一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器

本发明属于电子电路，具体涉及一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器。

背景技术：

1、dc/dc开关转换器因效率高、体积小而被广泛应用，但开关电源通常具有较高的dv/dt，从而存在较大的电磁干扰(emi)问题；目前，常用抑制emi的措施有减小漏感以及分布电容、或者采用rc滤波器件等方式，这些方法普遍在低频下具有优异效果，但在高频下却不再适用。由于emi主要是能量集中在有限的频率点上使得能量过于集中导致的，为了降低emi，可以将频谱能量分散化处理，即频谱搬移；但是，目前已有的据此原理设计的电路结构过于复杂，增加了电路设计难度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种应用于高频振荡器的降低emi的三角波发生器，用以有效降低高频振荡器的电磁干扰(emi)；本发明通过对振荡器的参考电压波形进行等比例缩小，使得参考电压在较小的范围内波动，从而在频谱上实现拓频以降低电磁干扰(emi)。

2、本发明的技术方案是：

3、一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器，设定三角波发生器向高频振荡器提供参考电压vref，三角波发生器包括串联分压电路、电压比较器、波形整形电路、rc振荡电路、缓冲器和rc分压电路；

4、串联分压电路对输入电压进行分压后获得两个所需电压，并在控制信号的控制下输出所需的电压到电压比较器的一个输入端；

5、电压比较器对输入的两个电压进行比较，其中一个输入电压通过串联分压电路得到，另一个输入为rc振荡电路输出的电压；

6、波形整形电路对电压比较器的输出进行整形，波形整形电路的输出连接rc振荡电路的输入，用于对rc振荡电路进行充放电；

7、rc振荡电路的输出同时作为电压比较器和缓冲器的输入，缓冲器对输入信号进行阻抗变换后输入到rc分压电路；

8、rc分压电路对输入信号进行等比例缩小后，输入到分压电路获得参考电压vref。

9、进一步的，所述串联分压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一传输门、第二传输门；电源依次通过第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻后接地，第一电阻和第二电阻的连接点输出第一电压到第二传输门的输入端，第三电阻和第四电阻的连接点输出第二电压到第一传输门的输入端；第一电阻和第二电阻的连接点还通过第一电容后接地，第三电阻和第四电阻的连接点还通过第二电容后接地；第一传输门和第二传输门的输出端均连接电压比较器的负输入端，其中第一传输门中的pmos管控制端连接第一控制信号vc1、nmos管控制端连接第二控制信号vc2，第二传输门中的pmos管控制端连接第二控制信号vc2、nmos管控制端连接第一控制信号vc1；从而在第一控制信号vc1和第二控制信号vc2的控制下，同时只有一个传输门输出信号到电压比较器。

10、进一步的，所述波形整形电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器；其中第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器依次串联，第一反相器的输入端接电压比较器的输出端，第五反相器的输出端接rc振荡电路；第六反相器的输入端接第三反相器的输出端，第六反相器的输出端接第三反相器的输入端；并且第三反相器的输出端输出第二控制信号vc2，第四反相器的输出端输出第一控制信号vc1。

11、进一步的，所述rc振荡电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一开关、第二开关；第五电阻、第六电阻、第七电阻依次串联，第三电容、第四电容、第五电容、第六电容并联构成并联电容电路，并且第五电阻接第五反相器的输出端，第七电阻接并联电容电路的一端，并联电容电路的另一端接地；第一开关的一端接第五电阻和第六电阻的连接点，第一开关的另一端接第五反相器的输出端和第二开关的一端，第二开关的另一端接第六电阻和第七电阻的连接点；电容电路的一端连接缓冲器的正输入端和电压比较器的正输入端。

12、进一步的，所述缓冲器的负输入端连接其输出端。

13、进一步的，所述rc分压电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第七电容、第八电容、第九电容；第八电阻的一端接缓冲器的输出端，另一端接第九电阻的一端和第七电容的一端；第九电阻的另一端接第七电容的另一端、第十电阻的一端、第十一电阻的一端、第八电容的一端、第九电容的一端，并且连接点作为输出端输出参考电压vref，第十电阻的另一端和第八电容的另一端接电源，第十一电阻的另一端和第九电容的另一端接地。

14、本发明的有益效果：

15、本发明提供一种应用于高频振荡器的降低emi的三角波发生器，用以向高频振荡器提供参考电压vref，进而有效降低高频振荡器的电磁干扰(emi)；本发明通过等比例缩小高频振荡器的参考电压vref，使vref在小范围内波动，从而使高频振荡器的输出载波在中心频率附近波动，实现拓频，从而显著减弱emi效应；并且，所述三角波发生器具有输出波形周期可调的优势。

技术特征：

1.一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器，设定三角波发生器向高频振荡器提供参考电压vref，其特征在于，三角波发生器包括串联分压电路、电压比较器、波形整形电路、rc振荡电路、缓冲器和rc分压电路；

2.根据权利要求1所述的一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器，其特征在于，所述串联分压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一传输门、第二传输门；电源依次通过第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻后接地，第一电阻和第二电阻的连接点输出第一电压到第二传输门的输入端，第三电阻和第四电阻的连接点输出第二电压到第一传输门的输入端；第一电阻和第二电阻的连接点还通过第一电容后接地，第三电阻和第四电阻的连接点还通过第二电容后接地；第一传输门和第二传输门的输出端均连接电压比较器的负输入端，其中第一传输门中的pmos管控制端连接第一控制信号vc1、nmos管控制端连接第二控制信号vc2，第二传输门中的pmos管控制端连接第二控制信号vc2、nmos管控制端连接第一控制信号vc1；从而在第一控制信号vc1和第二控制信号vc2的控制下，同时只有一个传输门输出信号到电压比较器。

3.根据权利要求2所述的一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器，其特征在于，所述波形整形电路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器；其中第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器依次串联，第一反相器的输入端接电压比较器的输出端，第五反相器的输出端接rc振荡电路；第六反相器的输入端接第三反相器的输出端，第六反相器的输出端接第三反相器的输入端；并且第三反相器的输出端输出第二控制信号vc2，第四反相器的输出端输出第一控制信号vc1。

4.根据权利要求3所述的一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器，其特征在于，所述rc振荡电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一开关、第二开关；第五电阻、第六电阻、第七电阻依次串联，第三电容、第四电容、第五电容、第六电容并联构成并联电容电路，并且第五电阻接第五反相器的输出端，第七电阻接并联电容电路的一端，并联电容电路的另一端接地；第一开关的一端接第五电阻和第六电阻的连接点，第一开关的另一端接第五反相器的输出端和第二开关的一端，第二开关的另一端接第六电阻和第七电阻的连接点；电容电路的一端连接缓冲器的正输入端和电压比较器的正输入端。

5.根据权利要求4所述的一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器，其特征在于，所述缓冲器的负输入端连接其输出端。

6.根据权利要求5所述的一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器，其特征在于，所述rc分压电路包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第七电容、第八电容、第九电容；第八电阻的一端接缓冲器的输出端，另一端接第九电阻的一端和第七电容的一端；第九电阻的另一端接第七电容的另一端、第十电阻的一端、第十一电阻的一端、第八电容的一端、第九电容的一端，并且连接点作为输出端输出参考电压vref，第十电阻的另一端和第八电容的另一端接电源，第十一电阻的另一端和第九电容的另一端接地。

技术总结
本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种用于降低高频振荡器电磁干扰的三角波发生器。本发明提供一种应用于高频振荡器的降低EMI的三角波发生器，用以向高频振荡器提供参考电压Vref，进而有效降低高频振荡器的电磁干扰(EMI)；本发明通过等比例缩小高频振荡器的参考电压Vref，使Vref在小范围内波动，从而使高频振荡器的输出载波在中心频率附近波动，实现拓频，从而显著减弱EMI效应；并且，所述三角波发生器具有输出波形周期可调的优势。

技术研发人员：明鑫,李馨如,靳紫懿,王卓,张波
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23