JPH07131355A - パルス幅変調回路 - Google Patents

パルス幅変調回路

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JPH07131355A
JPH07131355A JP27333693A JP27333693A JPH07131355A JP H07131355 A JPH07131355 A JP H07131355A JP 27333693 A JP27333693 A JP 27333693A JP 27333693 A JP27333693 A JP 27333693A JP H07131355 A JPH07131355 A JP H07131355A
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JP
Japan
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signal
count value
circuit
counter
width modulation
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Application number
JP27333693A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Inoue
康博 井ノ上
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】輻射ノイズを低減したパルス幅変調回路を得
る。 【構成】一端が電圧VRに他端が接地にそれぞれ接続さ
れ直列接続された複数の抵抗のタップ対応の多段階の電
圧信号を生成する抵抗ラダー回路6と、オーバフロー信
号Fと一致信号Cとの各々の供給に応答して計数値Qが
それぞれアップ・ダウンするアップダウン型のカウンタ
5と、計数値Qの供給に応答して抵抗ラダー回路6のタ
ップを切替えるタップセレクタ回路7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
し、特にディジタル信号(D)からアナログ電圧(A)
に変換する簡易なD/A変換回路等に用いるパルス幅変
調回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル信号(D)からアナログ電圧
(A)に変換するために、この種のパルス幅変調(PW
M)回路は最もポピュラーな方法である。
【0003】従来のパルス幅変調回路をブロックで示す
図5を参照すると、この従来のパルス幅変調回路は、ク
ロックCKを計数し計数値Nおよび一定の最大計数値M
でオーバフロー信号Fを供給するカウンタ1と、ディジ
タル数Dを設定値Dとして格納するモジュロレジスタ2
と、計数値Nと設定値Dとの一致を検出し一致信号Cを
出力するコンパレータ3と、オーバフロー信号Fでセッ
トされ一致信号CでリセットされるRSフリップフロッ
プ4とを備える。
【0004】次に、図5を参照して、従来のパルス幅変
調回路の動作について説明すると、まず、供給を受けた
変換対象のディジタル数Dがモジュロレジスタ2に設定
値Dとして格納される。一方カウンタ1はクロックCK
を計数しており、計数値Nが実時間でコンパレータ3に
供給されている。コンパレータ3は設定値Dと計数値N
とが一致すると、一致信号CをRSフリップフロップ4
に供給し、リセットする。一方カウンタ1は、このカウ
ンタ1の計数値Nが最大計数値Mに達するとオーバフロ
ー信号Fを出力しRSフリップフロップ4をセットす
る。この結果、RSフリップフロップ4からは、ディジ
タル数Dに比例したパルス幅の矩形波のパルスPが出力
される。
【0005】パルス信号の輻射ノイズや誘導ノイズの大
きさは、パルス信号に含まれる高周波成分の量に比例す
る。また、上記高周波成分の量はパルス信号の立上り・
立下りの傾斜すなわちdv/dtに比例する(vはパル
ス電圧、tは時間)。したがって、出力パルスPの電圧
を一定とすると、立上り・立下り時間が小さいほど輻射
ノイズや誘導ノイズの大きさが大きくなる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のパルス
幅変調回路は、矩形波のパルスを出力するので、回路内
の配線長が大きい場合や、PWMの繰返し周波数を高く
した場合には、輻射ノイズが大きくなるという欠点があ
った。
【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、クロックを計数し第1の計数値および予め定めた
最大計数値でオーバフロー信号を供給する第1のカウン
タと、入力ディジタル数を第1の設定値として格納する
第1の記憶回路と、前記第1の計数値と前記第1の設定
値との一致を検出し一致信号を供給する第1の比較回路
と、前記オーバフロー信号でセットされ前記一致信号で
リセットされ第1の矩形波信号を供給する第1の矩形波
信号発生回路とを備えるパルス幅変調回路において、一
端および他端の各々が予め定めた電圧の第1および第2
の電源にそれぞれ接続され直列接続された複数の抵抗の
接続点であるタップ対応の多段階の電圧信号を生成する
抵抗ラダー回路と、前記オーバフロー信号と前記第1の
一致信号との供給に応答して前記タップを選択するタッ
プ選択手段とを備えて構成されている。
【0008】
【実施例】本発明の第1の実施例をブロックで示す図1
を参照すると、この図に示す本実施例のパルス幅変調回
路は、従来と同様のカウンタ1と、モジュロレジスタ2
と、コンパレータ3とに加えて、一致信号Cにより計数
値Qがダウンしオーバフロー信号Fにより計数値Qがア
ップするnビットのアップダウン型のカウンタ5と、一
端が電圧VRの電源に他端が接地にそれぞれ接続され直
列接続された2n −1個の同一抵抗値の抵抗R1〜R2
n −1を備え多段階の電圧信号Vを生成する抵抗ラダー
回路6と、計数値Qの供給に応答して抵抗ラダー回路6
のタップを切替えるタップセレクタ回路7とを備える。
【0009】カウンタ5は、アップカウント時には、最
大計数値(フルカウント)に達した時点で、また、ダウ
ンカウント時には0に達した時点でそれぞれ停止する。
図1および動作タイムチャートである図2を参照して本
実施例の動作について説明すると、まず、本実施例では
カウンタ1およびカウンタ5のビット長をそれぞれ8ビ
ットおよび3ビットとすると、抵抗ラダー回路6の抵抗
の個数はR1〜R7の7個となる。ここで、モジュロレ
ジスタ2の設定値Dとして30Hが設定されたとする。
まず、カウンタ1がオーバフローしてカウンタ5がアッ
プカウントを開始し、計数値Qが0→1→…→7と上昇
する。この計数値Qの上昇にしたがって、タップセレク
タ7は抵抗ラダー回路6の接地点、次に接地側の抵抗R
1からR7へと順次切替られる。したがって、出力電圧
Oは0→1/7VR→…→VRと変化する。計数値Qが
フルカウント値の7に達すると、カウンタ5はこのフル
カウント値7を保持して停止する。したがって、出力電
圧Oは電圧VRを維持する。
【0010】次に、カウンタ1の計数値が30Hに達す
ると、コンパレータ3は一致信号Cを出力する。この一
致信号Cの供給に応答してカウンタ5はダウンカウント
を開始する。計数値Qが7→6→…→0と下降する。こ
の計数値Qの下降にしたがって、タップセレクタ7は抵
抗ラダー回路6の電源VR側の抵抗R7から接地側のR
1、最後に接地点へと順次切替られる。したがって、出
力電圧OはVR→…→1/7VR→0と変化する。計数
値Qが0に達すると、カウンタ5のこの計数値0を保持
して停止する。したがって、出力電圧Oは電圧0Vを維
持する。
【0011】カウンタ1はさらに計数を続け計数値Nが
フルカウント値FFH(255)から0Hへとオーバフ
ローし、オーバフロー信号Fを出力するという動作を反
復する。
【0012】したがって、電圧振幅VRのパルスを各々
7段階で上昇および下降させて生成することになる。出
力素子として従来例のRSフリップフロップ4と同等の
パルス特性の素子を用いると、電圧1/7VRを達成す
るための立上り・立下り時間は従来と同一であるので、
dv/dtは1/7となり、輻射・誘導ノイズ成分は1
/7となる。
【0013】一方、出力電圧は、出力Oの繰返し周期中
の出力電圧の積分値に比例するので、従来のパルス幅変
調回路においてモジュロレジスタ2に設定値Dとして3
0Hを設定した場合と全く同一となる。したがって、同
一電圧レベルの出力Oに対しノイズレベルは1/7に低
減できることになる。
【0014】本発明の第2の実施例をブロックで示す図
3を参照すると、この図に示す本実施例のパルス幅変調
回路は第1の実施例と同様のカウンタ1と、モジュロレ
ジスタ2,および22,23と、コンパレータ3,3
2,33と、従来のRSフリップフロップ4と同様のR
Sフリップフロップ4,42,44とに加えて、OR回
路8と、3ステートバッファ9と、2個の抵抗R1,R
2から成り3値出力電圧を生成する抵抗ラダー回路6A
とを備える。
【0015】モジュロレジスタ42,43はそれぞれ中
間レベルVMの出力期間対応の値DMおよび値DM+D
(DP)を格納する。コンパレータ32,33はそれぞ
れ設定値DM,DP対応の一致信号CM,CPを出力す
る。
【0016】図4を併せて参照して動作について説明す
ると、本実施例では、出力電圧の段階を第1の実施例の
7段階の代りに3段階としたものである。
【0017】第1の実施例と同様に、モジュロレジスタ
2に設定値Dとして30Hを格納する。また、中間レベ
ルVM対応の設定値DMを05Hとする。したがって、
モジュロレジスタ22,23にはそれぞれ05H,35
Hが格納される。
【0018】まず、カウンタ1がオーバフローしてオー
バフロー信号Fが出力されると、このオーバフロー信号
Fの供給に応答してRSフリップフロップ4,42の各
々がセットされる。RSフリップフロップ42のセット
に応答して供給される信号PM対応のOR回路8の出力
信号Sに応答して3ステートバッファ9が遮断され、出
力Oのレベルは中間レベルVMとなる。次に、カウンタ
1の計数値が05Hになるとコンパレータ32はモジュ
ロレジスタ22から供給されている設定値DMとの一致
に応答して一致信号CMを供給し、RSフリップフロッ
プ42がリセットされる。このRSフリップフロップ4
のリセットに応答して3ステートバッファ9が導通し、
RSフリップフロップ4の出力Pのハイレベル値を供給
する。さらに、カウンタ1の計数値が30Hになると、
コンパレータ3はモジュロレジスタ2から供給されてい
る設定値Dとの一致に応答して一致信号Cを供給し、R
Sフリップフロップ4がリセットされ、同時にRSフリ
ップフロップ43がセットされる。このRSフリップフ
ロップ43のセットに応答して3ステートバッファ9が
遮断され、出力Oのレベルは中間レベルVMとなる。次
に、カウンタ1の計数値が35Hになると、コンパレー
タ33はモジュロレジスタ23から供給されている設定
値DPとの一致に応答して一致信号CPを供給し、RS
フリップフロップ43がリセットされる。このRSフリ
ップフロップ43のリセットに応答して供給される信号
PP対応のOR回路8の出力信号Sに応答して3ステー
トバッファ9が導通し、RSフリップフロップ4の出力
Pのロウレベル値を供給する。さらにカウンタ1はオー
バフローするまで計数を続け、同様の動作を反復する。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のパルス幅
変調回路は、タップ対応の多段階の電圧信号を生成する
抵抗ラダー回路と、オーバフロー信号と一致信号との供
給に応答して上記タップを選択するタップ選択手段とを
備えるので、出力パルスの立上り・立下りを多段階に分
割して出力することにより、出力パルスのdv/dtを
低減し、したがって、輻射ノイズや誘導ノイズのレベル
を低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパルス幅変調回路の第1の実施例を示
すブロック図である。
【図2】本実施例のパルス幅変調回路における動作の一
例を示すタイムチャートである。
【図3】本発明のパルス幅変調回路の第2の実施例を示
すブロック図である。
【図4】本実施例のパルス幅変調回路における動作の一
例を示すタイムチャートである。
【図5】従来のパルス幅変調回路の一例を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1,5 カウンタ 2,22,23 モジュロレジスタ 3,32,33 コンパレータ 4,42,43 RSフリップフロップ 6,10 抵抗ラダー回路 7 タップセレクタ 8 OR回路 9 3ステートバッファ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロックを計数し第1の計数値および予
    め定めた最大計数値でオーバフロー信号を供給する第1
    のカウンタと、入力ディジタル数を第1の設定値として
    格納する第1の記憶回路と、前記第1の計数値と前記第
    1の設定値との一致を検出し一致信号を供給する第1の
    比較回路と、前記オーバフロー信号でセットされ前記一
    致信号でリセットされ第1の矩形波信号を供給する第1
    の矩形波信号発生回路とを備えるパルス幅変調回路にお
    いて、 一端および他端の各々が予め定めた電圧の第1および第
    2の電源にそれぞれ接続され直列接続された複数の抵抗
    の接続点であるタップ対応の多段階の電圧信号を生成す
    る抵抗ラダー回路と、 前記オーバフロー信号と前記第1の一致信号との供給に
    応答して前記タップを選択するタップ選択手段とを備え
    ることを特徴とするパルス幅変調回路。
  2. 【請求項2】 前記一致信号により第2の計数値がダウ
    ンし前記オーバフロー信号により前記第2の計数値がア
    ップするアップダウン型の第2のカウンタと、 前記第2の計数値対応の前記タップを選択するタップ切
    替回路とを備えることを特徴とする請求項1記載のパル
    ス幅変調回路。
  3. 【請求項3】 前記タップ選択手段がそれぞれ予め定め
    た第2および第3の設定値を格納する第2および第3の
    記憶回路と、 前記第1の計数値と前記第2および第3の設定値との一
    致をそれぞれ検出し各々第2および第3の一致信号を供
    給する第2および第3の比較回路と、 前記オーバフロー信号および前記第1の一致信号でそれ
    ぞれセットされ前記第前記第2および第3の一致信号で
    それぞれリセットされそれぞれ第2および第3のの矩形
    波信号を供給する第2および第3の矩形波信号発生回路
    と、 前記第2および第3の矩形波信号により前記タップの切
    替を制御するタップ制御回路とを備えることを特徴とす
    る請求項1記載のパルス幅変調回路。
JP27333693A 1993-11-01 1993-11-01 パルス幅変調回路 Pending JPH07131355A (ja)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4910659A (ja) * 1972-05-24 1974-01-30
JPS50145035A (ja) * 1974-05-10 1975-11-21
JPS5723321A (en) * 1980-07-17 1982-02-06 Sanyo Electric Co Ltd Digital-to-analog converter
JPH01261923A (ja) * 1988-04-13 1989-10-18 Seiko Epson Corp 出力回路

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Effective date: 19970218