正沿觸發(fā)的拋物線(xiàn)時(shí)基發(fā)生器

非線(xiàn)性系統經(jīng)常需要變?yōu)榫€(xiàn)性的才能有用，圖1中的電路提供了一個(gè)用于PWM(脈沖寬度調制)的非線(xiàn)性鋸齒脈沖，可以用于補償傳感器、控制器或系統中的非線(xiàn)性特性。電路在一個(gè)外部觸發(fā)脈沖后，會(huì )輸出一個(gè)線(xiàn)性的鋸齒脈沖、一個(gè)二次拋物線(xiàn)脈沖，以及一個(gè)立方拋物線(xiàn)脈沖，它們均有相同并恒定的脈寬。所有脈沖都有相等的峰值幅度。

　　電路采用了三個(gè)同步開(kāi)關(guān)積分器的級聯(lián)方式。IC3的S2D2開(kāi)關(guān)用于切換鏈中第一只積分器IC2D的輸入，到基準電壓源VREF。需要用IC2D和IC2C兩只積分器來(lái)生成一個(gè)二次拋物線(xiàn)脈沖。第三只積分器使用IC2B，用于同步生成一個(gè)立方拋物線(xiàn)脈沖。每只積分器都有一個(gè)串行輸入開(kāi)關(guān)和一個(gè)復位開(kāi)關(guān)，并聯(lián)了一只適當的積分電容。

　　IC4中的S1AD1開(kāi)關(guān)是積分器IC2D的復位開(kāi)關(guān)?；パaS1BD1開(kāi)關(guān)作為積分器IC2C的一個(gè)串聯(lián)輸入開(kāi)關(guān)。同樣，S2AD2開(kāi)關(guān)是積分器IC2C的復位開(kāi)關(guān)。S2BD2開(kāi)關(guān)是積分器IC2C的串聯(lián)輸入開(kāi)關(guān)。在所有控制輸入端，所有開(kāi)關(guān)的位置都為邏輯高：IC3的IN1到IN4，以及IC4的IN1和IN2 。

　　積分器IC2D和IC2C也分別在IC3、S1D1和S3D3中有輸入接地開(kāi)關(guān)。接地開(kāi)關(guān)確保了串聯(lián)開(kāi)關(guān)的泄漏電流比沒(méi)有接地開(kāi)關(guān)的設計約小50%。

　　積分邏輯信號控制著(zhù)所有串聯(lián)開(kāi)關(guān)。當信號為高時(shí)，它接通所有復位與接地開(kāi)關(guān)。因此，積分器IC2B、IC2C和IC2D都對其相應的模擬輸入信號做積分，或復位成0V輸出。積分器IC2D的輸入切換為精密電壓基準IC2A的輸出。于是，信號VOUTL變?yōu)橐粋€(gè)負的鋸齒脈沖。該脈沖在其周期T1內變化，如下：

　　反相器IC2A轉換這個(gè)脈沖。IC2A有-1的電壓增益，因為正脈沖更常用。積分器IC2B對鋸齒脈沖VOUTL做積分;因此IC2B輸出一個(gè)二次拋物線(xiàn)脈沖：

　　下式描述了一個(gè)積分器IC2B同時(shí)積分的脈沖，產(chǎn)生一個(gè)立方拋物線(xiàn)脈沖：

　　VOUTLPEAK、VOUTQPEAK和VOUTCPEAK是其相應積分器輸出的負電壓或正電壓峰值。T1是積分脈沖的寬度。理論上，要實(shí)現VREF=VOUTLPEAK=VOUTQPEAK= VOUTCPEAK，就必須錯開(kāi)相應積分器的積分時(shí)間常數，如分別為1到1/2到1/3。不過(guò)這種情況下，VREF=3V，而VOUTLPEAK=VOUTQPEAK= VOUTCPEAK=5V。

　　3/5的交錯率中必須乘以1。對于積分器IC2C的時(shí)間常數，得到的交錯率為6/5到1到2/3。對于等值的積分電阻RIL=RIQ=RIC，這種交錯也適用于相應積分電容的值。電路使用了一只高質(zhì)量的SMD(表面安裝器件)瓷片電容CIQ，容值為2.3692nF。為獲得所需的精密交錯，CIL采用2.4016nF、343pF和79pF三只電容并聯(lián)。CIC則是由1067pF和499pF并聯(lián)而成。

　　觸發(fā)輸入的上升沿拉低積分信號，從而關(guān)閉復位與接地開(kāi)關(guān)，而打開(kāi)串聯(lián)開(kāi)關(guān)。積分持續到VOUTQPEAK=5V，使IC5的輸出為低，從而將積分設為高。于是，串聯(lián)開(kāi)關(guān)關(guān)閉，復位與接地開(kāi)關(guān)打開(kāi)。電路保持這種穩定狀態(tài)，直到觸發(fā)輸入端出現下一個(gè)上升沿。本設計用Analog Devices公司的ADG1213和ADG1236開(kāi)關(guān)能很好地工作，因為它們的電荷注入為1pC或更低。圖2給出了電路的高精度，顯示出線(xiàn)性與二次拋物線(xiàn)脈沖的形狀。