[实用新型]基于PWM信号的速度检测器、处理电路及芯片

说明书

本实用新型公开一种基于PWM信号的速度检测器、处理电路及芯片，该速度检测器应用于为外部的电机系统提供脉冲采样速度，所述速度检测器包括上升沿检测电路、脉宽计数器和中值平均模块；所述上升沿检测电路的时钟输入端与所述脉宽计数器的时钟输入端连接，所述上升沿检测电路的输出端与所述脉宽计数器的复位端（reset）连接，所述脉宽计数器的数据输出端连接所述中值平均模块的数据输入端。该速度检测器拓展传统PWM信号输出电路的功能，提高脉冲信号测速的精度。

技术领域

本实用新型涉及信号调制技术领域，涉及一种基于PWM信号的速度检测器、处理电路及芯片。

背景技术

PWM( Pulse Width Modulation )技术在工业自动化、机器人、精密数控机床、航空航天等诸多领域得到广泛应用。伺服电机控制系统，需要生成占空比可变的PWM信号驱动IGBT、IPM等功率器件；机器人或数控机床等运动控制系统，运动控制卡和伺服驱动器间，可通过频率可变的PWM信号，传输位置控制指令。PWM与PFM是DC/DC开关的两种控制方式，这类技术常用于一些模拟电路或外围电机进行控制。随着IC的集成度越来越高。市面上大部分的PWM电路有很多种实现方式，但这些电路普遍功能单一，没有测速等功能，不利用通过采样反馈来控制电机系统的转速。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型提出了一种基于PWM信号的速度检测器。

一种基于PWM信号的速度检测器，该速度检测器应用于为外部的电机系统提供脉冲采样速度，速度检测器包括上升沿检测电路、脉宽计数器和中值平均模块；上升沿检测电路的时钟输入端与脉宽计数器的时钟输入端连接，上升沿检测电路的输出端与脉宽计数器的复位端（reset）连接，脉宽计数器的数据输出端连接中值平均模块的数据输入端，中值平均模块的数据输出端作为速度检测器的输出端，上升沿检测电路的输入端作为速度检测器的数据输入端。

进一步地，所述上升沿检测电路包括一个D触发器与一个与门，D触发器的输入端（D）连接与门的一个输入端，D触发器的反相输出端（）连接与门的另一个输入端；所述脉宽计数器的时钟端与D触发器的时钟端相连接，与门的输出端作为所述上升沿检测电路的输出端，D触发器的输入端作为所述上升沿检测电路的输入端。

进一步地，2的所述脉宽计数器的位宽数值次幂大于所述脉宽计数器的时钟输入端的信号频率与所述D触发器的输入端的信号频率的比值。

一种PWM信号的处理电路，该处理电路应用于调节外部的电机系统，所述处理电路包括PWM采样检测模块和PWM生成模块；PWM采样检测模块的时钟输入端与PWM生成模块的时钟输入端相连接；PWM采样检测模块包括步长计数子模块、信号预分频器、滤波器、第一时钟预分频器和所述速度检测器，其中，滤波器的信号输入端作为PWM采样检测模块的信号输入端，所述速度检测器的速度信号输出端作为PWM采样检测模块的输出端；PWM采样检测模块内部的连接关系是：滤波器的信号输出端同时与步长计数子模块的数据输入端和信号预分频器的时钟输入端连接，信号预分频器的时钟输出端与所述速度检测器的数据输入端相连接；速度检测器的时钟输入端与第一时钟预分频器的时钟输出端相连接；PWM生成模块包括第二时钟预分频器和PWM信号生成器，模块内部的连接关系是：第二时钟预分频器的时钟输出端与PWM信号生成器的数据输入端相连接，第二时钟预分频器的时钟输入端作为PWM生成模块的时钟输入端，PWM信号生成器的数据输出端作为PWM生成模块的输出端。

进一步地，所述滤波器包括第一预设数量的D触发器和一个比较输出模块，第一预设数量的D触发器构成一个第一预设数量比特位的移位寄存器，第一预设数量的D触发器的时钟端连接于所述滤波器的时钟输入端，第一预设数量的D触发器的输出端（Q）分别连接到比较输出模块的第一预设数量的数据输入端，移位寄存器的数据输入端作为滤波器的信号输入端，比较输出模块的数据输出端作为滤波器的信号输出端。