[發明專利]脈沖寬度調制器

有效

• 申請號: 201880077560.3
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN111418159B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: T·井戶
• 申請（專利權）人: 思睿邏輯國際半導體有限公司
• 主分類號: H03M1/82
• 分類號: H03M1/82;H03K7/08;H03F3/217
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;李星宇

1.一種PWM(脈沖寬度調制)調制器，包括：

PWM生成器，被配置為接收脈沖寬度數據且輸出包括多個重復的PWM循環周期的PWM信號，其中在每個PWM循環周期中，所述PWM信號的任一脈沖的持續時間均基于所述脈沖寬度數據，

其中所述PWM生成器被配置為接收第一時鐘信號，且將所述PWM循環周期以及所述PWM信號的任一脈沖的開始和結束同步至所述第一時鐘信號；

其中所述PWM生成器能操作以生成與所述PWM循環周期內的居中位置具有位置誤差的脈沖；以及

其中所述PWM調制器包括脈沖位置控制器，所述脈沖位置控制器被配置為控制脈沖在PWM循環周期中的位置，從而至少部分地補償一個或多個先前脈沖的位置誤差；

其中所述脈沖位置控制器被配置為接收所述脈沖寬度數據，且包括：

誤差塊，用于基于所述脈沖寬度數據來確定脈沖的位置誤差；

環路濾波器，用于對所述位置誤差進行濾波；以及

量化器，被配置為基于所述環路濾波器的輸出來輸出脈沖位置數據，所述脈沖位置數據用于控制所述脈沖在所述PWM循環周期內的位置；

其中所述脈沖位置數據包括指示脈沖位置與所述PWM循環周期內的居中位置的偏移的數據；

其中所述誤差塊包括乘法器，用于將所述脈沖位置數據的反饋信號與所述脈沖寬度數據相乘，以生成所述位置誤差。

2.根據權利要求1所述的PWM調制器，其中所述脈沖位置控制器進一步包括增益補償塊，所述增益補償塊被配置為對所述環路濾波器的輸出施加增益補償，以補償可變的脈沖寬度。

3.根據權利要求2所述的PWM調制器，其中所述增益補償塊包括與可能的脈沖寬度的倒數成比例的一組倒數值的存儲，且所述增益補償塊被配置為基于所述脈沖寬度數據將所述環路濾波器的輸出與適當的倒數值相乘。

4.根據權利要求1所述的PWM調制器，其中所述環路濾波器包括二階或更高階積分濾波器。

5.根據權利要求1所述的PWM調制器，其中所述量化器被配置為在所述脈沖寬度數據為奇數時從第一組輸出值中選擇，且在所述脈沖寬度數據為偶數時從第二組輸出值中選擇。

6.根據權利要求5所述的PWM調制器，其中所述第一組輸出值和所述第二組輸出值中的一個包括一組整數，且所述第一組輸出值和所述第二組輸出值中的另一個包括一組半整數。

7.根據權利要求5或權利要求6所述的PWM調制器，其中所述脈沖位置控制器包括奇偶性監測器，用于由所述脈沖寬度數據的最低有效位來確定所述脈沖寬度數據是奇數還是偶數，其中所述量化器響應于所述奇偶性監測器。

8.根據權利要求5或權利要求6所述的PWM調制器，其中所述量化器包括第一量化器和第二量化器，所述第一量化器和第二量化器用于分別以所述第一組輸出值和第二組輸出值操作，其中基于所述脈沖寬度數據的奇偶性來選擇所述第一量化器和所述第二量化器中的一個，以輸出所述脈沖位置數據。

9.根據權利要求1至6中的任一項所述的PWM調制器，其中所述脈沖位置控制器包括飽和控制器，所述飽和控制器被配置為基于所述脈沖寬度數據對所述量化器的輸出施加限制，以將所述脈沖的開始和結束限制在所述PWM循環周期內。

10.根據權利要求1至6中的任一項所述的PWM調制器，其中所述脈沖位置控制器被配置為向所述PWM生成器輸出脈沖位置數據，且其中所述PWM生成器被配置為在PWM循環周期內生成處于基于所述脈沖位置數據的位置處且具有基于所述脈沖寬度數據的持續時間的脈沖。