产生波形的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种产生波形的装置，包括PWM信号生成电路和阻容电路，其中，所述PWM信号生成电路与所述阻容电路连接，其中，所述阻容电路包括第一电阻器和电容器，所述第一电阻器的第一端连接所述电容器的第一端，所述电容器的第二端接地，所述第一电阻器的第二端输入由所述PWM信号生成电路生成的PWM信号。本发明专利技术涉及一种产生波形的方法。通过本发明专利技术的产生波形的装置和方法，可以以较低的成本实现频率范围宽幅度大形式任意的波形。

Device and method of generating waveform

【技术实现步骤摘要】
产生波形的装置和方法
本专利技术属于电力电子系统领域，特别是涉及产生波形的装置和方法。
技术介绍
目前，产生波形的通常方式包括采用数模转换(DA)模块或数模转换芯片以及采用波形发生器。然而，采用数模转换模块或数模转换芯片产生波形受数模转换频率的影响，生成波形的频率幅度都比较低，而采用波形发生器生成波形，成本往往比较高。从而，需要一种新的波形产生方式，能够在较低成本下产生高频率和高幅度的波形。
技术实现思路
因此，我们提出一种产生波形的装置和方法，使用的最廉价的阻容电路，通过PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)对阻容电路中的电容快速充放电来控制电容两端的电压差来实现任意波形的产生。然后，根据实际需要，再通过波形调整电路将波形放大和/或偏移到理想的幅度。根据本专利技术的第一个方面，提供一种产生波形的装置，包括PWM信号生成电路和阻容电路，其中，所述PWM信号生成电路与所述阻容电路连接，其中，所述阻容电路包括第一电阻器和电容器，所述第一电阻器的第一端连接所述电容器的第一端，所述电容器的第二端接地，所述第一电阻器的第二端输入由所述PWM信号生成电路生成的PWM信号。根据本专利技术的第二个方面，提供一种采用第一方法所述的产生波形的装置产生波形的方法，包括：所述PWM信号生成电路根据所采集的所需产生的波形对应的数值生成所述PWM信号；以及将所述PWM信号输入所述阻容电路，使得所述阻容电路的所述电容器的电压变化产生所需产生的波形。根据本专利技术的第三个方面，提供一种产生波形的装置，包括PWM信号生成电路和阻容电路，其中，所述PWM信号生成电路与所述阻容电路连接，其中，所述阻容电路包括第一电阻器、电容器和第二电阻器，所述第一电阻器的第一端连接所述电容器的第一端，所述电容器的第二端连接所述第二电阻器的第一端，所述第一电阻器的第二端输入由所述PWM信号生成电路生成的第一PWM信号，所述第二电阻器的第二端输入由所述PWM信号生成电路生成的第二PWM信号。根据本专利技术的第四个方面，提供一种采用第三方面所述的产生波形的装置产生波形的方法，包括：所述PWM信号生成电路根据所采集的所需产生的波形对应的数值生成所述第一PWM信号和所述第二PWM信号；以及将所述第一PWM信号和所述第二PWM信号分别输入所述阻容电路，使得所述阻容电路的所述电容器的电压变化产生所需产生的波形。通过本专利技术的产生波形的装置和方法，可以以较低的成本实现频率范围宽幅度大形式任意的波形。附图说明为进一步清楚解释本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。在下面的附图中：图1是根据本专利技术的产生波形的装置的示意图。图2是根据本专利技术实施例的阻容电路的结构示意图。图3是波形调整电路的结构示意图。图4是根据本专利技术一个实施例的产生波形的装置的结构示意图。图5是根据本专利技术另一个实施例的产生波形的装置的结构示意图。图6是根据本专利技术实施例的路对称的PWM信号的示意图。图7是根据本专利技术实施例的产生波形的方法的流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实施例来说明本专利技术所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本专利技术的优点与效果。本专利技术可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本专利技术的构思下进行各种修改与变更。另外，本专利技术的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘。以下的实施方式将进一步详细说明本专利技术的相关
技术实现思路
，但所公开的内容并非用以限制本专利技术的保护范围。根据本专利技术的一个方面，提出一种产生波形的装置和方法，使用的最廉价的阻容电路，通过PWM对阻容电路中的电容快速充放电来控制电容两端的电压差来实现任意波形的产生。然后，根据实际需要，再通过波形调整电路将波形放大和/或偏移到理想的幅度。通过本专利技术的产生波形的装置和方法，可以以较低的成本实现频率范围宽幅度大形式任意的波形。图1是根据本专利技术的产生波形的装置的示意图。如图1所示，产生波形的装置包括PWM生成电路和阻容电路，所述PWM信号生成电路与所述阻容电路连接。所述PWM信号生成电路所述阻容电路可以是任一能够产生PWM信号的电路，包括单片机、FPGA(Field-ProgrammableGateArray，即现场可编程门阵列)、DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)、ARM(AdvancedRISCMachines，高级精简指令集处理器)、CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)等。所述阻容电路是电阻器和电容器组成的电路，其具体结构如图2所示。这样，通过PWM脉宽调制对电容快速充放电来控制阻容电路的电容其两端的电压差来实现任意波形的产生。在经PWM生成电路和阻容电路产生的波形往往是所需产生的波形的雏形，根据需要，还需要对这个雏形进行调整。由此，在一个可选的实施例中，如图1所示，产生波形的装置还包括波形调整电路，所述阻容电路与所述波形调整电路连接。该波形调整电路对波形的雏形进行调整，获得所需的波形，该调整通常用于信号放大和幅度的偏移。波形调整电路的具体组成结构如图3所示。图2是根据本专利技术实施例的阻容电路的结构示意图。如图2(a)所示，阻容电路包括第一电阻器和电容器，所述第一电阻器的第一端连接所述电容器的第一端，所述电容器的第二端接地。如图2(b)所示，阻容电路包括第一电阻器、电容器和第二电阻器，第一电阻器的第一端连接电容器的第一端，电容器的第二端连接第二电阻器的第一端。在图2(a)和图2(b)中，该第一电阻器的第二端用于输入由PWM信号生成电路生成的PWM信号。在图2(b)中，所述第二电阻器的第二端接地或者用于输入由PWM信号生成电路生成的PWM信号。需要注意的是图2(a)和图2(b)只是展示了阻容电路的几个具体实现方式，在设计过程中根据需要可以设计其他阻容电路。如图2(c)所示，在图2(b)的基础上，阻容电路还包括两个电感器和另外两个电阻器。图3是波形调整电路的结构示意图。波形调整电路通常用于信号放大和幅度的偏移，波形调整电路包括跟随电路、放大电路以及偏移电路中的一个或多个，其中，随电路、放大电路以及偏移电路均为运算放大器组成的电路。图3(a)为跟随电路的结构示意图，图3(b)为放大电路的结构示意图，而图3(c)为偏移电路的结构示意图。需要注意的是，图3(a)、图3(b)和图3(c)仅仅是跟随电路、放大单路和偏移电路的一种具体的电路结构，跟随电路、放大单路和偏移电路均可以包括多种其他电路结构，限于篇幅且为了不模糊本专利技术的专利技术目的，不再一一例举，但是随电路、放大单路和偏移电路所有其他电路结构都可以用来形成波形调整电路。从而，根据实际需要，波形调整电路包括跟随电路、放大电路以及偏移电路中的一种或多种，即波形调整电路可以包括跟随电路，波形调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生波形的装置，包括PWM信号生成电路和阻容电路，其中，所述PWM信号生成电路与所述阻容电路连接，其中，/n所述阻容电路包括第一电阻器和电容器，所述第一电阻器的第一端连接所述电容器的第一端，所述电容器的第二端接地，所述第一电阻器的第二端输入由所述PWM信号生成电路生成的PWM信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种产生波形的装置，包括PWM信号生成电路和阻容电路，其中，所述PWM信号生成电路与所述阻容电路连接，其中，
所述阻容电路包括第一电阻器和电容器，所述第一电阻器的第一端连接所述电容器的第一端，所述电容器的第二端接地，所述第一电阻器的第二端输入由所述PWM信号生成电路生成的PWM信号。


2.如权利要求1所述的装置，其中，所述阻容电路还包括第二电阻器，所述电容器的第二端连接所述第二电阻器的第一端，所述第二电阻器的第二端接地。


3.如权利要求1所述的装置，还包括波形调整电路，所述阻容电路与所述波形调整电路连接。


4.如权利要求3所述的装置，其中，所述波形调整电路包括跟随电路、放大电路以及偏移电路中的一种或多种。


5.一种采用权利要求1至4中任一者所述的产生波形的装置产生波形的方法，包括：
所述PWM信号生成电路根据所采集的所需产生的波形对应的数值生成所述PWM信号；以及
将所述PWM信号输入所述阻容电路，使得所述阻容电路的所述电容器的电压变化产生所需产生的波形。


6.如权利要求5所述的方法，其中，所述PWM信号生成电路根据所采集的所需产生的波形对应的数值生成所述PWM信号包括：
依次遍历预设数量的时间间隔，获取所需产生的波形在每一个时间间隔中某一时刻的数值Vn，并获取所需产生的波形的最大值Vmax以及所需产生的波形的最小值Vmin；
根据所述数值Vn、所述最大值Vmax和所述最小值Vmin，获得每一个时间间隔对应的所述PWM信号的占空比y，其中，y＝Vn/(Vmax-Vmin)；以及
根据所述PWM信号的占空比生成所述PWM信号。


7.一种产生波形的装置，包括PWM信号生成电路和阻容电路，其中，所述PWM信号生成电路与所述阻容电路连接，其中，
所述阻容电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖小强，李照龙，梁学军，
申请(专利权)人：北京雪迪龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11