[发明专利]三角波产生电路

说明书

[技术领域]

本发明提供了用于PWM调制的D类音频功率放大器中的一种三角波产生电路。

[背景技术]

在用PWM调制的D类音频功率放大器中，三角波产生电路输出的三角波被用来转换模拟信号到脉冲信号。由于三角波输出波形所含谐波的多少是衡量PWM控制方法优劣的基本标志，线性度不好的三角波会产生巨大的信号失真。因而如何获得高载波频率且线性度良好的三角波十分关键。

图1所示的一种产生三角波的电路，由时钟脉冲输入端1、放大器2、电阻3、运算放大器4、电容5、输出端6组成，其中运算放大器4、电容5构成积分电路。在这个电路里面当输入端的脉冲信号交替变高变低时，电容5充电和放电，输出电压V_out产生三角波。

在这个电路中，输出电压可以用下列公式表示：

Q＝CV  Q是电容5的电量，C是电容5的电容大小，V是电容5的电压，

it＝CV_out  i电容5的电流，t是时间，C是电容5的电容大小，

V_out＝it/C＝(RV_in)/C R是电阻3的阻值，V_in是输入电压。

从这些公式可以看出输出电压V_out取决于电阻3的电阻值，电容5的电容值和输入时钟的频率和幅度。由于电阻3的阻值和电容5的电容值的变化会造成输出电压的变化，从而影响了三角波的线性度。

图2是又一种产生三角波的电路，对图1的电路作了改进。图2中输入端1、放大器2、运算放大器4、电容5、输出端6和图1所示电路的含义一样，增加了控制放大输出的开关器件11、12和恒流电路13、14。在这个电路中当开关开关器件11闭合、开关器件12断开的时候，电容5被电流I1充电；当开关器件11断开、开关器件12闭合的时候，电容5被与电流I1相反的电流I2充电。重复这个过程在输出端6产生了三角波形。在此电路中，由于恒流电路中的电流微小漂移和输入时钟占空比的微小变化会造成输出电压V_out的变化，从而也影响了三角波形的线性度。

[发明内容]

本发明目的是对上述现有的三角波产生电路再作改进，用比较器电路和RS触发器电路的组合输出反馈控制信号控制恒流电路开关，用相位比较器、滤波器、运算放大器、场效应管、和负载电路组成电流设置电路决定恒流电路的电流值，由此而获得高线性度的三角波并与时钟脉冲信号周期一致。

为了达到上述目的，本发明提出的三角波产生电路包括：

(1)时钟脉冲信号输入端，三角波输出端；

(2)第一运算放大器，一个电容连接该运算放大器的反转输入端和输出端构成积分电路，该运算放大器的非反转输入端接地，该运算放大器的输出端连接三角波输出端；

(3)由第一恒流电路、第一开关器件、第二开关器件、第二恒流电路依次串联而成的充电电路，第一恒流电路接正电源，第二恒流电路接负电源，第一开关器件、第二开关器件的交接处连接第一运算放大器的反转输入端；

其特征在于：还包括

(4)由分压电阻R1、分压电阻R2、第一比较器组成的第一比较电路，分压电阻R1与分压电阻R2串联，分压电阻R1接设定的正电压+V，分压电阻R2接地，分压电阻R1与分压电阻R2的交接处接第一比较器的非反转输入端，第一比较器的反转输入端连接第一运算放大器的输出端；

(5)由分压电阻R3、分压电阻R4、第二比较器组成的第二比较电路，分压电阻R3与分压电阻R4串联，分压电阻R3接地，分压电阻R4接设定的负电压-V，分压电阻R3与分压电阻R4的交接处接第二比较器的非反转输入端，第二比较器的反转输入端连接第一运算放大器的输出端；

(6)由第一门电路和第二门电路组成的RS触发器，第一门电路的一个输入端连接第一比较器的输出端，第二门电路的一个输入端通过一个反相器连接第二比较器的输出端，RS触发器输出的信号N1接到第一开关器件和第二开关器件；