大单元还包括TVS管，其一端与所述第一三极管Ql的发射极或第二三极管Q2的集电极连接，另一端接地。
[0009]优选地，所述分压电阻R包括第一电阻Rl与第二电阻R2，所述第一电阻Rl与比较器3脚连接并接电源端，所述第二电阻R2 —端与所述第一电阻Rl连接，另一端与第二退耦电容C2连接。
[0010]本实用新型所述的脉宽可控正负方波发生器，相比现有技术的有益效果是:
[0011]其利用比较器产生方波，所产生的方波上升下降时间小于1PS，精度易控制，使用方便；
[0012]该电路使用通常用的电路元件，结构简单，成本低；
[0013]比较器组成的比较器单元和MCU (或其他振荡电路)配合产生所需要的单端电压方波，提高波形的驱动能力；NPN型三极管Ql和一个PNP型三极管Q2构成一个推挽放大电路将单端电压方波转换为正负电压方波，进一步提升其驱动能力，因此驱动能力强，可根据负载要求灵活匹配。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例脉宽可控正负方波发生器的电路原理图；
[0015]图2为本实用新型实施例脉宽可控正负方波发生器的波形图；
[0016]图3为本实用新型实施例脉宽可控正负方波发生器的波形上升沿时间图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0018]实施例:
[0019]参照图1，本实用新型所述的脉宽可控正负方波发生器，应用于交流充电粧与电动汽车之间的PWM握手信号，包括比较器单元和驱动放大单元；所述比较器单元包括比较器U1、与比较器3脚连接的分压电阻R以及与比较器2脚连接的限流电阻R3，所述限流电阻R3与CP_PWM1信号端连接；所述驱动放大单元包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、上拉电阻R4以及TVS管，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2的基极均与所述比较器Ul的7脚连接，所述第一三极管Ql的集电极与所述比较器Ul的8脚连接，并与第一退耦电容Cl连接后接地，发射极与第二三极管Q2的集电极连接并连接Vout端，所述第二三极管Q2的发射极与第二退耦电容C2连接后接地，所述上拉电阻R4 —端与所述第一三极管Ql的集电极连接，另一端与所述第一三极管Ql的基极连接，所述比较器Ul的8脚连接12V电源的正端，4脚连接该12V电源的负端；TVS管一端与第一三极管Ql的发射极或第二三极管Q2的集电极连接，另一端接地。
[0020]第一三极管Ql为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管。
[0021 ] 分压电阻R包括第一电阻Rl与第二电阻R2，所述第一电阻Rl与比较器3脚连接并接3.3V电源的正端，所述第二电阻R2 —端与所述第一电阻Rl连接，另一端与第二退耦电容C2连接。
[0022]上述所有的接地均为接DGND端。
[0023]其中，比较器单元主要作用和MCU (或其他振荡电路)配合产生所需要的单端电压方波，提高波形的驱动能力。R1、R2为分压电阻，产生比较器所需要的基准电压，R3为匹配电阻用于阻抗匹配以及异常时的限流；驱动放大单元包括一个NPN型三极管Ql和一个PNP型三极管Q2构成一个推挽放大电路将单端电压方波转换为正负电压方波并进一步提升其驱动能力。R4为上拉电阻，ZDl为双向TVS管接在输出端口起保护作用。
[0024]该电路工作原理为:
[0025]CP_PWM1为MCU (或其他振荡电路)产生的方波脉冲信号UPWM，经过R3输入比较器Ul的第2脚(同相输入端)，Ul的第3脚(反相输入端)的电压是+3.3V经过Rl和R2分压后的电压Ui，当UPWM>Ui时，比较器Ul输出高电平，当UpwuCUi时，比较器Ul输出低电平。
[0026]驱动放大单元是由NPN管Ql和PNP管Q2组成的推挽电阻，当Ul输出高电平时，Ql导通，电路输出Vout为高。当Ul输出为低电平时Q2导通，电路输出Vout为低。
[0027]Cl，C2为退耦电容，滤除芯片电源信号上的干扰。R4为上拉电阻，ZDl为双向TVS管，保护电路的输出端口。
[0028]本申请可接收来自外部的信号脉冲(如MCU等)，能通过闭环来达到自动调节占空比的目的。Ql和Q2构成的推挽电路增加了电路的驱动能力。
[0029]该电路的波形图如图2、3所示，从波形可看出，方波脉冲的上升沿和下降沿时间小于1KS，而现有技术上升下降时间为5(^S以上。
[0030]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种脉宽可控正负方波发生器，其特征在于:包括比较器单元和驱动放大单元；所述比较器单元包括比较器U1、与比较器3脚连接的分压电阻R以及与比较器2脚连接的限流电阻R3，所述限流电阻R3与CP_PWM1信号端连接；所述驱动放大单元包括第一三极管Q1、第二三极管Q2以及上拉电阻R4，所述第一三极管Q1、第二三极管Q2的基极均与所述比较器Ul的7脚连接，所述第一三极管Ql的集电极与所述比较器Ul的8脚连接，并与第一退耦电容Cl连接后接地，发射极与第二三极管Q2的集电极连接并连接Vout端，所述第二三极管Q2的发射极与第二退耦电容C2连接后接地，所述上拉电阻R4 —端与所述第一三极管Ql的集电极连接，另一端与所述第一三极管Ql的基极连接，所述比较器Ul的8脚连接电源正端，4脚连接电源负端。
2.根据权利要求1所述的脉宽可控正负方波发生器，其特征在于:所述驱动放大单元还包括TVS管，其一端与所述第一三极管Ql的发射极或第二三极管Q2的集电极连接，另一端接地。
3.根据权利要求1所述的脉宽可控正负方波发生器，其特征在于:所述分压电阻R包括第一电阻Rl与第二电阻R2，所述第一电阻Rl与比较器3脚连接并接电源端，所述第二电阻R2 —端与所述第一电阻Rl连接，另一端与第二退耦电容C2连接。
【专利摘要】本实用新型涉及脉宽可控正负方波发生器，包括比较器单元；包括比较器U1、与比较器3脚连接的分压电阻R以及与比较器2脚连接的限流电阻R3，限流电阻R3与CP_PWM1信号端连接；驱动放大单元；包括第一三极管Q1、第二三极管Q2以及上拉电阻R4，第一三极管Q1、第二三极管Q2的基极均与比较器U1的7脚连接，第一三极管Q1的集电极与比较器U1的8脚连接，并与第一退耦电容C1连接后接地，发射极与第二三极管Q2的集电极连接并连接Vout端，第二三极管Q2的发射极与第二退耦电容C2连接后接地，比较器U1的8脚连接电源正端，4脚连接电源负端。本实用新型所产生的方波上升下降时间小于1μS；驱动能力强。
【IPC分类】H03K3-64
【公开号】CN204376856
【申请号】CN201420872280
【发明人】李晓峰, 张冰, 梁云龙
【申请人】广东易事特电源股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月31日