何勇杰,孙 江,叶文霞,陈宁锴,刘 炳

(西南交通大学 信息科学与技术学院,四川 成都 611756)

锯齿波是电路设计中常见波形之一。其波形先呈固定斜率上升,随后垂直下降,循环往复。其波形类似锯子的锯齿,故被命名为锯齿波。

锯齿波常用于扫描电路,如屏幕图像的显示电路。也可和比较器组合生成PWM 波,用于偏置晶体管基极或MOS 管栅极,达到调节输出的目的。PWM 是数字信号控制模拟量的有效途径,广泛应用在测量、通信、电机控制和LED 显示等许多领域中[1-2]。

采用数模混合方式设计的电路可以通过时钟的切换,将不同的电压按时序依次释放,便可得到电压随时间变化的信号。将不同的电压有序排列,并加入计数器和反馈电路实现对时钟的自定义计数和清零,即可生成梯形锯齿波。通过调节时钟频率、反馈节点和电压值,便可以调节梯形锯齿波的周期和幅值[3-5]。和传统方案相比,在生成大周期锯齿波时所需的芯片面积更小,抗干扰能力更强,电路的移植性更好。

电子点火器即采用PWM 控制MOS 管栅压的方式实现恒定输出[6-7]。符合要求的PWM 波形需要特定频率和幅值的锯齿波来生成[8-10]。本文为此设计的锯齿波生成电路采用数模混合的方式,节约了芯片面积,降低了干扰,可以生成合适的锯齿波供电子点火器使用。

1 传统方案

传统的模拟方案基本采用电容充放电方法生成锯齿波,通过控制充放电电流的大小和充放电时长来调节锯齿波的峰值和周期,原理如图1。……