CN101452023A - 脉宽调变工作周期侦测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脉宽调变工作周期侦测电路，其包含一时脉产生电路、一取样电路及一计算电路。时脉产生电路用于产生一时脉，而该取样电路用于接收一脉宽调变讯号及该时脉讯号，根据该时脉讯号对该脉宽调变讯号进行取样，以产生一取样讯号。该计算电路用于根据该取样讯号以计算出该脉宽调变讯号之工作周期。
Description
技术领域：
本发明是关于一种脉宽调变工作周期侦测电路，更具体而言，是关于一种以一时脉频率对一脉宽调变讯号进行取样，进而根据取样结果计算脉宽调变工作周期的侦测电路。
背景技术：
脉宽调变(Pulse Width Modulation，PWM)已广泛应用于电子电路中，例如马达控制电路、电源供应器。一般是由固定频率之脉波讯号来控制晶体管的导通及截止状态。在脉宽调变系统中，其是经由改变脉波宽度，来决定晶体管导通与截止时间的长短，藉此达到控制目的。因此，脉宽调变讯号的工作周期(DutyCyc1e)，亦即导通时间(高电位)占脉波讯号的比例，在脉宽调变系统中扮演关键性的角色。
然而，工作周期对许多不同因素都相当敏感，包括工作频率、工作温度、电源电压、电路设计类型等。因此，如何能够因应不同工作条件，侦测出脉波讯号的实际工作周期，是脉宽调变系统中相当重要的议题。
发明内容：
为达成上述目的，本发明提出一种脉宽调变工作周期侦测电路，适用于侦测一脉宽调变讯号的一工作周期，其包含一时脉产生电路，用于产生一时脉讯号；一取样电路，用于接收该脉宽调变讯号及该时脉讯号，并根据该时脉讯号对该脉宽调变讯号进行取样，以产生一取样讯号；及一计算电路，根据该取样讯号以计算出该脉宽调变讯号之该工作周期。
在上述脉宽调变工作周期侦测电路之中，该取样讯号包含一高电位状态及一低电位状态。该计算电路分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及总取样的次数，而得一高电位状态次数及一总取样次数，并将该高电位状态次数，除以该总取样次数，而得到该工作周期。
在上述脉宽调变工作周期侦测电路中，该计算电路亦可分别累计该取样讯号为高电位状态之次数及该取样讯号为低电位状态之次数，而得一高电位状态次数及一低电位状态次数，并将该高电位状态次数，除以该高电位状态次数及该低电位状态次数之合，而得到该工作周期。
在上述脉宽调变工作周期侦测电路之中，该时脉产生电路为一振荡器；该取样电路为一正反器；该计算电路包含一微处理器单元，用于处理计算该工作周期所需的运算及一记忆单元，用于储存计算该工作周期所需的程序代码。
在上述脉宽调变工作周期侦测电路之中，该计算电路还可包含一计数器，用于接收该取样讯号，并分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及该取样讯号为低电位状态的次数，而得一高电位状态次数及一低电位状态次数。其中该计算电路进一步包含一除法电路，用以将该高电位状态次数，除以该高电位状态次数及该低电位状态次数之合，而得到该工作周期。其中该计算电路进一步包含一重置电路，用以于一预定取样次数后重置该计数器，使该计数器得以重新累计该高电位状态次数及该低电位状态次数。
在上述脉宽调变工作周期侦测电路之中，该计算电路还可包含一计数器，用于接收该取样讯号，并分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及总取样的次数，而得一高电位状态次数及一总取样次数。其中该计算电路进一步包含一除法电路，用以将该高电位状态次数，除以该总取样次数，而得到该工作周期。其中该计算电路进一步包含一重置电路，用以于一预定取样次数后重置该计数器，使该计数器得以重新累计该高电位状态次数及该低电位状态次数。
因为采用了上述技术方案，本发明比起传统设计可以大量减少外部的电阻电容组件。
附图说明：
图1为本发明一种脉宽调变工作周期侦测电路的方块图；
图2为本发明脉宽调变工作周期侦测电路的第一实施例；
图3为本发明脉宽调变工作周期侦测电路的第二实施例；以及
图4为脉宽调变讯号、时脉讯号及取样讯号关系图。
图号说明：
11：时脉产生电路； 252：记忆单元；
13：取样电路； 31：振荡器；
15：计算电路； 33：正反器；
21：振荡器； 35：计算电路；
23：取样电路； 351：计数器；
25：计算电路； 353：重置电路；
251：微处理器单元； 355；除法器。
具体实施方式：
为了使审查员能更进一步了解本发明的技术特征及内容，以下将配合附图及较佳实施例加以说明。
请参阅图1，其为本发明一种脉宽调变工作周期侦测电路的方块图10。该脉宽调变工作周期侦测电路，适用于侦测一脉宽调变讯号的一工作周期，包含：一时脉产生电路11，用于产生一时脉讯号；一取样电路13，用于接收该脉宽调变讯号及该时脉讯号，并根据该时脉讯号对该脉宽调变讯号进行取样，以产生一取样讯号；以及，一计算电路15，根据该取样讯号以计算出该脉宽调变讯号之该工作周期。其中，该时脉讯号的频率愈高，代表其取样频率愈高，则其侦测结果的分辨率愈高。在选择时脉讯号的频率，可根据脉宽调变讯号的频率选择之，例如，可选择十倍于脉宽调变讯号频率的时脉作为时脉讯号的频率。
请一并参阅图4，在上述脉宽调变工作周期侦测电路之中，该取样讯号包含一高电位状态及一低电位状态。在一较佳实施例中，该计算电路分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及总取样的次数，而得一高电位状态次数及一总取样次数，并将该高电位状态次数，除以该总取样次数，而得到该工作周期。
在另一较佳实施例中，上述脉宽调变工作周期侦测电路之中，该计算电路亦可分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及该取样讯号为低电位状态的次数，而得一高电位状态次数及一低电位状态次数，并将该高电位状态次数，除以该高电位状态次数及该低电位状态次数之合，而得到该工作周期。进行取样时，可选择在单一脉宽调变讯号周期作为单位时间进行取样，得到单一脉宽调变讯号周期的工作周期；也可选择在多个脉宽调变讯号周期作为单位时间进行取样，而得到平均工作周期。
请参阅图2，其为本发明脉宽调变工作周期侦测电路的第一实施例20。在第一实施例中，该时脉产生电路为一振荡器21；该计算电路25包含一微处理器单元251，用于处理计算该工作周期所需的运算；及一记忆单元252，用于储存计算该工作周期所需的程序代码。其中该程序代码可使该微处理器单元251分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及总取样的次数，而得一高电位状态次数及一总取样次数，并将该高电位状态次数，除以该总取样次数，而得到该工作周期。或分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及该取样讯号为低电位状态的次数，而得一高电位状态次数及一低电位状态次数，并将该高电位状态次数，除以该高电位状态次数及该低电位状态次数之合，而得到该工作周期。进行取样时，可选择在单一脉宽调变讯号周期作为单位时间进行取样，得到单一脉宽调变讯号周期的工作周期；亦可选择在多个脉宽调变讯号周期作为单位时间进行取样，而得到平均工作周期。
请参阅图3，其为本发明脉宽调变工作周期侦测电路的第二实施例30。在第二实施例中，该时脉产生电路为一振荡器31；该取样电路为一正反器33；该计算电路35包含一计数器351，用于接收该取样讯号，并分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及该取样讯号为低电位状态的次数，而得一高电位状态次数及一低电位状态次数。其中该计算电路35进一步包含一除法器355，用以将该高电位状态次数，除以该高电位状态次数及该低电位状态次数之合，而得到该工作周期。其中该计算电路35进一步包含一重置电路353，用以于一预定取样次数后重置该计数器351，使该计数器351得以重新累计该高电位状态次数及该低电位状态次数。
在第二实施例之脉宽调变工作周期侦测电路之中，该计数器351也可分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及总取样的次数，而得一高电位状态次数及一总取样次数。该除法器355可将该高电位状态次数，除以该总取样次数，而得到该工作周期。
以上仅为本发明脉宽调变工作周期侦测电路的较佳具体实施例，但本发明的权利范围并不局限于该实施例，而应以本发明权利要求记载为准。任何在本发明技术领域中具通常知识者在本发明精神下所作的变化及修饰，皆不脱离本发明的权利范围。
Claims (15)
1、一种脉宽调变工作周期侦测电路，其包含：
一时脉产生电路，用以产生一时脉讯号；
一取样电路，接收该脉宽调变讯号及该时脉讯号，并根据该时脉讯号对该脉宽调变讯号进行取样，产生一取样讯号；以及
一计算电路，根据该取样讯号以计算出该脉宽调变讯号的该工作周期。
2、根据权利要求1所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述取样讯号包含一高电位状态或一高电位状态及一低电位状态。
3、根据权利要求2所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述取样讯号为高电位状态的次数及总取样次数通过计算电路分别累计，而得一高电位状态次数及一总取样次数。
4、根据权利要求3所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述高电位状态次数通过计算电路除以所述总取样次数，而得到该工作周期。
5、根据权利要求2所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述取样讯号为高电位状态的次数及低电位状态的次数通过计算电路分别累计，而得一高电位状态次数及一低电位状态次数。
6、根据权利要求5所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述高电位状态次数通过计算电路除以所述高电位状态次数及所述低电位状态次数之合，而得到该工作周期。
7、根据权利要求1所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述时脉产生电路为一振荡器。
8、根据权利要求1所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述计算电路包含：
一微处理器单元，用于处理计算该工作周期所需的运算；以及
一记忆单元，用于储存计算该工作周期所需的程序代码。
9、根据权利要求1所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述取样电路为一正反器。
10、根据权利要求9所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述计算电路还包含一计数器，用于接收该取样讯号，并分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及该取样讯号为低电位状态的次数，而得一高电位状态次数及一低电位状态次数。
11、根据权利要求10所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述计算电路还包含一除法器，用以将该高电位状态次数，除以该高电位状态次数及该低电位状态次数之合，而得到该工作周期。
12、根据权利要求10或11所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述计算电路还包含一重置电路，用以于一预定取样次数后重置该计数器，使该计数器得以重新累计该高电位状态次数及该低电位状态次数。
13、根据权利要求9所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：计算电路还包含一计数器，用于接收该取样讯号，并分别累计该取样讯号为高电位状态的次数及总取样的次数，而得一高电位状态次数及一总取样次数。
14、根据权利要求13所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述计算电路还包含一除法器，用于将该高电位状态次数，除以该总取样次数，而得到该工作周期。
15、根据权利要求13或14所述的脉宽调变工作周期侦测电路，其特征在于：所述计算电路还包含一重置电路，用以于一预定取样次数后重置该计数器，使该计数器得以重新累计该高电位状态次数及该低电位状态次数。
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