JPH0621790A - パルス幅変調回路 - Google Patents

パルス幅変調回路

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JPH0621790A
JPH0621790A JP17785692A JP17785692A JPH0621790A JP H0621790 A JPH0621790 A JP H0621790A JP 17785692 A JP17785692 A JP 17785692A JP 17785692 A JP17785692 A JP 17785692A JP H0621790 A JPH0621790 A JP H0621790A
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JP
Japan
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clock
delay
circuit
output
input
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP17785692A
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English (en)
Inventor
Yoshinobu Oshima
喜信 大島
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH0621790A publication Critical patent/JPH0621790A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 低クロック周波数のパルス幅変調回路を提供
する。 【構成】 クロック101を入力するクロック遅延回路
1と、位置データを検出するクロック遅延量検出回路5
と、位置データと、変調信号を形成するディジタル・デ
ータとを入力して演算処理を行い、位置データに対応す
る遅延クロック選択用のクロック遅延段数データ信号を
出力する演算回路8と、前記クロック遅延回路1より出
力される複数の遅延クロックを入力し、前記クロック遅
延段数データ信号を介して、複数の遅延クロックの内よ
り一つの遅延クロックを選択して出力する選択回路11
と、クロック101を遅延させて出力する遅延回路12
と、選択回路11より出力される遅延クロック107
と、遅延回路12より出力される遅延クロック106と
を入力して、ディジタル・データ104に対応するパル
ス幅変調信号108を出力するパルス発生回路13とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパルス幅変調回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のパルス幅変調回路において、アナ
ログ方式のパルス幅変調方式による場合には、図7に示
されるように、三角波発生器15と、三角波発生器15
の出力と入力端子53より入力されるアナログ信号10
7とを比較照合するアナログ・コンパレータ16とによ
り構成される。アナログ・コンパレータ16において
は、三角波発生器15より出力される三角波信号108
と、アナログ信号107のレベルが比較されて、アナロ
グ信号107のレベルが三角波信号108のレベルより
も大きい時にはハイレベルが出力され、逆にアナログ信
号107のレベルが三角波信号108のレベルよりも小
さい時にはロウレベルが出力される状態で、所定のパル
ス幅変調信号109が出力される。この状態を、図7
(a)および(b)に示す。
【0003】次に、ディジタル方式による場合には、図
8に示されるように、クロックを入力してカウント・ア
ップするカウンタ17と、カウンタ17の出力データに
0以上の定数を加算する加算器18と、加算器18の出
力データとディジタル・データとを比較するディジタル
・コンパレータ19とを備えて構成される。このディジ
タル方式の場合には、入力端子56より入力されるクロ
ック111は、カウンタ17においてカウント・アップ
され、カウント値が最大データまで到達すると0に戻る
動作が繰返して行われる。そして、このカウンタ17に
おける動作の繰返し周波数が、即ちパルス幅変調周波数
となる。カウンタ17のカウント出力112は加算器1
8に入力されるが、加算器18においては、カウント出
力112に対して加算データ113が加算されて加算出
力114が出力され、ディジタル・コンパレータ19に
入力される。ディジタル・コンパレータ19において
は、加算出力114と入力端子55より入力されるディ
ジタル・データ110とが比較されて、加算出力114
がディジタル・データ112よりも小さい時にはハイレ
ベルが出力され、逆に加算出力114がディジタル・デ
ータ112よりも大きい時にはロウレベルが出力される
状態で、所定のパルス幅変調信号115が出力される。
この状態を図9(a)、(b)、(c)、(d)および
(e)に示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパルス
幅変調回路においては、アナログ方式によるパルス幅変
調回路の場合には、ディジタルの信号を一度アナログの
レベル信号に変換する必要があるためにD/A変換器を
設ける必要があり、これにより回路規模が大きくなると
いう欠点がある。
【0005】また、ディジタル方式によるパルス幅変調
回路の場合には、パルス幅の設定がクロックの周期単位
においてしかできないという問題があり、これに対処す
るためには、クロックとしては、より高い周波数のクロ
ックが必要となる。例えば、パルス幅変調周波数を1M
Hzとして、パルス幅をパルス幅変調周波数の周期の1
%単位で変化させる場合には、1MHzの周期=1.0
×10-6秒の1/100、即ち1×10-8秒の周期のク
ロックが必要となる。明らかに、このクロック周波数は
100MHzという高い周波数となり、現実的ではな
い。
【0006】即ち、従来のパルス幅変調回路において
は、回路規模の増大ならびにクロック周波数の設定が困
難であるという欠点がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のパルス幅変調回
路は、縦続接続される複数の遅延素子により形成され、
所定の入力クロックを入力して、前記複数の遅延素子を
形成する各遅延素子を介して複数の遅延クロックを出力
するクロック遅延回路と、前記入力クロックを入力し、
前記クロック遅延回路より入力される遅延クロックの出
力されるタイミングにおいて、当該入力クロックのレベ
ルを取込み出力するクロック・レベル検出回路と、前記
クロック遅延回路より出力される複数の遅延クロック
と、前記クロック・レベル検出回路より出力される入力
クロックの取込みレベルとを入力して、前記入力クロッ
クのレベルが変化している前記クロック遅延回路におけ
る遅延素子の段数の位置データを検出して出力するクロ
ック遅延量検出回路と、前記位置データと、変調信号を
形成するディジタル・データとを入力して演算処理を行
い、前記位置データに対応する遅延クロック選択用のク
ロック遅延段数データ信号を出力する演算回路と、前記
クロック遅延回路より出力される複数の遅延クロックを
入力し、前記クロック遅延段数データ信号を介して、前
記複数の遅延クロックの内より1つの遅延クロックを選
択して出力する選択回路と、前記入力クロックを遅延さ
せて出力する遅延回路と、前記選択回路より出力される
遅延クロックと、前記遅延回路より出力される遅延クロ
ックとを入力して、前記ディジタル・データに対応する
パルス幅変調信号を出力するパルス発生回路とを備えて
構成される。
【0008】なお、前記クロック遅延回路は、当該クロ
ック遅延回路より出力される遅延クロックが、任意数の
遅延素子により形成される遅延素子ブロックを単位とし
て遅延出力されるように構成されてもよい。
【0009】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0010】図1は本発明の第1の実施例を示すブロッ
ク図である。図1に示されるように、本実施例は、縦属
接続される256個のバッファ2を含むクロック遅延回
路1と、当該複数のバッファ2に対応して設けられる4
56個のフリップフロップ4を含むクロック・レベル検
出回路3と、同様に255個のEXOR回路6およびエ
ンコーダ7を含むクロック遅延量検出回路5と、読出し
メモリ9および乗算器10を含む演算回路8と、選択回
路11と、遅延回路12と、フリップフロップ14を含
むパルス発生回路13とを備えて構成される。
【0011】図1において、入力端子51より入力され
るクロック101は、クロック遅延回路1、クロック・
レベル検出回路3および遅延回路12に入力される。ク
ロック101は、パルス幅変調の周期とデューティを規
定する信号であるが、本実施例においては、このクロッ
ク101が、周期=1×10-6秒、デューティ=50%
であるものとする。クロック遅延回路1は、上述のよう
に256個のバッファ2により構成されており、クロッ
ク遅延回路1に入力されるクロック101は、各バッフ
ァ2において逐次遅延されてゆき、それぞれのバッファ
2より出力される各遅延クロックは、クロック・レベル
検出回路3に含まれて、それぞれのバッファ2に対応す
るフリップフロップ4に入力されるとともに、選択回路
11にも入力される。
【0012】クロック・レベル検出回路3は、上述のよ
うに256個のフリップフロップ4により構成されてお
り、これらの各フリップフロップ4に対しては、前記各
遅延クロックが個別に入力され、また、もう一つの入力
として、入力端子51からのクロック101が、それぞ
れのフリップフロップ4に対して共通に入力されてい
る。今、クロック遅延回路1を構成するバッファ2の遅
延時間を2×10-9秒とすると、クロック・レベル検出
回路3においては、2×10-9秒単位において入力クロ
ックがサンプリングされる。そして、(1×10-6)/
(2×10-9)=250であるが故に、第1番目乃至第
250番目のフリップフロップ4からの出力は“H”レ
ベルとして出力され、第251番目以降のフリップフロ
ップ4からの出力は“L”レベルとして出力される。こ
れらのフリップフロップ4の出力は、クロック遅延量検
出回路5に含まれて、それぞれのフリップフロップ4に
対応するEXOR回路6に入力される。
【0013】クロック遅延量検出回路5は、上述のよう
に255個のEXOR回路6により構成されており、こ
れらのEXOR回路6に対しては、前記各フリップフロ
ップ4からの出力が、図1に示されるように、それぞれ
のフリップフロップ4の次段のフリップフロップ4から
の出力とともに入力されており、これらのフリップフロ
ップ4の1番目から250番目までのフリップフロップ
の出力が“H”レベルで、251番目から256番目ま
でのフリップフロップの出力が“L”レベルになった時
点において、EXOR回路6の出力としては、250番
目のEXOR回路の出力が“H”レベルとなり、その他
のEXOR回路の出力は“L”レベルとなる。エンコー
ダ7においては、“H”レベルを出力するEXOR回路
6の位置データが8ビットのデータに変換されて出力さ
れる。この場合、位置データとしては、250=111
11010となる。このデータは、パルス幅変調の最大
パルス幅の位置として規定されるデータであり、アドレ
ス・データ102として読出しメモリ9に入力される。
【0014】次に、演算回路8は、読出しメモリ9と、
8ビット×8ビットの乗算回路10とにより構成されて
いる。読出しメモリ9には所定の定数が格納されてお
り、一般的に、クロック遅延量検出回路5の出力102
がnの場合には、当該出力nに対応してn/255の定
数が出力される。従って、例えばn=255の時には1
が出力される。乗算器10に対しては、8ビットのディ
ジタル・データ104と、読出しメモリ9より出力され
るデータ103(n/255)が入力されて、これらの
両データに対応する乗算処理が行われ、乗算処理結果1
05が出力されて選択回路11に入力される。選択回路
11に対しては、前述のように、クロック遅延回路1よ
り各バッファ2による遅延クロック出力が入力されてお
り、これらの遅延クロックは、上記の乗算処理結果10
5を介してその内の一つの遅延クロック107が選択さ
れて出力される。
【0015】一方、遅延回路12は、バッファにより構
成される遅延回路であり、選択回路11より出力される
遅延クロック107の遅延分を調整するために使用され
る。この遅延回路12の遅延量は、予めクロック遅延回
路1の出力が、選択回路11を通過するまでの遅延量と
等しくなるように設定される。パルス発生回路13は、
リセット機能付きのフリップフロップ14により形成さ
れており、ディジタル・データ104としてハイレベル
のデータが乗算器10に入力され、フリップフロップ1
4のクロック端子に遅延回路12の出力として遅延クロ
ック106が入力されて、リセット端子に選択回路11
の遅延クロック107が入力されると、当該パルス発生
回路13からはパルス変調出力108が出力されるよう
に構成されている。この場合、フリップフロップ14に
おいては、クロック端子に入力される遅延クロック10
6の立ち上りでデータが取込まれて出力されるため、リ
セット端子がハイレベルの場合には、出力としては強制
的にロウレベルが出力される。また、遅延回路12から
出力される遅延クロック106の立ち上りにおいてはハ
イレベルが出力され、選択回路11より出力される遅延
クロック107がハイレベルとなった時には、ロウレベ
ルが出力される。
【0016】上記の説明より明らかなように、本発明の
パルス幅変調回路においては、総体的に、ディジタル・
データ104により選択回路11における時間選択位置
が決定され、またパルス変調波出力108におけるパル
ス幅が決定される。また、クロック・レベル検出回路3
とクロック遅延量検出回路5とにより、最大パルス幅と
なるクロック遅延回路1の時間位置が測定されている。
本実施例における動作を示す各信号のタイミング図を、
図2(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、
(f)、(g)および(h)と、図3(a)、(b)、
(c)および(d)に示す。なお、図2(b)に示され
る演算用クロックとしては、その周波数は入力クロック
101の10倍の周波数が用いられている。
【0017】なお、数値例として、変調周波数=1MH
z、パルス幅の変化ステップ=0.4%の時に、必要と
されるクロック周波数は、10MHzとなる。これは、
従来例の場合の100MHzに対比して1/10の周波
数である。また、アナログ方式の場合と比較しても、回
路構成がディジタル回路により実現されるために、ディ
ジタル・アナログのレベル変換回路が不要になるという
利点がある。
【0018】次に、図4に示されるのは、本発明の第2
の実施例を示すブロック図である。図4に示されるよう
に、本実施例は、直列接続される2個のバッファを単位
として、縦属接続される256個のバッファ2を含むク
ロック遅延回路1と、当該複数のバッファ2に対応して
設けられる128個のフリップフロップ4を含むクロッ
ク・レベル検出回路3と、同様に128個のEXOR回
路6およびエンコーダ7を含むクロック遅延量検出回路
5と、読出しメモリ9および乗算器10を含む演算回路
8と、選択回路11と、遅延回路12と、フリップフロ
ップ14を含むパルス発生回路13とを備えて構成され
る。
【0019】図4より明らかなように、本実施例の第1
の実施例との相違点は、クロック遅延回路1において遅
延作用を呈するバッファ2が、2段のバッファを1遅延
単位として動作している点にあり、これにより、第1の
実施例の場合と同一のクロック遅延量を必要とする場合
においては、クロック遅延回路1より出力される遅延ク
ロックの出力の数が少なくなるために、クロック遅延回
路1の次段以降のハードウェア量が減少する。即ち、次
段のクロック・レベル検出回路3を構成するフリップフ
ロップ4の個数は128個となり、またクロック遅延量
検出回路5に含まれるEXOR回路6の所要個数も12
7個ということになり、更に、エンコーダ7の出力は7
ビット出力となる。
【0020】なお、本実施例においては、クロック遅延
回路1における遅延素子構成要素として、バッファ2を
用いる例についての説明を行っているが、これらのバッ
ファ2の代りに、例えばAND回路等のように、遅延時
間の大きな論理回路を使用しても、本発明が有効に適用
されることは云うまでもない。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、縦続接
続される複数の論理回路の遅延作用を用いることによ
り、パルス幅の設定がクロックの周期よりも遥かに短か
い時間単位において行うことが可能となり、これによ
り、必要クロック周波数を十分に低い周波数に設定する
ことができるという効果がある。
【0022】勿論、アナログ方式に対比しては、回路構
成をより簡易化することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】第1の実施例における動作を示すタイミング図
である。
【図3】第1の実施例における動作を示すタイミング図
である。
【図4】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
【図5】従来例を示すブロック図である。
【図6】従来例における動作を示すタイミング図であ
る。
【図7】他の従来例を示すブロック図である。
【図8】他の従来例における動作を示すタイミング図で
ある。
【符号の説明】
1 クロック遅延回路 2 バッファ 3 クロック・レベル検出回路 4、14 フリップフロップ 5 クロック遅延量検出回路 6 EXOR回路 7 エンコーダ 8 演算回路 9 読出しメモリ 10 乗算器 11 選択回路 12 遅延回路 13 パルス発生回路 15 三角波発生器 16 アナログ・コンパレータ 17 カウンタ 18 加算器 19 ディジタル・コンパレータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦続接続される複数の遅延素子により形
    成され、所定の入力クロックを入力して、前記複数の遅
    延素子を形成する各遅延素子を介して複数の遅延クロッ
    クを出力するクロック遅延回路と、 前記入力クロックを入力し、前記クロック遅延回路より
    入力される遅延クロックの出力されるタイミングにおい
    て、当該入力クロックのレベルを取込み出力するクロッ
    ク・レベル検出回路と、 前記クロック遅延回路より出力される複数の遅延クロッ
    クと、前記クロック・レベル検出回路より出力される入
    力クロックの取込みレベルとを入力して、前記入力クロ
    ックのレベルが変化している前記クロック遅延回路にお
    ける遅延素子の段数の位置データを検出して出力するク
    ロック遅延量検出回路と、 前記位置データと、変調信号を形成するディジタル・デ
    ータとを入力して演算処理を行い、前記位置データに対
    応する遅延クロック選択用のクロック遅延段数データ信
    号を出力する演算回路と、 前記クロック遅延回路より出力される複数の遅延クロッ
    クを入力し、前記クロック遅延段数データ信号を介し
    て、前記複数の遅延クロックの内より1つの遅延クロッ
    クを選択して出力する選択回路と、 前記入力クロックを遅延させて出力する遅延回路と、 前記選択回路より出力される遅延クロックと、前記遅延
    回路より出力される遅延クロックとを入力して、前記デ
    ィジタル・データに対応するパルス幅変調信号を出力す
    るパルス発生回路と、 を備えることを特徴とするパルス幅変調回路。
  2. 【請求項2】 前記クロック遅延回路が、当該クロック
    遅延回路より出力される遅延クロックが、任意数の遅延
    素子により形成される遅延素子ブロックを単位として遅
    延出力されるように構成される請求項1記載のパルス幅
    変調回路。
JP17785692A 1992-07-06 1992-07-06 パルス幅変調回路 Withdrawn JPH0621790A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716238A (en) * 1995-09-08 1998-02-10 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Housing for an electrical device
US9621040B2 (en) * 2015-08-20 2017-04-11 Sanken Electric Co., Ltd. PWM signal generator and switching power supply device having same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5716238A (en) * 1995-09-08 1998-02-10 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Housing for an electrical device
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005