本發(fā)明大體上涉及用于提供可調(diào)整的高分辨率死時(shí)間的方法和裝置，并且更具體地，涉及用于在PWM信號(hào)中插入可調(diào)整的高分辨率死時(shí)間的方法和裝置。

背景技術(shù)：

脈寬調(diào)制（PWM）是用于將消息編碼到脈沖信號(hào)中的技術(shù)。盡管該調(diào)制技術(shù)可以因此用于編碼供傳輸?shù)男畔?，但是其主要用途是允許對(duì)供應(yīng)到電氣設(shè)備、尤其是供應(yīng)到諸如電機(jī)的慣性負(fù)載的功率的控制。

通過(guò)以快速速率導(dǎo)通和關(guān)斷供應(yīng)部與負(fù)載之間的開(kāi)關(guān)來(lái)控制饋送到負(fù)載的電壓（和電流）的平均值。導(dǎo)通時(shí)段與關(guān)斷時(shí)段相比越長(zhǎng)，供應(yīng)到負(fù)載的總功率越高。

PWM切換頻率必須比將影響負(fù)載（使用功率的設(shè)備）的頻率高得多，使得負(fù)載感知到的作為結(jié)果的波形必須盡可能的平滑。典型地切換必須在電灶中一分鐘進(jìn)行若干次、在燈調(diào)光器中以120Hz進(jìn)行、對(duì)于電動(dòng)機(jī)以從幾千赫（kHz）到幾十kHz進(jìn)行以及在音頻放大器和計(jì)算機(jī)電源中良好地在幾十或幾百kHz中進(jìn)行。

術(shù)語(yǔ)占空比描述了“導(dǎo)通”時(shí)間與常規(guī)間隔或時(shí)間段的比例；低占空比對(duì)應(yīng)于低功率，因?yàn)楣β试诖蠖鄶?shù)時(shí)間內(nèi)關(guān)斷。占空比用百分比來(lái)表達(dá)，100%是全導(dǎo)通。

PWM的主要優(yōu)點(diǎn)在于在切換設(shè)備中的功率損耗非常低。當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，實(shí)際上沒(méi)有電流，并且當(dāng)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通并且功率正被傳送至負(fù)載時(shí)，幾乎沒(méi)有跨開(kāi)關(guān)的電壓降。作為電壓和電流的乘積的功率損耗因此在兩種情況中接近于零。PWM在數(shù)字控制的情況下也良好地工作，數(shù)字控制由于它們的導(dǎo)通/關(guān)斷特性而可以容易地設(shè)置所需的占空比。

PWM可以用于在不引起將從通過(guò)電阻裝置的線(xiàn)性功率輸送產(chǎn)生的損耗的情況下控制輸送到負(fù)載的功率的量。該技術(shù)的缺點(diǎn)在于，負(fù)載汲取的功率不是恒定的而是不連續(xù)的，并且輸送到負(fù)載的能量也不是連續(xù)的。在大多數(shù)情況中，來(lái)自供應(yīng)部的功率流不是恒定的并且將要求在供應(yīng)側(cè)的能量存儲(chǔ)。

PWM功率控制系統(tǒng)是利用諸如MOSFET或絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)可容易實(shí)現(xiàn)的。如上文所解釋的，在導(dǎo)通或關(guān)斷狀態(tài)下開(kāi)關(guān)幾乎不耗散功率。然而，在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變期間，電壓和電流二者都是非零的并因此功率在開(kāi)關(guān)中耗散。通過(guò)快速地在全導(dǎo)通和全關(guān)斷之間改變狀態(tài)，開(kāi)關(guān)中的功率耗散與功率被輸送到負(fù)載相比可以非常低。諸如半橋或同步降壓變換器的同步開(kāi)關(guān)拓?fù)涞氖褂眠M(jìn)一步降低了功率損耗，但是導(dǎo)致電路復(fù)雜性的顯著增加。

在半橋、同步降壓變換器或其他同步開(kāi)關(guān)拓?fù)渲?，必須?shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器來(lái)防止兩個(gè)開(kāi)關(guān)被同時(shí)導(dǎo)通——稱(chēng)為“直通（shootthrough）”的故障。用于避免直通的最簡(jiǎn)單的技術(shù)是在第一開(kāi)關(guān)的關(guān)斷到第二開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通之間以及反過(guò)來(lái)的時(shí)間延遲。然而，將該時(shí)間延遲設(shè)置得足夠長(zhǎng)以確保第一和第二開(kāi)關(guān)決不二者同時(shí)導(dǎo)通本身將導(dǎo)致過(guò)度功率損耗。

因此，在開(kāi)關(guān)模式電源中，當(dāng)使用諸如半橋或同步降壓變換器的同步開(kāi)關(guān)拓?fù)鋾r(shí)，要求在互補(bǔ)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通與關(guān)斷之間插入死時(shí)間。盡管該死時(shí)間插入避免了開(kāi)關(guān)之間的短接，但是如果死時(shí)間的長(zhǎng)度被不正確地設(shè)置，將影響變換器本身的總體效率。然而，所要求的死時(shí)間不是恒定的，因?yàn)楫?dāng)最優(yōu)值也取決于電源的輸出負(fù)載時(shí)，所要求的死時(shí)間不但取決于變換器的諸如溫度變化或惡化的操作條件，而且取決于系統(tǒng)的當(dāng)前條件。這強(qiáng)制死時(shí)間必須經(jīng)由控制回路在運(yùn)行中來(lái)修改/更新。

在當(dāng)前或至少將來(lái)的同步拓?fù)渲?，歸因于變換器的不斷增加的切換頻率，需要利用非常細(xì)的粒度（亞納秒范圍）連同PWM占空比的導(dǎo)通/關(guān)斷一起來(lái)調(diào)整死時(shí)間。但是這強(qiáng)制計(jì)數(shù)器需要在包含例如5.5 ns的死時(shí)間的實(shí)際值的PWM信號(hào)一轉(zhuǎn)變（導(dǎo)通或關(guān)斷）時(shí)就被啟動(dòng)并且在運(yùn)行中被解碼。這意味著其當(dāng)前是非常復(fù)雜的，如果并非不可能以皮秒的量級(jí)在運(yùn)行中解碼計(jì)數(shù)器值并在PWM信號(hào)上應(yīng)用選通/未選通以生成該高準(zhǔn)確死時(shí)間的話(huà)。

出于這些或其他原因，需要用于控制陣列單元中的電流的改進(jìn)的方法和/或裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供有一種用于在PWM信號(hào)中插入可調(diào)整的高分辨率死時(shí)間的方法。所述方法包括：在延遲電路處接收時(shí)鐘信號(hào)，并通過(guò)延遲電路生成多個(gè)相位；在第一復(fù)用器處接收所生成的多個(gè)相位；通過(guò)第一復(fù)用器基于第一高分辨率死時(shí)間值來(lái)選擇和轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)相位中的第一相位；以及使用接收到的第一復(fù)用器轉(zhuǎn)發(fā)的第一相位將PWM信號(hào)的上升沿和/或下降沿進(jìn)行移位。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有一種用于在PWM信號(hào)中插入可調(diào)整的高分辨率死時(shí)間的裝置。所述裝置包括：延遲電路，被配置為接收時(shí)鐘信號(hào)并輸出多個(gè)相位；第一復(fù)用器，耦合到延遲電路以接收延遲電路輸出的多個(gè)相位并被配置為基于第一高分辨率死時(shí)間值來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)相位中的第一相位；以及電路，耦合到第一復(fù)用器以接收第一復(fù)用器轉(zhuǎn)發(fā)的第一相位并被配置為接收PWM信號(hào)和使用接收到的第一復(fù)用器轉(zhuǎn)發(fā)的第一相位將PWM信號(hào)的上升沿和/或下降沿進(jìn)行移位。

附圖說(shuō)明

附圖被包括來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且合并在本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。這些圖圖示了本發(fā)明的實(shí)施例并且與描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。本發(fā)明的其他實(shí)施例和本發(fā)明的許多意圖的優(yōu)點(diǎn)將是容易意識(shí)到的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)參考以下具體實(shí)施方式它們變得更好理解。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PWM占空比和死時(shí)間插入流水線(xiàn)的示意圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的PWM占空比和死時(shí)間插入流水線(xiàn)的示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的PWM占空比和死時(shí)間插入流水線(xiàn)的示意圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的PWM占空比和死時(shí)間插入流水線(xiàn)的示意圖。

具體實(shí)施方式

在以下具體實(shí)施方式中，參考形成其一部分的附圖，并且在附圖中作為說(shuō)明示出了其中可以實(shí)踐本發(fā)明的特定實(shí)施例。應(yīng)理解的是，可以利用其他實(shí)施例，并且可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下做出結(jié)構(gòu)或其他改變。因此，以下具體實(shí)施方式不應(yīng)視為是限制性意義的，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PWM占空比和死時(shí)間插入流水線(xiàn)的示意圖。

圖1示出了包括第一級(jí)102、第二級(jí)104、第三級(jí)106以及第四級(jí)108的多個(gè)流水線(xiàn)級(jí)。

在第一級(jí)102中，基于低分辨率占空比值來(lái)生成低分辨率占空比，這例如可以使用計(jì)時(shí)器或計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)行。包括低分辨率占空比的信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)104。

在第二級(jí)104中，生成互補(bǔ)信號(hào)，即，生成與接收到的信號(hào)的低分辨率占空比互補(bǔ)的低分辨率占空比。將低分辨率死時(shí)間插入信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)中，其中低分辨率死時(shí)間大于或等于0。因此，在第二級(jí)104中提供包括一對(duì)互補(bǔ)低分辨率占空比具有低分辨率死時(shí)間的兩個(gè)信號(hào)。此外，計(jì)時(shí)器或計(jì)數(shù)器可以用于基于低分辨率死時(shí)間值來(lái)生成低分辨率死時(shí)間。包括低分辨率占空比具有低分辨率死時(shí)間的一對(duì)信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到第三級(jí)106。

在第三級(jí)106中，通過(guò)將從第二級(jí)104接收到的信號(hào)的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位來(lái)提供高分辨率占空比。延遲鏈或延遲鎖相環(huán)（DLL）110可以用于提供多個(gè)相位。然而，也可以使用門(mén)延遲或延遲串。相位復(fù)用器112可以從延遲鏈或DLL 110接收多個(gè)相位，基于高分辨率占空比值來(lái)選擇接收到的相位中的一個(gè)，以及將所選相位轉(zhuǎn)發(fā)到電路，所述電路被配置為使用由相位復(fù)用器112轉(zhuǎn)發(fā)的所選相位來(lái)將兩個(gè)接收到的信號(hào)的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位。具有所生成的高分辨率占空比的信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到第四級(jí)108。

在第四級(jí)108中，通過(guò)將從第三級(jí)106接收到的信號(hào)的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位來(lái)插入高分辨率死時(shí)間。延遲鏈或DLL 110可以用于提供多個(gè)相位，其中所使用的延遲鏈或DLL可以是在第三級(jí)106中使用的延遲鏈或DLL（如在圖1中所示的）或者可以是另一延遲鏈或DLL。相位復(fù)用器113可以從延遲鏈或DLL接收多個(gè)相位，基于高分辨率死時(shí)間值來(lái)選擇接收到的相位中的一個(gè)以及將所選相位轉(zhuǎn)發(fā)到電路，所述電路被配置為使用由相位復(fù)用器113轉(zhuǎn)發(fā)的所選相位來(lái)將兩個(gè)接收到的信號(hào)的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位。第四級(jí)輸出包括高分辨率占空比具有插入的高分辨率死時(shí)間的兩個(gè)信號(hào)。

輸入到第三級(jí)106的高分辨率占空比值和輸入到第四級(jí)108的高分辨率死時(shí)間值可以通過(guò)軟件來(lái)提供和更新，其中高分辨率占空比值和高分辨率死時(shí)間值可以通過(guò)軟件在不同時(shí)隙中和/或利用不同周期性來(lái)計(jì)算/更新，即，它們不需要同時(shí)被計(jì)算/更新。高分辨率占空比和高分辨率死時(shí)間通過(guò)以下來(lái)插入：使用基于通過(guò)軟件提供和更新的值選擇的合適相位來(lái)將相應(yīng)信號(hào)中的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位。因此，因?yàn)椴辉僖笙拗屏怂罆r(shí)間插入的速度和/或分辨率的計(jì)數(shù)器的運(yùn)行中解碼，所以實(shí)現(xiàn)了高度準(zhǔn)確的死時(shí)間插入（即，死時(shí)間插入的高分辨率）。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的PWM占空比和死時(shí)間插入流水線(xiàn)的示意圖。

圖2示出了包括第一級(jí)202、第二級(jí)204、第三級(jí)206以及第四級(jí)208的多個(gè)流水線(xiàn)級(jí)。

在第一級(jí)202中，基于低分辨率占空比值來(lái)生成低分辨率占空比，這例如可以使用計(jì)時(shí)器或計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)行。包括低分辨率占空比的信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)204。

在第二級(jí)204中，通過(guò)將從第一級(jí)202接收到的包括低分辨率占空比的信號(hào)的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位來(lái)提供高分辨率占空比。延遲鏈或延遲鎖相環(huán)（DLL）210可以用于提供多個(gè)相位。相位復(fù)用器212可以從延遲鏈或DLL 210接收多個(gè)相位，基于高分辨率占空比值來(lái)選擇接收到的相位中的一個(gè)，以及將所選相位轉(zhuǎn)發(fā)到電路，所述電路被配置為使用由相位復(fù)用器212轉(zhuǎn)發(fā)的所選相位來(lái)將接收到的信號(hào)的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位。具有所生成的高分辨率占空比的信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到第三級(jí)206。

在第三級(jí)206中，生成互補(bǔ)信號(hào)，即，生成與接收到的信號(hào)的高分辨率占空比互補(bǔ)的高分辨率占空比。將低分辨率死時(shí)間插入信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)中，其中低分辨率死時(shí)間大于或等于0。因此，在第三級(jí)206中提供包括一對(duì)互補(bǔ)高分辨率占空比具有低分辨率死時(shí)間的兩個(gè)信號(hào)。此外，計(jì)時(shí)器或計(jì)數(shù)器可以用于基于低分辨率死時(shí)間值來(lái)生成低分辨率死時(shí)間。包括高分辨率占空比具有低分辨率死時(shí)間的一對(duì)信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)到第四級(jí)208。

在第四級(jí)208中，通過(guò)將從第三級(jí)206接收到的信號(hào)的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位來(lái)插入高分辨率死時(shí)間。延遲鏈或DLL 210（或門(mén)延遲或延遲串）可以用于提供多個(gè)相位，其中所使用的延遲鏈或DLL可以是在第二級(jí)204中使用的延遲鏈或DLL（如在圖2中所示的）或者可以是另一延遲鏈或DLL。相位復(fù)用器213可以從延遲鏈或DLL接收多個(gè)相位，基于高分辨率死時(shí)間值來(lái)選擇接收到的相位中的一個(gè)以及將所選相位轉(zhuǎn)發(fā)到電路，所述電路被配置為使用由相位復(fù)用器213轉(zhuǎn)發(fā)的所選相位來(lái)將兩個(gè)接收到的信號(hào)的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位。第四級(jí)輸出包括高分辨率占空比具有插入的高分辨率死時(shí)間的兩個(gè)信號(hào)。

輸入到第二級(jí)204的高分辨率占空比值和輸入到第四級(jí)208的高分辨率死時(shí)間值可以通過(guò)軟件來(lái)提供和更新，其中高分辨率占空比值和高分辨率死時(shí)間值可以通過(guò)軟件在不同時(shí)隙中和/或利用不同周期性來(lái)計(jì)算/更新，即，它們不需要同時(shí)被計(jì)算/更新。高分辨率占空比和高分辨率死時(shí)間通過(guò)以下來(lái)插入：使用基于通過(guò)軟件提供和更新的值選擇的合適相位來(lái)將相應(yīng)信號(hào)中的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿進(jìn)行移位。因此，因?yàn)椴辉僖笙拗屏怂罆r(shí)間插入的速度和/或分辨率的計(jì)數(shù)器的運(yùn)行中解碼，所以實(shí)現(xiàn)了高度準(zhǔn)確的死時(shí)間插入（即，死時(shí)間插入的高分辨率）。

圖3示出了用于生成具有可調(diào)整的高分辨率占空比和可調(diào)整的高分辨率死時(shí)間的PWM信號(hào)的裝置的示意圖。

圖3中示出的裝置可以包括在第一級(jí)中的第一計(jì)時(shí)器或計(jì)數(shù)器302和第一同步存儲(chǔ)部304諸如例如第一觸發(fā)器；在第二級(jí)中的第二計(jì)時(shí)器或計(jì)數(shù)器306和第二同步存儲(chǔ)部308諸如例如第二觸發(fā)器；在第三極中的第一存儲(chǔ)部310、第一延遲鎖相環(huán)（DLL）314和第一復(fù)用器318；以及在第四級(jí)中的第二存儲(chǔ)部312、第二DLL 316和第二復(fù)用器320。應(yīng)注意的是，替代第一和第二DLL的是，也可以使用門(mén)延遲或延遲串。

在第一級(jí)中，生成低分辨率PWM占空比。第一計(jì)數(shù)器302接收時(shí)鐘信號(hào)并輸出計(jì)數(shù)值，所述計(jì)數(shù)值與低分辨率占空比值進(jìn)行比較，并且還與指示時(shí)段的總長(zhǎng)度的時(shí)段長(zhǎng)度值進(jìn)行比較。可以通過(guò)軟件來(lái)提供和更新低分辨率占空比值和時(shí)段長(zhǎng)度值。如果計(jì)數(shù)值小于或等于低分辨率占空比值，則“1”（即，導(dǎo)通信號(hào)）可以輸出到第一同步存儲(chǔ)部304。如果計(jì)數(shù)值大于低分辨率占空比值，則“0”（即，關(guān)斷信號(hào)）可以輸出到第一同步存儲(chǔ)部304。第一同步存儲(chǔ)部304在其接收下一值/信號(hào)之前將接收到的值/信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)。只要計(jì)數(shù)值小于或等于時(shí)段長(zhǎng)度值（即，對(duì)于整個(gè)時(shí)段的持續(xù)時(shí)間），這就進(jìn)行。當(dāng)計(jì)數(shù)值大于時(shí)段長(zhǎng)度值時(shí)（即，在一個(gè)整個(gè)時(shí)段之后），第一同步存儲(chǔ)部304被歸零，第一計(jì)數(shù)器302被重置，并且上文描述的過(guò)程再次開(kāi)始以生成用于下一占空比時(shí)段的低分辨率PWM占空比。

在第二級(jí)中，低分辨率死時(shí)間插入到從第一級(jí)接收到的信號(hào)中和互補(bǔ)信號(hào)中，所述互補(bǔ)信號(hào)包括與從第一級(jí)接收到的信號(hào)的低分辨率PWM占空比互補(bǔ)的低分辨率PWM占空比。低分辨率死時(shí)間大于或等于0。

第二計(jì)數(shù)器306接收由第一級(jí)提供的信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)轉(zhuǎn)變（例如從“0”到“1”或從“1”到“0”）在從第一級(jí)接收到的信號(hào)中發(fā)生時(shí)，第二計(jì)數(shù)器306被重置且開(kāi)始計(jì)數(shù)。第二計(jì)數(shù)器306輸出的計(jì)數(shù)值與低分辨率死時(shí)間值進(jìn)行比較。如果計(jì)數(shù)值小于或等于低分辨率死時(shí)間值，則“0”（或“關(guān)斷”信號(hào)）可以輸出，并且否則（如果計(jì)數(shù)值大于低分辨率死時(shí)間值），則“1”（或“導(dǎo)通”信號(hào)）可以輸出。該值（例如，“0”或“1”）和從第一級(jí)接收到的信號(hào)輸入到第一與門(mén)。另外，該值（例如，“0”或“1”）和互補(bǔ)信號(hào)輸入到第二與門(mén)。第一和第二與門(mén)可以將它們各自的輸出（具有低分辨率死時(shí)間的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)）轉(zhuǎn)發(fā)到第二同步存儲(chǔ)部308，第二同步存儲(chǔ)部308將它們轉(zhuǎn)發(fā)到第三級(jí)。然而，因?yàn)橥酱鎯?chǔ)部308是可選的，所以第一和第二與門(mén)可以直接將它們各自的輸出轉(zhuǎn)發(fā)到第三級(jí)，如果圖3的裝置中不包括第二同步存儲(chǔ)部308的話(huà)。

可以通過(guò)軟件來(lái)提供和更新的低分辨率死時(shí)間值可以包括用于PWM占空比的上升沿的第一低分辨率死時(shí)間值和用于PWM占空比的下降沿的第二低分辨率死時(shí)間值。即，根據(jù)第一低分辨率死時(shí)間值的第一低分辨率死時(shí)間插入在信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的占空比的上升沿（例如，從“0”到“1”的轉(zhuǎn)變）處，并且根據(jù)第二低分辨率死時(shí)間值的第二低分辨率死時(shí)間插入在信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的占空比的下降沿（例如，從“1”到“0”的轉(zhuǎn)變）處。

在第三級(jí)中，針對(duì)信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)生成高分辨率占空比，即，基于高分辨率占空比值來(lái)調(diào)整或移位信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的低分辨率占空比，以提供高分辨率占空比。

第一DLL 314接收時(shí)鐘信號(hào)并從其生成多個(gè)不同相位并將它們轉(zhuǎn)發(fā)到第一復(fù)用器318。基于高分辨率占空比值，第一復(fù)用器318選擇并轉(zhuǎn)發(fā)第一DLL 314提供的多個(gè)相位中的一個(gè)相位。利用所選相位對(duì)從第二級(jí)接收到的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行采樣，所述所選相位導(dǎo)致例如信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的上升沿的移位?？商鎿Q地，可以利用所選相位對(duì)從第二級(jí)接收到的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行采樣，使得例如信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的下降沿的移位產(chǎn)生。作為結(jié)果的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)輸出到第一存儲(chǔ)部310，第一存儲(chǔ)部310將它們轉(zhuǎn)發(fā)到第四級(jí)。

在第四級(jí)中，高分辨率死時(shí)間插入在從第三級(jí)接收到的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)中。即，基于至少一個(gè)高分辨率死時(shí)間值來(lái)調(diào)整或移位第二級(jí)中插入在信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)中的低分辨率死時(shí)間，以提供高分辨率死時(shí)間。

可以是第三級(jí)的第一DLL 314或者可以是不同于第一DLL 314的第二DLL 316（如圖3中所描繪的）的DLL接收時(shí)鐘信號(hào)并從其生成多個(gè)不同相位并將它們轉(zhuǎn)發(fā)到第二復(fù)用器320?；诟叻直媛仕罆r(shí)間值，第二復(fù)用器320選擇并轉(zhuǎn)發(fā)DLL（即，第一DLL 314或第二DLL 316）提供的多個(gè)相位中的一個(gè)相位。利用所選相位對(duì)從第三級(jí)接收到的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行采樣，所述所選相位導(dǎo)致例如信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的上升沿（或例如，下降沿）的移位。

可以通過(guò)軟件來(lái)提供和更新的高分辨率死時(shí)間值可以包括用于PWM信號(hào)的上升沿的第一高分辨率死時(shí)間值和用于PWM信號(hào)的下降沿的第二高分辨率死時(shí)間值。即，根據(jù)第一高分辨率死時(shí)間值移位PWM信號(hào)的上升沿（例如，從“0”到“1”的轉(zhuǎn)變），并且根據(jù)第二高分辨率死時(shí)間值移位PWM信號(hào)的下降沿（例如，從“1”到“0”的轉(zhuǎn)變）。為此，需要從DLL（即，第一DLL 314或第二DLL 316）接收多個(gè)相位的附加復(fù)用器（未在圖3中示出）。

如果期望針對(duì)PWM信號(hào)和互補(bǔ)PWM信號(hào)插入不同的死時(shí)間，則需要從DLL（即，第一DLL 314或第二DLL 316）接收多個(gè)相位的附加復(fù)用器（未在圖3中示出）。在該情況中，第二復(fù)用器320可以根據(jù)用于PWM信號(hào)的高分辨率死時(shí)間值選擇并轉(zhuǎn)發(fā)第一相位，并且附加復(fù)用器可以根據(jù)用于互補(bǔ)PWM信號(hào)的高分辨率死時(shí)間值選擇并轉(zhuǎn)發(fā)第二相位。

如果期望不僅在PWM信號(hào)的上升沿和下降沿處插入不同的死時(shí)間，而且針對(duì)PWM信號(hào)和互補(bǔ)PWM信號(hào)插入不同的死時(shí)間，則需要從DLL（即，第一DLL 314或第二DLL 316）接收多個(gè)相位的三個(gè)附加復(fù)用器（未在圖3中示出）。

低分辨率占空比值可以包括完整占空比值的最高有效比特（MSB），并且高分辨率占空比值可以包括完整占空比值的最低有效比特（LSB）。例如，占空比值的MSB可以指示在其期間PWM占空比作為時(shí)鐘信號(hào)的整個(gè)數(shù)目的時(shí)鐘周期為高（“導(dǎo)通”或“1”）的時(shí)間，并且占空比值的LSB可以指示在其期間PWM占空比作為時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)時(shí)鐘周期的分?jǐn)?shù)也為高（“導(dǎo)通”或“1”）的附加時(shí)間。

低分辨率死時(shí)間值可以包括完整死時(shí)間值的最高有效比特（MSB），并且高分辨率死時(shí)間值可以包括完整死時(shí)間值的最低有效比特（LSB）。例如，死時(shí)間值的MSB可以指示作為時(shí)鐘信號(hào)的整個(gè)數(shù)目的時(shí)鐘周期的死時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，并且死時(shí)間值的LSB可以指示作為時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)時(shí)鐘周期的分?jǐn)?shù)的死時(shí)間的附加持續(xù)時(shí)間。

如上文所描述的，通過(guò)使用基于由軟件提供和更新的值選擇的合適相位將相應(yīng)信號(hào)中的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿移位來(lái)插入高分辨率占空比和高分辨率死時(shí)間，其中高分辨率占空比值和高分辨率死時(shí)間值可以通過(guò)軟件在不同時(shí)隙中和/或利用不同周期性來(lái)計(jì)算/更新，即，它們不需要同時(shí)被計(jì)算/更新。因?yàn)椴辉僖笙拗屏怂罆r(shí)間插入的速度和/或分辨率的計(jì)數(shù)器的運(yùn)行中解碼，所以可以實(shí)現(xiàn)高度準(zhǔn)確的死時(shí)間插入（即，死時(shí)間插入的高分辨率）。因此，可以以皮秒的量級(jí)生成具有高度準(zhǔn)確導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間和死時(shí)間的PWM信號(hào)。

圖4示出了用于生成具有可調(diào)整的高分辨率占空比和可調(diào)整的高分辨率死時(shí)間的PWM信號(hào)的裝置的示意圖。

圖4中示出的裝置可以包括在第一級(jí)中的第一計(jì)時(shí)器或計(jì)數(shù)器402和第一同步存儲(chǔ)部404諸如例如第一觸發(fā)器；在第二級(jí)中的第一存儲(chǔ)部410、第一延遲鎖相環(huán)（DLL）414和第一復(fù)用器418；在第三極中的第二計(jì)時(shí)器或計(jì)數(shù)器406和第二存儲(chǔ)部408諸如例如第二觸發(fā)器；以及在第四級(jí)中的第三存儲(chǔ)部412、第二DLL 416和第二復(fù)用器420。應(yīng)注意的是，替代第一和第二DLL的是，也可以使用門(mén)延遲或延遲串。

在第一級(jí)中，生成低分辨率PWM占空比。第一計(jì)數(shù)器402接收時(shí)鐘信號(hào)并輸出計(jì)數(shù)值，所述計(jì)數(shù)值與低分辨率占空比值進(jìn)行比較，并且還與指示時(shí)段的總長(zhǎng)度的時(shí)段長(zhǎng)度值進(jìn)行比較?？梢酝ㄟ^(guò)軟件來(lái)提供和更新低分辨率占空比值和時(shí)段長(zhǎng)度值。如果計(jì)數(shù)值小于或等于低分辨率占空比值，則“1”（即，導(dǎo)通信號(hào)）可以輸出到第一同步存儲(chǔ)部404。如果計(jì)數(shù)值大于低分辨率占空比值，則“0”（即，關(guān)斷信號(hào)）可以輸出到第一同步存儲(chǔ)部404。第一同步存儲(chǔ)部404在其接收下一值/信號(hào)之前將接收到的值/信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到第二級(jí)。只要計(jì)數(shù)值小于或等于時(shí)段長(zhǎng)度值（即，對(duì)于整個(gè)時(shí)段的持續(xù)時(shí)間），這就進(jìn)行。當(dāng)計(jì)數(shù)值大于時(shí)段長(zhǎng)度值時(shí)（即，在一個(gè)整個(gè)時(shí)段之后），第一同步存儲(chǔ)部404被歸零，第一計(jì)數(shù)器402被重置，并且上文描述的過(guò)程再次開(kāi)始以生成用于下一占空比時(shí)段的低分辨率PWM占空比。

在第二級(jí)中，針對(duì)包括低分辨率PWM占空比的信號(hào)生成高分辨率占空比，即，基于高分辨率占空比值來(lái)調(diào)整或移位信號(hào)的低分辨率占空比，以提供高分辨率占空比。

第一DLL 414接收時(shí)鐘信號(hào)并從其生成多個(gè)不同相位并將它們轉(zhuǎn)發(fā)到第一復(fù)用器418?；诟叻直媛收伎毡戎担谝粡?fù)用器418選擇并轉(zhuǎn)發(fā)第一DLL 414提供的多個(gè)相位中的一個(gè)相位。利用所選相位對(duì)從第一級(jí)接收到的信號(hào)進(jìn)行采樣，所述所選相位導(dǎo)致例如信號(hào)的（多個(gè)）上升沿的移位。可替換地，可以利用所選相位對(duì)從第一級(jí)接收到的信號(hào)進(jìn)行采樣，使得例如信號(hào)的（多個(gè)）下降沿的移位產(chǎn)生。作為結(jié)果的信號(hào)輸出到第一存儲(chǔ)部410，第一存儲(chǔ)部410將它們轉(zhuǎn)發(fā)到第三級(jí)。

在第三級(jí)中，低分辨率死時(shí)間插入到從第二級(jí)接收到的信號(hào)中和另外的信號(hào)中，所述另外的信號(hào)被生成使得其與從第二級(jí)接收到的信號(hào)互補(bǔ)。低分辨率死時(shí)間大于或等于0。

第二計(jì)數(shù)器406接收由第二級(jí)提供的信號(hào)和移位的時(shí)鐘信號(hào)，所述移位的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)但是在第二級(jí)中借助于第一復(fù)用器選擇的相位被移位。當(dāng)轉(zhuǎn)變（例如從“0”到“1”或從“1”到“0”）在從第二級(jí)接收到的信號(hào)中發(fā)生時(shí)，第二計(jì)數(shù)器406被重置且開(kāi)始計(jì)數(shù)。第二計(jì)數(shù)器406輸出的計(jì)數(shù)值與低分辨率死時(shí)間值進(jìn)行比較。如果計(jì)數(shù)值小于或等于低分辨率死時(shí)間值，則“0”（或“關(guān)斷”信號(hào)）可以輸出，并且否則（如果計(jì)數(shù)值大于低分辨率死時(shí)間值），則“1”（或“導(dǎo)通”信號(hào)）可以輸出。該值（例如，“0”或“1”）和從第二級(jí)接收到的信號(hào)輸入到第一與門(mén)。另外，該值（例如，“0”或“1”）和生成的互補(bǔ)信號(hào)輸入到第二與門(mén)。第一和第二與門(mén)可以將它們各自的輸出（具有低分辨率死時(shí)間的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)）轉(zhuǎn)發(fā)到第二存儲(chǔ)部408，第二存儲(chǔ)部408將它們轉(zhuǎn)發(fā)到第四級(jí)。然而，因?yàn)榇鎯?chǔ)部408是可選的，所以第一和第二與門(mén)可以直接將它們各自的輸出轉(zhuǎn)發(fā)到第四級(jí)，如果未提供第二存儲(chǔ)部408的話(huà)。

可以通過(guò)軟件來(lái)提供和更新的低分辨率死時(shí)間值可以包括用于PWM占空比的上升沿的第一低分辨率死時(shí)間值和用于PWM占空比的下降沿的第二低分辨率死時(shí)間值。即，根據(jù)第一低分辨率死時(shí)間值的第一低分辨率死時(shí)間插入在信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的占空比的上升沿（例如，從“0”到“1”的轉(zhuǎn)變）處，并且根據(jù)第二低分辨率死時(shí)間值的第二低分辨率死時(shí)間插入在信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的占空比的下降沿（例如，從“1”到“0”的轉(zhuǎn)變）處。

在第四級(jí)中，高分辨率死時(shí)間插入在從第三級(jí)接收到的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)中。即，基于至少一個(gè)高分辨率死時(shí)間值來(lái)調(diào)整或移位第三級(jí)中插入在信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)中的低分辨率死時(shí)間，以提供高分辨率死時(shí)間。

可以是第二級(jí)的第一DLL 414或者可以是不同于第一DLL 414的第二DLL 416（如圖4中所描繪的）的DLL接收時(shí)鐘信號(hào)并從其生成多個(gè)不同相位并將它們轉(zhuǎn)發(fā)到第二復(fù)用器420。基于高分辨率死時(shí)間值，第二復(fù)用器420選擇并轉(zhuǎn)發(fā)DLL（即，第一DLL 414或第二DLL 416）提供的多個(gè)相位中的一個(gè)相位。利用所選相位對(duì)從第三級(jí)接收到的信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)進(jìn)行采樣，所述所選相位導(dǎo)致例如信號(hào)和互補(bǔ)信號(hào)的上升沿（或例如，下降沿）的移位。

可以通過(guò)軟件來(lái)提供和更新的高分辨率死時(shí)間值可以包括用于PWM信號(hào)的上升沿的第一高分辨率死時(shí)間值和用于PWM信號(hào)的下降沿的第二高分辨率死時(shí)間值。即，根據(jù)第一高分辨率死時(shí)間值移位PWM信號(hào)的上升沿（例如，從“0”到“1”的轉(zhuǎn)變），并且根據(jù)第二高分辨率死時(shí)間值移位PWM信號(hào)的下降沿（例如，從“1”到“0”的轉(zhuǎn)變）。為此，需要從DLL（即，第一DLL 414或第二DLL 416）接收多個(gè)相位的附加復(fù)用器（未在圖4中示出）。

如果期望針對(duì)PWM信號(hào)和互補(bǔ)PWM信號(hào)插入不同的死時(shí)間，則需要從DLL（即，第一DLL 414或第二DLL 416）接收多個(gè)相位的附加復(fù)用器（未在圖4中示出）。在該情況中，第二復(fù)用器420可以根據(jù)用于PWM信號(hào)的第一高分辨率死時(shí)間值選擇并轉(zhuǎn)發(fā)第一相位，并且附加復(fù)用器可以根據(jù)用于互補(bǔ)PWM信號(hào)的第二高分辨率死時(shí)間值選擇并轉(zhuǎn)發(fā)第二相位。

如果期望不僅在PWM信號(hào)的上升沿和下降沿處插入不同的死時(shí)間，而且針對(duì)PWM信號(hào)和互補(bǔ)PWM信號(hào)插入不同的死時(shí)間，則需要從DLL（即，第一DLL 414或第二DLL 416）接收多個(gè)相位的三個(gè)附加復(fù)用器（未在圖4中示出）。

低分辨率占空比值可以包括完整占空比值的最高有效比特（MSB），并且高分辨率占空比值包括完整占空比值的最低有效比特（LSB）。例如，占空比值的MSB可以指示在其期間PWM占空比作為時(shí)鐘信號(hào)的整個(gè)數(shù)目的時(shí)鐘周期為高（“導(dǎo)通”或“1”）的時(shí)間，并且占空比值的LSB可以指示在其期間PWM占空比作為時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)時(shí)鐘周期的分?jǐn)?shù)也為高（“導(dǎo)通”或“1”）的附加時(shí)間。

低分辨率死時(shí)間值可以包括完整死時(shí)間值的最高有效比特（MSB），并且高分辨率死時(shí)間值可以包括完整死時(shí)間值的最低有效比特（LSB）。例如，死時(shí)間值的MSB可以指示作為時(shí)鐘信號(hào)的整個(gè)數(shù)目的時(shí)鐘周期的死時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，并且死時(shí)間值的LSB可以指示作為時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)時(shí)鐘周期的分?jǐn)?shù)的死時(shí)間的附加持續(xù)時(shí)間。

如上文所描述的，通過(guò)使用基于由軟件提供和更新的值選擇的合適相位將相應(yīng)信號(hào)中的導(dǎo)通/關(guān)斷和/或關(guān)斷/導(dǎo)通轉(zhuǎn)變的邊沿移位來(lái)插入高分辨率占空比和高分辨率死時(shí)間，其中高分辨率占空比值和高分辨率死時(shí)間值可以通過(guò)軟件在不同時(shí)隙中和/或利用不同周期性來(lái)計(jì)算/更新，即，它們不需要同時(shí)被計(jì)算/更新。因?yàn)椴辉僖笙拗屏怂罆r(shí)間插入的速度和/或分辨率的計(jì)數(shù)器的運(yùn)行中解碼，所以可以實(shí)現(xiàn)高度準(zhǔn)確的死時(shí)間插入（即，死時(shí)間插入的高分辨率）。因此，可以以皮秒的量級(jí)生成具有高度準(zhǔn)確導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)間和死時(shí)間的PWM信號(hào)。

盡管已經(jīng)在本文中說(shuō)明和描述了特定實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的是，各種替代和/或等同實(shí)施方式可以取代所示出和描述的特定實(shí)施例，而不偏離本發(fā)明的范圍。本申請(qǐng)意圖涵蓋本文中討論的特定實(shí)施例的任何改編或變型。因此，意圖的是僅由權(quán)利要求及其等同物來(lái)限定本發(fā)明。