[实用新型]脉冲宽度调制电路和电子设备

说明书

本实用新型涉及脉冲宽度调制电路和电子设备。在实施例中，PWM调制电路包括被配置为接收方波输入信号并且从方波输入信号产生三角波信号的第一电路块，被配置为接收调制信号并且通过将调制信号与载波信号进行比较来产生PWM信号的第二电路块，被耦合在第一电路块和第二电路块之间并且对具有上基准值和下基准值的基准信号敏感的切换电路块，并且切换电路块选择性地在载波传输设置与一个或多个载波强制设置之间可切换，切换电路块在载波传输设置中将第一电路块耦合到第二电路块以将三角波信号作为载波信号传输，一个或多个载波强制设置用于优化或抑制在PWM信号中的脉冲跳跃，其中切换电路块将载波信号分别强制为上基准值和下基准值。

技术领域

本实用新型一般涉及电子系统，并且在特定实施例中，涉及脉冲宽度调制(PWM)电路和对应的设备。

背景技术

在某些应用领域(例如，汽车市场)中存在针对具有从当前值(诸如350kHz)向更高值(例如2.2-2.4MHz)增加的操作频率的诸如D类音频放大器的切换放大器的需求。

较高的操作频率可以促进提供具有改进的电磁干扰(EMI)频谱发射特性的较小的系统。

当前的350kHz D类功率音频放大器可以包括脉冲跳跃控制块以增加输出功率。美国专利No.9,595,946是这样的解决方案的示例。某些布置还可以包括脉冲跳跃抑制块，以便以降低输出功率为代价而包含在已知频率附近的EMI频谱。

传统的(模拟)电路几乎不能满足与用于D类放大器的(更)较高的切换频率(例如，大约七倍高)有关的要求。

实用新型内容

一个或多个实施例可以应用于切换放大器，诸如D类音频放大器。

一个或多个实施例涉及一种以高切换频率切换的放大器，切换诸如比传统的操作频率(例如，350kHz)高大约七倍(例如，比2MHz更高，诸如在2.2MHz-2.4MHz之间)。切换D类放大器可以是这样的放大器的示例。·

一个或多个实施例可以依赖将模拟特征与数字结构(例如，数字组件)混合的结构，以便解决与例如在某些模拟电路(诸如，运算放大器(op-amp))的转换速率中的限制有关的问题。

一个或多个实施例涉及一种脉冲宽度调制电路，包括：第一电路块，被配置为接收具有上升沿和下降沿的方波输入信号，并且从方波输入信号产生三角波信号；第二电路块，被配置为接收调制信号，并且通过将调制信号与载波信号进行比较来产生脉冲宽度调制信号；以及切换电路块，被耦合在第一电路块和第二电路块之间，其中切换电路块包括被配置为接收具有上基准值和下基准值的基准信号的基准输入，其中切换电路块选择性地在以下之间可切换：载波传输设置，其中切换电路块将第一电路块耦合到第二电路块，以将三角波信号作为载波信号传输，以及载波强制设置，其中切换电路块通过将载波信号强制为相应的上基准值和下基准值来将基准信号施加于第二电路块。

在一些实施例中，调制信号包括在最高调制信号值和最低调制信号值之间的调制信号摆幅；上基准值和下基准值包括位于调制信号摆幅内的第一上基准值和第一下基准值，以及位于调制信号摆幅之外的第二上基准值和第二下基准值；以及载波强制设置包括：第一载波强制设置，其中切换电路块将具有第一上基准值和第一下基准值的基准信号施加于第二电路块，以及第二载波强制设置，其中切换电路块将具有第二上基准值和第二下基准值的基准信号施加于第二电路块。

在一些实施例中，第二电路块被配置为产生具有占空比的最低值的脉冲宽度调制信号，其中脉冲宽度调制信号在占空比的最低值处具有最低脉冲有效时间，并且其中切换电路块选择性地在等于最低脉冲有效时间的载波强制间隔上可切换到载波强制设置。

在一些实施例中，进一步包括对方波输入信号的上升沿和下降沿敏感的时钟电路块，时钟电路块被配置为驱动切换电路块以在方波输入信号的上升沿和下降沿处在载波传输设置和载波强制设置之间切换。