DE10334385B3 - Verstärkerschaltungsanordnung - Google Patents
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Abstract
Eine
Verstärkerschaltungsanordnung
umfasst eine erste Verstärkerschaltung
(402) mit einem Signaleingang (412) für ein erstes zu verstärkendes Eingangssignal
und einen Steuereingang (422) zum Einstellen der Verstärkungen
der ersten Verstärkerschaltung (402)
mit einer ersten Einstellcharakteristik sowie eine zweite Verstärkerschaltung
(404) mit einem Signaleingang (432) für ein zweites zu verstärkendes
Eingangssignal und einen Steuereingang (434) zum Einstellen der
Verstärkung der
zweiten Verstärkerschaltung
(404) mit einer zweiten Einstellcharakteristik, wobei der Steuereingang
(434) der zweiten Verstärkerschaltung
(404) und der Steuereingang (422) der ersten Verstärkerschaltung
(402) mit einem gemeinsamen Steuereingang verbunden sind. Ferner
umfasst die Verstärkerschaltungsanordnung
eine Expansionsschaltung (406) zum Bereitstellen eines Expansionsfaktors für eine an
dem gemeinsamen Steuereingang anliegende Steuerspannung, wobei der
Expansionsfaktor angepasst ist, um einen Einstellbereich der ersten
Verstärkerschaltung
(402) auf einen expandierten Einstellbereich zu expandieren. Weiterhin
umfasst die Verstärkerschaltungsanordnung
eine Adaptionsschaltung (100) zum Adaptieren des durch die Expansionsschaltung
(406) bereitgestellten Expansionsfaktors zum Bereitstellen eines
adaptierten Expansionsfaktors für
die an den gemeinsamen Steuereingang anliegende Steuerspannung,
wobei der adaptierte Expansionsfaktor angepasst ist, um einen Einstellbereich der
zweiten ...
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Verstärkerschaltungsanordnung und insbesondere auf eine elektronische Verstärkerschaltungsanordnung mit einer Anpassung der Verstärkersteilheit.
- In der modernen Schaltungstechnik werden oftmals elektronische Bauelemente beziehungsweise Schaltungsteile benötigt, durch welche ein vorhandenes schwaches Signal zu verstärken ist. Für derartige Aufgaben werden herkömmlicherweise spezielle Schaltungsstrukturen, sogenannte Verstärkerschaltungen verwendet. Eine einfache Verstärkerschaltung steht durch das bekannte elektronische Bauelement des Transistors bereit, wobei sich die beiden Transistorklassen des Injektions- und des Feldeffekttransistors nennen lassen. Transistoren verstärken das am Steuereingang (z. B. am Basis-Anschluss beziehungsweise am Gate-Anschluss) anliegende Signal mit einem vordefinierten Verstärkungsfaktor.
- In bestimmten Anwendungsfällen, insbesondere bei Hochfrequenzverstärkern (z. B. Tunern), ist jedoch der Einsatz von Verstärkern notwendig, deren Verstärkungsfaktor (d. h. deren Verstärkung) einstellbar ist. Oftmals wird in derartigen Verstärkern ein zweiter Steuereingang vorgesehen, über dem die Verstärkung des Verstärkers einstellbar ist. Solche Verstärker können z. B. durch Feldeffekttransistoren mit zwei Gate-Anschlüssen realisiert werden, wobei an das erste Gate das Hochfrequenzsignal und an das zweite Gate (Steuer-Gate) ein Gleichspannungssignal zur Einstellung der Verstärkung angelegt wird. Diese Verstärker weisen den Nachteil auf, dass die Verstärkung sehr stark von dem Gleichspannungssignal am Steuer-Gate abhängt. Dies hat zur Folge, dass die Regelcharakteristik (d. h. die Verstärkung als Funktion der Spannung an den Steuer-Gate) eine hohe Steilheit besitzt. Für viele Anwendungen ist dieser Effekt unerwünscht.
- In der Druckschrift
DE 10123395 A1 wurde deshalb vorgeschlagen, den Verstärkungsbereich durch eine aktive Schaltung zu expandieren, um eine geringere Verstärkersteilheit und somit einfachere und genauere Einstellung der Verstärkung durch das Signal am Steuer-Gate zu erreichen. - In jüngster Zeit gewinnen Mehrband-Tuner zunehmend an Bedeutung, bei denen zwei Hochfrequenzverstärker auf einem Chip integriert sind. Da diese im allgemeinen verschieden dimensioniert sind (beispielsweise für das VHF- und das UHF-Band) weisen die auf einem Chip integrierten Hochfrequenzverstärker oftmals unterschiedliche Verstärkersteilheiten auf.
-
4 zeigt einen derartigen Zweifach-Verstärker400 mit einer ersten Verstärkerschaltung402 , einer zweiten Verstärkerschaltung404 und einer Expansionsschaltung406 . Die erste Verstärkerschaltung402 umfasst einen ersten Verstärkungstransistor410 (beispielsweise einen selbstsperrenden n-Kanal MOS-FET (MOS-FET = Metall-Oxid-Semiconductor-Feldeffekttransistor) zum Verstärken eines an einem Signaleingang412 der ersten Verstärkerschaltung402 anliegenden Signals. Der Verstärkungstransistor410 umfasst einen Source-Anschluss414 , einen Drain-Anschluss416 , einen ersten Gate-Anschluss418 und einen zweiten Gate-Anschluss420 . Der erste Gate-Anschluss418 ist ferner elektrisch leitfähig mit dem Signaleingang412 der ersten Verstärkerschaltung402 verbunden. Der zweite Gate-Anschluss420 ist elektrisch leitfähig mit einem Steuereingang422 der ersten Verstärkerschaltung402 verbunden. - Ferner ist ein hochfrequentes Nutzsignal über einen externen Nutzsignalanschluss
424 und eine Kapazität425 in den Signaleingang412 sowie ein Gleichspannungssignal an einem DC-Anschluss426 über einen Widerstand427 in den Signaleingang412 anlegbar. Weiterhin ist in der ersten Verstärkerschaltung402 zur Einstellung des Arbeitspunktes des ersten Verstärkungstransistors410 ein Biasing-Transistor428 derart verschaltet, dass dessen Drain-Anschluss mit dem Signaleingang412 und dessen Source-Anschluss mit dem Source-Anschluss414 leitfähig verbunden ist. Weiterhin umfasst der Biasing-Transistor428 einen ersten Gate-Anschluss, der leitfähig mit dem ersten Gate-Anschluss418 des ersten Verstärkungstransistors410 verbunden ist und einen zweiten Gate-Anschluss, der leitfähig mit dem Steuer-Gate420 des ersten Verstärkungstransistors410 verbunden ist. - Neben der ersten Verstärkerschaltung
402 weist der Zweifach-Verstärker400 eine zweite Verstärkerschaltung404 auf. Die zweite Verstärkerschaltung404 umfasst einen zweiten Verstärkungstransistor430 , einen Signaleingang432 , einen Steuereingang434 und einen zweiten Biasing-Transistor440 . Der zweite Verstärkungstransistor430 umfasst einen Source-Anschluss442 , einen Drain-Anschluss444 , einen ersten Gate-Anschluss446 und einen zweiten Gate-Anschluss448 . Die Schaltungstopologie der zweiten Verstärkerschaltung404 entspricht der Schaltungstopologie der ersten Verstärkerschaltung402 . Mit dem Signaleingang432 der zweiten Verstärkerschaltung404 ist weiterhin ein Nutzsignaleingang436 über eine Kapazität437 sowie ein DC-Anschluss über einen Widerstand439 extern verbunden. Ferner ist die zweite Verstärkerschaltung404 mit der ersten Verstärkerschaltung402 derart verbunden, dass der Steuereingang434 der zweiten Verstärkerschaltung404 elektrisch leitfähig mit dem Steuereingang422 der ersten Verstärkerschaltung402 sowie der Source-Anschluss414 des ersten Verstärkungstransistors410 elektrisch leitfähig mit dem Source-Anschluss442 des zweiten Verstärkungstransistors430 verbunden ist. - Ferner weist der Zweifach-Verstärker
400 eine Expansionsschaltung406 auf, die einen Steuerspannunganschluss450 , eine Spannungsteiler mit einem ersten Widerstand R1 und einem zweiten Widerstand R2, einen Offsettransistor To1, einen weiteren Anschluss452 , einen Steuertransistor T1, einen Steuerausgang454 und einen Koppelkondensator Ck umfasst. - Über den Widerstand R2 des Spannungsteilers ist der Steuerausgang
454 mit dem Steuerspannunganschluss450 verbunden, wobei der Koppelkondensator Ck zum zweiten Widerstand R2 parallel geschaltet ist. Ferner ist der Source-Anschluss des Steuertransistors T1 ebenfalls mit dem Steuerspannunganschluss450 verbunden, während der Drain-Anschluss des Steuertransistors T1 elektrisch leitfähig mit dem Steuerausgang454 verbunden ist. Der Gate-Anschluss des Steuertransistors T1 ist mit dem weiteren Anschluss452 der Expansionsschaltung406 verbunden. Der Steuerausgang454 ist mit dem weiteren Anschluss452 über eine Reihenschaltung, bestehend aus dem ersten Widerstand R1 der Spannungsteilerschaltung und dem Offsettransistor To1, verbunden. Hierbei ist ein erster Anschluss des ersten Widerstandes R1 mit dem Steuerausgang454 verbunden, während ein zweiter Anschluss des ersten Widerstandes R1 mit dem Drain- und dem Gate-Anschluss des Offsettransistors To1 elektrisch leitfähig verbunden ist. Der Source-Anschluss des Offsettransistor To1 ist mit dem weiteren Anschluss452 leitfähig verbunden. - Durch die Spannungsteilerschaltung mit dem zweiten Widerstand R2 und dem ersten Widerstand R1 wird somit die zwischen dem Steuerspannunganschluss
450 und dem weiteren Anschluss452 der Expansionsschaltung406 anliegende Spannung im Verhältnis R1/(R1 + R2) geteilt, wobei die resultierende geteilte Spannung zwischen dem Steuerausgang454 und dem weiteren Anschluss452 der Expansionsschaltung406 anliegt. Dadurch ergibt sich ein durch das Verhältnis R1/R2 vorgegebener Expansionsfaktor, der 1 + R2/R1 beträgt. - Durch den Offsettransistor To1, wird die Spannungsteilerschaltung erst dann wirksam geschaltet, wenn zwischen dem Steuerspannunganschluss
450 und dem weiteren Anschluss452 der Expansionsschaltung406 eine Spannung anliegt, die eine erste Schwellenspannung überschreitet. Weiterhin wird durch den Steuertransistor T1 die Spannungsteilerschaltung durch ein Überbrücken des Widerstandes R2 unwirksam geschalten, wenn die zwischen dem Steuerspannungseingang450 und dem Steuerausgang454 der Expansionsschaltung406 anliegende Spannung eine zweiten Schwellenspannung überschreitet, die größer ist, als die erste Schwellenspannung. Durch den Koppelkondensator Ck wird eine Ableitung von HF-Einstreuungen zum externen Steueranschluss450 und damit eine Verbesserung der Verstärkungs-, Rückwirkungs- und Überkoppeleigenschaften erzielt. - Die erste Verstärkerschaltung
402 , die zweite Verstärkerschaltung404 und die Expansionsschaltung406 sind ferner derart verschaltet, dass der Steuerausgang454 elektrisch leitend mit dem ersten Steuereingang422 und dem zweiten Steuereingang434 verbunden ist. Zusätzlich ist der weitere Anschluss452 mit dem Source-Anschluss414 des ersten Verstärkungstransistors410 und dem Source-Anschluss442 des zweiten Verstärkungstransistors430 elektrisch leitend verbunden und über den Anschluss460 kontaktierbar. - Die erste Verstärkerschaltung
402 und die zweite Verstärkerschaltung404 weisen unterschiedliche Verstärkersteilheiten auf. In dem Diagramm in5 ist ein derartiges Szenario dargestellt. Hierbei ist auf der Ordinate der Verstärkung der ersten Verstärkerschaltungen402 bzw. der zweiten Verstärkerschaltung404 aufgetragen, wobei die Verstärkung im wesentlichen zwischen einer minimalen Verstärkung502 und einer maximalen Verstärkung504 einstellbar ist. Weiterhin ist im Diagramm nach5 auf der Abszisse die zwischen dem Steuereingang422 der ersten Verstärkerschaltung402 und dem Source-Anschluss414 des ersten Verstärkungstransistors410 bzw. zwischen dem Steuereingang434 der zweiten Verstärkerschaltung404 und dem Source-Anschluss442 des zweiten Verstärkungstransistors430 anliegende Steuerspannung aufgetragen. - In
5 ist exemplarisch die Verstärkung der ersten Verstärkerschaltung402 in Abhängigkeit der angelegten Steuerspannung durch eine gepunktete Linie508 wiedergegeben. Durch eine gestrichelte Linie510 ist in5 die Verstärkung der zweiten Verstärkerschaltung504 in Abhängigkeit der angelegten Steuerspannung wiedergegeben. Hierbei wird ersichtlich, dass ein erster Aussteuerbereich512 der ersten Verstärkerschaltung402 (d.h. derjenige Bereich der anzulegenden Steuerspannung, in dem die Verstärkung einen in erster Näherung linearen Verlauf zwischen der minimalen Verstärkung502 und der maximalen Verstärkung504 annimmt) eine geringere Ausdehnung aufweist, als ein zweiter Aussteuerbereich519 der zweiten Verstärkerschaltung404 . - Wie aus
5 zu erkennen ist, sind der erste Aussteuerbereich512 und der zweite Aussteuerbereich514 deutlich geringer, als ein expandierter Aussteuerbereich516 , woraus sich eine deutlich höhere Verstärkersteilheit der ersten Verstärkerschaltung402 und der zweiten Verstärkerschaltung404 gegenüber einer Verstärkersteilheit bei einem Verlauf der Verstärkung gemäß der durchgezogenen Linie518 ergibt. - Um einen flacheren Verlauf der Regelcharakteristik zu erzielen, wurde in dem herkömmlichen Zweifach-Verstärker
400 die Expansionsschaltung406 mit der Spannungsteilerschaltung verwendet, um eine Reduktion der an dem Steuereingang422 ersten Verstärkerschaltung402 beziehungsweise dem Steuereingang434 der zweiten Verstärkerschaltung404 anliegenden Steuerspannung zu erreichen und somit eine Ausdehnung des ersten Aussteuerbereichs512 bzw. des zweiten Aussteuerbereichs514 auf den expandierten Aussteuerbereich516 zu ermöglichen. Diese Expansion des Aussteuerbereichs wird im wesentlichen durch den Expansionsfaktor verursacht, welcher durch den Teilungsfaktor der Spannungsteilerschaltung definiert ist. - Durch das Teilerverhältnis der Expansionsschaltung
406 ist ein fest definierter Expansionsfaktor einstellbar, durch den entweder die Verstärkung508 der ersten Verstärkerschaltung402 auf eine expandierte Verstärkung518 oder alternativ die Verstärkung510 der zweiten Verstärkerschaltung404 auf die expandierte Verstärkung518 expandierbar ist. Für den Fall, dass beispielsweise die Expansionsschaltung mit dem definierten Teilerverhältnis derart eingestellt ist, dass der erste Aussteuerbereich512 der ersten Verstärkerschaltung402 auf den expandierten Aussteuerbereich516 expandiert wird, ergibt sich bei der Expansion des zweiten Aussteuerbereichs514 der zweiten Verstärkerschaltung404 unter Verwendung des auf die erste Verstärkerschaltung402 angepassten Expansionsfaktor eine Fehlanpassung des expandierten zweiten Aussteuerbereichs, da durch den Expansionsfaktor lediglich der erste Aussteuerbereich512 optimal auf den expandierten Aussteuerbereich516 expandiert werden kann. - Für die in
4 dargestellte Verstärkerschaltungsanordnung ergibt sich daher bei einer Anpassung des Expansionsfaktors an die Steilheit einer der beiden Verstärkerschaltungen lediglich ein optimaler Betrieb, wenn diejenige Verstärkerschaltung aktiv ist, an die der Expansionsfaktor angepasst ist. Ein nicht optimaler Zustand der Expansion des Aussteuerbereichs einer der beiden Verstärkerschaltungen402 ,404 zeichnet sich dadurch aus, dass entweder für diejenige Verstärkerschaltung mit der höheren Verstärkersteilheit der Expansionsfaktor zu klein und damit die Steilheit der expandierten Verstärkungskurve immer noch unnötig groß ist (d. h. der expandierte Aussteuerbereich nicht vollständig ausgenutzt wird), oder der Expansionsfaktor für die Verstärkerschaltung mit der flacheren Verstärkungskurve zu groß ist, wodurch die Kurve der expandierte Verstärkung so flach verläuft, dass teilweise die Verstärkerschaltung bei der maximal anlegbaren Steuerspannung (d.h. in5 am rechten Ende der Abszisse) die maximale Verstärkung504 nicht erreicht. - Exemplarisch kann dieser Zusammenhang anhand eines praktischen Beispiels folgendermaßen dargestellt werden. Angenom men, die Kurve
508 zeigt die Verstärkung der ersten Verstärkerschaltung402 , wobei die Kurve508 eine maximale Steilheit von beispielsweise 95 dB/V aufweist. Ferner entspricht die Kurve510 der Verstärkung der zweiten Verstärkerschaltung404 , wobei die Kurve510 eine maximale Steilheit von beispielsweise 60 dB/V aufweist. Der erste Aussteuerbereich512 entspricht beispielsweise einem Intervall von 0,7 Volt bis 2,5 Volt. Durch die Wahl von geeigneten Widerstandswerten für den Widerstand R1 und den Widerstand R2 lässt sich durch die Spannungsteilerschaltung ein Expansionsfaktor bereitstellen, um den zweiten Aussteuerbereich514 der zweiten Verstärkerschaltung402 auf den expandierten Aussteuerbereich516 zu expandieren. Hierdurch erfolgt eine Expansion der zweiten Verstärkungskurve510 auf die expandierte Verstärkungskurve518 , die beispielsweise eine maximale Steilheit von 34 dB/V aufweist. - Wird nun unter Verwendung eines an die zweite Verstärkerschaltung
404 angepassten Expansionsfaktors die Verstärkungskurve508 der ersten Verstärkerschaltung402 expandiert, resultiert eine expandierte Verstärkungskurve, die oberhalb der in5 eingetragenen expandierten Verstärkungskurve518 angeordnet ist. Hierdurch lässt sich der expandierte Aussteuerbereich516 nicht vollständig nutzen, was sich als Nachteil erweist. Umgekehrt resultiert bei einer Anpassung des Expansionsfaktors zur Expansion der ersten Verstärkungskurve508 auf die expandierte Verstärkungskurve518 und einem Betrieb der zweiten Verstärkerschaltung404 unter Verwendung des Expansionsfaktors eine expandierte Verstärkungskurve, die unterhalb der in5 dargestellten expandierten Verstärkungskurve518 angeordnet ist, wodurch möglicherweise die maximale Verstärkung504 nicht erreicht wird und somit im wesentlichen der zur Verfügung stehende Verstärkungsbereich nicht vollständig ausgenutzt wird. - Um diesen Nachteil einer möglichen Fehlanpassung des Expansionsfaktors für eine der beiden Verstärkerschaltungen
402 ,404 zu kompensieren, könnten auf dem Chip mit den beiden Verstärkerschaltungen zwei separate Expansionsschaltungen vom Typ der dargestellten Expansionsschaltung406 , d. h. für jede Verstärkerschaltung402 ,404 eine eigene Expansionsschaltung406 mit dem jeweils optimal angepassten Expansionsfaktor, integriert werden. Diese Lösung erfordert jedoch einen hohen Aufwand zur Integration, da insbesondere für den Koppelkondensator Ck integrationstechnisch eine hohe Fläche erforderlich ist. Somit erhöhen zwei separate Expansionsschaltungen von Typ der dargestellten Expansionsschaltung406 die zur Herstellung der integrierten Schaltung notwendigen Fläche deutlich. Dies würde zu einer Erhöhung der Herstellungskosten der integrierten Schaltung führen. - In
6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zweifach-Verstärkers gezeigt. Im Unterschied zu dem in4 gezeigten Zweifach-Verstärker400 weist der in6 gezeigte Zweifach-Verstärker600 eine unterschiedliche Schaltungstopologie der weiteren Expansionsschaltung602 gegenüber der Expansionsschaltung406 aus4 auf, die eine andere Realisierungsmöglichkeit einer Expansionsschaltung darstellt. Eine detailliertere Beschreibung der Funktionsweise der weiteren Expansionsschaltung602 ist in der DruckschriftDE 10123395 A1 wiedergegeben. - Die
DE 198 54 847 A1 zeigt eine integrierte Verstärkeranordnung, die zwei Verstärkerstufen aufweist, die wechselseitig deaktiviert werden können. Die Verstärkerstufen werden hierzu üblicherweise über getrennte Steuerleitungen im Gegentakt angesteuert. Derartige Steuerleitungen ermöglichen insbesondere in Hochfrequenzanwendungen die unerwünschte Einkopplung von Störungen in die Verstärkerstufen und in nachfolgende Schaltungsteile. Die neue Verstärkeranordnung soll wechselweise die Aktivierung zweier Verstärkerstufen erlauben und eine hohe Frequenzstörfestigkeit aufweisen. DieDE 198 54 847 A1 weist den Nachteil auf, das eine Anpassung des Aussteuerbereichs der einzelnen Verstärkerstufen nur unter hohem Aufwand bereitgestellt werden kann. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkerschaltungsanordnung und ein Verfahren bereitzustellen, durch die ein angepasster Expansionsfaktor für eine jeweils aktive mehrerer Verstärkerschaltungen mit reduziertem Aufwand bereitgestellt werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch eine Verstärkerschaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 9 gelöst.
- Die vorliegende Erfindung schafft eine Verstärkerschaltungsanordnung, die eine erste Verstärkerschaltung mit einem Signaleingang für ein erstes zu verstärkendes Eingangssignal einem Steuereingang zum Einstellen der Verstärkung der ersten Verstärkerschaltung mit einer ersten Einstellcharakteristik sowie eine zweite Verstärkerschaltung mit einem Signaleingang für ein zweites zu verstärkendes Eingangssignal und einem Steuereingang zum Einstellen der Verstärkung der zweiten Verstärkerschaltung mit der zweiten Einstellcharakteristik umfasst, wobei der Steuereingang der zweiten Verstärkerschaltung und der Steuereingang der ersten Verstärkerschaltung mit einem gemeinsamen Steuereingang verbunden sind. Ferner umfasst die Verstärkerschaltungsanordnung eine Expansionsschaltung zum Bereitstellen eines Expansionsfaktors für eine an dem gemeinsamen Steuereingang anliegende Steuerspannung, wobei der Expansionsfaktor angepasst ist, um einen Einstellbereich der ersten Verstärkerschaltung auf einen expandierten Einstellbereich zu expandieren. Weiterhin umfasst die Verstärkerschaltungsanordnung eine Adaptionsschaltung zum Adaptieren des durch die Expansionsschaltung bereitgestellten Expansionsfaktors zum Bereitstellen eines adaptierten Expansionsfaktors für die an dem gemeinsamen Steuereingang anliegende Steuerspannung, wobei der adaptierte Expansionsfaktor angepasst ist, um einen Einstellbereich der zweiten Verstärkerschaltung auf den expandierten Einstellbereich zu expandieren, wenn die zweite Verstärkerschaltung aktiv ist.
- Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Adaptieren eines Expansionsfaktors, der angepasst ist, um einen Einstellbereich einer ersten Verstärkerschaltung auf einen expandierten Einstellbereich zu expandieren, für eine zweite Verstärkerschaltung mit den folgenden Schritten
-
- (a) Detektieren eines aktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung; und
- (b) Adaptieren des Expansionsfaktors zum Erzeugen eines adaptieren Expansionsfaktors, der angepasst ist, um einen Einstellbereich einer zweiten Verstärkerschaltung auf den expandierten Einstellbereich zu expandieren.
- Erfindungsgemäß wird der oben beschriebene Ansatz verlassen, bei dem eine Verstärkerschaltungsanordnung eine erste Verstärkerschaltung, eine zweite Verstärkerschaltung und eine Expansionsschaltung umfasst, wobei der durch die Expansionsschaltung bereitgestellte Expansionsfaktor lediglich an die erste Verstärkerschaltung angepasst ist und somit bei einem aktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung ein fehlangepasster Expansionsfaktor zur Expansion des Einstellbereichs der zweiten Verstärkerschaltung verwendet wird. Erfindungsgemäß wird durch eine Adaptionsschaltung der durch die Expansionsschaltung bereitgestellte Expansionsfaktor derart adaptiert, dass hierdurch eine Expansion des Einstellbereichs der ersten Verstärkerschaltung sowie des Einstellbereichs der zweiten Verstärkerschaltung auf den expandieren Einstellbereich möglich ist, abhängig davon, ob die zweite Verstärkerschaltung oder die erste Verstärkerschaltung aktiv ist.
- Das Adaptieren erfolgt hierbei vorzugsweise dadurch, dass die Expansionsschaltung einen Spannungsteiler mit einem Spannungsteilerausgang, an dem eine bezüglich einer Spannungsteilereingangsspannung geteilte Spannung abgreifbar ist, umfasst, wobei der gemeinsame Steuereingang mit dem Spannungsteilerausgang verbunden ist und bei der die Adaptionsschaltung Anpassschaltmittel aufweist, die zu dem Spannungsteiler wirksam zuschaltbar sind, um ein Teilungsverhältnis des Spannungsteilers vorzugsweise dadurch zu ändern, dass einem der Widerstände des Spannungsteilers ein weiterer Widerstand parallelgeschaltet wird.
- Weiterhin erfolgt ein Detektieren eines aktiven Zustands der zweiten Verstärkerschaltung vorzugsweise mit Hilfe der im aktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung an deren Signaleingang anliegenden Offset-Gleichspannung. Dazu enthält die Anpassschaltung eine Detektionsschaltung mit einer Tiefpassschaltung, dessen Ausgangssignal vom Vorliegen der Offset-Gleichspannung abhängt.
- Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung umfassen somit zwei Aspekte. Erstens wird zu einem der Widerstände der Spannungsteilerschaltung mittels einer Steuerschaltung ein weiterer Widerstand parallelgeschaltet, um das Widerstandsverhältnis bzw. den Expansionsfaktor zu verändern. Zweitens wird das Gleichspannungspotential am Signaleingang einer der Verstärkerschaltungen benutzt, um zu detektieren, welche der beiden Verstärkerschaltungen aktiv ist. In Abhängigkeit hiervon wird in der Expansionsschaltung der kleinere bzw. der größere Expansionsfaktor eingestellt.
- Die vorliegende Erfindung bietet somit den Vorteil, eine Verstärkerschaltungsanordnung mit zwei Verstärkerschaltungen unterschiedlicher Verstärkersteilheit bereitzustellen, wobei zugleich durch eine Expansionsschaltung ein Expansionsfaktor bereitgestellt und mittels der Adaptionsschaltung automatisch an die jeweils aktive Verstärkerschaltung angepasst wird. Der erfindungsgemäße Ansatz erfordert wesentlich weniger Aufwand zur Integration als herkömmliche Verfahren, da im erfindungsgemäßen Ansatz Schaltelemente verwendet werden können, die wesentlich kleinere Abmessungen haben, als die zur doppelten Ausführung der Expansionsschaltung benötigten Elemente.
- Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung des Aufbaus der erfindungsgemäßen Adaptionsschaltung und deren Wirkungsweise in Beziehung zur Expansionsschaltung; -
2 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltungsanordnung; -
3 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltungsanordnung; -
4 eine Schaltungsanordnung gemäß einer herkömmlichen Verstärkerschaltungsanordnung; -
5 ein Diagramm zur Darstellung der Verstärkung in Abhängigkeit von einer Steuerspannung; und -
6 eine Schaltungsanordnung gemäß einer weiteren herkömmlichen Verstärkerschaltungsanordnung. - In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für in den verschiedenen Zeichnungen dargestellte, gleiche oder gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
- In
1 ist die erfindungsgemäße Adaptionsschaltung100 dargestellt, die eine Detektionsschaltung102 , eine Steuerschaltung104 und Anpassschaltmittel106 umfasst. Ferner zeigt1 , wie die Adaptionsschaltung100 in Beziehung zu einer Expansionsschaltung (beispielsweise vom Typ der Expansionsschaltung406 aus4 ) schaltungstechnisch wirkt. - Die Detektionsschaltung
102 umfasst einen Detektionsschaltungsanschluss110 und einen Detektionssignalanschluss112 . Die Steuerschaltung104 umfasst einen Steuersignalanschluss120 , einen ersten Steueranschluss122 und einen zweiten Steueranschluss124 , wobei der Steuersignalanschluss120 mit dem Detektionssignalanschluss112 verbünden ist. Weiterhin ist der erste Steueranschluss122 der Steuerschaltung104 mit einem ersten Anschluss126 der Expansionsschaltung406 leitfähig verbunden. Das Anpassschaltmittel106 umfasst einen ersten Anschluss130 und einen zweiten Anschluss132 , wobei der erste Anschluss130 des Anpassschaltmittels106 mit dem zweiten Steueranschluss124 der Steuerschaltung104 und der zwei te Anschluss132 des Anpassschaltmittels106 mit einem zweiten Anschluss134 der Expansionsschaltung406 leitfähig verbunden ist. - Das Funktionsprinzip der Adaptionsschaltung
100 kann folgendermaßen beschrieben werden. Die Detektionsschaltung102 erfasst, ob ein Signal, das anzeigt, dass eine Verstärkerschaltung aktiv ist, am Detektionsschaltungsanschluss110 vorliegt. Bei einem aktiven Zustand der Verstärkerschaltung wird durch die Detektionsschaltung102 am Detektionssignalanschluss112 ein Ausgangssignal angelegt. Die Steuerschaltung104 schaltet abhängig vom Ausgangssignal der Detektionsschaltung102 das Anpassschaltmittel106 über den ersten Anschluss126 und den zweiten Anschluss134 der Expansionsschaltung 406 wirksam zu der Expansionsschaltung406 zu, um deren Expansionsfaktor zu ändern, wie später erläutert wird. - In
2 ist ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verstärkerschaltungsanordnung dargestellt, die eine erste Verstärkerschaltung402 , eine zweite Verstärkerschaltung404 und eine Expansionsschaltung40b umfasst. Elemente der ersten Verstärkerschaltung402 , der zweiten Verstärkerschaltung404 und der Expansionsschaltung406 , die denen in4 gezeigten bekannten Schaltung entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und wurden hier nicht nochmals erläutert. Bei dieser Verstärkerschaltungsanordnung ist entweder die erste oder die zweite Verstärkerschaltung aktiv. Die erste Verstärkerschaltung402 weise gegenüber der zweiten Verstärkerschaltung404 eine höhere Verstärkersteilheit auf. Der durch die Spannungsteilerschaltung der Expansionsschaltung406 definierte Expansionsfaktor sei ferner derart ausgebildet, dass der zweite Aussteuerbereich514 der zweiten Verstärkerschaltung404 auf einen expandierten Aussteuerbereich516 (5 ) expandiert wird. - Weiterhin ist in dem in
2 dargestellten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltungsanordnung eine Adaptionsschaltung100 derart mit der Expansionsschaltung406 , der ersten Verstärkerschaltung402 und der zweiten Verstärkerschaltung404 verschaltet, dass durch die Adaptionsschaltung100 wenn die erste Verstärkerschaltung402 aktiv ist, der Expansionsfaktor angepasst wird, um den ersten Aussteuerbereich512 der ersten Verstärkerschaltung402 an den expandierten Aussteuerbereich516 zu adaptierten. - Hierfür weist die Adaptionsschaltung
100 die Detektionsschaltung102 auf, die durch eine Reihenschaltung eines Widerstandes Rt und einer Kapazität Ct ausgebildet ist. Hierdurch stellt Detektionsschaltung102 eine Tiefpassschaltung mit einem ersten Arm, der den Widerstand Rt umfasst und einen zweiten Arm, der die Kapazität Ct umfasst, dar, wobei der erste Arm mit dem Signaleingang412 der ersten Verstärkerschaltung402 und der zweite Arm mit dem Source-Anschluss414 des ersten Verstärkungstransistors410 leitfähig verbunden ist. - Weiterhin umfasst die Adaptionsschaltung
100 die Steuerschaltung104 , die durch einen ersten Steuertransistor Tp (vorzugsweise einen selbstsperrenden n-Kanal MOS-FET) gebildet ist. Der Gate-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp ist mit einem Abgriffspunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Arm der Tiefpassschaltung verbunden, während der Source-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp mit dem Drain-Anschluss des Offsettransistors To1 verbunden ist. - Das Anpassschaltmittel
106 der Adaptionsschaltung100 umfasst einen Widerstand Rp, wobei das Anpassschaltmittel106 zwischen den Drain-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp und den Steuerausgang454 der Expansionsschaltung406 geschaltet ist. - Dadurch, dass der durch das Widerstandsverhältnis des Spannungsteilers der Expansionsschaltung
406 definierte Expansionsfaktor für eine optimale Expansion des Aussteuerbereichs514 der zweiten Verstärkerschaltung404 angepasst ist, würde bei einem aktiven Zustand (d. h. beim Betrieb) der ersten Verstärkerschaltung402 der Aussteuerbereich512 derselben nicht optimal expandiert, wie in den obigen Ausführungen dargelegt. - Um die erste Verstärkerschaltung
402 zu aktivieren, wird am Signaleingang412 dem am Nutzsignalingang424 eingespeisten Nutzsignal über den Offseteingang426 eine Offset-Gleichspannung überlagert. Der aktive Zustand der ersten Verstärkerschaltung402 wird mittels der Tiefpassschaltung detektiert, da am Ausgang derselben bei Vorliegen der Gleichspannung eine gegenüber einem inaktiven Zustand der ersten Verstärkerschaltung402 erhöhte Gleichspannung anliegt (beispielsweise eine um 1 V höhere Gleichspannung). Diese Gleichspannung steuert den ersten Steuertransistor Tp der Steuerschaltung104 derart, dass ein Durchschalten desselben bewirkt wird. Hierdurch wird der Widerstand Rp zu dem ersten Widerstand R1 der Spannungsteilerschaltung parallel geschaltet, wodurch sich der effektive Widerstand in demjenigen Ast der Spannungsteilerschaltung, der den ersten Widerstand R1 umfasst, reduziert. - Durch das Parallelschalten des Widerstandes Rp des Anpassschaltmittels
106 wird der Expansionsfaktor auf einen Wert von 1 + R2/(R1||Rp) erhöht. Hierdurch wird eine Dehnung des expandierten ersten Aussteuerbereichs erreicht, wodurch sich eine bei der Wahl eines entsprechenden Widerstandwertes für Rp eine optimale Anpassung der hohen Verstäkersteilheit der ersten Verstärkerschaltung404 an eine expandierte Verstärkersteilheit der expandierten Verstärkung518 in dem expandierten Aussteuerbereich516 realisieren lässt. - In
3 ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltungsanordnung dargestellt. Hierbei umfasst die erfindungsgemäße Verstärkerschaltungsanordnung wiederum eine erste Verstärkerschaltung402 , eine zweite Verstärkerschaltung404 , eine Expansionsschaltung406 und eine Adaptionsschaltung100 . Die erste Verstärkerschaltung402 , die zweite Verstärkerschaltung404 und die Expansionsschaltung406 entsprechen in ihrer Schaltungstopologie und der Verschaltung untereinander der in2 dargestellten Verstärkerschaltungsanordnung. Ferner weise die erste Verstärkerschaltung402 wieder eine höhere Verstärkersteilheit als die zweite Verstärkerschaltung404 auf. - Die Adaptionsschaltung
100 umfasst wieder eine Detektionsschaltung102 , eine Steuerschaltung104 und ein Anpassschaltmittel106 . Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Adaptionsschaltung jedoch ausgelegt, um eine solche Adaption des Expansionsfaktors zu bewirken, dass sich ein kürzerer Einstellbereich als bei nicht-adaptiertem Expansionsfaktor ergibt. - Die in
3 dargestellte Detektionsschaltung102 umfasst wieder eine Tiefpassschaltung, wobei ein erster Arm der Tiefpassschaltung den Widerstand Rt umfasst, und ein zweiter Arm die Kapazität Ct umfasst. Der erste Arm der Tiefpassschaltung ist beim zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel mit dem Signaleingang432 der zweiten Verstärkerschaltung404 verbunden. Der zweite Arm der Tiefpassschaltung102 ist mit dem Source-Anschluss442 des zweiten Verstärkungstransistors430 verbunden. Die Steuerschaltung104 , die bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltungsanordnung einen ersten Steuertransistor Tp' in der Form eines selbstsperrenden p-Kanal-Feldeffekttransistors, einen zweiten Steuertransistor Ts in der Form eines selbstsperrenden n-Kanal-Feldeffekttransistors und einen (vorzugsweise hochohmigen) Hilfswiderstand300 . Der Gate-Anschluss des zweiten Steuertransistors Ts mit dem Ausgang112 der Tiefpassschaltung102 verbunden. Der Source-Anschluss des zweiten Steuertransistors Ts ist mit dem Anschluss460 leitfähig verbunden, während der Drain-Anschluss des zweiten Steuertransistors Ts mit dem Gate-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp' verbunden ist. Der Source-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp' ist mit dem Steuerspannungsanschluss450 verbunden, wogegen der Drain-Anschluss des ersten Steuertransistors Ts über den Widerstand Rp', der das Anpassschaltmittel bildet, mit dem Steuerausgang454 der Expansionsschaltung406 verbunden ist. Über den Hilfswiderstand300 ist der Steuerspannungsanschluss450 mit dem Gate-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp leitfähig verbunden. Die Steuerschaltung104 ist gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass dem zweiten Widerstand R2 der Expansionsschaltung das Anpassschaltmittel, d.h. der Widerstand Rp', parallelgeschaltet wird, wobei im zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der in1 dargestellte erste Anschluss126 durch den Steuerspannungsanschluss450 und der zweite Anschluss134 durch den Steuerausgang454 ausgebildet ist. - Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltungsanordnung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel nach
4 lässt sich wie folgt beschreiben. Die Expansionsschaltung stelle durch ein Verhältnis R1/R2 der Widerstände der Spannungsteilerschaltung am Steuerausgang454 einen Expansionsfaktor bereit, der angepasst ist, um den ersten Aussteuerbereich512 der ersten Verstärkerschaltung402 auf einen expandierten Aussteuerbereich516 (d. h. einen expandierten Einstellbereich) der ersten Verstärkerschaltung402 zu expandieren. - Da die erste Verstärkerschaltung
402 eine höhere Verstärkersteilheit als die zweite Verstärkerschaltung404 aufweist, ist der durch die Expansionsschaltung406 bereitgestellte Expansionsfaktor für die Expansion des zweiten Aussteuerbereichs514 der zweiten Verstärkerschaltung504 zu groß. - Um die zweite Verstärkerschaltung
404 zu aktivieren, wird am Signaleingang432 der zweiten Verstärkerschaltung404 dem hochfrequenten Nutzsignal eine Offset-Gleichspannung überlagert. Der aktive Zustand der zweiten Verstärkerschaltung404 wird mittels der Tiefpassschaltung102 detektiert, da am Ausgang112 derselben beim Anliegen einer Offset-Gleichspannung eine gegenüber einem inaktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung erhöhte Gleichspannung anliegt (beispielsweise eine um 1 Volt höhere Gleichspannung). Durch eine derartige Gleichspannung wird der zweite Steuertransistor Ts durchgeschaltet. Durch das Durchschalten des zweiten Steuertransistors Ts liegt an dem Gate-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp' ein Potential an, das im wesentlichen dem Potential des Source-Anschlusses442 des zweiten Verstärkungstransistors430 entspricht. Dadurch wird der erste Steuertransistor Ts durchgeschaltet, was zu einem Parallelschalten des Widerstandes Rp' zum Widerstand R2 des Spannungsteilers der Expansionsschaltung506 führt. Hierdurch wird effektiv der Widerstand in einem Arm der Spannungsteilerschaltung, der den Widerstand R2 umfasst, verringert, woraus sich ein der Expansionsfaktor auf den Wert 1+ (R2||Rp')/R1 verringern lässt. Bei einer geeigneten Wahl des Widerstandwertes Rp' lässt sich somit eine Adaption des zweiten Aussteuerbereichs514 auf den expandierten Aussteuerbereich516 erreichen. - Hierbei ist anzumerken, dass die Verwendung einer Steuerschaltung
104 mit dem ersten Steuertransistor Tp', dem zweiten Steuertransistor Ts und dem Hilfswiderstand300 bei der gezeigten Verschaltung vorgesehen ist, da vorzugsweise am Steuerspannungsanschluss450 der Expansionsschaltung406 eine Spannung im Bereich zwischen 0 V und 4 Volt anliegt. Da der zweite Steuertransistor Ts vorzugsweise eine Schaltschwelle zur Durchschaltung desselben von 1 Volt aufweist, wäre ohne die Verwendung des ersten Steuertransistors Tp' und des Hilfswiderstandes300 die maximal am Steuerspannungsanschluss450 der Expansionsschaltung406 anzulegende Spannung aufgrund der vorgegebenen Schaltschwelle zur Durchschaltung des zwei ten Steuertransistors Ts stark eingeschränkt. Die in3 dargestellte Schaltungstopologie der Steuerschaltung104 löst dieses Problem dadurch, dass im aktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung404 an dem Gate-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp' ein Potential von vorzugsweise 0 Volt anliegt und der erste Steuertransistor Tp' nur in diesem Fall durchschaltet, während im inaktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung404 das Potential des Gate-Anschlusses des ersten Steuertransistors Tp' vorzugsweise über dem hochohmigen Hilfswiderstand300 definiert ist (d.h. im wesentlichen dem Potential des am Steuerspannungsanschluss450 der Expansionsschaltung406 anliegenden Potentials entspricht). Hierdurch beträgt die Potentialdifferenz zwischen dem Source-Anschluss und dem Gate-Anschluss des ersten Steuertransistors Tp' im inaktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung404 0 Volt, wodurch der erste Steuertransistor Tp im inaktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung404 gesperrt ist und somit der Widerstand Rp' nicht parallel zu dem Widerstand R2 geschaltet ist. - Alternativ ist die Erfindung auch für mehr als zwei Verstärkerschaltungen mit jeweils unterschiedlichen Verstärkersteilheiten einsetzbar. Hierbei ist für jede weitere Verstärkerschaltung eine weitere separate Anpassschaltung vorzusehen. Die unterschiedlichen Adaptionsschaltungen sind mit den Verstärkerschaltungen wiederum derart zu verschalten, dass ein durch eine Expansionsschaltung bereitgestellter Expansionsfaktor durch die entsprechende Adaptionsschaltung an die jeweilige Verstärkersteilheit der aktiven Verstärkerschaltung angepasst wird.
Claims (13)
- Verstärkerschaltungsanordnung mit folgenden Merkmalen: einer ersten Verstärkerschaltung (
402 ) mit einem Signaleingang (912 ) für ein erstes zu verstärkendes Eingangssignal und einem Steuereingang (422 ) zum Einstellen der Verstärkung der ersten Verstärkerschaltung (402 ) mit einer ersten Aussteuercharakteristik; einer zweiten Verstärkerschaltung (404 ) mit einem Signaleingang (432 ) für ein zweites zu verstärkendes Eingangssignal und einem Steuereingang (434 ) zum Einstellen der Verstärkung der zweiten Verstärkerschaltung (404 ) mit einer zweiten Aussteuercharakteristik, wobei der Steuereingang (434 ) der zweiten Verstärkerschaltung (404 ) und der Steuereingang (422 ) der ersten Verstärkerschaltung (402 ) mit einem gemeinsamen Steuereingang verbunden sind; einer Expansionsschaltung (406 ) zum Bereitstellen eines Expansionsfaktors für eine an dem gemeinsamen Steuereingang anliegende Steuerspannung, wobei der Expansionsfaktor angepasst ist, um einen Aussteuerbereich der ersten Verstärkerschaltung (402 ) auf einen Aussteuerbereich zu expandieren, in welchem die Verstärkung einen in erster Näherung linearen Verlauf zwischen einer minimalen und einer maximalen Verstärkung annimmt; und einer Adaptionsschaltung (100 ) zum Anpassen des durch die Expansionsschaltung (406 ) bereitgestellten Expansionsfaktors, um einen Aussteuerbereich der zweiten Verstärkerschaltung (404 ) auf einen entsprechend expandierten Aussteuerbereich zu expandieren, wenn die zweite Verstärkerschaltung (404 ) aktiv ist. - Verstärkerschaltungsanordnung gemäß Anspruch 1, bei der die Expansionsschaltung (
406 ) einen Spannungsteiler mit einem Spannungsteilerausgang (454 ), an dem eine bezüglich einer Spannungsteilereingangsspannung geteilte Spannung abgreifbar ist, wobei der gemeinsame Steuereingang mit dem Spannungsteilerausgang (454 ) verbunden ist, und bei der die Adaptionsschaltung (100 ) Anpassschaltmittel (106 ) aufweist, die zu dem Spannungsteiler wirksam zuschaltbar sind, um ein Teilungsverhältnis des Spannungsteilers zu ändern. - Verstärkerschaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Adaptionsschaltung (
100 ) eine Detektionsschaltung (102 ) zum Detektieren eines aktiven Zustands der zweiten Verstärkerschaltung (404 ) aufweist. - Verstärkerschaltungsanordnung gemäß Anspruch 3, bei der im aktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung (
404 ) am Signaleingang (432 ) derselben eine Offset-Gleichspannung anliegt und wobei die Detektionsschaltung (102 ) eine Tiefpassschaltung umfasst, deren Ausgangssignal vom Vorliegen der Offset-Gleichspannung abhängt. - Verstärkerschaltungsanordnung gemäß Anspruch 1 bis 4, bei der die Adaptionsschaltung (
100 ) eine Steuerschaltung (104 ) mit einem Steuereingang (120 ) aufweist, an dem das Ausgangssignal (112 ) der Detektionsschaltung (102 ) anliegt, wobei die Steuerschaltung (104 ) angepasst ist, um abhängig von dem am Steuereingang (120 ) anliegenden Signal Anpassschaltmittel (106 ) zu der Expansionsschaltung (406 ) zuzuschalten. - Verstärkerschaltungsanordnung gemäß Anspruch 5, bei der die Expansionsschaltung (
406 ) einen Spannungsteiler mit einem ersten Widerstand (R1) und einem zweiten Widerstand (R2) aufweist, bei der die Anpassschaltmittel (106 ) einen dritten Widerstand (Rp) aufweisen, und bei der die Steuerschaltung (104 ) angepasst ist, um den dritten Widerstand (Rp) parallel zu dem ersten oder zweiten Widerstand (R1, R2) zu schalten. - Verstärkerschaltungsanordnung gemäß Anspruch 6, bei der die Steuerschaltung (
104 ) einen Feldeffekttransistor in Serie zu dem dritten Widerstand (Rp) aufweist, an dessen Gate-Anschluss das Ausgangssignal der Detektionsschaltung (102 ) anliegt. - Verstärkerschaltungsanordnung gemäß Anspruch 6, bei dem die Steuerschaltung (
104 ) einen ersten und einen zweiten Feldeffekttransistor (Ts, Tp) aufweist, wobei der zweite Feldeffekttransistor (Tp) seriell zu dem dritten Widerstand (Rp) liegt und wobei der erste Feldeffekttransistor (Ts), an dessen Gate-Anschluss das Ausgangssignal der Detektionsschaltung (102 ) anliegt, den zweiten Feldeffekttransistor (Tp) steuert. - Verfahren zum Anpassen des Expansionsfaktors einer Expansionsschaltung, der einen Aussteuerbereich der Verstärkung einer ersten Verstärkerschaltung (
402 ) auf einen expandierten Aussteuerbereich in welchem die Verstärkung einen in erster Näherung linearen Verlauf zwischen einer minimalen und einer maximalen Verstärkung annimmt expandiert, an einen Aussteuererbereich der Verstärkung einer zweiten Verstärkerschaltung (404 ), wobei die Steuereingänge der beiden Verstärkerschaltungen über eine an einem gemeinsamen Steuereingang anliegende Steuerspannung angesteuert werden, mit folgenden Schritten: (a) Detektieren eines aktiven Zustands der zweiten Verstärkerschaltung (404 ); und (b) Anpassen des Expansionsfaktors, um den Aussteuerbereich einer zweiten Verstärkerschaltung (404 ) auf den expandierten Aussteuerbereich zu expandieren. - Verfahren gemäß Anspruch 9, bei der sich der aktive Zustand der zweiten Verstärkerschaltung durch eine Offset-Gleichspannung eines Eingangssignals der zweiten Verstärker schaltung auszeichnet und der Schritt (a) folgenden Schritt umfasst: (a.1) Detektieren der Offset-Gleichspannung des Eingangssignals der zweiten Verstärkerschaltung (
404 ) um den aktiven Zustand der zweiten Verstärkerschaltung (404 ) zu ermitteln. - Verfahren gemäß Anspruch
10 , bei dem das Detektieren der Offset-Gleichspannung unter Verwendung eines Tiefpassfilters erfolgt. - Verfahren gemäß Anspruch 9, bei der der Expansionsfaktor durch eine Spannungsteilerschaltung bereitgestellt ist, und wobei der Schritt (b) folgenden Schritt umfasst: (b.1) Zuschalten von Anpassschaltmitteln (
106 ) zu dem Spannungsteiler, um ein Teilungsverhältnis des Spannungsteilers zu ändern. - Verfahren gemäß Anspruch 12, bei der der Spannungsteiler einen ersten und einen zweiten Widerstand (R1, R2) aufweist, wobei der Schritt (b.1) folgenden Schritt aufweist: (b.1.1) Parallelschalten eines dritten Widerstands (Rp) zu einem der beiden Widerstände (R1, R2) der Spannungsteilerschaltung.
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