PRG 能夠在軟件的控制下在其輸出上產(chǎn)生上升、下降或交替上升/下降斜坡。然而，一旦配置完成，外設(shè)就能夠獨(dú)立于內(nèi)核運(yùn)行，從而釋放中央處理單元 (CPU) 來(lái)處理其他任務(wù)、進(jìn)入較低功耗模式或以其他方式在系統(tǒng)中承擔(dān)更多監(jiān)管角色。 通過(guò)控制集成恒流源可以動(dòng)態(tài)調(diào)整上升和下降時(shí)間。靈活的輸入和輸出選項(xiàng)使設(shè)計(jì)人員可以自由地與片外信號(hào)源或來(lái)自微控制器上其他外設(shè)的信號(hào)互連。這通常可以提供響應(yīng)速度更快的系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)減少外部組件數(shù)量來(lái)最大限度地減少潛在的噪聲源和應(yīng)用程序尺寸。圖 1 顯示了外設(shè)的框圖。　　簡(jiǎn)化的 PRG 模塊框圖

　　圖 1：簡(jiǎn)化的 PRG 模塊框圖
　　MPLAB 代碼配置器 (MCC) 是配置 PRG 的一個(gè)有用工具，它是 MPLAB X 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE) 的用戶(hù)友好型插件（見(jiàn)圖 3）。它生成用于控制和驅(qū)動(dòng) Microchip PIC 微控制器（例如 PRG）外設(shè)的驅(qū)動(dòng)程序。可以使用 PRG 實(shí)現(xiàn)不同的功能，并且每個(gè)功能都可以使用 MCC 進(jìn)行設(shè)置。　　MCC – PRG 模塊硬件設(shè)置

　　圖 2：MCC – PRG 模塊硬件設(shè)置
　　三角波發(fā)生器
　　三角波發(fā)生器 (TWG) 產(chǎn)生具有相等上升和下降時(shí)間的三角形的周期性非正弦波形。要產(chǎn)生三角波，PRG 必須配置為交替上升和下降模式。 MCC 允許配置上升沿 (RS) 和下降沿 (FS) 時(shí)序輸入源。 PRG 使用這兩個(gè)觸發(fā)斜坡上升和下降的參考電壓來(lái)確定輸出振蕩頻率。這些參考還確定三角波信號(hào)的最小和最大電壓峰值。　　三角波發(fā)生器的外圍集成

　　圖 3：三角波發(fā)生器的外圍集成
　　當(dāng) PRG 輸出低于數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 設(shè)置的電壓電平時(shí)，PRG 的 RS 輸入被觸發(fā)，內(nèi)部電容器由電流源充電。當(dāng) PRG 輸出超過(guò)固定參考電壓 (FVR) 時(shí)，F(xiàn)S 輸入被觸發(fā)，內(nèi)部電容器由電流吸收器充電。
　　由于 PRG 沒(méi)有指定的輸出引腳，因此 PRG 的輸出通過(guò)單位增益配置的運(yùn)算放大器進(jìn)行緩沖。輸出頻率可以計(jì)算，但其精度可能會(huì)受到不同因素的影響，例如電容器的寄生電阻、噪聲、生產(chǎn)差異和溫度。
　　頻率值通過(guò)改變 DAC 的輸出電平或 PRG 的斜率 (SR) 來(lái)改變。輸出斜坡的 SR 通過(guò) PRG 的當(dāng)前設(shè)置進(jìn)行配置。
　　圖 4 顯示了實(shí)現(xiàn)的理想行為。一般來(lái)說(shuō)，生成的三角波由周期性且對(duì)稱(chēng)的交替上升和下降斜坡組成。　　三角波發(fā)生器時(shí)序圖

　　圖4：三角波發(fā)生器時(shí)序圖
　　最大和最小電壓分別由V FVR和V DAC定義。當(dāng)信號(hào)達(dá)到最大或最小電壓時(shí)，設(shè)置上升和下降觸發(fā)器。更改 MCC 中的斜率設(shè)置可用于調(diào)整頻率。 V DAC的變化也會(huì)導(dǎo)致頻率的變化，但最小電壓會(huì)相應(yīng)增加或減少。
　　PRG 的振蕩頻率取決于所選的電流吸收器和電流源、內(nèi)部電容以及設(shè)置的上升和下降觸發(fā)器。通過(guò)在 PRG 的輸出上放置額外的電容，可以實(shí)現(xiàn)較低的頻率范圍。　　添加 CLC 和電容器以實(shí)現(xiàn)較低頻率輸出

　　圖 5：添加 CLC 和電容器以實(shí)現(xiàn)較低頻率輸出
　　通過(guò)添加可配置邏輯單元 (CLC) 和外部電容器 C1，DAC 和 FVR 設(shè)置的電壓跳變點(diǎn)可以分別觸發(fā)上升和下降事件。 C1 添加在運(yùn)算放大器的輸出端，并與 PRG 的內(nèi)部電容器有效并聯(lián)。附加電容會(huì)拉長(zhǎng)觸發(fā)事件之間的時(shí)間，從而產(chǎn)生較低的 F OUT頻率。
　　將 CLC 連接到比較器的輸出端可讓波形發(fā)生器產(chǎn)生方波和脈沖。 CLC 配置為 SR 鎖存器，低頻 F OUT取自其輸出。與 PRG 類(lèi)似，參考電壓觸發(fā)置位和復(fù)位輸入。當(dāng) C1 (OPA OUT )處的電壓低于 DAC 電壓電平時(shí)，F(xiàn) OUT被置位。一旦 OPA OUT上升到 FVR 以上，F(xiàn) OUT就會(huì)被清除。
　　壓控振蕩器
　　壓控振蕩器 (VCO) 是一種電子振蕩器，其中輸入控制電壓決定其振蕩頻率。 VCO的瞬時(shí)頻率通常設(shè)計(jì)成與瞬時(shí)電壓成線(xiàn)性比例；輸入電壓越高，其振蕩頻率越大。 VCO 實(shí)現(xiàn)的 PRG 操作與 TWG 類(lèi)似，不同之處在于輸出頻率取自 CLC 的斜率鎖存器，并且可變電壓 V CNTRL設(shè)置 PRG 的 RS 輸入。　　壓控振蕩器的配置

　　圖 6：壓控振蕩器的配置
　　V CNTRL的較高輸入會(huì)減少重新觸發(fā)上升沿事件所需的時(shí)間。因此，電流源和接收器之間的切換變得更快并且振蕩頻率增加。
　　控制電壓和輸出頻率之間的關(guān)系如圖7所示，具有三個(gè)PRG斜率值。 SR 值可以根據(jù)所需的頻率范圍而變化。較低的 SR 值可以產(chǎn)生從幾赫茲到 500 kHz 左右的頻率。然而，較大的 SR 值可以達(dá)到兆赫范圍。　　VCO 輸出頻率與控制電壓

　　圖 7：VCO 輸出頻率與控制電壓的關(guān)系
　　通過(guò)兩個(gè)控制電壓值和恒定斜率，V CNTRL的減小會(huì)降低 CLC 外的 VCO 頻率。
　　壓控占空比振蕩器
　　標(biāo)準(zhǔn) VCO 電路直接修改振蕩器頻率。對(duì)于壓控占空比振蕩器 (VCDCO)，其控制電壓會(huì)修改輸出脈沖的占空比。
　　VCDCO 實(shí)現(xiàn)了與 VCO 類(lèi)似的設(shè)置，不同之處在于時(shí)基觸發(fā)輸出脈沖的開(kāi)始。 PWM 和 TMR 模塊確定振蕩器的周期和頻率，而 PRG 通過(guò) V CNTRL確定其占空比。　　使用基于時(shí)間的觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)電壓控制占空比

　　圖 8：使用基于時(shí)間的觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)電壓控制占空比
　　PWM 的上升沿觸發(fā) PRG RS 輸入并設(shè)置 CLC。當(dāng)PRG輸出超過(guò)V CNTRL時(shí)，F(xiàn)S輸入被觸發(fā)，PRG電容被短路并且CLC被復(fù)位。 PRG 和 CLC 輸出將保持低電平，直到下一個(gè) TMR 溢出和 PWM 上升沿。
　　增加 V CNTRL可延長(zhǎng)斜坡的上升時(shí)間和輸出的正脈沖寬度。
　　占空比計(jì)算為 V CNTRL與 V MAX的比率。為了增加占空比范圍，定時(shí)器周期應(yīng)等于斜坡在給定斜率下達(dá)到 V MAX時(shí)的上升時(shí)間。
　　當(dāng)使用兩個(gè)不同的V CNTRL值時(shí)，由于定時(shí)器和PWM 的周期恒定，RS 觸發(fā)序列在兩種情況下都可以是一致的。然而，由于恒定的斜率和較高的 V CNTRL ，在 FS 觸發(fā)之前可能會(huì)有額外的延遲。
　　PRG 斜率和 TMR2 周期值取決于 VCDCO 所需的頻率和占空比范圍。 PWM 的占空比可以設(shè)置得足夠低以觸發(fā) PRG 的 RS 輸入。 F OUT仍然取自 CLC SR 鎖存器。 PWM 和 CMP 輸出還為 CLC 提供置位和復(fù)位輸入。
　　異步單次
　　異步單觸發(fā) (AOS) 在外部觸發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生單輸出脈沖。 AOS 通常稱(chēng)為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，具有一種穩(wěn)定狀態(tài)。如果其穩(wěn)定狀態(tài)為低電平，則外部觸發(fā)器會(huì)在特定時(shí)間內(nèi)將輸出驅(qū)動(dòng)為高電平。在一個(gè)周期結(jié)束時(shí)，AOS恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)并等待下一個(gè)觸發(fā)事件。　　使用外部觸發(fā)器進(jìn)行單次觸發(fā)

　　圖 9：使用外部觸發(fā)器進(jìn)行一次性觸發(fā)
　　CLC的復(fù)位狀態(tài)是AOS的穩(wěn)定狀態(tài)。外部觸發(fā)器設(shè)置 PRG 的 RS 輸入并設(shè)置 CLC 之外的 AOS 輸出。當(dāng)PRG達(dá)到FVR時(shí)，F(xiàn)S輸入源被觸發(fā)，PRG中的內(nèi)部電容器被短路并且CLC輸出被復(fù)位。脈沖寬度的持續(xù)時(shí)間取決于 FVR 電壓和 PRG 斜率。
　　外部電壓觸發(fā)器可以取代 PWM 和 TMR 模塊，以消除 PRG RS 輸入和 CLC 設(shè)置源的周期性觸發(fā)序列。輸出脈沖取自 CLC 輸出。
　　電壓控制單次
　　下一個(gè)示例是前一個(gè)一次性示例的升級(jí)。一個(gè)輸入充當(dāng)觸發(fā)器，而另一個(gè)輸入則確定單次周期。一次性應(yīng)用的一項(xiàng)應(yīng)用是控制臨界導(dǎo)通模式 (CrCM) PFC 控制器的導(dǎo)通時(shí)間。　　電壓控制單次觸發(fā)的配置

　　圖 10：電壓控制單次觸發(fā)的配置
　　輸入電壓V CNTRL決定輸出的單觸發(fā)周期或?qū)〞r(shí)間。 V CNTRL的值越高，導(dǎo)通時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng) PRG 的上升斜坡信號(hào)達(dá)到 V CNTRL時(shí)，PRG 電容器短路，互補(bǔ)輸出發(fā)生器 (COG) 占空比完成。輸出保持低電平，直到信號(hào)重新觸發(fā) PRG 上升斜坡和 COG 周期開(kāi)始。
　　在臨界導(dǎo)通控制器中，COG 控制功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 的開(kāi)關(guān)。來(lái)自誤差放大器的反饋信號(hào)被饋送到V CNTRL。恒定的反饋信號(hào)將導(dǎo)致固定的接通時(shí)間。在導(dǎo)通和關(guān)斷狀態(tài)期間，電感器電流分別上升至輸入?yún)⒖茧妷翰⒒芈渲亮恪D 11 顯示了 CrCM 控制器的電感器電流的典型行為。　　固定導(dǎo)通時(shí)間 CrCM 控制器的電感電流波形

　　圖 11：固定導(dǎo)通時(shí)間 CrCM 控制器的電感器電流波形
　　要使用 MCC 配置外設(shè)，請(qǐng)用第二個(gè) CMP 替換 PWM 和 TMR 模塊。在正輸入源和負(fù)輸入源列表中，分別選擇 CINx+ 引腳和 FVR。選擇一個(gè) COG 模塊來(lái)代替 CLC，并將比較器設(shè)置為上升沿和下降沿事件源。對(duì)于電源轉(zhuǎn)換器應(yīng)用，COG 外設(shè)更適合作為輸出驅(qū)動(dòng)器。