JPS6021488B2 - PWM modulation circuit - Google Patents

PWM modulation circuit

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JPS6021488B2
JPS6021488B2 JP844778A JP844778A JPS6021488B2 JP S6021488 B2 JPS6021488 B2 JP S6021488B2 JP 844778 A JP844778 A JP 844778A JP 844778 A JP844778 A JP 844778A JP S6021488 B2 JPS6021488 B2 JP S6021488B2
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pulse
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circuit
counter
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尚雄 茂木
政之 末松
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

この発明は、例えばテレビ受像機の音量をリモコンする
場合に使用して好適なPWM変調回路に関する。 例えば、テレビ受像機の音量をリモコンする場合には、
テレビを見ている者が音量を変更するごとに、送信機か
ら第1図Aに示すように超音波パルスPaを送信する。 そしてこの超音波パルスPaをテレビ受信機で受信して
第1図Bに示すように、超音波パルスPaごとにパルス
Pbを得、このパルスPbをPWM変調回路に供給して
第1図Cに示すように超音波パルスPaごとにパルス幅
が例えば増加するPWMパルスPcを得、このパルスP
cを積分して超音波パルスPaごとにレベルが増加する
直流電圧Vdを得、この電圧Vdで音声アンプの利得を
制御する。従って、超音波パルスPaごとにテレべの音
量を大きくできる。 また、別の超音波パルスにより同様にして音量を小さく
することもできる。この場合、その昔声アンプを専用の
ICで構成すれば、制御電圧ydと利得との関係を、第
2図に破線で示すような特性にでき、この特性であれば
、なんら問題がないが、そのような専用のにを開発した
のでは、きわめて高価になってしまつoそこで、実際に
は、その昔声アンプを一般用のにで構成してコストアッ
プにならないようにしているが、そのような一般用のI
Cでは、制御電圧Vdと利得との関係が、第2図に実線
で示すようになってしまい、制御電圧Vdの変化範囲は
、電圧Vmjn以上でなければならない。 そこで、従来においては、例えば6ビットのアップカウ
ンタと、やはり6ビットのアップダウンカウンタとを組
み合わせてPWM変調回路を構成している。 しかしながら、この場合には、2つのカウンタとして共
に6ビットのものを使用しているにもかかわらず、得ら
れるPWMパルスのパルス幅の変化のステップ数は15
(=公一1)ステップとなってしまい、実質的には4ビ
ットのカウンタの働きになってしまう。 この発明は、このような問題点を解決したPWM変調回
路を提供しようとするものである。 以下その一例について説明しよう。第3図において、2
1は例えば立ち下がりトリガタイプの6ビットのバイナ
リアツプカウンタを示し、これには発振回路11から一
定周波数のクロックパルスがカウント入力として供給さ
れる。 そして、このカウンタ21の出力端子A〜Dに得られる
出力Q,〜Qがオア回路36に供給され、そのオア出力
Q6が、立ち下がりトリガタイプのRSフリップフロッ
プ回路51のセット端子Sに供給される。また、22は
例えば立ち下がりトリガタイプの4ビットのバイナリア
ツブダウンカウンタを示し、このカウンタ22の下位ビ
ットの出力端子A〜Dに得られる出力P,〜P4がイク
スクルーシブオア回路31〜34に供総合されると共に
、カリン夕21の出力Q,〜Qがィクスクルーシプオア
回路31〜34に供論蒼され、そのィクスクルーシブオ
ア出力がオア回路35に供給され、そのオア出力Q5が
フリップフロツプ回路51のリセット端子Rに供給され
る。 さらに、カウン夕21の上位ビットの出力端子E,Fに
得られる出力Q,6,Q2がアンド回路38に供給され
、そのアンド出力Q38がオア回路37に供給されると
共に、フリップフロップ回路51のQ出力Q,がオア回
路37に供給され、そのオア出力Q7が出力様子63に
取り出される。 また、61,62は入力端子を示し、端子61には、P
WMパルスのパルス幅を広げる変調パルスPu(第1図
のパルスPbに対応する)が供給され、また、端子62
には、PWMパルスのパルス幅を狭める変調パルスPd
が供給される。そして、カウンタ22の出力P,〜P8
がナンド回路43に供給され、そのナンド出力Q43が
アンド回路41に供給されると共に、端子61からの変
調パルスPuがアンド回路41に供給され、そのアンド
出力がカウンタ22にアップカウント入力として供給さ
れる。 さらに、カウンタ22の出力P,〜P8がィンヒビット
回路44に供給され、そのィンヒビツト出力ね凶がアン
ド回路42に供給されると共に、様子62からの変調パ
ルスPdがアンド回路42に供聯合され、そのアンド出
力がカウンタ22にダウンカウント入力として供給され
る。このような構成によれば、第4図に示すタイミング
チャートの動作が行われてPWMパルスが得られる。 すなわち、カウンタ21には一定周波数のクロツクパル
スが供甥給されているので、カウンタ21からは一定の
周期で変化するバィナリ出力Q,〜Q2(第4図A〜F
)が得られる。 また、変調パルスPu,Pdが供給されなければ、カウ
ンタ22の内容は一定であり、そのバィナリ出力P,〜
P8(第4図G〜J)は、例えば“0”,“1”,“0
”,“0”である。そして、オア回路36には、カウン
タ出力Q,〜仏が供給されているので、オア出力Q$(
第4図K)は、Q,〜Q=“0”のときだけ“0”にな
り、Q36=“0”になると、これによりフリツプフロ
ップ回路51がセットされるので、このとき、フリツプ
フロツプ回路51の出力ね5,(第4図M)は“1”に
なる。 また、カワンタ出力Q,〜Q8、P,〜P8がイクスク
ルーシプオア回路31〜34に供給されると共に、その
イクスクルーシブオア出力がオア回路35に供給されて
いるので、Q,〜Q8=P.〜P8のときだけオア回路
35の出力Q35(第4図L)は、“0”になり、Q3
5=“0”になると、これによりフリツプフロツプ回路
51がリセットされてQ,=“0”となる。 すなわち、出力Q,は、カウンタ出力Q,〜Q8=“0
”になると“1”になり、カウンタ出力Q,〜Qがカウ
ンタ出力P,〜P8に一致すると“0”になる。 そして、アンド回路38の出力Q斑(第4図N)は、カ
ウンタ出力Q,6,Q2が“1”のときに“1”になり
、この出力Q8がオア回路37に供給されると共に、出
力は,がオア回路37に供給されるので、出力端子63
には第4図0に示す出力Q?が取り出される。 そして、この状態で、入力端子61に変調パルスPuが
供給されると、このとき、ナンド回路43の出力Q3は
‘‘1”であるからパルスPuはアンド回路41を通じ
てカウンタ22にアップカウント入力として供V給され
るので、カウンタ出力P,は破線で示すように“1”に
なる。 従って、Q35=“0”となる期間は、破線で示すよう
に出力Q,の1′2サイクル期間△7だけ遅れるので、
Q5,=“1”である期間は、△7だけ増加し、Q37
=“1”の期間も△7だけ増加する。すなわち、変調パ
ルスPuによって出力Q幻のパルス幅は△7だけ増加し
たことになる。そして、以下同様にして変調パルスPu
が供給されるごとに出力Q幻のパルス幅は△すづつ増加
する。 また、変調パルスPdが供給された場合には、変調パル
スPdごとにカウンタ22の内容が減少するので、上述
とは逆に出力Q幻のパルス幅は△↑づつ減少する。 従って、出力Q7は、変調パルスPu,PdによってP
WM変調されたPWMパルスである。 なお、ナンド回路43及びィンヒビット回路44がない
場合には、変調パルスPuが連続して供給されてP,〜
P8=“1”になったとき、すなわち、カゥンタ22の
内容が最大値〔15〕になったとき、次に変調パルスP
uが供給されると、カウンタ22の内容は、オーバーフ
ローにより最大値〔15〕から最小値
The present invention relates to a PWM modulation circuit suitable for use, for example, when controlling the volume of a television receiver by remote control. For example, when controlling the volume of a TV receiver,
Every time a person watching television changes the volume, the transmitter transmits an ultrasonic pulse Pa as shown in FIG. 1A. Then, this ultrasonic pulse Pa is received by a television receiver to obtain a pulse Pb for each ultrasonic pulse Pa as shown in FIG. 1B, and this pulse Pb is supplied to a PWM modulation circuit as shown in FIG. As shown, a PWM pulse Pc whose pulse width increases for each ultrasonic pulse Pa is obtained, and this pulse P
A DC voltage Vd whose level increases with each ultrasonic pulse Pa is obtained by integrating c, and the gain of the audio amplifier is controlled by this voltage Vd. Therefore, the volume of the television can be increased for each ultrasonic pulse Pa. Further, the volume can be similarly reduced by using another ultrasonic pulse. In this case, if the conventional voice amplifier is configured with a dedicated IC, the relationship between the control voltage yd and the gain can be made to have the characteristics shown by the broken line in Figure 2, and with this characteristic, there will be no problem. Developing such a dedicated unit would have been extremely expensive.In practice, however, in the past, voice amplifiers were constructed using general-purpose units to avoid increasing costs. Such general purpose I
In C, the relationship between the control voltage Vd and the gain is as shown by the solid line in FIG. 2, and the range of change of the control voltage Vd must be equal to or greater than the voltage Vmjn. Therefore, conventionally, a PWM modulation circuit is constructed by combining, for example, a 6-bit up counter and a 6-bit up/down counter. However, in this case, although both 6-bit counters are used, the number of steps in the change in the pulse width of the obtained PWM pulse is 15.
(=common 1) step, and it essentially functions as a 4-bit counter. The present invention aims to provide a PWM modulation circuit that solves these problems. An example of this will be explained below. In Figure 3, 2
1 indicates, for example, a falling trigger type 6-bit binary up counter, to which a clock pulse of a constant frequency is supplied from the oscillation circuit 11 as a count input. The outputs Q, -Q obtained at the output terminals A to D of the counter 21 are supplied to the OR circuit 36, and the OR output Q6 is supplied to the set terminal S of the falling trigger type RS flip-flop circuit 51. Ru. Further, 22 indicates, for example, a falling trigger type 4-bit binary up-down counter, and the outputs P, -P4 obtained at the output terminals A to D of the lower bits of this counter 22 are output to the exclusive OR circuits 31 to 34. At the same time, the outputs Q, to Q of the converter 21 are supplied to the exclusive OR circuits 31 to 34, the exclusive OR output is supplied to the OR circuit 35, and the OR output Q5 is supplied to the exclusive OR circuits 31 to 34. It is supplied to the reset terminal R of the flip-flop circuit 51. Further, the outputs Q, 6, Q2 obtained at the output terminals E, F of the upper bits of the counter 21 are supplied to the AND circuit 38, and the AND output Q38 is supplied to the OR circuit 37, and the output terminals of the flip-flop circuit 51 are supplied to the AND circuit 38. The Q output Q, is supplied to the OR circuit 37, and the OR output Q7 is taken out as the output state 63. Further, 61 and 62 indicate input terminals, and the terminal 61 has P
A modulation pulse Pu (corresponding to the pulse Pb in FIG. 1) that widens the pulse width of the WM pulse is supplied, and the terminal 62
is a modulation pulse Pd that narrows the pulse width of the PWM pulse.
is supplied. Then, the output P of the counter 22, ~P8
is supplied to the NAND circuit 43, its NAND output Q43 is supplied to the AND circuit 41, the modulated pulse Pu from the terminal 61 is supplied to the AND circuit 41, and its AND output is supplied to the counter 22 as an up-count input. Ru. Furthermore, the outputs P, -P8 of the counter 22 are supplied to the inhibit circuit 44, and the inhibit output is supplied to the AND circuit 42, and the modulated pulse Pd from the circuit 62 is combined with the AND circuit 42, and the output of the inhibit circuit 44 is supplied. The AND output is provided to counter 22 as a down count input. According to such a configuration, the operation shown in the timing chart shown in FIG. 4 is performed to obtain a PWM pulse. That is, since the counter 21 is supplied with a clock pulse of a constant frequency, the counter 21 outputs binary outputs Q, ~Q2 (Fig. 4 A to F) that change at a constant cycle.
) is obtained. Moreover, if the modulation pulses Pu, Pd are not supplied, the contents of the counter 22 are constant, and its binary outputs P, ~
P8 (Fig. 4 G to J) is, for example, "0", "1", "0"
”, “0”.The OR circuit 36 is supplied with the counter outputs Q, 〜F, so the OR output Q$(
K) in FIG. 4 becomes "0" only when Q, ~Q = "0", and when Q36 = "0", the flip-flop circuit 51 is set. The output 5, (M in FIG. 4) becomes "1". Furthermore, since the Kawanta outputs Q, ~Q8, P, ~P8 are supplied to the exclusive OR circuits 31 to 34, and the exclusive OR output thereof is supplied to the OR circuit 35, Q, ~Q8= P. ~P8 only, the output Q35 of the OR circuit 35 (L in Figure 4) becomes "0", and Q3
When Q5 becomes "0", the flip-flop circuit 51 is reset and Q, becomes "0". That is, the output Q, is the counter output Q, ~Q8="0
”, it becomes “1”, and when the counter outputs Q, ~Q match the counter outputs P, ~P8, it becomes “0”. Then, the output Q unevenness of the AND circuit 38 (N in Fig. 4) is the counter output When Q, 6, Q2 are "1", it becomes "1", and this output Q8 is supplied to the OR circuit 37, and since the output is supplied to the OR circuit 37, the output terminal 63
is the output Q? shown in Figure 40. is taken out. In this state, when the modulation pulse Pu is supplied to the input terminal 61, since the output Q3 of the NAND circuit 43 is ``1'', the pulse Pu passes through the AND circuit 41 to the counter 22 as an up-count input. Since V is supplied, the counter output P becomes "1" as shown by the broken line. Therefore, the period during which Q35="0" is 1'2 cycle period △ of the output Q, as shown by the broken line. Since it is delayed by 7,
The period when Q5,="1" increases by △7, and Q37
="1" period also increases by Δ7. That is, the pulse width of the output Q illusion is increased by Δ7 due to the modulation pulse Pu. Then, in the same manner, the modulation pulse Pu
The pulse width of the output Q phantom increases by Δ each time the output Q is supplied. Further, when the modulation pulse Pd is supplied, the content of the counter 22 decreases for each modulation pulse Pd, so contrary to the above, the pulse width of the output Q illusion decreases by △↑. Therefore, the output Q7 is changed to P by the modulation pulses Pu and Pd.
It is a WM modulated PWM pulse. Note that if the NAND circuit 43 and the inhibit circuit 44 are not present, the modulation pulse Pu is continuously supplied and the pulses P, .
When P8 becomes “1”, that is, when the content of the counter 22 reaches the maximum value [15], the next modulation pulse P
When u is supplied, the contents of the counter 22 change from the maximum value [15] to the minimum value due to overflow.

〔0〕になってし
まう。 従って、フリップフロツプ回路51がセットされる時点
と、リセットされる時点とが第4図の場合とは逆になる
ので、出大蛇37のパルス幅がそれまでは最大であった
のに、急激に最小になってしまう。従って、このような
出力Q7を使用して第1図において説明したような方法
で音量のリモコンを行っている場合には、一方向のりモ
コン操作を続けると、リモコンの操作につれて音量が次
第に大きくなり、ついには最大になるが、次の瞬間には
最大から最小になってしまう。また、同様に、変調パル
スPdだけが連続して供給された場合には、出力Q7の
パルス幅が次第に小さくなり、ついては最小になるが、
次に急激に最大になり、従って、音量は、次第に小さく
なり、最小になると、次の瞬間には最大になってしまう
。 そして、このように急激に音量が変化することは当然の
ことながら好ましくない。 そこで、この例においては、ナンド回路43及びィンヒ
ビット回路44が設けられている。 すなわち、変調パルスPdが連続して供給されてカウン
タ22の内容が所定値〔1〕、すなわち、P,=‘‘1
”.P2〜P8=“0”になると、インヒビツト回路4
4の出力ね44が“0”になるので、次に変調パルスP
dが端子62に供給されても、これはアンド回路42で
阻止されてカウンタ22に供給されない。従って、カウ
ンタ22の内容は、所定値〔1〕よりも小さくならない
ので、出力Qwのパルス幅が急激に変化して音量が最小
から最大に急激に変化することがない。同様に、ナンド
回路43によってカウンタ22の内容は最大値〔15〕
から
It becomes [0]. Therefore, the time point at which the flip-flop circuit 51 is set and the time point at which it is reset are opposite to those shown in FIG. Become. Therefore, when using output Q7 to control the volume using the method explained in Figure 1, if you continue to operate the remote control in one direction, the volume will gradually increase as you operate the remote control. , it eventually reaches its maximum, but in the next moment it goes from maximum to minimum. Similarly, when only the modulation pulse Pd is continuously supplied, the pulse width of the output Q7 gradually becomes smaller, and then reaches the minimum, but
Next, the volume suddenly reaches a maximum, and therefore the volume gradually decreases, reaching a minimum and then reaching a maximum the next instant. Naturally, such a sudden change in volume is undesirable. Therefore, in this example, a NAND circuit 43 and an inhibit circuit 44 are provided. That is, the modulated pulse Pd is continuously supplied and the content of the counter 22 becomes the predetermined value [1], that is, P,=''1
". When P2 to P8 = "0", the inhibit circuit 4
Since the output 44 of 4 becomes "0", the modulation pulse P
Even if d is supplied to the terminal 62, it is blocked by the AND circuit 42 and is not supplied to the counter 22. Therefore, the content of the counter 22 will not become smaller than the predetermined value [1], so the pulse width of the output Qw will not change suddenly and the volume will not change suddenly from the minimum to the maximum. Similarly, the content of the counter 22 is set to the maximum value [15] by the NAND circuit 43.
from

〔0〕にオーバーフローすることがないので、出力
ぬ釘のパルス幅が最大値から最小値に急激に変化するこ
とがなく、従って、音量が最大から最小に急激に変化す
ることがない。 こうして、この例においては、カウン夕22の内容が〔
1〕から〔15〕までの範囲で15ステップにわたって
変化して出力Q町のうち出力Q5・に対応する部分は△
7から15△丁までの範囲を15ステップに変化し、ま
た、出力Q7のうち出力Q蟹に対応する部分のパルス幅
は常に一定値16△丁であるか、1周期における出力Q
7の合計のデューテイレシオは、最小値=(1×3十1
6)△7/64△7≦30%最大値=(15×3十16
)△7/64△↑≦95%となり、積分電圧ydは、3
0%から95%の間を15ステップで変化することにな
る。 以上のように、PWMパルスQ37を得ることができる
が、特にこの発明によれば、出力Q7のうち、アンド出
力Q斑に対応する部分は、変調パルスPu,Pdにかか
わらず常に一定のパルス幅で得られるので、この出力ね
37を積分した場合、この世力ね斑に対応する部分によ
って第2図の最小電圧Vminを得ることができる。 しかも、この場合、変調パルスP↓Pdによって出力Q
7のパルス幅が変化するとき、その変化のステップ数は
、カウンタ22のビット数に対応して(2−1)=15
ステップとなるので、すなわち、カウンタ22のステッ
プ数に等しくなるので、カウンタ22にむだがない。ま
た、これにより高価なアップダウンカウント22による
コストアップがなくなる。第5図はこの発明の他の例を
示し、この例においては、出力Q,,Q〜Q2がィンヒ
ビツト回路71〜73に供給され、そのインヒビット出
力Q7,〜Q73がオア回路37に供孫台される。従っ
て、この回路のタイムチャートは第6図に示すようにな
り(第6図A〜Nは第4図A〜Nと同じ)、すなわち、
出力Q7,は変調パルスP山Pdによってパルス幅が変
化し、出力Q75,Q73は常に一定のパルス幅となり
、これら出力Q7,〜Q73によってPWM出力Q37
が得られる。従って、この出力Q初の1周期における合
計のデューティーレシオは、最小値:(1十24)△7
/舷△↑…39%最大値=(15十24)△7/私△丁
三61%となり、積分電圧ydは、39%から61%の
間を15ステップで変化することになる。 なお、上述のおいて、PWM出力Q5,の形成方法につ
いては、特に問わない。
Since there is no overflow to [0], the pulse width of the output signal does not change suddenly from the maximum value to the minimum value, and therefore the volume does not change suddenly from the maximum value to the minimum value. Thus, in this example, the contents of counter 22 are [
It changes over 15 steps in the range from [1] to [15], and the part corresponding to the output Q5 of the output Q town is △
The range from 7 to 15△tons is changed in 15 steps, and the pulse width of the part corresponding to the output Q crab in the output Q7 is always a constant value of 16△tons, or the output Q in one cycle is changed in 15 steps.
The total duty ratio of 7 is the minimum value = (1 × 3 + 1
6) △7/64△7≦30% maximum value = (15 x 316
)△7/64△↑≦95%, and the integrated voltage yd is 3
It changes in 15 steps between 0% and 95%. As described above, the PWM pulse Q37 can be obtained. In particular, according to the present invention, the portion of the output Q7 corresponding to the AND output Q irregularity always has a constant pulse width regardless of the modulation pulses Pu and Pd. Therefore, when this output curve 37 is integrated, the minimum voltage Vmin shown in FIG. 2 can be obtained by the portion corresponding to this power curve. Moreover, in this case, the modulation pulse P↓Pd causes the output Q
When the pulse width of 7 changes, the number of steps of the change is (2-1)=15 corresponding to the number of bits of the counter 22.
Since the number of steps is equal to the number of steps of the counter 22, there is no waste in the counter 22. Moreover, this eliminates the cost increase due to the expensive up/down count 22. FIG. 5 shows another example of the present invention. In this example, the outputs Q, . be done. Therefore, the time chart of this circuit is as shown in FIG. 6 (FIG. 6 A to N are the same as FIG. 4 A to N), that is,
The pulse width of the output Q7 changes depending on the modulation pulse P peak Pd, and the outputs Q75 and Q73 always have a constant pulse width, and these outputs Q7 and ~Q73 change the PWM output Q37.
is obtained. Therefore, the total duty ratio in the first cycle of this output Q is the minimum value: (1 + 24) △7
/Port△↑...39% Maximum value = (15 plus 24)△7/I△Cho3 61%, and the integrated voltage yd changes from 39% to 61% in 15 steps. Note that, in the above description, there is no particular limitation on the method of forming the PWM output Q5.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図はこの発明を説明するための図、第3
図はこの発明の一例の系統図、第4図はその波形図、第
5図はこの発明の他の例の系統図、第6図はその波形図
である。 21,22はカウンタ、51はフリツプフロツプ回路で
ある。 第1図 第2図 第3図 第5図 図 寸 船 図 船
Figures 1 and 2 are diagrams for explaining this invention;
The figure is a system diagram of an example of this invention, FIG. 4 is a waveform diagram thereof, FIG. 5 is a system diagram of another example of this invention, and FIG. 6 is a waveform diagram thereof. 21 and 22 are counters, and 51 is a flip-flop circuit. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 5 Dimensions of the ship

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 クロツクパルスをカウンタに供給して一定の周期で
変化するカウント出力を得、このカウント出力のうちの
下位ビツトの出力を使用して変調パルスによつてPWM
変調されたPWM出力を得ると共に、上記カウント出力
のうちの上位ビツトの出力と上記PWM出力とを論理回
路に供給して上記カウント出力の各周期において、上記
PWM出力と一定のパルス幅の出力とからなるPWMパ
ルスを得るようにしたPWM変調回路。
1. Supply a clock pulse to the counter to obtain a count output that changes at a constant cycle, and use the output of the lower bit of this count output to perform PWM with a modulation pulse.
In addition to obtaining a modulated PWM output, the output of the upper bits of the count output and the PWM output are supplied to a logic circuit, and in each cycle of the count output, the PWM output and an output of a constant pulse width are combined. A PWM modulation circuit configured to obtain a PWM pulse consisting of.
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