[发明专利]脉宽调变信号产生电路与方法

说明书

本发明实施例提供一种脉宽调变信号产生电路与方法。时钟产生器用以产生包括多个脉冲的时钟信号。计数单元耦接时钟产生器并储存周期参数，并用以依据该周期参数与双向计数模式来计数时钟信号的脉冲而输出计数值。比较单元耦接计数单元，用以比较计数值与比较门槛值而据以输出电平控制信号。信号产生单元耦接比较单元，依据电平控制信号产生脉宽调变信号。当周期参数为奇数，计数单元所输出的计数值在连续两个时钟周期内为中间值。

技术领域

本发明是有关于一种脉宽调变信号产生电路与方法，且特别是有关于一种双向计数模式的脉宽调变信号产生电路与方法。

背景技术

脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation，PWM)，简称脉宽调变，已广泛应用于电子电路中，例如马达控制电路、电源供应器。以计数器为基础的脉宽调变信号产生装置可分成边缘对齐模式(edge-aligned mode)以及置中对齐模式(center aligned mode)。相较于非对称性的边缘对齐模式，属于对称架构的置中对齐模式所产生的输出电流和电压具有较少谐波(harmonics)，因此置中对齐模式的脉宽调变系统可减少功率的浪费。

然而，在提供固定的时钟频率的前提下，脉宽调变信号的分辨率会因为置中对齐模式的对称特性而有所限制。另外，若通过提高时钟信号(Clock Signal)的时钟频率来提高置中对齐模式的脉宽调变的分辨率，不仅需要大幅度的改变整体电路架构，也将导致较高的动态功率消耗及可能产生噪声干扰。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种脉宽调变信号产生电路与方法，可在时钟频率固定的情况下提高脉宽调变信号的分辨率。

本发明实施例提出一种脉宽调变信号产生电路，其包括时钟产生器(ClockGenerator)、计数单元、比较单元以及信号产生单元。时钟产生器用以产生包括多个脉冲的时钟信号。计数单元耦接时钟产生器并储存周期参数，并用以依据该周期参数与双向计数模式来计数时钟信号的脉冲而输出计数值。比较单元耦接计数单元，用以比较计数值与比较门槛值而据以输出电平控制信号。信号产生单元耦接比较单元，依据电平控制信号产生脉宽调变信号。当周期参数为奇数时，计数单元所输出的计数值在连续两个时钟周期内为中间值。

本发明实施例提出一种脉宽调变信号产生方法，所述方法包括下列步骤。提供周期参数与比较门槛值，并接收包括多个脉冲的时钟信号。依据周期参数与双向计数模式来计数时钟信号的脉冲而输出计数值。判断周期参数为奇数或偶数。当周期参数为奇数且计数值递增至中间值时，在连续两个时钟周期内输出等于中间值的计数值。比较计数值与比较门槛值以决定脉宽调变信号的输出电平，并输出脉宽调变信号。

本发明实施例提出一种脉宽调变信号产生电路，其包括时钟产生器、计数单元、比较单元以及信号产生单元。时钟产生器用以产生包括多个脉冲的时钟信号。计数单元耦接时钟产生器并储存周期参数。计数单元用以依据周期参数来计数该时钟信号的所述脉冲而输出一计数值。比较单元耦接计数单元，用以比较计数值与比较门槛值而据以输出电平控制信号。信号产生单元耦接比较单元，依据电平控制信号产生脉宽调变信号。上述的周期参数设定为脉宽调变信号的信号周期内时钟信号的脉冲数量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1为脉宽调变信号产生电路的信号时序示意图。

图2为依照本发明一实施例所绘示的脉宽调变信号产生电路的方块图。

图3为依照本发明一实施例所绘示的脉宽调变信号产生电路的信号时序示意图。

图4为依照本发明一实施例所绘示的脉宽调变信号产生电路的方块图。

图5为依照本发明一实施例所绘示的脉宽调变信号产生电路的信号时序示意图。