DE19654295B4 - Steuerschaltung zur Rauschunterdrückung - Google Patents
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Abstract
Schaltung
zur Steuerung der Rauschunterdrückung
an den Ausgangsanschlüssen
mehrerer stromgesteuerter Verstärker
mittels eines jeweiligen Rauschunterdrückungssignals, mit
– einer Impulserzeugungsstufe (50) zum Empfangen der Rauschunterdrückungssignale (M1, ..., Mn) und zum Erzeugen wenigstens eines daraus abgeleiteten Steuerimpulses (PP, PN),
– einer Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe (100) zum Empfangen des wenigstens einen Steuerimpulses und zum Erzeugen eines Lade- und Entladesignals (CV) und wenigstens eines Schaltsteuersignals (CS, PO, ON, OP), wobei die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe einen Tiefpass mit einem Kondensator (C) beinhaltet, der abhängig von dem wenigstens einen Steuerimpuls während eines Rauschunterdrückungs-Anschaltzustands geladen und während eines Rauschunterdrückungs-Abschaltzustands unter Bereitstellung von Spannung für das Lade- und Entladesignal entladen wird,
– Steuereinheiten (3001, ..., 300n) zum Empfangen des Lade- und Entladesignals und zum Steuern des Rauschunterdrückungsvorgangs für den jeweiligen Ausgangsanschluss des jeweiligen Verstärkers in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Schaltsteuersignal und
– einer Schaltsignalerzeugungsstufe (150) zum Empfangen des jeweiligen Rauschunterdrückungssignals, Erzeugen eines jeweiligen...
– einer Impulserzeugungsstufe (50) zum Empfangen der Rauschunterdrückungssignale (M1, ..., Mn) und zum Erzeugen wenigstens eines daraus abgeleiteten Steuerimpulses (PP, PN),
– einer Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe (100) zum Empfangen des wenigstens einen Steuerimpulses und zum Erzeugen eines Lade- und Entladesignals (CV) und wenigstens eines Schaltsteuersignals (CS, PO, ON, OP), wobei die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe einen Tiefpass mit einem Kondensator (C) beinhaltet, der abhängig von dem wenigstens einen Steuerimpuls während eines Rauschunterdrückungs-Anschaltzustands geladen und während eines Rauschunterdrückungs-Abschaltzustands unter Bereitstellung von Spannung für das Lade- und Entladesignal entladen wird,
– Steuereinheiten (3001, ..., 300n) zum Empfangen des Lade- und Entladesignals und zum Steuern des Rauschunterdrückungsvorgangs für den jeweiligen Ausgangsanschluss des jeweiligen Verstärkers in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Schaltsteuersignal und
– einer Schaltsignalerzeugungsstufe (150) zum Empfangen des jeweiligen Rauschunterdrückungssignals, Erzeugen eines jeweiligen...
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Steuerung der Rauschunterdrückung an den Ausgangsanschlüssen mehrerer stromgesteuerter Verstärker.
- Eine herkömmliche Schaltung dieser Art ist in
1 dargestellt. Wenn bei diesem System, das eine Mehrzahl von stromgesteuerten Verstärkern (CCA)401 ,402 , ...,40n als Ausgangsverstärker besitzt, ein Rauschunterdrückungsvorgang für diese Verstärker durchgeführt oder wieder beendet wird, wird ein Rauschunterdrückungssignal unter Verwendung eines jeweiligen Lade- und Entladesignalgenerators10 , von denen jeder aus einem Tiefpassfilter (LPF) besteht, das einen Widerstand R und einen Kondensator C beinhaltet, mit glattem Verlauf geändert, um Schrotrauschen (POP) zu beseitigen, das mit dem Umschalten des Rauschunterdrückungssignals einhergeht. Des weiteren wirkt das Ausgangssignal des Lade- und Entladesignalgenerators10 dahingehend, dass ein Rauschunterdrückungssignal über einen Spannungs/Strom-Wandler (V/I)20 und eine CCA-Steuereinheit30 auf den jeweiligen CCA angewendet oder von diesem wieder weggenommen wird. - Wenn eine Mehrzahl von CCA mit der Ausgangsseite der Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung verbunden ist, wie in
1 gezeigt, werden die Rauschunterdrückungssignale dadurch ge steuert, daß jedes Rauschunterdrückungssignal M1, M2, ... Mn an eine jeweilige Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung S1, S2, ..., Sn angelegt und der oben erwähnte Vorgang durchgeführt wird. - Ein mit einem jeweiligen CCA in den herkömmlichen Rauschunterdrückungs-Steuerschaltungen S1, S2, ..., Sn von
1 verknüpfter Rauschunterdrückungsvorgang wird nachfolgend unter Bezugnahme auf2 beschrieben. Während eines Rauschunterdrückungsvorgangs wird das Rauschunterdrückungssignal mit dem in2a dargestellten Verlauf an den Lade- und Entladesignalgenerator10 angelegt, und der in2b gezeigte Verlauf der Spannung VLPF wird durch das Laden und Entladen des Kondensators C im Lade- und Entladesignalgenerator10 mit glattem Verlauf geändert. Dies erfolgt dadurch, daß sich ein Signal, das über den Widerstand R läuft, gemäß der Zeitkonstante des Widerstands R und des Kondensators C mit glattem Verlauf erhöht. Das Ausgangssignal des Lade- und Entladesignalgenerators10 wird mittels des V/I-Wandlers20 in einen mit glattem Verlauf ansteigenden Ausgangsstrom I0 gewandelt, der den in2c gezeigten Verlauf besitzt. Anschließend wird der Ausgangsstrom I0 in der CCA-Steuereinheit30 invertiert und an den CCA zur Steuerung desselben als ein langsam abfallender Strom Ix abgegeben, dessen Verlauf in2d gezeigt ist, wodurch der CCA in einen Rauschunterdrückungszustand gesetzt und Schrotrauschen beseitigt wird. Andererseits wird in einem Rauschunterdrückungs-Abschaltzustand das Schrotrauschen durch langsames Erhöhen des CCA-Steuerstroms Ix mit dem in2d gezeigten Verlauf beseitigt, was den Rauschunterdrückungsvorgang beendet. - Aus obigem ergibt sich, daß bei dem herkömmlichen, in
1 gezeigten System zur Aktivierung und Deaktivierung der Rauschunterdrückung eines jeweiligen CCA genauso viele Lade- und Entladesignalgeneratoren10 wie CCA-Ausgangsanschlüsse benötigt werden. Dies erhöht mit wachsender Anzahl von CCA die Anzahl von Widerständen R und Kondensatoren C, was außer dem die Anzahl von Verbindungsanschlüssen für einen Chip anwachsen lässt. - In der Offenlegungsschrift
DE 36 29 536 A1 ist eine Schaltung zur pegelabhängigen Rauschverminderung für ein Videosignal offenbart, bei der hohe Frequenzanteile des Videosignals bei geringem Signalpegel stark gedämpft und bei hohem Signalpegel ungedämpft übertragen werden und im Videosignalweg ein bei niedrigen Signalpegeln des Videosignals einschaltbarer Tiefpass angeordnet ist. Durch die pegelabhängige Steuerung des Frequenzgangverhaltens soll der Störabstand insbesondere bei Fernsehkameras verbessert werden. - Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung der eingangs genannten Art zugrunde, die mit vergleichsweise geringem Aufwand realisierbar ist und nur eine relativ geringe Anzahl von Verbindungsanschlüssen benötigt, wie sie z.B. für die Herstellung in einem Chip erforderlich sind.
- Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Diese Schaltung kommt auch bei mehreren vorhandenen, anzusteuernden Verstärkern mit einem einzigen Tiefpassfilter aus, und sie hält die Anzahl von für einen entsprechenden Chip benötigten Verbindungsanschlüssen gering. Mit der Schaltung lässt sich Schrotrauschen zuverlässig mittels des Tiefpassfilters beseitigen.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Eine vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsform der Erfindung sowie das zu deren besseren Verständnis oben beschriebene, herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:
-
1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung, -
2 Verläufe von Signalen in jeweiligen Abschnitten der Schaltung von1 , -
3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung, -
4 ein detaillierteres Blockschaltbild einer Impulserzeugungsstufe von3 , -
5 ein Blockschaltbild eines ersten Impulsgenerators von4 , -
6 Verläufe des Eingangs- und des Ausgangssignals des Schaltungsteils von5 , -
7 ein Blockschaltbild einer Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe von3 , -
8 Verläufe der Signale in jeweiligen Abschnitten der Schaltungsstufe von7 , wenn ein positiver Ausgangssignalimpuls einer Impulserzeugungsstufe vorliegt und das Ausgangssignal CS eines ersten Komparators auf hohem Pegel liegt, -
9 Verläufe der Signale in jeweiligen Abschnitten der Schaltungsstufe von7 , wenn ein positiver Ausgangssignalimpuls einer Impulserzeugungsstufe vorliegt und das Ausgangssignal CS eines ersten Komparators auf niedrigem Pegel liegt, -
10 Verläufe der Signale in jeweiligen Abschnitten der Schaltungsstufe von7 , wenn ein negativer Ausgangssignalimpuls einer Impulserzeugungsstufe vorliegt und das Ausgangssignal CS eines ersten Komparators auf hohem Pegel liegt, -
11 Verläufe der Signale in jeweiligen Abschnitten der Schaltungsstufe von7 , wenn ein negativer Ausgangssignalimpuls einer Impulserzeugungsstufe vorliegt und das Ausgangssignal CS eines ersten Komparators auf niedrigem Pegel liegt, -
12 ein Blockschaltbild eines zweiten Impulsgenerators von7 , -
13 Verläufe des Eingangs- und des Ausgangssignals des Generators von12 , -
14 ein Blockschaltbild eines dritten Impulsgenerators von7 , -
15 Verläufe des Eingangs- und des Ausgangssignals des Generators von14 , -
16 ein detaillierteres Blockschaltbild einer in3 gezeigten Schaltsignalerzeugungsstufe, -
17 ein detaillierteres Blockschaltbild eines von mehreren gleichartigen Schaltelementen von16 , -
18 Verläufe der Signale in jeweiligen Schaltungsteilen von17 , -
19 ein detaillierteres Blockschaltbild einer Steuerungsteils und einer Stromsteuerungs- und Stromverstärkungsstufe, wie sie in3 verwendet werden, und -
20 Verläufe des Eingangs- und des Ausgangssignals des Schaltungsteils von19 . -
3 veranschaulicht eine erfindungsgemäße Schaltung zur Rauschunterdrückung. Wie in3 dargestellt, werden die Rauschunterdrückungsvorgänge für eine Mehrzahl von CCA4001 ,4002 , ...,400n durch eine einzige Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 gesteuert. Zu diesem Zweck beinhaltet die erfindungsgemäße Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung folgende Elemente: eine Impulserzeugungsstufe50 , welche alle Rauschunterdrückungssignale M1, M2, ..., Mn empfängt und Steuerimpulse PP und PN generiert; die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 , welche die Steuerimpulse empfängt und ein Lade- und Entladesignal CV sowie Schaltsteuersignale CS, PO, ON und OP erzeugt; einen V/I-Wandler200 zur Durchführung einer Spannungs/Strom-Wandlung des empfangenen Lade- und Entladesignals und zur Abgabe von Stromsignalen I01, I02, ..., I0n; Steuereinheiten3001 ,3002 , ...,300n , welche die gewandelten Signale I01, I02, ..., I0n empfangen und die Rauschunterdrückungsvorgänge für die ausgangsseitigen CCA4001 ,4002 , ...,400n steuern; sowie eine Schaltsignalerzeugungsstufe150 , welche die Rauschunterdrückungssignale empfängt und Schaltsignale SW1(1), SW2(1), ..., SW1(n), SW2(n) für die Steuereinheiten3001 ,3002 , ...,300n in Abhängigkeit der von der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 kommenden Schaltsteuersignale abgibt. - Nachfolgend werden Aufbau und Funktionsweise der in
3 gezeigten Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung detaillierter beschrieben. Die Impulserzeugungsstufe50 empfängt alle Rauschunterdrückungssignale M1, ..., Mn und erzeugt Impulse, die von der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 als Steuersignale bei Auftreten positiver und negativer Flanken des jeweiligen Rauschunterdrückungssignals verwendet werden. Die4 bis6 veranschaulichen den Schaltkreis der Impulserzeugungsstufe50 und die mit ihr zusammenhängenden Signalverläufe genauer. - Wie in
4 gezeigt, beinhaltet die Impulserzeugungsstufe50 eine Mehrzahl erster Impulsgeneratoren521 ,522 , ...,52n , die das jeweilige Rauschunterdrückungssignal empfangen, ein ODER-Gatter54 , mit dem ein logischer ODER-Wert von positiven Signalen der ersten Impulsgeneratoren521 ,522 , ...,52n erhalten wird, sowie ein ODER-Gatter56 , mit dem ein logischer ODER-Wert von negativen Signalen der ersten Impulsgeneratoren521 ,522 , ...,52n erhalten wird. - Wie aus
5 erkennbar, empfängt der jeweilige Impulsgenerator ein zugehöriges Rauschunterdrückungssignal M1, M2, ..., Mn als ein Eingangssignal I und führt eine logische UND-Verknüpfung in einem UND-Gatter508 bezüglich des ursprünglichen Rauschunterdrückungssignals und eines Signals, das über einen Inverter502 und eine Verzögerungseinheit504 geführt wird, bei Auftreten einer positiven Flanke des Rauschunterdrückungssignals aus und generiert ein Impulssignal P. Bei Auftreten einer negativen Flanke des Rauschunterdrückungssignals führt der Impulsgenerator eine logische UND-Verknüpfung in einem UND-Gatter510 bezüglich eines Signals, das über den Inverter502 geführt wird, und eines Signals, das in der Verzögerungseinheit504 verzögert und über einen Inverter506 geleitet wird, aus und generiert ein Impulssignal N. In ODER-Gattern54 bzw.56 wird eine logische ODER-Verknüpfung bezüglich der in den ersten Impulsgeneratoren521 ,522 , ...,52n generierten Impulssignale P und N durchgeführt, wodurch steuernde Impulssignale PP und PN als Steuersignale für die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 generiert werden. In6 sind die Verläufe der angesprochenen Signale I, P und N dargestellt. - Aus
7 ist ersichtlich, daß die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 die in der Impulserzeugungsstufe50 von3 generierten Impulse PP und PN empfängt und eine Spannung erzeugt, mit der während eines Rauschunterdrückungs-Anschaltzustands der Kondensator C aufgeladen wird, während sie während eines Rauschunterdrückungs-Abschaltzustands ein den Kondensator C entladendes Spannungssignal CV abgibt. Außerdem erzeugt sie vier Steuersignale CS, PO, ON und OP zur Steuerung der Schaltsignalerzeugungsstufe150 . - Wie in
7 dargestellt, generiert ein erster Komparator140 der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 ein logisches Signal auf hohem Pegel, wenn das Potential des Kondensators C höher als eine erste Referenzspannung vr1 ist, während ein zweiter Komparator145 ein logisches Signal auf niedrigem Pegel erzeugt, wenn das Potential des Kondensators C kleiner als eine zweite Referenzspannung vr2 ist. - Wie in den
12 und13 veranschaulicht, führt ein zweiter Impulsgenerator160 der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 eine logische UND-Verknüpfung eines Eingangssignals I1 und eines Signals, das über einen Inverter162 und eine Verzögerungseinheit164 geleitet wird, unter Verwendung eines UND-Gatters166 aus, um das zweite Steuersignal PO zu erzeugen, wenn der erste Komparator140 auf hohen Pegel gesetzt ist. Wie in den14 und15 illustriert, führt ein dritter Impulsgenerator170 eine logische UND-Verknüpfung eines Eingangssignals I2, das durch einen Inverter172 invertiert wird, mit einem Signal, das über eine Verzögerungseinheit174 und einen Inverter176 geführt wird, aus, um das dritte Steuersignal ON zu erzeugen, wenn der zweite Komparator145 auf niedrigen Pegel gesetzt ist. - Nun wird die Funktionsweise der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe
100 genauer erläutert. Wenn das während des Auftretens einer positiven Flanke generierte Signal PP eingegeben wird, ist das Potential des Kondensators C größer als die erste Referenzspannung vr1, so daß der Ausgang des ersten Komparators14 auf hohen Pegel gesetzt wird, d.h. wenn ein erstes Steuersignal CS den Wert eins besitzt. Der Ausgang Q eines zweiten Flip-Flop DFF B120 ist auf hohen Pegel gesetzt, um dadurch den Kondensator C zu entladen. Wenn das Potential des Kondensators C niedriger als die zweite Referenzspannung vr2 im zweiten Komparator145 wird, stoppt die Entladung durch Rücksetzen des zweiten Flip-Flop DFF B120 mittels eines invertierten Signals des im dritten Impulsgenerator170 erzeugten dritten Steuersignals ON. Da der Ausgang eines ersten Flip-Flop DFF A110 aufgrund des während einer positiven Flanke generierten Signals PP auf hohem Pegel liegt, erhöht sich das Potential des Kondensators C in Abhängigkeit von der Zeitkonstante des Widerstands R114 und des Kondensators C inkremental, während das zweite Flip-Flop DFF B120 zurückgesetzt wird, wie sich aus8 ergibt. - Wenn das während einer positiven Flanke generierte Signal PP eingegeben wird, ist das Potential des Kondensators C größer als die erste Referenzspannung vr1, so daß der Ausgang des ersten Komparators
140 auf niedrigem Pegel (CS=0) liegt und das Potential des Kondensators C in Abhängigkeit von der Zeitkonstante inkremental erhöht wird, ohne daß sich dieser entlädt, wie sich aus9 ergibt. - Wenn das von der Impulserzeugungsstufe
50 während einer negativen Flanke generierte Impulssignal PN eingegeben wird, wird der Ausgang Q des ersten Flip-Flop DFF A110 auf niedrigen Pegel gesetzt. Wenn hierbei das Potential des Kondensators C größer als die erste Referenzspannung vr1 ist und der Ausgang des ersten Komparators140 daher auf hohem Pegel liegt (CS=1), wird der Kondensator C entsprechend der Zeitkonstanten aufgeladen, wie sich aus10 ergibt. Wenn das während einer negativen Flanke generierte Impulssignal PN eingegeben wird, ist das Potential des Kondensators C größer als die erste Referenzspannung vr1, und der Ausgang des ersten Komparators140 liegt daher auf niedrigem Pegel (CS=0), während der Ausgang QB eines dritten Flip-Flop DFF C130 auf niedrigen Pegel gesetzt ist, wodurch der Kondensator C aufgeladen wird. Wenn die Ladespannung größer als die erste Referenzspannung vr1 wird, wird im zweiten Impulsgenerator145 das zweite Steuersignal P0 erzeugt, was den Ladevorgang beendet. Da der Ausgang Q des ersten Flip-Flop DFF A110 auf niedrigem Pegel liegt, wird der Kondensator C hierbei gemäß der Zeitkonstanten entladen, wie sich aus11 ergibt. - Die Bezugszeichen
112 ,126 ,134 und136 in7 bezeichnen Inverter zur Signalinvertierung, und die Bezugszeichen122 und132 bezeichnen UND-Gatter. Außerdem bezeichnet das Bezugszeichen114 einen Widerstand R, der zusammen mit dem Kondensator C ein Tiefpaßfilter (LPF) bildet, um das Rausch unterdrückungs-Betriebssignal entsprechend den An- und Abschaltzuständen von Transistoren116 und118 zu glätten. Das Bezugszeichen180 bezeichnet ein ODER-Gatter zur Durchführung einer logischen ODER-Verknüpfung der Ausgangssignale des zweiten160 und des dritten Impulsgenerators170 sowie zur Erzeugung des vierten Steuersignals OP für die Schaltsignalerzeugungsstufe150 . - Die Signalverläufe einer Reihe von Eingangs- und Ausgangssignalen, die in der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe
100 generiert werden, sind in den8 bis11 veranschaulicht.8 illustriert die Verläufe von Signalen in einem jeweiligen Teil von7 , wenn am Ausgang der Impulserzeugungsstufe50 von3 der positive Impuls PP vorliegt und sich das Potential des ersten Komparators140 von7 , d.h. das erste Steuersignal CS, auf hohem Pegel befindet.9 veranschaulicht die Verläufe von Signalen in jedem Teil von7 , wenn am Ausgang der Impulserzeugungsstufe der positive Impuls PP anliegt und sich das Potential CS des ersten Komparators140 auf niedrigem Pegel befindet.10 veranschaulicht die Signalverläufe in jedem Teil von7 , wenn am Ausgang der Impulserzeugungsstufe der negative Impuls PN anliegt und sich das Potential CS des ersten Komparators140 auf hohem Pegel befindet.11 veranschaulicht die Signalverläufe in jedem Teil von7 , wenn am Ausgang der Impulserzeugungsstufe der negative Impuls PN anliegt und sich das Potential CS des ersten Komparators140 auf niedrigem Pegel befindet. Dies bedeutet, daß die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 den Kondensator C, nachdem er entladen worden war, auflädt, wenn der Impuls während einer positiven Flanke, d.h. das Signal PP, eingegeben wird und sich das Potential des Kondensators C auf hohem Pegel liegt, und sich das Aufladen des Kondensators C fortsetzt, wenn sich dessen Potential auf niedrigem Pegel befindet. Sie entlädt den Kondensator C, wenn der Impuls während einer negativen Flanke, d.h. das Signal PN, eingegeben wird, und setzt das Entladen des Kondensators C fort, wenn das Potential des Kondensators C auf hohem Pegel liegt. - Die Schaltsignalerzeugungsstufe
150 zur Erzeugung von Schaltsignalen zwecks Steuerung eines in19 gezeigten, ersten SW1 und zweiten Schaltelementes SW2 einer jeweiligen Steuereinheit3001 ,3002 , ...,300n von3 empfängt die Rauschunterdrückungssignale, die Schaltsteuersignale CS, PO, ON und OP der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe100 und das Impulssignal PN der Impulserzeugungsstufe50 und gibt Steuersignale SW1(1), SW2(1) ..., SW1(n), SW2(n) ab, wie in den16 und17 dargestellt. Die Schaltsignalerzeugungsstufe150 besitzt eine der Anzahl von CCA entsprechende Anzahl von Schaltsignalgeneratoren1501 ,1502 , ...,150n . - Wie des weiteren in
17 gezeigt, besitzt jeder Schaltsignalgenerator D-Flip-Flops155 und159 zur Erzeugung von Schaltsignalen durch geeignete Durchschaltsteuerung der Rauschunterdrückungssignale, der Schaltsteuersignale und des Impulssignals PN. Die zugehörige Durchschaltsteuerungsschaltung beinhaltet einen Inverter151 an einem Eingangsanschluß des ersten D-Flip-Flops155 zum Invertieren des das Potential des Kondensators repräsentierenden, ersten Steuersignals CS, ein UND-Gatter152 zur Durchführung einer logischen UND-Verknüpfung bezüglich des Ausgangssignals des Inverters151 , eines Rauschunterdrückungssignals und des vierten Steuersignals OP, wobei der resultierende Signalwert als Taktsignal für das erste D-Flip-Flop155 verwendet wird, einen Inverter153 zum Invertieren des Rauschunterdrückungssignals sowie ein NAND-Gatter154 zur Durchführung einer NAND-Verknüpfung bezüglich des Ausgangssignals des Inverters153 und des dritten Steuersignals ON, wobei der resultierende Signalwert einem Rücksetzanschluß des ersten D-Flip-Flops155 zugeführt wird. In gleicher Weise werden die Eingangsanschlüsse des zweiten D-Flip-Flops159 mit einem Rauschunterdrückungssignal und dem zweiten Steuersignal PO als Taktsignal über das UND-Gatter156 sowie mit dem Rauschunterdrückungssignal und dem Impuls signal PN als Rücksetzsignal über den Inverter157 und das NAND-Gatter158 beaufschlagt. - Wie in
18 veranschaulicht, gelangt das erste Schaltelement SW1, wenn ein Rauschunterdrückungs-Anschaltsignal und das vierte Steuersignal OP eingegeben werden und CS=0 erfüllt ist, auf niedrigen Pegel, während es auf hohen Pegel kommt, wenn ein Rauschunterdrückungs-Abschaltsignal und das dritte Steuersignal ON eingegeben werden, um es dadurch zu deaktivieren bzw. zu aktivieren. Das zweite Schaltelement SW2 gelangt auf hohen Pegel, wenn ein Rauschunterdrückungs-Anschaltsignal und das zweite Steuersignal PO eingegeben werden, während es auf niedrigen Pegel kommt, wenn ein Rauschunterdrückungs-Abschaltsignal und das Impulssignal PN eingegeben werden, wodurch es aktiviert bzw. deaktiviert wird. - Wie in
19 dargestellt, sind die Steuereinheiten3001 ,3002 , ...,300n , welche die Anschalt-/Abschaltsignale des ersten SW1 und des zweiten Schaltelementes SW2, die von der Schaltsignalerzeugungsstufe150 zugeführt werden, und die von dem V/I-Wandler200 abgegebenen Ströme I01, I02, ..., I0n empfangen, den herkömmlichen Steuereinheiten gemäß1 in Aufbau und Betriebsweise ähnlich. Jedoch wird erfindungsgemäß ein dem jeweiligen CCA4001 ,4002 , ...,400n zugeführtes Rauschunterdrückungssignal durch Umschalten des jeweiligen ersten und zweiten Schaltelementes gesteuert. - Wie in den
19 und20 ersichtlich, wird das erste Schaltelement SW1, wenn ein Rauschunterdrückungs-Anschaltsignal eingegeben wird, abgeschaltet, und es wird ein Strompfad hergestellt, um den Strom I01 von einem Steuerstrom ICTL zu subtrahieren. Wenn I01 größer als ICTL wird, wird, um den Rauschunterdrückungsvorgang abzuschließen, das zweite Schaltelement SW2 angeschaltet, so daß die Rauschunterdrückung fortgesetzt wird, ohne durch andere Rauschunterdrückungs-Anschalt-/Abschaltsignale beeinflußt zu werden. Wenn ein Rauschunterdrückungs-Abschaltsignal eingegeben wird, wird das zweite Schaltelement SW2 abgeschaltet, und ein Strompfad zum Abstellen der Rauschunterdrückung wird gebildet, und wenn die Rauschunterdrückung weggenommen worden ist, wird das erste Schaltelement SW1 angeschaltet, so daß der Strom I01 blockiert wird, ohne von anderen Rauschunterdrückungs-Anschalt-/Abschaltsignalen beeinflußt zu werden. - Wie sich aus der obigen Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels ergibt, verwendet die erfindungsgemäße Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung ein einzelnes Tiefpaßfilter (LPF) zur Rauschunterdrückung an wenigstens einem Ausgangsanschluß derart, daß eine effiziente Rauschunterdrückungssteuerung des jeweiligen usgangsanschlusses erzielt und die Anzahl von Verbindungspunkten, die für einen Chip benötigt werden, gering gehalten wird, im Gegensatz zur eingangs erläuterten, herkömmlichen Schaltung, bei der ebenso viele Tiefpaßfilter wie Ausgangsanschlüsse erforderlich sind, um Schrotrauschen während Rauschunterdrückungs-Anschaltvorgängen und -Abschaltvorgängen zu beseitigen.
Claims (15)
- Schaltung zur Steuerung der Rauschunterdrückung an den Ausgangsanschlüssen mehrerer stromgesteuerter Verstärker mittels eines jeweiligen Rauschunterdrückungssignals, mit – einer Impulserzeugungsstufe (
50 ) zum Empfangen der Rauschunterdrückungssignale (M1, ..., Mn) und zum Erzeugen wenigstens eines daraus abgeleiteten Steuerimpulses (PP, PN), – einer Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe (100 ) zum Empfangen des wenigstens einen Steuerimpulses und zum Erzeugen eines Lade- und Entladesignals (CV) und wenigstens eines Schaltsteuersignals (CS, PO, ON, OP), wobei die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe einen Tiefpass mit einem Kondensator (C) beinhaltet, der abhängig von dem wenigstens einen Steuerimpuls während eines Rauschunterdrückungs-Anschaltzustands geladen und während eines Rauschunterdrückungs-Abschaltzustands unter Bereitstellung von Spannung für das Lade- und Entladesignal entladen wird, – Steuereinheiten (3001 , ...,300n ) zum Empfangen des Lade- und Entladesignals und zum Steuern des Rauschunterdrückungsvorgangs für den jeweiligen Ausgangsanschluss des jeweiligen Verstärkers in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Schaltsteuersignal und – einer Schaltsignalerzeugungsstufe (150 ) zum Empfangen des jeweiligen Rauschunterdrückungssignals, Erzeugen eines jeweiligen Schaltsignals (SW1(1), ..., SW2(n)) in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Schaltsteuersignal der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe sowie zum Zuführen des jeweiligen Schaltsignals zu den Steuereinheiten. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1, weiter gekennzeichnet durch einen Spannungs/Strom-Wandler (
200 ) zum Empfangen des Lade- und Entladesignals (CV), Durchführen einer Spannungs/Strom-Wandlung des Lade- und Entladesignals und Zuführen des gewandelten Stromsignals zu den Steuereinheiten (3001 , ...,300n ). - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Impulserzeugungsstufe (
50 ) folgende Elemente enthält: – eine Mehrzahl erster Impulsgeneratoren (521 , ...,52n ), welche das jeweilige Rauschunterdrückungssignal (M1, ..., Mn) empfangen, – ein erstes ODER-Gatter (54 ) zur Gewinnung eines logischen ODER-Wertes aus den positiven Signalen der ersten Impulsgeneratoren und – ein zweites ODER-Gatter (56 ) zur Gewinnung eines logischen ODER-Wertes aus den negativen Signalen der ersten Impulsgeneratoren. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 3, weiter dadurch gekennzeichnet, dass jeder erste Impulsgenerator ein jeweiliges Rauschunterdrückungssignal als Eingangssignal empfängt, eine logische UND-Verknüpfung ei nes ursprünglichen Eingangssignals mit einem über einen ersten Inverter (
502 ) geleiteten und anschließend in einer Verzögerungseinheit (504 ) verzögerten Signal während einer positiven Flanke des Rauschunterdrückungssignals durchführt und ein erstes Impulssignal erzeugt, während jeder erste Impulsgenerator eine logische UND-Verknüpfung eines über den ersten Inverter geleiteten Signals mit einem in der Verzögerungseinheit verzögerten und dann über einen zweiten Inverter (506 ) geleiteten Signal durchführt und ein zweites Impulssignal generiert. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die steuernden Impulssignale mittels Durchführen einer logischen ODER-Verknüpfung des ersten mit dem zweiten, im jeweiligen ersten Impulsgenerator generierten Impulssignal erzeugt und der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe als ein Steuersignal zugeführt werden.
- Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe folgende Elemente enthält: – einen ersten Komparator (
140 ) zum Empfangen der in der Impulserzeugungsstufe (50 ) generierten Impulse und zum Erzeugen einer Spannung zum Aufladen des Kondensators während des Rauschunterdrückungs-Anschaltzustandes und einer den Kondensator entladenden Spannung während des Rauschunterdrückungs-Abschaltzustandes, um ein auf hohem Pegel liegendes Logiksignal zu erzeugen, wenn das Potential des Kondensators höher ist als eine erste Referenzspannung (vr1), – einen zweiten Komparator (145 ) zur Erzeugung eines Logiksignals auf niedrigem Pegel, wenn das Potential des Kondensators geringer als eine zweite Referenzspannung (vr2) ist, – zweite und dritte Impulsgeneratoren (160 ,170 ) zum Empfangen der Ausgangssignale des ersten bzw. zweiten Komparators, zum Erzeugen vorbestimmter Impulse und dadurch zum Generieren von Steuersignalen (PO, ON) und – ein ODER-Gatter (180 ) zur Durchschaltsteuerung der Ausgangsignale des zweiten und des dritten Impulsgenerators (160 ,170 ) und zur Generierung eines weiteren Steuersignals (OP). - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 6, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Impulsgenerator (
160 ) eine logische ODER-Verknüpfung eines Eingangssignals und eines über einen Inverter und eine Verzögerungseinheit geführten Signals durchführt und einen Impuls generiert, wenn der erste Komparator (140 ) auf einen hohen Pegel gesetzt ist. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 6 oder 7, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Impulsgenerator (
160 ) eine logische UND-Verknüpfung eines in einem Inverter invertierten Eingangssignals und eines über eine Verzögerungseinheit und anschließend einen weiteren Inverter geführten Signals durchführt und ein drittes Steuersignal erzeugt, wenn der zweite Komparator (145 ) auf niedrigen Pegel gesetzt ist. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe folgende weitere Elemente enthält: – ein erstes D-Flip-Flop (
120 ), um einen Ausgang (Q) zwecks Entladen des Kondensators (C) auf hohen Pegel zu setzen, wenn ein während einer positiven Flanke generierter Impuls eingegeben wird und das Potential des Kondensators höher als die erste Referenzspannung ist, so dass der Ausgang des ersten Komparators auf hohem Pegel liegt, und um den Entladevorgang durch Rückset zen mittels des im zweiten Impulsgenerator erzeugten Impulses zu beenden, wenn das Potential des Kondensators geringer als die zweite Referenzspannung in dem zweiten Komparator (145 ) ist, – ein zweites D-Flip-Flop (110 ) zum Entladen des Kondensators entsprechend einer vorgegebenen Zeitkonstante, wenn der Ausgang (Q) auf niedrigen Pegel gesetzt ist und das Potential des Kondensators größer als die erste Referenzspannung ist, so dass der Ausgang des betreffenden Komparators auf hohem Pegel liegt, wenn ein während einer negativen Flanke in den Impulserzeugungsmitteln generiertes Impulssignal eingegeben wird, und – ein drittes D-Flip-Flop (130 ) zum Laden des Kondensators, indem ein Ausgang (QB) auf niedrigen Pegel gesetzt wird, wenn der während einer negativen Flanke generierte Impuls eingegeben wird und das Potential des Kondensators kleiner als die erste Referenzspannung ist, so dass der Ausgang des ersten Komparators auf niedrigem Pegel liegt, sowie zum Beenden des Ladevorgangs auf die Erzeugung eines Impulses im zweiten Impulsgenerator hin und zum Entladen des Kondensators gemäß der vorgegebenen Zeitkonstante, wenn das Potential des Kondensators größer als die erste Referenzspannung ist. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltsignalerzeugungsstufe eine der Anzahl der Ausgangsanschlüsse zum Empfangen des jeweiligen Rauschunterdrückungssignals entsprechende Anzahl von Schaltsignalgeneratoren (
1501 , ...,150n ) enthält, denen die Schaltsteuersignale der Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe (100 ) und das wenigstens eine Impulssignal (PN) der Impulserzeugungsstufe (50 ) zugeführt sind, und die die Schaltsignale (SW1(1), ..., SW2(n)) abgeben. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 10, wobei jeder Schaltsignalgenerator (
1501 , ...,150n ) eine Durchschaltsteuereinheit des jeweiligen Rauschunterdrückungssignals, des das Potential des Kondensators anzeigenden, ersten Steuersignals und der Schaltsteuersignale sowie ein erstes (155 ) und ein zweites D-Flip-Flop (159 ) zum Empfangen der Signale von der Durchschaltsteuereinheit und zum Erzeugen der Schaltsignale (SW1(1), ..., SW2(n)) aufweist. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 11, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Taktanschluss des ersten D-Flip-Flops (
155 ) mit dem Ausgang eines UND-Gatters (152 ) verbunden ist, das eine logische UND-Verknüpfung des Ausgangssignals eines Inverters (151 ), dem das erste Steuersignal (CS) zugeführt wird, mit dem Rauschunterdrückungssignal (M) und dem zweiten Steuersignal (OP) durchführt, und der Rücksetzanschluss (rb) desselben mit dem Ausgang eines NAND-Gatters (154 ) verbunden ist, das eine logische NAND-Verknüpfung des Ausgangssignals eines Inverters (153 ) zum Invertieren des Rauschunterdrückungssignals (M) mit dem dritten Steuersignal (ON) durchführt. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 11 oder 12, weiter dadurch gekennzeichnet, das der Takteingangsanschluss des zweiten D-Flip-Flops (
159 ) mit dem Ausgang eines UND-Gatters zur Durchführung einer logischen UND-Verknüpfung des Rauschunterdrückungssignals (M) mit dem zweiten Steuersignal (PO) verbunden ist und der Rücksetzanschluss (rb) desselben an den Ausgang eines NAND-Gatters (158 ) angeschlossen ist, das eine NAND-Verknüpfung des Ausgangssignals eines Inverters (157 ) zum Invertieren des Rauschunterdrückungssignals mit einem negativen Impuls (PN) der Impulserzeugungsstufe durchführt. - Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheiten ein erstes (SW1) und ein zweites Schaltele ment (SW2) zum Empfangen der Schaltsignale von der Schaltsignalerzeugungsstufe und zum Abgeben der Schaltsignale zum jeweiligen Ausgangsanschluss über eine logische Durchschaltsteuerung eines Ausgangsstroms (I01, ..., I0n) des Spannungs/Strom-Wandlers und eines Referenzstroms aufweisen, wobei das erste Schaltelement auf niedrigen Pegel gelangt, wenn ein Rauschunterdrückungs-Anschaltsignal, ein erstes Steuersignal und ein viertes Steuersignal eingegeben werden, und auf hohen Pegel gelangt, wenn ein Rauschunterdrückungs-Abschaltsignal und ein drittes Steuersignal eingegeben werden, wodurch es ab- bzw. angeschaltet wird, und wobei das zweite Schaltelement auf hohen Pegel gelangt, wenn das Rauschunterdrückungs-Anschaltsignal und ein zweites Steuersignal eingegeben werden, sowie auf niedrigen Pegel gelangt, wenn das Rauschunterdrückungs-Abschaltsignal und ein negatives Impulssignal der Impulserzeugungsstufe eingegeben werden, wodurch dieses an- bzw. abgeschaltet wird.
- Rauschunterdrückungs-Steuerschaltung nach Anspruch 14, weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe (
100 ) das Potential eines Kondensators überprüft, wenn das jeweilige Rauschunterdrückungssignal auf hohem Pegel liegt, und den Kondensator entlädt, wenn dessen Potential auf hohem Pegel liegt, so dass er wieder geladen wird, während die Lade- und Entladesignalerzeugungsstufe, wenn das Rauschunterdrückungssignal auf niedrigem Pegel liegt und das Potential des Kondensators ebenfalls auf niedrigem Pegel liegt, den Kondensator vorlädt, so dass er entladen wird.
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