[發明專利]支持擴頻的三角波發生器、擴頻調制電路及信號處理方法

在審

• 申請號: 202210467736.4
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114726347A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 丁雙喜
• 申請（專利權）人: 蘇州至盛半導體科技有限公司
• 主分類號: H03K4/50
• 分類號: H03K4/50;H03K7/08
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 唐品利

本申請涉及一種上述支持擴頻的三角波發生器、擴頻調制電路及信號處理方法，所述三角波發生器包括：擴頻控制模塊、擴頻控制電流轉化模塊、三角波產生模塊及反饋調節模塊；擴頻控制模塊用于根據預設擴頻調制頻率、預設中心頻率、系統時鐘及反饋信號，輸出電流編碼；擴頻控制電流轉化模塊用于將電流編碼轉化為擴頻控制電流；三角波發生模塊根據接收到的擴頻控制電流采用模擬積分電路的方式產生頻率可變的三角波信號；反饋調節模塊用于將頻率可變的三角波信號與預設高閾值和預設低閾值進行比較，并將比較結果反饋至擴頻控制模塊。該三角波發生器的擴頻電路采用數字電路方式實現，結構簡單，可實現中心頻率和擴頻圖案靈活可調，能應對靈活多變的應用場景。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，特別是涉及一種支持擴頻的三角波發生器、擴頻調制電路及信號處理方法。

背景技術

基于功率MOS管的開關類器件，如D類音頻功率放大器，各類DC-DC轉換器(包括Buck降壓、Boost升壓等)，半導體溫度控制驅動器(TEC Controller),電機驅動器(MotorDriver)均需要采用PWM(Pulse Width Modulation，脈寬編碼調制)的調制方式來進行輸出控制。然而，功率MOS管的開關動作會產生明顯的開關噪聲，主要表現為低頻的紋波(開關頻率及較低次諧波，在測試中通常表現為傳導干擾，即Conducted emission)和高頻段的輻射干擾(開關噪聲中更高次的諧波，即Radiated emission)。如果開關頻率固定不變，這些噪聲的頻率同樣固定不變，表現為特定頻段內的持續干擾。功率器件的頻率擴展技術通過在時域上以特定預設形式不斷地變換開關頻率，使得工作頻率在某一頻率點處只作短暫停留，從而降低各個頻率點上的平均干擾幅值，有效降低被干擾設備的故障率。

傳統純模擬集成功率放大器里面的開關頻率擴展頻譜技術往往中心頻率和擴頻范圍相對固定，導致普適性不強，例如：(1)在某些AM(調幅波段)接收機應用場景下，其擴頻機制無法調整中心頻率，因此無法規避對AM特定頻點的干擾；(2)擴頻范圍不能改變，在某些系統上容易對某些工作在相鄰工作頻點的其他電子器件造成干擾。(3)有些擴頻電路的中心頻點和擴頻范圍可調，但是往往依賴于外部引腳電阻的設定，導致靈活性不好，不能在線調節。且擴頻圖案單一(頻率隨時間變化的規律往往固化為三角波或者其他波形，不能靈活調整)，規律性太強的圖案有時會引入額外的干擾。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種可靈活支持多種擴頻圖案和參數的支持擴頻的三角波發生器、擴頻調制電路及信號處理方法。

一種支持擴頻的三角波發生器，所述支持擴頻的三角波發生器包括：擴頻控制模塊、擴頻控制電流轉化模塊、三角波產生模塊以及反饋調節模塊。

所述擴頻控制模塊，用于根據預設擴頻調制頻率、預設三角波中心頻率、系統時鐘、預設擴頻圖案以及反饋調節模塊的反饋信號，輸出包含三角波中心頻率和擴頻信息的電流編碼；所述電流編碼與所述預設三角波中心頻率比值為預設常數。

所述擴頻控制電流轉化模塊，用于將所述電流編碼轉化為三角波發生模塊的擴頻控制電流。

所述三角波發生模塊接收所述擴頻控制電流，并根據所述擴頻控制電流和輸入的共模電壓采用模擬積分電路的方式產生頻率可變的三角波信號。

所述反饋調節模塊，用于將所述頻率可變的三角波信號與預設高閾值和預設低閾值進行比較，并將得到的輸出信號反饋至擴頻控制模塊。

在其中一個實施例中，所述擴頻控制模塊包括：主計數器、邏輯控制單元、擴頻編碼發生器、校準控制模塊以及輸出端。

所述邏輯控制單元，用于根據輸入的預設三角波中心頻率、預設擴頻調制頻率、預設擴頻圖案以及所述反饋調節模塊輸出的反饋信號，生成主計數器配置信號和擴頻碼發生器配置信號

所述主計數器，用于根據所述主計數器配置信號和輸入的系統時鐘，得到三角波中心頻率。