三角波产生电路的利记博彩app

专利名称：三角波产生电路的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种三角波产生电路。
背景技术：
作为生成个人计算机等的电子设备中使用的直流电压的电源，通常已知通过 PWM(Pulse Width Modulation 脉宽调制)控制来生成所期望的直流电压的开关电源。例 如，在专利文献1中公开了如下直流-直流转换器(DC-DC Converter)通过PWM比较器来 比较被平滑后的输出电压与三角波、锯齿波(锯齿状波)，根据该PWM比较器的输出来控制 开关元件的接通和断开。由此，通过将三角波、锯齿波用作与输出电压的电压比较用信号，能够生成PWM信 号从而生成所期望的直流电压。专利文献1 日本特开2007-174853号公报

发明内容
发明要解决的问题在组装有多个电子电路的电子设备中，搭载以互不相同的相位来进行PWM控制的 多个开关电源，将连接于各个开关电源的负荷进行分散，这点从减小电子设备整体的最大 功耗的观点出发也是所希望的。例如图13或者图14所示，从普通的三角波产生电路8a或 8b输出三角波TW1，从反转放大电路(反転增幅回路)9输出将三角波TW1进行反转的三角 波TW2，从而能够进行相位相互偏移了 180°的PWM控制。然而，例如图15的(B2)以及(C2)所示，在输入于反转放大电路9的三角波TW1 不是对称三角波的情况下，从反转放大电路9输出的三角波TW2不是相位相对于三角波TW1 偏移了 180°的三角波，不能进行相位相互偏移了 180°的PWM控制。另外，例如图16的⑶ 以及(C)所示，在三角波TW1的频率高(周期短)的情况下，由于运算放大器(Operational amplifier)90的转换速率(^ >一 > 一卜)等，三角波TW2的波形带有圆角，PWM控制的精 确度将下降。为此，在使用以互不相同的相位来进行PWM控制的多个开关电源的情况下，不能 将包括锯齿波的非对称的三角波用作电压比较用信号，另外也不能提高开关电源的开关频率。用于解决问题的方案用于解决上述问题的主要的本发明是一种三角波产生电路，其特征在于，脉冲产 生电路，其产生周期相同且相位互不相同的多个脉冲信号；以及多个充放电电路，其被分别 提供上述多个脉冲信号，其中，上述多个充放电电路分别具有电流提供电路，其向电容器 提供第一电流或者第二电流，该第一电流用于以规定的电流值对上述电容器进行充电，该 第二电流用于以规定的电流值使上述电容器进行放电；以及充放电控制电路，其在被提供 上述脉冲信号的情况以及上述电容器的两端电压达到规定的基准电压的情况下，切换从上述电流提供电路向上述电容器提供的上述第一电流与上述第二电流。本发明的其它特征能够通过附图以及本说明书的记载来明确。发明的效果根据本发明，能够以高频率且高精确度产生周期相同且相位互不相同的多个三角 波。


图1是表示本发明的第一实施方式中的三角波产生电路的结构的电路框图。图2是说明本发明的第一实施方式中的三角波产生电路的(二输出)动作的图。图3是表示本发明的第二实施方式中的三角波产生电路的结构的电路框图。图4是说明本发明的第二实施方式中的三角波产生电路的(二输出)动作的图。图5是表示本发明的第三实施方式中的三角波产生电路的结构的电路框图。图6是说明本发明的第三实施方式中的三角波产生电路的(三输出)动作的图。图7是表示本发明的第四实施方式中的三角波产生电路的结构的框图。图8是说明本发明的第四实施方式中的三角波产生电路的(四输出)动作的图。图9是表示本发明的第五实施方式中的三角波产生电路的结构的框图。图10是说明本发明的第五实施方式中的三角波产生电路的二输出动作的图。图11是说明本发明的第五实施方式中的三角波产生电路的三输出动作的图。图12是说明本发明的第五实施方式中的三角波产生电路的四输出动作的图。图13是表示输出相位互不相同的两个三角波的普通电路的一个结构例的电路框 图。图14是表示输出相位互不相同的两个三角波的普通电路的其它结构例的电路框 图。图15是说明输出相位互不相同的两个三角波的普通电路的一个动作的图。图16是说明输出相位互不相同的两个三角波的普通电路的其它动作的图。附图标记说明la、lb、2a、2b、3a、4a 充放电电路；5、6a、6b、6c 脉冲产生电路；7a、7b、7c 分频 电路；8a、8b 三角波产生电路；9 反转放大电路；10、20 :RSFF(RS型触发器)；11、21 电 流源；12,22 开关电路；13、23 电流源；14,24 开关电路；15、25 电容器；16、26 比较器 (Comparator) ；50 反相器(反转电路)；51,52 边沿检测电路；60 分频电路；61 边沿检 测电路；62a、62b、62c 计数器；63a、63b、63c :DEMUX(多路信号分离器；Demultiplexer)； 80 :RSFF(RS型触发器)；81、83 电流源；82、84 开关电路；85 电容器；86、87、88 比较器 (Comparator) ；89 反相器(反转电路)；90 运算放大器(Operational amplifier) ；91, 92 电阻；510、520 延迟电路；511、521 反相器(反转电路)；512,522 :AND电路(逻辑与 电路)。
具体实施例方式通过本说明书以及附图的记载至少能够明确以下的事项。<第一实施方式>
5
在此，作为本发明的第一实施方式，对输出周期相同且相位相互偏移了180°的两 个三角波的三角波产生电路进行说明。下面，参照图1说明本实施方式中的三角波产生电 路的结构。图1所示的三角波产生电路包括脉冲产生电路5以及充放电电路la、2a而构成。在本实施方式中，脉冲产生电路5例如由(第一)边沿检测电路51、反相器(反转 电路)50以及(第二)边沿检测电路52构成。边沿检测电路51例如包括延迟电路510、反相器511以及AND电路(逻辑与电 路)512而构成。时钟信号CKl输入到延迟电路510，延迟电路510的输出信号被输入到反 相器511。另外，对AND电路512的一个输入端INa输入时钟信号CK1，对另一输入端INb 输入反相器511的输出信号，AND电路512的输出信号作为脉冲信号PWl而输入到充放电 电路la。时钟信号CKl输入到反相器50，反相器50的输出信号作为反转时钟信号CKlB而 输入到边沿检测电路52。边沿检测电路52例如包括延迟电路520、反相器521以及AND电路522而构成。 反转时钟信号CKlB输入到延迟电路520，延迟电路520的输出信号被输入到反相器521。另 夕卜，对AND电路522的一个输入端INc输入反转时钟信号CK1B，对另一输入端INd输入反相 器521的输出信号，AND电路522的输出信号作为脉冲信号PW2而输入到充放电电路2a。在本实施方式中，充放电电路Ia例如由RSFF (RS型触发器)10、电流源11、13、开 关电路12、14、电容器15以及比较器(Comparator) 16所构成。对RSFF 10的S输入(置位 输入)端输入比较器16的输出信号，对R输入(复位输入)端输入脉冲信号PWl，非反转输 出信号以及反转输出信号分别成为开关电路12以及14的控制信号。另外，连接于电源电 位VDD的电流源11、开关电路12、开关电路14以及连接于地电位的电流源13，按该顺序被 串联连接。并且，比较器16的反转输入端连接在开关电路12与14的连接点上，非反转输 入端被施加基准电压Vrefl，如上所述，输出信号被输入到RSFF 10的S输入端。而且，电容 器15的一端连接在开关电路12与14的连接点上，另一端连接在地电位上，两端电压作为 三角波TWl而从充放电电路Ia输出。 在本实施方式中，充放电电路2a例如由RSFF (RS型触发器)20、电流源21、23、开 关电路22、24、电容器25以及比较器26所构成。充放电电路2a与充放电电路Ia同样地被 连接，RSFF20的R输入端被输入脉冲信号PW2，电容器25的两端电压作为三角波TW2而从 充放电电路2a输出。接着，参照图1以及图2说明本实施方式中的三角波产生电路的动作。此外，在本 说明书中，开关电路在控制信号为高电平的情况下接通，在控制信号为低电平的情况下断 开。对脉冲产生电路5输入例如图2的㈧所示的时钟信号CK1。对边沿检测电路51的AND电路512的输入端INa输入时钟信号CKl，对输入端INb 输入例如图2的(B)所示那样的、时钟信号CKl通过延迟电路510进行延迟并且通过反相 器511反转得到的信号。另外，AND电路512输出输入信号的逻辑与，因此输出例如图2的 (C)所示那样的仅在向输入端INa以及INb输入的输入信号都是高电平的期间成为高电平 的信号。而且，该AND电路512的输出信号成为第一边沿检测信号，该第一边沿检测信号将时钟信号CKl的上升沿的时刻表示为脉冲，并且如上所述，作为脉冲信号PWl而输入到充放 电电路la。对 边沿检测电路52的AND电路522的输入端INc输入例如图2的(F)所示那样 的、时钟信号CKl通过反相器50反转得到的反转时钟信号CK1B，对输入端INd输入例如图2 的(G)所示那样的、反转时钟信号CKlB通过延迟电路520进行延迟并且通过反相器521反 转得到的信号。另外，AND电路522输出输入信号的逻辑与，因此输出例如图2的(H)所示 那样的仅在向输入端INc以及INd输入的输入信号都是高电平的期间成为高电平的信号。 而且，该AND电路522的输出信号成为第二边沿检测信号，该第二边沿检测信号将反转时钟 信号CKlB的上升沿的时刻、即时钟信号CKl的下降沿的时刻表示为脉冲，并且如上所述，作 为脉冲信号PW2而输入到充放电电路2a。由此，脉冲产生电路5从边沿检测电路51将第一边沿检测信号作为脉冲信号PWl 而提供给充放电电路la，从边沿检测电路52将第二边沿检测信号作为脉冲信号PW2而提供 给充放电电路2a，其中，该第一边沿检测信号是将时钟信号CKl的上升沿的时刻表示为脉 冲的信号，该第二边沿检测信号是将时钟信号CKl的下降沿的时刻表示为脉冲的信号。当高电平的脉冲信号PWl输入到充放电电路Ia的RSFF 10的R输入端时，例如图 2的(Dl)的(1)的期间那样，RSFF 10的非反转输出信号SWl变成低电平，因此开关电路 12断开，开关电路14接通，电容器15通过流入电流源13的(第二)电流Id进行放电。在 此，如果将电容器15的容量设为C、用时间t对电容器15的两端电压Vc进行微分，则下式 成立。dVc/dt = -Id/C因此，在电流Id为固定的情况下，例如图2的(El)的(1)的期间那样，电压Vc以 固定的斜率下降。接着，当电压Vc下降到基准电压Vrefl，输入到RSFF 10的S输入端的比较器16 的输出信号变成高电平时，例如图2的(Dl)的⑵的期间那样，RSFF 10的非反转输出信 号SWl变成高电平，因此开关电路12接通，开关电路14断开，电容器15通过从电流源11 流出的(第一)电流Ic进行充电。在此，如果用时间t对电容器15的两端电压Vc进行微 分，则下式成立。dVc/dt = Ic/C因此，在电流Ic为固定的情况下，例如图2的(El)的⑵的期间那样，电压Vc以 固定的斜率上升。由此，充放电电路Ia在被提供脉冲信号PWl的情况下，使开关电路12断开而使开 关电路14接通，从电流源13提供电流Id，由此使电容器15以固定的电流值进行放电，在 电容器15的两端电压Vc下降到基准电压Vrefl的情况下，使开关电路12接通而使开关电 路14断开，从电流源11提供电流Ic，由此以固定的电流值对电容器15进行充电。通过重 复该动作，例如图2的(El)所示，充放电电路Ia的输出电压成为如下的三角波TWl 在时 钟信号CKl的上升沿开始下降，当下降到基准电压Vrefl时切换为上升。此外，图2的(Dl) 以及(El)表示电流Ic以及Id的电流值相等的情况，三角波TWl成为上升以及下降的斜率 的绝对值相等的对称三角波。另一方面，在电流Id的电流值相对于电流Ic非常大的情况 下，三角波TWl例如图2的(E2)所示那样成为锯齿波。
如上所述，对充放电电路2a的RSFF 20的R输入端输入脉冲信号PW2，因此例如 图2的(Jl)或者(J2)所示，充放电电路2a的输出电压成为如下的三角波TW2:在时钟信 号CKl的下降沿开始下降，当下降到基准电压Vrefl时切换为上升。由此，充放电电路Ia以及2a分别输出具有与时钟信号CKl相同的周期且相位相 互偏移了时钟信号CKl的半周期、S卩180°的三角波TWl以及TW2。<第二实施方式> 在此，作为本发明的第二实施方式，对输出周期相同且相位相互偏移了 180°的两 个三角波的、不同于第一实施方式的结构的三角波产生电路进行说明。下面，参照图3说明 本实施方式中的三角波产生电路的结构。图3所示的三角波产生电路包括脉冲产生电路5以及充放电电路lb、2b而构成。 此外，本实施方式中的脉冲产生电路5的结构与第一实施方式的脉冲产生电路5相同。在本实施方式中，充放电电路Ib例如由RSFF 10、电流源11、13、开关电路12、14、 电容器15以及比较器16所构成。对RSFF 10的S输入端输入比较器16的输出信号，对R 输入端输入脉冲信号PW 1，非反转输出信号以及反转输出信号分别成为开关电路14以及 12的控制信号。另外，连接于电源电位VDD的电流源11、开关电路12、开关电路14以及连 接于地电位的电流源13，按该顺序被串联连接。并且，比较器16的非反转输入端连接在开 关电路12与14的连接点上，反转输入端被施加基准电压Vref2，如上所述，输出信号被输入 到RSFF 10的S输入端。而且，电容器15的一端连接在开关电路12与14的连接点上，另 一端连接在地电位上，两端电压作为三角波TWl而从充放电电路Ib输出。在本实施方式中，充放电电路2b例如由RSFF 20、电流源21、23、开关电路22、24、 电容器25以及比较器26所构成。充放电电路2b与充放电电路Ib相同地被连接，RSFF 20 的R输入端被输入脉冲信号PW2，电容器25的两端电压作为三角波TW2而从充放电电路2b 输出。接着，参照图3以及图4说明本实施方式中的三角波产生电路的动作。与第一实施方式的情况同样地，脉冲产生电路5被输入例如图4的㈧所示的时 钟信号CK1，从(第一)边沿检测电路51将例如图4的(C)所示的脉冲信号PWl提供给充 放电电路lb，从(第二)边沿检测电路52将例如图4的(H)所示的脉冲信号PW2提供给充 放电电路2b。当高电平的脉冲信号PWl输入到充放电电路Ib的RSFF 10的R输入端时，例如图 4的(Dl)的(1)的期间那样，RSFF 10的反转输出信号SWl成为高电平，因此开关电路12 接通，开关电路14断开，电容器15通过从电流源11流出的(第一)电流Ic进行充电。在 此，如果将电容器15的容量设为C、用时间t对电容器15的两端电压Vc进行微分，则下式 成立。dVc/dt = Ic/C因此，在电流Ic为固定的情况下，例如图4的(El)的(1)的期间那样，电压Vc以 固定的斜率上升。接着，当电压Vc上升到基准电压Vref2，输入到RSFF 10的S输入端的比较器16 的输出信号成为高电平时，例如图4的(Dl)的(2)的期间那样，RSFF 10的反转输出信号 Sffl成为低电平，因此开关电路12断开，开关电路14接通，电容器15通过流入电流源13的(第二)电流Id进行放电。在此，如果用时间t对电容器15的两端电压Vc进行微分，则下 式成立。dVc/dt = -Id/C因此，在电流Id为固定的情况下，例如图4的(El)的⑵的期间那样，电压Vc以 固定的斜率下降。由此，充放电电路Ib在被提供脉冲信号PWl的情况下，使开关电路12接通而使开关电路14断开，从电流源11提供电流Ic，由此以固定的电流值对电容器15进行充电，在电 容器15的两端电压Vc上升到基准电压Vref2的情况下，使开关电路12断开而使开关电路 14接通，从电流源13提供电流Id，由此使电容器15以固定的电流值进行放电。通过重复 该动作，例如图4的(El)所示，充放电电路Ib的输出电压成为如下的三角波TWl 在时钟信 号CKl的上升沿开始上升，当上升到基准电压Vref2时切换为下降。此外，图4的(Dl)以 及(El)表示电流Ic以及Id的电流值相等的情况，三角波TWl成为上升以及下降的斜率的 绝对值相等的对称三角波。另一方面，在电流Ic的电流值相对于电流Id非常大的情况下， 三角波TWl例如图4的(E2)所示那样成为将图2的(E2)所示的锯齿波反转得到的锯齿波 (反锯齿波)。如上所述，充放电电路2b的RSFF 20的R输入端被输入脉冲信号PW2，因此例如 图4的(Jl)或者(J2)所示，充放电电路2b的输出电压成为如下的三角波TW2:在时钟信 号CKl的下降沿开始上升，当上升到基准电压Vref2时切换为下降。由此，充放电电路Ib以及2b分别输出具有与时钟信号CKl相同的周期且相位相 互偏移了时钟信号CKl的半周期、S卩180°的三角波TWl以及TW2。<第三实施方式>在此，作为本发明的第三实施方式，对输出周期相同且相位相互偏移了 120°的三 个三角波的三角波产生电路进行说明。下面，参照图5说明本实施方式中的三角波产生电 路的结构。图5所示的三角波产生电路包括脉冲产生电路6a、充放电电路la、2a、3a以及分 频电路7a而构成。此外，本实施方式中的充放电电路la、2a以及3a的结构与第一实施方 式的充放电电路Ia以及2a相同，分别被输入脉冲信号PW1、PW2以及PW3，输出三角波TW1、 TW2 以及 TW3。在本实施方式中，脉冲产生电路6a例如由结构与脉冲产生电路5的边沿检测 电路51相同的边沿检测电路61、作为三进制计数器的计数器62a以及具有三个输出的 DEMUX(多路信号分离器)63a所构成。边沿检测电路61被输入(第一)时钟信号CK1，边 沿检测电路61的输出信号作为边沿检测信号PWO而输入到DEMUX 63a的数据输入端。另 夕卜，时钟信号CKl还被输入到计数器62a，计数器62a的计数值CN3被输入到DEMUX 63a的 选择控制输入端。而且，与DEMUX 63a的选择控制输入端的值相对应的三个输出信号作为 脉冲信号PWl而输入到充放电电路la，作为脉冲信号PW2而输入到充放电电路2a，作为脉 冲信号PW3而输入到充放电电路3a。作为三分频电路的分频电路7a被输入时钟信号CK1，输出时钟信号CK3。接着，参照图5以及图6说明本实施方式中的三角波产生电路的动作。脉冲产生电路6a的边沿检测电路61以及计数器62a被输入例如图6的(B)所示那样的周期为τ的时钟信号CK1。另外，边沿检测电路61输出例如图6的(C)所示那样的 将时钟信号CKl的上升沿的时刻表示为脉冲的边沿检测信号PWO。并且，计数器62a在时钟 信号CKl的下降沿进行计数(count up)，例如图6的(D)所示，重复计数值CN3为从O到2 的变化。而且，DEMUX 63a根据输入到选择控制输入端的计数值CN3来依次选择充放电电 路Ia至3a中的某一个，将边沿检测信号PWO分别作为脉冲信号PWl至PW3而输出到所选 择的该充放电电路。更具体地说，在脉冲产生电路6a中，DEMUX 63a的各输出端例如通过电阻(未图 示)进行下拉，对充放电电路Ia输出脉冲信号PW1，该脉冲信号PWl仅包括边沿检测信号 PWO的脉冲中的计数值CN3为0的情况下的脉冲；对充放电电路2a输出脉冲信号PW2，该脉 冲信号PW2仅包括计数值CN3为1的情况下的脉冲；对充放电电路3a输出脉冲信号PW3， 该脉冲信号PW3仅包括计数值CN3为2的情况下的脉冲。因而，例如图6的(E)至(G)所 示，分别包括在脉冲信号PWl至PW3中的脉冲的时刻相互偏移时钟信号CKl的周期T。 充放电电路Ia至3a分别输出例如图6的(I)至⑷所示那样的如下的三角波 Tffl至TW3 在脉冲信号PWl至PW3的脉冲的时刻开始下降，当下降到基准电压Vrefl时切 换为上升。因而，三角波TWl至TW3成为具有时钟信号CKl的三倍的周期3T且相互偏移时 钟信号CKl的周期T的波形。分频电路7a将时钟信号CKl进行三分频，输出例如图6的(M)所示那样的周期为 3T的时钟信号CK3。由此，充放电电路Ia至3a分别输出具有与时钟信号CK3相同的周期3T且相位相 互偏移时钟信号CK3的1/3周期T、即120°的三角波TWl至TW3。〈第四实施方式〉在此，作为本发明的第四实施方式，对输出周期相同且相位相互偏移了 90°的四 个三角波的三角波产生电路进行说明。下面，参照图7说明本实施方式中的三角波产生电 路的结构。图7所示的三角波产生电路包括脉冲产生电路6b、充放电电路la、2a、3a、4a以及 分频电路7b而构成。此外，本实施方式中的充放电电路la、2a、3a以及4a的结构与第一实 施方式的充放电电路Ia以及2a相同，分别被输入脉冲信号PW1、PW2、PW3以及PW4，输出三 角波 TffU TW2, TW3 以及 TW4。在本实施方式中，脉冲产生电路6b例如由结构与脉冲产生电路5的边沿检测电路 51相同的边沿检测电路61、作为四进制计数器的计数器62b以及具有四个输出端的DEMUX 63b所构成。边沿检测电路61被输入(第一)时钟信号CK1，边沿检测电路61的输出信号 作为边沿检测信号PWO而输入到DEMUX 63b的数据输入端。另外，时钟信号CKl还被输入 到计数器62b，计数器62b的计数值CN4被输入到DEMUX 63b的选择控制输入端。而且，与 DEMUX 63b的选择控制输入端的值相对应的四个输出信号作为脉冲信号PWl而输入到充放 电电路la，作为脉冲信号PW2而输入到充放电电路2a，作为脉冲信号PW3而输入到充放电 电路3a，作为脉冲信号PW4而输入到充放电电路4a。作为四分频电路的分频电路7b被输入时钟信号CK1，输出时钟信号CK4。接着，参照图7以及图8说明本实施方式中的三角波产生电路的动作。脉冲产生电路6b的边沿检测电路61以及计数器62b被输入例如图8的(B)所示那样的周期为τ的时钟信号CK1。另外，边沿检测电路61输出例如图8的(C)所示那样的 将时钟信号CKl的上升沿的时刻表示为脉冲的边沿检测信号PWO。并且，计数器62b在时 钟信号CKl的下降沿进行计数，例如图8的(D)所示，重复计数值CN4为从O到3的变化。 而且，DEMUX 63b根据输入到选择控制输入端的计数值CN4来依次选择充放电电路Ia至4a 中的某一个，将边沿检测信号PWO分别作为脉冲信号PW 1至PW4而输出到所选择的该充放 电电路。更具体地说，在脉冲产生电路6b中，DEMUX 63b的各输出端例如通过电阻(未图 示)进行下拉，对充放电电路Ia输出脉冲信号PW1，该脉冲信号PWl仅包括边沿检测信号 PWO的脉冲中的计数值CN4为0的情况下的脉冲；对充放电电路2a输出脉冲信号PW2，该脉 冲信号PW2仅包括计数值CN4为1的情况下的脉冲；对充放电电路3a输出脉冲信号PW3，该 脉冲信号PW3仅包括计数值CN4为2的情况下的脉冲；对充放电电路4a输出脉冲信号PW4， 该脉冲信号PW4仅包括计数值CN4为3的情况下的脉冲。因而，例如图8的(E)至(H)所 示，分别包括在脉冲信号PWl至PW4中的脉冲的时刻相互偏移时钟信号CKl的周期T。充放电电路Ia至4a分别输出例如图8的(I)至(L)所示那样的如下三角波TWl 至TW4 在脉冲信号PWl至PW4的脉冲的时刻开始下降，当下降到基准电压Vrefl时切换为 上升。因而，三角波TWl至TW4成为具有时钟信号CKl的四倍的周期4T且相互偏移时钟信 号CKl的周期T的波形。分频电路7b将时钟信号CKl进行四分频，输出例如图8的(M)所示那样的周期4T 的时钟信号CK4。 由此，充放电电路Ia至4a分别输出具有与时钟信号CK4相同的周期4T且相位相 互偏移时钟信号CK4的1/4周期T、即90°的三角波TWl至TW4。<第五实施方式>在此，作为本发明的第五实施方式，说明能够选择进行如下输出动作的三角波产 生电路输出周期相同且相位相互偏移了 180°的两个三角波的二输出动作；输出周期相 同且相位相互偏移了 120°的三个三角波的三输出动作；以及输出周期相同且相位相互偏 移了 90°的四个三角波的四输出动作。下面，参照图9说明本实施方式中的三角波产生电 路的结构。图9所示的三角波产生电路包括脉冲产生电路6c、充放电电路la、2a、3a、4a以及 分频电路7c而构成。此外，本实施方式中的充放电电路la、2a、3a以及4a的结构与第一实 施方式的充放电电路Ia以及2a相同，分别被输入脉冲信号PW1、PW2、PW3以及PW4，输出三 角波 TffU TW2, TW3 以及 TW4。在本实施方式中，脉冲产生电路6c例如由能够设定分频比的分频电路60、结构与 脉冲产生电路5的边沿检测电路51相同的边沿检测电路61、能够设定进制的计数器62c以 及具有四个输出端的DEMUX 63c所构成。分频电路60被输入(第二)时钟信号CK1，输出 (第一)时钟信号CKM。另外，边沿检测电路61被输入时钟信号CKM，边沿检测电路61的输 出信号作为边沿检测信号PWO而输入到DEMUX 63c的数据输入端。并且，时钟信号CKM还 被输入到计数器62c，计数器62c的计数值CNN被输入到DEMUX 63c的选择控制输入端。而 且，与DEMUX 63c的选择控制输入端的值相对应的四个输出信号作为脉冲信号PWl而输入 到充放电电路la，作为脉冲信号PW2而输入到充放电电路2a，作为脉冲信号PW3而输入到充放电电路3a，作为脉冲信号PW4而输入到充放电电路4a。此外，根据选择信号SEL来设 定分频电路60的分频比M以及计数器62c的进制N。作为十二分频电路的分频电路7c被输入时钟信号CK1，输出时钟信号CK12。接着，参照图9至图12说明本实施方式中的三角波产生电路的动作。此外，在本 实施方式中，作为一个例子，计数器62c的进制N根据选择信号SEL而被设定为2、3和4中 的任一个值。另外，在这种情况下，分频电路60的分频比M根据选择信号SEL被设定为将 能够设为进制N的值的最小公倍数12除以进制N而得到的值，S卩，对于N = 2设定为M = 6，对于N = 3设定为M = 4，对于N = 4设定为M= 3。并且，分频电路7c的分频比是能够 设定为进制N的值的最小公倍数12，分频电路7c将时钟信号CKl进行12分频，输出例如图 10的(M)所示那样的周期为12T的时钟信号CK12。首先，参照图9及图10来说明N = 2且M = 6的情况下的动作。 脉冲产生电路6c的分频电路60将例如图10的㈧所示那样的周期为T的时钟 信号CKl进行六分频，将例如图10的(B)所示那样的周期为6T的时钟信号CKM输出到边 沿检测电路61以及计数器62c。另外，边沿检测电路61输出例如图10的(C)所示那样的 将时钟信号CKM的上升沿的时刻表示为脉冲的边沿检测信号PW0。并且，计数器62c在时 钟信号CKM的下降沿进行计数，例如图10的(D)所示，重复计数值CNN为从0到1的变化。 而且，DEMUX 63c根据输入到选择控制输入端的计数值CNN来交替选择充放电电路Ia或者 2a,将边沿检测信号PWO分别作为脉冲信号PWl以及PW2而输出到所选择的该充放电电路。更具体地说，在脉冲产生电路6c中，DEMUX 63c的各输出端例如通过电阻(未图 示)进行下拉，对充放电电路Ia输出脉冲信号PW1，该脉冲信号PWl仅包括边沿检测信号 PWO的脉冲中的计数值CNN为0的情况下的脉冲；对充放电电路2a输出脉冲信号PW2，该 脉冲信号PW2仅包括计数值CNN为1的情况下的脉冲。因而，例如图10的(E)以及(F)所 示，分别包括在脉冲信号PW 1以及PW2中的脉冲的时刻相互偏移时钟信号CKM的周期6T。 此外，例如图10的(G)以及(H)所示，脉冲信号PW3以及PW4都被固定在低电平上。充放电电路Ia以及2a分别输出例如图10的(I)以及(J)所示那样的如下的三 角波TWl以及TW2 在脉冲信号PWl以及PW2的脉冲的时刻开始下降，当下降到基准电压 Vrefl时切换为上升。因而，三角波TWl以及TW2成为具有时钟信号CKM的两倍的周期12T 且相互偏移时钟信号CKM的周期6T的波形。此外，在脉冲信号PW3以及PW4中不包括用于 使充放电电路开始进行电容器的放电的脉冲，因此例如图10的(K)以及(L)所示，充放电 电路3a以及4a的输出电压都充电到电源电压VDD而成为稳定状态。由此，在N = 2且M = 6的情况下，充放电电路Ia以及2a分别输出具有与时钟信 号CK 12相同的周期12T且相位相互偏移时钟信号CK12的1/2周期6T、S卩180°的三角波 Tffl VXR TW2。接着，参照图9及图11来说明N = 3且M = 4的情况下的动作。脉冲产生电路6c的分频电路60将例如图11的㈧所示那样的周期为T的时钟 信号CKl进行四分频，将例如图11的(B)所示那样的周期为4T的时钟信号CKM输出到边 沿检测电路61以及计数器62c。在这种情况下，边沿检测电路61、计数器62c以及DEMUX 63c的动作与在第三实施方式的脉冲产生电路6a中代替时钟信号CKl而输入时钟信号CKM 的情况下的动作相同，例如图11的(E)至(G)所示，分别包括在从脉冲产生电路6c输出的脉冲信号PWl至PW3中的脉冲的时刻相互偏移时钟信号CKM的周期4T。此外，例如图11的 (H)所示，脉冲信号PW4被固定在低电平上。 充放电电路Ia至3a分别输出例如图11的(I)至⑷所示那样的如下的三角波 Tffl至TW3 在脉冲信号PWl至PW3的脉冲的时刻开始下降，当下降到基准电压Vrefl时切 换为上升。因而，三角波TWl至TW3成为具有时钟信号CKM的三倍的周期12T且相互偏移 时钟信号CKM的周期4T的波形。此外，在脉冲信号PW4中不包括用于使充放电电路开始进 行电容器的放电的脉冲，因此例如图11的(L)所示，充放电电路4a的输出电压充电到电源 电压VDD而成为稳定状态。由此，在N = 3且M = 4的情况下，充放电电路Ia至3a分别输出具有与时钟信号 CK 12相同的周期12T且相位相互偏移时钟信号CK 12的1/3周期4T、S卩120°的三角波 Tffl 至 TW3。接着，参照图9及图12来说明N = 4且M = 3的情况下的动作。脉冲产生电路6c的分频电路60将例如图12的㈧所示那样的周期为T的时钟 信号CKl进行三分频，将例如图12的(B)所示那样的周期3T的时钟信号CKM输出到边沿 检测电路61以及计数器62c。在这种情况下，边沿检测电路61、计数器62c以及DEMUX 63c 的动作与在第四实施方式的脉冲产生电路6b中代替时钟信号CKl而输入时钟信号CKM的 情况下的动作相同，例如图12的(E)至(H)所示，分别包括在从脉冲产生电路6c输出的脉 冲信号PWl至PW4中的脉冲的时刻相互偏移时钟信号CKM的周期3T。充放电电路Ia至4a分别输出例如图12的(I)至(L)所示那样的如下的三角波 Tffl至TW4 在脉冲信号PWl至PW4的脉冲的时刻开始下降，当下降到基准电压Vrefl时切 换为上升。因而，三角波TWl至TW4成为具有时钟信号CKM的四倍的周期12T且相互偏移 时钟信号CKM的周期3T的波形。由此，在N = 4且M= 3的情况下，充放电电路Ia至4a分别输出具有与时钟信号 CK12相同的周期12T且相位相互偏移时钟信号CK12的1/4周期3T、即90°的三角波TWl 至 TW4。如上所述，在图1、图3、图5、图7以及图9所示的三角波产生电路中，多个充放电 电路(la、lb等)从脉冲产生电路(5、6a等)分别提供周期相同且相位互不相同的多个脉 冲信号(PWl、PW2等)，通过在被提供脉冲信号的情况以及电容器的两端电压Vc达到基准 电压(Vrefl、Vref2)的情况下切换进行提供电流Ic来以固定的电流值对电容器(15、25) 进行充电的动作、与提供电流Id来使电容器以固定的电流值进行放电的动作，从而能够以 高频率且高精确度产生周期相同且相位互不相同的多个三角波(TW1、TW2等)。另外，充放电控制电路通过互补地进行控制使得在被提供脉冲信号的情况下使用 于将电流Ic以及Id分别提供给电容器的一对开关电路(12以及14,22以及24)中的某一 个接通、而在电容器的两端电压Vc达到基准电压的情况下使一对开关电路的另一个接通， 从而能够输出将脉冲信号设为上升或者下降的时刻的三角波。另外，如图1以及图3所示，脉冲产生电路5从边沿检测电路51输出将时钟信号 CKl的上升沿的时刻表示为脉冲的第一边沿检测信号，从边沿检测电路52输出将时钟信号 CKl的下降沿的时刻表示为脉冲的第二边沿检测信号，从而能够将具有与时钟信号CKl相 同的周期且相位相互偏移180°的脉冲信号PWl以及PW2提供给充放电电路。
另外，如图5以及图7所示，脉冲产生电路(6a、6b)按照时钟信号CKl的周期T依 次选择多个充放电电路中的某一个，对所选择的该充放电电路输出将时钟信号CKl的上升 沿的时刻表示为脉冲的边沿检测信号PW0，从而能够向充放电电路提供具有与将时钟信号 CKl进行三分频或者四分频而得到的时钟信号相同的周期且相位相互偏移120°或者90° 的脉冲信号。另外，脉冲产生电路(6a、6b)通过根据以时钟信号CKl进行计数的计数器(62a、62b)的计数值(CN3、CN4)来依次选择多个充放电电路中的某一个，从而能够向充放电电路 提供包括相位相互偏移了时钟信号CKl的周期T的脉冲的脉冲信号。另外，如图9所示，脉冲产生电路6c根据选择信号SEL将计数器62c的进制N设 定为充放电电路的个数(4)以下的值，将分频电路60的分频比M根据选择信号SEL设定为 将能够设为进制N的值(2、3、4)的最小公倍数(12)除以进制N而得到的值(6、4、3)，从而 能够选择周期相同且相位互不相同的多个三角波的输出数量，其中，上述分频电路60对时 钟信号CKl进行分频而输出时钟信号CKM。此外，上述实施方式用于使本发明更容易理解，但并非是用于限定解释本发明。本 发明在不超过其宗旨的范围内能够进行变更、改进，并且在本发明中还包括其等效物。在上述实施方式中，作为一个例子，各边沿检测电路构成为如图1以及图3的边沿 检测电路51以及52所示的一阶的数字微分(高通)滤波器，但是并非限定于此。各边沿 检测电路只要是输出将所输入的时钟信号的上升沿或者下降沿中的某一个的时刻表示为 脉冲的边沿检测信号的电路即可，例如也可以是使用模拟滤波器来检测边沿的结构、使用 多次的采样结果来防止因噪声导致的错误动作的结构。在上述第三至第五实施方式中，各充放电电路的结构与第一实施方式的充放电电 路Ia以及2a相同，但是并非限定于此。在第三至第五实施方式中，各充放电电路的结构也 可以均与第二实施方式的充放电电路Ib以及2b相同。
权利要求
一种三角波产生电路，其特征在于，具备脉冲产生电路，其产生周期相同且相位互不相同的多个脉冲信号；以及多个充放电电路，其被分别提供上述多个脉冲信号，其中，上述多个充放电电路分别具有电流提供电路，其向电容器提供第一电流或者第二电流，该第一电流用于以规定的电流值对上述电容器进行充电，该第二电流用于以规定的电流值使上述电容器进行放电；以及充放电控制电路，其在被提供上述脉冲信号的情况以及上述电容器的两端电压达到规定的基准电压的情况下，切换从上述电流提供电路向上述电容器提供的上述第一电流与上述第二电流。
2.根据权利要求1所述的三角波产生电路，其特征在于， 上述充放电控制电路包括一对开关电路，其用于将上述第一电流和第二电流分别提供给上述电容器；以及 开关控制电路，其使上述一对开关电路互补地接通或者断开，其中，上述开关控制电路在被提供上述脉冲信号的情况下使上述一对开关电路中的某 一个接通，在上述电容器的两端电压达到上述基准电压的情况下使上述一对开关电路的另 一个接通。
3.根据权利要求1或者2所述的三角波产生电路，其特征在于， 上述脉冲产生电路具有第一边沿检测电路，其输出将时钟信号的上升沿的时刻表示为脉冲的第一边沿检测信 号；以及第二边沿检测电路，其输出将上述时钟信号的下降沿的时刻表示为脉冲的第二边沿检 测信号，其中，上述第一边沿检测信号和第二边沿检测信号作为上述多个脉冲信号而分别被提 供给上述多个充放电电路。
4.根据权利要求1或者2所述的三角波产生电路，其特征在于， 上述脉冲产生电路具有边沿检测电路，其输出将第一时钟信号的上升沿和下降沿中的某一个的时刻表示为脉 冲的边沿检测信号；以及输出选择电路，其按上述第一时钟信号的周期依次选择上述多个充放电电路中的某一个，其中，上述边沿检测信号作为上述脉冲信号而被提供给通过上述输出选择电路所选择 的充放电电路。
5.根据权利要求4所述的三角波产生电路，其特征在于，上述输出选择电路包括以上述第一时钟信号进行计数的计数器，根据上述计数器的计 数值来依次选择上述多个充放电电路中的某一个。
6.根据权利要求5所述的三角波产生电路，其特征在于，上述脉冲产生电路还具有分频电路，该分频电路将第二时钟信号进行分频并作为上述 第一时钟信号来输出，上述计数器的进制根据选择信号被设定为上述充放电电路的个数以下的值， 上述分频电路的分频比根据上述选择信号被设定为如下的值将能够设为上述进制的 值的最小公倍数除以上述进制而得到的值。
全文摘要
本发明提供一种以高频率且高精确度产生周期相同且相位互不相同的多个三角波的三角波产生电路。该三角波产生电路具备脉冲产生电路，其产生周期相同且相位互不相同的多个脉冲信号；以及多个充放电电路，其被分别提供上述多个脉冲信号，上述多个充放电电路分别具有电流提供电路，其向电容器提供第一电流或者第二电流，该第一电流用于以规定的电流值对上述电容器进行充电，该第二电流用于以规定的电流值使上述电容器进行放电；以及充放电控制电路，其在被提供上述脉冲信号的情况以及上述电容器的两端电压达到规定的基准电压的情况下，切换从上述电流提供电路向上述电容器提供的上述第一电流与上述第二电流。
文档编号H03K4/06GK101847982SQ20101010259
公开日2010年9月29日 申请日期2010年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者大八木满, 西智昭 申请人:三洋电机株式会社;三洋半导体株式会社