[发明专利]斜齿波与PWM脉冲波双联波形发生器及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及斜齿波与PWM脉冲波双联波形发生器及其应用，属于自动控制与电子设备 领域，特别是波形发生器领域。

背景技术

上升斜率与下降斜率不相同的三角波即为斜齿波，三角波、锯齿波均为斜齿波形的特殊 形式；而脉宽可变的方波即为PWM脉冲波，方波(占空比固定)为PWM脉冲波形的特殊 形式。

斜齿波形与PWM脉冲波形发生器有模拟、数字及模数混合三种形式。

数字式波形发生器通常采用单片机实现，电路比较复杂，占用CPU资源也较多，且成本 高、使用不便。

模拟式波形发生器通常为固定频率的三角波、锯齿波与方波发生器，或可通过电阻调节 输出波形频率或斜率，难以实现方波振荡频率与三角波斜率及脉冲占空比的电压控制，同时 电路适用性较差、使用不够灵活。

而属于模拟与数字混合电路的555集成定时器，电路简单且适用性非常灵活，但要实现 方波振荡频率与三角波斜率及脉冲占空比的电压控制其外围电路较为复杂，要实现方波振荡 频率与三角波斜率及脉冲占空比的线性控制更为困难。

发明内容

本发明的目的是提供振荡频率与三角波斜率及脉冲占空比可控的斜齿波与PWM脉冲波 双联波形发生器及调频拟正弦波发生器。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种斜齿波与PWM脉冲波双联波形发生器，有频率控制输入端Fctrl、斜率控制输入端 Sctrl、斜齿波输出端STW、时间常数调整端Tadj、脉冲波输出端PSW、二个电源端即正负电 源端+Vp和-Vp、接地端；双联波形发生器主要由模拟信号驱动器、单刀双掷模拟开关、积 分器、滞环比较器组成，模拟信号驱动器有模拟信号输入端xs10、二个极性相反的模拟信号 输出端xs11与xs12、二个电源端即正负电源端+Vp和-Vp、接地端，模拟开关有控制信号输 入端sc20、二个模拟信号输入端ss21与ss22、复合信号输出端ss23、二个电源端即正负电源 端+Vp和-Vp，积分器有三个模拟信号输入端gs30与gs31及gs32、模拟信号输出端gs33、 二个电源端即正负电源端+Vp和-Vp，滞环比较器有模拟信号输入端bs40、开关信号输出端 bs41、二个电源端即正负电源端+Vp和-Vp、接地端；模拟信号驱动器的输入端xs10接为双 联波形发生器的频率控制端Fctrl，模拟信号驱动器的输出端xs11与xs12分别接模拟开关的 输入端ss21与ss22，模拟开关的输出端ss23与积分器的输入端gs31连接，积分器的输入端 gs32接为双联波形发生器的时间常数调整端Tadj，积分器的输入端gs30接为双联波形发生器 的斜率控制输入端Sctrl，积分器的输出端gs33与滞环比较器的输入端bs40连接并接为双联 波形发生器的斜齿波输出端STW，滞环比较器的输出端bs41与模拟开关的输入端sc20连接 并接为双联波形发生器的脉冲波输出端PSW，模拟信号驱动器、模拟开关、积分器与滞环比 较器的正负电源端分别相连接并分别接为双联波形发生器的正负电源端+Vp与-Vp。

双联波形发生器的结构框图如图1所示。

所述的模拟信号驱动器由运算放大器A11与A12、阻值相同的电阻R11与R12组成，运 放A11的正输入端接为模拟信号驱动器的输入端xs10，运放A11的负输入端与输出端直接连 接，即：运放A11接成电压跟随器形式，运放A11的输出端接为模拟信号驱动器的输出端xs11； 运放A12的正输入端接地，运放A12的负输入端通过电阻R11接运放A11的输出端，电阻 R12跨接在运放A12的负输入端与输出端之间，运放A12与电阻R11及R12构成放大倍数 为-1的反相比例放大器，运放A12的输出端接为模拟信号驱动器的输出端xs12，运放A11 与A12的正负电源端分别相连接并分别接为模拟信号驱动器的正负电源端+Vp与-Vp，模拟 信号驱动器为单个信号输入、二个极性相反信号输出的模拟驱动器。

所述的积分器由运算放大器A31与电阻R31及电容C31组成，电阻R31跨接在积分器 的输入端gs31与gs32之间，运放A31的正输入端接为积分器的输入端gs30，运放A31的负 输入端接积分器的输入端gs32，电容C31跨接在运放A31的负输入端与输出端之间，运放 A31的输出端接为积分器的输出端gs33，运放A31的正负电源端分别接为积分器的正负电源 端+Vp与-Vp。