脉冲宽度调制信号生成装置和医疗设备制造方法及图纸

本申请公开了一种脉冲宽度调制信号生成装置，包括：多个定时器，用于生成不同的占空比信号；和一个多路输出选择器，用于从所述多个定时器接收所述不同的占空比信号，并根据选择信号，而输出脉冲宽度调制信号。本申请还公开了一种包括该脉冲宽度调制信号生成装置的医疗设备。通过本申请的脉冲宽度调制信号生成装置，可以利用现有的常用元器件，方便地产生需要的脉冲宽度调制信号，从而降低成本和设计复杂性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及脉冲宽度调制的领域，并更具体地，涉及脉冲宽度调制信号生成装置，还涉及包括该脉冲宽度调制信号生成装置的医疗设备。
技术介绍
脉冲宽度调制(PWM)简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。PWM控制技术主要应用在电力电子技术行业，具体讲，包括风力发电、电机调速、直流供电等领域，由于其四象限变流的特点，可以反馈再生制动的能量，因此对于目前国家提出的节能减排具有积极意义。图1示出了现有技术数字脉冲宽度调制器的构成。在图1中，在时钟信号的作用下，循环计数器的5位输出逐次增大。5位数字调制信号用一个寄存器来控制，不断与循环计数器的输出进行比较，当调制信号大于循环计数器的输出时，比较器输出高电平，否则输出低电平。循环计数器循环一个周期后，向寄存器发出一个使能信号EN，寄存器送入下一组数据。在每一个计数器计数周期，由于输入的调制信号的大小不同，比较器输出端输出的高电平个数不一样，因而产生出占空比不同的脉冲宽度调制波。图2示意性地示出了 5位数字调制信号的二进制和十进制表示。例如，在X光机的运动控制中，通过使用PWM控制器生成PWM信号，来调整直流电机的运行速度。但是在没有PWM功能的控制器的情况下，需要转接一个可以输出PWM信号的芯片或者设计一个实现PWM功能的电路。设计实现PWM功能的电路可以利用定时器及通用目的输入输出(GPIO)端口来实现。一个GPIO端口至少需要两个寄存器，一个是做控制用的“通用IO端口控制寄存器”，还有一个是存放数据的“通用IO端口数据寄存器”。数据寄存器的每一位是和GPIO的硬件引脚对应的，而数据的传递方向是通过控制寄存器设置的，通过控制寄存器可以设置每一位引脚的数据流向。这会不必要地增加成本以及设计复杂性。
技术实现思路
本技术意欲提供一种脉冲宽度调制信号生成装置，以在没有PWM功能的控制器的情况下生成脉冲宽度调制信号，从而降低成本以及设计复杂性。本技术还要提供一种包括上述脉冲宽度调制信号生成装置的医疗设备。有鉴于此，根据本技术的一个方面，提供了一种脉冲宽度调制信号生成装置，包括多个定时器，用于生成不同的占空比信号；和一个多路输出选择器，用于从所述多个定时器接收所述不同的占空比信号，并根据输入的选择信号，而输出脉冲宽度调制信号。可选地，所述脉冲宽度调制信号生成装置进一步包括多个反相器，每个反相器的一端连接到所述多个定时器之一的输出端，该反相器的另一端连接到所述多路输出选择器的一个输入端。根据一种实施方式，所述多个定时器中的每一个连接有第一电阻器、第二电阻器和第一电容器，其中，第一电阻器的一端连接到高电平，另一端连接到定时器的放电端，第二电阻器的一端连接到定时器的放电端，另一端连接到定时器的触发端，第一电容器的一端连接到定时器的触发端，另一端接地。这样，通过设置所述电阻器和电容器的取值，而获得所述不同的占空比信号。根据一种实施方式，该多路输出选择器的输出连接到一电机驱动器，用于调节电机速度。根据一种实施方式，该多路输出选择器根据所述选择信号，来输出与所述选择信号相应的输入端的占空比信号作为脉冲宽度调制信号。根据本技术的另一方面，提供了一种医疗设备，该医疗设备包括一电机驱动器以及一上述任意一种脉冲宽度调制信号生成装置，其中所述多路输出选择器的输出连接到所述电机驱动器，用于调节电机速度。根据本技术的再一方面，提供了一种脉冲宽度调制信号生成方法，包括占空比信号生成步骤，用于由多个定时器生成不同的占空比信号；和多路输出选择步骤，用于由多路输出选择器从所述多个定时器接收所述不同的占空比信号，并根据输入的选择信号，而输出脉冲宽度调制信号。通过提供根据本技术的脉冲宽度调制信号生成装置和方法，可以利用现有的常用元器件，方便地产生需要的脉冲宽度调制信号，从而降低成本和设计复杂性。此外，可以根据需要，通过调整电阻电容参数来实现不同占空比。在电机调速领域，可以通过稳定的速度调节，实现马达的软启动和软关断。附图说明下面将通过参照附图详细描述本技术的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本技术的上述及其它特征和优点，附图中图1图示了现有技术数字脉冲宽度调制器的构成。图2示意性地示出了 5位数字调制信号的二进制和十进制表示。图3图示了根据本技术一实施例的脉冲宽度调制信号生成装置的构成。图4示意性地示出了根据本技术一实施例的脉冲宽度调制信号生成装置的具体元器件及其连接关系。图5示意性地示出了根据本技术一实施例的脉冲宽度调制信号生成装置中的多路输出选择器的选择信号与输出信号的对应关系的表格。图6示意性地示出了根据本技术一实施例的脉冲宽度调制信号生成装置中的多路输出选择器的输出信号的波形。图7示意性图示了本技术实施例在控制电机速度方面的应用。图8示出了根据本技术实施例的脉冲宽度调制信号生成方法的流程图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本技术进一步详细说明。下面通过参考附图描述这些示范实施例，从而解释本技术。参考图3，其图示了根据本技术一实施例的脉冲宽度调制信号生成装置的构成。该脉冲宽度调制信号生成装置包括多个定时器(例如定时器1、定时器2……定时器η。)、以及一个多路输出选择器。所述多个定时器I 一 η可以产生不同的占空比信号(例如，占空比信号1、占空比信号2……占空比信号η。)，并分别输出到多路输出选择器的不同输入端。多路输出选择器从所述多个定时器接收所述不同的占空比信号，并在输入的选择信号的控制下，对所接收的不同的占空比信号进行处理，输出所需要的输出信号，诸如简单的阶梯形的输出信号，从而形成PWM信号。这里，可以根据实际情况来计算并配置定时器的外围电路，以便生成不同占空比信号。定时器和多路输出选择器可以采用本领域公知的类型和型号。下面结合图4和图5来说明根据本技术一实施例的脉冲宽度调制信号生成装置的工作原理。 图4示意性地示出了根据本技术一个实施例的脉冲宽度调制信号生成装置的具体元器件及其连接关系的一种实施方式。图5示意性地示出了根据本技术该实施例的脉冲宽度调制信号生成装置中的多路输出选择器的选择信号与输出信号的对应关系的表格。图4以两个定时器为例，说明根据本技术实施例的脉冲宽度调制信号生成装置的示范构成。但是定时器的数目不限于两个。此外，多路输出选择器的数目也不限于一个。在图4中，以555定时器为例进行描述，但是定时器的类型显然不限于此。在定时器4的外围电路连接中，将第一电阻器Rl的一端连接到高电平Vcc，另一端连接到定时器4的放电端；将第二电阻器R2的一端连接到定时器4的放电端，另一端连接到定时器4的触发端；将第一电容器Cl的一端连接到定时器4的触发端，另一端接地；并将定时器4的触发端和阈值端相连。定时器6的外围电路连接可以与此类似。通过设置第一和第二电阻器R1、R2、和第一电容器Cl的值，使得定时器4产生60%的占空比信号，并输出到多路输出选择器I的输入端12，同时输出到反相器5。反相器5接收到60%的占空比信号后，生成40%的占空比信号，并输出到多路输出选择器I的输入端16。反相器的使用可以多产生一路信号输出，从而可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲宽度调制信号生成装置，其特征在于，包括：多个定时器，用于生成不同的占空比信号；和一个多路输出选择器，用于从所述多个定时器接收所述不同的占空比信号，并根据选择信号输出脉冲宽度调制信号。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲宽度调制信号生成装置，其特征在于，包括: 多个定时器，用于生成不同的占空比信号；和 一个多路输出选择器，用于从所述多个定时器接收所述不同的占空比信号，并根据选择信号输出脉冲宽度调制信号。2.根据权利要求1的脉冲宽度调制信号生成装置，其特征在于，进一步包括: 多个反相器，每个反相器的一端连接到所述多个定时器之一的输出端，该反相器的另一端连接到所述多路输出选择器的一个输入端。3.根据权利要求2的脉冲宽度调制信号生成装置，其特征在于， 所述多个定时器中的每一个连接有第一电阻器、第二电阻器和第一电容器，其中，第一电阻器的一端连接到高电平，另一端连接到该...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵术山，董世奇，姜一华，
申请(专利权)人：上海西门子医疗器械有限公司，
类型：实用新型
国别省市：