[发明专利]脉宽调制器

说明书

本申请是申请日为2007年12月19日、申请号为200710300200.9的发明专利申请“脉宽调制器”的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及信号发生器电路，特别涉及脉宽调制器电路。

背景技术

开关型电压调节器及其它器件使用脉宽调制器（PWM）来生成具有可控可变占空比的脉冲串（比特流）信号。占空比是（与所述流为二进制失效（de-assertion）（例如低电平）的持续时间相较而言）所述流为二进制有效（assertion）（例如高电平）的持续时间与所述信号的周期的比值。例如，在高（“1”）有效的系统中，60%的占空比意味着高状态持续了周期的60%，而低状态仅持续了40%。

对于开关电压调节器，通常将PWM用于打开和关闭开关，以便增加或降低供应到所调节电压的能量数量，从而控制电压。通常，当比特流有效时开关打开，而当比特流非有效时开关关闭。因此，通过增大或减小比特流占空比，可分别将更多或更少的能量供应到负载。

参考图1，示出了传统PWM的一部分。其包括耦合到比较器103的正输入端的三角波形合成器（或发生器）101。可变电压基准控制由PWM生成的脉冲占空比，并且耦合到另一个（负）输入端。三角波形发生器生成位于两个固定电压（例如地和VCC）之间的波形。比较器将来自三角波发生器的信号与可变基准的电平进行比较。比较器在其输出端生成具有取决于可变电压基准值的脉冲宽度的比特流。在基准较高的情况下，每个三角波中有更多部分使得输出为低，由此产生具有较低占空比的比特流（假定当高时比特流有效）。相反，当可变基准较低时，每个三角波中有更多部分使得输出为高，由此产生较高的占空比。例如，当基准位于三角波的低轨（low rail）处时，占空比为100%，而当基准位于三角波的高轨（high rail）处时，占空比为0%。因此，通过在Gnd和VCC之间相应地改变基准，可以将占空比控制在100%和0%之间的任何位置。

然而，比较器电路及用于创建可变基准的电路可能相对较为复杂，尤其在以适当的精确性来执行操作时更是如此。对于通常为每个相位使用独立的PWM的多相位开关调节器，上述问题变得更难以解决。另外，将可变基准信号分发给多个比较器可能导致不一致的基准电平以及噪声。因而，需要一种改进的方案。

附图说明

在附图的多个视图中，以实例的方式而非限制性的方式示出本发明的实施例，在附图中，相同的参考标号指示相似的元件。

图1示出了使用可变基准比较器的传统脉宽调制器的一部分。

图2A是根据某些实施例的双轨（dual rail）发生器的框图。

图2B是示出根据某些实施例的双轨信号的视图。

图2C是根据某些实施例的双轨发生器的信号流视图。

图3是根据某些实施例的、基于图2C的信号流视图的双轨发生器的示意图。

图4是根据某些实施例的、基于图2和图3的双轨发生器的示意图。

图5是根据某些实施例的具有固定基准比较器的开关电压调节器的示意图。

图6是根据某些实施例的具有固定基准比较器的脉宽调制器的一部分的框图。

图7是根据某些实施例的具有使用双轨发生器的固定基准比较器的脉宽调制器的一部分的框图。

图8是根据某些实施例的具有由反相器形成的固定基准比较器的脉宽调制器的一部分的框图。

图9是根据某些实施例的包括了具有PWM的电压调节器的计算机系统的框图。

具体实施方式

本文公开了具有比较器的PWM方案，其不依赖于可变基准来调整占空比。根据某些实施例，将波形（例如三角、锯齿或正弦波）施加于具有固定基准的比较器，以生成具有可控占空比的比特流。在某些实施例中，可以改变所施加波形的偏置电平以调整占空比。然而，在描述这种PWM之前，将讨论可用于产生可调波形的双轨发生器。

双轨发生器