專(zhuān)利名稱(chēng)：階梯波發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種階梯波發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的階梯波發(fā)生裝置一般有兩種方案，如圖1所示，一種方案是由集成運(yùn)放或 者晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)，此種方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但其缺點(diǎn)也十分明顯如果要生成各階電平可隨意調(diào) 節(jié)的階梯波，電路較為復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。如圖2所示，另一種方案是由可編程器件 來(lái)實(shí)現(xiàn)，相對(duì)于前一種方案而言，此種方案能得到更為靈活多變的波形，但對(duì)于很多應(yīng)用場(chǎng) 合來(lái)說(shuō)，這種方案的實(shí)現(xiàn)需要編程，顯得過(guò)于復(fù)雜；從另一方面來(lái)說(shuō)，高速的處理器成本高 昂，如果是以普通的廉價(jià)單片機(jī)為核心的話(huà)，其波形的上升沿和下降沿又有較大的延時(shí)。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于上述背景，本實(shí)用新型提供了一種階梯波發(fā)生裝置，一方面，能夠產(chǎn)生上升 沿和下降沿比較理想、各階電平可隨意調(diào)節(jié)的階梯波，另一方面，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，無(wú)需進(jìn)行 編程。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種階梯波發(fā)生裝置，包括多路電平基準(zhǔn)電路、多路選通電路、選通信號(hào)發(fā)生電 路，所述多路電平基準(zhǔn)電路的各個(gè)電平輸出端分別連接到所述多路選通電路的各個(gè)信號(hào)輸 入端，所述選通信號(hào)發(fā)生電路的輸出端連接到所述多路選通電路的信號(hào)控制端；所述多路 選通電路在選通信號(hào)發(fā)生電路的選通信號(hào)控制下，選擇性地輸出所述多路電平基準(zhǔn)電路的 多路輸出電平中的一路。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述多路電平基準(zhǔn)電路為電阻分壓網(wǎng)絡(luò)。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)中的每一路電平輸出電路為固定 電阻和可變電阻器的串聯(lián)電路。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述選通信號(hào)發(fā)生電路包括依次相連的振蕩電路、 計(jì)數(shù)器和譯碼器；所述振蕩電路用于輸出一列脈沖，所述計(jì)數(shù)器對(duì)振蕩電路輸出的脈沖計(jì) 數(shù)，所述譯碼器對(duì)所述計(jì)數(shù)器的脈沖計(jì)數(shù)進(jìn)行譯碼，輸出選通信號(hào)。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述振蕩電路是555時(shí)基電路構(gòu)成的振蕩電路。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述振蕩電路設(shè)置有可調(diào)鏡像電流源。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述計(jì)數(shù)器是脈沖上升沿計(jì)數(shù)器。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述多路電平基準(zhǔn)電路為8路電平基準(zhǔn)電路，所述計(jì)數(shù)器為8進(jìn)制計(jì)數(shù)器。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述譯碼器是三個(gè)四線(xiàn)輸入或門(mén)構(gòu)成的譯碼器。在上述裝置的一種實(shí)施例中，所述多路選通電路是一個(gè)多路模擬開(kāi)關(guān)，或者是多 個(gè)多路模擬開(kāi)關(guān)的級(jí)聯(lián)。本實(shí)用新型通過(guò)多路電平基準(zhǔn)電路產(chǎn)生多路不同電壓的電平，而由多路選通電路在選通信號(hào)的控制下，選擇性的輸出不同的電平，從而產(chǎn)生了電平可以任意調(diào)節(jié)、上升沿和下降沿理想的階梯波，該階梯波發(fā)生裝置實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，且無(wú)需編程。

圖1是一種傳統(tǒng)的階梯波實(shí)現(xiàn)原理框圖；圖2是另一種傳統(tǒng)的階梯波實(shí)現(xiàn)原理框圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)原理框圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的電路具體結(jié)構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的任意多階階梯波實(shí)現(xiàn)原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案做詳細(xì)說(shuō)明。如圖3所示，本實(shí)用新型的階梯波發(fā)生裝置，主要包括振蕩電路A 用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，即用于輸出一列脈沖；計(jì)數(shù)器B 對(duì)振蕩電路A產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)并編碼輸出；譯碼器C 對(duì)計(jì)數(shù)器B的輸出進(jìn)行譯碼輸出，也即進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生選通信號(hào)，并 將選通信號(hào)輸送給下述多路選通電路E ；多路電平基準(zhǔn)電路D 用來(lái)產(chǎn)生可調(diào)節(jié)的一系列電壓基準(zhǔn)，也即多路不同電壓的 電平；多路選通電路E 在譯碼器C譯碼得到的選通信號(hào)的控制下，從多路電平基準(zhǔn)電路 D中產(chǎn)生的一系列電壓基準(zhǔn)選擇一路電平輸出。其中，依次連接的振蕩電路A、計(jì)數(shù)器B、譯碼器C構(gòu)成選通信號(hào)發(fā)生電路，其輸出 端(即譯碼器C的輸出端)連接到多路選通電路E的信號(hào)控制端，以向多路選通電路E輸 出選通信號(hào)，而對(duì)多路選通電路E進(jìn)行選通控制。多路電平基準(zhǔn)電路D的各個(gè)電平輸出端 分別連接到多路選通電路E的各個(gè)信號(hào)輸入端，從而多路選通電路E在選通信號(hào)控制下，能 夠從該多路電平中選擇其一進(jìn)行輸出。當(dāng)然，選通信號(hào)發(fā)生電路也可采用多個(gè)按鍵的組合 來(lái)實(shí)現(xiàn)，選通時(shí)，選通路上的按鍵閉合，其他路上的按鍵斷開(kāi)。圖4描述了本實(shí)用新型的一種具體的電路結(jié)構(gòu)。在圖4所示的電路結(jié)構(gòu)中，振蕩 電路A由NE555時(shí)基電路Ul構(gòu)成，與時(shí)基電路Ul連接的三極管VT1、VT2、VT3、電阻R、可變 電阻器冊(cè)1、電容C等為時(shí)基電路Ul的外圍工作電路，由于以NE555芯片構(gòu)成振蕩電路的外 圍工作電路設(shè)置是本領(lǐng)域技術(shù)人員的熟知技術(shù)，本文在此不再詳述。NE555時(shí)基電路Ul輸出一列方波脈沖，并且可以通過(guò)可調(diào)鏡像電流源的設(shè)置，使 得該輸出的方波脈沖的周期是可變的。方波脈沖的周期對(duì)應(yīng)階梯波的每一階的電平寬度。 一般的，可以根據(jù)電平寬度需要，預(yù)先通過(guò)可調(diào)鏡像電流源設(shè)置方波脈沖的對(duì)應(yīng)周期。計(jì)數(shù)器B由八進(jìn)制計(jì)數(shù)器U3實(shí)現(xiàn)，芯片采用HCC4022B，八進(jìn)制計(jì)數(shù)器U3對(duì)時(shí)基電 路Ul的輸出脈沖進(jìn)行加法計(jì)數(shù)，當(dāng)HCC4022B的ENA端為低電平時(shí)，對(duì)時(shí)基電路Ul的輸出 信號(hào)上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，依次從0到7計(jì)數(shù)，然后清零，再重新從0到7計(jì)數(shù)、清零，如此不斷 循環(huán)。需要理解，雖然在此例中是從0到7順序循環(huán)，但并不表示必須按序選通，可以根據(jù) 實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行選通。[0032]譯碼器C在圖4的示例中，是用三個(gè)四線(xiàn)輸入或門(mén)U4A、U4B、U5A來(lái)實(shí)現(xiàn)，或門(mén)的芯 片型號(hào)是HCC4072B，或門(mén)輸入端與計(jì)數(shù)器輸出端的連接參照?qǐng)D4所示的信號(hào)標(biāo)識(shí)，例如，或 門(mén)U4A的四個(gè)輸入端的信號(hào)標(biāo)識(shí)分別是Q7、Q6、Q5、Q4，即分別與計(jì)數(shù)器U3的對(duì)應(yīng)信號(hào)標(biāo)識(shí) 的輸出端連接。三個(gè)四線(xiàn)輸入或門(mén)U4A、U4B、U5A分別輸出選通信號(hào)的一個(gè)信號(hào)位，即選通 信號(hào)為[A2，A1，A0]。多路電平基準(zhǔn)電路D采用電阻分壓網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，在圖4示例中，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)由8路 電平輸出電路并聯(lián)得到，每一路電平輸出電路都是一個(gè)固定電阻R和一個(gè)可變電阻器I3R的 串聯(lián)電路，使得各路電平輸出的電壓值可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。該電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，共輸出8路電平 Vref 1、Vref2、Vref3、Vref4, Vref5, Vref6, Vref7, Vref8,每路電平的電壓值可以根據(jù)實(shí)際 需要獨(dú)立調(diào)節(jié)。對(duì)于每一路電平，其輸出電平范圍為0 Vo伏，Vo = Vcc X (PR/ (PR+R))其 中，Vcc即圖中的Vcc的電壓值，PR即該路上的可變電阻器的阻值，R即同一路上的固定電 阻的阻值。由于各路電平獨(dú)立調(diào)節(jié)，因此各路電平的電平值可以相同，也可以不同。多路選通電路E由八選一多路模擬開(kāi)關(guān)TO實(shí)現(xiàn)，其芯片型號(hào)為MAX378，該八選一 多路模擬開(kāi)關(guān)U6包括3個(gè)信號(hào)控制端和8個(gè)信號(hào)輸入端，3個(gè)信號(hào)控制端分別連接譯碼器 C的三個(gè)或門(mén)U4A、U4B、U5A的輸出端A2、Al、A0，8個(gè)信號(hào)輸入端分別連接多路電平基準(zhǔn)電 路 D 的 8 個(gè)電平輸出端 Vrefl、Vref2、Vref3、Vref4、Vref5、Vref6、Vref7、Vref8。如圖5所示，為了實(shí)現(xiàn)任意多階的階梯波，還可以用多個(gè)多路模擬開(kāi)關(guān)級(jí)聯(lián)的方 式來(lái)構(gòu)成多路選通電路。本實(shí)用新型提供了一種上升沿和下降沿比較理想、各階電平可隨意調(diào)節(jié)的階梯波 發(fā)生裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，存在以下優(yōu)點(diǎn)1、易于實(shí)現(xiàn)，價(jià)格低廉；2、采用較少的元器件即可完成，可靠性高；3、以較低的技術(shù)難度實(shí)現(xiàn)了階梯波各階電平可隨意調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型運(yùn)用于電子負(fù)載的控制電路中，用來(lái)對(duì)電子負(fù)載的動(dòng)態(tài)切換進(jìn)行控制，取得了良好效果。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但這只是 為便于理解而舉的實(shí)例，不應(yīng)認(rèn)為本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，可以做出各種可能的等同 改變或替換，這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種階梯波發(fā)生裝置，其特征在于，包括多路電平基準(zhǔn)電路、多路選通電路、選通信號(hào)發(fā)生電路，所述多路電平基準(zhǔn)電路的各個(gè)電平輸出端分別連接到所述多路選通電路的各個(gè)信號(hào)輸入端，所述選通信號(hào)發(fā)生電路的輸出端連接到所述多路選通電路的信號(hào)控制端；所述多路選通電路在選通信號(hào)發(fā)生電路的選通信號(hào)控制下，選擇性地輸出所述多路電平基準(zhǔn)電路的多路輸出電平中的一路。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多路電平基準(zhǔn)電路為電阻分壓網(wǎng)絡(luò)。
3 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)中的每一路電平輸出電 路為固定電阻和可變電阻器的串聯(lián)電路。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述選通信號(hào)發(fā)生電路包括依次相連的振 蕩電路、計(jì)數(shù)器和譯碼器；所述振蕩電路用于輸出一列脈沖，所述計(jì)數(shù)器對(duì)振蕩電路輸出的 脈沖計(jì)數(shù)，所述譯碼器對(duì)所述計(jì)數(shù)器的脈沖計(jì)數(shù)進(jìn)行譯碼，輸出選通信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述振蕩電路是555時(shí)基電路構(gòu)成的振蕩電 路。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述振蕩電路設(shè)置有可調(diào)鏡像電流源。
7.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)數(shù)器是脈沖上升沿計(jì)數(shù)器。
8.如權(quán)利要求4-7任一所述的裝置，其特征在于，所述多路電平基準(zhǔn)電路為8路電平基 準(zhǔn)電路，所述計(jì)數(shù)器為8進(jìn)制計(jì)數(shù)器。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述譯碼器是三個(gè)四線(xiàn)輸入或門(mén)構(gòu)成的譯 碼器。
10.如權(quán)利要求1-7所述的裝置，其特征在于，所述多路選通電路是一個(gè)多路模擬開(kāi) 關(guān)，或者是多個(gè)多路模擬開(kāi)關(guān)的級(jí)聯(lián)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種階梯波發(fā)生裝置，包括多路電平基準(zhǔn)電路、多路選通電路、選通信號(hào)發(fā)生電路，所述多路電平基準(zhǔn)電路的各個(gè)電平輸出端分別連接到所述多路選通電路的各個(gè)信號(hào)輸入端，所述選通信號(hào)發(fā)生電路的輸出端連接到所述多路選通電路的信號(hào)控制端；所述多路選通電路在選通信號(hào)發(fā)生電路的選通信號(hào)控制下，選擇性地輸出所述多路電平基準(zhǔn)電路的多路輸出電平中的一路。本實(shí)用新型可以產(chǎn)生電平任意調(diào)節(jié)、上升沿和下降沿理想的階梯波，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)單，且無(wú)需編程。
文檔編號(hào)H03K4/02GK201590809SQ20092026031
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2009年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者郭宇, 黃飛 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司