專利名稱：驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法
驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號的實(shí)現(xiàn)方法，尤其涉及一種驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法。背景技術(shù)：
現(xiàn)有的信號發(fā)生器只能實(shí)現(xiàn)單一周期的信號的產(chǎn)生，這樣，信號發(fā) 生器只能作為單 一周期信號源，且不能作為驅(qū)動(dòng)信號直接驅(qū)動(dòng)電子設(shè) 備。因此，有必要提供 一 種驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法以克服上述缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種可直接驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備的驅(qū) 動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明通過這樣的技術(shù)方案解決上述的技術(shù)問題 一種產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號的裝置，該裝置包括至少一個(gè)低頻發(fā)生器、至少 一個(gè)高頻發(fā)生器、分別與低頻發(fā)生器和高頻發(fā)生器相連的邏輯電路模 塊、與邏輯電路模塊相連的推算模塊和與推算模塊相連的H橋電路模 塊。一種驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法，該驅(qū)動(dòng)信號為方波信號，所述驅(qū)動(dòng)信號包括周期信號和非周期信號，所述周期信號包括N個(gè)具有單一頻率的分解信號，非廚期信號具有相同的第一電平的正信號、具有相同的第二電平的負(fù)信號和具有零電平的信號，其中，所述N為自然數(shù)，該方法包括 如下步驟步驟S001:首先設(shè)定一臨界頻率，將分解信號按其頻率將低于臨界 頻率的分解信號劃分為低頻信號，反之劃分為高頻信號，再次將低頻信 號依照不同的頻率分解成n個(gè)具有單一頻率的低頻分解信號，再將高頻 信號依照不同的頻率分解成m個(gè)具有單一頻率的高頻分解信號，然后將 非周期信號按照不同的電平分解成2個(gè)具有單一 電平的第二低頻分解信 號和m個(gè)高頻控制信號，所述m和n為0或自然數(shù)，且2m+n-N - 2;步驟S002:提供一低頻信號發(fā)生器，其可發(fā)出非周期信號和n個(gè)低4頻分解信號，提供一高頻信號發(fā)生器，其可發(fā)出m個(gè)高頻分解信號；步驟S003:提供一H橋電路和推算模塊，所述推算模塊可根據(jù)驅(qū)動(dòng) 信號推算出H橋電路的四個(gè)橋臂所需的橋臂輸入信號；步驟S004:提供一邏輯電路，所述邏輯電路的獲得方式為將低頻 信號發(fā)生器發(fā)出的非周期信號和n個(gè)低頻分解信號和高頻信號發(fā)生器發(fā) 出的m個(gè)高頻分解信號作為邏輯電路的輸入信號，將所述四個(gè)橋臂所需 的橋臂輸入信號作為邏輯電路的輸出信號，得出邏輯電路。有選的，所述第一電平和第二電平的絕對值不相等。有選的，所述確定邏輯電路的步驟包括步驟K001:根據(jù)邏輯電路的輸入、輸出信號得到邏輯部分的真值表；步驟K002:根據(jù)真值表用卡諾圖求得簡化后的邏輯表達(dá)式；步驟K003:對邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡和變換；步驟K004:根據(jù)化簡和變換后的邏輯表達(dá)式畫出邏輯電路。所述推算模塊的推算步驟為步驟T001:確定H橋電路四個(gè)橋臂的導(dǎo)通電平。步驟T002:確定H橋電路四個(gè)橋臂的導(dǎo)通方向。步驟T003:根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號正電平時(shí)H橋電路正向?qū)?，?fù)電平時(shí)H 橋電路負(fù)向?qū)?，零電平時(shí)不導(dǎo)通，即得到四個(gè)橋臂的導(dǎo)通時(shí)序。步驟T004:根據(jù)導(dǎo)通時(shí)序和導(dǎo)通電平，即得到四個(gè)橋臂所需的橋臂 輸入信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過本方法獲得的驅(qū)動(dòng) 信號可實(shí)現(xiàn)非單一周期和電平的復(fù)雜驅(qū)動(dòng)信號，從而直接驅(qū)動(dòng)電子設(shè) 備，另外，本方法采用低頻信號和高頻信號分離產(chǎn)生，可大大降低成本， 并降低了對信號發(fā)生器的性能要求。
圖1為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法中驅(qū)動(dòng)信號的示意圖； 圖2為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法中驅(qū)動(dòng)信號的分解方式簡圖； 圖3為圖1所示驅(qū)動(dòng)信號的分解圖； 圖4為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法的系統(tǒng)原理框圖；圖5為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法中H橋電路的四個(gè)橋臂所需的橋 臂輸入信號；圖6本發(fā)明驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法中邏輯表達(dá)式的示意圖； 圖7本發(fā)明驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法中邏輯電路的示意圖； 圖8本發(fā)明驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法中另 一種H橋電路的示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。一種產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號的裝置，其包括至少一個(gè)低頻發(fā)生器、至少一個(gè) 高頻發(fā)生器、分別與低頻發(fā)生器和高頻發(fā)生器相連的邏輯電路模塊、與 邏輯電路模塊相連的推算模塊和與推算模塊相連的H橋電路模塊。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)信號需要嚴(yán)格的時(shí)序控制，所以要求低頻信號發(fā) 生器具有定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，如PLC、單片機(jī)、DSP、 FPGA以及PC等， 根據(jù)具體的精度和成本要求，可以任意選擇其中一種或幾種。高頻信號發(fā)生器可以采用多種振蕩器方式，本發(fā)明采用的是施密特 多諧振蕩器電路。如圖l所示， 一種驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法，該驅(qū)動(dòng)信號可用于驅(qū)動(dòng)電 機(jī)等電子設(shè)備。本方法實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)信號為方波信號，其包括周期信號和 非周期信號，所述周期信號包括N個(gè)具有單一頻率的分解信號，所述N 為自然數(shù);非周期信號包括具有相同的第一電平的正信號、具有相同的 第二電平的負(fù)信號和具有零電平的信號。本方法包括如下步驟步驟S001:如圖2和圖3所示，首先設(shè)定一臨界頻率，將分解信號按 其頻率將低于臨界頻率的分解信號劃分為低頻信號，反之劃分為高頻信 號，再次將低頻信號依照不同的頻率分解成ri個(gè)具有單一頻率的低頻分 解信號，再將高頻信號依照不同的頻率分解成m個(gè)具有單一頻率的高頻 分解信號，然后將非周期信號按照不同的電平分解成2個(gè)具有單一電平 的第二低頻分解信號和m個(gè)高頻控制信號，所述m和n為0或自然數(shù)，且 2m+n=N - 2。步驟S002:提供一低頻信號發(fā)生器，其可發(fā)出非周期信號和n個(gè)低 頻分解信號，提供一高頻信號發(fā)生器，其可發(fā)出m個(gè)高頻分解信號。 在步驟S001和步驟S002中，所述臨界頻率是指低頻發(fā)生器所能發(fā)出的信號的最高頻率。在本實(shí)施方式中，針對圖l所示的驅(qū)動(dòng)信號按照上
述步驟可分解為1個(gè)高頻信號D、正信號A、負(fù)信號B、 l個(gè)高頻控制信 號C和1個(gè)低頻信號E。
步驟S003:提供一H橋電路和推算模塊，所述推算模塊可根據(jù)驅(qū)動(dòng) 信號推算出H橋電路的四個(gè)橋臂所需的橋臂輸入信號；
所述推算模塊的推算步驟為
步驟T001:如圖4所示，確定H橋電路四個(gè)橋臂的MOS管型號，即 選擇N型MOS管和P型MOS管，從而確定導(dǎo)通電平。本實(shí)施方式采用如 MP6404,其上橋臂是P型MOS管，下橋臂是N型MOS管，在驅(qū)動(dòng)功率滿 足要求的情況下，選擇集成橋模塊是比較理想的，其各個(gè)MOS管的一致 性較好，且受環(huán)境影響的變化也是一致的，且簡化電路。
步驟T002:如圖6所示，確定H橋電路導(dǎo)通方向。
步驟T003:根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號正電平時(shí)H橋電路正向?qū)?，?fù)電平時(shí)H 橋電路負(fù)向?qū)?，零電平時(shí)不導(dǎo)通，即得到四個(gè)橋臂的導(dǎo)通時(shí)序。本實(shí) 施方式中，驅(qū)動(dòng)信號正電平時(shí)H橋電路1和3橋臂導(dǎo)通，負(fù)電平時(shí)H橋電 路的2和4橋臂導(dǎo)通。
步驟T004:如圖5所示，根據(jù)導(dǎo)通時(shí)序和導(dǎo)通電平，即得到四個(gè)橋 臂所需的橋臂輸入信號l、 2、 3、 4。
步驟S004:提供一邏輯電路，所述邏輯電路的獲得方式為將低頻 信號發(fā)生器發(fā)出的非周期信號和n個(gè)低頻分解信號和高頻信號發(fā)生器發(fā) 出的m個(gè)高頻分解信號作為邏輯電路的輸入信號，將所述四個(gè)橋臂所需 的橋臂輸入信號作為邏輯電路的輸出信號，得出邏輯電路。
本實(shí)施方式中，將1個(gè)高頻信號D、正信號A、負(fù)信號B、 l個(gè)高頻控 制信號C和1個(gè)低頻信號E作為邏輯電路的輸入信號，將四個(gè)橋臂所需的 橋臂輸入信號l、 2、 3、 4作為邏輯電路的輸出信號，得出邏輯電路。
所述確定邏輯電路的步驟包括
步驟K001:根據(jù)邏輯電路的輸入、輸出信號得到邏輯部分的真值
表；
步驟K002:根據(jù)真值表用卡諾圖求得簡化后的邏輯表達(dá)式； 步驟K003:對邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡和變換；步驟K004:根據(jù)化簡和變換后的邏輯表達(dá)式畫出邏輯電路。 通過上述步驟確定的邏輯電路的結(jié)構(gòu)是不唯一的，但需最大限度的
化簡邏輯電路，利于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定和簡化。圖6為本實(shí)施方式中邏輯
表達(dá)式。
根據(jù)邏輯表達(dá)式即可構(gòu)建相應(yīng)的邏輯電路，為了信號的穩(wěn)定也在邏 輯電路中加入了信號整形的模塊(施密特觸發(fā)器)，具體電路如圖7所
示o
對于邏輯電路部分而言，更多的是介紹一種設(shè)計(jì)思路，而不是具體 一個(gè)邏輯電路，因?yàn)楦鶕?jù)不同驅(qū)動(dòng)信號的要求，邏輯電路是要適時(shí)調(diào)整 的，對于一般的信號而言，直接用硬件邏輯電路即可實(shí)現(xiàn)，其系統(tǒng)較簡
單，而對于非常復(fù)雜的邏輯電路，可以考慮用FPGA實(shí)現(xiàn)，把邏輯電路 部分軟件化，實(shí)現(xiàn)可編程，這樣還可把信號發(fā)生部分整合到FPGA中， 使系統(tǒng)集成度更高。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)信號中各低頻信號是通過對相應(yīng)的控制器進(jìn)行編程 實(shí)現(xiàn)的，所以信號發(fā)生部分是柔性的，可以根據(jù)需求進(jìn)行編程修改。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)信號的第一電平和第二電平的絕對值可以相等，也可 以不相等，當(dāng)?shù)谝浑娖胶偷诙娖降慕^對值不相等時(shí)，只需稍微變更H 橋電路部分，即可得到所需的驅(qū)動(dòng)信號如圖8，不再贅述。
本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)信號的低頻信號和高頻信號的頻率差距較大，所以采 用低頻信號和高頻信號分開的模式，這樣首先可以降低對信號發(fā)生器的 要求，大大降低成本；其次因?yàn)楦哳l部分可以通過多諧振蕩器實(shí)現(xiàn)， 所以可以通過簡單替換阻容元件就可以更改頻率范圍，而無需更改電路 結(jié)構(gòu)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上 述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作 的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號的裝置，其特征在于該裝置包括至少一個(gè)低頻發(fā)生器、至少一個(gè)高頻發(fā)生器、分別與低頻發(fā)生器和高頻發(fā)生器相連的邏輯電路模塊、與邏輯電路模塊相連的推算模塊和與推算模塊相連的H橋電路模塊。
2. —種驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法，該驅(qū)動(dòng)信號為方波信號，所述驅(qū)動(dòng)信 號包括周期信號和非周期信號，所述周期信號包括N個(gè)具有單一頻率的 分解信號，非周期信號具有相同的第一電平的正信號、具有相同的第二 電平的負(fù)信號和具有零電平的信號，其中，所述N為自然數(shù)，該方法包 括如下步驟步驟S001:首先設(shè)定一臨界頻率，將分解信號按其頻率將低于臨界 頻率的分解信號劃分為低頻信號，反之劃分為高頻信號，再次將低頻信 號依照不同的頻率分解成n個(gè)具有單 一頻率的低頻分解信號，再將高頻 信號依照不同的頻率分解成m個(gè)具有單一頻率的高頻分解信號，然后將 非周期信號按照不同的電平分解成2個(gè)具有單一 電平的第二低頻分解信 號和m個(gè)高頻控制信號，所述m和n為O或自然數(shù)，且2m+n-N-2;步驟S002:提供一低頻信號發(fā)生器，其可發(fā)出非周期信號和n個(gè)低 頻分解信號，提供一高頻信號發(fā)生器，其可發(fā)出m個(gè)高頻分解信號；步驟S003:提供一H橋電路和推算模塊，所述推算模塊可根據(jù)驅(qū)動(dòng) 信號推算出H橋電路的四個(gè)橋臂所需的橋臂輸入信號；步驟S004:提供一邏輯電路，所述邏輯電路的獲得方式為將低頻 信號發(fā)生器發(fā)出的非周期信號和n個(gè)低頻分解信號和高頻信號發(fā)生器發(fā) 出的m個(gè)高頻分解信號作為邏輯電路的輸入信號，將所述四個(gè)橋臂所需 的橋臂輸入信號作為邏輯電路的輸出信號，得出邏輯電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述 其中，第一電平和第二電平的絕對值不相等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于 所述確定邏輯電路的步驟包括步驟K001:根據(jù)邏輯電路的輸入、輸出信號得到邏輯部分的真值表；步驟K002:根據(jù)真值表用卡諾圖求得簡化后的邏輯表達(dá)式；步驟K003:對邏輯表達(dá)式進(jìn)行化簡和變換； 步驟K004:根據(jù)化簡和變換后的邏輯表達(dá)式畫出邏輯電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述 推算模塊的推算步驟為步驟T001:確定H橋電路四個(gè)橋臂的導(dǎo)通電平。步驟T002:確定H橋電路四個(gè)橋臂的導(dǎo)通方向。步驟T003:才艮據(jù)驅(qū)動(dòng)信號正電平時(shí)H橋電路正向?qū)?，?fù)電平時(shí)H 橋電路負(fù)向?qū)ǎ汶娖綍r(shí)不導(dǎo)通，即得到四個(gè)橋臂的導(dǎo)通時(shí)序。步驟T004:根據(jù)導(dǎo)通時(shí)序和導(dǎo)通電平，即得到四個(gè)橋臂所需的橋臂 輸入信號。
全文摘要
一種驅(qū)動(dòng)信號的實(shí)現(xiàn)方法，該方法涉及到的設(shè)備包括低頻信號發(fā)生器、高頻信號發(fā)生器、H橋電路和邏輯電路。通過本方法獲得的驅(qū)動(dòng)信號可實(shí)現(xiàn)非單一周期和電平的復(fù)雜驅(qū)動(dòng)信號，從而直接驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備。
文檔編號H03K3/78GK101626224SQ20091010941
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者張麗宏, 斌 徐 申請人:瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司;瑞聲聲學(xué)科技(常州)有限公司