CN102386893A - 一种可调节的方波信号发生电路以及应用其的开关型调节器 - Google Patents

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Abstract

依据本发明的一种可调节的方波信号发生电路以及应用其的开关型调节器,其根据接收到的一固定方波信号和一变化的控制信号,改变其输出的方波信号的信号沿的延迟时间以调节其宽度,其中所述变化的控制信号的大小与输出的方波信号的宽度成一定的非线性关系。依据本发明的可调节的方波信号发生电路不需要额外的锯齿波信号发生电路,也不需要比较器,其实现更加容易,而且降低了生产成本,电路的功耗也随之降低。而在本发明的具体应用中,可调节的方波信号发生电路所接收的固定方波信号可由内部电路中的时钟信号实现,使得电路结构更加简单。

Description

一种可调节的方波信号发生电路以及应用其的开关型调节器
技术领域
本发明涉及电子技术领域,更具体的说,涉及一种可调节的方波信号发生电路。
背景技术
可调节的方波信号发生电路是电力电子技术中的一种常用电路,其根据接收到的控制信号来改变输出方波的宽度,并对后续电路产生控制或调节等作用。其中最典型的代表为PWM控制电路,其多用于对功率控制与变换的电路中,以其控制简单,灵活和动态响应好等优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式。
目前可调节的方波信号发生电路的实现方法主要有数字控制和模拟电路两种,其中数字控制如软件控制或利用专用集成芯片等,成本较高,计算复杂;而采用传统模拟电路,其原理图如图1所示,其利用一比较器CMP将接收的控制电压Vctrl-in与一锯齿波发生电路输出的锯齿波信号做比较,其比较器的输出作为方波信号。其输出的方波的宽度随着控制电压Vctrl-in的数值变化而变化,并成一定的线性关系。同时由于需要锯齿波发生电路和比较器,元器件较多,结构变得复杂,电路所需功率较大,相应的实现成本也提高了。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种可调节的方波信号发生电路,其根据接收到的一固定方波信号和一变化的控制信号,改变其输出的方波信号的信号沿的延迟时间以调节其宽度,其中所述变化的控制信号的大小与输出的方波信号的宽度成一定的非线性关系。
一种可调节的方波信号发生电路,用以根据接收到的一固定方波信号和一变化的控制信号,来产生一可调节的方波信号,包括第一反相器和宽度调节电路,其中,
所述第一反相器的第一输入端用以接收所述固定方波信号,并在输出端输出所述可调节的方波信号;所述宽度调节电路与所述第一反相器相连接,用以接收所述变化的控制信号,以调节所述可调节的方波信号的宽度。
优选的,所述宽度调节电路连接至所述第一反相器的第二端,用以对所述可调节的方波信号的上升沿时间进行调节。
优选的,所述宽度调节电路连接至所述第一反相器的第三端,用以对所述可调节的方波信号的下降沿时间进行调节。
进一步的,所述方波信号发生电路进一步包括第二反相器,所述第二反相器的第一输入端与所述第一反相器的输出端相连接,用以对所述第一反相器输出的可调节的方波信号进行调整。
进一步的,所述方波信号发生电路进一步包括第三反相器,所述第三反相器的第一输入端接收所述固定的方波信号,用以获得与所述固定的方波信号互补的第二方波信号,其输出端连接至所述第一反相器的输入端。
进一步的,所述方波信号发生电路进一步包括与所述第一反相器的输出端依次串联连接的第四反相器和第五反相器,用以对产生可调节的方波信号进行调整。
进一步的,所述宽度调节电路包括一可控电流源,其接收所述变化的控制信号,并据以产生一变化的电流信号。
进一步的,所述宽度调节电路包括一充放电电路,其接收所述变化的电流信号,以进行充电或者放电操作。
进一步的,所述充放电电路包括一电容,其第一端连接至所述第一反相器的输出端,第二端连接至地。
优选的,所述可控电流源连接至所述第一反相器的第二端和一输入电压源之间,用以控制流过所述第一反相器的电流,所述第一反相器的第二端接收一输入电压源;所述充放电电路与所述第一反相器的输出端连接;
当所述固定方波信号由有效状态转为无效状态时,利用接收到的所述变化的电流进行充电;所述变化的电流控制所述充放电电路的充电时间来控制所述可调节的方波信号的上升沿时间,从而实现了对可调节的方波信号的宽度的调节;并且保证所述可调节的方波信号的下降沿与所述固定方波信号的上升沿保持一致。
优选的,所述变化的控制信号为一电压控制信号,所述可控电流源包括第一MOSFET晶体管,其控制端接收所述电压控制信号,其第一功率端连接至所述输入电压源,第二功率端连接至所述第一反相器的第二端。
优选的,所述变化的控制信号为一电流控制信号,所述可控电流源包括第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管组成的电流镜电路,所述第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管的控制端相连接,第二功率端相连接并连接至所述第一反相器的第二端;所述第一MOSFET晶体管的控制端与其第一功率端连接,并接收所述变化的控制信号;所述第二MOSFET晶体管的第一功率端连接至所述输入电压源。
进一步的,所述宽度调节电路包括一限流电路,所述限流电路连接至所述可控电流源和所述输入入电压源之间,用以限制所述可控电流源的最大电流。
优选的,所述可控电流源与所述第一反相器的第三端连接,用以控制流过所述第一反相器的电流,所述第一反相器的第三端连接至地;所述充放电电路与所述第一反相器的输出端连接;
当所述固定方波信号为无效状态时,所述充放电电路进行充电;当所述固定方波信号由无效状态转为有效状态时,所述充放电电路根据所述变化的电流进行放电;
所述变化的电流控制所述充放电电路的放电时间来控制所述可调节的方波信号的下降沿时间,从而实现了对可调节的方波信号的宽度的调节;并且保证所述可调节的方波信号的上升沿与所述固定方波信号的下降沿保持一致。
优选的,所述变化的控制信号为一电压控制信号,所述可控电流源包括第一MOSFET晶体管,其控制端接收所述电压控制信号,其第一功率端连接至所述第一反相器的第三端,第二功率端连接至地。
优选的,所述变化的控制信号为一电流控制信号,所述可控电流源包括由第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管组成的电流镜电路,所述第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管的控制端相连接,第二功率端相连接并连接至地;所述第一MOSFET晶体管的控制端与其第一功率端连接,并接收所述变化的控制信号;所述第二MOSFET晶体管的第一功率端连接至所述第一反相器的第三端。
进一步的,所述宽度调节电路包括一限流电路,所述限流电路连接至所述可控电流源和地之间,用以限制所述可控电流源的最大电流。
优选的,所述第一反相器包括依次串联连接在一输入电压源和地之间的第一P型晶体管和第一N型晶体管,所述第一P型晶体管和第一N型晶体管的控制端相互连接,以接收所述固定方波信号,以在所述第一P型晶体管和第一N型晶体管串联的公共连接点输出所述可调节的方波信号。
一种开关型调节器,包括,功率级电路,反馈电路,PWM控制电路、逻辑和驱动电路,其中,
所述开关型调节器的时钟信号作为所述固定方波信号;
所述反馈电路产生的误差信号作为所述变化的控制信号;
所述PWM控制电路根据所述时钟信号和所述误差信号,产生相应的可调节的方波信号,以作为所述开关型调节器的PWM控制信号,其包括依据本发明的任一合适的可调节的方波信号发生电路,
所述逻辑和驱动电路接收所述PWM控制信号,以控制所述功率级电路中的开关管的开关动作,以在所述功率级电路的输出端产生一需要的电信号。
优选的,所述误差信号根据所述开关型调节器的输出电压和一基准电压获得,以作为所述PWM控制电路的变化的控制信号。
优选的,所述误差信号根据所述开关型调节器的输出电流和一基准电流获得,以作为所述PWM控制电路的变化的控制信号。
优选的,所述功率级电路为降压型、升压型、升降压型或者隔离式拓扑结构。
优选的,所述充电电路为所述逻辑与驱动电路的等效电容。
可见,采用本发明的可调节的方波信号发生电路,不需要额外的锯齿波信号发生电路,也不需要比较器,其实现更加容易,而且降低了生产成本,电路的功耗也随之降低。
采用本发明的开关型调节器,其中所应用的可调节的方波信号发生电路所接收的固定方波信号可由内部电路中的时钟信号实现,使得电路结构更加简单。
附图说明
图1所示为传统的方波信号发生电路的原理图;
图2A所示为依据本发明的方波信号发生电路的第一实施例的原理图;
图2B所示为图2A所示的方波信号发生电路的工作波形图;
图2C所示为图2A所示的方波信号发生电路中电压控制信号与可调节的方波信号的脉宽之间的关系曲线;
图3A所示为依据本发明的方波信号发生电路的第二实施例的原理图;
图3B所示为图3A所示的方波信号发生电路的工作波形图;
图3C所示为图3A所示的方波信号发生电路中电压控制信号与可调节的方波信号的脉宽之间的关系曲线;
图4A所示为依据本发明的方波信号发生电路的第三实施例的原理图;
图4B所示为图4A所示的依据本发明的方波信号发生电路的工作波形图;
图5A所示为依据本发明的方波信号发生电路的第四实施例的原理图;
图5B所示为图5A所示的方波信号发生电路中电流控制信号可调节的方波信号的脉宽之间的关系曲线;
图6所示为依据本发明一实施例的开关型调节器的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述,但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解,在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节,而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
参考图2A,为依据本发明的方波信号发生电路的第一实施例的原理图,其接收一固定方波信号IN和一变化的电压控制信号Vctrl,并包括一第一反相器和一宽度调节电路,其中:
第一反相器201,包括依次串联在一输入电压源Vdd和地之间的第一P型晶体管202和第一N型晶体管203,所述第一P型晶体管202和第一N型晶体管203的栅极相互连接,以接收所述固定方波信号IN,并在第一P型晶体管202的漏极和第一N型晶体管203的漏极的公共连接点输出所述可调节的方波信号OUT。
所述宽度调节电路进一步包括一可控电流源和一充放电电路。其中:所述可控电流源包括第一MOSFET晶体管,所述第一MOSFET晶体管由N型晶体管204实现,其栅极接收所述电压控制信号Vctrl,其漏极与所述第一N型晶体管203的源极相连接,其源极接地;所述充放电电路包括电容205,其一端连接至所述第一反相器201的输出端,另一端接地。
以下结合图2B所示的图2A所示的方波信号发生电路的工作波形图,并以高电平有效为例来详细说明其工作过程。其中所述电压控制信号Vctrl在上限基准电压VH与下限基准电压VL之间变化。
在tl时刻所述固定方波信号IN由高电平变为低电平,由于所述第一反相器201的反相作用,所述可调节的方波信号OUT同时由低电平变为高电平,并开始向所述电容205充电。
在t2时刻,所述固定方波信号IN由低电平变为高电平,由于所述第一反相器201的反相作用,所述可调节的方波信号OUT开始由高电平向低电平过渡,所述电容205开始放电。由于此时所述电压控制信号Vctrl接近于上限电压VH,因此流过所述N型晶体管204的电流I很大,所述电容205快速放电,所述可调节的方波信号OUT由高电平快速变为低电平,其下降沿的延迟时间接近为零。
而在t3时刻,由于此时所述电压控制信号Vctrl接近于下限电压VL,因此流过所述N型晶体管204的电流I很小,导致所述电容205的放电时间延长,最终导致所述可调节的方波信号OUT的变为低电平的时刻由t4时刻延迟至t5时刻,相应地其脉冲宽度变宽。同样的原理,在t6时刻,由于此时所述电压控制信号Vctrl较之t3时刻较大,其流过所述N型晶体管204的电流I有所增大,其下降沿的延迟时间相应变小。
可见,当图2A所示的依据本发明的方波信号发生器中所述电压控制信号Vctrl变小时,其流过所述N型晶体管204的电流I的电流随之变小,所述电容205的放电速度变慢,导致所述可调节的方波信号OUT的下降沿延迟时间变长,使得其脉宽变宽,反之亦然,以此实现控制信号对方波信号的宽度调节。
图2A所示的实施例中,流过所述N型晶体管204的电流I与所述可调节的方波信号OUT的下降沿延迟时间Δt之间满足如下关系式:
I = C Δu Δt - - - ( 1 )
其中C为所述电容205的电容值,Δu为所述电容205上的电压变化,为一常数。
流过所述N型晶体管204的电流I与其栅源电压即所述电压控制信号Vctrl之间满足如下关系式:
I=K(Vctrl-Vth)2                    (2)
其中K为一比例系数,Vth为晶体管的开启电压。
将上述式(2)代入式(1)中,得到所述可调节的方波信号OUT的下降沿延迟时间Δt与所述电压控制信号Vctrl之间的关系式为:
Δt = C Δu K ( V ctrl - V th ) 2 - - - ( 3 )
由式子(3)可以确定所述可调节的方波信号OUT的下降沿延迟时间Δt与所述电压控制信号Vctrl的非线性关系,其关系曲线如图2C所示。
参考图3A,为依据本发明的方波信号发生电路的第二实施例的原理图。其与图2所示的实施例不同的地方在于,所述第一MOSFET晶体管由P型晶体管301实现,所述P型晶体管301的栅极接收所述电压控制信号Vctrl,其源极连接至所述输入电压源Vdd,其漏极与所述第一P型晶体管202的源极相连接。
在所述固定方波信号IN从高电平变为低电平后,由于所述第一反相器201的反相作用,所述可调节的方波信号OUT开始由低电平向高电平过渡,所述电容205开始充电。
此时流过所述P型晶体管301的电流I与其栅源电压即所述输入电压源Vdd与电压控制信号Vctrl的差值之间满足如下关系式:
I=K(Vdd-Vctrl-Vth)2           (4)
由此可以得到得到所述可调节的方波信号OUT的上升沿延迟时间Δt与所述电压控制信号Vctrl之间的关系式为::
Δt = C Δu K ( V dd - V ctrl - V th ) 2 - - - ( 5 )
由此可以推知,当所述电压控制信号Vctrl变大时,其流过所述P型晶体管301的电流随之变小,所述电容205的充电速度变慢,导致所述可调节的方波信号OUT的上升沿延迟时间变长,而所述可调节的方波信号OUT的下降沿与所述固定方波信号IN的上升沿保持一致,因此所述可调节的方波信号OUT的脉宽变窄。因此,根据所述电压控制信号Vctrl的变化,所述可调节的方波信号OUT的上升沿有不同时间的延迟而导致的脉宽变化实现了方波信号的宽度调节。图3B所示为所示为图3A所示的方波信号发生电路的工作波形图;其中方波脉冲上升沿的延迟时间与所述电压控制信号Vctrl的关系如式子(5)所示,由此可以得到电压控制信号Vctr与可调节的方波信号的脉宽之间的关系曲线如图3C所示。
另外,需要说明的是在本发明中用到的P型晶体管和N型晶体管可以为任何合适类型的晶体管,可控电流源也可以为任何形式的能够实现电流可控功能的电路结构,在本实施例中列举的利用晶体管的实现形式仅为其中比较简单和典型的一种。而在本发明的具体应用中,充放电电路可以利用其后续连接的其他电路的等效电容实现,使得电路结构更加简单。
图4A所示为依据本发明的方波信号发生电路的第三实施例的原理图;其在图2A所示的实施例的基础上增加了与所述第一反相器的输出端想连接的第二反相器401,并在所述N型晶体管204与地之间接入一限流电阻402作为限流电路。
其中限流电阻402的接入,限制所述N型晶体管204流过的最大电流,进而限制所述可调节的方波信号OUT的脉宽。而图2B所示的可调节的方波信号OUT由于电容的放电延迟而发生脉宽变化,因此为一具有较小斜率的下降沿的方波,并不是严格意义上的方波。在本实施例中利用所述第二反相器401解决这一问题。
图4B所示为图4A所示的依据本发明的方波信号发生电路的工作波形图。其中OUT代表所述第一反相器201的输出的方波信号,OUT代表所述第二反相器401输出的方波信号。从图中可以看出,所述OUT信号并非严格意义上的方波,其下降沿带有较小的斜率。通过一设定的阈值,使得下降沿的电压降至所述阈值时,所述第二反相器的状态发生翻转。这样,经过所述第二反相器401后,输出的OUT′信号的波形为与之逻辑相反且比较平整的方波。
而本发明的实际应用中,当所述固定方波信号并不是需要的输入信号时,也可以加入一第三反相器,其接收所述固定方波信号,并获得与其逻辑相反的第二方波信号,其输出端连接所述第一反相器的输入端,将所述第二方波信号作为其输入信号。另外我们还可以推知,在实际应用时需要得到两路逻辑相反的平整方波时,如全桥逆变电路等,可以在所述第二反相器后再串联一个或一个以上的反相器。
另外需要说明的是,所述第三反相器,第二反相器以及其后串联的其他反相器可以为任意形式的能够实现反相功能的电路结构。而所述限流电阻可以根据所述可控电流源的连接位置相应地连接在所述第一P型晶体管202与所述输入电压源Vdd之间。
参考图5A,为依据本发明的方波信号发生电路的第四实施例的原理图,与图2A所示的实施例不同的地方在于其所述变化的控制信号为电流控制信号Ictrl,所述可控电流源包括第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管,其中所述第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管分别由N型晶体管501和N型晶体管502实现。所述N型晶体管501和N型晶体管502的栅极,源极分别相连接,所述N型晶体管501的的栅极和漏极连接,以接收所述电流控制信号Ictrl,所述N型晶体管502连接至所述第一N型晶体管203和地之间。
其中,流过所述N型晶体管502的电流I′与所述可调节的方波信号OUT的上升沿延迟时间Δt′之间满足如下关系式:
I ′ = C Δu Δ t ′ - - - ( 6 )
其中C为所述电容205的电容值,Δu为所述电容205上的电压变化,为一常数。
流过所述N型晶体管502的电流I′与所述N型晶体管501和N型晶体管502的栅源电压Vgs′之间满足如下关系式:
I′=K1(V′gs-Vth)2            (7)
而所述电流控制信号Ictrl与所述N型晶体管501和N型晶体管502的栅源电压Vgs′之间满足如下关系式:
Ictrl=K2(V′gs-Vth)2          (8)
由此可知所述电流控制信号Ictrl与流过所述N型晶体管502的电流I′成比例关系,因此可以推导出以下关系:
Δ t ′ = C Δu K 3 I ctrl - - - ( 9 )
其中K1,K2,K3均为比例系数。
所述电流控制信号Ictrl通过控制流过所述N型晶体管502的电流I′,以达到与图2A所示的依据本发明的方波信号发生器的第一实施例中的N型晶体管204流过电流可变的相同的技术效果。因此当所述电流控制信号Ictrl变小时,其流过所述N型晶体管502的电流随之变小,所述电容205的放电速度变慢,导致所所述可调节的方波信号OUT的下降沿延迟时间变长,使得其脉宽变宽,反之亦然,以此实现输出方波的脉宽控制。而由式子(7)可以确定所述可调节的方波信号OUT的上升沿延迟时间Δt′与所述电流控制信号Ictrl的非线性关系,并由此得到其关系曲线如图5B所示。
与图2所示的依据本发明的方波信号发生电路的第一实施例相类似的,根据图4所示的第三实施例的技术教导,可以很容易的推断出,当所述可控电流源包括两个P型晶体管,其之间的连接关系与所述N型晶体管501和N型晶体管502之间的连接关系相类似,并连接至所述第一P型晶体管的漏极与所述输入电源Vdd之间,随着所述电流控制信号Ictrl的变化,所述可调节的方波信号OUT的上升沿有不同时间的延迟而导致其脉宽的变化。
根据以上的技术教导,可以很容易的推断出,当所述第一反相器201与所述输入电压源Vdd之间以及所述第一反相器201与地之间同时接入合适的可控电流源时,随着所述变化的控制信号的不同,所述可调节的方波信号OUT的上升沿和下降沿将均有不同时间的延迟而导致其脉宽的变化。
参考图6,所示为依据本发明一实施例的开关型调节器的原理框图,所述开关型调节器包括功率级电路601,反馈电路602,PWM控制电路603、逻辑和驱动电路604。其中,
功率级电路501接收一输入电信号IN,并输出一需要的电信号OUT。所述输出电信号OUT可以为电压信号或电流信号,其通过反馈电路502输出一与基准值比较后得到误差信号Error。
PWM控制电路603包括依据本发明的任一可调节的方波信号发生电路,其接收所述开关型调节器的时钟信号CLK和所述反馈电路602产生的误差信号Error分别作为所述固定方波信号和变化的控制信号,以产生相应的可调节的方波信号作为所述开关型调节器的PWM控制信号。其实现方式可以为依据本发明的任一可调节的方波信号发生电路。
逻辑和驱动电路604接收所述PWM控制信号,以控制所述功率级电路601中的开关管的开关动作,以在所述功率级电路601的输出端产生一需要的电信号OUT。
需要说明的是,所述开关型调节器可以为降压型、升压型、升降压型或者隔离式拓扑结构以及其他合适类型电路结构。而所述逻辑与驱动电路604的等效电容可作为可调节方波信号发生电路的充放电电路。而所述PWM控制电路603中包括的依据本发明的任一可调节的方波信号发生电路中,也可以根据实际需要在第一反相器前后串联一定数量的反相器。
以上对依据本发明的可调节的方波信号发生器的优选实施例进行了描述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本领域技术人员在本发明实施例公开的电路的基础上所做的相关的改进、多个实施例的结合,以及采用其他技术、电路布局或元件而实现的相同功能的电路结构,如反相器,可控电流源等也在本发明实施例的保护范围之内。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (23)

1.一种可调节的方波信号发生电路,用以根据接收到的一固定方波信号和一变化的控制信号,来产生一可调节的方波信号,其特征在于,包括第一反相器和宽度调节电路,其中,
所述第一反相器的第一输入端用以接收所述固定方波信号,并在输出端输出所述可调节的方波信号;所述宽度调节电路与所述第一反相器相连接,用以接收所述变化的控制信号,以调节所述可调节的方波信号的宽度。
2.根据权利要求1所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述宽度调节电路连接至所述第一反相器的第二端,用以对所述可调节的方波信号的上升沿时间进行调节。
3.根据权利要求1所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述宽度调节电路连接至所述第一反相器的第三端,用以对所述可调节的方波信号的下降沿时间进行调节。
4.根据权利要求1所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述方波信号发生电路进一步包括第二反相器,所述第二反相器的第一输入端与所述第一反相器的输出端相连接,用以对所述第一反相器输出的可调节的方波信号进行调整。
5.根据权利要求1所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述方波信号发生电路进一步包括第三反相器,所述第三反相器的第一输入端接收所述固定的方波信号,用以获得与所述固定的方波信号互补的第二方波信号,其输出端连接至所述第一反相器的输入端。
6.根据权利要求5所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述方波信号发生电路进一步包括与所述第一反相器的输出端依次串联连接的第四反相器和第五反相器,用以对产生的可调节的方波信号进行调整。
7.根据权利要求1所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述宽度调节电路进一步包括一可控电流源,其接收所述变化的控制信号,并据以产生一变化的电流信号。
8.根据权利要求7所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述宽度调节电路进一步包括一充放电电路,其接收所述变化的电流信号,以进行充电或者放电操作。
9.根据权利要求8所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述充放电电路包括一电容,其第一端连接至所述第一反相器的输出端,第二端连接至地。
10.根据权利要求9所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述可控电流源连接至所述第一反相器的第二端和一输入电压源之间,用以控制流过所述第一反相器的电流,所述第一反相器的第二端接收一输入电压源;所述充放电电路与所述第一反相器的输出端连接;
当所述固定方波信号由有效状态转为无效状态时,利用接收到的所述变化的电流进行充电;所述变化的电流控制所述充放电电路的充电时间来控制所述可调节的方波信号的上升沿时间,从而实现了对可调节的方波信号的宽度的调节;并且保证所述可调节的方波信号的下降沿与所述固定方波信号的上升沿保持一致。
11.根据权利要求10所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述变化的控制信号为一电压控制信号,所述可控电流源包括第一MOSFET晶体管,其控制端接收所述电压控制信号,其第一功率端连接至所述输入电压源,第二功率端连接至所述第一反相器的第二端。
12.根据权利要求10所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述变化的控制信号为一电流控制信号,所述可控电流源包括第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管组成的电流镜电路,所述第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管的控制端相连接,第二功率端相连接并连接至所述第一反相器的第二端;所述第一MOSFET晶体管的控制端与其第一功率端连接,并接收所述变化的控制信号;所述第二MOSFET晶体管的第一功率端连接至所述输入电压源。
13.根据权利要求10所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述宽度调节电路进一步包括一限流电路,所述限流电路连接至所述可控电流源和所述输入入电压源之间,用以限制所述可控电流源的最大电流。
14.根据权利要求9所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述可控电流源与所述第一反相器的第三端连接,用以控制流过所述第一反相器的电流,所述第一反相器的第三端连接至地;所述充放电电路与所述第一反相器的输出端连接;
当所述固定方波信号为无效状态时,所述充放电电路进行充电;当所述固定方波信号由无效状态转为有效状态时,所述充放电电路根据所述变化的电流进行放电;
所述变化的电流控制所述充放电电路的放电时间来控制所述可调节的方波信号的下降沿时间,从而实现了对可调节的方波信号的宽度的调节;并且保证所述可调节的方波信号的上升沿与所述固定方波信号的下降沿保持一致。
15.根据权利要求14所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述变化的控制信号为一电压控制信号,所述可控电流源包括第一MOSFET晶体管,其控制端接收所述电压控制信号,其第一功率端连接至所述第一反相器的第三端,第二功率端连接至地。
16.根据权利要求14所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述变化的控制信号为一电流控制信号,所述可控电流源包括由第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管组成的电流镜电路,所述第二MOSFET晶体管和第三MOSFET晶体管的控制端相连接,第二功率端相连接并连接至地;所述第一MOSFET晶体管的控制端与其第一功率端连接,并接收所述变化的控制信号;所述第二MOSFET晶体管的第一功率端连接至所述第一反相器的第三端。
17.根据权利要求14所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述宽度调节电路进一步包括一限流电路,所述限流电路连接至所述可控电流源和地之间,用以限制所述可控电流源的最大电流。
18.根据权利要求1所述的方波信号发生电路,其特征在于,所述第一反相器包括依次串联连接在一输入电压源和地之间的第一P型晶体管和第一N型晶体管,所述第一P型晶体管和第一N型晶体管的控制端相互连接,以接收所述固定方波信号,以在所述第一P型晶体管和第一N型晶体管串联的公共连接点输出所述可调节的方波信号。
19.一种开关型调节器,包括,功率级电路,反馈电路,PWM控制电路、逻辑和驱动电路,其特征在于,所述PWM控制电路包括权利要求1-13所述的任一可调节的方波信号发生电路,其中,
所述开关型调节器的时钟信号作为所述固定方波信号;
所述反馈电路产生的误差信号作为所述变化的控制信号;
所述PWM控制电路根据所述时钟信号和所述误差信号,产生相应的可调节的方波信号,以作为所述开关型调节器的PWM控制信号;
所述逻辑和驱动电路接收所述PWM控制信号,以控制所述功率级电路中的开关管的开关动作,以在所述功率级电路的输出端产生一需要的电信号。
20.根据权利要求19所述的开关型调节器,其特征在于,所述误差信号根据所述开关型调节器的输出电压和一基准电压获得,以作为所述PWM控制电路的变化的控制信号。
21.根据权利要求19所述的开关型调节器,其特征在于,所述误差信号根据所述开关型调节器的输出电流和一基准电流获得,以作为所述PWM控制电路的变化的控制信号。
22.根据权利要求19所述的开关型调节器,其特征在于,所述功率级电路为降压型、升压型、升降压型或者隔离式拓扑结构。
23.根据权利要求19所述的开关型调节器,其特征在于,所述充电电路为所述逻辑与驱动电路的等效电容。
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