DE3227296A1 - Pulsbreitenmodulatorschaltung - Google Patents
PulsbreitenmodulatorschaltungInfo
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- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
- H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
- H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
Description
Die Erfindung betrifft eine Pulsbreitenmodulatorschaltung (im folgenden als PWM-Schaltung abgekürzt). PWM-Schaltungen
finden breite Verwendung bei Verstärkern von Pulsbreitenmodulationstyp,
bei Schaltreglern u. dgl'. .
Fig. 1 zeigt ein Schaltschema einer PWM-Schaltung gemäß dem Stand der Technik mit Fähigkeit zur Begrenzung des
Tastverhältnisses der Ausgangsimpulse. Der Hauptteil 5 der PWM-Schaltung umfaßt einen Eingangsanschluß 1, einen Verstärker
7, einen Sägezahngenerator 8, eine Vergleicherstufe 6 bestehend aus Vergleicher 9 und 10 und einem AND-Glied 11,
copy
40·
einem Ausgangsverstärker 12 und einem Ausgangsanschluß 2.
Die Potentialdifferenz zwischen der Stromversorgungsleitung 3 und einer Bezugspotentialleitung 4 wird durch seriengeschaltete
Widerstände 13 und 14 geteilt, um eine Bezugsspannung einem nicht-invertierenden Anschluß 17 zuzuführen.
Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 1 wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und die Zeitabläufe gemäß
Fig. 2 erläutert. Gemäß Fig. 2 ist das Tastverhältnis D der Impulse definiert durch das Verhältnis der Periode
TTT/ in der der Puls auf hohem Niveau liegt, zu der Wie-
Xl
derholungsperiode TQ des Sägezahnsignals, entsprechend
der Gleichung (1):
D=
1
(D
Ein dem Eingangsanschluß 1 zugeführtes analoges Eingangssignal wird von dem Verstärker 7 verstärkt und dann
als eine Spannung V1,- einem nicht-invertierenden Eingang
15 des Komparators 9 zugeführt und mit dem Ausgang V1 fi
des Sägezahngenerators 8 verglichen, der einem invertie-· renden Eingang 16 zugeführt wird. Als Ergebnis erscheinen
in der Ausgangsleitung 18 des Komparators PWM-Pulse V.g.
Andererseits wird die Spannung 17, die erhalten wurde
- 2 - f*rsZS4 \
durch Teilen der Potentialdifferenz zwischen der Stromversorgungsleitung
13 und der Bezugspotentialquelle 4 durch die Widerstände 13 und 14, einem nicht-invertierenden Eingangsanschluß
17 des Komparators 10 zugeführt, während der Ausgang des Sägezahngenerators 8 dem invertierenden Eingangsanschluß
16 zugeführt wird. Infolgedessen erscheinen am Ausgang 19 des Komparators 10 Impulse V1g mit einem
festen Tastverhältnis D . Dieses feste Tastverhältnis D ist bestimmt durch die dem nicht-invertierenden Eingang
zugeführte Spannung V17. Das feste Tastverhältnis D ist
nämlich das Verhältnis der Zeitdauer, in der die Spannung V17 höher als die Spannung V16 des Sägezahnsignals ist,
zu der Wiederholungsperiode TQ des Sägezahnsignals· Die
PWM-Pulse V18 und die Impulse V.« werden den beiden Eingangen
des AND-Gliedes 11 zugeführt zur Erzeugung von Impulsen
V20. Die Impulse V30 haben Impulsbreiten die durch
das Eingangssignal an der Eingangsklemme 1 moduliert sind und Tastverhältnisse, die gleich oder niedriger sind als
das feste Tastverhältnis D . Nach Verstärkung der Impulse V20 durch den Verstärker 12 wird vom Ausgangsanschluß ein
Pulsbreitenmodulations-Ausgangssignal erhalten.
In Fig. 1 kann die Vergleicherstufe 6, bestehend aus den Vergleicher 9 und 10 und dem AND-Glied 11, konstruiert
werden mit einer Konstantstromquelle 21, Transistoren 22,
Copy
227296
23,24, 28 und 30 und Widerständen 25Λ26,27 und 29, wie in
Fig. 3 dargestellt. Dies ist äquivalent zu einem Komparator mit 3 Eingängen, nämlich nicht-invertierenden Eingängen
15 und 17 und einem invertierenden Eingang 16, sowie
einem Ausgang 20. Von den den beiden Eingängen 15 und 17 zugeführten Eingangssignalen, wird das jeweils niedrigere
Eingangssignal mit dem dem invertierenden Eingang 16 zugeführten Potential verglichen. Ein Beispiel für einen
Sägezahnoszillator 8 ist in Fig·. 4 im Detail dargestellt.
Die Schaltung gemäß Fig. 4 besteht aus einem Komparator 40, Transistoren 32 und 36, Widerständen 31,34,35,37,38 und
und einem Kondensator 33. Der Kondensator 33 wird durch den Widerstand 31 aufgeladen, wodurch das Potential am Anschluß
16 fortlaufend erhöht wird, wenn das Potential am Anschluß 16 niedriger ist als das Potential am Verbindungspunkt der
Widerstände 34,35 und 36. Wenn dagegen das Potential am Punkt 16 höher als das Potential an dem genannten Verbindungspunkt
ist, wird der Kondensator 33 durch den Transistor 32 entladen, der durch den Ausgang des Vergleichers 14 leitend geschaltet
wird. Aufgrund der Entladung fällt das Potential am Punkt 14 rasch ab. Danach beginnt wieder das Laden des
Kondensators 32. Somit erhält man als Spannungsverlauf am Punkt 16 das Sägezahnsignal entsprechend Fig. 2.
Eine derartige PWM-Schaltung mit Fähigkeit zur Begren-
4 -
zung des Tastverhältnisses der Impulse kann dazu dienen, ein Schaltelement od. dgl., welches im Ausgangsverstärker
oder einer daran angeschlossenen Schaltung vorgesehen ist, vor einem Ausfall oder Durchschlag zu schützen, wenn ein
großes Eingangssignal mit einer größeren Amplitude als das Sägezahnsignal dem Anschluß 15 zugeführt wird. Falls die
PWM-Schaltung eine solche Begrenzungsfunktion für das Tastverhältnis
nicht hat, wird ein hohes Eingangssignal das Schaltelement länger als eine Wiederholungsperiode des
Sägezahnsignals leitfähig machen, so daß es schließlich zur thermischen Überlastung führen kann. Durch Begrenzung
des Tastverhältnisses der Ausgangsimpulse kann ein ständig leitfähiger Zustand des Schaltelements verhindert werden
und das Schaltelement wird gegen thermische Zerstörung geschützt.
Jedoch kann diese Begrenzungsfunktion für das Tastverhältnis der Impulse das Schaltelement nicht gegen eine
überlastung aufgrund hoher Störungen oder Einschaltströme
während der Einschaltdauer schützen. Unmittelbar nach dem Einschalten sind die Spannungen an vielen Schaltungspunkten keine konstanten bzw. stetigen Spannungen, und
es kann während einer beträchtlichen Zeit ein hoher Strom durch das Schaltelement fließen. Diese zusätzliche Ursache
für eine Zerstörung des Schaltelements kann durch die
Copy
bisher bekannten Schaltungen nicht verhindert werden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Pulsbreitenmodulatorschaltung
zu schaffen, die eine verbesserte Funktion für die Steuerung bzw. Kontrolle des Ausgangssignals
aufweist und eine verbesserte Schutzwirkung für nachgeschaltete Elemente hat.
Erfindungsgemäß ist eine Pulsbreitenmodulationsschaltung
vorgesehen mit einer Stromzuführungsleitung, einer Bezugsspannungsleitung, einem Eingang zum Empfang eines
Eingangssignals, einem Ausgang, einem Sägezahngenerator, einem ersten, mit der Stromzuführungsleitung verbundenen
Widerstand, einem zweiten, mit dem ersten Widerstand und der Bezugsspannungsleitung verbundenen Widerstand, einem
parallel zum zweiten Widerstand gestalteten Kondensator, einem ersten Vergleicher, dessen erster Eingang das Ein-
gangssignal durch den Eingangsanschluß und dessen zweiter Eingang das Ausgangssignal des Sägezahnoszillators empfängt,
einem zweiten Komparator, dessen erster Eingang mit dem Verbindungspunkt des ersten und zweiten Widerstandes verbunden
ist und dessen zweiter Eingang den Ausgang des Sägezahnoszillators empfängt, sowie einem AND-Glied, dessen
erster Eingang den Ausgang des ersten Komparators und dessen
- 6 - noPV \
zweiter Eingang den Ausgang des zweiten !Comparators empfängt
und dessen Ausgang mit der Ausgangsklemme verbunden ist.
In vorteilhafter weiterer. Ausgestaltung der Erfindung "ist ein Schaltungskreis vorgesehen, der mit einem Ende an
die Bezugsspannungsleitung und mit dem anderen Ende an den Verbindungspunkt des ersten und zweiten Widerstandes angeschlossen
ist und an einem Eingang ein Steuersignal empfängt, wobei die elektrische Verbindung zwischen den beiden
vorgenannten Enden durch das Steuersignal gesteuert wird.
Erfindungsgemäß wird beim Einschalten des Stromes das
Potential am Verbindungspunkt des ersten und zweiten Widerstandes allmählich ansteigen aufgrund des Vorhandenseins
des Kondensators. Infolgedessen steigt das Tastverhältnis der Ausgangsimpulse entsprechend dem Potentialanstieg an
den Verbindungspunkt an. Somit wird während der Einschwingperiode nach dem Einschalten des Stromes in einem am Ausgang
angeordneten Schaltelement während einer beträchtlichen Zeit kein Strom fließen, wodurch man eine Schutzwirkung
für das Schaltelement erhält.
Ferner kann das Auftreten der pulsbreitenmodulierten
" 7 ~ ' copy
Ausgangsimpulse leicht durch das dem Schaltungskreis zugeführte Steuersignal gesteuert werden. Diese Steuerung
kann ohne Ausschalten des Stroms erfolgen und erfordert nur einen minimalen Aufwand an zusätzlichen Schaltungskomponenten.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand
der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des bereits beschriebenen Pulsbreitenmodulators gemäß dem Stand
der Technik;
Fig. 2 zeigt zeitabhängige Signalverläufe an verschiedenen Stellen der Schaltung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 zeigt ein Schaltbild für eine Ausführungsform der Vergleicherstufe 6;
Fig. 4 zeigt ein Schaltdiagramm einer Ausführungsform
des Sägezahnoszxllators 8;
Fig. 5 sind Blockschaltbilder von zwei bevorzugten Aus· und 9
führungsformen der Erfindung;
Fig. 6,7 sind Schaltbilder mit Ausführungsbeispielen 8 und 10
des Schalters 41.
Fig. 5 zeigt das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Der Hauptteil 5 der PWM-Schaltung mit Eingangsanschluß 11, Ausgangsanschluß 2 und Anschlußpunkt
17 kann dieselbe Schaltung wie in Fig. 1, 3 und 4 sein, so daß eine detaillierte Beschreibung dieses Hauptteils
der PWM-Schaltung nicht mehr erforderlich ist. Ferner wird ebenso wie beim Stand der Technik eine Serienschaltung der
Widerstände 13 und 14 zwischen die Stromversorgungsleitung 3 und die BezugsSpannungsleitung 4 eingefügt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform sind ein Kondensator
und ein Schalter 41, der durch ein dem Steuersignalanschluß 42 zugeführten Steuersignals steuerbar ist, parallel zum Widerstand
14 geschaltet. Die Parallelschaltung des Widerstandes 14 und Kondensators 4 3 ist derart gesteuert, daß die
Enden der Parallelschaltung entweder bei offenem Schalter durch die genannten Elemente 14,43 verbunden sind, oder bei
geschlossenem Schalter unmittelbar miteinander verbunden sind.
Im stetigen Betriebszustand hat das Potential am Anschlußpunkt 17 entweder den hohen Wert V._„ oder den niedrigen Wert
1 la
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V17I/ wolDei diese Werte definiert sind durch die Gleichungen.
R13 + R14
V (2)
V17L = V4 ' (3)
wobei die Widerstandswerte der-Widerstände 13 und 14 und V-.
und V4 die Potentiale der Spannungsversorgungsleitung 3 bzw.
der Bezugsspannungsleitung 4 darstellt. Wenn nun V. _ = V.. ~„
gilt, dann hat die PWM-Schaltung eine normale Betriebsweise,
wie durch die Zeitdiagramme von Fig. 2 dargestellt. Wenn jedoch das Potential am Anschlußpunkt 17 den niedrigen Wert
v 17 = V 17L annimmt, wird das Potential an der Ausgangsklemme
2 auf niedrigem Niveau gehalten und hierdurch wird das pulsbreitenmodulierte
Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 2 unterbrochen. D.h. man erhält durch das dem Steueranschluß 4 2
zugeführte elektrische Signale sehr leicht eine Steuerung ' des pulsbreitenmodulierten Signals an der Ausgangsklemme 2.
Während der Einschalt- oder Einschwingzeit, wenn der Schal ter 41 von ein nach aus wechselt oder wenn der Strom einge-
- 10 -
schaltet wird, steigt das Potential am Anschlußpunkt 17 allmählich vom niedrigen Wert V17L ausgehend an und erreicht
schließlich den Endwert V17„, und zwar entsprechend
der Gleichung (4) für das Potential V^7,
V,-, = R14 (V- - VA) x {1 - exp (- R13 + R14 χ t)} + V4 ..(4)
1/ D , η
Οτι Xt
' Tt
C
R13 + K14 Λ13 - 14 .
wobei angenommen ist, daß zur Zeit t = 0 entweder der Schalter 41 eingeschaltet oder der Strom der Stromversorgungsleitung
3 in einer steilen Impulsform zugeführt wird. Da nun das niedrige der den Anschlüssen 15 und 17 zugeführten Signale
mit dem Sägezahnsignal am Anschluß 16 verglichen wird,
um die pulsbreitenmodulierten Signale an der Ausgangsklemme 2 zu erhalten, und da das Potential am Anschlußpunkt 17
beim Zeitpunkt t = 0 während der vorgenannten Übergangszeit den Wert 0 haben wird, wird die Impulsbreite der Pulse
an der Ausgangsklemme 2 allmählich von 0 bis auf die Impulsbreite bei Dauerbetrieb zunehmen. Aufgrund dieser allmählichen
Zunahme wird eine abrupte Zunahme des Stroms vermieden, der während der Übergangsperiode durch ein Schaltelement
od. dgl. fließt, welches in dem Ausgangsverstärker 12 oder in einer an die Ausgangsklemme 2 angeschlossenen
Schaltung enthalten ist. Somit erhält man durch die Schal-
- 11 -
copy
tung gemäß Fig. 5 eine Pulsmodulationsschaltung mit der vorteilhaften Eigenschaft, daß wenn sie bei einem Verstärker
vom PWM-Typ angewendet wird, kein Knackgeräusch durch einen abrupt einsetzenden Stromfluß durch ein Schaltelement
beim Einschalten des Schalters 41 oder der Stromzufuhr hörbar wird, oder wenn sie bei einem Schaltregulator
vom PWM-Typ angewendet wird, ein Schalttransistor od. dgl. vor einer Zerstörung durch einen derartigen abrupten Stromanstieg
geschützt werden kann.
Bei der beschriebenen Ausführungsform kann der Schalter 41 sehr einfach durch einen dipolaren Transistor 45 und
einen Widerstand 44 realisiert werden, oder auch durch einen Feldeffekttransistor 46 gemäß Fig. 7, so daß seine Realisierung
nur geringe Kosten und nur einen geringen zusätzliehen
Flächenbedarf erfordert. Insbesondere wenn der Hauptteil der Ausführungsform nach Fig. 5 in Form einer integrierten
Halbleiterschaltung ausgebildet ist und das logische Niveau in der integrierten Halbleiterschaltung verschieden
von dem logischen Niveau des dem Steueranschluß 42 zugeführten Steuersignals ist, kann das Schalten des
Schalters 41 einfach in der Weise durchgeführt werden, daß das logische Niveau des Steuersignals für den Schalter 41
entsprechend eingestellt wird. D.h. z.B. bei dem Schalter 41 gemäß Fig. 6 kann die Einstellung erfolgen durch Ein-
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- 12 -
fügen einer Diode 47 zwischen dem Widerstand 44 und die Basis des Transistors 45, wie in Fig. 8 dargestellt. Der
Schwellenwert des Schalters 41 in Fig. 6 ist nahezu gleich
der Einschaltspannung VBEiQN» zwischen Basis und Emitter
des Transistors 45, während in Fig. 8 der Schwellenwert erhöht wird durch die Vorwärtsspannung Vp der Diode 47.
Auf diese Weise kann eine Einstellung des logischen Niveaus des Steuersignaleingangs 42 leicht erreicht werden.
Fig. 9 zeigt das Blockschaltbild einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Gegenüber Fig. 5 ist die
Ausführungsform nach Fig. 9 in der Weise abgeändert, daß der
Schalter 41 zwischen die Stromversorgungsleitung 3 und den Widerstand 13 eingefügt ist. Der Schalter 41 kann leicht
realisiert werden, z.B. durch einen Transistor 49 und einem Widerstand 48, wie in Fig. 10 gezeigt. Das Steuersignal
wird in diesem Fall mit Bezug auf die Stromversorgungsleitung 3 zugeführt, und der Schalter 41 wird geöffnet durch
ein Signal mit hohem Niveau und geschlossen durch ein Signal mit niedrigem Niveau. Auf diese Weise wird das Potential
am Anschlußpunkt 17 in ähnlicher Weise gesteuert wie bei der Ausführungsform nach Fig. 5, und das Ausgangssignal
von der Ausgangsklemme 2 wird durch das dem Steuersignalanschluß 42 zugeführte Steuersignal gesteuert.
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In anderer Ausgestaltung der Steuerung des Ausgangssignals von der Ausgangkleirune 2 ist es denkbar, das
Potential an dem Anschluß 16 auf ein höheres Niveau als das Niveau des normalen Schwingungszustandes des Säge-
> zahnoszillators 8 anzuheben oder die Schaltung am Anschlußpunkt
20 oder 2 als offenen Stromkreis auszubilden. Beides hätte jedoch den Nachteil, daß während der oben
erwähnten Übergangs- oder Einschwingzeit die Ausgangsimpulsbreite nicht im Sinne eines allmählichen Anstiegs
gesteuert werden kann. Deshalb würde bei diesen Ausgestaltungen ein hartes Knackgeräusch im Falle eines Verstärkers
vom Pulsbreitenmodulationstyp hörbar werden, bzw. möglicherweise die Zerstörung eines nachgeschalteten
Schaltelementes verursacht werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist erfindungsgemäß
eine Pulsbreitenmodulatorschaltung vorgesehen, die ein Schaltelement gegen Überlastung schützen kann bzw.
das Auftreten eines Knackgeräusches verhindern kann, wobei dies nur einen geringen Mehraufwand an Schaltungskomponenten,
geringe Mehrkosten und einen geringfügig vergrößerten Flächenbedarf auf einem Siliciumchip verursacht.
Die Erfindung schafft auch eine Pulsbreitenmodulatorschaltung mit leicht steuerbarer Impulsbreite.
Im Rahmen der Erfindung können selbstverständlich die
- 14 -
Polaritäten der beschriebenen Schaltungskomponenten umgekehrt werden. In diesem Fall muß die Bezugsspannung
zum Begrenzen der Impulsbreite erhöht und nicht erniedrigt werden.
- 15 -
Leerseite
Claims (19)
1. Pulsbreitenmodulatorschaltung mit einer Stromversorgungsleitung
(3), einer Bezugsspannungsleitung (4), einem Eingangsanschluß (1) zum Empfang eines Eingangssignals, einem
Ausgangsanschluß (2), einem Sägezahnoszillator (8), einem ersten Widerstand (13) , der ein mit der Stromversorgungsleitung (3) verbundenes Ende und ein anderes Ende aufweist,
einem zweiten Widerstand (14), dessen eines Ende mit der Bezugsspannungsleitung (4) und dessen anderes Ende mit dem
anderen Ende des ersten Widerstandes (13) verbunden ist, einem ersten Komparator (9), der an einem ersten Eingang
COPY i
BANK: DRESDNER BANK. HAMBURG. 4030448 (BLZ 20080000) ■ POSTSCHECK: HAMBURG 147607-200 (BLZ 20010020) ■ TELEGRAMMr SPECHTZIES
das Eingangssignal von dem Eingangsanschluß (1) und an einem zweiten Eingang das Ausgangssignal des Sägezahnoszillators
(8) empfängt, einem zweiten Komparator (10), dessen einer Eingang mit dem Verbindungspunkt (17) dessen ersten und
zweiten Widerstandes (13,14) verbunden ist und dessen anderer Eingang das Ausgangssignal des Sägezahnoszillators
(8) empfängt, und einem AND-Glied (11), das an seinen beiden
Eingängen (18,19) die Ausgangssignale der beiden Komparatoren (9,10) empfängt und mit seinem Ausgang (20) mit
dem Ausgangsanschluß (2) verbunden ist, wobei ein Kondensator (42) parallel zu dem zweiten Widerstand (14) geschaltet
ist.
2. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltstufe (41), die
ein mit der Bezugsspannungsleitung (4) verbundenes Ende und ein mit dem Verbindungspunkt (17) der Widerstände (13,14)
verbundenes Ende aufweist und an einem Steuereingang (42) ein Steuersignal empfängt, durch welches die Verbindung oder
Unterbrechung zwischen den beiden Enden der Schaltstufe (41) steuerbar ist.
3. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltstufe (41)
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einen Transistor (45,46) aufweist, der einen parallel zum Kondensator (43) geschalteten Strompfad bildet und eine
mit dem Steuereingang (42) verbundene Steuerelektrode aufweist.
4. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet , daß Schaltelemente (44,47) zur Erzeugung eines konstanten Spannungsabfalls in Serie
zwischen dem Steuereingang (42) der Schaltstufe und der
Steuerelektrode des Transistors (45) geschaltet sind.
5. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet , daß die Schaltelemente mindestens einen PN-Übergang aufweisen.
6. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß eine Schaltstufe (41) vorgesehen ist, die zwei Anschlüsse und einen Steuereingang
zum Empfang eines Steuersignals zum Steuern der Verbindung oder Unterbrechung zwischen den beiden Anschlüssen
der Schaltstufe aufweist, wobei der Strompfad zwischen den beiden Anschlüssen der Schaltstufe in Serie mit dem ersten
Widerstand (13) zwischen die Stromversorgungsleitung (3) und das andere Ende des zweiten Widerstandes (14) geschaltet
ist.
- 3
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7. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet , daß die Schaltstufe (41) einen Transistor (45) aufweist, der eine mit dem
einen Anschluß verbundene gemeinsame Elektrode, eine mit dem anderen Anschluß verbundene Ausgangselektrode und eine
mit dem Steuereingang (42) verbundene Steuerelektrode aufweist.
8. Pulsbreitenmodulatorschaltung mit einem Eingangsanschluß
(1) zum Empfang eines Eingangssignals, einem ersten Komparator (9), der einen Ausgang (18) , einen mit dem Eingangsanschluß
(1) verbundenen nicht-invertierenden Eingang
(15) und einen invertierenden Eingang (16) aufweist, einem
zweiten Komparator (10), der einen mit dem invertierenden Eingang des ersten Komparators (9) verbundenen invertierenden
Eingang (16), einen nicht-invertierenden Eingang (17) und einen Ausgang (19) aufweist, einem Sägezahnoszillator
(8), dessen Ausgang mit den invertierenden Eingängen (16) des ersten und zweiten Komparators (9,10) verbunden ist, einem
AND-Glied (11), dessen beide Eingänge mit den Ausgängen (18,19) des ersten und zweiten Komparators (9,10) verbunden
ist und dessen Ausgang mit dem Ausgangsanschluß (2) der Pulsbreitenmodulatorschaltung verbunden ist, einer
Serienschaltung, bestehend aus einem ersten Widerstand
-A-
COPY
(13) und der Parallelanordnung eines zweiten Widerstandes
(14) und eines Kondensators (43), über die ein Referenzpotential (4) mit dem nicht-invertierenden Eingang (17)
des zweiten !Comparators (10) verbunden ist, und einer
Schaltstufe (41) zum Ändern des Potentials am nicht-invertierenden Eingang (17) dem zweiten Komparators (10) in Abhängigkeit
von einem der Schaltstufe (43) zugeführten Signal.
9. Pulsbreitenmodulatorschaltung mit einem Eingangsanschluß
(1) zum Empfang eines Eingangssignals, einer ersten Stromversorgungsleitung (3), einer zweiten Stromversorgungsleitung (4),einem Sägezahnoszxllator (8), einem Bezugsspannungsgenerator,
der eine Serienschaltung aus einem ersten Widerstand (13) und einem parallel zu einem Kondensator (43)
geschalteten zweiten Widerstand (14) aufweist, wobei die Serienschaltung zwischen die erste und zweite Stromversorgungsleitung
(3,4) geschaltet ist und am Verbindungspunkt
(17) des ersten und zweiten Widerstandes (13,14) die Bezugsspannung
erzeugt, sowie mit einem Vergleicherteil (6) , der einen mit dem Eingangsanschluß (1) verbundenen ersten
Anschluß (15), einen mit dem Ausgang des Sägezahngenerators
(8) verbundenen zweiten Anschluß (16), einen mit der Bezugsspannung verbundenen dritten Anschluß (17) und einen mit
dem Ausgangsanschluß (2) verbundenen Anschluß (20) aufweist und der von dem Eingangssignal und der Bezugsspannung das
jeweils niedrigere Spannung aufweisende Signal mit dem Ausgangssignal des Sägezahngenerators (8) vergleicht.
10. Pulsbreitenmodulator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Vergleicherteil (6) eine
Konstantstromquelle (21) und einen, zweiten und dritten Transistor (22,23,24) umfaßt, wobei die Emitter aller drei
Transistoren mit der Konstantstromquelle (21) verbunden sind und die Basis des ersten Transistors (22) mit dem ersten
Anschluß (15), die Basis des zweiten Transistors (24) mit dem zweiten Anschluß (16) und die Basis des dritten Transistors
(23) mit dem dritten Anschluß (17) der Vergleicherschaltung verbunden sind, und wobei eine Last (25) mit
ihrem einen Ende mit den Kollektoren des ersten und dritten Transistors (22,23) und mit ihrem anderen Ende mit dem vierten
Anschluß (20) verbunden ist.
11 . Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 9 oder
10, gekennzeichnet durch eine Schaltstufe (41), die einen parallel zu dem zweiten Widerstand (14)
geschalteten Strompfad bildet, dessen Leitfähigkeit durch ein Steuersignal steuerbar ist.
COPY
12. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 9 oder
10, gekennzeichnet durch eine Schaltstufe (41), die einen in Serie mit dem ersten Widerstand (13)
geschalteten Strompfad bildet, dessen Leitfähigkeit durch ein Steuersignal steuerbar ist.
13. Pulsbreitenmodulatorschaltung (PWM-Schaltung) mit
einem Eingang (1) zum Empfang eines Eingangssignals, einem Referenzanschluß (17) zum Empfang eines Bezugspotential
und einem Spannungsteiler mit mindestens einem ersten Impedanzelement (14) das in Serie zwischen dem Referenzanschluß
(17) und einem niedrigen Potential (4) geschaltet ist sowie einem zweiten Impedanzelement (13) das in Serie
zwischen dem Referenzanschluß (17) und einem höheren Potential (3) geschaltet ist, wobei der Pulsbreitenmodulator
ein PWM-Signal in Abhängigkeit vom Eingangssignal mit einer vom Referenzpotential begrenzten maximalen Impulsbreite liefert, dadurch gekennzeichnet , daß
eine Kapazität (4 3) parallel zu dem ersten Impedanzelement (14) geschaltet ist.
14. PWM-Schaltung nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η zeichnet, daß Schaltmittel (41) vorgesehen sind,
die das Bezugspotential (17) in Abhängigkeit von einem
Schaltsteuersignal ändern, um die maximale Pulsbreite des PWM-Signals zu begrenzen.
15. PWM-Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltmittel (41) parallel
zu dem ersten Impedanzelement (14) geschaltet sind.
16. PWM-Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltmittel in Serie
zu dem zweiten Impedanzelement (13) zwischen dem höheren Potential (3) und dem Referenzanschluß (17) geschaltet
sind.
17. Pulsbreitenmodulator, der in Abhängigkeit von einem Eingangssignal und einem Bezugspotential ein pulsbreitenmoduliertes
Ausgangssignal liefert, dessen maximale Impulsbreite durch das Bezugspotential bestimmt ist, mit einem
Bezugsspannungsgenerator (3,4,13,14) zum Erzeugen des Bezugspotentials mit einem bestimmten Bezugspotentialwert
beim Normalbetrieb der PWM-Schaltung, dadurch gekennzeichnet , daß der Bezugspotentialgenerator (3,4,13,
14) Schaltungselemente (43) aufweist, die einen allmählichen Anstieg des Bezugspotentials auf den gewünschten
Bezugspotentialwert nach dem Einschalten der Pulsbreiten-
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modulatorschaltung bewirken.
18. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Bezugspotentialgenerator
(3,4,13,14) einen Spannungsteiler aus dem ersten und zweiten Impedanzelement (13,14) umfaßt und
daß die Schaltelemente einen Kondensator (43) umfassen, der mit dem Verbindungspunkt (17) zwischen den Impedanzelementen
(13,14) verbunden ist.
19. Pulsbreitenmodulatorschaltung nach Anspruch 17,
gekennzeichnet durch Schaltmittel (41) zum gesteuerten Ändern des Bezugspotentials zur weiteren
Begrenzung der maximalen Pulsbreite des Ausgangssignals der Pulsbreitenmodulatorschaltung.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56116629A JPS5819026A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | パルス幅変調回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE3227296C2 DE3227296C2 (de) | 1985-11-21 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3227296A Expired DE3227296C2 (de) | 1981-07-24 | 1982-07-21 | Pulsbreitenmodulatorschaltung mit steuerbarer Einschaltverzögerung |
Country Status (3)
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---|---|
US (1) | US4549151A (de) |
JP (1) | JPS5819026A (de) |
DE (1) | DE3227296C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0161760A1 (de) * | 1984-03-26 | 1985-11-21 | Kabushiki Kaisha Universal | Elektromechanischer Verlagerungswandler |
EP0286384A2 (de) * | 1987-04-09 | 1988-10-12 | Seagate Microelectronics Limited | Elektrischer Leistungschaltregler |
EP0360888A1 (de) * | 1988-09-26 | 1990-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | CMOS-Pulsweitenmodulator |
DE3927175A1 (de) * | 1988-12-28 | 1990-07-05 | Pioneer Electronic Corp | Impulsbreitenmodulationsverstaerkerschaltung |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4646321A (en) * | 1984-08-31 | 1987-02-24 | Raytheon Company | Interpolation pulse duration modulated adder |
DE3619353A1 (de) * | 1986-06-09 | 1987-12-10 | Philips Patentverwaltung | Pulsbreitenmodulator |
DE59208582D1 (de) * | 1992-03-31 | 1997-07-10 | Siemens Audiologische Technik | Schaltungsanordnung mit einem Schaltverstärker |
US5553096A (en) * | 1994-08-30 | 1996-09-03 | Zenith Electronics Corporation | Gain control using PWM |
DE69530208D1 (de) * | 1995-10-31 | 2003-05-08 | Cons Ric Microelettronica | Rückgewinnung der Laufzeitverzögerung in einer Pulsbreitenmodulatorschaltung |
JP5208984B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2013-06-12 | シャープ株式会社 | デジタルアンプ、da変換器、増幅方法、変換方法 |
DE102011106578A1 (de) * | 2011-06-16 | 2012-12-20 | Andreas Stihl Ag & Co. Kg | Akkubetriebener Elektromotor in einem Arbeitsgerät |
US8937468B2 (en) * | 2012-08-13 | 2015-01-20 | Northrop Grumman Systems Corporation | Power supply systems and methods |
US10153757B2 (en) | 2015-03-06 | 2018-12-11 | Microchip Technology Incorporated | Three input comparator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1250866B (de) * | 1966-06-04 | 1967-09-28 | Telefunken Patentverwertungsgesellschaft M.B.H., Ulm/Donau | Schaltungsanordnung zum Erzeugen frequenzmodulierter Rechteckschwingungen für hohe Frequenzen |
DE1293209B (de) * | 1965-03-02 | 1969-04-24 | Philips Nv | Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer veraenderlichen Spannung in eine in der Frequenz und gegebenenfalls in der Impulsdauer modulierte Spannung |
DE2855767A1 (de) * | 1978-12-22 | 1980-07-03 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Zeitverzoegerungsschaltung |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1573828A (en) * | 1977-06-09 | 1980-08-28 | Communications Patents Ltd | Fet power switching circuits |
US4380746A (en) * | 1981-03-03 | 1983-04-19 | Westinghouse Electric Corp. | Pulse modulator using capacitor charging and discharging circuits |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP56116629A patent/JPS5819026A/ja active Pending
-
1982
- 1982-07-21 DE DE3227296A patent/DE3227296C2/de not_active Expired
- 1982-07-26 US US06/401,775 patent/US4549151A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1293209B (de) * | 1965-03-02 | 1969-04-24 | Philips Nv | Schaltungsanordnung zur Umwandlung einer veraenderlichen Spannung in eine in der Frequenz und gegebenenfalls in der Impulsdauer modulierte Spannung |
DE1250866B (de) * | 1966-06-04 | 1967-09-28 | Telefunken Patentverwertungsgesellschaft M.B.H., Ulm/Donau | Schaltungsanordnung zum Erzeugen frequenzmodulierter Rechteckschwingungen für hohe Frequenzen |
DE2855767A1 (de) * | 1978-12-22 | 1980-07-03 | Itt Ind Gmbh Deutsche | Zeitverzoegerungsschaltung |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Funkshau, 1974, H.18, S.703-704 * |
GB-Z.: Electronics, 42, 1969, H.9, S.77 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0161760A1 (de) * | 1984-03-26 | 1985-11-21 | Kabushiki Kaisha Universal | Elektromechanischer Verlagerungswandler |
EP0286384A2 (de) * | 1987-04-09 | 1988-10-12 | Seagate Microelectronics Limited | Elektrischer Leistungschaltregler |
EP0286384A3 (en) * | 1987-04-09 | 1990-01-31 | Integrated Power Semiconductors Ltd. | Switch mode electrical power controller |
EP0615335A2 (de) * | 1987-04-09 | 1994-09-14 | Seagate Microelectronics Ltd. | Elektrischer Leistungsschalregler |
EP0615335A3 (de) * | 1987-04-09 | 1994-10-26 | Seagate Microelectron Ltd | Elektrischer Leistungsschalregler. |
EP0360888A1 (de) * | 1988-09-26 | 1990-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | CMOS-Pulsweitenmodulator |
US5049761A (en) * | 1988-09-26 | 1991-09-17 | Siemens Aktiengesellschaft | CMOS pulse width modulator |
DE3927175A1 (de) * | 1988-12-28 | 1990-07-05 | Pioneer Electronic Corp | Impulsbreitenmodulationsverstaerkerschaltung |
US4952884A (en) * | 1988-12-28 | 1990-08-28 | Pioneer Electronic Corporation | Pulse width modulation amplifier circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4549151A (en) | 1985-10-22 |
JPS5819026A (ja) | 1983-02-03 |
DE3227296C2 (de) | 1985-11-21 |
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