專利名稱：一種波形變換電路及具有所述電路的移動終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于波形變換技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種從數(shù)字脈沖波形變換 到正弦波形的信號變換電路以及采用所述波形變換電路設(shè)計的移動終端。
背景技術(shù)：
隨著手機(jī)技術(shù)的發(fā)展，振動功能越來越多地應(yīng)用到各種手機(jī)產(chǎn)品中。普通馬達(dá)的 控制比較簡單，可以通過主處理器的GPIO 口來控制，當(dāng)GPIO 口輸出高電平時，馬達(dá)振動；當(dāng) GPIO 口輸出低電平時，馬達(dá)停止振動。但是，普通馬達(dá)的反應(yīng)速度較慢，使用壽命較短，且隨 著使用時間的變長，振動變?nèi)?。而線性馬達(dá)反應(yīng)迅速，使用壽命長，因此現(xiàn)在越來越多的手 機(jī)生產(chǎn)商選擇采用線性馬達(dá)代替普通馬達(dá)進(jìn)行硬件電路的設(shè)計。線性馬達(dá)雖然反應(yīng)快，壽命長，但是成本較普通馬達(dá)高很多，這是由于當(dāng)前控制線 性馬達(dá)工作普遍采用主處理器+專用驅(qū)動芯片的設(shè)計方式實現(xiàn)，以控制線性馬達(dá)按照特定 的頻率實現(xiàn)振動。采用這種線性馬達(dá)驅(qū)動控制方案由于需要增加一顆專用的驅(qū)動芯片進(jìn)行 電路設(shè)計，并且生產(chǎn)這種專用驅(qū)動芯片的廠家目前也比較少，因此，驅(qū)動芯片的價格比較昂 貴，由此導(dǎo)致手機(jī)硬件成本的較大增加。為了降低電路成本，可以直接使用系統(tǒng)中的主處理器或者晶振輸出的方波信號來 控制線性馬達(dá)振動，但是會產(chǎn)生明顯的噪聲，從而對手機(jī)的整機(jī)品質(zhì)產(chǎn)生不利的影響?；?此，某些手機(jī)研發(fā)人員提出利用輸出到手機(jī)揚(yáng)聲器的音頻信號來驅(qū)動線性馬達(dá)實現(xiàn)振動， 從而可以代替專用驅(qū)動芯片的使用。但是采用這種設(shè)計方案，由于音頻編解碼器CODEC輸 出的音頻信號頻率較高，而線性馬達(dá)的工作點頻率通常較低，一般在170Hz左右，若直接通 過CODEC產(chǎn)生170Hz的正弦波信號振動可以實現(xiàn)，但是實現(xiàn)聲音加振動功能或只有聲音沒 有振動功能，顯然是難以實現(xiàn)的。因此，在采用這種設(shè)計方案時，需要在音頻編解碼器CODEC 與線性馬達(dá)之間增設(shè)復(fù)雜的帶通濾波電路，以濾除音頻信號中的低頻和高頻信號，使輸出 的正弦波信號頻率滿足線性馬達(dá)的工作頻率，而音頻信號時濾出的高頻又是所需的，所以 電路實現(xiàn)復(fù)雜，控制效果也很難保證。因此，如何以較低的成本實現(xiàn)對線性馬達(dá)的有效驅(qū)動，且保證理想的驅(qū)動效果，是 目前廣大手機(jī)研發(fā)人員亟待解決的一個主要問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種波形變換電路，實現(xiàn)數(shù)字脈沖信號特別是方波信 號到正弦波信號的轉(zhuǎn)換，以極低的成本滿足某些需要接收正弦波信號的電子器件的驅(qū)動要 求。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種波形變換電路，包括方波信號輸入端、正弦波信號輸出端和多級RC濾波電 路，所述多級RC濾波電路級聯(lián)后連接在所述的方波信號輸入端與正弦波信號輸出端之間。進(jìn)一步的，所述多級RC濾波電路級聯(lián)后通過串聯(lián)的隔直電容連接所述的正弦波信號輸出端。又進(jìn)一步的，在所述隔直電容與正弦波信號輸出端之間的連線上連接有直流電壓 偏置電路。為了提高所輸出的正弦波信號的驅(qū)動能力，可以在所述隔直電容與正弦波信號輸 出端之間進(jìn)一步連接信號放大電路，以對通過多級RC濾波電路整形輸出的正弦波信號進(jìn) 行放大處理。優(yōu)選的，為了獲得盡量理想的正弦波波形，所述RC濾波電路優(yōu)選級聯(lián)3級或者4 級?；谏鲜霾ㄐ巫儞Q電路結(jié)構(gòu)，本實用新型又提供了一種采用所述波形變換電路設(shè) 計的移動終端，將所述波形變換電路連接在移動終端內(nèi)部的主處理器與線性馬達(dá)之間，利 用多級級聯(lián)的RC濾波電路對主處理器輸出的方波信號變換成正弦波信號，輸出至線性馬 達(dá)的輸入端，從而可以實現(xiàn)對線性馬達(dá)的驅(qū)動控制，實現(xiàn)移動終端的振動功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果是本實用新型利用簡單的電路 結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了方波信號到正弦波信號的波形變換。將其應(yīng)用于移動終端中，對于線性馬達(dá)所 需的正弦波驅(qū)動信號，則可以利用系統(tǒng)主處理器輸出的方波信號變換獲得，從而實現(xiàn)主處 理器對線性馬達(dá)的驅(qū)動控制。由于采用該電路設(shè)計方式可以不使用線性馬達(dá)專用驅(qū)動芯 片，從而降低了系統(tǒng)的硬件成本，簡化了電路設(shè)計，并且能夠獲得理想的振動效果，有助于 提高手機(jī)、掌上電腦等移動終端的整機(jī)品質(zhì)。結(jié)合附圖閱讀本實用新型實施方式的詳細(xì)描述后，本實用新型的其他特點和優(yōu)點 將變得更加清楚。

圖1是本實用新型所提出的波形變換電路的一種實施例的原理圖；圖2是圖1中波形變換電路的一種實施例的具體電路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)地描述。本實用新型為了摒棄傳統(tǒng)線性馬達(dá)驅(qū)動控制方式對專用驅(qū)動芯片的依賴，以達(dá)到 降低系統(tǒng)電路硬件成本的設(shè)計目的，提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的波形變換電路，通過級聯(lián)的多 級RC濾波電路實現(xiàn)從方波信號到正弦波信號的轉(zhuǎn)換，以用于驅(qū)動線性馬達(dá)振動，從而可以 簡化系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)，滿足手機(jī)、PDA等移動終端的設(shè)計需求，其設(shè)計原理參見圖1所示。下面通過一個具體的實施例來詳細(xì)闡述所述波形變換電路的具體組建結(jié)構(gòu)及其 在手機(jī)系統(tǒng)中的具體應(yīng)用。 實施例一，參見圖2所示，在本實施例的波形變換電路中，每一級RC濾波電路均由 一個電阻和一個電容連接而成，比如圖2中的電阻Rll和電容Cll即構(gòu)成第一級RC濾波電 路；電阻R21和電容C21構(gòu)成第二級RC濾波電路；電阻R31和電容C31則構(gòu)成第三級RC濾 波電路。三級RC濾波電路相級聯(lián)，進(jìn)而連接在方波信號輸入端IN與正弦波信號輸出端OUT 之間，以實現(xiàn)對輸入的方波信號的波形變換處理，生成類似正弦波的形式，通過正弦波信號 輸出端OUT輸出，進(jìn)而提供給后級電路使用。[0022]RC濾波電路的參數(shù)配置可以利用公式f = l/(2Ji*RC)計算獲得，即根據(jù)后級電路 所需的正弦波頻率來具體選擇電阻R和電容C的參數(shù)值。在具體設(shè)計過程中，可以根據(jù)后 級電路所需的正弦波頻率來設(shè)定輸入的方波信號頻率，并使電容的充放電時間相等，這樣 就可以保證通過輸出端OUT輸出的正弦波信號頻率剛好等于輸入的方波信號頻率。由于對 方波信號頻率的控制可以通過軟件方法根據(jù)系統(tǒng)資源輕易地實現(xiàn)，因此，極大方便了系統(tǒng) 的設(shè)計。當(dāng)然，所述波形變換電路也可以僅包含兩級級聯(lián)的RC濾波電路，或者包含4級甚 至更多級的RC濾波電路，其RC濾波電路的級聯(lián)級數(shù)可以根據(jù)輸出波形的質(zhì)量要求具體選 擇確定，級數(shù)越多，輸出波形越接近標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。但出于硬件成本的考慮，一般選擇3級 或者4級RC濾波電路進(jìn)行級聯(lián)設(shè)計，即可獲得較為理想的正弦波形，滿足后級線性馬達(dá)的 驅(qū)動要求。當(dāng)然，所述RC濾波電路的具體組建結(jié)構(gòu)也可以采用其它多種設(shè)計形式，比如T型 或者Π型等濾波電路設(shè)計方式，本實施例并不僅限于以上舉例。此外，為了獲得不包含直流成分的正弦波電壓，本實施例可以在多級RC濾波電路 之后串聯(lián)隔直電容Cl，如圖2所示，以濾除通過多級RC濾波電路整形輸出的正弦波信號中 的直流偏置電壓。而如果后級電路所需的正弦波信號中需要包含一定幅值的直流偏置電 壓，且所要求的直流偏置電壓與前級控制系統(tǒng)所能提供的方波信號的直流偏置電壓不一致 時，為了滿足對后級電路的控制要求，本實施例可以在所述多級RC濾波電路與隔直電容Cl 串聯(lián)之后，再設(shè)置一路直流電壓偏置電路，比如在隔直電容Cl與輸出端OUT之間的連線上 連接由上拉電阻Rl和直流電源VCC組成的上拉電路，如圖2所示，以使輸出的正弦波信號 中包含有后級電路所要求的直流偏置電壓。當(dāng)然，為了提高輸出信號的驅(qū)動能力，本實施例還可以在隔直電容Cl之后進(jìn)一步 增設(shè)信號放大電路，以對變換輸出的正弦波信號進(jìn)行波形放大處理。所述信號放大電路具 體可以采用晶體管或者M(jìn)OS FET場效應(yīng)管等配合簡單的外圍電路設(shè)計實現(xiàn)；也可以采用運(yùn) 算放大器進(jìn)行信號的放大處理，本實施例對此不進(jìn)行具體限制。將本實施例的波形變換電路應(yīng)用于目前的手機(jī)電路中，其輸入端IN連接手機(jī)內(nèi) 部的主處理器，比如主處理器的其中一路GPIO 口 ；輸出端OUT應(yīng)用于手機(jī)內(nèi)部線性馬達(dá)。 利用主處理器輸出線性馬達(dá)工作點頻率的方波信號，即170Hz左右的方波信號或者數(shù)字脈 沖信號，經(jīng)所述波形變換電路轉(zhuǎn)換處理后，即可輸出170Hz的正弦波信號，滿足線性馬達(dá)的 應(yīng)用要求，由此可以提高線性馬達(dá)的振動效果，滿足手機(jī)的品質(zhì)要求。本實用新型采用簡單的RC濾波電路實現(xiàn)數(shù)字脈沖波形到正弦波形的變換，以用 于對手機(jī)等移動終端內(nèi)部線性馬達(dá)的驅(qū)動控制，從而達(dá)到了簡化電路設(shè)計，降低手機(jī)硬件 成本的設(shè)計目的。該方法同樣適用于除手機(jī)以外的其它各種需要振動功能的移動終端中。當(dāng)然，以上所述僅是本實用新型的一種優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤 飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種波形變換電路，其特征在于包括方波信號輸入端、正弦波信號輸出端和多級RC濾波電路，所述多級RC濾波電路級聯(lián)后連接在所述的方波信號輸入端與正弦波信號輸出端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形變換電路，其特征在于所述多級RC濾波電路級聯(lián)后通 過串聯(lián)的隔直電容連接所述的正弦波信號輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波形變換電路，其特征在于在所述隔直電容與正弦波信號 輸出端之間的連線上連接有直流電壓偏置電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的波形變換電路，其特征在于在所述隔直電容與正弦波 信號輸出端之間連接有信號放大電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形變換電路，其特征在于所述RC濾波電路包括3級或者 4級。
6.一種移動終端，包括主處理器和線形馬達(dá)，其特征在于所述主處理器的方波信號 輸出端通過多級級聯(lián)的RC濾波電路連接線性馬達(dá)的輸入端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動終端，其特征在于所述多級級聯(lián)的RC濾波電路通過串 聯(lián)的隔直電容連接所述線性馬達(dá)的輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動終端，其特征在于在所述隔直電容與線性馬達(dá)輸入端 之間的連線上連接有直流電壓偏置電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的移動終端，其特征在于在所述隔直電容與線性馬達(dá)的 輸入端之間連接有信號放大電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動終端，其特征在于所述RC濾波電路包括3級或者4級。
專利摘要本實用新型公開了一種波形變換電路及具有所述電路的移動終端，包括方波信號輸入端、正弦波信號輸出端和多級RC濾波電路，所述多級RC濾波電路級聯(lián)后連接在所述的方波信號輸入端與正弦波信號輸出端之間。本實用新型利用簡單的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了方波信號到正弦波信號的波形變換。將其應(yīng)用于移動終端中，對于線性馬達(dá)所需的正弦波驅(qū)動信號，則可以利用系統(tǒng)主處理器輸出的方波信號變換獲得，從而實現(xiàn)主處理器對線性馬達(dá)的直接驅(qū)動控制。由于采用該電路設(shè)計方式可以不使用線性馬達(dá)專用驅(qū)動芯片，從而降低了系統(tǒng)的硬件成本，簡化了電路設(shè)計，并且能夠獲得理想的振動效果，有助于提高手機(jī)、掌上電腦等移動終端的整機(jī)品質(zhì)。
文檔編號H03K4/00GK201639531SQ20102011525
公開日2010年11月17日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者楊勇 申請人:青島海信移動通信技術(shù)股份有限公司