[發明專利]擴頻頻譜波形生成電路

無效

• 申請號: 200580040656.5
• 申請日: 2005-09-29
• 公開（公告）號: CN101065901A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: A·亞蘇達;T·基穆拉
• 申請（專利權）人: 德克薩斯儀器股份有限公司
• 主分類號: H03K7/08
• 分類號: H03K7/08;H03K9/08;H04J9/00;H04L5/04;H03K5/22;G01R29/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙蓉民;薛峰

技術領域

【0001】本發明涉及一種用于生成并使用擴頻波形以執行信號轉換或其它信號處理的方法和設備。

背景技術

【0002】圖21示意性地示出了傳統的脈寬調制器(PWM)電路，諸如用于D類中的電路。PWM電路包含：輸入信號源；三角波發生器，其生成三角波(鋸齒波)，該三角波(鋸齒波)用作與從輸入信號源處接收的輸入信號進行比較的載波；和比較器，其對輸入信號和三角波進行比較以生成脈寬調制(PWM)信號。人們公知的是：三角波發生器生成頻率周期性變化或其頻率如圖22中所示非周期性變化的波。圖22在(a)中示出了非周期性鋸齒波，在(b)中示出了非周期性三角波。如圖23中所示，PWM調制器對這樣的三角波和接收到的輸入信號(a)進行比較，并生成周期變化的方波(b)。圖23也在(c)和(d)中示出了來自于傳統的PWM調制器的PWM調制輸出信號的頻譜。為方便比較，圖23(c)示出了使用具有固定周期的三角波的PWM調制器(傳統實例1)，而圖23(d)示出了使用周期周期性變化或非周期性變化的三角波的PWM調制器(傳統實例2)。

【0003】如圖中所示，在傳統實例1中，當三角波具有固定周期時，信號頻譜在基帶中出現。作為三角波的載波的離散頻譜(具有三角波的基本分量并在諧波頻率處具有較大的峰)以采樣頻率fs為三角波的中心頻率而呈現。該三角波的諧波通常由安排在PWM調制器或使用調制器的D類放大器之后的LC濾波器去除。盡管如此，不能被濾波器除去的諧波分量被發射至負載。

【0004】在比較中，對于圖23中所示的頻譜圖的頻率，在(d)中，信號頻譜同樣地出現在基帶中，并且由于頻譜的擴展，載波中的噪聲在從DC到高頻的寬范圍內展開。因此，圖23(d)中的載波噪聲峰值比圖23中的載波噪聲峰值小很多。結果，在裝置被小型化時，從連接D類放大器和負載的連線中輻射出的三角波的諧波分量可能影響其它電路塊，這是個問題。

【0005】盡管如此，在圖21中所示的PWM調制器中，由于頻譜擴展，載波噪聲在寬范圍內展開。然而，如圖23(d)中所示，在信號所出現的基帶中，其也被均勻地展開。此外，在采樣頻率fs附近的載波噪聲的頻譜分布中存在陷波(即，頻譜分量降低的部分)。

【0006】因此，本發明的一個目的是提供一種用于產生塑形的頻譜分布的擴頻頻譜波形的方法和電路。

【0007】本發明的另一目的是提供一種使用上述擴頻頻譜波形執行信號轉換的方法和電路。

【0008】本發明的另一目的是提供一種使用上述信號轉換方法的發射方法和裝置。

【0009】本發明的另一目的是提供一種使用上述擴頻頻譜波形為信號執行噪聲塑形的方法和電路。

【0010】本發明的另一目的是提供一種PWM控制器，其使用具有上述塑形的頻譜分布的擴頻頻譜波形作為基準信號。

【0011】本發明的另一目的是提供一種具有上述PWM控制器的D類放大器。

發明內容

【0012】本發明中公開的波形生成方法包含生成具有擴展頻譜的波形的步驟，以及塑形上述擴展頻譜波形的頻譜分布的步驟。在塑形上述頻譜分布的步驟中，上述擴展頻譜波形可被塑形為具有這樣的頻譜分布：其在至少一個頻帶中具有頻譜分量降低部分。上述擴展頻譜波形的頻率可周期性或非周期性變化。此外，生成上述擴展頻譜波形的步驟包括生成時鐘的步驟和生成頻率非周期性變化的PN碼的步驟。塑形上述頻譜分布的步驟包括以上述時鐘和PN碼進行邏輯運算以生成上述擴展頻譜波形的步驟。生成上述擴展頻譜波形的步驟也包括對上述時鐘的頻率進行分頻以生成分頻時鐘的步驟。在生成上述PN碼的步驟中，上述分頻時鐘用作從上述時鐘派生或衍生出來的時鐘。EX-OR(異或)運算可在上述邏輯運算步驟內進行。

【0013】本發明中公開的信號轉換方法是通過基于信號對基準信號進行脈寬調制來生成脈寬調制信號的步驟。上述基準信號的頻率周期性或非周期性變化，并且基準信號具有這樣的頻譜分布：其在至少一個頻帶中具有頻譜分量降低部分。上述至少一個頻帶可包括基帶。此外，上述脈寬調制步驟包括生成上述基準信號的步驟。生成上述基準信號的步驟包括：生成時鐘的步驟，接收從上述時鐘得來的時鐘以生成其頻率非周期性變化的PN碼的步驟，和以上述時鐘和PN碼進行邏輯運算以生成上述基準信號的步驟。生成上述基準信號的步驟也可包括對上述時鐘的頻率進行分頻以生成分頻時鐘的步驟。在生成上述PN碼的步驟中，上述分頻時鐘可用作從上述時鐘得來的時鐘。EX-OR(異或)運算可在上述邏輯運算步驟內進行。