[發明專利]壓電器件和驅動信號發生器

在審

• 申請號: 202110330056.3
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112803924A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 孟飛;毛建秋;劉珂琴;徐夢廓;張亞鋒;郭杰;王樹磊;李進;孫陳妤
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: H03K3/017
• 分類號: H03K3/017
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 陳紅橋

本發明提供一種壓電器件和驅動信號發生器，驅動信號發生器包括：M路驅動信號發生單元，M為大于0的整數，其中，每路驅動信號發生單元均包括：N位加法器，用于對初始值為頻率控制字的系統時鐘進行累加，N為大于0的整數；翻轉比較器，用于在N位加法器溢出后，進行取反操作，以得到第一輸出方波；占空比調節模塊，用于根據N位加法器的當前值確定對應周期內的輸出信號，以調節占空比；信號輸出模塊，用于對第一輸出方波進行取反，以獲取第二輸出方波，并分別根據每個周期內的占空比對第一輸出方波和第二輸出方波進行調整，以獲得第一輸出信號和第二輸出信號。本發明的驅動信號發生器，便于調節任意路數驅動信號的參數，靈活性較好且簡單方便。

技術領域

本發明涉及壓電器件技術領域，具體涉及一種驅動信號發生器和一種壓電器件。

背景技術

壓電器件驅動信號發生目前主要有兩類方法，一是由模擬電路構成，二是由數字電路或程序來實現。相關技術中通過DDS（Direct Digital Synthesis，直接數字頻率合成）原理自行設計電路或專有芯片來實現壓電器件驅動信號發生，但是都需要波形數據表、數字模擬量轉換器DAC（Digital to analog converter，數模轉換器）、比較電路等環節，因此這類方法相對較為復雜，靈活性差，也需要更多的硬件資源或更復雜的程序。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供了一種驅動信號發生器，便于調節任意路數驅動信號的參數，靈活性較好，且簡單方便。

本發明采用的技術方案如下：

一種驅動信號發生器，包括：M路驅動信號發生單元，M為大于0的整數，其中，每路驅動信號發生單元均包括：N位加法器，用于對初始值為頻率控制字的系統時鐘進行累加，其中，N為大于0的整數；翻轉比較器，用于在所述N位加法器溢出后，進行取反操作，以得到第一輸出方波；占空比調節模塊，用于根據所述N位加法器的當前值確定對應周期內的輸出信號，以調節占空比；信號輸出模塊，用于對所述第一輸出方波進行取反，以獲取第二輸出方波，并分別根據每個周期內的占空比對所述第一輸出方波和所述第二輸出方波進行調整，以獲得第一輸出信號和第二輸出信號。

根據本發明的一個實施例，所述信號輸出模塊包括：非門模塊，用于對所述第一輸出方波進行取反，以獲取第二輸出方波；與門模塊，用于分別對所述占空比調節模塊輸出的占空比與所述第一輸出方波和所述第二輸出方波進行與門操作。

根據本發明的一個實施例，所述第一輸出方波和所述第二輸出方波的周期和頻率分別通過下述公式獲得：

其中，表示所述第一輸出方波和所述第二輸出方波的周期，T表示系統時鐘周期，2^N-1表示N位加法器溢出值，表示頻率控制字初始值，表示所述第一輸出方波和所述第二輸出方波的頻率，表示系統時鐘頻率。

根據本發明的一個實施例，所述占空比調節模塊根據所述N位加法器的當前值確定對應周期內的輸出信號，以調節占空比，具體用于：當所述N位加法器的當前值大于頻率控制字初始值與占空比控制字初始值之和，且小于頻率溢出值與所述占空比控制字初始值之差時，該周期內輸出信號為高電平信號；采用中心對稱的方式調節該周期內輸出信號為高電平信號的占空比。

根據本發明的一個實施例，采用下述公式獲得占空比：

其中，表示占空比，表示所述占空比控制字初始值，2^N-1表示所述N位加法器溢出值，表示頻率控制字初始值。

根據本發明的一個實施例，第2路至第M路驅動信號發生單元還分別包括：定時器，所述定時器與N位加法器相連，用于在延時預設時間后產生相位差，根據相位控制字初始值實現對相位進行調節。

根據本發明的一個實施例，通過下述公式獲取相位：