[发明专利]脉冲调制设备和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电信号控制设备和方法，且尤其涉及脉冲调制设备和方法。

背景技术

通常，许多类型的电子设备都可以采用模拟信号，所述模拟信号是连续可变的并且在时间和幅度的分辨率上实际上是无限的。例如，诸如发光二极管（LED）、电机、机器人伺服器、加热元件、调光器、制动系统等的致动器和换能器接收模拟输入控制信号来控制其操作。也就是说，输入控制信号可以控制LED或其它类型的照明设备的亮度、电机的速度、加热元件的热输出等。

通常，作为选择，这些类型的设备可以由数字控制器进行控制，所述数字控制器诸如微处理器、数字信号处理器和微控制器，其生成模拟控制信号的数字编码版本。诸如（例如，音频中所使用的）开关放大器和（例如，计算机中所使用的）开关式电源之类的设备也可以采用这样的数字控制信号。

通常，数字控制器可以通过使用脉冲调制对数字信号进行调制以生成表示模拟信号的数字编码的控制信号。脉冲调制对一系列数字脉冲的参数进行修改以便对模拟信号电平进行编码。通过以充分高于将会或似乎对负载具有不利影响的频率的脉冲频率进行操作，脉冲调制提供了对负载表现为稳定电压的数字信号，所述稳定电压处于用于所述负载的低和高值之间。

已经研发了若干不同类型的调制，包括脉冲振幅调制、脉冲密度调制和脉冲宽度调制。脉冲振幅调制通常对单独脉冲的振幅进行修改以模拟低电平和高电平之间的电压。脉冲密度调制通常对脉冲流中脉冲的密度进行修改以表示不同的信号电平。脉冲宽度调制通常通过改变单独脉冲的脉冲宽度或者打开持续时间来对一系列脉冲的占空比或信号打开时间的百分比进行修改。通常，脉冲宽度调制可以被看作脉冲密度调制的特殊情形，其中所有的脉冲都对应于数字信号中邻近的一个样本。

发明内容

通过生成两个因数乘积的脉冲调制流的本发明实施例，这些和其它问题总体上得以解决或规避，并且总体上实现了技术优势。本发明的其它实施例提供了用于脉冲调制流的不连续填充器（discontinuity filler）。

依据本发明的一个实施例，一种脉冲流生成器包括第一脉冲调制器，其具有第一多比特项输入并且具有第一一比特脉冲流输出；逻辑与块，其具有耦合到所述第一脉冲调制器的第一一比特脉冲流输出的第一输入，具有第二多比特项输入，并且具有多比特与输出；以及第二脉冲调制器，其具有耦合到所述多比特与输出的输入，并且具有表示所述第一和第二多比特项输入的乘积的第二一比特输出脉冲流输出。

依据本发明的另一实施例，一种生成输出脉冲流的方法包括对第一多比特输入项进行第一脉冲调制以生成第一一比特脉冲流，使用按位逻辑与将所述第一一比特脉冲流和第二多比特项进行合并，由此生成多比特与输出，并且对所述多比特与输出进行第二脉冲调制以生成表示第一和第二多比特输入项的乘积的一比特输出脉冲流。

依据本发明的另一实施例，一种脉冲流生成器包括脉冲调制器，其具有第一多比特输入并且具有第一一比特脉冲流输出；耦合到所述脉冲调制器的逻辑或；和不连续填充器，其具有耦合到所述脉冲调制器的第一一比特脉冲流输出的计数重置输入，并且具有耦合到所述逻辑或的第一输入的填充器输出。

依据本发明的另一实施例，一种生成输出脉冲流的方法包括对第一多比特输入进行脉冲调制以生成第一一比特脉冲流；在空闲周期内监视所述第一一比特脉冲流；并且如果空闲周期被检测为等于或大于不连续阈值，则将填充器输出插入一比特输出脉冲流。

附图说明

为了更为完整的理解本发明及其优势，现在参见以下结合附图所进行的描述，其中：

图1是从两项的乘积生成脉冲流的脉冲调制器的框图；

图2是合并两个脉冲调制器的输出的逻辑与的框图；

图3是图2的两个脉冲调制器在输出不重叠时的输出时序图；

图4是具有两个脉冲调制器的脉冲流生成器的框图；

图5是图4的逻辑与块的框图；

图6是图5的一个脉冲调制器和逻辑与块的输出的时序图；

图7是具有用于红、绿、蓝颜色通道的三个脉冲流生成器的LED控制系统的框图；

图8是一阶delta-sigma脉冲密度调制器的框图；

图9是具有两个图8的脉冲密度调制器的脉冲流生成器的一部分的示意图；

图10是示出图9的脉冲流生成器的操作的时序图；

图11是示出图10的时序图的一部分的扩展视图的时序图；

图12是具有脉冲宽度调制器和脉冲密度调制器的脉冲流生成器的时序图；