CN103825590B - 预设调制度的调幅波双边pwm信号产生电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路，所述电路包括音频输入接口电路、音频幅值动态检测电路和交直流比例加法器电路，所述交直流比例加法器电路，其将幅值电压和信号交流电压按比例叠加，输出为交直流混合信号；还包括脉冲振荡分频电路、三角波形成电路、峰值钳位电路、双边PWM信号比较产生电路、PWM信号输出驱动和控制电路。所述双边PWM信号比较产生电路中，将钳位后的两路反向三角波信号，分别与所述交直流比例加法器中形成的交直流混合信号比较产生PWM1和PWM2两路脉冲信号。本发明用通用元件实现了调幅波的双边PWM信号输出，这种信号可以高效率放大；调制度预设电路，在调制信号为周期信号时，调制度不随信号幅度的改变而改变。
Description
技术领域
本发明涉及一种调幅波双边PWM信号产生电路，尤其涉及一种预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路。
背景技术
现有技术中，调幅波双边PWM信号的产生是利用乘法器将载波信号和调制信号相乘实现的，这样生成的调幅波为模拟小信号，如需大功率，就需要对其放大。但是，模拟信号的放大效率难以提高，影响了设备的功耗和小型化。在传统的乘法器全载波调制电路中，即使没有调制信号(如话音信号)，电路仍然输出载波功率，造成能量浪费，如果用在手持式设备中，就会严重缩短待机时间。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路，用以克服上述技术缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路，所述电路包括音频输入接口电路、音频幅值动态检测电路和交直流比例加法器电路，
其中，所述音频输入接口电路用于对输入的调制信号进行放大和过滤，使信号达到一定的幅值并限制信号的上限频率；所述音频幅值动态检测电路，其用于动态检测调制信号的幅度值，并用一直流值输出表达；所述交直流比例加法器电路，其将幅值电压和信号交流按比例叠加，输出为交直流混合信号；
还包括脉冲振荡分频电路、三角波形成电路、峰值钳位电路、双边PWM信号比较产生电路、PWM信号输出驱动和控制电路，
其中，所述脉冲振荡分频电路的输出端与所述三角波形成电路的输入端连接，其输出与载波频率一致的脉冲信号，送入所述三角波形成电路；
所述三角波形成电路输出两路相位相反的三角波信号；所述三角波形成电路输出端与所述峰值钳位电路的输入端连接，所述三角波形成电路将两路相位相反的三角波信号输入所述峰值钳位电路；
所述双边PWM信号比较产生电路中，将钳位后的两路反向三角波信号，分别与所述交直流比例加法器中形成的交直流混合信号比较产生PWM1和PWM2两路脉冲信号，所述双边PWM信号比较产生电路与所述PWM信号输出驱动和控制电路的输入端连接，所述PWM1和PWM2两路脉冲信号输入所述PWM信号输出驱动和控制电路中。
进一步，所述音频输入接口电路的输出端连接所述音频幅值动态检测电路，所述音频幅值动态检测电路分别将电流幅值和音频信号输入所述交直流比例加法器电路的两输入端。
进一步，所述三角波形成电路包括有源积分器和反相器，所述三角波形成电路将原相三角波信号输入所述峰值钳位电路的第一峰值钳位电路中，将倒相三角波信号输入所述峰值钳位电路的第二峰值钳位电路中。
进一步，所述双边PWM信号比较产生电路包括上半波PWM比较产生电路和下半波PWM比较产生电路，所述上半波PWM比较产生电路的输入端分别连接所述交直流比例加法器电路和第一峰值钳位电路的输出端连接；所述下半波PWM比较产生电路的输入端分别连接所述交直流比例加法器电路和第二峰值钳位电路的输出端连接。
进一步，所述原相三角波和倒相三角波信号的上峰值都为0V。
进一步，所述音频幅值动态检测电路，包括低通滤波器，其设置一大时间常数值，以使幅值输出直流值跟随信号幅值。
与现有技术相比较本发明的有益效果在于：本电路能够缓慢调节调制信号中的直流含量，当输入信号关断后，调制信号中的直流含量也逐渐变小，此时输出的载波功率就很微弱，基本达到了无信号关机的目的。
本发明用通用元件实现了调幅波的双边PWM信号输出，这种信号可以高效率放大；调制度预设电路，在调制信号为周期信号时，调制度不随信号幅度的改变而改变，体现了预设调制度的效果；该电路的设计还实现了无信号关机功能。
附图说明
图1为本发明电路的功能框图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
本发明可预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路包括电路用运算放大器、比较器等通用元件，实现了调制度预设、PWM(脉冲宽度调制)信号产生等功能；在配接H桥PWM放大、滤波电路后，就可实现完整的功率调幅波输出。
请参阅图1所示，所述电路包括音频输入接口电路、音频幅值动态检测电路和交直流比例加法器电路，其中，所述音频输入接口电路的输出端连接所述音频幅值动态检测电路，所述音频幅值动态检测电路分别将电流幅值和音频信号输入所述交直流比例加法器电路的两输入端。
所述音频输入接口电路用于对输入的调制信号进行放大和过滤，使信号达到一定的幅值并限制信号的上限频率。所述音频幅值动态检测电路，其用于动态检测调制信号的幅度值，并用一直流值输出表达，附设一大时间常数值的低通滤波器，以达到幅值输出直流值跟随信号幅值的趋势变化，而不同步变化的目的，以免产生额外调制，影响音质。所述交直流比例加法器电路，其将幅值电压和信号交流按比例叠加，输出为交直流混合信号，交、直流幅度比就为调制度；改变混合比，就能动态的改变调制度，且与输入信号的幅度无关。
本发明电路还包括脉冲振荡分频电路、三角波形成电路、峰值钳位电路、双边PWM信号比较产生电路、PWM信号输出驱动和控制电路，其中，所述脉冲振荡分频电路的输出端与所述三角波形成电路的输入端连接，其输出与载波频率一致的脉冲信号，送入所述三角波形成电路。
所述三角波形成电路包括有源积分器和反相器，其输出两路相位相反的三角波信号；所述三角波形成电路输出端与所述峰值钳位电路的输入端连接，所述三角波形成电路将原相三角波信号输入所述峰值钳位电路的第一峰值钳位电路中，将倒相三角波信号输入所述峰值钳位电路的第二峰值钳位电路中。
所述双边PWM信号比较产生电路包括上半波PWM比较产生电路和下半波PWM比较产生电路，所述上半波PWM比较产生电路的输入端分别连接所述交直流比例加法器电路和第一峰值钳位电路的输出端连接；所述下半波PWM比较产生电路的输入端分别连接所述交直流比例加法器电路和第二峰值钳位电路的输出端连接。
所述原相三角波和倒相三角波信号的上峰值都为0V，钳位后的三角波，在所述上半波PWM比较产生电路和下半波PWM比较产生电路中分别与所述交直流比例加法器中形成的交直流混合信号比较产生PWM1和PWM2两路脉冲信号。
所述上半波PWM比较产生电路和下半波PWM比较产生电路的输出端与所述PWM信号输出驱动和控制电路的输入端连接，所述PWM1和PWM2两路脉冲信号输入所述PWM信号输出驱动和控制电路中。
在多级电路的配合工作下，就形成了调幅波的双边PWM信号，经所述PWM信号输出驱动和控制电路增强驱动能力，从输出端子输出。其中的控制是过调指示信号，正常为低，过调为高，此信号可用于在过调发生时，关闭后级PWM放大器，以免烧毁。
本电路用于调幅波双边PWM信号的产生，即以PWM信号表达调幅波信号；本发明电路所实现的PWM信号，为幅度固定、周期固定、宽度随调制信号电平线性变化的脉冲信号，这种信号是适于高效率放大的。放大后的信号，经LC无源滤波器就可得到功率调幅波。调幅波的载波频率由所述脉冲振荡分频电路决定。
本电路还包括调制度预设电路，电路能动态提取调制信号的幅度平均值，根据这一平均值，缓慢调节调制信号中的直流含量，当输入信号关断后，调制信号中的直流含量也逐渐变小，此时输出的载波功率就很微弱，基本达到了无信号关机的目的。
本发明用通用元件实现了调幅波的双边PWM信号输出，这种信号可以高效率放大。调制度预设电路，在调制信号为周期信号时，调制度不随信号幅度的改变而改变，体现了预设调制度的效果。该电路的设计还实现了无信号关机功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路，其特征在于，所述电路包括音频输入接口电路、音频幅值动态检测电路和交直流比例加法器电路，
其中，所述音频输入接口电路用于对输入的调制信号进行放大和过滤，使信号达到一定的幅值并限制信号的上限频率；所述音频幅值动态检测电路，其用于动态检测调制信号的幅度值，并用一直流值输出表达，所述音频幅值动态检测电路，包括低通滤波器，其设置一大时间常数值，以使幅值输出直流值跟随信号幅值；所述交直流比例加法器电路，其将幅值电压和信号交流按比例叠加，输出为交直流混合信号；
还包括脉冲振荡分频电路、三角波形成电路、峰值钳位电路、双边PWM信号比较产生电路、PWM信号输出驱动和控制电路，
其中，所述脉冲振荡分频电路的输出端与所述三角波形成电路的输入端连接，其输出与载波频率一致的脉冲信号，送入所述三角波形成电路；
所述三角波形成电路输出两路相位相反的三角波信号；所述三角波形成电路输出端与所述峰值钳位电路的输入端连接，所述三角波形成电路将两路相位相反的三角波信号输入所述峰值钳位电路；
所述双边PWM信号比较产生电路中，将钳位后的两路反向三角波信号，分别与所述交直流比例加法器中形成的交直流混合信号比较产生PWM1和PWM2两路脉冲信号，所述双边PWM信号比较产生电路与所述PWM信号输出驱动和控制电路的输入端连接，所述PWM1和PWM2两路脉冲信号输入所述PWM信号输出驱动和控制电路中。
2.根据权利要求1所述的预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路，其特征在于，所述音频输入接口电路的输出端连接所述音频幅值动态检测电路，所述音频幅值动态检测电路分别将幅值电压和音频信号输入所述交直流比例加法器电路的两输入端。
3.根据权利要求2所述的预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路，其特征在于，所述三角波形成电路包括有源积分器和反相器，所述三角波形成电路将原相三角波信号输入所述峰值钳位电路的第一峰值钳位电路中，将倒相三角波信号输入所述峰值钳位电路的第二峰值钳位电路中。
4.根据权利要求3所述的预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路，其特征在于，所述双边PWM信号比较产生电路包括上半波PWM比较产生电路和下半波PWM比较产生电路，所述上半波PWM比较产生电路的输入端分别与所述交直流比例加法器电路和第一峰值钳位电路的输出端连接；所述下半波PWM比较产生电路的输入端分别与所述交直流比例加法器电路和第二峰值钳位电路的输出端连接。
5.根据权利要求3所述的预设调制度的调幅波双边PWM信号产生电路，其特征在于，所述原相三角波和倒相三角波信号的上峰值都为0V。
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