[發(fā)明專利]用于光學(xué)傳感器控制的三角積分信號密度調(diào)制

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880022687.1
• 申請日: 2008-06-27
• 公開（公告）號: CN101689060A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大衛(wèi)·凡艾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 賽普拉斯半導(dǎo)體公司
• 主分類號: G05F1/00
• 分類號: G05F1/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 許 靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)傳感器控制領(lǐng)域，更具體地，涉及將三角積分信號密度調(diào)制用于發(fā)光二極管的強度控制。

背景技術(shù)

發(fā)光二極管(LED)技術(shù)已進展到可將LED用作對常規(guī)白熾和/或熒光光源的能量高效代替物的程度。已使用LED的一種應(yīng)用是在使用白色和/或彩色(例如，紅、綠和藍)LED的環(huán)境照明系統(tǒng)中。類似于白熾和熒光光源，LED的輸出的平均強度由裝置的平均電流所控制。然而，不同于白熾和熒光光源，LED可幾乎瞬時地被接通和斷開。因此，LED的輸出強度可受切換電路控制，所述切換電路使裝置電流在兩個電流狀態(tài)之間切換，以實現(xiàn)對應(yīng)于所要強度的所要平均電流。此方法還可用于控制環(huán)境照明系統(tǒng)中的紅、綠和藍(RGB)LED源(或任一其它組原色)的相對強度，所述環(huán)境照明系統(tǒng)以不同比率混合原色以實現(xiàn)所要色彩。

Meuller等人的第6,016,038號和第6,150,774號美國專利中描述一種用于LED切換的方法。這些專利描述用具有均一頻率但獨立的工作周期的方波來控制不同LED，其中所述方波頻率是均一的，且不同工作周期表示方波脈沖的寬度的變化。Meuller的專利將此描述為脈沖寬度調(diào)制(PWM)。

圖1說明驅(qū)動電流源將電流供應(yīng)到LED的常規(guī)PWM控制器。所述PWM控制器包括n位線性計數(shù)器、n位工作周期寄存器以及將所述計數(shù)器的輸出與工作周期寄存器進行比較的比較器。n位計數(shù)器由時鐘信號f_clock計時，時鐘信號f_clock致使計數(shù)器從0到2ⁿ-1線性計數(shù)，在到達2ⁿ-1后翻轉(zhuǎn)到0。工作周期寄存器中的值確定PWM控制器的工作周期，其中值“0”表示0％工作周期，且值“2ⁿ-1”表示100％工作周期。當計數(shù)器的輸出小于工作周期寄存器中的值時，比較器的輸出為高。當計數(shù)器的輸出大于或等于工作周期寄存器中的值時，比較器的輸出為低。

圖2A說明針對n＝4且工作周期寄存器中的值為7(二進制0111)的情況，n位計數(shù)器的輸出與工作周期寄存器中的值之間的關(guān)系。在一個周期內(nèi)，線性計數(shù)器從0計數(shù)到15(二進制1111)。當計數(shù)器從0計數(shù)到6時，比較器的輸出為高(圖2B中展示為值“1”)。當線性計數(shù)器的計數(shù)達到寄存器值(7)時，PWM輸出變低(圖2B中展示為值“0”)，且保持為低，直到線性計數(shù)器在所述周期結(jié)束時翻轉(zhuǎn)到零為止。因此，PWM控制器產(chǎn)生具有從高到低的單次轉(zhuǎn)變的時序波形，且因此在每一周期期間產(chǎn)生單個脈沖。

如圖2C中所說明，對于n＝8且f_clock＝1MHz，此輸出的頻譜內(nèi)容包括固定的基頻f_OUT＝f_clock/2ⁿ＝4KHz，以及處于3f_OUT＝12KHz、5f_OUT^＝20KHz等的奇次諧波，其可對附近的敏感性裝置、組件、電路和系統(tǒng)造成電磁干擾(EMI)。當將多個光源(用脈沖寬度調(diào)制來控制其強度)用于色彩混合時，EMI將倍增，因為所有光源均將在同一均一頻率下調(diào)制，與工作周期無關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容

無

附圖說明

在說明書附圖中，以示例的方式而非以限制的方式來說明本發(fā)明，其中：

圖1說明常規(guī)PWM?LED控制電路；

圖2A和圖2B說明常規(guī)PWM波形的產(chǎn)生；

圖2C說明常規(guī)PWM波形的頻譜；

圖3說明用于光學(xué)傳感器的調(diào)光控制的三角積分信號密度(DSSD)調(diào)制器的一個實施例；

圖4A是說明DSSD調(diào)制器的示范性實施例的數(shù)據(jù)值的表；

圖4B說明對應(yīng)于圖4A的數(shù)據(jù)值的一個實施例中的波形；

圖4C是說明一個實施例中的三角積分調(diào)制(DSM)值的范圍的表；

圖4D說明對應(yīng)于圖4C的選定數(shù)據(jù)值的一個實施例中的波形；

圖5A說明一個實施例中對應(yīng)于兩個不同三角積分信號密度的兩個波形；

圖5B說明常規(guī)PWM調(diào)制中對應(yīng)于兩個不同工作周期的兩個波形；

圖5C說明三角積分信號密度調(diào)制的一個實施例的頻譜特性(spectralsignature)；以及

圖6說明一個實施例中的用于光學(xué)傳感器的三角積分信號密度調(diào)制的電子系統(tǒng)。

具體實施方式