[實(shí)用新型]一種基于量化、脈寬調(diào)制的階梯波信號(hào)發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202120449529.7
• 申請(qǐng)日: 2021-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN214591354U
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧永香;崔建國(guó);崔燚;崔建峰;李光序
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西工程技術(shù)學(xué)院;崔建國(guó)
• 主分類號(hào): H03K4/02
• 分類號(hào): H03K4/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型公開了一種基于量化、脈寬調(diào)制的階梯波信號(hào)發(fā)生器，包括一個(gè)無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路、一個(gè)階梯電壓形成電路、一個(gè)階梯電壓復(fù)位電路、一個(gè)量化調(diào)制電路、一個(gè)低通濾波器電路。所述無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路，由施密特觸發(fā)器N₁、電阻R₁、及電容C₁組成；所述階梯電壓形成電路，由二極管D₁、電容C₂、晶體管T₁以及電容C₄組成；所述階梯電壓復(fù)位電路，由可變電容C₄、觸發(fā)器N₂、N₃、晶體管T₂組成；所述量化調(diào)制電路，由比較器IC2、輸入信號(hào)電路、階梯信號(hào)電路組成，比較器將三角波信號(hào)和模擬的輸入信號(hào)比較，在原輸入信號(hào)基礎(chǔ)上加入階梯，即用階梯電壓代替三角波電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種利用標(biāo)準(zhǔn)階梯波信號(hào)量化、調(diào)制輸入信號(hào)的技術(shù)，尤其一種能把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成有由很多階梯波組成的信號(hào)，但卻又保持了輸入信號(hào)原有的變化規(guī)律的特色電路。

背景技術(shù)

階梯波是一種在電子電路中常見的波形，在無(wú)線電遙測(cè)、調(diào)頻信號(hào)磁帶記錄以及數(shù)字電 壓表中較為有用；在電子測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)中，階梯波信號(hào)可以作為時(shí)序控制信號(hào)和多極電位基準(zhǔn)信號(hào)，從而獲得了廣泛的用途。

產(chǎn)生階梯波的方法很多。在模擬電路中常用運(yùn)算放大器的組合形成方波-三角波發(fā)生器與遲滯電壓比較器，并利用二極管、電容的電氣特性來產(chǎn)生階梯波，如附圖1。

參考一般階梯波信號(hào)發(fā)生器電路，可以設(shè)計(jì)一個(gè)更為簡(jiǎn)潔、實(shí)用的階梯波信號(hào)產(chǎn)生電路，然后將產(chǎn)生的階梯波信號(hào)，采用量化的脈寬調(diào)制方式，使輸入信號(hào)（如音樂信號(hào)）變成階梯狀，如附圖2。

所以這個(gè)電路的最大特點(diǎn)是能把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成有由很多階梯波組成的信號(hào)，但卻又保持了輸入信號(hào)原有的變化規(guī)律。

因?yàn)楸倦娐樊a(chǎn)生的階梯波都是等高的，這個(gè)階梯波將與輸入信號(hào)作為參考電壓的比較器進(jìn)行比較，所以輸出信號(hào)的諧波（諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對(duì)周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量，這個(gè)電路中基波指的是輸入信號(hào)）僅取決于輸入信號(hào)的幅度。

已成階梯的信號(hào)其諧波極為豐富，經(jīng)處理后即可得到多種多樣的音響效果，故這種特性對(duì)于電子音樂的合成是十分有用的，在電子音樂合成電路中可得到許多意想不到的特殊效果。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、使用可靠、能把原始輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成有由很多階梯波組成的信號(hào)，但卻又保持了輸入信號(hào)原有的變化規(guī)律設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種基于量化、脈寬調(diào)制的階梯波信號(hào)發(fā)生器，其包括一個(gè)無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路、一個(gè)階梯電壓形成電路、一個(gè)階梯電壓復(fù)位電路、一個(gè)量化調(diào)制電路、一個(gè)低通濾波器電路；所述無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路產(chǎn)生的振蕩信號(hào)通過耦合電容C2進(jìn)入所述階梯電壓形成電路，在電容C4兩端形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的階梯波信號(hào)；該階梯波信號(hào)進(jìn)入所述階梯電壓復(fù)位電路，在C4兩端形成一系列階梯電壓；該階梯電壓從C4的上端進(jìn)入所述量化調(diào)制電路，在原輸入模擬信號(hào)IN的基礎(chǔ)上加入階梯；所述量化調(diào)制電路輸出的脈寬調(diào)制量化信號(hào)，由所述低通濾波器電路轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，由輸出電容C₆輸出。

所述無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路，包括施密特觸發(fā)器N₁、遲滯電阻R₁、振蕩電容C₁，N1的輸入端與輸出端之間連接遲滯電阻R₁，電容C₁的上端連接N1的輸入端，C1的下端連接工作地。