CN113826323A - 多抖动轮廓信号产生 - Google Patents

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Abstract

本公开的至少一些方面提供一种系统(104)。在一些实例中，所述系统包含配置成产生脉冲宽度调制(PWM)信号(PWM1)的PWM产生器(218)。所述PWM产生器通过以下操作来产生所述PWM信号：产生具有第一抖动轮廓和第一频率带宽的第一信号；产生具有第二抖动轮廓和大于所述第一频率带宽的第二频率带宽的第二信号；用所述第一信号调制所述第二信号以产生双随机扩频信号；以及根据所述双随机扩频信号产生所述脉冲宽度调制信号。

Description

多抖动轮廓信号产生
背景技术
开关模式电源(SMPS)通过切换经由开关节点/端子耦合到能量存储元件(如电感器/变压器和/或电容器)的一或多个功率晶体管来将功率从输入电源传送到负载，所述能量存储元件能够耦合到负载。功率晶体管可包含于功率转换器中，所述功率转换器包含或能够耦合到能量存储元件。SMPS可包含SMPS控制器以将一或多个栅极驱动信号提供到功率晶体管。SMPS在可产生噪声的开关频率下操作，从而导致开关频率和其谐波频率下的电磁干扰(EMI)。
发明内容
本公开的至少一些方面提供一种电路。在至少一些实例中，电路包含线性反馈移位寄存器(LFSR)、时钟分频器、斜坡产生器、加法器和振荡器。LFSR包括配置成接收时钟信号的时钟输入端子、第一输出端子和第二输出端子。时钟分频器包括配置成接收时钟信号的时钟输入端子、耦合到LFSR的第一输出端子的第一输入端子、耦合到LFSR的第二输出端子的第二输入端子以及输出端子。斜坡产生器包括耦合到时钟分频器的输出端子的输入端子和输出端子。加法器包括耦合到斜坡产生器的输出端子的第一输入端子和耦合到LFSR的第一输出端子的第二输入端子以及输出端子。振荡器包括耦合到加法器的输出端子的第一输入端子和输出端子。
本公开的其它方面提供一种电路。在至少一些实例中，电路包含LFSR、时钟分频器、斜坡产生器、加法器和振荡器。LFSR通过时钟信号计时且配置成以数字数据格式输出伪随机值。时钟分频器配置成接收时钟信号且通过伪随机值对时钟信号进行分频以产生且输出分频时钟信号。斜坡产生器配置成接收分频时钟信号、根据分频时钟信号产生斜坡信号且以数字数据格式输出斜坡信号。加法器配置成用伪随机值调制斜坡信号以产生双随机扩频信号。振荡器配置成接收双随机扩频信号且根据双随机扩频信号产生脉冲宽度调制信号。
本公开的至少一些方面提供一种系统。在一些实例中，系统包含脉冲宽度调制(PWM)产生器，其配置成产生PWM信号。PWM产生器通过以下操作来产生PWM信号：产生具有第一抖动轮廓和第一频率带宽的第一信号；产生具有第二抖动轮廓和大于第一频率带宽的第二频率带宽的第二信号；用第一信号调制第二信号以产生双随机扩频信号；以及根据双随机扩频信号产生脉冲宽度调制信号。
附图说明
为了详细描述各种实例，现在将参考随附图式，其中：
图1展示根据各种实例的说明性系统的框图；
图2展示根据各种实例的说明性SMPS的示意图；
图3展示根据各种实例的说明性脉冲宽度调制(PWM)产生器的示意图；
图4展示根据各种实例的说明性信号波形的图；
图5展示根据各种实例的说明性信号波形的图；
图6展示根据各种实例的说明性信号波形的图；
图7展示根据各种实例的说明性方法的流程图；且
图8展示根据各种实施例的说明性伪代码的表。
具体实施方式
在开关模式电源(SMPS)中，控制(例如，切换)功率晶体管以在称为开关频率的特定频率下接通和断开。功率晶体管的开关行为的性质在开关频率和其谐波频率中的每一者处引起和/或产生电磁能(例如，传导的和/或辐射的)频谱频率杂散。这些频谱频率杂散称为在开关频率下具有最大能量量的电磁干扰(EMI)。此声音的产生有时可能是不合需要的。在至少一些实例中，在特定频率下在特定系统中准许的最大EMI能量量是有限的。举例来说，各种标准或政府法规限制在如汽车、音频设备或其它应用的系统中在特定频率下准许的最大EMI能量量，在所述系统中，在所述特定频率下的过度EMI可能是不合需要的和/或抑制系统的正常或预期操作。
存在用于在开关频率下减小EMI的峰值能量的一些技术。举例来说，各种抖动技术在多个频率(例如，频带)上扩展EMI能量。这些抖动技术有时称为扩频抖动。扩频抖动在预定带宽上在多个值之间改变开关频率，从而在预定带宽上扩展EMI的频谱能量。这防止了开关频率下频谱能量的聚焦，且减少了开关频率下的峰值频谱能量。一些抖动技术比其它抖动技术更适合于特定频率范围。举例来说，产生三角形斜坡信号的模拟抖动技术可针对低频率下的抖动提供最佳性能。如伪随机扩频(PRSS)抖动的数字抖动技术可针对高频率下的抖动提供最佳性能。然而，针对一个频率范围(例如，高或低)提供最佳性能的抖动技术可能无法针对其它频率范围提供最佳性能，且在一些实例中可降低其它频率范围中的系统性能。
本公开的方面提供同时使用多个抖动轮廓(例如，抖动信号形状)或技术来产生双随机扩频抖动(DRSS)信号。举例来说，第一信号产生为代表模拟信号或数字信号，且是用于调制振荡器的输出的第一调制信号且输出为多个数字位。替代地，在一些实例中，第一信号以模拟格式输出。在一些实例中，第一信号代表模拟三角形斜坡，如上文所论述。第二信号产生为代表模拟信号或数字信号，且第一信号由第二信号调制以产生DRSS信号。在一些实例中，第二信号是PRSS信号。在一些实例中，通过将第一信号与第二信号相加来由第二信号调制第一信号。在一些实例中，DRSS信号输出为多个数字位(例如，数字数据格式的数据)。在至少一个实例中，通过用第二信号调制第一信号来产生DRSS信号称为DRSS抖动。在另一实例中，用第二信号调制第一信号的结果由另一信号进一步调制以产生DRSS信号。在又其它实例中，将各自针对变化的频率进行优化的任何数目的信号调制在一起或以其它方式组合以形成DRSS信号。当通过组合多于两个信号来产生DRSS信号时，可重新命名DRSS信号以反映多个组合信号。根据DRSS信号控制振荡器以产生用于控制另一组件(例如，如用于控制功率转换器、设置控制功率转换器或又一组件的锁存器或其它组件等)的脉冲宽度调制(PWM)时钟信号。为了描述的一致性和清楚性，在本公开中，第一信号包含代表三角形波形式的数字位，且第二信号是PRSS信号。然而，本公开的教示不限于此单一实例，且第一信号和第二信号可各自为适合在调制和/或抖动中使用的任何信号。举例来说，在各种实施方案中，第一信号是三角形波形式且第二信号是三角形波形式，第一信号是三角形波形式且第二信号是PRSS信号，第一信号和第二信号各自为PRSS信号，第一信号是PRSS信号且第二信号是三角形波形，第一信号或第二信号中的任一个是自适应随机扩频信号(ARSS)、周期性模拟型波形等。在至少一些实例中，将ARSS定义为具有随时间调制的调制周期(例如，三角形宽度)的三角形形状的调制轮廓。在一些实例中，调制周期在每一斜坡结束时或在循环中的任何其它点处改变。另外，在一些实例中，调制周期是固定值。在至少一些实例中，周期性模拟型波形是模拟信号的模拟或数字表示，且能够以多种形状出现，包含三角形、正弦、指数等。
在一些实例中，第一信号被优化以用于在低频带中执行扩频抖动，所述低频带如约150千赫兹(kHz)到约30兆赫兹(MHz)的频带。类似地，在一些实例中，第二信号被优化以用于在高频带中执行扩频抖动，所述高频带如约30MHz到约108MHz的频带。因此，在至少一些实例中，用第二信号调制第一信号以产生DRSS信号使得DRSS信号针对低频带和高频带而被优化。举例来说，当根据PWM信号切换装置时，根据DRSS信号产生PWM信号减少低频带(例如，由第一信号产生)和高频带(例如，由用第二信号调制第一信号产生)中EMI的峰值能量。
现在转向图1，展示说明性系统100的框图。在至少一些实例中，系统100是包含电源102、SMPS 104和负载106的电子装置。在至少一些实例中，系统100代表消费型电子装置，如膝上型计算机、智能手机、音频装置、可穿戴装置等。在其它实例中，系统100代表如汽车、飞机、船舶等运输交通工具中的系统或子系统。一般来说，系统100代表期望和/或要求符合特定控制规范或标准的任何系统，所述特定控制规范或标准限制特定频率下的EMI的峰值能量。一个此类标准是国际无线电干扰特别委员会(Comité International Spécial desPerturbations Radioélectriques)(CISPR)25，其规定了各种交通工具在特定频率下的峰值能量限制。其它此类标准或峰值能量限制可在由美国联邦通信委员会(FederalCommunications Commission)或其它监管机构建立和/或公布的排放标准中规定。
在一些实例中，电源102是可再充电或不可再充电电池或输出VIN的可耗尽电源。在其它实例中，电源102是市电电源的形式，如接收交流(AC)或其它市电电源且产生作为VIN的DC输出信号的直流(DC)变压器的输出。在一些实例中，负载106是从SMPS 104接收VOUT且至少部分地根据VOUT操作的任何一或多个电气和/或机械组件。在至少一个实例中，SMPS 104包含控制器108和功率转换器110。功率转换器110是任何合适的功率转换器，如降压功率转换器，升压功率转换器或降压－升压功率转换器。控制器108产生至少部分地控制功率转换器110的操作的PWM。在至少一些实例中，控制器108基于DRSS信号产生PWM以限制功率转换器110在产生VOUT时产生的EMI，如本文中所描述。
现在转向图2，展示说明性SMPS 104的示意图。虽然描述为系统100的组件，但在各种实例中，SMPS 104适合于在接收VIN且通过切换一或多个组件来产生VOUT的其它系统或装置中实施。在至少一些实例中，SMPS 104包含控制器108和功率转换器110。在至少一些实例中，功率转换器110包含场效应晶体管(FET)202、FET 204和电感器206。如图2中所展示，功率转换器110是电流模式降压开关转换器。然而，本公开的教示同样适用于升压开关转换器和降压-升压开关转换器，以及降压、升压或降压-升压拓扑或任何其它合适的功率转换器拓扑的电压模式转换器。在至少一些实例中，控制器108包含电阻器208、电阻器210、放大器212、比较器214、锁存器216、PWM产生器218和加法器220。
在实例架构中，FET 202具有耦合到节点224的漏极端子、耦合到节点226的源极端子和栅极端子。FET 204具有耦合到节点226的漏极端子、耦合到接地节点230的源极端子和栅极端子。电感器206耦合在节点226与节点228之间。电阻器208耦合在节点228与节点232之间。电阻器210耦合在节点232与接地节点230之间。放大器212具有耦合到节点232的第一输入端子(例如，负或反相输入端子)、耦合到节点234的第二输入端子(例如，正或非反相输入端子)，以及输出端子。比较器214具有第一输入端子(例如，正或非反相输入端子)、耦合到放大器212的输出端子的第二输入端子(例如，负或反相输入端子)，以及输出端子。锁存器216具有耦合到比较器214的输出端子的复位输入端子、置位输入端子和输出端子。PWM产生器218具有耦合到节点238的输入端子、耦合到锁存器216的置位输入端子的第一输出端子，以及耦合到加法器220的输入端子的第二输出端子。加法器220进一步具有配置成接收指示流动穿过功率转换器110的电流的信号(IL)的另一输入端子。锁存器216的输出端子耦合到FET 202的栅极端子。锁存器216的输出端子通过反相器222进一步耦合到FET 204的栅极端子。在其它实例中，省略反相器222，且锁存器216的反相输出端子(未展示)耦合到FET204的栅极端子。
在操作的实例中，控制器108至少部分地基于在节点224处接收到的输入电压(VIN)控制功率转换器以在节点228处产生输出电压(VOUT)。基于锁存器216的PWM输出信号(PWM2)，FET 202和FET 204被控制为导电的或非导电的，从而从VIN产生VOUT。电阻器208和电阻器210一起形成在节点232处具有输出的分压器。存在于节点232处的信号是反馈信号(FB)，所述反馈信号是基于电阻器208和电阻器210的电阻的比率缩放的VOUT的缩放表示。放大器212是误差放大器，其输出指示FB与在节点234处接收到的指示VOUT的期望值的参考电压(VREF)之间的差的信号ERROR。加法器220接收IL和斜率补偿信号(COMP)且产生输出信号。比较器214接收ERROR和加法器220的输出信号，且比较接收到的信号。当加法器220的输出信号超过ERROR时，比较器214输出具有逻辑高值的信号(COMP2)。当加法器220的输出信号小于ERROR时，比较器214输出具有逻辑低值的COMP2。锁存器216在复位输入端子处接收COMP2且在置位输入端子处接收信号PWM1。当PWM1被断言时，锁存器216输出具有断言值的PWM2。当COMP2被断言时，锁存器216输出具有解除断言值的PWM2。当PWM2被断言时，FET 202被控制为导电的，且FET 204被控制为非导电的。类似地，当PWM2被解除断言时，FET 202被控制为非导电的，且FET 204被控制为导电的。
PWM产生器218配置成在节点238处接收时钟信号(CLK)且产生PWM1和COMP。举例来说，基于CLK，PWM产生器218产生PWM1作为至少两个信号的调制。CLK根据任何合适的电路且根据任何合适的过程产生，其范围在此不受限制。如图2中所说明，在至少一些实施方案中，PWM1是抖动时钟信号，且COMP是抖动补偿信号。在一个实例中，PWM产生器218接收CLK且对CLK的频率进行分频以产生分频时钟信号。在至少一个实施方案中，PWM产生器218基于分频时钟信号产生三角形斜坡信号或具有任何其它合适的轮廓的信号。在一些实例中，PWM产生器218基于CLK或基于第二分频时钟信号产生另一三角形斜坡信号或具有任何其它合适的轮廓的信号。在其它实例中，PWM产生器218产生例如由寄存器(如线性反馈移位寄存器(LFSR))输出的PRSS信号。PWM产生器218随后将所产生的信号相加(例如，斜坡信号+斜坡信号、斜坡信号+PRSS信号等)以产生DRSS信号。在一些实例中，DRSS信号由PWM产生器218作为COMP输出。PWM产生器218根据DRSS信号进一步产生PWM1，例如，微调根据DRSS信号产生PWM1的振荡器(未展示)。
现在转向图3，展示说明性PWM产生器300的示意图。在至少一些实例中，PWM产生器300适合于在接收CLK且产生抖动PWM信号的任何装置或系统中实施。举例来说，PWM产生器300适合于在一些SMPS架构中实施，例如作为本公开的SMPS 104中的PWM产生器218实施。在其它实例中，PWM产生器300适合于在根据CLK产生PWM信号但不是SMPS的其它系统中实施。举例来说，在包含用于提供时钟信号的输入引脚(如时钟同步或同步引脚或输入)的装置中，PWM产生器300适合于在输出端子处耦合到用于提供PWM信号的所述输入引脚。另外，存在于PWM产生器300中的至少一些信号在图4的图400中说明。因此，通过查看图4中所说明的信号，进一步增强对图3的示意图中所说明的PWM产生器300的操作的理解。图4中所说明的信号在名称上对应于本文相对于产生和功能在别处描述的信号。
在至少一个实例中，PWM产生器300包含时钟分频器302、斜坡产生器304、寄存器306、加法器308和振荡器310。在至少一些实例中，寄存器306是通过CLK计时且具有各自输出一个数字数据位的多个输出抽头的线性反馈移位寄存器。在至少一些实例中，寄存器306不包含在PWM产生器300内，而是实施PWM产生器300且PWM产生器300配置成耦合到其的系统的组件。在至少一个实例中，时钟分频器302配置成接收CLK且产生CLK_DIV。时钟分频器302进一步配置成接收由寄存器306输出的一或多个数据位。在至少一些实例中，输出寄存器306的哪些特定数据位(例如，寄存器306中的哪些位置)是设计选择的问题。在至少一些实例中，时钟分频器302通过根据从寄存器306接收到的数据位中的至少一些对CLK进行分频来产生CLK_DIV。因为时钟分频器302根据从寄存器306接收到的数据位产生CLK_DIV，所以CLK_DIV的频率随着由寄存器306输出的数据位的值的改变而变化。以此方式，CLK_DIV的频率随时钟周期变化。
斜坡产生器304耦合到时钟分频器302，且配置成接收CLK_DIV。基于CLK_DIV，斜坡产生器304产生斜坡信号且输出代表CLK_DIV的每一时钟周期的斜坡信号的值的多个数据位(例如，RAMP_BIT0、RAMP_BIT1……RAMP_BITX)。在至少一些实例中，由斜坡产生器304输出的数据位包括模拟信号的数字表示(例如，三角形波形的数字表示)。然而，在其它实例中，斜坡产生器304以模拟格式输出斜坡信号。加法器308接收由斜坡产生器304输出的数据位和由寄存器306输出的数据位中的至少一些，将由寄存器306输出的数据位与由斜坡产生器304输出的数据位相加以产生DRSS信号，且将DRSS信号输出为多个数据位(DRSS_BIT0、DRSS_BIT1……DRSS_BITX)。在至少一些实例中，由寄存器306输出的数据位(例如，PR_BIT0、PR_BIT1等)包括PRSS信号。
振荡器310配置成接收由加法器308输出的多个数据位。在至少一些实例中，振荡器310通过对电容器(未展示)进行充电和放电来产生PWM信号。以此方式，在至少一些实例中，振荡器310的输出端子耦合到PWM产生器300的输出节点，或是PWM产生器300的输出节点。在至少一些实例中，振荡器310通过经由可编程电流源(未展示)将电流提供到电容器来为电容器充电。根据由加法器308输出的多个数据位确定由可变电流源输出的电流，且因此确定电容器的充电速率。以此方式，根据由加法器308输出的多个数据位产生PWM信号，使得其根据由斜坡产生器304产生的斜坡信号和寄存器306的输出位而变化。
暂时转向图5，展示信号波形的说明图500。图500说明信号505、信号510和信号515。在至少一个实例中，信号505是由图3的斜坡产生器304产生的斜坡信号，信号510是由图3的寄存器306输出的PRSS信号，且信号515是图3的加法器308的输出。在至少一些实例中，信号515进一步指示振荡器310的输出，使得信号515指示将控制接收振荡器310的输出的功率转换器的开关频率(f_sw)。图500的y轴代表频率，且图500的x轴代表时间。在图500中展示为t1的时间周期期间，f_sw大体上保持恒定。在此时间周期期间，停用根据本公开的抖动。在图500中展示为t2的时间周期期间，根据本公开启用抖动，且t2期间的开关频率f_sw的值在t1期间的f_sw的约0.156倍的带宽内变化。另外，在至少一些实例中，信号505在f_h的带宽中在频率上变化，且信号510在f_l的带宽中在频率上变化，其中f_l小于f_h。
返回到图3，在至少一些实例中，PWM产生器300包含配置成绕过加法器308的一或多个组件(未展示)。举例来说，在一些情况下，可能优选的是绕过加法器308以对由斜坡产生器304输出的数据位进行表征、监视或其它观察。在其它实例中，配置成绕过加法器308的组件使得PWM产生器300能够选择性配置成在DRSS模式或ARSS模式下操作。举例来说，在一个实施方案中，多路复用器耦合在寄存器306的每一输出端子与加法器308之间。举例来说，每一多路复用器在第一输入端子处接收由寄存器306输出的相应数据位，多路复用器的第二输入端子耦合到接地节点，且多路复用器的输出端子耦合到加法器308。每一多路复用器配置成接收相同的选择信号，使得PWM产生器300可通过选择多路复用器中的每一个的第二输入来绕过DRSS信号的产生且改为产生周期性模拟型波形而进行配置，如上文所描述。在另一实例中，多路复用器耦合在斜坡产生器304的每一输出端子与振荡器310之间。举例来说，每一多路复用器在第一输入端子处接收由斜坡产生器304输出的相应数据位，多路复用器的第二输入端子耦合到加法器308的对应输出，且多路复用器的输出端子耦合到振荡器310。每一多路复用器配置成接收相同的选择信号，使得PWM产生器300可通过选择多路复用器中的每一个的第二输入来绕过DRSS信号的产生且改为产生周期性模拟型波形而进行配置，如上文所描述。
在一些实例中，如电流模式功率转换器，斜率补偿信号由控制器产生，以用于补偿由控制器产生的用于控制功率转换器的误差信号。在此类实例中，基于与由振荡器310接收到的输入相同的输入(例如，图3的DRSS_BIT0、DRSS_BIT1……DRSS_BITX，在图2中共同地说明为信号COMP)来微调斜率补偿信号。在至少一些实例中，对信号进行微调包含基于微调所基于的信号的值来在特定时间点修改和/或产生所述信号的值。根据与由振荡器310接收到的输入相同的输入来微调斜率补偿信号使功率转换器的输出电压中的纹波最小化。在其它实例中，如电压模式功率转换器，改为根据与由振荡器310接收到的输入相同的输入来微调电压斜坡，从而再次使功率转换器的输出电压中的纹波最小化。
另外，在至少一些实例中，尽管未在图3中展示，但PWM产生器300包括第二斜坡产生器，且可进一步包括第二时钟分频器。第二斜坡产生器和/或第二时钟分频器以大体上类似于时钟分频器302和斜坡产生器304的方式一起产生第二斜坡信号。在一些实例中，第二斜坡产生器的输出具有比斜坡产生器304的输出更高的频率。在此类实例中，将第二斜坡产生器的输出提供到加法器308以代替寄存器306的输出(例如，代替PR_BIT0和PR_BIT1)。
现在转向图6，展示信号波形的说明图600。在至少一些实例中，图600说明存在于图3的电路300中的多个信号。因此，在描述图600时可参考图3的至少一些组件和/或信号。图600说明信号605、信号610和信号615。在至少一个实例中，信号605是由图3的斜坡产生器304产生的斜坡信号，信号610是另一斜坡信号，且信号615是图3的加法器308的输出(例如，当加法器308接收信号605和信号610作为输入时，接收信号610代替PRSS信号)。在至少一些实例中，信号615进一步指示振荡器310的输出，使得信号615指示至少部分地根据振荡器310的输出控制的功率转换器的f_sw。图600的y轴代表频率，且图600的x轴代表时间。如图600中所说明，在至少一些实例中，信号605的带宽大于信号610的带宽，且信号615的带宽大致上等于信号605和610相加在一起的带宽。
现在转向图7，展示说明性方法700的流程图。在至少一些实例中，方法700是PWM信号产生的方法。在一些实例中，PWM信号的频率随着每一时钟周期而改变。举例来说，在至少一些实施方案中，根据在产生PWM信号时组合多个扩频方案或调制的DRSS抖动来产生PWM信号。在一些实例中，在如图3的PWM产生器300的PWM产生器中实施方法700。
在操作705处，接收时钟信号。在至少一些实例中，时钟信号是CLK，如上文所描述。在一些实例中，时钟信号是振荡器、PWM产生器或能够产生时钟信号的另一电路的输出。在操作710处，对时钟信号进行分频以形成分频时钟信号。在至少一些实例中，分频时钟信号是CLK_DIV，如上文所描述。在至少一些实例中，根据线性反馈移位寄存器的输出来对时钟信号进行分频。在其它实例中，通过任何其它合适的值对时钟信号进行分频。在至少一些实例中，所述值随时钟周期而变化，以防止分频时钟信号在多个连续时钟周期内保持在相同频率。
在操作715处，根据抖动方案产生第一信号。第一信号是例如模拟斜坡，或代表模拟斜坡的多个数据位。在其它实例中，第一信号是ARSS信号或周期性模拟型波形，如上文所描述。在又其它实例中，第一信号是PRSS信号。在至少一个实施方案中，第一信号由斜坡产生器产生。根据在操作710处产生的分频时钟信号产生第一信号，使得第一信号的频率随时钟周期改变。
在操作720处，根据抖动方案产生第二信号。第二信号是例如模拟斜坡，或代表模拟斜坡的多个数据位。在其它实例中，第二信号是ARSS信号或周期性模拟型波形，如上文所描述。在又其它实例中，第二信号是PRSS信号。在一些实例中，操作720处的抖动方案与操作715处的抖动方案相同。在其它实例中，操作720处的抖动方案不同于操作715处的抖动方案。在至少一个实施方案中，例如基于由线性反馈移位寄存器输出的一或多个位来产生第二信号，使得所述一或多个位形成PRSS信号。
在操作725处，第一信号由第二信号调制或用第二信号调制。在一些实例中，通过将第二信号与第一信号相加来由第二信号调制第一信号。在一些实例中，调制后的第一信号是DRSS信号。在至少一些实例中，用第二信号调制第一信号将第一信号的抖动方案与第二信号的抖动方案组合。在一些实例中，将第一信号的抖动方案与第二信号的抖动方案组合导致连续时钟周期之间的开关频率比使用单一抖动方案的替代方法(例如ARSS、PRSS或模拟抖动)有更大的变化。
在操作730处，根据在操作725处产生的DRSS信号微调振荡器以产生PWM信号。在至少一些实例中，根据DRSS信号对振荡器进行微调导致振荡器产生具有随着DRSS信号的值改变而改变的频率的PWM信号。频率根据在操作715处产生的第一信号和在操作720处产生的第二信号而改变。根据第一信号和第二信号来改变PWM信号的频率使得根据PWM信号控制的开关组件能够在第一信号被优化的频率范围和第二信号被优化的频率范围内改进EMI性能。举例来说，当第一信号是模拟斜坡信号时，优化第一信号以用于改进低频率下的EMI性能。类似地，当第二信号是PRSS信号时，优化第二信号以用于改进高频率下的EMI性能。因此，通过在操作725处用第二信号调制第一信号且在操作730处根据此调制信号产生PWM信号，PWM信号变得优化以用于改进低频率和高频率下的EMI性能。
在操作735处，根据PWM信号控制功率转换器以从输入电压产生输出电压。举例来说，PWM信号驱动功率转换器的至少一个功率晶体管的栅极端子(或驱动栅极驱动器，所述栅极驱动器继而驱动栅极端子)以使得功率晶体管接通和断开，从而启用或停用流动穿过功率晶体管的电流以产生VOUT。
现在转向图8，展示说明性伪代码的表800。在至少一些实例中，本公开至少部分地可经由软件来实施。举例来说，图7的方法700的至少一些操作可通过对处理器进行编程以执行特定任务来执行。表800说明用于执行此类编程的伪代码的一个实例。然而，表800的伪代码仅是用于对处理器进行编程以执行本公开的功能的一种方法，且实现相同或类似结果的其它方法也涵盖在本公开的范围内。
如表800中所说明，定义变量clk_frequency、clk_divided_frequency、clk_divided_frequency_2和伪随机。产生随机数(rand)。随后，产生第一斜坡信号(ramp)且产生第二斜坡信号(ramp_2)。随后通过将ramp与rand相加(例如，以根据rand调制ramp，在一些例子中是PRSS信号)或通过将ramp与ramp_2相加来产生DRSS。基于DRSS，修改时钟信号的频率。
在前文论述中，术语“包含”和“包括”以开放方式使用，且因此应解释为意指“包含但不限于”。贯穿本说明书使用术语“耦合”。所述术语可涵盖实现与本公开的描述一致的功能关系的连接、通信或信号路径。举例来说，如果装置A对控制装置B产生信号以执行动作，那么在第一实例中，装置A耦合到装置B，或在第二实例中，在介入组件C大体上并不更改装置A与装置B之间的功能关系，使得装置B经由装置A产生的控制信号而受装置A控制的情况下，装置A经由介入组件C耦合到装置B。“配置成”执行任务或功能的装置可在由制造商制造时配置(例如，经编程和/或硬接线)成执行所述功能，和/或可在制造之后由用户配置(或可重新配置)成执行所述功能和/或其它额外或替代功能。配置可以是通过装置的固件和/或软件编程、通过装置的硬件组件和互连的构造和/或布局，或其组合。此外，据称包含某些组件的电路或装置可替代地配置成耦合到那些组件以形成所描述的电路系统或装置。举例来说，描述为包含一或多个半导体元件(如晶体管)、一或多个无源元件(如电阻器、电容器和/或电感器)和/或一或多个源(如电压和/或电流源)的结构可替代地仅包含单个物理装置内的半导体元件(例如，半导体裸片和/或集成电路(IC)封装)且可配置成耦合到无源元件和/或源中的至少一些以在制造时或在制造之后例如由终端用户和/或第三方形成所描述结构。
虽然某些组件在本文中描述为属于特定处理技术(例如，FET、金属氧化物半导体FET(MOSFET)、n型、p型等)，但这些组件可与其它处理技术的组件交换(例如，用BJT替代FET和/或MOSFET、用p型替代n型或反之亦然等)且重新配置包含替代组件的电路以提供至少部分地类似于在组件替换之前可用的功能性的期望功能性。除非另外陈述，否则说明为电阻器的组件大体上代表串联和/或并联耦合以提供由所说明电阻器表示的阻抗的量的任何一或多个元件。此外，词组“接地电压电位”在前述论述中的使用意图包含底座接地、地线接地、浮动接地、虚拟接地、数字接地、通用接地，和/或适用于或适合于本公开的教示的任何其它形式的接地连接。除非另外陈述，否则值前面的“约”、“大致”或“大体上”意指所陈述的值的+/-10％。
以上论述意在说明本公开的原理和各种实例。一旦完全了解以上公开内容，许多变化和修改对于所属领域的技术人员将变得显而易见。希望将本公开解释为包涵所有此类变化和修改。

Claims (24)

1.一种电路，其包括：
线性反馈移位寄存器(LFSR)，其包括配置成接收时钟信号的时钟输入端子、第一输出端子和第二输出端子；
时钟分频器，其包括配置成接收所述时钟信号的时钟输入端子、耦合到所述LFSR的所述第一输出端子的第一输入端子、耦合到所述LFSR的所述第二输出端子的第二输入端子以及输出端子；
斜坡产生器，其包括耦合到所述时钟分频器的所述输出端子的输入端子和输出端子；
加法器，其包括耦合到所述斜坡产生器的所述输出端子的第一输入端子和耦合到所述LFSR的所述第一输出端子的第二输入端子以及输出端子；以及
振荡器，其包括耦合到所述加法器的所述输出端子的第一输入端子和输出端子。
2.根据权利要求1所述的电路，其中所述LFSR进一步包括第三输出端子，且其中所述时钟分频器进一步包括耦合到所述LFSR的所述第三输出端子的第三输入端子。
3.根据权利要求1所述的电路，其中所述斜坡产生器进一步包括第二输出端子、第三输出端子和第四输出端子，且其中所述加法器进一步包括耦合到所述斜坡产生器的所述第二输出端子的第三输入端子、耦合到所述斜坡产生器的所述第三输出端子的第四输入端子、耦合到所述斜坡产生器的所述第四输出端子的第五输入端子以及耦合到所述LFSR的所述第二输出端子的第五输入端子。
4.根据权利要求3所述的电路，其中所述加法器进一步包括第二输出端子、第三输出端子和第四输出端子，且其中所述振荡器进一步包括耦合到所述加法器的所述第二输出端子的第二输入端子、耦合到所述加法器的所述第三输出端子的第三输入端子以及耦合到所述加法器的所述第四输出端子的第四输入端子。
5.根据权利要求1所述的电路，其进一步包括功率转换器，所述功率转换器包括功率晶体管，所述功率晶体管具有配置成耦合到所述振荡器的所述输出端子的栅极端子。
6.根据权利要求1所述的电路，其中所述时钟分频器配置成根据由所述时钟分频器从所述LFSR接收到的作为至少一个数字数据位的值来对接收到的时钟信号进行分频，且其中所述斜坡产生器配置成在分频时钟的连续周期之间产生在频率上变化的斜坡信号，且将所述斜坡信号输出为数字值。
7.根据权利要求6所述的电路，其中所述加法器配置成根据从所述LFSR接收到的至少一个数字数据位来调制所述斜坡信号，以产生包含所述斜坡信号的抖动轮廓和与从所述LFSR接收到的所述至少一个数字数据位相关联的抖动轮廓的双随机扩频(DRSS)信号。
8.根据权利要求7所述的电路，其中所述振荡器配置成根据所述DRSS信号产生脉冲宽度调制信号，其中所述脉冲宽度调制信号根据所述斜坡信号和由所述加法器从所述LFSR接收到的所述至少一个数字数据位在频率上变化。
9.一种电路，其包括：
线性反馈移位寄存器(LFSR)，其通过时钟信号计时且配置成以数字数据格式输出伪随机值；
时钟分频器，其配置成接收所述时钟信号且通过所述伪随机值对所述时钟信号进行分频以产生且输出分频时钟信号；
斜坡产生器，其配置成接收所述分频时钟信号、根据所述分频时钟信号产生斜坡信号且以所述数字数据格式输出所述斜坡信号；
加法器，其配置成用所述伪随机值调制所述斜坡信号以产生双随机扩频信号；以及
振荡器，其配置成接收所述双随机扩频信号且根据所述双随机扩频信号产生脉冲宽度调制信号。
10.根据权利要求9所述的电路，其进一步包括配置成受所述脉冲宽度调制信号控制的功率晶体管，其中所述功率晶体管在所述脉冲宽度调制信号的控制下的开关动作产生具有比仅根据所述斜坡信号或仅根据所述伪随机值产生的脉冲宽度调制信号更小的峰值能量的电磁干扰。
11.根据权利要求9所述的电路，其中所述加法器用所述伪随机值调制所述斜坡信号，以使得所述双随机扩频信号在所述时钟信号的单个周期中的频率变化量大于所述斜坡信号在所述时钟信号的所述单个周期期间的频率变化量。
12.根据权利要求11所述的电路，其中所述加法器通过在所述时钟信号的每一周期期间将所述伪随机值加到所述斜坡信号来用所述伪随机值调制所述斜坡信号，且其中所述加法器以所述数字数据格式输出所述双随机扩频信号。
13.根据权利要求9所述的电路，其中所述脉冲宽度调制信号的频率在所述时钟信号的连续周期之间变化。
14.根据权利要求9所述的电路，其中所述振荡器通过对电流源进行编程以用至少部分地根据所述双随机扩频信号确定的电流对电容器进行充电来产生所述脉冲宽度调制信号。
15.一种系统，其包括：
脉冲宽度调制产生器，其配置成通过以下操作来产生脉冲宽度调制信号：
产生具有第一抖动轮廓和第一频率带宽的第一信号；
产生具有第二抖动轮廓和大于所述第一频率带宽的第二频率带宽的第二信号；
用所述第一信号调制所述第二信号以产生双随机扩频信号；以及
根据所述双随机扩频信号产生所述脉冲宽度调制信号。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一信号是伪随机扩频信号，且其中所述第二信号是周期性模拟型波形。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述脉冲宽度调制产生器包括：
线性反馈移位寄存器(LFSR)，其通过时钟信号计时且配置成输出所述伪随机扩频信号；
时钟分频器，其配置成接收所述时钟信号且通过所述伪随机扩频信号的至少一部分对所述时钟信号进行分频以产生且输出分频时钟信号；
斜坡产生器，其配置成接收所述分频时钟信号且根据所述分频时钟信号产生所述一周期性模拟型波形；
加法器，其配置成用所述伪随机扩频信号调制所述一周期性模拟型波形以产生所述双随机扩频信号；以及
振荡器，其配置成接收所述双随机扩频信号且根据所述双随机扩频信号产生所述脉冲宽度调制信号。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述双随机扩频信号在所述时钟信号的连续周期之间的频率变化程度大于所述一周期性模拟型波形或所述伪随机扩频信号各自的频率变化程度。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述振荡器通过对电流源进行编程以用至少部分地根据所述双随机扩频信号确定的电流对电容器进行充电来产生在所述时钟信号的连续周期之间在频率上变化的所述脉冲宽度调制信号。
20.根据权利要求15所述的系统，其中所述脉冲宽度调制信号在基于可归因于所述第一信号的所述双随机扩频信号的分量的高频带中和在基于可归因于所述第二信号的所述双随机扩频信号的分量的低频带中减轻所述功率晶体管的接通和断开中的电磁干扰的产生。
21.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一信号是周期性模拟型波形，且其中所述第二信号是伪随机扩频信号。
22.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一信号是周期性模拟型波形，且其中所述第二信号是第二周期性模拟型波形。
23.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一信号是第一频率下的三角形斜坡信号，且其中所述第二信号是第二频率下的三角形斜坡信号。
24.根据权利要求15所述的系统，其进一步包括：
负载；
开关模式电源，其耦合到所述负载和所述脉冲宽度调制产生器，其中所述开关模式电源包括功率晶体管，且其中所述功率晶体管至少部分地根据所述脉冲宽度调制信号而接通和断开，以产生提供到所述负载的输出电压。
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