一种双路时钟信号转脉宽调制信号电路，包含：第一计数器，其输入端输入第一时钟信号，其输出端输出分频信号；边沿复位电路，其输入端输入分频信号，其输出端输出第一复位脉冲信号和第二复位脉冲信号，第一复位脉冲信号用于复位第二计数器，第二复位脉冲信号用于复位第三计数器；第二计数器，其输入端输入第二时钟信号和第一复位脉冲信号，其输出端输出第一脉宽调制信号；第三计数器，其输入端输入第二时钟信号和第二复位脉冲信号，其输出端输出第二脉宽调制信号；逻辑处理电路，其输入端输入第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号，其输出端输出脉宽调制信号。本发明精度高，系统稳定，抗干扰性好。
1.一种双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，双路时钟信号转脉宽调制信号电路的输入端输入两路时钟信号，其输出端输出脉宽调制信号；
第一时钟信号的时钟周期大于或等于第二时钟信号的时钟周期；
所述的脉宽调制信号的高电平平均占空比等于第二时钟信号周期T0与第一时钟信号周期T1的比值再乘以比例系数K，即K×(T0/T1)，或者等于1减去第二时钟信号周期T0与第一时钟信号周期T1的比值再乘以比例系数K，即1-K×(T0/T1)；
脉宽调制电路，其输入端输入第一时钟信号和第二时钟信号，其输出端输出第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号；
逻辑处理电路，其输入端输入第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号，其输出端输出脉宽调制信号；
第一计数器，其输入端输入第一时钟信号，其输出端输出分频信号，分频信号的周期是第一时钟信号周期的整数倍；
边沿复位电路，其输入端输入分频信号，其输出端输出第一复位脉冲信号和第二复位脉冲信号，第一复位脉冲信号用于复位第二计数器，第二复位脉冲信号用于复位第三计数器；
第二计数器，其输入端输入第二时钟信号和第一复位脉冲信号，其输出端输出第一脉宽调制信号；
第三计数器，其输入端输入第二时钟信号和第二复位脉冲信号，其输出端输出第二脉宽调制信号。
2.如权利要求1所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，所述的比例系数K＝1/2n，变量n为整数。
3.如权利要求2所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，所述的变量n为0。
4.如权利要求1所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，所述的脉宽调制信号的低电平脉冲的持续时间和高电平脉冲的持续时间都等于整数个第二时钟信号的时钟周期之和。
5.如权利要求1所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，所述的第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的平均频率相等，第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的周期都等于整数个第二时钟信号的周期之和。
6.如权利要求1所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，所述的第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的低电平平均占空比等于第二时钟信号周期与第一时钟信号周期的比值的1/2，或者等于1减去第二时钟信号周期与第一时钟信号周期的比值的1/
7.如权利要求1所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，所述的第一脉宽调制信号的平均频率等于分频信号的频率，该第一脉宽调制信号的低电平脉冲的持续时间和高电平脉冲的持续时间都是整数个第二时钟信号的时钟周期之和；所述的第二脉宽调制信号的平均频率等于分频信号的频率，该第二脉宽调制信号的低电平脉冲的持续时间和高电平脉冲的持续时间都是整数个第二时钟信号的时钟周期之和。
8.如权利要求1所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，所述的逻辑处理电路对输入信号进行逻辑与操作。
9.如权利要求1所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其特征在于，所述的边沿复位电路在分频信号的上升沿处产生第一复位脉冲信号，在分频信号的下降沿处产生第二复位脉冲信号。
一种双路时钟信号转脉宽调制信号电路
技术领域
[0001] 本发明涉及一种双路时钟信号转脉宽调制信号电路。
背景技术
[0002] 在很多工业控制系统中，脉宽调制技术(PWM)是被广泛应用的一种技术，在电机调速、信号隔离、开关调光、模数转换等等领域都不可或缺。脉宽调制信号(PWM)的速度和精度常常在系统中受到重点关注。
[0003] 虽然脉宽调制信号(PWM)技术广为使用，但是脉宽调制信号(PWM)产生电路的方案并不丰富，目前主流的技术有两类，第一种为电压值切割三角波方案，这是一种纯模拟电路的方案，由于三角波的峰值和上升下降的线性度都不容易控制得十分精确，如果以开环的方式工作则其产生的脉宽调制信号(PWM)的绝对精度和线性度都不佳。第二种为基于数字电路的逻辑数值转脉宽调制信号(PWM)方案，这种技术的PWM精度和线性度都非常好，但是采用纯数字电路接口，而工业控制中存在大量的模拟量，则需要引入模数转换器和对应控制电路，所以一般这种技术以微控制器的方式出现，而基于微控制器的方案则又会出现系统稳定性、抗干扰性等等问题，模数转换器的性能也会限制系统的性能。
发明内容
[0004] 本发明提供一种双路时钟信号转脉宽调制信号电路，实现了高精度的PWM信号输出，将PWM信号的占空等值于两路频率信号的周期的比值，而频率信号和PWM信号均有模拟和数字的双重属性，所以此结构非常适合应用在模数转换和数模转换领域，基于此结构的产品具有精度高，系统稳定，抗干扰性好的特点。
[0005] 为了达到上述目的，本发明提供一种双路时钟信号转脉宽调制信号电路，双路时钟信号转脉宽调制信号电路的输入端输入两路时钟信号，其输出端输出脉宽调制信号；
[0006] 所述的第一时钟信号的时钟周期大于或等于第二时钟信号的时钟周期；
[0007] 所述的脉宽调制信号的高电平平均占空比等于第二时钟信号周期T0与第一时钟信号周期T1的比值再乘以比例系数K，即K×(T0/T1)，或者等于1减去第二时钟信号周期T0与第一时钟信号周期T1的比值再乘以比例系数K，即1-K×(T0/T1)。
[0008] 所述的比例系数K＝1/2n，变量n为整数。
[0009] 所述的变量n为0。
[0010] 所述的脉宽调制信号的低电平脉冲的持续时间和高电平脉冲的持续时间都等于整数个第二时钟信号的时钟周期之和。
[0011] 所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路包含：
[0012] 脉宽调制电路，其输入端输入第一时钟信号和第二时钟信号，其输出端输出第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号；
[0013] 逻辑处理电路，其输入端输入第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号，其输出端输出脉宽调制信号。
[0014] 所述的第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的平均频率相等，第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的周期都等于整数个第二时钟信号的周期之和。
[0015] 所述的第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的低电平平均占空比等于第二时钟信号周期与第一时钟信号周期的比值的1/2，或者等于1减去第二时钟信号周期与第一时钟信号周期的比值的1/2。
[0016] 所述的第一脉宽调制信号的平均频率等于分频信号的频率，该第一脉宽调制信号的低电平脉冲的持续时间和高电平脉冲的持续时间都是整数个第二时钟信号的时钟周期之和。所述的第二脉宽调制信号的平均频率等于分频信号的频率，该第二脉宽调制信号的低电平脉冲的持续时间和高电平脉冲的持续时间都是整数个第二时钟信号的时钟周期之和。
[0017] 所述的逻辑处理电路对输入信号进行逻辑与操作。
[0018] 所述的脉宽调制电路包含：
[0019] 第一计数器，其输入端输入第一时钟信号，其输出端输出分频信号；
[0020] 边沿复位电路，其输入端输入分频信号，其输出端输出第一复位脉冲信号和第二复位脉冲信号，第一复位脉冲信号用于复位第二计数器，第二复位脉冲信号用于复位第三计数器；
[0021] 第二计数器，其输入端输入第二时钟信号和第一复位脉冲信号，其输出端输出第一脉宽调制信号；
[0022] 第三计数器，其输入端输入第二时钟信号和第二复位脉冲信号，其输出端输出第二脉宽调制信号。
[0023] 所述的分频信号的周期是第一时钟信号周期的整数倍。
[0024] 所述的边沿复位电路在分频信号的上升沿处产生第一复位脉冲信号，在分频信号的下降沿处产生第二复位脉冲信号。
[0025] 本发明实现了高精度的PWM信号输出，将PWM信号的占空比等值于两路频率信号的周期的比值，而频率信号和PWM信号均有模拟和数字的双重属性，所以此结构非常适合应用在模数转换和数模转领域，基于此结构的产品具有精度高，系统稳定，抗干扰性好的特点。
附图说明
[0026] 图1是本发明提供的一种双路时钟信号转脉宽调制信号电路的电路图。
[0027] 图2是图1中电路的信号时序图。
具体实施方式
[0028] 以下根据图1和图2，具体说明本发明的较佳实施例。
[0029] 如图1所示，本发明提供一种双路时钟信号转脉宽调制信号电路，其输入端输入两路异步时钟信号，其输出端输出脉宽调制信号PWM_OUT，第一时钟信号CLK1的时钟周期T1大于或等于第二时钟信号CLK0的时钟周期T0，脉宽调制信号PWM_OUT的高电平平均占空比Duty等于第二时钟信号周期与第一时钟信号周期的比值，即Duty＝K×(T0/T1)，或者等于1减去第二时钟信号周期与第一时钟信号周期的比值，即Duty＝1-K×(T0/T1)。所述的脉宽调制信号的周期是整数个第二时钟信号的周期之和。其中，比例系数K＝1/2n，变量n为整数。在本发明的一个较佳实施例中，变量n为0。
[0030] 所述的双路时钟信号转脉宽调制信号电路进一步包含：
[0031] 脉宽调制电路100，其输入端输入第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK0，其输出端输出第一脉宽调制信号PWMA和第二脉宽调制信号PWMB，PWMA和PWMB的低电平占空比均为T0/(2*T1)，高电平占空比均为1-T0/(2*T1)；
[0032] 逻辑处理电路105，其输入端输入第一脉宽调制信号PWMA和第二脉宽调制信号PWMB，其输出端输出脉宽调制信号PWM_OUT及其反信号PWM_OUTB，该逻辑处理电路105对输入信号进行逻辑与操作，PWM_OUT＝PWMA&PWMB，PWM_OUTB＝-(PWMA&PWMB)。
[0033] 第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的平均频率相等。第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号的周期都等于整数个第二时钟信号的周期之和。
[0034] 所述的脉宽调制电路100进一步包含：
[0035] 第一计数器101，其输入端输入第一时钟信号CLK1，其输出端输出分频信号CLKX，该分频信号CLKX的周期是第一时钟信号CLK1周期的整数倍；
[0036] 边沿复位电路102，其输入端输入分频信号CLKX，其输出端输出第一复位脉冲信号RSTB_a和第二复位脉冲信号RSTB_b，在分频信号CLKX的上升沿处边沿复位电路102会产生第一复位脉冲信号RSTB_a，在分频信号CLKX的下降沿处边沿复位电路102会产生第二复位脉冲信号RSTB_b，第一复位脉冲信号RSTB_a用于复位第二计数器，第二复位脉冲信号RSTB_b用于复位第三计数器；
[0037] 第二计数器103，其输入端输入第二时钟信号CLK0和第一复位脉冲信号RSTB_a，其输出端输出第一脉宽调制信号PWMA，该第一脉宽调制信号PWMA的平均频率等于分频信号CLKX的频率，该第一脉宽调制信号PWMA的平均周期等于第一复位脉冲信号RSTB_a的平均周期，该第一脉宽调制信号PWMA的低电平脉冲的持续时间和高电平脉冲的持续时间都是整数个第二时钟信号CLK0的时钟周期之和；
[0038] 第三计数器104，其输入端输入第二时钟信号CLK0和第二复位脉冲信号RSTB_b，其输出端输出第二脉宽调制信号PWMB，该第二脉宽调制信号PWMB的平均频率等于分频信号CLKX的频率，该第二脉宽调制信号PWMB的平均周期等于第二复位脉冲信号RSTB_b的平均周期，该第二脉宽调制信号PWMB的低电平脉冲的持续时间和高电平脉冲的持续时间都是整数个第二时钟信号CLK0的时钟周期之和；
[0039] 如图2所示，在本发明的一个实施例中，第一时钟信号CLK1的时钟周期为T1，第二时钟信号CLK0的时钟周期为T0，分频信号CLKX是第一时钟信号CLK1的8分频，在分频信号CLKX的上升沿处产生第一复位脉冲信号RSTB_a，在分频信号CLKX的下降沿处产生第二复位脉冲信号RSTB_b，第一脉宽调制信号PWMA和第二脉宽调制信号PWMB的低电平宽度都等于第二时钟信号CLK0的时钟周期的4倍，对第一脉宽调制信号PWMA和第二脉宽调制信号PWMB做逻辑操作产生两路互补的脉宽调制信号，脉宽调制信号PWM_OUT的频率是第一脉宽调制信号PWMA的频率的2倍(在大多数情况下是2倍关系，但是在一些边缘条件下，不是两倍关系)，PWM_OUT＝PWMA&PWMB，PWM_OUTB＝-(PWMA&PWMB)，则PWM_OUT的平均占空比为Duty＝(4*T1-4*T0)/(4*T1)＝(T1-T0)/T1＝1-T0/T1；而PWM_OUTB的平均占空比为Duty＝(4*T0)/(4*T1)＝T0/T1。
[0040] 本发明精度高，系统稳定，抗干扰性好。
[0041] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。上文所述之算法仅为典型的实施方式，任何两个频率信号与脉宽调制信号之间的算法都在本发明精神之内。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。
