一种脉宽及占空比调制信号产生电路及方法技术

本发明专利技术提供了一种脉宽及占空比调制信号产生电路，包括连接于触发器输入端的高电平调制电路和低电平调制电路；所述高电平调制电路包括依次连接的第一拨码开关、第一E2PROM芯片、第一减法器；所述低电平调制电路包括依次连接的第二拨码开关、第二E2PROM芯片、第二减法器；所述拨码开关用于选择其对应的E2PROM芯片的计数值作为初始值，两个减法器根据对应的计算频率和初始值交替循环进行减计数；所述触发器在减计数的持续时间输出对应的PWM信号，并在每次减计数至零时产生翻转。本发明专利技术中PWM信号高、低电平时间均可独立调节，可调节范围大，且采用纯数字化电路，产生的信号波形稳定可靠。

A circuit and method for generating PWM signal

【技术实现步骤摘要】
一种脉宽及占空比调制信号产生电路及方法
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种脉宽及占空比调制信号产生电路及方法。
技术介绍
脉宽调制技术(PWM，Pulsewidthmodulation)被广泛应用于测量、通信和功率控制与变换等数字控制系统中，在电磁阀等控制领域，通常需要PWM信号的占空比、信号周期具有较大的可调范围，且信号高、低电平时间独立控制，从而实现电磁阀开度大小的控制。目前脉宽调制技术通常采用可编程控制器等智能控制方式，需要单片机或其他处理芯片控制产生，系统复杂，且成本较高，而传统的采用模拟电路实现三角波比较的方法，存在线性度差，精度低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种脉宽及占空比调制信号产生电路及方法，信号高、低电平时间均可独立调节，可调节范围大，信号高、低电平调节最小单位为一个时钟周期，且采用纯数字化电路，产生的信号波形稳定可靠。本专利技术采用的技术方案为，一种脉宽及占空比调制信号产生电路，包括连接于触发器输入端的高电平调制电路和低电平调制电路；所述高电平调制电路包括依次连接的第一拨码开关、第一E2PROM芯片、第一减法器；所述低电平调制电路包括依次连接的第二拨码开关、第二E2PROM芯片、第二减法器；所述拨码开关用于选择其对应的E2PROM芯片的计数值，所述E2PROM芯片用于将所述计数值发送至对应的减法器作为初始值，两个减法器根据对应的计算频率和初始值交替循环进行减计数；所述触发器在减计数的持续时间输出对应的PWM信号，并在每次减计数至零时产生翻转。由上，通过采用结构相同的高电平调制电路和低电平调制电路分别连接至触发器的输入端，并分别通过减法器进行减计数来调节高低电平的脉宽，使触发器输出的信号高、低电平时间均可独立调节，从而实现对PWM波形的脉宽调制和占空比调制，同时，由于采用纯数字化的电路进行调节，产生的PWM波形稳定可靠。优选的，还包括连接于所述拨码开关与E2PROM芯片之间的加法器电路，该加法器电路包括相互连接的个位加法器和十位加法器；所述拨码开关输出编码为BCD码，通过该加法器电路将所述BCD码转换为二进制编码，输出至E2PROM芯片，对E2PROM芯片的数据位进行寻址，选择对应数据位存储的计数值。由上，由于拨码开关输出的编码为8位BCD码，需要使用加法器将BCD码转换为二级制编码，二进制编码作为E2PROM芯片的数据位的寻址，可得到E2PROM芯片中保存的数据，即计数值，可根据实际需求选择不同的计数值，从而实现对脉冲宽度设定。优选的，所述触发器包括D触发器，其两个输入端分别对应连接两个减法器的输出端，并在接收减法器输出的触发信号时产生翻转，其两个输出端分别交叉连接两个减法器的控制输入端，并在产生翻转时驱动两个减法器的减计数状态对应产生翻转。由上，通过采用D触发器进行PWM波形输出，该D触发器的两个输入端分别对应连接两个减法器，具有两个稳定状态，并在每次接收到一个减法器输出的触发信号时发生翻转，切换为另一个状态，同时该D触发器输出的信号还分别作为减法器的控制输入信号，驱动两个减法器交替循环进行计数。本专利技术还提供了一种基于上述电路的脉宽及占空比调制信号产生方法，包括以下步骤：A、分别设置高电平调制电路和低电平调制电路的中减法器的初始值和计数频率；B、两个所述减法器根据对应的计算频率和初始值交替循环进行减计数，并在减为零时输出触发信号至触发器；C、所述触发器在减计数的持续时间输出对应的PWM波形，并在接收到触发信号时产生翻转。由上，通过分别设置高、低电平调制电路中减法器的初始值和计数频率，两个减法器根据对应的初始值和计数频率交替循环进行减计数，触发器在减计数的持续时间输出对应高、低电平调制电路的高、低电平信号组成的PWM波形，减法器的初始值和计数频率均可调节，从而实现对PWM波形的脉宽调制和占空比调制。优选的，所述触发器产生翻转时，其两输出端输出的信号驱动两个减法器的减计数状态对应产生翻转。由上，触发器的两个输出端分别对应交叉连接两个减法器的控制输入端，该触发器在每次产生翻转时，其输出端输出的电平信号也会产生翻转，此时两个减法器的减计数状态会跟随翻转的电平信号产生翻转，从而实现两个减法器交替进行减计数。优选的，所述触发器输出的PWM波形包括交替循环的高电平PWM信号和低电平PWM信号。由上，触发器的输出端会跟随高低电平调制电路中减法器进行减计数的持续时间输出对应的高低电平PWM信号，因此其输出的波形中包含按照持续时间连续的高电平PWM信号和低电平PWM信号。优选的，所述减计数的持续时间根据减法器的初始值和计数频率确定。由上，根据初始值和计数频率的比值即可计算出每个减法器进行减计数的持续时间，从而实现PWM波形中高低电平持续时间的调制。附图说明图1为本专利技术脉宽及占空比调制信号产生电路的模块示意图；图2为本专利技术脉宽及占空比调制信号产生电路的电路示意图；图3为本专利技术触发器输出的PWM波形的示意图。具体实施方式下面参照图1-图3对本专利技术所述的脉宽及占空比调制信号产生电路及方法的具体实施方式进行详细说明。如图1所示，本专利技术提供的脉宽及占空比调制信号产生电路包括触发器300及连接于该触发器300两输入端的高电平调制电路和低电平调制电路；所述高电平调制电路包括依次连接的拨码开关110、E2PROM芯片120和减法器130，该拨码开关110用于选择E2PROM芯片120中存储的计数值N1，该E2PROM芯片120将该计数值N1发送至减法器130作为开始计数的初始值，该减法器130根据该初始值和设定的计数频率(时钟频率)fGP进行减计数，触发器300在该减计数的持续时间内输出高电平PWM信号，该高电平PWM信号持续时间为ths，则，ths＝N1/fGP，可调节最小时间为所述低电平调制电路包括依次连接的拨码开关210、E2PROM芯片220和减法器230，该拨码开关210用于选择E2PROM芯片220中存储的计数值N2，该E2PROM芯片220将该计数值N2发送至减法器230作为开始计数的初始值，该减法器230根据该初始值和设定的计数频率(时钟频率)fDP进行减计数，触发器300在该减计数的持续时间内输出低电平PWM信号，该低电平PWM信号持续时间为tls，则，tls＝N2/fDP，其中可调节最小时间为根据上述高低电平的持续时间，可知，PWM信号周期：T＝ths+tls；PWM信号占空比：由上可知，通过调节两个减法器的初始值和计算频率，即可调节PWM信号的周期和占空比。由于拨码开关输出的编码为BCD码，因此在发送至E2PROM芯片前，需要将该BCD码转换为二级制编码，以作为E2PROM芯片中数据位的寻址，本实施例通过在编码开关和E2PROM芯片之间增加加法器电路以实现BCD码向二级制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉宽及占空比调制信号产生电路，其特征在于，包括连接于触发器输入端的高电平调制电路和低电平调制电路；/n所述高电平调制电路包括依次连接的第一拨码开关、第一E2PROM芯片、第一减法器；/n所述低电平调制电路包括依次连接的第二拨码开关、第二E2PROM芯片、第二减法器；/n所述拨码开关用于选择其对应的E2PROM芯片的计数值，所述E2PROM芯片用于将所述计数值发送至对应的减法器作为初始值，两个减法器根据对应的计算频率和初始值交替循环进行减计数；/n所述触发器在减计数的持续时间输出对应的PWM信号，并在每次减计数至零时产生翻转。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉宽及占空比调制信号产生电路，其特征在于，包括连接于触发器输入端的高电平调制电路和低电平调制电路；
所述高电平调制电路包括依次连接的第一拨码开关、第一E2PROM芯片、第一减法器；
所述低电平调制电路包括依次连接的第二拨码开关、第二E2PROM芯片、第二减法器；
所述拨码开关用于选择其对应的E2PROM芯片的计数值，所述E2PROM芯片用于将所述计数值发送至对应的减法器作为初始值，两个减法器根据对应的计算频率和初始值交替循环进行减计数；
所述触发器在减计数的持续时间输出对应的PWM信号，并在每次减计数至零时产生翻转。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括连接于所述拨码开关与E2PROM芯片之间的加法器电路，该加法器电路包括相互连接的个位加法器和十位加法器；
所述拨码开关输出编码为BCD码，通过该加法器电路将所述BCD码转换为二进制编码，输出至E2PROM芯片，对E2PROM芯片的数据位进行寻址，选择对应数据位存储的计数值。


3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述触发器包括D触发器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵大威，程星福，赵灿松，郑鹏尚，谭星宁，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司北京分公司，大亚湾核电运营管理有限责任公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11