DE102013208991B4 - Device for environment sensors - Google Patents
Device for environment sensors Download PDFInfo
- Publication number
- DE102013208991B4 DE102013208991B4 DE201310208991 DE102013208991A DE102013208991B4 DE 102013208991 B4 DE102013208991 B4 DE 102013208991B4 DE 201310208991 DE201310208991 DE 201310208991 DE 102013208991 A DE102013208991 A DE 102013208991A DE 102013208991 B4 DE102013208991 B4 DE 102013208991B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- amplifier
- receiving amplifier
- converter
- power consumption
- signal generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/523—Details of pulse systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/02—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Vorrichtung zur Umfeldsensorik umfassend – einen Wandler (1) zur Wandlung elektrischer Signale in Sendesignale, – ein Übertrager (8) zur Anpassung der von einem Signalgenerator (2) zur Erzeugung akustischer Signale bereitgestellten elektrischen Signale an die Impedanz des Wandlers (1), – eine Empfangsverstärkereinrichtung (3) zur Verstärkung vom Wandler (1) empfangener Signale, – wobei der Wandler (1) permanent mit einem Eingang (4,5) der Empfangsverstärkereinrichtung (3) verbunden ist; wobei die Vorrichtung (10) weiter eingerichtet ist, die Empfangsverstärkereinrichtung (3) während des Sendevorgangs in einen Zustand geringerer Leistungsaufnahme (4, 5) zu versetzen, – wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, im Zustand geringerer Leistungsaufnahme zumindest einen Rückkoppelzweig (6) der Empfangsverstärkereinrichtung (3) elektrisch zu öffnen, und – wobei in dem Rückkoppelzweig (6) ein nichtlinearer Zweipol (7) angeordnet ist, der eingerichtet ist, im Ansprechen auf ein Erreichen eines vordefinierten über ihm anliegenden Spannungspegels den Rückkoppelzweig (6) elektrisch zu öffnen.Device for environmental sensor system comprising - a converter (1) for converting electrical signals into transmission signals, - a transformer (8) for adapting the electrical signals provided by a signal generator (2) for generating acoustic signals to the impedance of the converter (1), - a Receiving amplifier means (3) for amplifying signals received by the converter (1), - wherein the converter (1) is permanently connected to an input (4,5) of the receiving amplifier means (3); wherein the device (10) is further arranged to put the receiving amplifier device (3) in a lower power consumption state (4, 5) during the transmission process, wherein the device is set up, in the state of lower power consumption, at least one feedback branch (6) of the reception amplifier device (3) electrically open, and - wherein in the feedback branch (6) a non-linear dipole (7) is arranged, which is arranged to electrically open the feedback branch (6) in response to reaching a predefined voltage level applied over it.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umfeldsensorik für Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltung innerhalb einer solchen Vorrichtung, mittels welcher die Effizienz während des Sendevorgangs verbessert werden kann.The present invention relates to a device for environment sensors for vehicles. In particular, the present invention relates to a circuit within such a device, by means of which the efficiency during the transmission process can be improved.
Üblicherweise wird bei der akustischen Umfeldüberwachung mittels ausgesandter akustischer Messsignalformen ein Elektro-Akustik-Wandler wiederholt gleichartig zum Aussenden von Messsignalen angesteuert. Zumeist sollen die Echos der im Umfeld befindlichen Objekte über den gleichen Wandler aufgenommen und mittels einer Verstärkerschaltung der nachfolgenden Auswertung im Empfänger zur Verfügung gestellt werden. Dabei kann man einen Elektro-Akustik-Wandler grob als Serienschaltung der Wandlerinduktivität LW, der Wandlerkapazität CW und des Wandlerwiderstandes RW modellieren. Während des Sendens der Messsignalformen wird durch einen Schalter, der vom Signalgenerator stammende Sendepuls über einen Übertrager in den Wandler gekoppelt. Dabei ist der Übertrager parallel zum Wandler geschaltet. Ebenfalls parallel zum Wandler ist der Empfangsverstärker geschaltet, der die nach dem Senden eintreffenden Empfangssignale in einen für die Signalauswertung geeigneten Spannungsbereich wandelt. Neben einem zumeist zur galvanischen Trennung üblichen Trennkondensator CT lässt sich der Empfänger in diesem Zusammenhang als grob mit einem Innenwiderstand des Verstärkers charakterisieren. Üblicher Weise sollte im Empfangsfall dieser Verstärkerinnenwiderstand in der Größenordnung des Wandlerwiderstands Rw liegen, um besonders gute Empfangssignale zu bekommen. Eine solche Anordnung umfassend ein Ersatzschaltbild eines Wandlers ist in
Die während des Sendens vom Wandler aufgenommene und somit als akustisches Messsignal abgegebene Schallleistung wird von dem durch RW fließenden Strom bestimmt. Vor dem Hintergrund der eingangs genannten Bedingung für einen optimalen Empfang sollte der Innenwiderstand des Empfängers etwa dem Wandlerwiderstand RW entsprechen. In
Wäre der Empfängerinnenwiderstand gegenüber dem Wandlerwiderstand Rw im Sendefall vernachlässigbar, könnte die doppelte Messsignalleistung abgestrahlt werden bzw. der Aufwand für die Sendeendstufe könnte reduziert werden.If the receiver internal resistance with respect to the converter resistor Rw would be negligible in the transmission case, twice the measurement signal power could be emitted or the outlay for the transmission output stage could be reduced.
Durch die Verwendung von zusätzlichen Halbleiterbauelementen im Signalpfad während des Empfangs kann das Empfangssignal durch additives Rauschen verschlechtert werden. Andere Lösungen sind beispielsweise aufgrund der erforderlichen hohen Sperrspannung zu kostenaufwändig.Through the use of additional semiconductor devices in the signal path during reception, the received signal can be replaced by additive Noise can be degraded. Other solutions are too expensive, for example, due to the required high reverse voltage.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Umfeldsensorik mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Solche Vorrichtungen werden häufig zur Abstandssensorik verwendet, wobei das Echo-Prinzip nebst Laufzeitauswertung verwendet wird. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung einen Wandler zur Wandlung elektrischer Signale in Sendesignale. Prinzipiell kann der Wandler nach allen geeigneten Prinzipien zur Umfeldsensorik funktionieren. Insbesondere in der Automobilindustrie hat sich jedoch ein Elektro-Akustik-Wandler, insbesondere ein Ultraschallwandler, bewährt. Weiter umfasst die Vorrichtung einen Signalgenerator zur Erzeugung der elektrischen Signale. Die Sendesignale zur Anregung des Wandlers weisen dabei vergleichsweise hohe Spannungen von bis zu 150 V oder mehr auf. Häufig werden sinusförmige Abschnitte als Sendebursts verwendet. Weiter umfasst die Vorrichtung eine Empfangsverstärkereinrichtung zur Verstärkung vom Wandler empfangener Signale. Die vom Wandler empfangenen Signale weisen dabei erheblich geringere Pegel als die Sendesignale auf. Üblicherweise liegen die Empfangssignale im Milli- oder Mikrovoltbereich. Dabei ist der Übertrager, über welchen der Signalgenerator im Sendefall zugeschaltet wird, permanent mit einem Eingang der Empfangsverstärkereinrichtung verbunden. Mit anderen Worten ist eine temporäre elektrische Trennung des Übertragers vom Wandler nicht vorgesehen.The above object is achieved by a device for environment sensing with the features of claim 1. Such devices are often used for distance sensors, the echo principle is used in addition to running time evaluation. According to the invention, the device comprises a converter for converting electrical signals into transmission signals. In principle, the converter can function according to all suitable principles for environment sensor technology. However, especially in the automotive industry, an electro-acoustic transducer, in particular an ultrasonic transducer, has proven itself. Furthermore, the device comprises a signal generator for generating the electrical signals. The transmission signals for excitation of the converter have comparatively high voltages of up to 150 V or more. Frequently, sinusoidal sections are used as transmit bursts. Furthermore, the device comprises a receiving amplifier device for amplifying signals received by the converter. The signals received by the converter have significantly lower levels than the transmission signals. Usually, the received signals are in the milli or microvolt range. In this case, the transformer, via which the signal generator is switched in the transmission case, permanently connected to an input of the receiving amplifier device. In other words, a temporary electrical isolation of the transformer from the converter is not provided.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung eingerichtet, den Innenwiderstand der Empfangsverstärkereinrichtung während des Sendens zu erhöhen, um die Belastung des Signalgenerators durch den Empfängerinnenwiderstand zu reduzieren. Dazu wird die Empfangsverstärkereinrichtung während des Sendevorgangs in einen Zustand geringerer Leistungsaufnahme, insbesondere an ihrem Eingang, zu versetzen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass ein Verstärker innerhalb der Empfangsverstärkereinrichtung stromlos geschaltet, mit anderen Worten also von einer Versorgungsspannung getrennt, wird. Alternativ oder zusätzlich kann eine Rückkopplung innerhalb der Empfangsverstärkereinrichtung unterbrochen werden, wodurch die Regelschleife im Verstärker unterbrochen wird und somit der Innenwiderstand des Verstärkers nicht nur vom Empfängereingangswiderstand Rv sondern auch vom Rückkoppelwiderstand R1 bestimmt wird, weswegen die Sendestromaufnahme der Empfangsverstärkereinrichtung ebenfalls verringert wird. Beispielsweise wird der Verstärkerinnenwiderstand im erfindungsgemäßen Fall dann durch die Reihenschaltung von Rv mit dem deutlich größeren Rückkoppelwiderstand R1 bestimmt während der Innenwiderstand des Empfängers bei normaler Empfangsfunktion allein durch den Eingangswiderstand Rv charakterisiert wird. Indem die Sendestromaufnahme der Empfangsverstärkereinrichtung während des Sendevorgangs verringert wird, steht mehr von der generierten elektrischen Sendeleistung für die Aussendung via Wandler als akustisches Messsignal zur Verfügung und/oder die vom Signalgenerator erzeugte Signalenergie wird effektiver genutzt, weil im Vergleich zum Stand der Technik nur noch ein vernachlässigbarer Bruchteil des Stroms des Signalgenerators durch den Empfängerinnenwiderstand fließt. Dadurch nimmt das System eine verringerte elektrische Leistung auf. Zudem wird die Energieversorgung, z. B. ein Fahrzeugbordnetz, auf diese Weise während des Sendevorgangs weniger belastet. Entsprechend steht mehr Energie zum Anregen der Wandlermembran zur Verfügung, wodurch die Effizienz der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbessert wird.According to the invention, the device is set up to increase the internal resistance of the receiving amplifier device during transmission in order to reduce the load on the signal generator by the internal receiver impedance. For this purpose, the receiving amplifier device during the transmission process in a state of lower power consumption, in particular at its input to put. This can be done, for example, in that an amplifier within the receiving amplifier device is de-energized, in other words disconnected from a supply voltage. Alternatively or additionally, a feedback can be interrupted within the receiving amplifier device, whereby the control loop is interrupted in the amplifier and thus the internal resistance of the amplifier is determined not only by the receiver input resistance Rv but also by the feedback resistor R1, which is why the transmission current consumption of the receiving amplifier device is also reduced. For example, the amplifier internal resistance in the case of the invention is then determined by the series connection of Rv with the much larger feedback resistor R1 while the internal resistance of the receiver is characterized at normal reception function solely by the input resistance Rv. By reducing the transmission current consumption of the reception amplifier device during the transmission process, more of the generated electrical transmission power is available for transmission via transducer as an acoustic measurement signal and / or the signal energy generated by the signal generator is used more effectively, because compared to the prior art only one negligible fraction of the current of the signal generator flows through the receiver internal resistance. As a result, the system absorbs reduced electric power. In addition, the power supply, z. As a vehicle electrical system, less burdened in this way during the transmission process. Accordingly, more energy is available to excite the transducer membrane, thereby improving the efficiency of the device of the invention.
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung eingerichtet, im Zustand geringerer Leistungsaufnahme zumindest einen Rückkoppelzweig der Empfangsverstärkereinrichtung elektrisch zu öffnen. Mit anderen Worten wird also eine elektrische Verbindung zwischen dem Ausgang und dem Eingang der Empfangsverstärkereinrichtung getrennt. Dies verhindert einen Stromfluss während des Sendevorgangs, welcher die Effizienz des Sendevorgangs mindern würde.According to the invention, the device is set up to electrically open at least one feedback branch of the receiving amplifier device in the state of lower power consumption. In other words, therefore, an electrical connection between the output and the input of the receiving amplifier device is disconnected. This prevents a current flow during the transmission process, which would reduce the efficiency of the transmission process.
Zudem ist in einem Rückkoppelzweig der Empfangsverstärkereinrichtung ein nichtlinearer Zweipol angeordnet, der eingerichtet ist, im Ansprechen auf ein Erreichen eines vordefinierten Spannungspegels den Rückkoppelzweig elektrisch zu öffnen bzw. den Widerstandswert des Rückkoppelwiderstands R1 zu verändern. Auch hier kann beispielsweise ein selbstleitender Transistor Verwendung finden, der bei Zunahme der Spannung im Rückkoppelpfad (z. B. oberhalb von 0,5 V) öffnet. Auf diese Weise kann eine Zeitsteuerung entfallen, was den Aufwand bzw. die Komplexität der Vorrichtung mindert.In addition, a non-linear dipole is arranged in a feedback branch of the receiving amplifier device, which is set up to electrically open the feedback path in response to reaching a predefined voltage level or to change the resistance value of the feedback resistor R1. Here, too, a self-conducting transistor can be used, for example, which opens when the voltage in the feedback path increases (eg above 0.5 V). In this way, a time control can be omitted, which reduces the complexity and complexity of the device.
Da die Elemente zum Schalten der Versorgungsspannung bzw. der Rückkoppelung nicht direkt im Signalpfad des unverstärkten Empfangssignals liegen, ist deren störende Wirkung gegenüber Lösungen nach dem Stand der Technik nicht so empfindlich bezüglich Rauschen. Darüber hinaus sind bei integrierten Schaltungen schaltbare Elemente wie beispielsweise Stromspiegel in heutigen Verstärkerschaltungen bereits enthalten und daher aufwandsärmer an die erfindungsgemäße Aufgabe anpassbar.Since the elements for switching the supply voltage or the feedback are not directly in the signal path of the unamplified received signal, their disturbing effect compared to solutions according to the prior art is not so sensitive to noise. In addition, in integrated circuits switchable elements such as current mirror in today's amplifier circuits already included and therefore less expensive adaptable to the task of the invention.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.
Bevorzugt ist die Vorrichtung weiter eingerichtet, den Übertrager und damit den Signalgeneratorpfad zumindest zeitweise während des Echoempfangs elektrisch vom Wandler zu trennen. Dies kann insbesondere zeitgesteuert und/oder spannungsgesteuert erfolgen. Beispielsweise kann ein solcher Schaltvorgang zeitgleich zur Ansteuerung des Zustandes geringerer Leistungsaufnahme der Empfangsverstärkereinrichtung stattfinden. Indem der Wandler nicht permanent mit dem Übertrager verbunden ist, kann beispielsweise beim Einschwingen des Signalgenerators eine verringerte Energieaufnahme durch den Wandler dazu führen, dass die zum Senden erforderliche Nennspannung früher erreicht wird und bis dahin weniger Energie im Wandler verloren geht. Beispielsweise kann durch Trennen des Übertragers während des Empfangs kleiner akustischer Signale verhindert werden, dass durch induktives Einkoppeln oder infolge der Übertragerbeschaltung die Milli- bzw. Mikrovolt-schwachen Eingangssignale signifikant gestört werden. Preferably, the device is further configured to electrically disconnect the transmitter and thus the signal generator path at least temporarily during echo reception from the converter. This can in particular be time-controlled and / or voltage-controlled. For example, such a switching operation take place at the same time for driving the state of lower power consumption of the receiving amplifier device. By not permanently connecting the converter to the transmitter, for example, when the signal generator settles, reduced power consumption by the converter may cause the rated voltage required for transmission to be reached earlier and, until then, less energy to be lost in the converter. For example, by disconnecting the transformer during the reception of small acoustic signals, it can be prevented that the milli or microvolt-weak input signals are significantly disturbed by inductive coupling or as a result of the transformer circuitry.
Weiter bevorzugt kann die Vorrichtung eingerichtet sein, im Zustand geringerer Leistungsaufnahme zumindest einen Verstärker der Empfangsverstärkereinrichtung mittels eines steuerbaren Schalters von einer Versorgungsspannung elektrisch zu trennen. Auch der Schalter kann beispielsweise durch eine Zeitsteuerung und/oder eine Spannungssteuerung betätigt werden. Das Zeitsteuersignal kann beispielsweise durch einen Mikroprozessor bereitgestellt werden. Die Spannungssteuerung kann beispielsweise auf die Signalspannung des Signalgenerators ansprechen und in Form eines nicht linearen Bauelements (z. B. selbstleitender oder selbstsperrender Transistor, der bei Zunahme der Signalspannung am Wandler öffnet bzw. schließt) ausgestaltet sein.More preferably, the device may be configured to electrically disconnect at least one amplifier of the receiving amplifier device from a supply voltage by means of a controllable switch in the state of lower power consumption. The switch can also be actuated, for example, by a time control and / or a voltage control. The timing signal may be provided, for example, by a microprocessor. The voltage control may, for example, respond to the signal voltage of the signal generator and be configured in the form of a non-linear component (eg self-conducting or normally-off transistor which opens or closes when the signal voltage at the converter increases).
Allgemein kann die erfindungsgemäße Vorrichtung einerseits zeitgesteuert und alternativ oder zusätzlich in Abhängigkeit eines geeigneten Spannungspegels eines vom Signalgenerator erzeugten elektrischen Signals in einen Zustand geringerer Leistungsaufnahme, insbesondere an ihrem Eingang, versetzt werden. Dabei kann die Zeitsteuerung insbesondere bei zyklischen Sendevorgängen eine besonders energieeffiziente Betriebsweise ermöglichen, während die Spannungssteuerung eine autarke und auch im Falle eines Ausfalls eines Steuersignals funktionstüchtige Steuerung ist. Der Spannungspegel kann dabei insbesondere für den Fall, dass ein Übertrager zwischen dem Signalgenerator und der Empfangsverstärkereinrichtung vorgesehen ist, auf Seiten des Signalgenerators abgegriffen werden, um besonders frühzeitig die Leistungsreduktion der Empfangsverstärkereinrichtung vornehmen zu können.In general, the device according to the invention can, on the one hand, be timed and, alternatively or additionally, set in a state of lower power consumption, in particular at its input, as a function of a suitable voltage level of an electrical signal generated by the signal generator. In this case, the timing control can enable a particularly energy-efficient mode of operation, in particular in the case of cyclic transmission processes, while the voltage control system is a self-sufficient controller that is also functional in the event of a failure of a control signal. The voltage level can be tapped on the part of the signal generator, in particular for the case in which a transformer is provided between the signal generator and the receiver amplifier, in order to be able to make the power reduction of the receiver amplifier device particularly early.
Generell können die erfindungsgemäß verwendeten Schalter eingerichtet sein, die Energieversorgung zu unterbrechen und alternativ oder zusätzlich einen Rückkoppelzweig der Empfangsverstärkereinrichtung elektrisch aufzutrennen. Dabei kann der Schalter ein Halbleiterbauelement umfassen, welches zeitgesteuert oder spannungsgesteuert von einem leitenden Zustand in einen nicht-leitenden Zustand überführt wird.In general, the switches used according to the invention can be designed to interrupt the power supply and, alternatively or additionally, electrically separate a feedback branch of the receiving amplifier device. In this case, the switch may comprise a semiconductor component, which is time-controlled or voltage-controlled from a conducting state to a non-conducting state.
Je nach Einsatzzweck und Ausgestaltung kann die vorliegende Vorrichtung eine Empfangsverstärkereinrichtung umfassen, welche mehrere hintereinander geschaltete Verstärkerstufen umfasst. Eine Verstärkerstufe kann dabei beispielsweise als Operationsverstärker ausgestaltet sein, wobei jeder Operationsverstärker mehrere Verstärker umfassen kann. Mehrere solcher Verstärkerstufen bilden dabei eine Verstärkerkette, die jeweils einzeln oder als Verstärkerkette mit Rückkoppelzweigen ausgestattet sind. Auf diese Weise kann die Gesamtverstärkung linearer bzw. feiner justiert werden und eine höhere Gesamtverstärkung zur Erzielung einer hohen Empfindlichkeit erzielt werden.Depending on the intended use and configuration, the present device may comprise a receiving amplifier device, which comprises a plurality of amplifier stages connected in series. An amplifier stage can be designed, for example, as an operational amplifier, wherein each operational amplifier can comprise a plurality of amplifiers. Several such amplifier stages thereby form an amplifier chain, which are each equipped individually or as an amplifier chain with feedback branches. In this way, the overall gain can be adjusted more finely and a higher overall gain can be achieved to achieve a high sensitivity.
Bevorzugt ist die Empfangsverstärkereinrichtung eingerichtet, mindestens eine der Verstärkerstufen während des Sendevorgangs in einen Zustand geringerer Leistungsaufnahme an ihrem Eingang zu versetzen. Dies kann bevorzug die erste Verstärkerstufe sein, so dass deren Ausgang auch während eines Sendevorgangs keinen wesentlichen Pegel aufweist. Infolgedessen wird auch die nachfolgende Verstärkungsstufe eine geringere Leistungsaufnahme aufweisen. Alternativ oder zusätzlich ist die Empfangsverstärkereinrichtung eingerichtet, mindestens einen Rückkoppelzweig eines Verstärkers während des Sendevorgangs elektrisch zu trennen. Dies kann beispielsweise ein Rückkoppelzweig sein, der sich zwischen dem Ausgang und dem Eingang der Empfangsverstärkereinrichtung im Ganzen erstreckt. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch ein Rückkoppelzweig zwischen dem Ausgang und dem Eingang einer einzelnen Verstärkerstufe, insbesondere der ersten Verstärkerstufe der Empfangsverstärkereinrichtung geöffnet werden. Auch hierdurch verringert sich die Leistungsaufnahme der Empfangsverstärkereinrichtung bzw. der nachfolgenden Verstärkungsstufen.Preferably, the receiving amplifier device is set up to place at least one of the amplifier stages during the transmission process in a state of lower power consumption at its input. This may preferably be the first amplifier stage, so that its output has no significant level even during a transmission process. As a result, the subsequent gain stage will also have lower power consumption. Alternatively or additionally, the receiver amplifier device is set up to electrically separate at least one feedback branch of an amplifier during the transmission process. This may, for example, be a feedback branch extending between the output and the input of the receiving amplifier device as a whole. Alternatively or additionally, however, a feedback branch between the output and the input of a single amplifier stage, in particular the first amplifier stage of the receiving amplifier device can be opened. This also reduces the power consumption of the receiving amplifier device or the subsequent amplification stages.
Weiter bevorzugt umfasst die Empfangsverstärkereinrichtung eine erste Verstärkerstufe mit einem ersten Schaltmittel und einen zweite Verstärkerstufe mit einem zweiten Schaltmittel. Das erste und zweite Schaltmittel ist dabei zwischen einer Versorgungsspannung und der jeweiligen Verstärkerstufe angeordnet und eingerichtet, die jeweilige Verstärkerstufe von der Versorgungsspannung zu trennen. Auf diese Weise kann das jeweilige Schaltmittel die jeweilige Verstärkerstufe in einen Zustand geringerer Leistungsaufnahme überführen. Alternativ oder zusätzlich können die Verstärkerstufen jedoch auch über ein gemeinsames Schaltmittel von der Versorgungsspannung getrennt werden.More preferably, the receiving amplifier device comprises a first amplifier stage with a first switching means and a second amplifier stage with a second switching means. The first and second switching means is arranged between a supply voltage and the respective amplifier stage and arranged to separate the respective amplifier stage from the supply voltage. In this way, the respective switching means the respective amplifier stage in a state lower power consumption. Alternatively or additionally, however, the amplifier stages can also be separated from the supply voltage via a common switching means.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Im Rückkoppelzweig
Ein weiterer Aspekt zur Verbesserung der Empfangsergebnisse ist das Trennen des Übertragers während des Sendens.Another aspect for improving the reception results is the disconnection of the transmitter during transmission.
Zwischen dem Übertrager
Es ist ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung, in einer Vorrichtung zur Umfeldsensorik das Fahrzeugbordnetz und insbesondere den Signalgenerator weniger stark zu belasten, als dies herkömmliche gattungsgemäße Vorrichtungen tun. Dabei kann die Empfangsverstärkereinrichtung permanent mit dem Wandler verbunden bleiben. Insbesondere erfolgt keine vollständige galvanische Trennung sondern lediglich eine funktionale Änderung der Empfangsverstärkereinrichtung. Dies wird bevorzugt dadurch erreicht, dass die im Empfangsbetrieb übliche Verstärkungsregelung außer Kraft gesetzt wird, um den Innenwiderstand am Verstärkereingang zu erhöhen. Dies kann beispielsweise erreicht werden durch Öffnen des Regelkreises oder Unterbrechen der Energieversorgung von zumindest einer Teilkomponente innerhalb des Regelkreises. Beispielsweise wird vorgeschlagen, ein Widerstandsnetzwerk zur Rückkopplung der Empfangsverstärkereinrichtung umzuwidmen (z. B. zur Spannungsteilung), während dieses jedoch elektrisch und galvanisch aktiv bleibt. Alternativ kann ein innerhalb der Empfangsverstärkereinrichtung angeordneter Verstärker in einen Zustand verringerter Leistungsaufnahme versetzt werden, indem sein Eingang vom Eingang der Empfangsverstärkereinrichtung getrennt wird. Alternativ kann die Versorgungsspannung des Verstärkers getrennt werden, indem der Verstärker von der Versorgungsspannung und/oder der elektrischen Masse elektrisch getrennt wird.It is a core idea of the present invention, in a device for environment sensors, to load the vehicle electrical system, and in particular the signal generator, less heavily than do conventional generic devices. In this case, the receiving amplifier device remain permanently connected to the converter. In particular, there is no complete galvanic isolation but only a functional change of the receive amplifier device. This is preferably achieved by overriding the gain control which is customary in receive mode in order to increase the internal resistance at the amplifier input. This can be achieved, for example, by opening the control loop or interrupting the power supply of at least one subcomponent within the control loop. For example, it is proposed to redirect a resistance network for feedback of the receiving amplifier device (eg for voltage division), while this remains electrically and galvanically active. Alternatively, an amplifier disposed within the receiving amplifier means may be placed in a reduced power consumption state by disconnecting its input from the input of the receiving amplifier means. Alternatively, the supply voltage of the amplifier can be disconnected by electrically disconnecting the amplifier from the supply voltage and / or the electrical ground.
Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.Although the aspects and advantageous embodiments of the invention have been described in detail with reference to the embodiments explained in connection with the accompanying drawings, modifications and combinations of features of the illustrated embodiments are possible for the skilled person, without departing from the scope of the present invention, the scope of protection the appended claims are defined.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310208991 DE102013208991B4 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | Device for environment sensors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201310208991 DE102013208991B4 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | Device for environment sensors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102013208991A1 DE102013208991A1 (en) | 2014-12-04 |
DE102013208991B4 true DE102013208991B4 (en) | 2015-04-02 |
Family
ID=51899288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201310208991 Active DE102013208991B4 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | Device for environment sensors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102013208991B4 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19514307A1 (en) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Siemens Ag | Duplexer for ultrasonic imaging system |
DE19514330A1 (en) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Siemens Ag | Duplexer for ultrasonic display system |
DE19721835A1 (en) * | 1997-05-24 | 1998-11-26 | Mannesmann Vdo Ag | Circuit for distance sensor, especially ultrasonic sensor, for motor vehicles |
DE10208483A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-11 | Siemens Ag | Amplifier device with selectable active or passive mode of operation and ultrasound device |
DE19836997B4 (en) * | 1998-08-14 | 2004-03-25 | Siemens Ag | Transmission / reception circuit and transmission / reception method for a converter |
-
2013
- 2013-05-15 DE DE201310208991 patent/DE102013208991B4/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19514307A1 (en) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Siemens Ag | Duplexer for ultrasonic imaging system |
DE19514330A1 (en) * | 1994-05-19 | 1995-11-23 | Siemens Ag | Duplexer for ultrasonic display system |
DE19721835A1 (en) * | 1997-05-24 | 1998-11-26 | Mannesmann Vdo Ag | Circuit for distance sensor, especially ultrasonic sensor, for motor vehicles |
DE19836997B4 (en) * | 1998-08-14 | 2004-03-25 | Siemens Ag | Transmission / reception circuit and transmission / reception method for a converter |
DE10208483A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-11 | Siemens Ag | Amplifier device with selectable active or passive mode of operation and ultrasound device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013208991A1 (en) | 2014-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017211494A1 (en) | Signal transmission device and power switching element control device | |
WO2009118351A1 (en) | Electronic motor vehicle control system with current measuring circuit | |
DE102016112361A1 (en) | ELECTRIC POWER CONVERSION DEVICE | |
EP1238468B1 (en) | Method and arrangement for noise rejection in a receiver circuit | |
DE102008022497A1 (en) | Load control device and associated method for processing a diagnostic signal | |
EP1906534B1 (en) | Method for determining a switching threshold and associated circuit . | |
DE60201778T2 (en) | voltage comparator circuit | |
DE112014000980B4 (en) | Switched capacitor level converter bias circuit | |
DE102014000344A1 (en) | Power line carrier communication device | |
DE102013208991B4 (en) | Device for environment sensors | |
DE102020000173A1 (en) | DETECTING NOISE-INDUCED ULTRASONIC SENSOR BLINDNESS | |
DE19522156C1 (en) | Load switching system for automobile electronic control device | |
DE102009047099A1 (en) | Method for detecting speed signal from Hall sensor in motor vehicle, involves converting digital current signal into another current signal using active circuits of converter circuit, where latter signal is detected by measuring circuit | |
DE102016119877A1 (en) | Device for detection and communication | |
WO2020099206A1 (en) | Device and method for generating an alarm signal for a charging interface, and charging interface | |
DE102019003470A1 (en) | Resonance power converter as well as methods and integrated circuit controls for its control | |
DE102014000345A1 (en) | Receiving circuit for power line carrier communication | |
DE102013222405A1 (en) | Apparatus for monitoring operation of an inductive element | |
EP2692451B1 (en) | Electrical circuit for operating a transceiver unit | |
DE102014202869A1 (en) | Device for environment sensor technology with improved dynamic adaptation | |
DE102019132769A1 (en) | Method and circuit arrangement for diagnosing a contactor of an electrical device | |
DE102011077799A1 (en) | Circuit device for actuating piezo-electric actuator for injection valve of internal combustion engine in motor vehicle, has ohmic resistor whose value is chosen based on characteristic of mechanical and electrical properties of actuator | |
DE19620693C1 (en) | Audio power amplifier circuit with slow load current growth and decay | |
DE102007044927B4 (en) | Circuit arrangement, comprising an output stage for switching at least one inductive load | |
EP1098436B1 (en) | Method for controlling an audio amplifier and audio amplifier with a switched output stage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |