周期信号钳位的一种新方法及在PWM调制中的应用

黄国勇，吕华宇

（吉林大学 通信工程学院，长春 130012）

在实际应用电路的设计中，经常需要产生上峰值或者下峰值电平固定的信号。如在DSPWM调制电路中，就需要产生上峰值为零和下峰值为零的三角波信号，如果三角波信号的峰值定位不准确，将带来PWM信号的失真。而实现信号钳位的经典方法则是二极管钳位电路，这种电路的工作原理是利用信号本身的能量经二极管给电容充电，在电容上形成累积的直流电压，此电压与信号电压串联叠加，输出下峰值（或上峰值）固定的信号。但在实际应用中，二极管钳位电路却存在诸多问题，如钳位速度慢，钳位精确度不高，调节不方便，输出电路阻抗高等缺点。这些不足均限制了二极管钳位电路的应用。

1 运放和比较器实现信号钳位

钳位后的的周期信号可以用下式表达：

式中a为直流分量，bsin(ωt)为原信号。a为正值时，实现下峰钳位，a为负值时实现上峰钳位，a和b的差值即为钳位电平。当|a|=|b|时为零点钳位。可见，周期信号钳位的实质是将所要钳位的信号和一个直流信号相加。因此，在确知信号幅度和钳位电平的情况下，可以用加法器配合精密参考电压实现，如图2所示。

图2 (a)加法器混合电路Adder mixing circuit

图2 (b)减法器混合电路Subtraction clamp circuit

但在应用中，信号的幅度值通常是不可预知的，因而就不能预设所需叠加的直流值。问题转化为怎样产生快速跟踪信号幅值变化的直流信号。

本文中，作者应用比较器和加法器（或减法器）构成反馈环路，实现了信号幅度的跟踪和峰值锁定。……