CN208190618U - 电路 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电路。公开了差分驱动器中转换斜率波动的技术问题通过电路来解决以用于自适应地调节差分输出的所述转换斜率。根据本申请的一个方面,提供了电路,其特征在于:第一驱动器;第二驱动器;一个或多个监测器模块耦接到所述第一驱动器或所述第二驱动器以测量所述第一驱动器或所述第二驱动器的斜率时间;比较器,所述比较器耦接到所述一个或多个监测器模块以比较第一驱动器和所述第二驱动器的所述斜率时间;以及一个或多个调节器,一个或多个调节器耦接到所述比较器和所述第一驱动器或所述第二驱动器以基于比较器的输出每个脉冲循环至多一次地调节所述第一驱动器或第二驱动器的斜率,直到第一驱动器或第二驱动器的所述斜率达到目标斜率。

Description

电路
技术领域
本公开整体涉及电子器件,并且更具体地讲,涉及调节差分驱动器的输出转换斜率。
背景技术
金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)通常单独使用或与其他晶体管结合使用作为功率开关器件。MOSFET器件包括源极区、漏极区、在源极区和漏极区之间延伸的沟道区,以及邻近沟道区提供的栅极结构。栅极结构包括邻近沟道区设置并且通过薄的介电层与沟道区分离的导电栅极电极层。
当MOSFET器件处于“导通”状态时,将电压施加到栅极结构以在源极区和漏极区之间形成导电沟道区,该导电沟道区允许电流流过该器件。在“关断”状态中,施加到栅极结构的任何电压都足够低以使得导电沟道不形成,并且因此电流流动不发生。在关断状态中,器件可支撑源极区和漏极区之间的高电压。
从关断状态切换或转换到导通状态,或者从导通状态切换或转换到关断状态不是瞬时的。相反,需要一定量的时间才能使器件的电压或电流从另一种状态达到每种状态,并且在没有额外电路元件的情况下难以实现控制此时间(称为微调),额外电路元件会给含有该器件的电路和产品带来不期望的复杂性和成本。另外,微调部件必须考虑到转换时间对温度、拓扑结构以及甚至封装应力的依赖性。最后,当使用多个晶体管来提供或控制输出电压或电流时,基于每个晶体管的此类时间之间的差异,所提供的电压或电流不期望地波动。除了其他不期望的行为,此类波动会引起电磁兼容性(“EMC”)发射,这增加了成本(由于需要屏蔽)并降低了性能。
实用新型内容
差分输出驱动器中转换斜率波动的技术问题通过自适应地调节差分输出的转换斜率的电路来解决。
根据本申请的一个方面,提供了电路,其特征在于具有:第一驱动器;第二驱动器;一个或多个监测器模块,该一个或多个监测器模块耦接到第一驱动器或第二驱动器以测量第一驱动器或第二驱动器的斜率时间;比较器,该比较器耦接到一个或多个监测器模块以比较第一驱动器和第二驱动器的斜率时间;以及一个或多个调节器,该一个或多个调节器耦接到比较器和第一驱动器或第二驱动器以基于比较器的输出每个脉冲循环至多一次地调节第一驱动器或第二驱动器的斜率,直到第一驱动器或第二驱动器的斜率达到目标斜率。
在一个实施方案中,电路的特征在于一个或多个调节器通过引发提供给第一驱动器或第二驱动器的电压或电流的增加或减小来每个脉冲循环至多一次地调节斜率,直到第一驱动器或第二驱动器的斜率达到目标斜率。
在一个实施方案中,电路的特征在于一个或多个调节器通过调整提供给第一驱动器或第二驱动器或者对第一驱动器或第二驱动器拒绝的电压或电流的起始时间,来每个脉冲循环至多一次地调节斜率,直到第一驱动器或第二驱动器的斜率达到目标斜率。
在一个实施方案中,电路的特征在于测量斜率时间包括确定第一驱动器的斜率开始的时间以及确定第二驱动器的斜率开始的时间,并且其中比较第一驱动器和第二驱动器的斜率时间包括比较第一驱动器和第二驱动器的斜率开始的时间。
在一个实施方案中,电路的特征在于测量斜率时间包括确定第一驱动器的斜率结束的时间以及确定第二驱动器的斜率结束的时间,并且其中比较第一驱动器和第二驱动器的斜率时间包括比较第一驱动器和第二驱动器的斜率结束的时间。
在一个实施方案中,电路的特征在于比较第一驱动器和第二驱动器的斜率时间包括比较第一驱动器和第二驱动器的斜率的持续时间。
在一个实施方案中,电路的特征在于一个或多个调节器调节以使得第一驱动器与第二驱动器的电压或电流的平均值是恒定的。
在一个实施方案中,电路的特征在于目标斜率是第一驱动器或第二驱动器的具有相反的符号斜率,无论哪一个斜率未被调节。
在一个实施方案中,电路的特征在于调节斜率包括基于比较器的输出来调节第一驱动器和第二驱动器的斜率。
在一个实施方案中,电路的特征还在于第一驱动器包括第一对晶体管,该第一对晶体管包括测量斜率时间的公共节点;第二驱动器包括第二对晶体管,该第二对晶体管包括测量斜率时间的不同公共节点。
在一个实施方案中,电路的特征在于电路经由双绞线电缆驱动电感负载。
在一个实施方案中,电路的特征在于电路驱动DC步进电机。
附图说明
因此,本文公开了用于使用差分输出来调节晶体管斜率的系统、电路和方法。在附图中:
图1是驱动负载的驱动器的示例性H桥配置的示意图;
图2A是由于不匹配的驱动器斜率而可能发生的示例性变化的曲线图;
图2B是导致匹配驱动器斜率的示例性调节的曲线图;
图3是不匹配的驱动器斜率的示例性比较的曲线图;
图4是示出调节驱动器斜率的特定实施方式的电路图;
图5是示出调节驱动器斜率的特定实施方式的电路图;
图6是用于调节驱动器斜率的示例性方法的流程图;以及
图7是示出调节驱动器斜率的特定实施方式的电路图。
然而,应当理解,附图中给定的具体实施方案以及对它们的详细描述并不限制本公开。相反,这些实施方案和详细描述为普通技术人员提供了分辨替代形式、等价形式和修改形式的基础,这些替代形式、等价形式和修改形式与给定实施方案中的一个或多个实施方案一起被包含在所附权利要求书的范围内。
符号和命名
在下面的说明书和权利要求书中通篇使用某些术语来指代特定的系统部件和构造。如本领域技术人员将理解的,公司可能利用不同的名称来指代一个部件。本文献并非意于在名称不同而功能相同的部件之间作出区分。在下面的讨论中以及在权利要求书中,术语“具有”和“包括”以开放形式使用,并且因此,这些术语应被解释成意指“包括但不限于…”。另外,术语“耦接”或“耦合”意指间接或直接的电连接或物理连接。因此,在各种实施方案中,如果第一器件耦接到第二器件,则该连接可能是通过直接电连接、通过经由其他器件和连接的间接电连接、通过直接物理连接,或者通过经由其他器件和连接的间接物理连接来实现的。
具体实施方式
在导通状态与关断状态之间的转换期间,每单位时间在输出(电压或电流)中测量斜率。达到每种状态的时间必须在通过周围电路和应用得知的特定容差内。典型的通用器件可具有每微秒5V的斜率。低功率运算放大器可具有每微秒0.5V的斜率,而快速运算放大器可具有每微秒50V或更大的斜率。然而,因微调、温度、拓扑、封装应力等引起的斜率变化极大地增加了违背此类容差的概率。另外,此类变化增加EMC发射,这增加了成本并降低了性能。驱动器或单晶体管的匹配斜率大大减少或消除了此类担忧。为了清楚起见,本文使用的示例将指电压输出,但是可以将相同的概念用于电流输出。
图1示出包括两个驱动器101,103的电路100。一个驱动器101包括两个晶体管102,104,并且另一个驱动器103也包括两个晶体管106,108。晶体管102,104,106,108处于H桥配置。具体地讲,在每个驱动器101,103中,两个晶体管共享公共节点110,112,而一个晶体管耦接到恒定电源118(这里是电压源,但在其他实施方案中是电流源),并且另一个晶体管耦接到地120。在其他实施方案中,电路100包括不同的配置、驱动器的数量、晶体管的数量、以及每个驱动器晶体管的数量。
驱动器101,103经由耦接到公共节点110,112的双绞线电缆114驱动电感负载116。在其他实施方案中,驱动器101,103驱动不同类型的负载,并且双绞线电缆114被省去。例如,驱动器101,103可驱动DC步进电机或差分通信总线,诸如控制器区域网络(“CAN”)总线或低电压差分信令(“LVDS”)总线。在公共节点110处测量一个驱动器101的斜率,并且在公共节点112处测量另一个驱动器103的斜率。为了清楚起见,在本文的示例中将使用电压斜率。因此,Vx是在公共节点110处测量的电压,并且Vy是在公共节点112处测量的电压。然而,在其他实施方案中,使用电流斜率。因此,在另一个实施方案中,Ix是从驱动器101流动到负载116的电流,并且Iy是从驱动器103流动到负载116的电流。Vx和Vy的斜率被调节以使得它们相等但相反,如图2A-图2B所示。
图2A是示出在Vx 202和Vy 204处测量的不匹配斜率如何引起提供给负载的共模电压的波动的曲线图。具体地讲,共模电压Vavg 206是Vx 202和Vy 204的平均值,并且Vavg206应随着时间推移保持恒定。在非转换时段期间,当Vx 202和Vy 204均为高或低时,Vavg206保持恒定。然而,在转换时段期间,当Vx 202或Vy 204从高转换到低或者从低转换到高时,Vx 202和Vy 204的斜率的不匹配导致Vavg 206波动。具体地讲,在该示例中,在第一转换时段期间,因为Vy 204的斜率比Vx 202的斜率更陡(忽略符号),所以Vavg升高直到Vx202达到低状态,此时Vavg 206是恒定的,直到第二转换时段。在第二转换时段期间,因为Vy204的斜率比Vx 202的斜率更陡(忽略符号),所以Vavg 206被拉低直到Vx 202达到高状态,此时Vavg 206再次是恒定的。
Vavg 206中的这些不期望的波动导致较高的电磁发射,这可能干扰其他电子系统的操作。例如,在汽车工业中,出于安全目的,存在严格的要求以限制电子系统的EMC发射。负载(例如,步进电机驱动器或螺线管)可由相对长的双绞线电缆连接,该双绞线电缆用作天线并且发射由共模电压的波动导致的EMC干扰。这些EMC发射不利地影响其他电子系统。其他电路配置(不仅是双绞线电缆)导致此类波动。使用本文所述的斜率调节概念,此类不期望的波动被最小化或完全消除,如图2B所示。
图2B是示出一旦Vx 212和Vy 214的斜率匹配(相等但相反),Vavg 216如何随时间推移(尤其是通过转换)保持恒定的曲线图。具体地讲,Vx 212和Vy 214的斜率的开始时间对准,Vx 212和Vy 214的斜率的结束时间对准,并且Vx 212和Vy 214的斜率的陡度匹配(忽略符号)。具体地讲,Vx的上升斜率与Vy的下降斜率匹配,并且Vx上的下降斜率与Vy上的上升斜率匹配。一般来讲,Vx上的上升斜率不需要与Vy上的上升斜率匹配。因此,在转换时段期间的任意两点处,Vx 212和Vy 214的平均值是相同的。因此,Vavg 216在转换时段期间保持恒定,并且图2A所示的波动被消除。通过消除此类不期望的波动,从驱动器到负载的双绞线连接的共模电压是恒定的,并且电磁发射被消除或大大减少。使用比较器是确定不匹配的一种方式,如图3所示。
图3是示出不匹配驱动器斜率以及可如何识别或比较此类不匹配的曲线图300。在所示时间段内,电压Vy 302从高转换到低,并且再次回到高。类似地,电压Vx 304在相同时间段内从低转换到高,并且再次回到低。然而,Vx 304和Vy 302的转换的开始时间、结束时间和斜率不匹配。这样的不匹配导致图2A所示的不期望波动。为了使斜率匹配,即,调节Vx304和Vy 302中的一个或两个以使得它们具有相等但相反的斜率,确定不匹配的一种方式是比较斜率的开始时间和结束时间。
如图所示,四个比较器的输出用于确定不匹配的程度。在其他实施方案中,一起使用不同数量的比较器或不同电路元件。当Vx 304为高,即,不低且不在转换中时,一个比较器CMP_XH 306输出高信号。当Vy 302为低,即,不高且不在转换中时,另一个比较器CMP_YL308输出高信号。当Vx 304为低,即,不高且不在转换中时,另一个比较CMP_XL 310输出高信号。当Vy 302为高,即,不低且不在转换中时,另一个比较器CMP_YH 312输出高信号。
通过比较比较器306、308、310和312的输出,可以确定不匹配。具体地讲,可以如虚线圆所示进行四次比较。第一,可通过确定CMP_XL 310变低和CMP_YH 312变低之间的时间差来比较第一转换的开始时间。第二,可通过确定CMP_XH 306变高和CMP_YL 308变高之间的时间差来比较第一转换的结束时间。第三,可通过确定CMP_XH 306变低和CMP_YL 308变低之间的时间差来比较第二转换的开始时间。第四,可通过确定CMP_XL 310变高和CMP_YH312变高之间的时间差来比较第二转换的结束时间。实现上升斜率和下降斜率之间的比较的一个硬件配置示于图7中。
图7是示出比较两个驱动器的斜率的特定实施方式的电路图。电路700包括运算放大器702、比较器718、采样和保持元件704、两个电流源708,714、两个开关710,712以及电容器716。在非转换时段期间,当Vx和Vy均为高或低时,两个开关710和712将导通,采样和保持电路704将处于跟踪模式,并且运算放大器702将调节电容器716上的参考电压Vref,并且确保两个电流I1和I2是相同的。在转换之前,采样和保持电路704将进入保持模式并且固定电流源708的电流。接下来,两个开关710,712将断开连接。在上升斜率期间,第一开关710闭合(导通),从而对电容器716进行充电。在下降斜率期间,第二开关712闭合(导通),从而使电容器716耗尽。因此,当两个开关710,712打开时,电容器716上的电荷(或与Vref相比,电容器上的电压)指示上升斜率和下降斜率之间的时间差。基于时间比较,斜率中的一个或多个的调节可在下一个循环中进行。图4示出在至少一个实施方案中如何进行驱动器调节。
图4是示出将驱动器斜率调节到目标斜率的电路图。具体地讲,在各种实施方案中,驱动器被调节成使得驱动器具有匹配(相等但相反)的斜率。相对于图3,如果多个驱动器要被调节,例如,如果Vx 304和Vy 302要被调整,则目标斜率可以是预定斜率,该预定斜率针对考虑周围电路和应用的理想时序而优化。因此,对于另一个驱动器可以复制图4的电路。
相对于图4,电路400包括驱动器404和监测器模块406,该监测器模块耦接到驱动器404,以评估跨驱动器404的电压或电流。可评估在驱动器404的任何期望部分处或跨驱动器404的任何期望部分的电流或电压,并且驱动器404可为任何类型,这取决于周围电路和应用。例如,驱动器404可为相对于图1所示和所述的类型。
电路400还包括比较器410,该比较器耦接到监测器模块406以将跨驱动器404的电压或电流与一个或多个参考电流或电压、来自其他驱动器的一个或多个电压或电流等进行比较,如相对于图3所示和所述。监测器模块406的输出端可耦接到比较器410的输入端。此处,比较器410接收信号306,308,310,312中的一个或多个作为输入。使用该信号,比较器410评估驱动器404的斜率的时间或持续时间。相同比较器410可在各种实施方案中用于多个驱动器。在可选实施方案中,比较器被实现为相对于图7所述的电路700。
比较器410也可耦接到时钟408,并且时钟408的输出端可耦接到比较器410的输入端。时钟408可在各种实施方案中实现为锁相环路或振荡器,并且可使用时钟信号将监测器模块406的信号与参考值对准以便进行比较。在其他实施方案中,时钟408被省去。比较器410和时钟408不必为了斜率调节而特别添加到或专门再利用于电路400。相反,在大多数应用中,已存在足够的电路来在斜率调节期间与它们的其他功能一起实现比较器410和时钟408。这样,不必为了利用斜率调节而添加会给整个系统带来不稳定性和EMC发射的过多电路。相反,事先既有的电路可被赋予作为斜率调节元件的额外功能。
在至少一个实施方案中,根据在时钟408所提供的特定时间监测器模块406的输出是大于还是小于参考电压或电流,比较器410改变其输出。在一些实施方案中,比较器410可相对简单,诸如对较高或较低量值的检查,使得电流或电压发生一步增加或减小。在其他实施方案中,比较器410可相对复杂,诸如执行算法的微控制器,使得电压或电流发生多步增加或减小。例如,比较器410在至少一个实施方案中是比例积分微分控制器。可通过周围电路和应用的需要而得知比较器410的复杂性。
按照图1的示例,比较器410比较第一驱动器和第二驱动器的斜率时间,例如Vx和Vy的开始时间、结束时间和持续时间。比较器410还跟踪不同于斜率的第二电路条件,诸如承受负载、开路负载、电压过载、过电流、以及其他电路(未示出)的短路。
电路400还包括调节器402,该调节器耦接到比较器410和驱动器404,以通过以下方式基于比较器410的输出来调节驱动器404的斜率,或者引发驱动器404的斜率的调节:每个脉冲循环至多一次地增加或减小提供给驱动器404的电压或电流,直到斜率达到目标斜率。调节器还通过以下方式调节斜率:每个脉冲循环至多一次地调整提供给驱动器404或者对驱动器404拒绝的电压或电流的起始时间,直到驱动器404的斜率达到目标斜率。根据调节的类型和量值,可使用一个或许多循环,直到驱动器404的斜率达到目标斜率。比较器410的输出端可耦接到调节器402的输入端,而调节器402的输出端可耦接到驱动器404的输入端。驱动器404的输入端可根据需要而为驱动器404的任何部分,并且驱动器404可为任何类型。调节器402可包括或耦接到电压源或电流源以便促进这种增加或减小。
图5是示出调节一个或多个驱动器的斜率的特定实施方式的电路图。电路500包括驱动器504,该驱动器可输出到所耦接的监测器模块(未示出),以评估跨晶体管504的电压和/或电流。
电路500还包括比较器512,以将跨RSENSE电阻器503的电压与一个或多个参考电压514诸如Vy进行比较。根据监测器模块的输出是大于还是小于参考电压,比较器512改变其输出。在其他实施方案中,基于通过周围电路和应用得知的多步算法,比较器512改变其输出。比较器512还可跟踪不同于斜率的第二电路条件,诸如承受负载、开路负载、电压过载、过电流和/或短路。此处,比较器512正在跟踪开路负载条件。这样,既有的电路可被赋予用于斜率调节的额外功能。
电路500还包括调节器502,该调节器耦接到比较器512和驱动器504,以通过以下方式基于比较器512的输出来调节晶体管504的斜率:每个脉冲循环至多一次地增加或减小提供给晶体管504的电流和/或电压,或者引发提供给晶体管504的电流和/或电压的增加或减小,直到斜率达到目标斜率。例如,如果斜率不如目标斜率陡,则调节器502可增加提供给驱动器504的电压和/或电流,并且如果斜率比目标斜率更陡,则调节器502可减小提供给晶体管504的电压和/或电流。出于对准目的,调节器502也可每个脉冲循环至多一次地调整驱动器504的起始时间。
比较器512的输出端可耦接到调节器502的输入端,而调节器502的输出端可耦接到驱动器504的输入端。驱动器504的输入端可根据需要而为驱动器504的任何部分,并且驱动器504可为任何类型。电路500可驱动发光二极管、电机等。
图6是用于调节驱动器斜率的示例性方法600的流程图。为了清楚起见,将讨论两个驱动器。然而,在各种实施方案中,可以调节多个驱动器。在602处,测量第一驱动器和第二驱动器的斜率时间。第一驱动器可包括第一对晶体管,该第一对晶体管包括测量斜率时间的公共节点,并且第二驱动器可包括第二对晶体管,该第二对晶体管包括测量斜率时间的不同公共节点。测量斜率时间可包括确定第一驱动器和第二驱动器的斜率开始和结束的时间,以及确定斜率的持续时间。
在604处,比较第一驱动器和第二驱动器的斜率时间。比较斜率时间可包括比较第一驱动器和第二驱动器的斜率开始的时间,比较第一驱动器和第二驱动器的斜率结束的时间,以及比较斜率的持续时间。比较斜率还可包括同时使用比较器跟踪不同于斜率的第二电路条件。第二电路条件可为承受负载、开路负载、电压过载、过电流和/或短路。
目标斜率可以是第一驱动器、第二驱动器的斜率,或者如果两个驱动器均被调节,则是预定目标斜率。为了清楚起见,将讨论一个驱动器的调节。如果驱动器斜率与目标斜率的陡度相同,则方法结束。如果驱动器斜率比目标斜率更陡,则在608处每个脉冲循环或时段至多一次地减小提供给驱动器的电压或电流,直到驱动器斜率达到目标斜率。如果驱动器斜率不如目标斜率陡,则在608处每个脉冲循环或时段至多一次地增加提供给驱动器的电压或电流,直到驱动器斜率达到目标斜率。增加或减小可以以固定的步骤或者与在各种实施方案中测量的差值成比例地执行,从而导致在各种实施方案中使用不同数量的循环来执行调节。
如果驱动器斜率与目标斜率具有不同起始时间,则在606处,每个脉冲循环至多一次地调整提供给驱动器或者对驱动器拒绝的电压或电流的起始时间,直到驱动器斜率达到目标斜率。在各种实施方案中,起始时间不匹配和斜率不匹配的调节可以按顺序或同时地运行。方法600可用于经由双绞线电缆、DC步进电机、LED、电机、差分通信线路等驱动电感负载。
通过使用本文所述的构思,可在没有额外电路元件的情况下实现调节晶体管斜率,额外电路元件会给含有该器件的电路和产品带来不合需要的复杂性和成本。另外,EMC发射被大大减少或完全消除。最后,使用本文的概念,以前可能不匹配多达40%的当前斜率,可能仅仅不匹配2%;事实上,不匹配也可能完全消除。不匹配的这种减少可通过将不期望的EMC发射降低多达26dB来改善信号质量。
因此,所公开的电路可实现这样的方法,该方法包括测量第一驱动器和第二驱动器的斜率时间,以及比较第一驱动器和第二驱动器的斜率时间。该方法还包括基于该比较每个脉冲循环至多一次地调整第一驱动器或第二驱动器的斜率,直到第一驱动器或第二驱动器的斜率达到目标斜率。调整斜率可包括每个脉冲循环至多一次地引发提供给第一驱动器或第二驱动器的电压或电流的增加或减小,直到第一驱动器或第二驱动器的斜率达到目标斜率。调整斜率可包括每个脉冲循环至多一次地调整提供给第一驱动器或第二驱动器或者对第一驱动器或第二驱动器拒绝的电压或电流的起始时间,直到第一驱动器或第二驱动器的斜率达到目标斜率。目标斜率可以是第一驱动器或第二驱动器的具有相反符号的斜率,无论哪一个未被调节。测量斜率时间可包括确定第一驱动器和第二驱动器的斜率开始和结束的时间,并且比较斜率时间可包括比较第一驱动器和第二驱动器的斜率开始的时间以及比较第一驱动器和第二驱动器的斜率结束的时间。该方法还可包括使用第一驱动器和第二驱动器经由双绞线电缆驱动电感负载。该方法还可包括使用第一驱动器和第二驱动器驱动DC步进电机。
一旦完全理解了上述公开的内容,对于本领域技术人员来说许多其他修改形式、等价形式和替代形式就将变得显而易见。旨在使以下权利要求书被解释为在适用情况下包含所有此类修改形式、等价形式和替代形式。

Claims (12)

1.一种电路,其特征在于:
第一驱动器;
第二驱动器;
一个或多个监测器模块,所述一个或多个监测器模块耦接到所述第一驱动器或所述第二驱动器以测量所述第一驱动器或所述第二驱动器的斜率时间;
比较器,所述比较器耦接到所述一个或多个监测器模块以比较所述第一驱动器和所述第二驱动器的斜率时间;
一个或多个调节器,所述一个或多个调节器耦接到所述比较器和所述第一驱动器或所述第二驱动器以基于所述比较器的输出,每个脉冲循环至多一次地调节所述第一驱动器或所述第二驱动器的斜率,直到所述第一驱动器或所述第二驱动器的斜率达到目标斜率。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于所述一个或多个调节器通过引发提供给所述第一驱动器或所述第二驱动器的电压或电流的增加或减小来每个脉冲循环至多一次地调节所述斜率,直到所述第一驱动器或所述第二驱动器的斜率达到所述目标斜率。
3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于所述一个或多个调节器通过调节提供给所述第一驱动器或所述第二驱动器或者被所述第一驱动器或所述第二驱动器拒绝的电压或电流的起始时间来每个脉冲循环至多一次地调节斜率,直到所述第一驱动器或所述第二驱动器的斜率达到所述目标斜率。
4.根据权利要求1所述的电路,其特征在于测量所述斜率时间包括确定所述第一驱动器的斜率开始的时间以及确定所述第二驱动器的斜率开始的时间,并且其中比较所述第一驱动器和所述第二驱动器的所述斜率时间包括比较所述第一驱动器和所述第二驱动器的斜率开始的时间。
5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于测量所述斜率时间包括确定所述第一驱动器的斜率结束的时间以及确定所述第二驱动器的斜率结束的时间,并且其中比较所述第一驱动器和所述第二驱动器的所述斜率时间包括比较所述第一驱动器和所述第二驱动器的斜率结束的时间。
6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于比较所述第一驱动器和所述第二驱动器的所述斜率时间包括比较所述第一驱动器和所述第二驱动器的斜率的持续时间。
7.根据权利要求1所述的电路,其特征在于所述一个或多个调节器调节以使得所述第一驱动器与所述第二驱动器的电压或电流的平均值是恒定的。
8.根据权利要求1所述的电路,其特征在于所述目标斜率是所述第一驱动器或所述第二驱动器的具有相反的符号的斜率,而无论哪一个斜率未被调节。
9.根据权利要求1所述的电路,其特征在于调节所述斜率包括基于所述比较器的输出来调节所述第一驱动器和所述第二驱动器两者的斜率。
10.根据权利要求1所述的电路,其特征还在于所述第一驱动器包括第一对晶体管,所述第一对晶体管包括测量斜率时间的公共节点;所述第二驱动器包括第二对晶体管,所述第二对晶体管包括测量斜率时间的不同公共节点。
11.根据权利要求1所述的电路,其特征在于所述电路经由双绞线电缆驱动电感负载。
12.根据权利要求1所述的电路,其特征在于所述电路驱动DC步进电机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818260A (en) 1996-04-24 1998-10-06 National Semiconductor Corporation Transmission line driver having controllable rise and fall times with variable output low and minimal on/off delay
US6670822B2 (en) 1998-08-11 2003-12-30 Fairchild Semiconductor Corporation Transceiver driver with programmable edge rate control independent of fabrication process, supply voltage, and temperature
US6281730B1 (en) 1999-05-13 2001-08-28 National Semiconductor Corporation Controlled slew rate driver
US7109768B2 (en) 2004-06-29 2006-09-19 Intel Corporation Closed-loop control of driver slew rate
US7857413B2 (en) * 2007-03-01 2010-12-28 Applied Materials, Inc. Systems and methods for controlling and testing jetting stability in inkjet print heads
US8242762B2 (en) * 2008-05-12 2012-08-14 Cosmic Circuits Private Limited Transient recovery circuit for switching devices
US10566780B2 (en) 2014-11-19 2020-02-18 Nanyang Technological University Electronic circuit for single-event latch-up detection and protection

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