DE3213269C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale, insbesondere auf einen Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale, in dem das Erzeugen einer Schwingung beim Anlegen einer Stromversorgungsspannung verhindert wird.
Ein Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach dem Stand der Technik ist ein Verstärker der Art, bei der die Amplitudenänderung eines Audiosignals in eine Änderung der Impulsbreite eines Impulses (der eine Rechteckwelle mit der Frequenz von ungefähr 500 kHz ist) umgesetzt und dann das Signal verstärkt wird. Nachdem ein derartiger Verstärker einen hohen Wirkungsgrad hat, geringe Abmessungen aufweist und ein geringes Gewicht hat sowie ein großes Ausgangssignal erzeugen kann, wird er verhältnismäßig häufig verwendet.
Ein Beispiel für einen Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach dem Stand der Technik ist in Fig. 1 gezeigt. In diesem Beispiel wird das Ausgangssignal des Verstärkers rückgekoppelt, um die Verzerrung zu verringern.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Eingangsklemme, an die ein Audiosignal geführt wird. Dieses an die Eingangsklemme 1 geführte Audiosignal wird über eine Reihenschaltung eines Kondensators CC und eines Widerstandes RI an den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 2a, der einen Integrator 2 bildet und dessen nichtinvertierender Eingang geerdet ist, geführt. Es ist ein Trägersignaloszillator 3 vorgesehen, der ein Trägersignal, nämlich ein rechteckförmiges Signal, mit einer Frequenz von beispielsweise 500 kHz erzeugt. Das Trägersignal, das aus dem Trägersignaloszillator 3 gewonnen wird, wird über einen Widerstand RO an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 2a gelegt, dessen Ausgangsseite über einen Kondensator 2b mit seinem invertierenden Eingang verbunden ist. An der Ausgangsseite des Operationsverstärkers 2a wird ein Signal gewonnen, das durch Integrieren eines aus dem Audiosignal und dem Trägersignal zusammengesetzten Signals bereitgestellt wird. Es wird in der Folge an die Eingangsseite eines Komparators 4 gelegt. Dieser Komparator 4 besteht beispielsweise aus einer Reihenschaltung von Invertern 4 a, 4 b, 4 c und 4 d und vergleicht das Ausgangssignal des Integrators 2 mit einem Referenzpotential, nämlich beispielsweise Erdpotential. Von der Ausgangsseite des Komparators 4 wird ein Signal bereitgestellt, bei dem die Pulsbreite des Trägersignals in Abhängigkeit von der Änderung des Audiosignals geändert ist, d. h., es wird ein pulsbreitenmoduliertes Signal, wie in Fig. 2 gezeigt, geliefert.
Das pulsbreitenmodulierte Signal aus dem Komparator 4 wird über eine erste Treiberschaltung 5 p an die Gate-Elektrode eines p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (im folgenden einfach als MOS-FET bezeichnet), der einen Teil eines C-MOS-Inverters 6 oder eines Ausgangsverstärkers bildet, und ebenfalls über eine zweite Treiberschaltung 5 n an die Gate-Elektrode eines n-Kanal-MOS-FET 6 n, der zusammen mit dem p-Kanal- MOS-FET 6 p den C-MOS-Inverter 6 bildet, geführt.
Die Source-Elektrode des MOS-FET 6 p ist mit einer Stromversorgungsklemme 7 p verbunden, an die der positive Pol einer Gleichspannungsquelle +VCC gelegt ist, während die Source- Elektrode des MOS-FET 6 n mit einer weiteren Stromversorgungsklemme 7 n verbunden ist, an die der negative Pol der Gleichspannungsquelle -VCC gelegt ist. Die Drain-Elektroden der MOS-FETs 6 p und 6 n sind miteinander verbunden. Das Signal, das an diesem Verbindungspunkt gewonnen wird, wird über einen negativen Rückkopplungswiderstand 9 an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 2a, der einen Integrator 2 bildet, zurückgekoppelt, um dadurch die Verzerrung zu vermindern. Eine Ausgangsklemme 8 ist von dem Verbindungspunkt der Drain-Elektroden der MOS-FETs 6 p und 6 n herausgeführt.
Bei dem Schaltungsbeispiel gemäß dem Stand der Technik, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, wird, während die Periode, in der das pulsbreitenmodulierte Signal, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, negativ ist, der MOS-FET 6 p in seinen Schaltzustand "EIN" versetzt, wogegen während der Periode, in der das Impulsbreitenmodulierte Signal positiv ist, der MOS-FET 6 n in seinen Schaltzustand "EIN" versetzt wird. Auf diese Weise wird an dem Verbindungspunkt der Drain-Elektroden der MOS- FETs 6 p und 6 n, nämlich an der Ausgangsklemme 8, ein verstärktes pulsbreitenmoduliertes Signal gewonnen. Das pulsbreitenmodulierte Signal, das auf diese Weise verstärkt und gewonnen wird, wird mittels eines Tiefpaßfilters (nicht gezeigt) demoduliert. Es wird dann, wenn das demodulierte Signal beispielsweise einem Lautsprecher (nicht gezeigt) zugeführt wird, eine gute Tonwiedergabe erzielt.
Gemäß dem Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach dem Stand der Technik, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, setzen, bevor der Trägersignaloszillator 3 nach dem Anlegen der Stromversorgungsspannung normal arbeitet, in der geschlossenen Schleife, die den Integrator 2 enthält, Eigenschwingungen bei einer Frequenz von mehreren MHz bis zu mehreren 10 MHz ein, was häufig in der Erzeugung von Knallgeräuschen resultiert. Der Grund für dieses Phänomen kann darin gesehen werden, daß, nachdem die Stromversorgungsspannung eingeschaltet ist, das Ausgangssignal von dem C-MOS-Inverter 6, der den Ausgangsverstärker darstellt, unstabil ist und daß das Ausgangssignal davon, das negativ zu dem Integrator 2 rückgekoppelt werden muß, im wesentlichen positiv zurückgekoppelt wird.
Aus der DE 27 54 268 A1 ist ein Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale bekannt, der versehen ist mit einer Gleichspanungsstromversorgung, mit einer Eingangsklemme zum Empfangen eines Eingangssignals, das pulsbreitenmoduliert werden soll, mit einem Integrator, der einen Eingang und einen Ausgang hat, mit einem Trägersignaloszillator zum Liefern eines Trägersignals, mit Schaltungsmitteln zum Liefern des Eingangssignals und des Trägersignals an die Eingangsklemme des Integrators, mit einem Komparator, der Eingangs- und Ausgangsklemme hat, wobei dessen Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme des Integrators verbunden ist und dessen Ausgangsklemme ein pulsbreitenmoduliertes Signal abgibt, und mit einem Ausgangsverstärker, der mit einer Gleichspannung aus der Stromversorgungsquelle versorgt wird und der Eingangsklemmen und eine Ausgangsklemme hat, wobei die Eingangsklemmen mit der Ausgangsklemme des Komparators verbunden sind, wobei an der Ausgangsklemme des Ausgangsverstärkers ein verstärktes pulsbreitenmoduliertes Signal abgegeben wird und wobei eine negative Rückkopplungsschaltung zwischen die Eingangsklemme des Integrators und die Ausgangsklemme des Ausgangsverstärkers geschaltet ist.
Aus der DE 28 54 196 A1 ist eine Schaltungsanordnung zur Einschaltverzögerung bei einer Verstärkerschaltung bekannt, wobei zu dieser Einschaltverzögerung eine steuerbare Gegenkopplung im Gegenkopplungszweig der Endstufe vorgesehen ist oder wobei das Eingangssignal der Endstufe kurzzeitig kurzgeschlossen wird. Die steuerbare Gegenkopplung weist eine Reihenschaltung einer Rückkopplungsimpedanz und eines Schaltmittels auf, wobei das Schaltmittel nach einer vorbestimmten Zeitperiode von dem Zeitpunkt an, zu dem die Gleichspannung aus einer Stromversorgungsquelle an den Ausgangsverstärker gelegt wird, gesperrt wird, so daß keine Schwingung erzeugt wird.
Die Aufgabe für die vorliegende Erfindung besteht darin, einen Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale zu schaffen, bei dem bei Anlegen der Stromversorgungsspannung keine Schwingungen erzeugt werden und demzufolge eine Geräuscherzeugung vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung wird aus der im folgenden anhand der Figuren gegebenen Beschreibung ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente und Teile bezeichnen.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für einen Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach dem Stand der Technik darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Wellenformdiagramm des Ausgangssignals aus dem Verstärker gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel für einen Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 4 zeigt ein Prinzipschaltbild, das eine Übertragungsgatterschaltung und eine Steuerschaltung, welche gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, darstellt.
Fig. 5A-Fig. 5F zeigen jeweils Wellenformdiagramme zur Erklärung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel für den Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun anhand von Fig. 3 beschrieben, in der Teile und Elemente, die mit solchen in Fig. 1 korrespondieren, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und wobei eine ins einzelne gehende Erklärung dieser Teile und Elemente fortgelassen ist.
In dem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung, das in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Verbindungspunkt der Drain-Elektroden der MOS-FETs 6 p und 6 n, die den C-MOS-Inverter 6 bilden, mit einem Anschluß S1a eines Verbindungsschalters S₁ verbunden, dessen anderer Anschluß S1b über den Rückkopplungswiderstand 9 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 2a, der den Integrator 2 bildet, verbunden ist. Die Ausgangsseite des Operationsverstärkers 2a ist mit einem Anschluß S2a eines weiteren Verbindungsschalters S₂ verbunden, dessen anderer Anschluß S2b mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Verbindungsschalter S₁ und dem Rückkopplungswiderstand 9 verbunden ist.
Die Verbindungsschalter S₁ und S₂ sind jeweils praktischerweise als eine Übertragungsgatterschaltung, wie in Fig. 4 gezeigt, ausgebildet. Das heißt, daß der Verbindungsschalter S₁ als eine Übertragungsgatterschaltung 10 ausgebildet ist, die aus einem p-Kanal-MOS-FET 10 p und einem n-Kanal- MOS-FET 10 n besteht. Die Source-Elektroden dieser MOS-FETs 10 p und 10 n sind miteinander verbunden, um als der eine Anschluß S1a des Verbindungsschalters S₁ zu dienen, während Drain-Elektroden der MOS-FETs 10 p und 10 n miteinander verbunden sind, um als der andere Anschluß S1b des Verbindungsschalters S₁ zu dienen. Diese Übertragungsgatterschaltung 10 wird, wenn die jeweiligen Gate-Elektroden der MOS-FETs 10 p und 10 n mit einem Signal niedrigen Pegels, nämlich einem Signal mit dem Binärwert "0" oder dem Potential -VCC bzw. einem Signal hohen Pegels, nämlich einem Signal mit dem Binärwert "1" oder dem Potential +VCC versorgt werden, leitend.
Der Verbindungsschalter S₂ ist als eine Übertragungsgatterschaltung 11 ausgeführt, die aus einem p-Kanal-MOS-FET 11 p und einem n-Kanal-MOS-FET 11 n gebildet ist. Die Source-Elektroden dieser MOS-FETs 11 p und 11 n sind miteinander verbunden, um den einen Anschluß S2a des zweiten Verbindungsschalters S₂ zu bilden, während die Drain-Elektroden der MOS- FETs 11 p und 11 n miteinander verbunden sind, um als der andere Anschluß S2b des Verbindungsschalters S₂ zu dienen. Wenn die jeweiligen Gate-Elektroden der MOS-FETs 11 p und 11 n mit einem Signal niedrigen Pegels, nämlich einem Signal mit dem Binärwert "0", beispielsweise mit dem Potential -VCC, bzw. mit einem Signal hohen Pegels, nämlich einem Signal mit dem Binärwert "1", beispielsweise mit dem Potential +VCC, versorgt werden, wird die Übertragungsgatterschaltung 11 leitend.
In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 12 einen Anschlußpunkt, dem ein Signal hohen Pegels, nämlich ein Signal mit dem Binärwert "1" oder mit dem Potential +VCC zur gleichen Zeit zugeführt wird, zu der die Stromversorgungsspannung angelegt wird. Das Signal, das an den Anschlußpunkt 12 geführt wird, wird der Eingangsseite eines UND-Gliedes 13 und ebenfalls der Eingangsseite einer Verzögerungsschaltung 14, die aus einer Reihenschaltung von Invertern 14 a, 14 b und 14 c besteht, zugeführt. Das Signal, das um τ (vergl. Fig. 5) verzögert und in seiner Phase durch die Verzögerungsschaltung 14 invertiert wird, wird einem anderen Eingang des UND-Gliedes 13 zugeführt. Das Ausgangssignal des UND- Gliedes 13 wird einem Rücksetzsignaleingang R eines Flipflop 15 zugeführt.
In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 16 einen Anschlußpunkt, an den das Ausgangssignal des C-MOS-Inverters 6 gelegt wird. Das Ausgangssignal des C-MOS-Inverters 6 wird über den Anschlußpunkt 16 an einen Setzsignaleingang S des Flipflop 15 gelegt.
Mit den Anstiegsflanken des Signals, daß dem Setzsignaleingang S und dem Rücksetzsignaleingang R des Flipflop 15 zugeführt wird, wird dieses gesetzt (was bedeutet, daß ein Signal hohen Pegels, nämlich ein Signal mit den Binärwert "1" oder dem Potential +VCC an einem Ausgang Q des Flipflop 15 und ein Signal niedrigen Pegels oder ein Signal mit dem Binärwert "0" oder mit dem Potential -VCC an dem invertierenden Ausgangs gewonnen wird) und ebenfalls rückgesetzt (was bedeutet, daß das Signal niedrigen Pegels "1" an dem invertierenden Ausgang Q und das Signal hohen Pegels "1" an dem invertierenden Ausgang gewonnen wird).
Der Ausgang Q des Flipflop 15 ist über einen Inverter 17 mit der Gate-Elektrode des MOS-FET 10 p der Übertragungsgatterschaltung 10, welche den Verbindungsschalter S₁ bildet, und ebenfalls über eine Reihenschaltung des Inverters 17 und eines Inverters 18 mit der Gate-Elektrode des MOS-FET 10 n der Übertragungsgatterschaltung 10 verbunden, während der invertierende Ausgang des Flipflop 15 über einen Inverter 19 mit der Gate-Elektrode des MOS-FET 11 p der Übertragungsgatterschaltung 11, die den Verbindungsschalter S₂ bildet, und über eine Reihenschaltung des Inverters 19 und eines Inverters 20 mit der Gate-Elektrode des MOS-FET 11 n der Übertragungsgatterschaltung 11 verbunden ist.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, die nach dem oben Ausgeführten aufgebaut ist, wird nun anhand der Fig. 5A bis 5F erklärt.
Wenn eine Stromversorgungsspannung zu einem Zeitpunkt t₁ an die Schaltung gelegt wird, wird das Signal, das an den Anschlußpunkt 12 geführt ist, von dem Zeitpunkt t₁ an zu einem Signal hohen Pegels, wie dies in Fig. 5A gezeigt ist, so daß das Ausgangssignal des Inverters 14 c in der Art beeinflußt wird, wie dies in Fig. 5B gezeigt ist. Deshalb erzeugt das UND-Glied 13 ein Ausgangssignal, das in Fig. 5C gezeigt ist, und liefert dasselbe an den Rücksetzsignaleingang R des Flipflop 15. Auf diese Weise wird das Flipflop 15 zu dem Zeitpunkt t₁ rückgesetzt, nämlich in den Zustand versetzt, in dem ein Signal niedrigen Pegels "0" oder mit dem Potential -VCC an dem Ausgang Q des Flipflop gewonnen wird und ein Signal hohen Pegels "1", beispielsweise mit dem Potential +VCC, an dem invertierenden Ausgang des Flipflop gewonnen wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Gate-Elektroden der MOS- FETs 10 p und 10 n der Übertragungsgatterschaltung 10, die den Verbindungsschalter S₁ bildet, mit dem Signal hohen Pegels "1" bzw. dem Signal niedrigen Pegels "0" versorgt werden, die Übertragungsgatterschaltung 10 nichtleitend gemacht, d. h., der Verbindungsschalter S₁ nimmt seinen nichtleitenden oder unterbrochenen Schaltzustand ein. Zu dieser Zeit werden die Gate-Elektroden der MOS-FETs 11 p und 11 n der Übertragungsgatterschaltung 11, die den Verbindungsschalter S₂ darstellt, mit einem Signal niedrigen Pegels "0" bzw. einem Signal hohen Pegels "1" versorgt, so daß die Übertragungsgatterschaltung 11 ihren leitenden oder verbindenden Zustand einnimmt, d. h., der Verbindungsschalter S₂ nimmt seinen leitenden oder verbindenden Zustand ein.
Wie ausgeführt, ist, da sich zum Zeitpunkt t₁ der Verbindungsschalter S₁ in seinem nichtleitenden Zustand befindet, der Verbindungsschalter S₂ sich jedoch in seinem leitenden Zustand befindet, die Ausgangsseite des Operationsverstärkers 2a, der den Integrator 2 bildet, über den Rückkopplungswiderstand 9 mit seinem invertierenden Eingang verbunden, um dadurch eine Rückkopplung zu bewirken. Dementsprechend werden in Übereinstimmung mit dem Betrieb des Trägersignaloszillators 3 der Integrator 2, der Komparator 4 und der C-MOS-Inverter 6 nacheinander stabil in dieser Reihenfolge betätigt. Danach erzeugt zu einem Zeitpunkt t₂ nach dem Zeitpunkt t₁ um eine vorbestimmte Periode T verzögert der C-MOS-Inverter 6 ein verstärktes pulsbreitenmoduliertes Signal, wie dies in Fig. 5D gezeigt ist. Nachdem das Signal des C-MOS-Inverters 6, das in Fig. 5D gezeigt ist, über den Anschlußpunkt 16 an den Setzsignaleingang S des Flipflop 15, wie zuvor beschrieben, gelegt wird, wird das Flipflop 15 zu dem Zeitpunkt t₂ gesetzt, nämlich in den Schaltzustand versetzt, daß das Signal hohen Pegels "1" oder das Signal mit dem Potential +VCC an dessen Ausgang Q erzeugt wird und daß das Signal niedrigen Pegels "0" oder das Signal mit dem Potential -VCC an dessen invertierenden Ausgang gewonnen wird.
Zu diesem Zeitpunkt wird, da die MOS-FETs 10 p und 10 n der Übertragungsgatterschaltung 10, die den Verbindungsschalter S₁ bildet, mit dem Signal niedrigen Pegels "0" bzw. dem Signal hohen Pegels "1" versorgt werden, die Übertragungsgatterschalter 10 leitend gemacht, d. h., der Verbindungsschalter S₁ nimmt seinen leitenden Zustand ein. Während dieser Zeit werden die MOS-FETs 11 p und 11 n der Übertragungsgatterschaltung 11, die den Verbindungsschalter S₂ darstellt, mit einem Signal hohen Pegels "1" bzw. einem Signal niedrigen Pegels "0" versorgt, so daß die Übertragungsgatterschaltung 11 in ihren nichtleitenden Zustand überführt wird, d. h., der Verbindungsschalter S₂ wird nichtleitend.
Wie ausgeführt, wird, da zum Zeitpunkt t₂ der Verbindungsschalter S₁ seinen leitenden Zustand, der Verbindungsschalter S₂ jedoch seinen nichtleitenden Zustand eingenommen hat, von dem Zeitpunkt t₂ an das Ausgangssignal des C-MOS- Inverters 6 an den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 2a, der den Integrator 2 bildet, über den Rückkopplungswiderstand 9 geliefert, um dadurch eine normale Rückkopplung zu bewirken. Dementsprechend wird der normale Betrieb der Schaltungsanordnung mit der negativen Rückkopplung mit dem Zeitpunkt t₂ initiiert.
Wie zuvor beschrieben, wird entsprechend dem Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale gemäß der vorliegenden Erfindung der negative Rückkopplungsweg, über den das Ausgangssignal von beispielsweise dem C-MOS-Inverter 6, der den Verstärker bildet, an die Eingangsseite des Integrators 2 geliefert wird, während der vorbestimmten Periode T, nachdem die Stromversorgung eingeschaltet ist, unterbrochen, so daß kein unstabiles Ausgangssignal von dem C-MOS-Inverter usw. an die Eingangsseite des Integrators 2 gelegt wird. Daher wird keine Eigenschwingung in der geschlossenen Schleife, die den Integrator gemäß der Erfindung enthält, aufgrund des Anlegens der Stromversorgungsspannung erzeugt, so daß keinerlei Geräusch oder kein sog. Knall-Geräusch, das durch Eigenschwingung verursacht würde, erzeugt wird.
In dem Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung, das zuvor beschrieben worden ist, wird der Verbindungsschalter S₂ während der vorbestimmten Periode T nach dem Anlegen der Stromversorgung leitend gemacht oder in seinen leitenden Zustand versetzt, um die Rückkopplung zu dem Integrator 2 zu bewirken, so daß der Integrator 2 sogar während dieser Periode T stabil arbeitet.

Claims (12)

1. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale, mit einer Gleichspannungsstromversorgung, mit einer Eingangsklemme zum Empfangen eines Eingangssignals, das pulsbreitenmoduliert werden soll, mit einem Integrator, der einen Eingang und einen Ausgang hat, mit einem Trägersignaloszillator zum Liefern eines Trägersignals, mit Schaltungsmitteln zum Liefern des Eingangssignals und des Trägersignals an die Eingangsklemme des Integrators, mit einem Komparator, der Eingangs- und Ausgangsklemmen hat, wobei dessen Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme des Integrators verbunden ist und dessen Ausgangsklemme ein pulsbreitenmoduliertes Signal abgibt, und mit einem Ausgangsverstärker, der mit einer Gleichspannung aus der Stromversorgungsquelle versorgt wird und der Eingangsklemmen und eine Ausgangsklemme hat, wobei die Eingangsklemmen mit der Ausgangsklemme des Komparators verbunden sind, wobei an der Ausgangsklemme des Ausgangsverstärkers ein verstärktes pulsbreitenmoduliertes Signal abgegeben wird und wobei eine negative Rückkopplungsschaltung zwischen die Eingangsklemme des Integrators und die Ausgangsklemme des Ausgangsverstärkers geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückkopplungsschaltung zwischen der Eingangsklemme des Integrators und der Ausgangsklemme des Ausgangsverstärkers aus einer Reihenschaltung einer Rückkopplungsimpedanz und eines ersten Schaltmittels besteht, wobei das erste Schaltmittel nach einer vorbestimmten Zeitperiode (T) von dem Zeitpunkt an, zu dem die Gleichspannung aus der Stromversorgungsquelle an den Ausgangsverstärker gelegt wird, leitend gemacht wird, so daß keine Schwingung erzeugt wird,
daß eine lokale negative Rückkopplungsschleife, bestehend aus der Reihenschaltung einer Rückkopplungsimpedanz und eines zweiten Schaltmittels, zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Integrators vorgesehen ist, wobei das erste Schaltmittel im Vergleich zum zweiten Schaltmittel invers betrieben wird.
2. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsimpedanz aus einem Rückkopplungswiderstand (9) besteht und daß das erste Schaltmittel aus einem ersten EIN/AUS-Schalter besteht.
3. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsverstärker aus einem Paar von komplementären MOS-Feldeffektransistoren (6 p, 6 n) besteht, die zu einem C-MOS-Inverter (6) zusammengeschaltet sind.
4. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltmittel aus einem zweiten EIN/AUS-Schalter besteht.
5. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite EIN/AUS-Schalter in Zusammenarbeit mit dem ersten EIN/AUS-Schalter wirksam ist.
6. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste EIN/AUS-Schalter ein Paar von Anschlüssen (S1a, S1b) enthält, daß für den ersten EIN/AUS-Schalter ein erster p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor (10 p), der eine Gate-, eine Source- und eine Drain-Elektrode hat, und ein erster n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor (10 n), der eine Gate-, eine Source- und eine Drain-Elektrode hat, vorgesehen sind, daß die Source-Elektroden des ersten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 p) und des ersten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 n) miteinander und mit einem Anschluß (S1a) des Paares von Anschlüssen (S1a, S1b) verbunden sind, daß die Drain-Elektroden des ersten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 n) miteinander und mit einem anderen Anschluß (S1b) des Paares von Anschlüssen (S1a, S1b) verbunden sind und daß die Gate- Elektroden des ersten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 p) und des ersten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 n) mit einem Paar von Steuersignalen mit unterschiedlichen Polaritäten versorgt werden, um gleichzeitig den Schaltzsutand "EIN" oder den Schaltzustand "AUS" bewirken zu können.
7. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite EIN/AUS-Schalter ein Paar von Anschlüssen (S2a, S2b) enthält, daß für den zweiten EIN/AUS-Schalter ein zweiter p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor (11 p), der eine Gate-, eine Source- und eine Drain-Elektrode hat, und ein zweiter n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor (11 n), der eine Gate-, eine Source- und eine Drain-Elektrode hat, vorgesehen sind, daß die Source-Elektroden des zweiten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 p) und des zweiten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 n) miteinander und mit einem Anschluß (S2a) des Paares von Anschlüssen (S2a, S2b) verbunden sind, daß die Drain-Elektroden des zweiten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 p) und des zweiten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 n) miteinander und mit einem anderen Anschluß (S2b) des Paares von Anschlüssen (S2a, S2b) verbunden sind und daß die Gate-Elektroden des zweiten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 p) und des zweiten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 n) mit einem Paar von Steuersignalen mit unterschiedlichen Polaritäten versorgt werden, um gleichzeitig den Schaltzustand "EIN" oder den Schaltzustand "AUS" bewirken zu können.
8. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gate-Steuerschaltung zum Leitendmachen des ersten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 p) und des ersten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 n) sowie zum Nichtleitendmachen des zweiten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 p) und des zweiten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 n) vorgesehen ist.
9. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gate-Steuerschaltung aus einem Flipflop (15) besteht, das einen Setzsignaleingang (S), einen Rücksetzsignaleingang (R), einen nichtinvertierenden Ausgang (Q) und einen invertierenden Ausgang () hat, daß Schaltungsmittel zum Verbinden des Setzsignaleingangs (S) des Flipflop (15) mit dem Ausgang des Ausgangsverstärkers und zum Verbinden des Rücksetzsignaleingangs (R) des Flipflop (15) mit der Stromversorgungsquelle vorgesehen sind, daß eine Schaltungsanordnung zum Verbinden des nichtinvertierenden Ausgangs (Q) mit der Gate-Elektrode des ersten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 p) über einen ersten Inverter (17) und der Gate-Elektrode des ersten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (10 n) über den ersten Inverter (17) und einen zweiten Inverter (18) vorgesehen ist und daß eine Schaltungsanordnung zum Verbinden des invertierenden Ausgangs () mit der Gate- Elektrode des zweiten p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 p) über einen dritten Inverter (19) und mit der Gate- Elektrode des zweiten n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistors (11 n) über den dritten Inverter (19) und einen vierten Inverter (20) vorgesehen ist.
10. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rücksetzimpuls-Generator vorgesehen ist, der zwischen die Stromversorgungsquelle und den Rücksetzsignaleingang (R) des Flipflop (15) geschaltet ist.
11. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücksetzimpuls-Generator ein UND-Glied (13) enthält, das ein Paar von Eingängen und einen Ausgang hat, wobei ein Eingang des Paares von Eingängen direkt mit der Stromversorgungsquelle und der andere Eingang des Paares von Eingängen mit der Stromversorgungsquelle über eine Verzögerungsschaltung (14) und der Ausgang desselben mit dem Rücksetzsignaleingang (R) des Flipflop (15) verbunden ist.
12. Verstärker für pulsbreitenmodulierte Signale nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung (14) aus einer Vielzahl von in Reihe geschalteten Invertern (14 a, 14 b, 14 c) besteht.
DE19823213269 1981-04-10 1982-04-08 Verstaerker fuer pulsbreitenmodulierte signale Granted DE3213269A1 (de)

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JP56054680A JPS57170606A (en) 1981-04-10 1981-04-10 Amplifying circuit for pulse-width-modulated signal

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