本发明涉及开关类型的集成电路技术领域,尤其涉及一种新颖的占空比箝位电路。
背景技术:
在很多开关类型的集成电路中,由于控制特性的需要都会用到限制最小占空比的占空比箝位电路,例如降压转换器、升压转换器、以及其他环路靠pwm波形控制的电路,为了防止在极小占空比情况下很可能出现的期望之外的电路表现,所以将小占空比的情况屏蔽掉。
在电池供电的应用中,对系统的可靠性要求越来越高,但同时却要求成本和功耗越来越低,现有的占空比箝位电路在实际应用中不尽人意。
新型内容
本发明的目的是提供一种新颖的占空比箝位电路,通过带电流源的反相器模块对电容进行充放电,导致反馈的信号到达的时间会影响输入信号是否能够被输出,具有高可靠性、低成本、低功耗的优点。
为实现上述目的,采用以下技术方案:
一种新颖的占空比箝位电路,包括rs触发器、带电流源的反相器模块、延时模块;所述rs触发器的第一输入端用于连接外部输入信号;所述带电流源的反相器模块用于将输出信号通过延时模块延迟后,作用于rs触发器的第二输入端;所述rs触发器的正相输出端用于给出整形后的输出信号。
较佳地,所述带电流源的反相器模块包括依次连接的第一反相器、第二反相器、第三反相器,以及为第一反相器供电的电流源;所述电流源连接于是电源与第一反相器之间,并经第一反相器接地;所述第一反相器的输入端连接于rs触发器的正相输出端;所述第三反相器的输出端连接于rs触发器的第二输入端。
较佳地,所述延时模块包括一电容;所述电容一端连接于第一反相器与第二反相器的公共连接端,电容的另一端接地。
较佳地,所述rs触发器的第一输入端为复位端,第二输入端为置位端。
较佳地,所述rs触发器包括第一或非门、第二或非门;所述第一或非门的其中一输入端为复位端,第一或非门的另一输入端连接至第二或非门的输出端,第一或非门的输出端为rs触发器的正相输出端;所述第二或非门的其中一输入端为置位端,第二或非门的另一输入端连接至rs触发器的正相输出端。
较佳地,所述输入信号为具有一定脉冲宽度的脉冲信号。
采用上述方案,本发明的有益效果是:
输入信号为具有一定脉冲宽度的脉冲信号,将其输入到本案的电路,进行脉冲宽度的判断和整形后输出。具体为:通过带电流源的反相器模块对电容进行充放电,导致反馈的信号到达的时间会影响输入脉冲是否能够被输出。本案中的rs触发器及外围电路没有影响宽度大于t的输入脉冲的直接传播,只是将宽度小于t时的输入脉冲,在输出端out箝位到了宽度为t的负脉冲。在周期固定时,固定了脉冲宽度,则就等于限制了最小占空比,具有高可靠性、低成本、低功耗的优点。
附图说明
图1为本发明的电路原理图;
其中,附图标识说明:
1—rs触发器,2—带电流源的反相器模块,
3—延时模块,nor1—第一或非门,
nor2—第二或非门,i—电流源,
inv1—第一反相器,inv2—第二反相器,
inv3—第三反相器,c—电容,
in—信号输入端口/输入信号,out—信号输出端口/输出信号,
vdd—电源。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例,对本发明进行详细说明。
参照图1所示,本发明提供一种新颖的占空比箝位电路,包括rs触发器1、带电流源的反相器模块2、延时模块3;所述rs触发器1的复位端用于连接外部具有一定脉冲宽度的脉冲信号;所述带电流源的反相器模块2通过对电容c(延时模块3)进行充放电,导致反馈的信号到达的时间会影响输入脉冲是否能够被输出,即通过对电容充放电实现延迟后作用于rs触发器1的置位端;所述rs触发器1的正相输出端用于给出整形后的输出信号。
所述带电流源的反相器模块2包括一个电流源供电的反相器(第一反相器inv1)、两个单独的反相器(第二/第三反相器inv2/3)。具体为包括依次连接的第一反相器inv1、第二反相器inv2、第三反相器inv3,以及为第一反相器inv1供电的电流源i;所述电流源i连接于是电源vdd与第一反相器inv1之间,并经第一反相器inv1接地;所述第一反相器inv1的输入端连接于rs触发器1的正相输出端;所述第三反相器inv3的输出端连接于rs触发器1的第二输入端。第三反相器inv3的输出端与rs触发器1的置位端的连接点为infb。
所述延时模块3包括一电容c;所述电容c一端连接于第一反相器inv1与第二反相器inv2的公共连接端,并形成节点inz,电容c的另一端接地。
所述rs触发器1包括第一或非门nor1、第二或非门nor2;所述第一或非门nor1的其中一输入端为复位端,第一或非门nor1的另一输入端连接至第二或非门nor2的输出端,第一或非门nor1的输出端为rs触发器1的正相输出端;所述第二或非门nor2的其中一输入端为置位端,第二或非门nor2的另一输入端连接至rs触发器1的正相输出端。
输入信号in为具有一定脉冲宽度的脉冲信号,将其输入到本案的电路,进行脉冲宽度的判断和整形后输出。具体为:带电流源的反相器模块2将输出脉冲信号通过延时模块3进行延迟后,作用于rs触发器1的置位端,输入信号in连接于rs触发器1的复位端。由rs触发器1的正相输出端给出整形后的输出信号。
参照图1,脉冲信号从信号输入端口in(rs触发器1的复位端)输入,经过本案的电路处理后,从信号输出端口out(rs触发器1的正相输出端)输出。信号输入端口in输入的脉冲信号例如是pwm信号,频率固定、高电平宽度随时间变化、宽窄不一。
假如电路处于一个原始稳态,在这个稳态中,输入in为0,out为1,节点inz为0,infb为0。当t1时刻,in由0变为1,则out立即变为0,电流源i开始给电容c充电。因为充电需要时间,才能让节点inz的电压爬升到足够高使得后级的反相器反转,而这个时间是由电流i的大小和电容c的大小决定的,不妨设定inz从地电压充电到后级反相器的翻转电压所需要的时间为t,那么从t1到t1 t的时间内,infb还保持着0,而out在t1已经变为0,所以rs触发器在t1到t1 t的时间内,保持着in为1、out为0、infb为0的状态。
如果还没有到t1 t的时刻,in就又由1变为了0,那么此刻rs触发器的状态变为in为0、out为0、infb为0的状态,而inz仍然会继续充电,在t1 t时刻达到后级的翻转电压,随后infb变为1。此时rs触发器1的状态为in为0、infb为1、out变为1。也就是说,在输入信号in的脉冲宽度小于t时,out都会将其扩展为一个宽度为t的负脉冲。
而在输入信号in的脉冲宽度大于t时,在t1到t1 t时间内,rs触发器1的状态为in为1、out为0、infb为0。当t1 t时刻,inz达到后级反相器翻转电压,infb随后变为1,此时rs触发器的状态变为in为1、infb为1、out为0。可见此时rs触发器1只是保持了out的输出状态。若t1 t时刻后的t2时刻,in由1变为0,则此时rs触发器1的状态变为in为0、infb为1、out变为1。随后电容c上的电荷快速放电,在t3时刻,inz掉到后级反相器的反转阈值之下,随后infb变为0,此时rs触发器1的状态为in为0、infb为0、out为1。可见在整个过程中,输出信号out实时跟随了输入信号in的波形,rs触发器1及外围电路没有影响宽度大于t的输入脉冲的直接传播,只是将宽度小于t时的输入脉冲,在信号输出端口out箝位到了宽度为t的负脉冲。
在周期固定时,固定了脉冲宽度,则就等于限制了最小占空比。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种新颖的占空比箝位电路,其特征在于,包括rs触发器、带电流源的反相器模块、延时模块;所述rs触发器的第一输入端用于连接外部输入信号;所述带电流源的反相器模块用于将输出信号通过延时模块延迟后,作用于rs触发器的第二输入端;所述rs触发器的正相输出端用于给出整形后的输出信号。
2.根据权利要求1所述的新颖的占空比箝位电路,其特征在于,所述带电流源的反相器模块包括依次连接的第一反相器、第二反相器、第三反相器,以及为第一反相器供电的电流源;所述电流源连接于是电源与第一反相器之间,并经第一反相器接地;所述第一反相器的输入端连接于rs触发器的正相输出端;所述第三反相器的输出端连接于rs触发器的第二输入端。
3.根据权利要求2所述的新颖的占空比箝位电路,其特征在于,所述延时模块包括一电容;所述电容一端连接于第一反相器与第二反相器的公共连接端,电容的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的新颖的占空比箝位电路,其特征在于,所述rs触发器的第一输入端为复位端,第二输入端为置位端。
5.根据权利要求4所述的新颖的占空比箝位电路,其特征在于,所述rs触发器包括第一或非门、第二或非门;所述第一或非门的其中一输入端为复位端,第一或非门的另一输入端连接至第二或非门的输出端,第一或非门的输出端为rs触发器的正相输出端;所述第二或非门的其中一输入端为置位端,第二或非门的另一输入端连接至rs触发器的正相输出端。
6.根据权利要求1所述的新颖的占空比箝位电路,其特征在于,所述输入信号为具有一定脉冲宽度的脉冲信号。
技术总结