CN101335511A - Pwm信号产生可变模拟信号的方法及产生这种信号的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由信噪比和周期均可编程的PWM信号产生的模拟信号变形形式的产生方法。因而可以产生随时间线性变化的信号。一连串其间应用不同周期和占空比值以及具有不同周期和相同占空比值的PWM信号产生步骤,使模拟信号能够以极高的精度变化。依照一改进方案,在相等时间的时隙内执行各具有不同周期和占空比值的新PWM信号的产生步骤。本发明还涉及一种执行该方法的可变模拟信号的产生系统。

Description

PWM信号产生可变模拟信号的方法及产生这种信号的系统
技术领域
本发明涉及一种用于产生由PWM信号产生的可变模拟信号的方法,以及一种产生这种信号的系统。
背景技术
基于数模转换器(DAC)的DC电压发生器已为人们所熟知。中央处理单元(CPU)通过将确定精度的数字值引入输入寄存器的方式控制转换器。如果用8位二进制数表示数字值,则可以表示256个数字值,因此精度为1/256,即0.4%。如果,举例而言,电压从0伏变化到10伏,那么相邻数字值间的电压差为0.04伏。通常在市场上可以买到含有16位寄存器的DAC,因而中央处理单元可以引入65,536个不同的值,精度可以达到0.0015%。和前面一样,以电压从0伏变到10伏为例,两个连续值表示0.15毫伏的差。
DAC的价格随精度的提高和转换速度的提高而增加。如果不需要高速转换时间,那么脉宽调制(PWM)信号能够根据数字量提供模拟电压。PWM信号是一种信号电平为“1”的时间段在总周期内所占比例可变的周期性数字信号。信号电平为“1”的时间段称为占空比(cyclic ratio)。基准时钟提供基准周期。以具有被编程数值“1”的8位程序寄存器的PWM信号发生器为例,所获得的数字信号在一个基准脉冲内为“1”,在接下来的255个基准脉冲期间为“0”。PWM信号的数字输出于消除波动的RC积分网络相连。从而得到了可以对其进行放大以对例如马达进行控制的连续值。
通常可以在用于调整灯的亮度或控制通风机速度的调节系统中找到这种类型的装置。后一种实例主要存在于电视译码器中。事实上,上述电子设备在正常工作过程中消耗大量能量。此能量被转换为热量,集中于通常被密封起来的设备中。如果不将此热量排出,就会引起电子元件的加速老化,从而导致不可修复的退化。为避免这种情况,在译码器外壳进气口附近安置通风设备,以加速同外部的热量交换,提高冷却能力。然而使用全速运转的通风设备噪声很大。如果设备位于房间中,音量可能令人难以忍受。试验表明听到的声音不是由速度引起的,而是由速度的变化引起的。通风设备需要一个最低启动电压,比如,相对于10伏最大允许电压,5伏的最低启动电压。如果通风设备受控于PWM信号,则只能使用能够产生5至10伏间电压的数字值。对于一个8位PWM发生器来说,这些值包含128至255之间,引起128个可能的值。因此,这种设备的精度在可用电压范围内为1∶128 or 0.8%。当将这些值引入PWM发生器并产生了连续电压,那么从一数字值到下一数字值的变化是能被听见的,尤其是在像使用了控制系统,这种变化经常产生的情况下。此外,同一设备可以使用不同型号的通风设备模型。如果采用了伺服系统,那么通风设备无需具有同样的特征,因此设备专用的控制系统必需拥有扩展的控制范围,以及因此产生的在整个范围内的较高的精度。
一种解决方案为:增加用于对PWM占空比(cyclic ratio)进行编程的位数,比如12位,那么精度是0.025%。假设条件和前面相同,该结果具有极其适于减小变化可听度的0.05%的精度。然而12位PWM成本较高,且与使用8位值的PWM相比,需要花费更长的时间进行编程。FUJIWARA2007年5月3日发表的文档US 2007/098374描述了一种通风设备控制系统。控制单元23向通风设备22发送PWM信号。快速测距探针检测通风设备的转速,并将其传输至控制单元23。该系统可以控制膝上型电脑的温度。该文档的图7指出,通过应用从70到100%变化的占空比可以使用大于5,000rpm速度的20kHz的频率,通过应用从50到70%变化的占空比可以使用4,000至5,000rpm速度的30kHz频率,通过应用从25到50%变化的占空比可以使用小于4,000rpm速度的40kHz频率。因此,精度只取决于精度。
HOELD 2002年11月26日发表的文档US 6487246描述了一种PWM信号发生器的内部结构。它可以分别对周期内的时钟脉冲数量和PWM信号占空比的时钟脉冲数量进行编程。该文档指出如果在产生新信号时对两个寄存器进行编程,该信号可能含有错误。解决这一问题的方法是:将寄存器更新与PWM周期的建立进行同步,然而,该方法无法提高所产生的模拟信号的精度。
发明内容
本发明能够在不增加占空比编程位数的前提下,利用更加精确的PWM信号产生DC电压。
本发明的目的之一提出一种用于产生模拟信号变化形式的方法,由一连串根据给定周期和占空比对产生PWM信号的步骤产生所述模拟信号的变形形式,其中对PWM信号进行积分以产生模拟信号,其特征在于:在产生变形形式的过程中,连续应用具有不同周期和占空比值以及具有不同周期相同占空比的周期值占空比对产生PWM周期。
这样,通过选择一连串由特定占空比和特定周期形成的周期占空比对,就可以在改变只包括占空比改变的情况下产生变化较小的模拟信号。在两个连续产生的PWM信号间,可以分别或同时改变周期或占空比。这样做可以获得更多数量的、由占空比和周期间之间的比值产生的数字值,因而,提供大量不同的模拟值。因此,获得确定值的精度有所提高。值得注意的是,因而可以产生随时间线性变化程度更好的信号。
依照第一种改进方案,每一个产生步骤包括:从记录表中提取周期和占空比数值对的步骤,其中所提取的对的地址是用于产生模拟信号的命令值。这样,可以迅速完成表中数值对的搜索。
依照另一改进方案,每一个产生步骤包括:从记录表中提取周期和占空比数值对的步骤,其中每一对数值同数字值相关联。从表中提取出的数值对是其关联数字值最接近于要产生的模拟信号的数值对。这样,表中只包含不同的数字值,因而可以避免表中含有重复数值。
依照改进方案,应用PWM信号产生步骤相等的次数。这样,可以十分容易地执行步骤的时序。依照一种变体,在持续时间为一数学公式结果的时隙内执行PWM信号产生步骤。这样,就可以改变利用时间所产生的变形形式。依照另一变体,在根据从表中所提取的关联数字值与表中后继数值之、间差值变化的时间段内执行PWM信号产生步骤。这样,就可以补偿某些数值的精度损失。
依照另一种改进方案,如果多个占空比和周期对产生相同的结果,就选择具有最大周期值的数值对。这样,就可以应用具有接近周期值的周期和占空比数值对,从而降低某些效应的程度。依照另一种改进方案,模拟量是控制通风设备速度的命令信号。
本发明的另一个目的是提出一种用于产生模拟信号变形形式的设备,包括:周期和占空比均可编程的PWM信号发生器以及用于产生模拟信号的所述信号的积分装置,
其特征在于,在产生变形形式的过程中,连续对器应用多个具有不同周期和占空比值以及具有不同周期相同占空比的周期值占空比对,以产生变形形式。
附图说明
通过参考了附图的、作为非限制性示例的以下实施例的说明,本发明的其他特征以及优势将变得更加明显,附图中:
图1示出了依照本发明实施例的电子设备的部件,
图2示出了依照优选实施例的可变模拟信号产生系统。
图3示出了能够从中提取出周期和占空比对从而产生可变模拟信号的对应表的示例,
图4示出了包含十进制数值、周期以及占空比之间关联的对应表的另一示例,
图5示出了为产生可变模拟信号,不同参数PWM信号的连续应用,
图6示出了低线性区内包含十进制数值以及周期和占空比对间关联的对应表的摘录。
具体实施方式
图1示出了电子设备如电视译码器的部件。该设备包含其上设置有电子电路2的印刷电路1。硬盘3支持数据特别是繁杂的视听内容的记录。电路2和硬盘3消耗大量能量并释放热量。举例而言,译码器2的CPU通常释放大约6瓦的能量。因此,图1上用灰色标记的译码器的特定区域比其他区域的温度高。通风设备4从译码器空腔抽取热空气。两个通风进气口5将译码器外壳切开形成两个冷空气进气口。弯曲的箭头示出了气流的通路。进气口的数量、位置以及大小是实现良好通风的重要因素,这些参数是本领域普通技术人员众所周知的。
图2示出了依照本发明优选实施例的、能够控制通风设备4速度的模拟信号的产生设备D。该图适用于所有在输入端接收数字信号、并在输出端提供PWM(脉宽调制)信号的模拟信号产生系统。在所描述的实施例中,管理单元M是电路板上电路2中的一个或电路2的一部分,其功能是保持通风设备的速度尽可能接近于设定速度。管理单元M包含:数字输入,用于接收代表通风设备速度(通常将该信号称为“转速”)的信号;以及命令输出,用于控制图2中通风设备4或V。转速信号是脉冲信号,单位时间的脉冲数量确定了通风设备的实际速度。管理单元6根据转速信号的数值计算通风设备速度V,并实现最终的校正以保持速度尽可能接近于设定速度。采用这种方法,通风设备速度就可以得到伺服控制。在其他系统中,模拟信号本身受到伺服控制,举例而言,当设备是可调节DC发生器时就属于这种情况。
PWM信号是可以利用积分装置转换为模拟信号的周期性数字信号,其中积分装置通常是包括电阻器R和电容器C的低通滤波器。在本实施例中,由放大器A放大其功率的模拟信号,控制通风设备V。在一种已知方式中,模拟信号的周期是固定的,幅度根据占空比变化。依照实施例,将PWM的占空比编码为8个二进位。理论上所应用的模拟电压可以在0到12伏间变化,然而通常通风设备在电压大约低于5伏时将不再旋转,而如果电压高于9伏,通风设备的噪声太大。因此,对于由8个二进位确定的PWM信号,马达命令值的可用范围在包含60个可用值的大约120至180间变化。单位变化将引起很大的、极易被听到的幅度变化。很明显,可以使用被编码为多于或少于8个二进位的其他数字值,此处仅以举例的方式给出位数。
PWM信号产生电路产生占空比和周期均可变的周期性数字信号。基准时钟提供27MHz频率的方波信号,然后令该信号符合某一占空比,以获得PWM信号的周期。通常,PWM信号发生器具有两个8位程序寄存器,一个用于引入表示PWM信号周期时间单位数量的“PER”值,另一个引入占空比,即表示PWM信号为“1”是的时间数量。因此,为了获得具有至少一个电平为“0”的时段,T_ON小于PER是必需的。例如,如果周期寄存器包含数值PER=100,占空比寄存器包含数值T-ON=64,那么所产生信号的频率比基准频率小一百倍,且数字值为“1”的时间段是数字值为“0”的时间段的三分之一。
如果不改变周期值,用于产生信号的可能数值的个数为256,但实际上可用数值从120到180,可以实现大约1.5%的精度,用于调控通风设备速度。依照本发明,通过改变PER值以及T_ON两个,可以获得远远不止256个可能值,因此,存在大量的、最终能够产生许多的不同电压值的PER和T_ON对。
根据T_ON≤PER的规则,可以得到以下结论:
如果PER=255,那么T_ON可以有256个值。
如果PER=254,那么T_ON可以有255个值。
如果PER=253,那么T_ON可以有254个值。
...
如果PER=2,那么T_ON可以有3个值(0、1或2)。
如果PER=1,那么T_ON可以有2个值(0或1):因此信号连续位于“0”或“1”电平。
PER为空值没有意义。
PER和T_ON对的可能数量是等差数列的结果,其公式为∑=255×((1+255)/2)=32640种不同的(T_ON/PER)对。
依照第一种简单的实施例,假定最大的十进制数值是32,640,模拟信号产生系统计算16位的值,以控制通风设备。产生系统创建一张对应表,该表为给定的命令值提供一对可用(T_ON/PER)。这张含有32,640个值的表是8位数据(T_ON/PER)对的有序列表。有利的是,可以简化该表,使它包含2的幂次的个数,例如2的14次幂或2的12次幂。由于某些(T_ON/PER)对的十进制值过于接近表中保存的其他值,因此将这些(T_ON/PER)对去除。因此,该表所占的存储区得到了优化。
无论该表有多大,搜索(T_ON/PER)对是通过向所述地址应用表示16位、14位或12位命令值来实现的,然后读取所编址的对,并利用它对PWM发生器的两个寄存器进行编程。此处说明了如果写入表值:首先,以极高的精度计算由(T_ON)相对于(PER)的比值结合得到的所有0和1间的十进制值。按从最小值(0.00000)到最大值(1.000000)的顺序将十进制值进行排序,并将相应的(T_ON/PER)对按相同顺序加以排列。这样就得到表精度,例如16位=N。计算出2N个理论值i/2N,其中i从1到2N=65,536变化。得到从0到1变化的65,536个值。然后,将各个理论值同根据(T_ON/PER)对计算得到的最接近的十进制值相关联,以这样的方式填充表格。
图3给出了这种表的实例的摘录。图3示出了4列,实际在内存中只记录第三列。假定前述理论值是表格各行索引16位值的倒数,第一列和第二列含有这个值的十进制和16进制的16位数值。第三列指定了支持对PWM M信号发生器的两个寄存器“PER”和“T_ON”进行编程的(PER/T_ON)对。最后一列示出了通过计算(T_ON/PER)对得到的十进制值,这个十进制值是控制通风设备的放大器的输入参数。最后一列支持对由表中不同的连续(T_ON/PER)对变化时得到的精度进行考察。因而很容易看出,联合对两个控制周期和占空比的8位寄存器进行编程,可以获得大约15位精度的模拟值。值得注意的是,在某些情况下,只存在一个十进制值,因而存在对应于多个理论值的一个(T_ON/PER)对。
当模拟信号系统产生了16位命令值时,就用该值指示表格,立即读取(T_ON/PER)对,以对寄存器进行编程。为了产生模拟信号的连续变化,可以从16位的DEBUT值遍历到值FIN,同时从表中读取所有包含于DEBUT和FIN间的(T_ON/PER)对,并使用有规律的时间间隔。
经观察,由某些对产生的十进制值是相同的:1/2=2/4=4/8=8/16=16/32=32/64=64/128。经计算表明存在19,947对能够产生不同十进制值的T_ON/PER。
似乎只存储产生不同模拟信号值的(T_ON/PER)对特别令人感兴趣。因此,可以减小表的大小。
依照实施例变体,对存储器中的表格加以修改,使其只包含不同的十进制值。已知产生不同十进制值的(T_ON/PER)对的集合包含19,947个(T_ON/PER)对,因此没必要在表格中保留副本。依照该变体,模拟信号产生系统保留比如六位小数,计算在0到1间变化的十进制值。采用六位小数提供了良好的折中,它取决于寄存器位数。存储器中的表格包含19,947个从最低值(0)到最高值(1)的、具有六位小数精度的可能结果。依照变体,对应表将十进制值于给定的对进行关联。为了优化表的大小,注意仅仅保存不同的十进制值。如前所见,假如若干(T_ON/PER)对产生了同一结果,只保留具有最大周期值的对,将其存储在表中。采用这种方法,彼此连续的、产生模拟信号形状或变化的各个(T_ON/PER)对将具有接近的周期值(这些值都具有128至255间的周期值),从而避免了从周期极短的PWM信号到周期极长的PWM信号间变化所产生的效应。如图6所示,两个连续对可以具有不同的周期和占空比或相同的周期和不同的占空比,或相同的占空比和不同的周期。最后,这可以得到更多的由占空比和周期间比值产生的数字值,从而提供大量不同的模拟值。
图4示出了依照实施例的这种表格的摘录。摘录涉及包含于0.501960至0.502512间的十进制值窗口。在这两个值间,可以找到25个不同的、由T_ON(第二列)和周期PER(第三列)定义的对。假定值“H10000”等于“1”,第四列以第一列十进制值的十六进制等价值的形式给出了一个16位数字值。这个最后的值表示由16位值表示的可变信号的不精确程度。因而可见,除了少数特例:H808C、H8091、H8095、H8099、H809C、H809F、H80A2、H80A4,几乎表示所有16位值。事实上,对于这些值,不存在相邻对,因此必需使用另一个16位值。
依照该变体,管理单元M计算用于命令通风设备的十进制值,这些值包含于0和1之间,具有至少五位小数的精度。对于每个新的返回十进制值,管理系统搜索关联十进制值最接近于该返回值的(T_ON/PER)对。图4所示的表搜索是以一种极为经典的方式予以执行的,它可以利用排序算法,后者能将某一数值放入到一个有序的数值集合之中。举例而言,一种方法包括:首先对准表的中点,判断给定值是否小于或大于中点,根据响应,对于高于中点或低于中点的那半表格。以此类推,直至找到表中离返回值差值最小的数值。一旦找到该值,就读取相对应的(T_ON/PER)对,并将8位数值输入两个寄存器中。这样,生成的模拟信号就具有很高的精度。例如,假设返回值等于0.502伏,存在于对应表中的最接近的十进制值是(T_ON/PER)对=125/249所对应的0.502008,图4中的粗体箭头指向找到的最接近的数值。产生电路将把125写入占空比寄存器,并将249写入周期寄存器。
图5示出了PWM信号的时序图以及利用刚刚说明的方法得到的线性变化模拟信号的时序图。时序图示出了PWM发生器和低通滤波器为十进制值包含于0.0177541至0.017964间的(T_ON/PER)对产生的信号。在此范围内可以找到五个不同的(T_ON/PER)对,然而在图3的表中某些(T_ON/PER)对出现了若干次。因此在表中第一对(003,168)出现了三次,应用时间持续3个时间单位,第二对(004,224)应用时间持续3个时间单位,第三对(004,223)应用时间持续6个时间单位,第四对(004,222)应用时间持续3个时间单位,最后一对(003,166)应用时间持续3个时间单位。图5还按比例示出了生成对(T_ON/PER)所对应的十进制值的大小,这些值从0.0177514变化到0.0179640。图上示出了理论直线。虚线示出了经放大器A放大后模拟信号的变化,由其可见,这条线总体上符合直线的变化。
依照简单实施例,模拟信号产生系统在确定的时隙内从对应表中提取T_ONi和PERi的值,并将它们写入两个PWM控制寄存器。这样,生成的模拟信号就经过若干不同的离散值,逐渐等同于所需数值,大量的离散值可以极大地减小变化、极大地提高精度,并且,在控制通风设备的情况下,显著降低噪声。两个(T_ONi/PERi)对应用的时间间隔特别取决于等待新数值所用的时间。令ΔT表示获得新的标称值所需的时间,令Vini表示初始值,Vtarget表示获得的十进制值,系统用ΔT除以获得该目标十进制值所需数值的数量,以确定应用提取自表中各(T_ONi/PERi)对的大概的时间值。如图5所示,在相同的时段内应用在图3所示表格中读取的各(T_ONi/PERi)对,就可以得到几乎呈线性变化的模拟信号。
假设模拟信号产生系统必需产生从6.024伏到6.030伏线性变化的模拟信号来控制通风设备V。电路输送12伏的最大电压,则供至模拟电路的十进制值从0.502变化至0.5025。图3所示的对应表给出了提供该目标值的第一个数值对125/249以及最后一对100/199。在上述两值之间,可以找到32个数值,因此定义了33个时刻。假设电压从6.00伏变化到6.10伏需要1秒的时间,那么每对的使用时间是1/33秒,最后一对(100/199)连续使用。
如图5所见,模拟信号变形形式的示例通常是一条直线。该变形形式是通过向PWM发生器连续写入5个(T_ONi/PERi)对的方式产生的。如果在恒定的时隙内对提取自图3所示表格中的参数进行编程,就在基本时隙几倍的时隙内应用因而产生的各个模拟值。依照一改进方案,可以通过改变各个新数值的应用时间获得非线性变化。举例而言,(T_ONi/PERi)对的应用时间的值可以是一般公式ΔTi=A×i+B的修正函数的象,其中″i″是取自对应表的(T_ONi/PERi)对的序号。利用该公式,开始时,数值将彼此迅速衔接,最后应用则越变越慢。这样,生成的模拟信号在起始时呈现出巨大的变化,而当接近于目标十进制值时呈现较小的变化。这样就能够在起始时加快变化速度,同时更加平稳地获得目标值。
还可以采用应用时间值是由更复杂的等式(特别是2次方程)获得的(T_ONi/PERi)对的应用时间值的其他实施例。
值得注意的是,产生变化形状所用的两个不同(T_ONi/PERi)对的应用时间差是不同的,这是由于产生的离散十进制值间间距不同的缘故。图5示出了这种现象:某些(T_ONi/PERi)对应用了一次、三次、五次。各对的应用次数是根据由理论值i/2N算得的十进制值的近似值计算出来的,其中i从1变化到N。可以通过根据各新数值相对于后继值的差改变各新数值应用时间的方法提高精度。图6示出了同图4类型相同的对应表的摘录,在一列中可以观察到从一个十进制值到另一十进制值间的极大精度变化。对于低于0.498039的数值,变化量位于16.10-6至18.10-6之间,然而,在十进制值0.5附近,差异显著增加:1961.10-6。接着,对于0.501960以上的数值,变化量再次落入16.10-6至18.10-6之间。如果要产生线性变化的信号,产生系统在同样的时隙内应用从表中连续提取的(T_ONi/PERi)对,这些差值将产生偏离于理论直线的非线性,特别在十进制值0.5附近,非线性特性十分明显。
为了减少差异,给定(T_ON/PER)对产生模拟信号的时间取决于其同后继(T_ON/PER)对间的差值。如果Ttotal是获得新标称值的时间,Etotal是实际值与该标称值间的差,那么比值(Etotal/Ttotal)表示根据信号帧推导出来的、为获得线性的新标称值要产生的值。对于从表格提取出的两个连续二进制值Vi、Vi+1,ΔV是Vi和Vi+1间的差值:
ΔV=Vi+1-Vi
根据变化量ΔV推导出的值必需和比值(Etotal/Ttotal)以及其他项相同:
ΔVi/ΔTi=Etotal/Ttotal
值Etotal/Ttotal是已知的并且是恒定的,ΔV等于Vi+1-Vi,是从表格中推导出来的,未知的ΔTi是根据公式计算出来的:
ΔTi=ΔVi/(Etotal/Ttotal).
因此,产生值Vi的(T_ONi/PERi)对的应用时间取决于该值同表中下一数值间的差值。举例而言,如果管理系统M产生了一个在1秒的时间内从十进制值0.4980线性变化到0.5020的斜坡形状的模拟信号,那么将在以下时间内应用以下比值:
-(T_ON/PER)=125/250应用时间:4ms,
-(T_ON/PER)=126/252应用时间:4ms,
-(T_ON/PER)=127/254应用时间:492ms,
-(T_ON/PER)=128/255应用时间:492ms,
-(T_ON/PER)=127/252应用时间:4ms,
-(T_ON/PER)=126/250应用时间:4ms,
-(T_ON/PER)=125/248连续应用:
这种方案能够补偿提取自图6表格的连续数值间的非线性缺陷。
本领域普通技术人员可以在不背离所要求的发明的应用领域的前提下将本发明改造成多种其他特定形式。具体而言,可以对产生系统调整,使其产生用于电子设备的所有物理尺寸的信号。因此,应将这些实施例看作示例,可以在由所附权利要求限定的范围内对其加以修改。

Claims (12)

1.一种产生模拟信号的变形形式的方法,所述模拟信号的变形形式由一连串根据给定周期和占空比的参数对来产生PWM信号的步骤产生,对所述PWM信号进行积分以产生所述模拟信号,
其特征在于,在产生变形形式的过程中,连续应用周期和占空比值均不同的多个参数对以及周期不同但占空比相同的参数对,以产生所述PWM信号。
2.根据权利要求1所述的产生模拟信号的变形形式的方法,其特征在于,每一个产生步骤包括:提取步骤,从表格中提取周期和占空比数值的参数对,每个数值对与数字值相关联,从所述表格中提取出的数值对是其关联数字值最接近于要产生的模拟信号的数值对。
3.根据任一前述权利要求中所述的模拟信号变形形式的产生方法,其特征在于,与各周期和占空比数值对相对应的PWM信号的产生步骤执行相等的次数。
4.根据权利要求2所述的产生模拟信号的变形形式的方法,其特征在于,在根据提取自表中的关联数字值与表中后继值间差值变化的时间内应用PWM信号产生步骤。
5.根据任一前述权利要求中所述的产生模拟信号的变形形式的方法,其特征在于,如果几个占空比和周期对提供相同的结果,则选择具有最大周期值的数值对。
6.根据任一前述权利要求中所述的产生模拟信号的变形形式的方法,其特征在于,所述模拟值是控制通风设备速度的命令信号。
7.一种用于产生模拟信号的变形形式的设备(1),包括:其周期和占空比均可编程的PWM信号发生器(M)以及用于产生模拟信号的所述信号的积分装置,
其特征在于,在产生变形形式的过程中,连续对所述发生器应用多个具有不同周期和占空比值以及具有周期不同但占空比相同的参数对,以产生所述变形形式。
8.根据权利要求7所述的用于产生模拟信号的变形形式的设备(1),其特征在于,所述设备包括包含周期和占空比数值对在内的表,从所述表中提取出周期和占空比数值对应用于发生器(M),每一对数值与数字值相关联,从所述表中提取出的数值对是其关联数字值最接近于要产生的模拟信号的数值对。
9.根据前述权利要求7或8中任一项所述的用于产生模拟信号的变形形式的设备(1),其特征在于,所述设备应用与各周期和占空比数值对相对应的PWM信号相等的次数。
10.根据前述权利要求8所述的用于产生模拟信号的变形形式的设备(1),其特征在于,所述设备在与随提取自表中的关联数字值与表中后继值间差值变化的时段内应用与各周期和占空比数值对相对应的PWM信号。
11.根据前述权利要求7至10中任一项所述的用于产生模拟信号的变形形式的设备(1),其特征在于,如果几个占空比和周期对提供相同的结果,就选择具有最大周期值的数值对供发生器(M)使用。
12.根据前述权利要求7至11中任一项所述的用于产生模拟信号的变形形式的设备(1),其特征在于,所述模拟值是控制通风设备速度的命令信号。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105549489A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 天津天邦科技有限公司 变差值输入扩展装置
CN109932669A (zh) * 2019-03-27 2019-06-25 三峡大学 一种数字补偿式amr磁场测量装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7821439B2 (en) * 2008-04-22 2010-10-26 International Truck Intellectual Property Company, Llc Programmable CAN bus to analogue signal converter
US9200587B2 (en) * 2012-04-27 2015-12-01 Tula Technology, Inc. Look-up table based skip fire engine control
US20140009137A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 Nvidia Corporation System, method, and computer program product for single wire voltage control of a voltage regulator
JP6437429B2 (ja) 2015-12-25 2018-12-12 株式会社日立製作所 加速度センサ、受振器および地震探査システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6487246B1 (en) * 1999-04-08 2002-11-26 National Semiconductor Corporation Method and apparatus for programmable pulse width modulated signal generation with period and duty cycle values updated with controlled relative timing
US7151349B1 (en) * 2004-04-08 2006-12-19 Analog Devices, Inc. Fan speed control
US20070098374A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Nobuto Fujiwara Information processing apparatus and fan control method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3629710A (en) * 1970-12-16 1971-12-21 Beckman Instruments Inc Digitally controlled pulse generator
US4330751A (en) * 1979-12-03 1982-05-18 Norlin Industries, Inc. Programmable frequency and duty cycle tone signal generator
KR930000965B1 (ko) * 1989-08-17 1993-02-11 금성 일렉트론 주식회사 프로그래머블 구형파 발생기
JPH073952B2 (ja) * 1990-01-26 1995-01-18 株式会社島津製作所 デジタル・アナログ変換器
JP2001102925A (ja) * 1999-09-30 2001-04-13 Seiko Epson Corp デジタルアナログ変換装置
JP3991705B2 (ja) * 2002-02-22 2007-10-17 セイコーエプソン株式会社 ディジタル/アナログ変換回路
US6765422B1 (en) * 2003-06-05 2004-07-20 National Semiconductor Corporation High resolution fan control at high PWM frequency with a low clock frequency input
US20050030171A1 (en) * 2003-08-06 2005-02-10 Tse-Hung Liu Cooling system for computing device
US6995592B2 (en) * 2003-11-06 2006-02-07 Stmicroelectronics Pvt. Ltd. Method and system for generating variable frequency cyclic waveforms using pulse width modulation
US7288977B2 (en) * 2005-01-21 2007-10-30 Freescale Semiconductor, Inc. High resolution pulse width modulator
TWI309104B (en) * 2005-11-11 2009-04-21 Foxconn Tech Co Ltd Method and circuit for controlling fan speed

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6487246B1 (en) * 1999-04-08 2002-11-26 National Semiconductor Corporation Method and apparatus for programmable pulse width modulated signal generation with period and duty cycle values updated with controlled relative timing
US7151349B1 (en) * 2004-04-08 2006-12-19 Analog Devices, Inc. Fan speed control
US20070098374A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Nobuto Fujiwara Information processing apparatus and fan control method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105549489A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 天津天邦科技有限公司 变差值输入扩展装置
CN109932669A (zh) * 2019-03-27 2019-06-25 三峡大学 一种数字补偿式amr磁场测量装置
CN109932669B (zh) * 2019-03-27 2021-06-29 三峡大学 一种数字补偿式amr磁场测量装置

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