一种波形生成电路制造技术

本申请涉及信号处理领域，公开了一种波形生成电路，其包括积分电路和稳波电路。积分电路用于输入原始信号，并对原始信号进行积分操作，以输出第一波形信号；稳波电路包括限压模块，限压模块与积分电路电连接，以接收第一波形信号，限压模块预设有上限电压和下限电压，限压模块用于比较上限电压和第一波形信号的电压，比较下限电压和第一波形信号的电压，基于比较结果输出第二波形信号。本申请有效防止了生成的波形不断向上或向下移动，确保了波形的稳定输出。如此设置，能够避免输出的第二波形信号靠近电源电压，避免电路出现饱和和截止的情况，从而降低信息丢失和非线性失真的可能性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种波形生成电路


[0001]本申请涉及信号处理的领域，尤其是涉及一种波形生成电路。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的持续发展，芯片内部工作时钟频率越来越高。高频率时钟能够提供更强大的计算能力，满足日益增长的数据处理需求。这种需求的驱动力来自于各类高性能计算应用，如人工智能、机器学习、大数据分析、高性能游戏等。此外，随着制程技术的进步，晶体管尺寸的缩小以及电路设计优化技术的提高，使得芯片能够支持更高的工作频率。
[0003]然而，升高时钟频率带来的挑战是电磁辐射的增强。电磁辐射是由交变电流产生的，具体地，交变电流产生变化的电磁场，进而产生的电磁波就是电磁辐射。在电子设备中，尤其是半导体设备中，电流的交变频率通常由设备的时钟频率决定。当时钟频率提高，即电流变化的速度加快，其产生的电磁场的变化也就更快，从而产生的电磁辐射能量也就更大。电磁辐射可以被周围的导体（例如电路板上的其他电路）捕获，并在其中引起电流。这些由电磁辐射引起的电流可能会对电路中的原始信号产生干扰，破坏其完整性。进一步地，电磁干扰（EMI）不仅会影响设备的正常工作，而且还可能影响到其他设备，甚至可能对人的健康产生影响。例如，电磁干扰可能会干扰无线通信设备的正常工作，使其无法接收或发送信号；电磁辐射过大可能会对人体产生不良影响。
[0004]因此，为了应对这些挑战，工业界制定了一系列的电磁兼容性（EMC）规范，其中包括对电磁干扰（EMI）的严格限制。传统的降低EMI的方法包括增加金属屏蔽，优化电路布局和布线，以及添加滤波器等，但这些方法往往带来较大的成本和设计复杂度。
[0005]近年来，一个主流的解决方案是采用扩频技术改变系统时钟的频率，使得电磁辐射能量分散到多个频点上，从而降低特定频点的电磁辐射强度。这种方法从时钟源头开始降低EMI，效果通常较好，而且对设备的结构和性能影响较小。
[0006]扩频时钟的调制波形通常有正弦波，三角波和非线性的Hersheykiss波形。进一步地，通过积分电路生成HersheyKiss波形信号、正弦波信号时，得到的波形可能会不断向上或向下偏移，波形出现偏移时可能会使得波形信号靠近电源电压。当波形信号靠近电源电压时，电路可能会出现饱和或截止，这可能导致信息丢失或非线性失真。此外，靠近电源电压的信号可能受到电源电压噪声的影响，从而降低信号质量。最后，靠近电源电压的信号可能增大设备功耗，产生更多热量，引发散热问题，影响设备的可靠性和寿命。

技术实现思路

[0007]为了改善生成的波形信号向上或向下偏移的问题，本申请提供一种波形生成电路。
[0008]本申请提供的一种波形生成电路，采用如下的技术方案：一种波形生成电路，包括：积分电路和稳波电路；
所述积分电路用于输入原始信号，并对所述原始信号进行积分操作，以输出第一波形信号；所述稳波电路包括限压模块，所述限压模块的输入端与所述积分电路的输出端电连接，用于接收第一波形信号，所述限压模块预设有上限电压和下限电压，所述限压模块用于监测第一波形信号的波峰电压和波谷电压，并比较所述上限电压和所述第一波形信号的波峰电压，比较所述下限电压和所述第一波形信号的波谷电压，基于比较结果输出第二波形信号，所述第二波形信号的波峰电压不大于所述上限电压，所述第二波形信号的波谷电压不小于所述下限电压。
[0009]通过采用上述技术方案，积分电路能够对原始信号进行积分操作，将原始信号转换为第一波形信号。通过引入限压模块，并设定上限电压和下限电压，将第一波形信号的波峰电压与上限电压作比较，将第一波形信号的波谷电压和下限电压作比较，有效防止了生成的波形不断向上或向下移动，确保了波形的稳定输出。如此设置，能够避免输出的第二波形信号靠近电源电压，有效避免电路出现饱和和截止的情况，从而降低信息丢失和非线性失真的可能性，同时，也降低了电源负荷和设备功耗，有助于减少设备发热，改善散热问题，从而提高设备的可靠性和寿命。
[0010]示例性地，所述限压模块包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1的正级用于输入下限电压，所述第二二极管D2的负极用于输入上限电压，所述第一二极管D1的负极与所述第二二极管D2的正级电连接，所述第一二极管D1的负极和所述第二二极管D2的正级之间设置有信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与所述积分电路的输出端电连接，用于接收所述第一波形信号，所述信号输出端用于输出所述第二波形信号。
[0011]通过采用上述技术方案，当限压模块接收到的第一波形信号的波谷电压小于下限电压，且波谷电压和下限电压之间的压差高于第一二极管D1的导通电压时，第一二极管D1导通，第一二极管D1的负极电压提高，即可拉高限压模块输出的第二波形信号的波谷电压。当限压模块接收到的第一波形信号的波峰电压大于上限电压，且波峰电压和上限电压之间的压差高于第二二极管D2的导通电压时，第二二极管D2导通，将第二二极管D2正级多余的电流释放，即可拉低限压模块输出的第二波形信号的波峰电压，当限压模块接收到得第一波形信号的不小于下限电压，也不大于上限电压时，第一二极管D1和第二二极管D2均不导通，限压模块不需要调整第一波形信号即可输出介于上限电压和下限电压之间的第二波形信号。
[0012]示例性地，所述稳波电路还包括电压检测模块和调压模块；所述信号输出端与电压检测模块电连接，所述电压检测模块预设有峰值检测电压和谷值检测电压，所述电压检测模块用于接收第二波形信号，并比较所述峰值检测电压与所述第二波形信号的波峰电压，基于比较结果，向所述调压模块输出波峰过压信号，比较所述谷值检测电压与所述第二波形信号的波谷电压，基于比较结果，向所述调压模块输出波谷低压信号；所述上限电压和所述下限电压均为可调电压，所述第一二极管D1的正级和所述第二二极管D2的负极均与调压模块电连接，所述调压模块与所述电压检测模块电连接，用于接收所述波峰过压信号和所述波谷低压信号，基于所述波峰过压信号调节所述上限电压，基于所述波谷低压信号调节所述下限电压。
[0013]通过采用上述技术方案，当第一波形信号介于限压模块的限压范围内时，限压模块不对第一波形信号进行调整便输出第二波形信号，但是介于限压范围内的第一波形信号可能有上移趋势或下移趋势，当第一波形信号有上移趋势或下移趋势时，相应地，限压模块输出的第二波形信号也会呈现上移趋势和下移趋势。通过设置峰值检测电压和谷值检测电压，既能够监控第二波形信号的上移或下移趋势，又可以基于第二波形信号动态提高下限电压或者降低上限电压。如此设置，能够更精确地控制输出的第二波形信号，提高了波形生成电路的鲁棒性，保证输出的波形信号的质量和稳定性。
[0014]示例性地，所述调压模块包括第一调压单元和第二调压单元，所述第一调压单元用于接收所述波谷低压信号以调节所述下限电压，所述第二调压单元用于接收所述波峰过压信号以调节所述上限电压；所述第一调压单元包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第一分压开关S1、第二分压开关S2以及第三分压开关S3，所述第一分压电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波形生成电路，其特征在于，包括：积分电路(1)和稳波电路(2)；所述积分电路(1)用于输入原始信号，并对所述原始信号进行积分操作，以输出第一波形信号；所述稳波电路(2)包括限压模块(21)，所述限压模块(21)的输入端与所述积分电路(1)的输出端电连接，用于接收第一波形信号，所述限压模块(21)预设有上限电压和下限电压，所述限压模块(21)用于监测第一波形信号的波峰电压和波谷电压，并比较所述上限电压和所述第一波形信号的波峰电压，比较所述下限电压和所述第一波形信号的波谷电压，基于比较结果输出第二波形信号，所述第二波形信号的波峰电压不大于所述上限电压，所述第二波形信号的波谷电压不小于所述下限电压。2.根据权利要求1所述的波形生成电路，其特征在于，所述限压模块(21)包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1的正级用于输入下限电压，所述第二二极管D2的负极用于输入上限电压，所述第一二极管D1的负极与所述第二二极管D2的正级电连接，所述第一二极管D1的负极和所述第二二极管D2的正级之间设置有信号输入端(211)和信号输出端(212)，所述信号输入端(211)与所述积分电路(1)的输出端电连接，以接收所述第一波形信号，所述信号输出端(212)用于输出所述第二波形信号。3.根据权利要求2所述的波形生成电路，其特征在于，所述稳波电路(2)还包括电压检测模块(22)和调压模块(23)；所述信号输出端(212)与电压检测模块(22)电连接，所述电压检测模块(22)预设有峰值检测电压和谷值检测电压，所述电压检测模块(22)用于接收第二波形信号，并比较所述峰值检测电压与所述第二波形信号的波峰电压，基于比较结果向所述调压模块(23)输出波峰过压信号，比较所述谷值检测电压与所述第二波形信号的波谷电压，基于比较结果，向所述调压模块(23)输出波谷低压信号；所述上限电压和所述下限电压均为可调电压，所述第一二极管D1的正级和所述第二二极管D2的负极均与所述调压模块(23)电连接，所述调压模块(23)与所述电压检测模块(22)电连接，用于接收所述波峰过压信号和所述波谷低压信号，基于所述波峰过压信号调节所述上限电压，基于所述波谷低压信号调节所述下限电压。4.根据权利要求3所述的波形生成电路，其特征在于，所述调压模块(23)包括第一调压单元(231)和第二调压单元(232)，所述第一调压单元(231)用于接收所述波谷低压信号以调节所述下限电压，所述第二调压单元(232)用于接收所述波峰过压信号以调节所述上限电压；所述第一调压单元(231)包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第一分压开关S1、第二分压开关S2以及第三分压开关S3，所述第一分压电阻R1、所述第二分压电阻R2、所述第三分压电阻R3均具有第一连接端和第二连接端，所述第一分压电阻R1的第一连接端与电源电连接，所述第一分压电阻R1的第二连接端与所述第二分压电阻R2的第一连接端端电连接，所述第二分压电阻R2的第二连接端与所述第三分压电阻R3的第一连接端端电连接，所述第一分压电阻R1和所述第二分压电阻R2之间设置有第一分压端，所述第二分压电阻R2与所述第三分压电阻R3之间设置有第二分压端，所述第三分压电阻R3的第二连接端处设置有第三分压端，所述第一分压开关S1的一端与所述第一二极管D1的正级电连接，另一端与所述第一分压端电连接，所述第二分压开关S2的一端与所述第一二级管D1的
正级电连接，另一端与所述第二分压端电连接，所述第三分压开关S3的一端与所述第一二级管D1的正级电连接，另一端与所述第三分压端电连接；所述第一调压单元(231)基于所述波谷低压信号控制上述分压开关的通断以调节所述下限电压；所述第二调压单元(232)包括第四分压电阻R4、第五分压电阻R5、第六分压电阻R6、第四分压开关S4、第五分压开关S5以及第六分压开关S6，所述第四分压电阻R4、所述第五分压电阻R5、所述第六分压电阻R6均具有第一连接端和第二连接端，所述第四分压电阻R4的第一连接端与所述第三分压电阻R3的第二连接端电连接，所述第四分压电阻R4的第二连接端与所述第五分压电阻R5的第一连接端端电连接，所述第五分压电阻R5的第二连接端与所述第六分压电阻R6的第一连接端端电连接，所述第四分压电阻R4的第一连接端处设置有第四分压端，所述第四分压电阻R4和所述第五分压电阻R5之间设置有第五分压端，所述第五分压电阻R5与所述第六分压电阻R6之间设置有第六分压端，所述第四分压开关S4的一端与所述第二二极管D2的负级电连接，另一端与所述第四分压端电连接，所述第五分压...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾明，冒鑫，谢芳，
申请(专利权)人：上海锐星微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：