应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路制造技术

本实用新型专利技术公开了应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路，包括振荡电路、电平移位电路和缓冲电路，所述振荡电路的输出端与所述电平移位电路的输入端电性连接并且所述电平移位电路的输出端与所述缓冲电路的输入端电性连接，所述缓冲电路的输出端连接电荷泵电路，所述振荡电路包括调制电流产生电路、比较器电路和随机延时电路。本实用新型专利技术公开的应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路，采用周期调制和随机调制相结合的方式，用周期调制技术作为粗调，随机调制技术作为细调，同时采用低di/dt的缓冲电路来降低电荷泵电路的EMI。EMI。EMI。

【技术实现步骤摘要】
应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路


[0001]本技术属于电机驱动中电荷泵的振荡
，具体涉及一种应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路。

技术介绍

[0002]EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)一直是电子设备中存在的问题，可以分为三个因素，即干扰源、传播途径和敏感元件，排除干扰源和切断传播途径即电路的耦合路径可以减小电磁干扰的影响。
[0003]随着便携式和消费类电子设备大量普及，电磁干扰(EMI)正成为使用串行通信系统、D类开关功率放大器或开关功率转换器的消费类电子设备中的一个关键问题，使得对EMI的关注不仅仅只是对电子设备的影响，还关心对人体健康造成的影响。在采用双N型功率管的直流无刷电机驱动电路中，高压电荷泵电路是必不可少的。当采用内置负载电容的电荷泵电路时，为了提高电荷泵电路的驱动能力，开关的频率会提高。由于电荷泵电路处于高频高压的环境下，开关过程中会出现高变化斜率的电压(dV/dt)或者电流节点(dI/dt)，EMI问题更加严重。
[0004]减少电磁干扰问题的方法在工业领域是多种多样的。目前存在几种有效的抑制干扰的技术，分别是接地屏蔽技术、软开关技术、电磁干扰滤波技术、时钟斜率控制技术和扩频时钟技术等。然而，前三种技术需要更高的硬件成本和更复杂的技术，时钟斜率控制技术结构简单，但是更适合用于小负载的应用场景下。扩频时钟技术相比其他技术，适用于大负载的应用，并且更易于操作、有效。
[0005]扩频时钟产生电路(SSCG)是解决减少电磁干扰问题最有效的方式，是一种将能量扩展到一个更宽的频带从而减少峰值及其谐波辐射发射的技术。其中直接调制电压控制振荡器(VCO)可以很容易地在SSCG中实现，并可以获得更好的电磁干扰降低性能。调制方法有周期信号调制，随机信号调制，以及混沌信号调制。
[0006]周期调制的波形有三角波、正弦波和Hershey Kiss等，尽管经Hershey Kiss波形调制后的频谱基本变为等幅度的能量分布，但是Hershey Kiss波形需要许多寄存器来实现，相对复杂且面积较大。而三角波可控性高，方便实现同时扩频效果好。尽管随机调制相比周期调制会更有效，并且对音频性能的影响最小，但是真正的随机信号难以实现，常常采用伪随机信号。混沌信号相比真正的随机信号更容易实现，频谱同样是连续的，比周期信号的扩频效果好，但是所用到的电感和电容往往难以集成，通常做在片外。另一方面，尽管直接调制压控振荡器(VCO)在芯片中需要更大的面积和较大的片上电容，但是这在电机驱动芯片内更容易满足。
[0007]因此，针对上述问题，予以进一步改进。

技术实现思路

[0008]本技术的主要目的在于提供一种应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟
电路，采用周期调制和随机调制相结合的方式，用周期调制技术作为粗调，随机调制技术作为细调，同时采用低di/dt的缓冲(buffer)电路来降低电荷泵电路的EMI。
[0009]为达到以上目的，本技术提供一种应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路，作为电荷泵电路的振荡器并且用于降低电荷泵电路的EMI，包括振荡电路、电平移位电路和(BUFFER或者buffer)缓冲电路，所述振荡电路的输出端与所述电平移位电路的输入端电性连接并且所述电平移位电路的输出端与所述缓冲电路的输入端电性连接，所述缓冲电路的输出端连接电荷泵电路(泵电容Cf)，其中：
[0010]所述振荡电路包括调制电流产生电路、比较器电路和随机延时电路，所述调制电流产生电路的输出端与所述比较器电路的输入端电性连接并且所述比较器电路的输出端与所述随机延时电路的输入端电性连接(将Vout信号进行调制)，所述随机延时电路的输出端与所述电平移位电路的输入端电性连接。
[0011]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述调制电流产生电路包括开关S1、开关S2和若干调制电流支路，其中：
[0012]所述电路支路的综合输出端用于产生周期性变化的充放电电流I
OSC
信号，并且所述电流支路的综合输出端依次通过所述开关S1和所述开关S2接地并且所述开关S2(和串联的充放电电流I
OSC
信号)的两端并接有充电电容C1；
[0013]每个所述调制电流支路均设有第一控制开关和电流源。
[0014]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述比较器电路包括比较器U1，其中：
[0015]所述比较器U1的正极输入端连接所述开关S1和所述开关S2的共接端；
[0016]所述比较器U1的负极输入端一路通过开关S3连接信号端VrefH，所述比较器的负极输入端另一路通过开关S4连接信号端VrefL；
[0017]所述比较器U1的输出端(输出信号Vout)分别与所述开关S1、所述开关S2、所述开关S3和所述开关S4电性连接。
[0018]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述随机延时电路包括若干延时支路，每个所述延时支路均设有第二控制开关和电容。
[0019]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述电平移位电路包括开关管MN2、开关管MN3、开关管MP3、开关管MP4、开关管MN6和开关管MN7，其中：
[0020]所述开关管MN2的栅极和所述开关管MN3的栅极均与所述随机延时电路的输出端(通过VIN连接)电性连接，所述开关管MN2通过开关管MN4与开关管MP1电性连接并且所述开关管MN3通过开关管MN5与开关管MP2电性连接；
[0021]所述开关管MP3的漏极和所述开关管MN6的漏极的共接端连接输出端CLKA，所述开关管MP4的漏极和所述开关管MN7的漏极的共接端连接输出端CLKB。
[0022]作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述缓冲电路包括开关管MN8、开关管MN9、开关管MN10和开关管MN11，其中：
[0023]所述开关管MN8的栅极和所述开关管MN9的栅极的共接端连接输出端CLKA，所述开关管MN10的栅极和所述开关管MN11的栅极的共接端连接输出端CLKB；
[0024]所述开关管MN9的漏极与开关管MP7的源极电性连接并且所述开关管MP7的栅极连接输出端CLKA，所述开关管MN10的漏极与开关管MP6的源极电性连接并且所述开关管MP6的
栅极连接输出端CLKB；
[0025]所述开关管MN8的漏极和开关管MP8的源极的共接端连接输出端OUTA，所述开关管MN11的漏极和开关管MP9的源极的共接端连接输出端OUTB(输出端OUTA一路连接连接于泵电容Cf正极的开关管Q9并且另一路直接与泵电容Cf的负极电性连接，输出端OUTB连接连接于泵电容Cf正极的开关管Q8，开关管Q9远离泵电容Cf的正极的一端通过稳压二极管连接泵电容Cf的负极)。
[0026]本技术的有益效果为：
[0027]采用周期调制和随机调制相结合的方式，采用周期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路，作为电荷泵电路的振荡器并且用于降低电荷泵电路的EMI，其特征在于，包括振荡电路、电平移位电路和缓冲电路，所述振荡电路的输出端与所述电平移位电路的输入端电性连接并且所述电平移位电路的输出端与所述缓冲电路的输入端电性连接，所述缓冲电路的输出端连接电荷泵电路，其中：所述振荡电路包括调制电流产生电路、比较器电路和随机延时电路，所述调制电流产生电路的输出端与所述比较器电路的输入端电性连接并且所述比较器电路的输出端与所述随机延时电路的输入端电性连接，所述随机延时电路的输出端与所述电平移位电路的输入端电性连接。2.根据权利要求1所述的一种应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路，其特征在于，所述调制电流产生电路包括开关S1、开关S2和若干调制电流支路，其中：所述电流支路的综合输出端用于产生周期性变化的充放电电流I
OSC
信号，并且所述电流支路的综合输出端依次通过所述开关S1和所述开关S2接地并且所述开关S2的两端并接有充电电容C1；每个所述调制电流支路均设有第一控制开关和电流源。3.根据权利要求2所述的一种应用于电机驱动芯片的低EMI的可扩频时钟电路，其特征在于，所述比较器电路包括比较器U1，其中：所述比较器U1的正极输入端连接所述开关S1和所述开关S2的共接端；所述比较器U1的负极输入端一路通过开关S3连接信号端VrefH，所述比较器的负极输入端另一路通过开关S4连接信号端VrefL；所述比较器U1的输出端分别与所述开关S1、所述开关S2、所述开关S3和所述开关S4电性连接。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建鹏，李晓江，夏存宝，王良坤，
申请(专利权)人：嘉兴禾润电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：