TWI395408B - 具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路 - Google Patents

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Description

具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路
本發明係關於一種三角波產生電路，尤指一種用於D型(class-D)放大器之三角波產生電路。
按，三角波產生電路係於多種的應用中被使用到，其中之一種應用即於D型(class-D)功率放大器中將類比語音訊號轉換成脈衝訊號。美國專利第6791405(後稱’405專利)號即揭露一種D型(class-D)放大器之三角波產升電路，即為本發明之參考前案。
第一圖為習知利用方波訊號產生三角波(Vout)的電路10圖，三角波的效能會影響利用此三角波裝置的準確度，如脈寬調變(PWM)裝置等。輸出三角波切換頻率fSW 等於1/(Tup +Tdown )，Tup 為三角波由VL 到VH 的上升時間，Tdown 為三角波由VH 到VL 的下降時間。上升時間Tup 等於C*Vtri,pp /Icharge ，其中C為橫跨運算放大器12之電容器C，Vtri,pp 為VH 與VL 間的電壓差值，Icharge 為電流源I1 提供的充電電流。同理，下降時間Tdown 等於C*Vtri,pp /Idischarge ，其中Idischarge 為電流源I2提供的放電電流。假設Icharge 與Idischarge 相等，則fSW 等於Icharge /(2*C*Vtri,pp )。由此方程式得知三角波切換頻率fSW 與Icharge 及Idischarge 成正比，並與三角波振福Vtri,pp 成反比。
第二圖為第一圖之三角波產生電路10之潛在問題示意圖，如圖所示：於問題1中，若電流源不相同，即電流I2 大於I1 或電流I2 大於I1 ，則三角波就不會於預定限制峰值VH 與VL 處變化。同理，問題2揭示方波的責任週期並非為理想值的三角波波形，問題2會常發生的原因是內部時脈訊號與外部時脈訊號非同步。將內部時脈訊號與外部時脈訊號同步是非常重要的一件事，如對5.1聲道或7.1聲道的D型放大器語音系統應用。若切換頻率不相同，則頻率的跳動就會出現在聲音頻帶中。
上述之‘405專利揭示一種與外部時脈訊號同步之三角波產生方法，該方法可藉由調整三角波的斜率(即改變充/放電電流值)來使內部時脈訊號與外部時脈訊號同步。然，於D型放大器中，語音的品質係受到三角波斜率的影響，若其斜率低於放大器中積分器的輸出，則語音品質就會變的更糟糕。
因此，如何提高三角波產生器的效能，實為一具有意義的思考方向。
由是，本發明之主要目的，即在於提供一種三角波產生電路，可達到與外部時脈訊號同步之功效者。
為達上述目的，本發明之技術實現如下：一種具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，係包含：一具有一電容器之積分單元，該積分單元輸出一三角波訊號；一對該電容器進行充電與放電之第一與第二定電流源；一切換單元，係根據一內部時脈訊號來控制該第一與第二定電流源與該積分單元之耦接狀態，以對該電容器進行充電與放電；一具有一第一與第二比較單元之高/低電壓產生單元，用以使該積分單元之輸出分別與一高位與低位三角波峰值限制參考電壓進行比較，並於該積分單元之輸出與該各三角波峰值限制參考電壓疊合時提供複數輸出訊號；一時脈產生器，係根據該複數輸出訊號產生該內部時脈訊號；以及一隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置，用以使該內部時脈訊號與一外部時脈訊號同步。
第三(a)圖為習知三角波訊號產生器10A之電路圖，如圖所示：該三角波訊號產生器10A包含如第三(b)圖中的四個基本處理單元來產生三角波Vtri ，分別為一具有第一電流源14與第二電流源16之電流源單元20、一具有電容器C耦接於運算放大器12一輸入端與輸出端之積分單元30、一具有二比較器C1、C2之高/低位準限制單元40以及一具有正反器18之切換單元50。於三角波訊號產生器10A中，積分單元30為一反相積分器。當訊號Q為高位準時，電容器C會藉由電流源14之定電流Idischarge 來放電，使Vtri 變成低位準。當Vtri 低於VL 時，Q就會由高位準變成低位準。此時，電容器C會藉由電流源16之定電流Icharge 來充電，使Vtri 變成高位準。當Vtri 高於VH 時，Q就會由低位準變成高位準。
該三角波產生器可藉由與外部時脈訊號同步來限制三角波訊號的高低峰間值，詳述如下。該三角波產生器藉由改變其振幅(Vtri,pp )的限制使內部時脈訊號與外部時脈訊號同步，在本發明中，訊號Vtri 之上升斜率以及下降斜率均為一定值，僅三角波之峰值會因為同步的關係而改變。
第四圖為本發明三角波產生電路100之方塊圖，如圖所示：該三角波產生電路100包含二相同之充電/放電電流源115、110，一具有用以選擇該充電/放電電流源115、110之切換單元120以及一具有運算放大器與電容器之積分單元(反相積分器)125。訊號Vcm 係被提供積分單元125之運算放大器，其為一定值之參考電壓，如VDD/2。該三角波產生電路100更包含一具有二比較器137、139之高/低位準限制單元135以及一提供高位與低位三角波峰值限制參考電壓至該比較器137、139之高/低電壓產生單元130，用以設定三角波Vtri 之高位與低位限制值，而高/低電壓產生單元130接收一主/僕模式選擇控制訊號以及一同步電壓訊號(VSYNC )。在第四圖中之三角波產生電路100中，與比較器137之輸出電壓VCMPH 與比較器139之輸出電壓VCMPL 係連接至一內部時脈產生電路140，即SR栓鎖。內部時脈產生電路140提供一第一內部時脈訊號Vb 來控制切換單元120以及一第二內部時脈訊號Vc(CLKint )來將訊號Vb 反相。三角波產生電路100亦包含一同步邏輯模組150以及一低通濾波器145。
當訊號M/S為高位準時，高/低電壓產生單元130會令三角波產生電路100於主模式下運作，即閉路模式；當訊號M/S為低位準時，高/低電壓產生單元130會令三角波產生電路100於僕模式下運作，即與外部時脈訊號CLKext 同步。電壓訊號VFD 代表內部時脈訊號CLKint (時脈訊號Vb 之反相)以及外部時脈訊號CLKext 間之相位差。訊號VSYNC 為將訊號VFD 之高頻部份移除，且被提供至高/低電壓產生單元130，並於僕模式運作時，作為三角波Vtri 之高位限制值。
第五圖為第四圖三角波產生電路中之同步電路示意圖，如圖所示：該同步邏輯模組150具有將內部時脈訊號Vc 以及外部時脈訊號CLKext 進行或(OR)運算的功能，即該同步邏輯模組150具有一或閘(OR-gate)，其輸入為Vc 以及CLKext ，其輸入為VFD ，僅當Vc 以及CLKext 為低位準時，VFD 才會為低位準。而任何能達到上述功能之邏輯電路均屬於同步邏輯模組150的範疇。
第六圖為第四圖三角波產生電路中之低通濾波器示意圖，如圖所示：該低通濾波器145為一RC(電阻-電容)式之低通濾波器，可忽視非預期干擾而造成轉態時產生的尖端電壓。在運作過程中，外部時脈訊號CLKext 之責任週期(duty-cycle)並非永遠保持50%，即有時會具有較短的脈衝。為確保電路能在此狀況下能正常運作，外部時脈訊號CLKext 之最短脈衝寬度就必須大於一最小寬度，如0.7R*C。
如第四圖所示，訊號Vc (即CLKext )代表三角波Vtri 之之頻率與相位，同步邏輯模組150將內部時脈訊號CLKint 與外部時脈訊號CLKext 進行比較，並產生一脈衝式的訊號VFD 。在經過低通濾波器145濾波後，當訊號VFD 為低位準時，訊號VFD 會變成具有特定斜率之訊號VSYNC 。假設高/低電壓產生單元130藉由訊號M/S而被設定於僕模式，高位三角波峰值限制參考電壓VH 會經由高/低電壓產生單元130而被設定為VSYNC ，以動態的控制高位三角波峰值限制參考電壓VH 來與外部時脈訊號CLKext 同步。高位與低位三角波峰值限制參考電壓VH 、VL 會改變，則三角波Vtri 之頻率亦會改變，這改變會持續到CLKint 與CLKext 經過移相而達到反相同步為止，即VFD 為一固定寬度的脈衝為止。於本發明中，高/低電壓產生單元130並未固定高位三角波峰值限制參考電壓VH ，但固定了低位三角波峰值限制參考電壓VL 來將參考電壓VH 設定為VSYNC ，以調整三角波Vtri 之頻率。高/低電壓產生單元130會根據運作模式(主/僕)來設定高位三角波峰值限制參考電壓VH 至一預設的定值VH 與VSYNC 。於另一實施例中，低位三角波峰值限制參考電壓VL 會於高位三角波峰值限制參考電壓VH 至維持於一定值時而改變來調整三角波Vtri 的頻率。
充/放電電流源115、110係受控於內部時脈訊號Vb ，若訊號Vb 為高位準，電容器C會開始充電，直到三角波Vtri 的值高於參考電壓VH 為止。當三角波Vtri 的值高於參考電壓VH 時，訊號Vb 會變成低位準，電容器C會開始放電，直到三角波Vtri 的值低於參考電壓VL 為止。在主模式中，高位三角波峰值限制參考電壓VH 係被設定於一固定的高參考電壓，低位三角波峰值限制參考電壓VL 亦為一固定的參考電壓。若系統處於僕模式下，低位三角波峰值限制參考電壓就會被設定於VL 處，然，高位三角波峰值限制參考電壓VH 就會被設定為同步訊號VSYNC ，而同步訊號VSYNC ，會根據訊號VFD 的改變而在一個接一個時脈週期中改變。同步訊號VSYNC 非為定值，而當同步發生時，訊號VFD 的低脈衝寬度將為定值，且Vtri,pp 亦被設定為定電壓。
第七圖為第四圖三角波產生電路中之高/低電壓產生單元示意圖，如圖所示：該高/低電壓產生單元130包含一電阻階梯以提供固定之參考電壓VL 與VH1 。輸出電壓VH 係受控於訊號M/S而選擇性的經由一切換器與VH1 或VSYNC 耦接。當訊號M/S為低位準時(僕模式)，輸出電壓VH 被設定為VSYNC ；當訊號M/S為高位準時(主模式)，輸出電壓VH 被設定為VH1 。
僅管上述之高位三角波峰值限制參考電壓VH 會藉由VSYNC 而隨著時脈而動態調整並改變三角波的頻率，其亦可調整低位三角波峰值限制參考電壓VL 來改變三角波的頻率。在本發明之實施例中，高位三角波峰值限制參考電壓VH 無論於主模式或僕模式下均為一定值，而同步邏輯模組150的邏輯狀態與高/低電壓產生單元130也會因此而改變。舉例來說，第六圖中之或閘可被一及閘(AND-gate)取代，而高/低電壓產生單元130可為第七(a)圖中所示之電路。
第八(a)圖為第四圖三角波產生電路之運作時序圖，如圖所示：在僕模式下，電壓VL 會被設定為一定值之低位三角波峰值限制參考電壓，且高位三角波峰值限制參考電壓VH 會被設定為VSYNC 。當時間t=0時，訊號VFD 為低位準且三角波Vtri 等於VA ，即三角波Vtri 的初始狀態。在時間t=[0~D1]時，會因為訊號Vb 為高位準的關係而使電容器C開始充電以及三角波Vtri 上升。由於此時是處於僕模式，參考電壓VH 會經由高/低電壓產生單元130而被設定為VSYNC ，同時，VSYNC 會從VDD開始下降，直到在時間D1時使Vtri =VH =VSYNC =Va1 後為止。隨後，於時間D1時，訊號Vb 會由高位準轉變成低位準，且訊號VFD 會因為訊號Vc 為高位準的關係而轉變成高位準。
於時間t=[D1~T]時，Vtri 會下降至一定值VL 後再次上升，此時，Vb 會由低位準轉變成高位準。當Vb 為低位準時，三角波Vtri 會朝預設之低電壓VL 下降；當Vb 為高位準時，三角波Vtri 會朝為高電壓VH 上升。於時間t=T時，Vtri 位於一電壓位準Va2 ，且VFD 會因為Vc 與CLKext 為低位準的關係而再次變為低位準。由於Va2 此時小於VSYNC ，三角波Vtri 將繼續上升。其中，T為外部時脈訊號CLKext 之週期。
於時間t=[T~T+D2]的期間，Vb 仍為高位準且Vtri 繼續上升。於時間t=T時，VSYNC 會從VDD開始下降，直到在時間t=T+D2時使Vtri =VH =VSYNC =Va3 後為止。隨後，訊號Vb 會由高位準轉變成低位準，且訊號VFD 將再次轉變成高位準。
於時間t=[T+D2~2T]的期間，Vtri 會下降至一定值VL 後再次上升。在Vtri 會由下降轉變成上升時，Vb 會由低位準轉變成高位準。於時間t=2T時，訊號Vtri 會轉變成電壓位準Va4 ，且訊號VFD 將再次轉變成低位準。
於時間t=[2T~2T+D3]的期間，Vb 仍為高位準且Vtri 繼續上升。於時間t=2T時，VSYNC 會從VDD開始下降，直到在時間t=2T+D3時使Vtri =VSYNC =Va5 後為止。隨後，訊號Vb 會由高位準轉變成低位準，且訊號VFD 將再次轉變成高位準。
於時間t=[2T+D3~3T]的期間，Vtri 會下降至一定值VL 後再次上升。在Vtri 會由下降轉變成上升時，Vb 會由低位準轉變成高位準。於時間t=3T時，訊號Vtri 會轉變成電壓位準Va6 ，且訊號VFD 將再次轉變成低位準。
於時間t=[3T~3T+D4]的期間，Vb 仍為高位準且Vtri 繼續上升。於時間t=3T時，VSYNC 會從VDD開始下降，直到在時間t=3T+D4時使Vtri =VSYNC =Va7 後為止。隨後，訊號Vb 會由高位準轉變成低位準，且訊號VFD 將再次轉變成高位準。
於時間t=[3T+D4~4T]的期間，Vtri 會下降至一定值VL 後再次上升。在Vtri 會由下降轉變成上升時，Vb 會由低位準轉變成高位準。於時間t=4T時，訊號Vtri 會轉變成電壓位準Va8 ，且訊號VFD 將再次轉變成低位準。
從第八(a)圖中得知，Va3 與Va5 間的差值小於Va1 與Va3 間的差值，甚者，Vtri 之波形滿足下列方程式：
|Va1 -Va3 |>|Va3 -Va5 |>|Va5 -Va7 |>...>|Va(2x-1) -Va(2x+1) |。
當”x”趨近無限大時，|Va(2x-1) -Va(2x+1) |趨近於0，且Va(2x+1) =VL +(T*Slopetri )/2。假設三角波產生電路之上升與下降斜率均相同(Slopetri )，外部時脈訊號之週期為T且三角波產生電路之低位峰值為VL ，則三角波產生電路之高位峰值Vtri,upper 等於VL +(0.5T)*S1opetri ，且頻率為1/T。
第八(b)圖為同步後訊號VFD 、CLKint 、CLKext 、Vtri 與VSYNC 於達到穩態時之時序圖，如圖所示：當電路穩定時，Vc (即CLKint )係緊跟隨CLKext 改變，且三角波Vtri 會被設定於一固定的峰間值，即高位峰值不再改變以實現同步。
在本發明之實施例中，上述之三角波產生電路100可被使用於如第九圖揭示之D型語音放大器。該D型語音放大器包含一三角波產生電路、一藉由三角波產生電路輸出之三角波輸入而產生脈寬調變(PWM)訊號之調變模組以及一放大調變模組之輸出的輸出放大單元。
如上所述，三角波產生電路利用高位與低位峰值限制參考電壓來設定三角波之峰間值，而參考電壓被設定為一根據內部與外部時脈訊號間同步位準而隨時間改變之同步電壓。於某些實施例中，電壓產生器根據其模式而設定了如同步電壓或固定參考電壓的值，而可變之同步電壓係由一同步電路與一低通濾波器所提供。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．三角波產生器
10A．．．三角波產生器
12．．．運算放大器
14．．．第一電流源
16．．．第二電流源
18．．．正反器
20．．．切換單元
30．．．積分單元
40．．．高/低位準限制單元
50．．．切換單元
100．．．三角波產生電路
110．．．充電電流源
115．．．放電電流源
120．．．切換單元
125．．．積分單元
130．．．高/低電壓產生單元
135．．．高/低位準限制單元
137．．．比較器
139．．．比較器
140．．．SR栓鎖
145．．．低通濾波器
150．．．同步邏輯模組
第一圖為習知三角波訊號產生器之電路圖。
第二圖為第一圖三角波訊號產生器之問題波形圖。
第三(a)圖與第三(b)圖為習知三角波訊號產生器根據內部時脈訊號之運作示意圖。
第四圖為本發明三角波產生電路之方塊圖。
第五圖為第四圖三角波產生電路中之同步電路示意圖。
第六圖為第四圖三角波產生電路中之低通濾波器示意圖。
第七圖為第四圖三角波產生電路中之高/低電壓產生單元示意圖。
第七(a)圖為第七圖產生器模組之另一實施例圖。
第八(a)圖與第八(b)圖為第四圖三角波產生電路之運作時序圖。
第九圖為第四圖三角波產生電路應用於D型放大器之示意圖。
100．．．三角波產生電路
110．．．充電電流源
115．．．放電電流源
120．．．切換單元
125．．．積分單元
130．．．高/低電壓產生單元
135．．．高/低位準限制單元
137．．．比較器
139．．．比較器
140．．．SR栓鎖
145．．．低通濾波器
150．．．同步邏輯模組

Claims (17)

  1. 一種具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，係包含：一具有一電容器之積分單元，該積分單元輸出一三角波訊號；一第一與一第二定電流源，係對該電容器進行充電與放電；一切換單元，係根據一內部時脈訊號來控制該第一與第二定電流源與該積分單元之耦接狀態，以對該電容器進行充電與放電；一具有一第一與第二比較單元之高/低位準限制單元，用以使該積分單元之輸出分別與一高位與低位三角波峰值限制參考電壓進行比較，並於該積分單元之輸出與該各三角波峰值限制參考電壓疊合時提供複數輸出訊號；一時脈產生器，係根據該複數輸出訊號產生該內部時脈訊號；以及一隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置，用以使該內部時脈訊號與一外部時脈訊號同步。
  2. 根據請求項1之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該高位與低位三角波峰值限制參考電壓限制該三角波訊號的高位與低位峰間值，且該隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置係藉由設定該高位與低位三角波峰值限制參考電壓中之一為可變電壓來改變該三角波訊號峰間值振幅。
  3. 根據請求項2之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置包含一參考電壓產生單元，該參考電壓產生單元係根據一控制訊號來設定該高位與低位三角波峰值限制參考電壓中之一為一預設電壓位準或一同步電壓訊號。
  4. 根據請求項3之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置更包含：一同步單元，係將該外部時脈訊號與該內部時脈訊號進行比較，並產生一代表該外部時脈訊號與該內部時脈訊號相位差之電壓訊號；以及一低通濾波器，用以將該電壓訊號進行濾波，並提供該同步電壓訊號。
  5. 根據請求項4之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該同步單元係為具有對該外部時脈訊號與該內部時脈訊號進行”或”運算之單元，且該高位與低位三角波峰值限制參考電壓中之一為該高位三角波峰值限制參考電壓。
  6. 根據請求項4之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該同步單元係為具有對該外部時脈訊號與該內部時脈訊號進行”及”運算之單元，且該高位與低位三角波峰值限制參考電壓中之一為該低位三角波峰值限制參考電壓。
  7. 根據請求項1之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該三角波產生電路係根據一主/僕模式控制訊號來控制於主模式或僕模式下運作，於主模式下，該高位與低位三角波峰值限制參考電壓均被設定為固定之二參考電壓，於僕模式下，該隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置會令該高位與低位三角波峰值限制參考電壓中之一為一可變電壓。
  8. 根據請求項1之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該積分單元更包含一放大器，且該電容器係耦接於該放大器之一輸入端與一輸出端。
  9. 一種具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，係包含：一具有一電容器與一放大器之積分單元，該電容器係耦接於該放大器之一輸入端與一輸出端，且該積分單元輸出一三角波訊號；一第一與一第二定電流源，係對該電容器進行充電與放電；一切換單元，係根據一內部時脈訊號來控制該第一與第二定電流源與該積分單元之耦接狀態，以對該電容器進行充電與放電；一具有二比較單元之高/低位準限制單元，用以使該積分單元之輸出分別與一高位與低位三角波峰值限制參考電壓進行比較，並於該積分單元之輸出與該各三角波峰值限制參考電壓疊合時提供複數輸出訊號；一時脈產生器，係根據該複數輸出訊號產生該內部時脈訊號；以及一同步單元，係產生一代表該外部時脈訊號與該內部時脈訊號相位差之電壓訊號；一低通濾波器，用以將該電壓訊號進行濾波，並提供該同步電壓訊號；以及一參考電壓產生單元，係設定該高位與低位三角波峰值限制參考電壓來改變該三角波訊號之峰間值，並使該外部時脈訊號與該內部時脈訊號同步，該參考電壓產生單元設定該高位與低位三角波峰值限制參考電壓中之一為一固定電壓位準且另一為一同步電壓。
  10. 根據請求項9之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該高位三角波峰值限制參考電壓係被設定為該同步電壓。
  11. 根據請求項9之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該同步單元係為具有對該外部時脈訊號與反相之該內部時脈訊號進行”或”運算之單元。
  12. 根據請求項9之具有與外部時脈訊號同步之三角波產生電路，其中，該三角波產生電路係根據一主/僕模式控制訊號來控制於主模式或僕模式下運作。
  13. 一種D型放大器，包含：一調變模組，係藉由一三角波產生電路輸出之三角波輸入而產生一脈寬調變訊號；以及一放大該調變模組之輸出的輸出放大單元；其中，該三角波產生電路包含：一具有一電容器之積分單元，該積分單元輸出一三角波訊號；一第一與一第二定電流源，係對該電容器進行充電與放電；一切換單元，係根據一內部時脈訊號來控制該第一與第二、定電流源與該積分單元之耦接狀態，以對該電容器進行充電與放電；一比較單元，用以使該積分單元之輸出分別與一高位與低位三角波峰值限制參考電壓進行比較，並於該積分單元之輸出與該各三角波峰值限制參考電壓疊合時提供複數輸出訊號；一時脈產生器，係根據該複數輸出訊號產生該內部時脈訊號；以及一隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置，用以使該內部時脈訊號與一外部時脈訊號同步。
  14. 根據請求項13之D型放大器，其中，該高位與低位三角波峰值限制參考電壓限制該三角波訊號的高位與低位峰間值，且該隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置係藉由設定該高位與低位三角波峰值限制參考電壓中之一為可變電壓來改變該三角波訊號峰間值振幅。
  15. 根據請求項14之D型放大器，其中，該隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置包含一參考電壓產生單元，該參考電壓產生單元係根據一控制訊號來設定該高位與低位三角波峰值限制參考電壓中之一為一預設電壓位準或一同步電壓訊號。
  16. 根據請求項15之D型放大器，其中，該隨時改變該三角波訊號峰間值振幅之裝置更包含：一同步單元，係將該外部時脈訊號與該內部時脈訊號進行比較，並產生一代表該外部時脈訊號與該內部時脈訊號相位差之電壓訊號；以及一低通濾波器，用以將該電壓訊號進行濾波，並提供該同步電壓訊號。
  17. 根據請求項16之D型放大器，其中，該同步單元係為具有對該外部時脈訊號與反相之該內部時脈訊號進行”或”運算之單元。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008167091A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 三角波発生回路およびｐｗｍ変調回路
JP2010050614A (ja) * 2008-08-20 2010-03-04 Rohm Co Ltd 半導体装置および増幅装置
US8115523B2 (en) * 2008-12-12 2012-02-14 Texas Instruments Incorporated Circuit to spread the spectrum of a PWM signal
US8044690B2 (en) * 2009-10-06 2011-10-25 Conexant Systems, Inc. System and method for clock-synchronized triangular waveform generation
KR101133511B1 (ko) 2009-12-23 2012-04-05 매그나칩 반도체 유한회사 파형 생성 회로
KR101033775B1 (ko) * 2010-02-18 2011-05-13 주식회사 티엘아이 데이터 신호를 이용하여 내부 클락신호를 발생하는 내부 클락 발생회로 및 발생 방법 및 회로
US8008969B1 (en) * 2010-03-30 2011-08-30 Texas Instruments Incorporated Single supply class-D amplifier
US8558497B2 (en) * 2011-07-15 2013-10-15 Cypress Semiconductor Corporation Reduced electromagnetic interference for pulse-width modulation
CN102984630B (zh) 2011-09-06 2015-12-02 昂宝电子（上海）有限公司 用于音频放大系统中减少失真的系统和方法
US8633740B2 (en) 2011-09-08 2014-01-21 Intel Mobile Communications Triangular waveform generator having differential output synchronized with external clock signal
US8994433B2 (en) * 2012-01-13 2015-03-31 Analog Devices, Inc. Method and apparatus for generating on-chip clock with low power consumption
US9685919B2 (en) 2013-08-21 2017-06-20 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Amplification systems and methods with output regulation
CN103441739B (zh) 2013-08-21 2015-04-22 昂宝电子（上海）有限公司 具有一个或多个通道的放大系统和方法
US9300281B2 (en) 2014-01-15 2016-03-29 Elite Semiconductor Memory Technology Inc. Triangular wave generating circuit to provide clock synchronization
US9344070B2 (en) * 2014-01-27 2016-05-17 Texas Instruments Incorporated Relaxation oscillator with low drift and native offset cancellation
CN104811164B (zh) * 2014-01-28 2017-10-24 晶豪科技股份有限公司 具有时钟信号同步的三角波产生电路
WO2019174574A1 (en) * 2018-03-14 2019-09-19 Huawei Technologies Co., Ltd. Distributed network time protocol
US10581416B2 (en) * 2018-06-26 2020-03-03 Texas Instruments Incorporated External and dual ramp clock synchronization
CN109104169B (zh) * 2018-08-17 2020-09-18 电子科技大学 一种并行架构高速三角波信号发生器的信号合成方法
US10782727B2 (en) 2018-11-19 2020-09-22 Texas Instruments Incorporated Integrated circuits having self-calibrating oscillators, and methods of operating the same
CN110109508A (zh) * 2019-06-11 2019-08-09 宁波新策电子科技有限公司 指数函数信号发生电路
EP3852268A1 (en) * 2019-11-19 2021-07-21 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Oscillation circuit, chip, and electronic device
US11152927B1 (en) 2020-03-25 2021-10-19 Richtek Technology Corporation Low distortion triangular wave generator circuit and low distortion triangular wave generation method
CN111404516B (zh) * 2020-03-27 2023-05-26 国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) 一种对称电压三角波发生器及其实现方法
CN111884548B (zh) * 2020-06-15 2021-12-03 芯创智（北京）微电子有限公司 一种基于电容充放电结构的电机驱动电路及驱动方法
CN113783552B (zh) * 2021-09-18 2023-02-07 温州大学 一种三角波信号生成系统
CN113630108B (zh) * 2021-09-18 2023-02-07 温州大学 一种三角波信号参数测量电路
KR20230131688A (ko) * 2022-03-07 2023-09-14 매그나칩 반도체 유한회사 확산 스펙트럼 클럭 생성 장치
CN116938192B (zh) * 2023-07-24 2024-02-09 上海锐星微电子科技有限公司 一种波形生成电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4284906A (en) * 1979-10-03 1981-08-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Constant amplitude variable frequency synchronized linear ramp generator
US5502410A (en) * 1994-03-14 1996-03-26 Motorola, Inc. Circuit for providing a voltage ramp signal
US6686862B1 (en) * 2003-02-21 2004-02-03 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for duty cycle conversion
TW200644436A (en) * 2005-02-07 2006-12-16 Sanyo Electric Co Oscillator

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4240036A (en) 1979-04-13 1980-12-16 General Electric Company Linearized three-state switching amplifier
US5077539A (en) 1990-12-26 1991-12-31 Apogee Technology, Inc. Switching amplifier
US6262632B1 (en) 1999-11-16 2001-07-17 Texas Instruments Incorporated Concept and method to enable filterless, efficient operation of Class-D amplifiers
US6211728B1 (en) 1999-11-16 2001-04-03 Texas Instruments Incorporated Modulation scheme for filterless switching amplifiers
US6545533B2 (en) 2000-12-18 2003-04-08 Texas Instruments Incorporated Class D audio speaker amplifier circuit with pseudo noise modulation
US6614297B2 (en) 2001-07-06 2003-09-02 Texas Instruments Incorporated Modulation scheme for filterless switching amplifiers with reduced EMI
JP3982342B2 (ja) 2002-03-28 2007-09-26 ヤマハ株式会社 Ｄ級増幅器における三角波生成回路および該三角波生成回路を用いたｄ級増幅器
JP4461813B2 (ja) * 2003-02-28 2010-05-12 ヤマハ株式会社 パルス幅変調増幅器
US20040232978A1 (en) 2003-05-23 2004-11-25 Easson Craig Alexander Filterless class D amplifiers using spread spectrum PWM modulation
US6847257B2 (en) 2003-05-23 2005-01-25 Maxim Integrated Products, Inc. Efficient minimum pulse spread spectrum modulation for filterless class D amplifiers
JP2005210692A (ja) 2003-12-16 2005-08-04 Internatl Rectifier Corp 可変電源電圧を使用するｄ級増幅器における音量調節
EP1709733A4 (en) 2004-01-07 2009-01-07 Plantronics IMPROVED FEED REJECTION FOR PULSE WIDTH MODULATION AMPLIFIERS AND AUTOMATIC GAIN CONTROL
JP4453463B2 (ja) * 2004-07-02 2010-04-21 ヤマハ株式会社 三角波生成回路
US7279966B2 (en) 2005-07-29 2007-10-09 Texas Instruments Incorporated Systems for pseudo-BD modulation
JP2007074190A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Rohm Co Ltd 三角波発生回路ならびにそれを用いたパルス幅変調器およびスイッチングレギュレータ
US7339425B2 (en) 2006-08-03 2008-03-04 Elite Semiconductor Memory Technology, Inc. Class-D audio amplifier with half-swing pulse-width-modulation
US7642820B2 (en) * 2007-12-24 2010-01-05 Elite Semiconductor Memory Technology Inc. Triangle wave generator and spread spectrum control circuit thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4284906A (en) * 1979-10-03 1981-08-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Constant amplitude variable frequency synchronized linear ramp generator
US5502410A (en) * 1994-03-14 1996-03-26 Motorola, Inc. Circuit for providing a voltage ramp signal
US6686862B1 (en) * 2003-02-21 2004-02-03 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for duty cycle conversion
TW200644436A (en) * 2005-02-07 2006-12-16 Sanyo Electric Co Oscillator

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US20100007387A1 (en) 2010-01-14
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