[發明專利]占空比調節電路和調節方法

有效

• 申請號: 201210520690.4
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103856186A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 趙孝剛
• 申請（專利權）人: 艾爾瓦特集成電路科技（天津）有限公司
• 主分類號: H03K3/017
• 分類號: H03K3/017
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅

技術領域

本發明的實施方式涉及一種方波發生電路、包含該方波發生電路的集成電路、DC/DC轉換器和AC/DC轉換器。

背景技術

方波發生電路是集成電路中所廣泛使用的一種信號發生電路。圖1示出了一種現有的方波發生電路的示意圖。如圖1所示，方波發生電路10包括串聯在工作電壓VDD與地之間的恒流源101和電容器102。在電容器102的兩端并聯有開關103。開關103在脈寬非常窄(例如占空比為1％)的時鐘信號clk的控制下周期性地打開或閉合，從而可以在電容器102的非接地端產生鋸齒波信號vramp。方波發生電路10還包括一個比較器104。比較器104的同相輸入端接收參考電壓信號vref，其反相輸入端與電容器102的非接地端連接，從而可以在其輸出端輸出方波信號。

假設所產生的方波信號的高電平的時間為t1，時鐘信號clk的時鐘周期為T，則所產生的鋸齒波信號vramp的電壓Vrap可表示為：Vrap＝(t*I)/C，其中t為電容器的充電時間，I為電容器的充電電流，C為電容器的電容值。在比較器104的翻轉點，存在Vrap＝Vref，其中Vref為參考電壓信號vref的電壓。因此，可以得出t1＝C*Vref/I。因而，所產生的方波信號的占空比duty＝C*Vref/I*T。由此可知，方波信號的占空比duty與電容器的電容值C、參考電壓信號vref的電壓Vref、充電電流I以及時鐘信號clk的時鐘周期T均有關系。因此，一旦上述參數之一發生變化，方波信號的占空比就會發生變化，從而可導致方波信號的占空比在不同的時鐘周期中存在偏差。即，方波信號的占空比的精度較低。

然而，在許多應用中，通常需要采用具有高精度占空比的方波信號。例如，在DC/DC或AC/DC電路中，需要采用高精度占空比的方波信號來精確控制PWM信號發生器所產生的PWM信號的波形。因此，現有的方波發生電路便無法滿足實際應用的要求。

發明內容

本發明的實施方式提供了一種方波發生電路和包含該方波發生電路的集成電路，以解決或者至少部分地緩解現有技術中存在的上述問題。

在第一方面中，本發明的實施方式提供了一種方波發生電路。該方波發生電路包括：第一鏡像電流支路，在該第一鏡像電流支路與地之間連接有第一開關元件以及與該第一開關元件并聯的第一電容器，其中第一開關元件可操作以在第一時鐘信號的控制下周期性地打開或閉合，從而可以在第一電容器的非接地端產生第一鋸齒波信號；第二鏡像電流支路，在該第二鏡像電流支路與地之間連接有第二開關元件以及與該第二開關元件并聯的第二電容器，其中第二開關元件可操作以在與第一時鐘信號同步的第二時鐘信號的控制下周期性地打開或閉合，從而可以在第二電容器的非接地端產生第二鋸齒波信號；以及比較器，其一個輸入端與第一電容器的非接地端連接，其另一個輸入端與第二電容器的非接地端連接，從而可以在其輸出端輸出方波信號，該方波信號的占空比依賴于第一電容器的電容值與第二電容器的電容值之間的比值。

在第二方面中，本發明的實施方式提供了一種包含上述方波發生電路的集成電路。

在第三方面中，本發明的實施方式提供了一種包含上述集成電路的DC/DC轉換器。

在第四方面中，本發明的實施方式提供了一種包含上述集成電路的AC/DC轉換器。

利用本發明的實施方式的方波發生電路所產生的方波信號的占空比依賴于第一電容器的電容值與第二電容器的電容值之間的比值，只要確定了該比值，所產生的方波信號的占空比就會基本保持不變，從而使得方波信號的占空比具有較高精度。因此，在實際應用中，利用具有該高精度占空比的方波信號，能夠精確地控制例如DC/DC或AC/DC電路中的PWM信號發生器所產生的PWM信號的波形。

附圖說明

圖1示出了一種現有的方波發生電路的示意圖；

圖2示出了根據本發明的一個實施方式的方波發生電路的示意圖；

圖3示出了可應用于本發明的實施方式的時鐘信號轉換電路的一個示例的示意圖；

圖4示出了根據本發明的另一實施方式的方波發生電路的示意圖；

圖5示出了根據本發明的又一實施方式的方波發生電路的示意圖；以及

圖6示出了圖5所示的方波發生電路的時序圖。

具體實施方式

在第一方面中，本發明的實施方式提供了一種方波發生電路。下面將參照圖2-6詳細描述根據本發明的實施方式的方波發生電路。