CN102255506A - 具有前馈补偿的高精度振荡器系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有前馈补偿的高精度振荡器系统及其方法。提供了用于生成一个或多个斜坡信号的系统和方法。该系统包括：一个用于生成时钟信号的振荡器以及一个斜坡信号生成器，该斜坡信号生成器能够接收时钟信号且产生与接收时钟信号同频率的斜坡信号。另外，斜坡信号生成器被连接到包括第一端子和第二端子的第一电阻器。第一电阻器的第一端子接收输入电压，其第二端子被连接到斜坡信号生成器。此外，第一电阻器与第一电阻值相关联。而且，时钟信号至少与设定频率相关联。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则设定频率不变。第一电压值不同于第二电压值。

Description

具有前馈补偿的高精度振荡器系统及其方法

技术领域

本发明涉及振荡器系统。更具体地，本发明提供了具有前馈补偿的高精度振荡器系统。仅仅作为示例，本发明已应用于冷阴极荧光灯(CCFL)背光驱动器系统。然而将认识到，本发明具有宽得多的应用范围。例如，本发明可以应用于CCFL背光驱动器系统以外的集成电路系统。在另一示例中，本发明可以应用于集成电路以外的设备。

背景技术

振荡器系统在冷阴极荧光灯(CCFL)背光驱动器系统中通常用作用于脉宽调制(PWM)的重要组件。例如，振荡器系统可以生成用于内部定时控制的高频时钟信号以及与误差信号相比较的高频斜坡(ramp)信号。

图1(A)和图1(B)是示出传统PWM控制系统的简化示图。PWM控制系统100包括误差放大器110、振荡器120、PWM比较器130、电容器140以及驱动器150。振荡器120被配置为生成斜坡信号122和时钟信号124。另外，振荡器120被连接到电阻器192，电阻器192可用来调节斜坡信号122和时钟信号124的频率。

误差放大器110在“+”端子处接收参考电压V_ref并且在“-”端子处接收反馈电压V_FB。反馈电压指示流经CCFL 160的电流的大小。参考电压与反馈电压之间的差值被误差放大器110放大，误差放大器110的输出端子116连接到电容器140。电容器140用作用于系统回路稳定性的补偿网络。

如图1(A)和图1(B)所示，电容器140与误差放大器110一起向PWM比较器130输出CMP信号142。PWM比较器130还从振荡器120接收斜坡信号122。由PWM比较器130将斜坡信号122与CMP信号142相比较，PWM比较器130将PWM控制信号132发送给驱动器150。PWM控制信号132的占空比至少部分地取决于CMP信号142与斜坡信号122之间的比较。

驱动器150接收PWM控制信号132并且将PWM驱动信号152输出给电源级(power stage)165。电能从电源级165通过变压器190被传输给输出级。流经CCFL 160的电流被电阻器195转换为反馈电压。

图2是示出如图1(A)和图1(B)所示的传统PWM控制系统100的波形的简化示图。PWM比较器130在“+”端子处接收CMP信号142并且在“-”端子处接收斜坡信号(Ramp)122。如果CMP信号142的电压高于斜坡信号122的电压，则PWM信号132的电压为逻辑高电平。如果CMP信号142的电压低于斜坡信号122的电压，则PWM信号132的电压为逻辑低电平。因此，PWM信号132的占空比由CMP信号142和斜坡信号122的波形确定。另外，PWM信号132的频率与由振荡器120生成的斜坡信号122和时钟信号124的频率相同。斜坡信号122的频率独立于输入电压V_IN，并且斜坡信号122的上升斜率(upward slope)独立于输入电压V_IN。

图3是示出传统振荡器120的简化示图，并且图4是示出传统振荡器120的波形的简化示图。

如图3所示，振荡器120包括电压比较器305和310、电容器320以及开关325和330。电压比较器305和310分别使用内部参考电压V_H和V_L作为阈值电压。参考电压V_H被设置为高于参考电压V_L。

对于电容器320，电流I_C用作充电电流，电流I_D用作放电电流。具体地，在振荡器120被激活之后，开关325闭合并且开关330断开。电流I_C随后对电容器320充电，电容器320输出电压322。电压322是斜坡信号122。如果电压322变得高于参考电压V_H，则开关325断开并且开关330闭合。因此，电流I_C停止对电容器320充电，并且电流I_D开始对电容器320放电。

当电压322变得低于参考电压V_L时，开关325再次闭合并且开关330再次断开。然后，电流I_D停止对电容器320放电，并且电流I_C开始对电容器320充电直到电压322变得再次高于参考电压V_H为止。如图3所示，电容器320在振荡器120所在的芯片内部。该芯片还可以包括用来提高振荡频率的精度和一致性的微调电路(trimming circuit)。在另一示例中，电流I_C和I_D由电阻器192确定。

如图4所示，针对电容器320的这种充电和放电处理通常是连续的。另外，每个充电时段用T_ON表示，每个放电时段用T_OFF表示。

$T_{\mathrm{ON}}=\frac{(V_H-V_L)\×C_O}{I_C}---\left(1A\right)$

$T_{\mathrm{OFF}}=\frac{(V_H-V_L)\×C_O}{I_D}---\left(1B\right)$

其中，C_O表示电容器320的电容值。因此，

$f_s=\frac{1}{T_{\mathrm{ON}}+T_{\mathrm{OFF}}}=\frac{1}{(V_H-V_L)\×C_O}\×\frac{I_C\×I_D}{I_C+I_D}---\left(2\right)$

其中，f_s表示斜坡信号122和时钟信号124的频率。此外，例如，斜坡信号122的占空比D为

$D=\frac{T_{\mathrm{ON}}}{T_{\mathrm{ON}}+T_{\mathrm{OFF}}}---\left(3\right)$

如上所述的传统PWM控制系统通常具有一个或多个缺点。例如，如果输入电压V_IN改变，则流经CCFL的电流可能立即改变，但是反馈环具有相对较慢的响应。因此，对PWM控制系统的动态调节常常不够快。

可以利用前馈补偿技术来改进传统的PWM控制系统。前馈补偿技术在一定程度上可以改进传统PWM控制系统的动态响应和可靠性。由于斜坡信号通常是由振荡器生成的，因此，前馈技术已实现在传统的振荡器设计中。

图5是示出具有前馈补偿的传统振荡器系统的简化示图，图6是示出利用如图5所示的振荡器系统的PWM控制系统的定时关系的简化示图。

如图5所示，电阻器502和电容器504在控制芯片510外部，并且用来调节振荡器系统的输出频率。另外，电阻器522和524在控制芯片510内部并且用来确定补偿比率。振荡器系统的斜坡信号550在节点506处输出。

首先，作为输入电压V_IN经由电阻器502对电容器504充电的结果，斜坡信号550的电压电平增大。如果节点506处的电压电平变得高于参考电压V_H，则比较器532输出逻辑低电平的电压534。由于参考电压V_L低于参考电压V_H，因此，相比之下比较器536输出逻辑高电平的电压538。输出电压534和538由逻辑门540、542和544进行处理。逻辑门540和542形成RS触发器，并且逻辑门544是非(NOT)门。

如果电压534为逻辑低电平并且电压538为逻辑高电平，则非门544将输出逻辑高电平的电压546。因此，晶体管560导通并且电容器504被放电。当节点506处的斜坡信号的电压电平变得低于参考电压V_L时，电压546变为逻辑低电平，这使得晶体管560截止。因此，输入电压V_IN开始再次对电容器504充电。

如图5和图6所示，参考电压V_H随着输入电压V_IN而改变。具体地，

$V_H=\frac{R_1}{R_1+R_2}{V}_{\mathrm{IN}}---\left(4\right)$

其中，R₁和R₂分别表示电阻器522和524的电阻值。另外，参考电压V_L通常被设为非常低的电平，例如0.1伏。如图6所示，斜坡信号550从参考电压V_L增大至参考电压V_H，并且随后从参考电压V_H降低至参考电压V_L。

如图6所示，如果输入电压V_IN增大，则参考电压V_H也增大。因此，斜坡信号550的频率被确定为如下：

$f_r=\frac{1}{R_T\×C_T\×\ln \frac{V_{\mathrm{IN}}}{V_{\mathrm{IN}}-V_H}}---\left(5\right)$

其中，f_r表示斜坡信号550的频率，R_T表示电阻器502的电阻值，并且C_T表示电容器504的电容值。另外，如上所述，图6是简化示图。更具体地，斜坡信号550的上升斜率随着输入电压V_IN而增大。

传统的前馈补偿技术通常不能为振荡频率提供高精度和稳定性。因此，非常希望改进用于振荡系统的技术。

发明内容

本发明涉及振荡器系统。更具体地，本发明提供了具有前馈补偿的高精度振荡器系统。仅仅作为示例，本发明已被应用于冷阴极荧光灯(CCFL)背光驱动器系统。但是将认识到，本发明具有广泛得多的应用范围。例如，本发明可以应用于CCFL背光驱动器系统以外的集成电路系统。在另一示例中，本发明可以应用于集成电路以外的设备。

根据一个实施例，一种用于生成一个或多个斜坡信号的系统包括：振荡器，被配置为至少生成时钟信号；以及斜坡信号生成器，被配置为至少接收时钟信号并且生成第一斜坡信号。另外，斜坡信号生成器被连接到包括第一端子和第二端子的第一电阻器。第一电阻器被配置为在第一端子处接收输入电压并且在第二端子处被连接到斜坡信号生成器。此外，第一电阻器与第一电阻值相关联。而且，时钟信号至少与设定频率相关联。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则设定频率不变。第一电压值不同于第二电压值。第一斜坡信号至少与设定频率以及第一斜率相关联。第一斜率与第一斜坡信号的增大有关，并且如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则第一斜率改变。

根据另一实施例，一种用于生成脉宽调制控制信号的系统包括：振荡器，被配置为至少生成时钟信号；斜坡信号生成器，被配置为至少接收时钟信号并且生成斜坡信号。斜坡信号生成器被连接到包括第一端子和第二端子的第一电阻器。另外，该系统包括连接到电容器的误差放大器。误差放大器被配置为接收预定电压和反馈电压并且利用电容器生成经放大信号。此外，该系统包括比较器，该比较器被配置为接收经放大信号和斜坡信号，并且至少基于与经放大信号和斜坡信号相关联的信息来生成比较信号。而且，该系统包括被配置为接收时钟信号并且生成经处理信号的非门以及被配置为接收经处理信号和比较信号并且生成用于脉宽调制的输出信号的与门。第一电阻器被配置为在第一端子处接收输入电压并且在第二端子处被连接到斜坡信号生成器，并且第一电阻器与第一电阻值相关联。时钟信号至少与预定频率相关联，并且如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则预定频率不变。第一电压值不同于第二电压值。输出信号至少与预定频率和占空比相关联。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则占空比改变。

根据本发明又一实施例，一种用于生成一个或多个斜坡信号的方法包括：由振荡器至少生成时钟信号，并且由电阻器接收输入电压。该电阻器与电阻值相关联。另外，该方法包括：生成流经电阻器的第一电流，由斜坡信号生成器至少接收第一电流以及时钟信号，并且至少基于与第一电流和时钟信号相关联的信息来生成第一斜坡信号。时钟信号至少与预定频率相关联，并且如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则预定频率不变。第一电压值不同于第二电压值。第一斜坡信号至少与预定频率以及第一斜率相关联，并且第一斜率与第一斜坡信号的增大有关。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则第一斜率改变。

根据又一实施例，一种用于生成脉宽调制控制信号的方法包括：由振荡器至少生成时钟信号，并且由电阻器接收输入电压。该电阻器与电阻值相关联。另外，该方法包括：生成流经电阻器的第一电流，由斜坡信号生成器至少接收第一电流和时钟信号，并且至少基于与第一电流和时钟信号相关联的信息来生成斜坡信号。此外，该方法包括：由误差放大器接收预定电压和反馈电压，至少基于与预定电压和反馈电压相关联的信息来生成经放大信号，由比较器接收经放大信号和斜坡信号，并且至少基于与经放大信号和斜坡信号相关联的信息来生成比较信号。而且，该方法包括：由非门接收时钟信号，至少基于与时钟信号相关联的信息来生成经处理信号，由与门接收经处理信号和比较信号，并且至少基于与经处理信号和比较信号相关联的信息来生成用于脉宽调制的输出信号。时钟信号至少与预定频率相关联。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则预定频率不变，并且第一电压值不同于第二电压值。输出信号至少与预定频率和占空比相关联，并且如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则占空比改变。

与传统技术相比，通过本发明获得了许多益处。本发明的某些实施例可以提供其频率被精确控制的斜坡信号。本发明的一些实施例可以提供其频率独立于输入电压但是可以通过电阻器进行调节的斜坡信号，该电阻器在振荡系统所在的芯片外部。本发明的某些实施例可以提供这样的斜坡信号，其用于前馈补偿的补偿系数是可编程的和/或可调节的。例如，补偿系数通过在振荡系统所在的芯片外部的一个或多个电路元件来调节。

本发明的某些实施例可以提供其频率被精确控制的PWM控制信号。本发明的一些实施例可以提供其频率独立于输入电压但是可以通过电阻器进行调节的PWM控制信号，该电阻器在PWM控制系统所在的芯片外部。本发明的某些实施例可以提供这样的PWM控制信号，其用于前馈补偿的补偿系数是可编程的和/或可调节的。例如，补偿系数通过在PWM控制系统所在的芯片外部的一个或多个电路元件来调节。

取决于实施例，可以获得这些益处中的一个或多个。参考下面的详细描述和附图可以全面地理解本发明的这些益处以及各个另外的目的、特征和优点。

附图说明

图1(A)和1(B)是示出传统PWM控制系统的简化示图。

图2是示出如图1(A)和1(B)所示的传统PWM控制系统的波形的简化示图。

图3是示出传统振荡器的简化示图。

图4是示出传统振荡器的波形的简化示图。

图5是示出具有前馈补偿的传统振荡器系统的简化示图。

图6是示出利用振荡器系统的传统PWM控制系统的定时关系的简化示图。

图7是示出根据本发明一个实施例的用于生成一个或多个斜坡信号的振荡器系统的简化示图。

图8是示出使用根据本发明一个实施例的振荡器系统的PWM控制系统的简化示图。

图9是示出根据本发明一个实施例的PWM控制系统的波形的简化示图。

具体实施方式

本发明涉及振荡器系统。更具体地，本发明提供了具有前馈补偿的高精度振荡器系统。仅仅作为示例，本发明已被应用于冷阴极荧光灯(CCFL)背光驱动器系统。但是将认识到，本发明具有广泛得多的应用范围。例如，本发明可以应用于CCFL背光驱动器系统以外的集成电路系统。在另一示例中，本发明可以应用于集成电路以外的设备。

如图5和图6所示的具有前馈补偿的传统振荡系统具有多个缺点。基于等式4和5，斜坡信号550的频率至少部分地由外部电阻器502和外部电容器504决定。通常，外部电容器504的电容值不能得到精确地控制；因此，斜坡信号的频率也可能是不准确的。另外，斜坡信号550的频率随着V_IN改变；因此，频率通常是不稳定的。此外，补偿系数由内部电阻器322和324的电阻值确定，这些电阻值难以基于系统的操作状况进行调节。

例如，CCFL背光系统通常在谐振模式中操作，其中，PWM开关频率需要保持在谐振频率附近的窄范围内。在该窄范围之外，CCFL背光系统的增益通常急剧降低，并且CCFL背光系统随后通常在异常状况下操作。因此，非常希望改进用于振荡系统的技术。

图7是示出根据本发明一个实施例的用于生成一个或多个斜坡信号的振荡器系统的简化示图。该示图仅仅是示例，而不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替换和修改。

如图所示，振荡器系统700包括振荡器710、斜坡信号生成器720和电阻器730。根据实施例，振荡器710生成斜坡信号712和时钟信号714。例如，振荡器710与振荡器120相同。在另一示例中，斜坡信号712与斜坡信号122相同，并且时钟信号714与时钟信号124相同。时钟信号714由与电阻器730相连接的斜坡信号生成器720接收。例如，电阻器730的电阻值R_C是可调节的。在另一示例中，电阻器730在振荡器710和斜坡信号生成器720所在的芯片外部。在又一示例中，斜坡信号生成器720输出斜坡信号722。

根据一个实施例，斜坡信号生成器720包括电容器740，晶体管742、744、746和748，运算放大器750，非门752以及开关760和762。例如，晶体管742的栅极与源极相连接。在另一示例中，流经电阻器730的电流732至少由输入电压V_IN和电阻值R_C确定。在又一示例中，晶体管742和744形成电流镜，并且晶体管746和748形成另一电流镜。

如图7所示，电流732被晶体管742和744镜像以生成电流734，并且电流734被晶体管746和748镜像以生成电流736。根据一个实施例，如果开关760闭合，则电流736的大小为

$I_{\mathrm{ch}\arg e}=k\×\frac{V_{\mathrm{IN}}-V_{\mathrm{th}}}{R_C}---\left(6\right)$

其中，I_charge表示电流736的大小。另外，V_th表示晶体管742的阈值电压，k表示晶体管742和744的电流镜与晶体管746和748的电流镜的组合电流比率。

根据一个实施例，当时钟信号714为逻辑高电平时，开关762闭合并且开关760断开。例如，节点724处的斜坡信号722被运算放大器750调节为预定电压V_L。在另一示例中，预定电压V_L由运算放大器750用作参考电压。

根据另一实施例，当时钟信号714为逻辑低电平时，开关762断开并且开关760闭合。例如，电容器740通过电流736被充电。在另一示例中，节点724处的斜坡信号722的电压电平随着时间增大直到时钟信号714返回逻辑高电平为止。

如图7所示，根据一个实施例，电流736至少由输入电压V_IN和电阻器730的电阻值R_C决定。例如，电阻值R_C是可调节的并且用来确定用于前馈补偿的补偿系数。在另一示例中，在相同的电阻值R_C的情况下，电流736随着输入电压V_IN而增大。在一个实施例中，当电流736变得较大时，电容器740的充电变得较快，并且斜坡信号722的上升斜率变得较大。在另一实施例中，当电流736变得较小时，电容器740的充电变得较慢，并且斜坡信号722的上升斜率变得较小。在又一实施例中，斜坡信号722的频率由振荡器710确定，并且独立于输入电压V_IN。

图8是示出使用根据本发明一个实施例的振荡器系统700的PWM控制系统的简化示图。该示图仅仅是示例，而不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替换和修改。

如图8所示，PWM控制系统800包括误差放大器810、PWM比较器830、电容器840、驱动器850、振荡器710、斜坡信号生成器720、非门870以及与(AND)门880。例如，误差放大器810与误差放大器110相同，PWM比较器830与PWM比较器130相同，电容器840与电容器140相同，驱动器850与驱动器150相同，并且振荡器710与振荡器120相同。在另一示例中，电阻器730在PWM控制系统800所在的芯片外部。

在一个实施例中，振荡器710生成斜坡信号712和时钟信号714。例如，振荡器710与振荡器892连接，电阻器892用来调节斜坡信号712和时钟信号714的频率。在另一示例中，时钟信号714由与电阻器730相连接的斜坡信号生成器720接收。在又一示例中，斜坡信号生成器720将斜坡信号722输出给PWM比较器830。

在另一示例中，误差放大器810在“+”端子812处接收参考电压V_ref并且在“-”端子814处接收反馈电压V_FB。例如，反馈电压V_FB指示流经CCFL 860的电流的大小。在另一示例中，参考电压V_ref与反馈电压V_FB之间的差值被误差放大器810放大，误差放大器810的输出端子816连接到电容器840。

如图8所示，电容器840和误差放大器810向PWM比较器830输出CMP信号842。例如，PWM比较器830还从斜坡信号生成器720接收斜坡信号722。在另一示例中，由PWM比较器830将斜坡信号722与CMP信号842相比较，PWM比较器830生成比较信号882。在又一示例中，非门870接收来自振荡器710的时钟信号714并输出经反转的信号872。根据一个实施例，与门880接收经反转的信号872以及比较信号882并且将PWM控制信号832输出给驱动器850。

在一个实施例中，PWM控制信号832部分地是通过将CMP信号842与斜坡信号722相比较来确定的。根据一个实施例，斜坡信号722的上升斜率至少部分地是由输入电压V_IN和电阻器730确定的。根据另一实施例，PWM控制信号832的频率是由振荡器710确定的并且独立于输入电压V_IN。

例如，PWM控制信号832由驱动器850接收，驱动器850将PWM驱动信号852输出给电源级865。在另一示例中，电能从电源级865通过变压器890被传输给输出级。在又一示例中，流经CCFL 860的电流被电阻器895转换为反馈电压V_FB。

如图8所示，根据一个实施例，当输入电压V_IN改变时，斜坡信号722的上升斜率改变，并且因此PWM控制信号832的宽度也改变。例如，当输入电压V_IN增大时，斜坡信号722的上升斜率增大并且PWM控制信号832的宽度减小。因此，根据一个实施例，变压器890的输出功率保持恒定。

图9是示出根据本发明一个实施例的PWM控制系统800的波形的简化示图。该示图仅仅是示例，而不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替换和修改。

例如，波形910、920、930、940、950和960各自表示作为时间的函数的电压。在另一示例中，波形910对应于斜坡信号712，波形920对应于时钟信号714，波形930对应于输入电压V_IN，波形940对应于斜坡信号722，波形950对应于CMP信号842，并且波形960对应于PWM控制信号832。

在一个实施例中，斜坡信号712的波形910被示为三角形波形。在另一示例中，斜坡信号712和时钟信号714被示为与同一频率同步。例如，斜坡信号712的频率独立于输入电压V_IN。在另一示例中，斜坡信号712的上升斜率独立于输入电压V_IN。

在又一示例中，时钟信号714和斜坡信号722被示为与同一频率同步。例如，斜坡信号722的频率独立于输入电压V_IN。在另一示例中，至少基于输入电压V_IN来对斜坡信号722的上升斜率进行前馈补偿。

如图9所示，根据一个实施例，当时钟信号920为逻辑低电平时，如果斜坡信号722的电压低于CMP信号842的电压，则PWM控制信号832为逻辑高电平。在另一实施例中，当时钟信号920为逻辑低电平时，如果斜坡信号722的电压高于CMP信号842的电压，则PWM控制信号832为逻辑低电平。在另一实施例中，当时钟信号920为逻辑高电平时，无论斜坡信号722的电压是高于还是低于CMP信号842的电压，PWM控制信号832都为逻辑低电平。

根据一个实施例，当输入电压V_IN改变时，斜坡信号712和时钟信号714不变。例如，时钟信号714在输入电压V_IN改变时维持同一频率。在另一示例中，斜坡信号722具有与时钟信号714相同的频率，并且斜坡信号722的频率在输入电压V_IN改变时保持恒定。

根据另一实施例，斜坡信号722的上升斜率随着输入电压V_IN的增大而增大。例如，CMP信号842被示为随着输入电压V_IN的增大而保持不变。在另一示例中，PWM控制信号832的占空比被示为随着输入电压V_IN的增大而减小。在又一示例中，斜坡信号722的上升斜率表示斜坡信号722随时间的增加速率。

根据又一实施例，用于生成一个或多个斜坡信号的系统包括：被配置为至少生成时钟信号的振荡器，以及被配置为至少接收时钟信号并且生成第一斜坡信号的斜坡信号生成器。另外，该斜坡信号生成器被连接到包括第一端子和第二端子的第一电阻器。第一电阻器被配置为在第一端子处接收输入电压并且在第二端子处被连接到该斜坡信号生成器。此外，第一电阻器与第一电阻值相关联。而且，时钟信号至少与预定频率相关联。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则预定频率不变。第一电压值不同于第二电压值。第一斜坡信号至少与预定频率和第一斜率相关联。第一斜率与第一斜坡信号的增大有关，并且如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则第一斜率改变。例如，该系统根据图7、图8和/或图9来实现。

在另一示例中，第一电阻值是可调节的。在又一示例中，如果第一电阻值改变并且输入电压不变，则第一斜率改变。在又一示例中，振荡器还被配置为生成第二斜坡信号。第二斜坡信号至少与预定频率以及第二斜率相关联，第二斜率与第二斜坡信号的增大有关。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则第二斜率的大小不变。在又一示例中，振荡器被连接到第二电阻器，第二电阻器与第二电阻值相关联。预定频率至少部分地取决于第二电阻值，并且设定频率在实际范围(substantial range)中独立于输入电压。在又一示例中，斜坡信号生成器被配置为接收流经第一电阻器的第一电流。在又一示例中，斜坡信号生成器包括电容器以及一个或多个电流镜，并且斜坡信号生成器还被配置为：如果时钟信号为逻辑低电平，则至少基于与第一电流相关联的信息利用一个或多个电流镜来生成第二电流。另外，斜坡信号生成器还被配置为：如果时钟信号为逻辑低电平，则利用第二电流对电容器充电。在又一示例中，第二电流与第一电流成正比。在又一示例中，电容器包括第三端子和第四端子。第三端子被偏置为设定电压，并且第四端子被配置为输出第一斜坡信号。

根据又一实施例，一种用于生成脉宽调制控制信号的系统包括：振荡器，被配置为至少生成时钟信号；斜坡信号生成器，被配置为至少接收时钟信号并且生成斜坡信号。斜坡信号生成器被连接到包括第一端子和第二端子的第一电阻器。另外，该系统包括连接到电容器的误差放大器。误差放大器被配置为接收设定电压和反馈电压并且利用电容器生成经放大信号。此外，该系统包括比较器，该比较器被配置为接收经放大信号和斜坡信号，并且至少基于与经放大信号和斜坡信号相关联的信息来生成比较信号。此外，该系统包括被配置为接收时钟信号并且生成经处理信号的非门以及被配置为接收经处理信号和比较信号并且生成用于脉宽调制的输出信号的与门。第一电阻器被配置为在第一端子处接收输入电压并且在第二端子处被连接到斜坡信号生成器，并且第一电阻器与第一电阻值相关联。时钟信号至少与设定频率相关联，并且如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则设定频率不变。第一电压值不同于第二电压值。输出信号至少与设定频率和占空比相关联。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则占空比改变。例如，该系统根据图7、图8和/或图9来实现。

在另一示例中，该系统还包括驱动器，该驱动器被配置为接收输出信号并且输出驱动信号。驱动信号用来确定流经冷阴极荧光灯的电流。在又一示例中，反馈电压与电流成正比。在又一示例中，振荡器被连接到第二电阻器。第二电阻器与第二电阻值相关联。设定频率至少部分地取决于第二电阻值，并且设定频率在实际范围中独立于输入电压。在又一示例中，第一电阻值是可调节的。

根据又一实施例，一种用于生成一个或多个斜坡信号的方法包括：由振荡器至少生成时钟信号；由电阻器接收输入电压。电阻器与电阻值相关联。另外，该方法包括：生成流经电阻器的第一电流，由斜坡信号生成器至少接收第一电流以及时钟信号，并且至少基于与第一电流和时钟信号相关联的信息来生成第一斜坡信号。时钟信号至少与设定频率相关联，并且如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则设定频率不变。第一电压值不同于第二电压值。第一斜坡信号至少与设定频率以及第一斜率相关联，并且第一斜率与第一斜坡信号的增大有关。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则第一斜率改变。例如，该方法根据图7、图8和/或图9来实现。

在另一示例中，如果电阻值改变并且输入电压不变，则第一斜率改变。在又一示例中，该方法还包括由振荡器生成第二斜坡信号。第二斜坡信号至少与设定频率以及第二斜率相关联，并且第二斜率与第二斜坡信号的增大有关。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则第二斜率的大小不变。在又一示例中，用于生成第一斜坡信号的处理包括：如果时钟信号为逻辑低电平，则由一个或多个电流镜至少基于与第一电流相关联的信息来生成第二电流；如果时钟信号为逻辑低电平，则利用第二电流对电容器充电；并且由电容器输出第一斜坡信号。在又一示例中，第二电流与第一电流成正比。

根据又一实施例，一种用于生成脉宽调制控制信号的方法包括：由振荡器至少生成时钟信号，并且由电阻器接收输入电压。电阻器与电阻值相关联。另外，该方法包括：生成流经电阻器的第一电流，由斜坡信号生成器至少接收第一电流和时钟信号，并且至少基于与第一电流和时钟信号相关联的信息来生成斜坡信号。此外，该方法包括：由误差放大器接收设定电压和反馈电压，至少基于与设定电压和反馈电压相关联的信息来生成经放大信号，由比较器接收经放大信号和斜坡信号，并且至少基于与经放大信号和斜坡信号相关联的信息来生成比较信号。此外，该方法包括：由非门接收时钟信号，至少基于与时钟信号相关联的信息来生成经处理信号，由与门接收经处理信号和比较信号，并且至少基于与经处理信号和比较信号相关联的信息来生成用于脉宽调制的输出信号。时钟信号至少与设定频率相关联。如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则设定频率不变，并且第一电压值不同于第二电压值。输出信号至少与设定频率和占空比相关联，并且如果输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则占空比改变。例如，该方法根据图7、图8和/或图9来实现。在另一示例中，该方法还包括：由驱动器接收输出信号，并且输出驱动信号以确定流经冷阴极荧光灯的第二电流。在又一示例中，反馈电压与第二电流成正比。

虽然已描述了本发明的特定实施例，然而本领域技术人员将明白，存在与所述实施例等同的其它实施例。因此，将明白，本发明不局限于所示出的特定实施例，而是仅由权利要求的范围来限定。

Claims (22)

1.一种用于生成一个或多个斜坡信号的系统，该系统包括：

振荡器，被配置为至少生成时钟信号；以及

斜坡信号生成器，被配置为至少接收所述时钟信号并且生成第一斜坡信号，所述斜坡信号生成器被连接到包括第一端子和第二端子的第一电阻器；

其中，所述第一电阻器被配置为在所述第一端子处接收输入电压并且在所述第二端子处被连接到所述斜坡信号生成器，所述第一电阻器与第一电阻值相关联；

其中：

所述时钟信号至少与设定频率相关联；

如果所述输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则所述设定频率不变，所述第一电压值不同于所述第二电压值；

所述第一斜坡信号至少与所述设定频率以及第一斜率相关联，所述第一斜率与所述第一斜坡信号的增大有关；以及

如果所述输入电压从所述第一电压值改变为所述第二电压值，则所述第一斜率改变。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一电阻值是可调节的。

3.如权利要求2所述的系统，其中，如果所述第一电阻值改变并且所述输入电压不变，则所述第一斜率改变。

4.如权利要求1所述的系统，其中：

所述振荡器还被配置为生成第二斜坡信号；

所述第二斜坡信号至少与所述设定频率以及第二斜率相关联，所述第二斜率与所述第二斜坡信号的增大有关；以及

如果所述输入电压从所述第一电压值改变为所述第二电压值，则所述第二斜率的大小不变。

5.如权利要求1所述的系统，其中：

所述振荡器被连接到第二电阻器，所述第二电阻器与第二电阻值相关联；

所述设定频率至少部分地取决于所述第二电阻值；以及

所述设定频率在实际范围中独立于所述输入电压。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述斜坡信号生成器被配置为接收流经所述第一电阻器的第一电流。

7.如权利要求6所述的系统，其中：

所述斜坡信号生成器包括电容器以及一个或多个电流镜；

所述斜坡信号生成器还被配置为：如果所述时钟信号为逻辑低电平，则至少基于与所述第一电流相关联的信息利用所述一个或多个电流镜来生成第二电流；以及

所述斜坡信号生成器还被配置为：如果所述时钟信号为逻辑低电平，则利用所述第二电流对所述电容器充电。

8.如权利要求7所述的系统，其中，所述第二电流与所述第一电流成比例。

9.如权利要求7所述的系统，其中：

所述电容器包括第三端子和第四端子；

所述第三端子被偏置为设定电压；以及

所述第四端子被配置为输出所述第一斜坡信号。

10.一种用于生成脉宽调制控制信号的系统，该系统包括：

振荡器，被配置为至少生成时钟信号；

斜坡信号生成器，被配置为至少接收所述时钟信号并且生成斜坡信号，所述斜坡信号生成器被连接到包括第一端子和第二端子的第一电阻器；

误差放大器，被连接到电容器，所述误差放大器被配置为接收设定电压和反馈电压并且利用所述电容器生成经放大信号；

比较器，被配置为接收所述经放大信号和所述斜坡信号，并且至少基于与所述经放大信号和所述斜坡信号相关联的信息来生成比较信号；

非门，被配置为接收所述时钟信号并且生成经处理信号；以及

与门，被配置为接收所述经处理信号和所述比较信号，并且生成用于脉宽调制的输出信号；

其中，所述第一电阻器被配置为在所述第一端子处接收输入电压并且在所述第二端子处被连接到所述斜坡信号生成器，所述第一电阻器与第一电阻值相关联；

其中：

所述时钟信号至少与设定频率相关联；

如果所述输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则所述设定频率不变，所述第一电压值不同于所述第二电压值；

所述输出信号至少与所述设定频率和占空比相关联；以及

如果所述输入电压从所述第一电压值改变为所述第二电压值，则所述占空比改变。

11.如权利要求10所述的系统，还包括：

驱动器，被配置为接收所述输出信号并且输出驱动信号；

其中，所述驱动信号用来确定流经冷阴极荧光灯的电流。

12.如权利要求11所述的系统，其中，所述反馈电压与所述电流成比例。

13.如权利要求10所述的系统，其中：

所述振荡器被连接到第二电阻器，所述第二电阻器与第二电阻值相关联；

所述设定频率至少部分地取决于所述第二电阻值；以及

所述设定频率在实际范围中独立于所述输入电压。

14.如权利要求10所述的系统，其中，所述第一电阻值是可调节的。

15.一种用于生成一个或多个斜坡信号的方法，该方法包括：

由振荡器至少生成时钟信号；

由电阻器接收输入电压，所述电阻器与电阻值相关联；

生成流经所述电阻器的第一电流；

由斜坡信号生成器至少接收所述第一电流以及所述时钟信号；以及

至少基于与所述第一电流和所述时钟信号相关联的信息来生成第一斜坡信号；

其中：

所述时钟信号至少与设定频率相关联；

如果所述输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则所述设定频率不变，所述第一电压值不同于所述第二电压值；

所述第一斜坡信号至少与所述设定频率以及第一斜率相关联，所述第一斜率与所述第一斜坡信号的增大有关；以及

如果所述输入电压从所述第一电压值改变为所述第二电压值，则所述第一斜率改变。

16.如权利要求15所述的方法，其中，如果所述电阻值改变并且所述输入电压不变，则所述第一斜率改变。

17.如权利要求15所述的方法，还包括：

由所述振荡器生成第二斜坡信号；

其中：

所述第二斜坡信号至少与所述设定频率以及第二斜率相关联，所述第二斜率与所述第二斜坡信号的增大有关；以及

如果所述输入电压从所述第一电压值改变为所述第二电压值，则所述第二斜率的大小不变。

18.如权利要求15所述的方法，其中，用于生成第一斜坡信号的处理包括：

如果所述时钟信号为逻辑低电平，则由一个或多个电流镜至少基于与所述第一电流相关联的信息来生成第二电流；

如果所述时钟信号为逻辑低电平，则利用所述第二电流对电容器充电；以及

由所述电容器输出所述第一斜坡信号。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述第二电流与所述第一电流成比例。

20.一种用于生成脉宽调制控制信号的方法，该方法包括：

由振荡器至少生成时钟信号；

由电阻器接收输入电压，所述电阻器与电阻值相关联；

生成流经所述电阻器的第一电流；

由斜坡信号生成器至少接收所述第一电流和所述时钟信号；

至少基于与所述第一电流和所述时钟信号相关联的信息来生成斜坡信号；

由误差放大器接收设定电压和反馈电压；

至少基于与所述设定电压和所述反馈电压相关联的信息来生成经放大信号；

由比较器接收所述经放大信号和所述斜坡信号；

至少基于与所述经放大信号和所述斜坡信号相关联的信息来生成比较信号；

由非门接收所述时钟信号；

至少基于与所述时钟信号相关联的信息来生成经处理信号；

由与门接收所述经处理信号和所述比较信号；以及

至少基于与所述经处理信号和所述比较信号相关联的信息来生成用于脉宽调制的输出信号；

其中：

所述时钟信号至少与设定频率相关联；

如果所述输入电压从第一电压值改变为第二电压值，则所述设定频率不变，所述第一电压值不同于所述第二电压值；

所述输出信号至少与所述设定频率和占空比相关联；以及

如果所述输入电压从所述第一电压值改变为所述第二电压值，则所述占空比改变。

21.如权利要求20所述的方法，还包括：

由驱动器接收所述输出信号；以及

输出驱动信号以确定流经冷阴极荧光灯的第二电流。

22.如权利要求21所述的方法，其中，所述反馈电压与所述第二电流成比例。

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