CN1059994C - 相位延迟装置 - Google Patents

Abstract

一种相位延迟装置，包括：一数字模拟转换器，用以将输入信号转换成模拟信号；一锯齿波产生器，用以将参考脉冲转换成一固定周期的锯齿波；以及一模拟比较器，用以比较数字模拟转换器输出的模拟信号与锯齿波产生器输出的锯齿波，因此，根据比较动作即可决定不同宽度的脉冲，且此脉冲与参考脉冲的周期是一致的。

Description

相位延迟装置

本发明有关于一种相位延迟装置，特别有关于一种电路简单，且较不易受制造过程影响的相位延迟装置。

一般的相位延迟装置皆用于相位调制电路，如电视信号中的色码调制，而熟知形式的相位延迟装置是利用锁相回路(PLL)或延迟元件构成，但前者锁相回路的电路过于复杂，而后者的准确度则较易受制作过程参数影响。

有监于此，本发明的主要目的是为了解决上述问题而提供一种电路简单，且不易受制造过程影响的相位延迟装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于相位调制的相位延迟装置，包括：一个数字模拟转换器，用于将一输入信号转换成一个模拟电压信号并输出；一个锯齿波产生器，用于将输入的参考脉冲转换成固定周期的锯齿波；一个模拟比较器，其一个输入端连接所述锯齿波产生器的输出端，另一个输入端连接所述数字模拟转换器的输出端，用于将所述锯齿波产生器输出的锯齿波与所述数字模拟转换器输出的模拟电压信号相比较，以产生不同宽度的脉冲信号。

所述锯齿波产生器包括：

用于产生一个参考电流的参考电路，它包含：第一P型场效应晶体管，其栅极与漏极相连接，用于产生固定电压，进而产生稳定的参考电流；以及，参考电阻，其一端接地，另一端连接第一P型场效应晶体管的漏极；

第二P型场效应晶体管，其栅极与参考电路中的第一P型场效应晶体管的栅极连接，用于产生电流镜像，使其源极电流与参考电流相同；

电容，其一端接地，另一端连接在充电开关的输出端和放电开关的输入端之间，用于对参考电流作充放电；

充电开关，其输入端连接第二P型场效应晶体管的漏极，其控制端接收参考脉冲，用于使参考电流对电容充电，并使锯齿玻电位向右递增；以及

放电开关，其输出端接地，其控制端连接反相器的输出端以接收被反相器反相的参考脉冲，用于使电容放电，并使锯齿波电位在固定周期内迅速下降。

所以根据上述结构较为简单的电路，可以达到相位延迟装置的要求，且较不易受制作过程参数影响。

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图简要说明：

图1是本发明相位延迟装置的电路框图；

图2是本发明相位延迟装置的各种脉冲波形；

图3是本发明一较佳实施例的数字模拟转换器；以及

图4是本发明一较佳实施例的锯齿波发生器。

请参阅图1，本发明的相位延迟装置是用以由输入信号产生各种不同宽度的脉冲，其包括：

一数字模拟转换器10，用以使输入信号Input转换成模拟信号a；

一锯齿波产生器20，用以使参考脉冲ref-time转换成锯齿波b；以及

一模拟比较器30，用以比较数字模拟转换器10的模拟信号a及锯齿波产生器20产生的锯齿波b，因此，根据模拟信号a与锯齿波b的前后沿交点即可决定不同宽度的脉冲输出out，且此脉冲输出out与参考脉冲ref-time的周期一致。

请参阅图2，图2是图1装置的各种脉冲波形，当参考脉冲ref-time由锯齿波产生器20输入时，锯齿波产生器20即产生一锯齿波b，考虑下列两种情况：

(1)输入一信号Input 1至数字模拟转换器10，使其输出一模拟信号a1，将模拟信号a1与锯齿波b分别输入模拟比较器30，以使模拟比较器30输出一脉冲out 1，而此脉冲out 1的宽度是由模拟信号a1与锯齿波b的前后沿交点决定，且其脉冲周期与参考脉冲ref-time是相同的。

(2)输入一信号Input 2至数字模拟转换器10，使其输出一模拟信号a2，将模拟信号a2与锯齿波b分别输入模拟比较器30，以使模拟比较器30输出一脉冲out 2，而此脉冲out 2的宽度是由模拟信号a2与锯齿波b的前后沿交点决定，且其脉冲周期与参考脉冲ref-time是相同的。

因此，由上述可知，欲产生不同宽度的脉冲，可利用一锯齿波产生器20所产生的锯齿波b，配合数字模拟转换器10的输入信号Input所产生的模拟信号a，并由模拟比较器30的比较动作，即可达到上述目的。

请参阅图3，图3显示本发明的实施例的数字模拟转换器10，是用以产生模拟信号a，其包括：

多个分压电阻(R1，R2，......Rn)，用以对网络分压；

多个网络开关(S1，S2，......Sn)，一对一连接多个分压电阻(R1，R2，......Rn)节点，用以决定各节点的电位(a1，a2，......an)；以及

一解码器Dec，由输入信号Input控制，通过解码以选择一个网络开关(S1，S2，......Sn)，并配合分压电阻(R1，R2......Rn)来决定模拟信号a的输出电位。

请参阅图4，图4显示本发明的实施例的锯齿波产生器20，是用以产生锯齿波b，其包括：

一参考电路L1，是由一P型场效应管PMOS1连结一参考电阻Rref所组成，其用以产生一参考电流Iref，又P型场效应管PMOS1的栅极G1与漏极D1相连接，故可产生一稳定的参考电流Iref，且恒为Iref＝V_TPMOS/Rref，其中，P型场效应管PMOS1的电压V_TPMOS固定，而，当电压V_TPMOS是受到制造过程偏移影响时，亦可调整参考电阻Rref作为补偿；

一P型场效应管PMOS2，其栅极G2连接参考电路L1的P型场效管PMOS1的栅极G1，用以产生一电流镜像效果，使其漏极D2处的电流亦为Iref；

一电容C，用以对参考电流Iref进行充放电；

一充电开关B1，是由参考脉冲ref-time控制，用以参考电流Iref对电容C充电；以及

一放电开关B2，是由参考脉冲ref-time通过反相器I1控制，用以使电容C放电；

当参考脉冲ref-time在逻辑1时，放电开关B2断开，充电开关B1导通，参考电流Iref即对电容C充电，使输出的锯齿波b的电位为 $C=\frac{\mathrm{dVb}}{\mathrm{dt}}=\mathrm{Iref}$ $\mathrm{Vb}=\mathrm{Iref}\×\frac{1}{C}\×\mathrm{dt}$ 其中，C为电容，t为充电时间，因此输出的b信号是递增的锯齿波；

又当参考脉冲ref-time在逻辑0时，充电开关B1断开，放电开关B2导通，参考脉冲ref-time在此周期内即将电容C的电荷放掉，使输出的b电位迅速下降至零。

总结上述，本发明的相位延迟装置，因是利用一数字模拟转换器控制模拟信号输出，并利用一锯齿波产生器产生锯齿波，所以将上述两者输入比较器即可得出所需不同宽度的脉冲，故其构成电路不仅较为简单，同时因锯齿波产生器为一有源元件，制作过程差异可用参考电阻补偿，故IC制作的情形亦较佳。

虽然本发明以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作少许的更改与润饰，因此本发明的保护范围应由后附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种用于相位调制的相位延迟装置，包括：

一个数字模拟转换器(10)，用于将一输入信号(input)转换成一个模拟电压信号并输出；

一个锯齿波产生器(20)，用于将输入的参考脉冲(ref-time)转换成固定周期的锯齿波；

一个模拟比较器(30)，其一个输入端连接所述锯齿波产生器(20)的输出端，另一个输入端连接所述数字模拟转换器(10)的输出端，用于将所述锯齿波产生器(20)输出的锯齿波与所述数字模拟转换器(10)输出的模拟电压信号相比较，以产生不同宽度的脉冲信号；

其特征在于，所述锯齿波产生器(20)包括：

用于产生一个参考电流(Iref)的参考电路(L1)，它包含：第一P型场效应晶体管(PMOS1)，其栅极(G1)与漏极(D1)相连接，用于产生固定电压，进而产生稳定的参考电流(Iref)；以及，参考电阻(Rref)，其一端接地，另一端连接第一P型场效应晶体管(PMOS1)的漏极(D1)；

第二P型场效应晶体管(PMOS2)，其栅极(G2)与参考电路(L1)中的第一P型场效应晶体管(PMOS1)的栅极(G1)连接，用于产生电流镜像，使其源极(D2)电流与参考电流(Iref)相同；

电容(C)，其一端接地，另一端连接在充电开关(B1)的输出端和放电开关(B2)的输入端之间，用于对参考电流(Iref)作充放电；

充电开关(B1)，其输入端连接第二P型场效应晶体管(PMOS2)的漏极(D2)，其控制端接收参考脉冲(ref-time)，用于使参考电流(Iref)对电容(C)充电，并使锯齿玻电位向右递增；以及

放电开关(B2)，其输出端接地，其控制端连接反相器(I1)的输出端以接收被反相器(I1)反相的参考脉冲(ref-time)，用于使电容(C)放电，并使锯齿波电位在固定周期内迅速下降。

2.如权利要求1所述的相位延迟装置，其中，所述模拟比较器(30)输出的脉冲信号的周期具有与所述参考脉冲的周期相同。

3.如权利要求1所述的相位延迟装置，其中，当第一P型场效应晶体管(PMOS1)的电压受制造过程影响而偏移时，通过调整所述参考电阻(Rref)来补偿。

4.如权利要求1所述的相位延迟装置，其中，所述数字模拟转换器(10)包括：

多个分压电阻(R1至Rn)，用于对网络分压；

多个网络开关(S1至Sn)，一对一连接所述多个分压电阻(R1至Rn)之间的节点(a1至an)，用于决定各节点(a1至an)的电位；以及

一个解码器(Dec)，由所述输入信号(input)控制，通过解码以选择一个所述开关，并配合所述分压电阻(R1至Rn)来决定所述模拟电压信号的输出电位。

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