DE3020270A1 - Signalintegrierungsschaltung - Google Patents
SignalintegrierungsschaltungInfo
- Publication number
- DE3020270A1 DE3020270A1 DE19803020270 DE3020270A DE3020270A1 DE 3020270 A1 DE3020270 A1 DE 3020270A1 DE 19803020270 DE19803020270 DE 19803020270 DE 3020270 A DE3020270 A DE 3020270A DE 3020270 A1 DE3020270 A1 DE 3020270A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- signal integration
- voltage
- amplifier
- coupled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06G—ANALOGUE COMPUTERS
- G06G7/00—Devices in which the computing operation is performed by varying electric or magnetic quantities
- G06G7/12—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers
- G06G7/18—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for integration or differentiation; for forming integrals
- G06G7/184—Arrangements for performing computing operations, e.g. operational amplifiers for integration or differentiation; for forming integrals using capacitive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
- H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
- H03K4/48—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
- H03K4/50—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor
- H03K4/56—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor using a semiconductor device with negative feedback through a capacitor, e.g. Miller integrator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K4/00—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions
- H03K4/06—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
- H03K4/08—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
- H03K4/48—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
- H03K4/60—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth current is produced through an inductor
- H03K4/69—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth current is produced through an inductor using a semiconductor device operating as an amplifier
- H03K4/71—Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth current is produced through an inductor using a semiconductor device operating as an amplifier with negative feedback through a capacitor, e.g. Miller-integrator
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Details Of Television Scanning (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalintegrierungsschaltung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Insbesondere betrifft die Erfindung Signalintegrierungsschaltungen
mit einer eine Differenzieranordnung enthaltenden Gegenkopplung zur Steuerung der Integrierungszeitkonstante.
Solche Integrierungsschaltungen sind besonders vorteilhaft für integrierte Schaltungen (IS bzw.
IC).
Integrierte Schaltungen werden in der Elektronik in großem Umfange zu Zwecken der Filterung, Frequenzverarbeitung
und dergleichen verwendet. Zum Beispiel werden Integrierschaltungen
in Fernsehempfängern in Synchronisiersignal-Abtrennstufen für die Abtrennung niederfrequenter Anteile
030 050/0788
aus dem Fernsehsignalgemischy in Vertikal- oder Bildablenkschaltungen
zur Erzeugung von rampenförmigen Spannungen, durch die
die Vertikalablenkschaltung gesteuert wird, in geschalteten Reglern als Rampengeneratoren zur Phasenmodulation und in
automatischen Frequenzregelschleifen (AFPR-Schaltungen) zur Mittelung oder Frequenzsteuerung bzw. -regelung verwendet.
Produkte für den Endverbraucher, wie Fernsehempfänger, werden in großen Stückzahlen gefertigt und die Hersteller
verwenden bei der Fertigung aus Kostengründen in zunehmendem Maße integrierte Schaltungen.
Der technische Fortschritt auf dem Gebiet der integrierten Schaltungen ermöglicht die Konzentration von immer mehr
Funktionen in einer einzigen integrierten Schaltung. Die Integration aller integrierbarer Schaltungsteile
eines Fernsehempfängers auf einem einzigen oder wenigen Plättchen wird durch mehrere Faktoren behindert. So nehmen
mit der Anzahl der Funktionen und damit der Anzahl der Halbleiterbauelemente einer integrierten Schaltung auch die Verlustleistung
und damit die Temperatur zu. Dieses Problem läßt sich durch Erhöhung der Oberflächenabmessungen
der Einrichtung, durch· Kühlkörper und dergleichen beherrschen.
Die Verwendung von sehr großen Halbleitereinrichtungen ist jedoch wegen der entsprechend geringen Ausbeute, d.h. dem
hohen Ausschuß, unmöglich.
Jede Verbindung zwischen dem Halbleiterplättchen einer integrierten
Schaltung und einer äußeren Schaltung erfordert eine Anschlußleifcung und eine Verbindung zwischen dieser Anschlußleitung
und dem Halbleiterplättchen der integrierten Schaltung. Jede zusätzliche Verbindung dieser Art beeinträchtigt
die Ausbeute an brauchbaren gekapselten integrierten Schaltungen. Mit zunehmender Anzahl der in einem Halbleiterplättchen
einer integrierten Schaltung vereinigten Funktionen nimmt andererseits auch die Anzahl der Anschlußverbindungen zu,
030050/Q78 8
302027Q
bis ein Punkt erreicht ist, bei dem es unwirtschaftlich wird,
ein einziges Halbleiterplättchen zu verwenden und die Verwendung
mehrerer Halbleiterplättchen die wirtschaftlichere und vorteilhaftere Lösung darstellt.
Eine Signalintegrierungsschaltung ist ein sehr gebräuchlicher
Schaltungstyp. Viele Fernsehfunktionen und -schaltungen enthalten
Integratoren. Eine Signalintegrierung kann sowohl mit einer Induktivität oder Spule als auch mit einem Kondensator
bewirkt werden, Induktivitäten werden jedoch im allgemeinen
wegen ihrer großen Abmessungen und der.von ihnen abgestrahlten elektromagnetischen Felder nicht verwendet. Üblicherweise
wird ein Integrator durch einen Widerstand und einen Kondensator gebildet. Man kann zwar sowohl Kondensatoren als auch
Widerstände in integrierten Schaltungen herstellen, bei wirtschaftlichen Verfahren zur Herstellung von integrierten
Schaltungen ist jedoch der maximale Widerstandswert typischerweise auf größenordnungsmäßig 10 Kiloohm beschränkt
und der Kapazitätswert auf die Größenordnung von 10 Picofarad.
Größere Kapazitäten können mit diskreten Kondensatoren realisiert werden, die mit dem Halbleiterplättchen verbunden
und in den Träger des Halbleiterplättchens eingeschlossen
werden, eine solche Anordnung ist jedoch teuer und der diskrete Kondensator hat notwendigerweise große Abmessungen, wenn
eine große Kapazität realisiert werden soll, die temperatürstabil
ist. Die Abmessungen von diskreten Kondensatoren lassen sich mit Materialien hoher Dielektrizitätskonstante
realisieren, diese Materialien haben jedoch im allgemeinen auch einen beträchtlichen Temperaturkoeffizienten, so daß der
Integrator dann temperaturempfindlich wird. Auch die Leitfähigkeit,
d*.h. der Leckstrom von Materialien hoher Dielektrizitätskonstante
kann zu wünschen übrig lassen. Mit der derzeit verfügbaren
Technologie ist es daher nicht möglich, Signalinte—
grierungsschaltungen mit relativ hoher Zeitkonstante (Widerstand
mal Kapazität) auf billige Weise innerhalb einer-inte-
0300 5 0/0788
302027Q
-8-grierten Schaltung herzustellen.
Es ist bekannt, daß die effektive Zeitkonstante einer Integrierun'gsschaltung durch Verringerung des dem Kondensator
zugeführten Ladestromes erhöht werden kann, in dem ein relativ kleiner Ladestrom entsprechend einer Signalspannung ohne Verwendung eines Widerstandes hohen Wertes erzeugt wird.
Die Abgreifschaltung, durch die die integrierte Spannung am
Integrierkondensator abgegriffen wird, verbraucht jedoch einen Strom, der nicht ohne weiteres voraussagbar oder steuerbar
ist. Wenn also dem Integrierkondensator in Abhängigkeit von einem Signal ein kleiner Integrierstrom zugeführt wird,
kann sich die Spannung am Kondensator unter Umständen zu schnell ändern und dadurch die Grenzen des Dynamikbereiches
der folgenden Schaltungen überschreiten. Der Kondensator kann sich sogar überhaupt nicht aufladen, wenn der von der Abgreifschaltung
benötigte Strom den von der signalabhängigen Stromquelle zugeführten Strom überschreitet.
Es ist bekannt, die effektive Kapazität einer Integrierschaltung durch eine Miller-Integrator-Schaltung zu erhöhen.
Beim sogenannten Miller-Integrator fließt der Eingangsstrom im Prinzip nur zu dem sich aufladenden Kondensator.
Der Miller-Integrator enthält jedoch einen Abgreifverstärker, der den oben erwähnten unbestimmten Ladestrom erzeugt.
Bei Verwendung als Rampengenerator kann der Miller-Integrator außerdem eine Verringerung anstelle einer Erhöhung der verfügbaren
Signalintegrierungszeit bewirken. Da die Spannung am Ausgang des Miller-Verstärkers sich mit einer --.Geschwindigkeit
ändert, die durch die Zeitkonstante des außerhalb des Verstärkers befindlichen RC-Ladekreises bestimmt wird, wird
diese Anstiegsrate für die ganze Integrierzeit beibehalten. Als Folge davon wird der Dynamikbereich des Miller-Verstärkers
schnell überschritten und die Miller-Wirkung hört auf, wenn, der Verstärker in den Sättigungsbereich gelangt. Die Miller-Wirkung
hört daher zu einem Zeitpunkt auf, wenn die Spannung
030050/0738
am Integrierkondensator im wesentlichen gleich der Speisespannung ist und dies geschieht viel eher als bei
einem RC-Integrator. Beim Miller-Integrator wird also
die Linearität mit der Signalintegrierzeit erkauft.
Andere Signalintegrierungsschältungen erzeugen rampenförmige
Signalyerläufe z.B. durch Kopplung einer steuerbaren Stromquelle
mit einem Integrierkondensator. Die Größe des Stromes wird
durch eine Rückführurigsschaltung geregelt, die mit einer
Steuerklemme der Stromquelle gekoppelt ist. Bei niedrigen Stromwerten können jedoch die Linearität und die Stabilität
leiden.
Es ist wünschenswert, eine Signalintegrierungsschaltung
zu schaffen, bei der für einen vorgegebenen Widerstand und vorgegebenen Kondensator die Zeit für die Signalintegrierung
vergrößert wird und bei der für eine vorgegebene Zeitkonstante der Integrierungskondensator so klein gemacht werden kann,
daß er sich bequem auf dem Substrat einer integrierten Schaltung -bilden läßt. Es ist ferner wünschenswert, eine Signalintegrierungsschaltung
zu schaffen, bei der ein Leck-" oder Isolätionsstrom des Integrierkondensators die Integrierungszeit
nicht beeinträchtigt, so daß zur Bildung des Integrierungskondensators verlustbehaftete Dielektrika verwendet werden
können,"um die Abmessungen weiter herabzusetzen. Es ist ferner wünschenswert, einen Signalintegrierungskondensator
zu schaffen, bei dem die Linearität des Integrierungskondensators
die Integrierungszeit nicht nennenswert beeinflußt, so daß
es möglich wird, in'Sperrichtung vorgespannte Halbleiterübergänge oder pn^-übergänge als Integrierkondensator zu verwenden.
Ferner soll eine Signarintegrierungsschaltung angegeben werden,
bei der mit einem kleinen Iritegrierkondensator und einem Widerstand
kleinen Widerstandswertes trotzdem relativ lange Signalintegrierungszeiten oder -zeitkonstanten erreicht werden
können.
030050/0788
3.02Q270
Diese Aufgaben werden bei einer Signalintegrierungsschaltung
der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Signalintegrierungsschältung
gemäß der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. :
Eine Signalintegrierungsschaltung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung enthält also eine Stromquelle, die auf das zu integrierende Signal anspricht. Mit der Stromquelle ist
ein Kondensator gekoppelt, dem Strom von der Stromquelle zugeführt
wird und der dadurch eine Integrierungsschaltung bildet.
Mit dem Kondensator ist eine Überbrückungs- oder Ablei'tanordnung
(Shunt-Schaltung) gekoppelt. Mit der Ableitschaltung
ist eine Differenzierschaltung- im Sinne einer Gegenkopplung
gekoppelt, um den von. der Stromquelle auf den Integrierungskondensator
gekoppelten Strom in Abhängigkeit vom integrierten
Ausgangssignal zu reduzieren.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Signalintegrierungsschaltung
gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine bekannte Signalintegrierungsschaltung;
Figur 2 den Verlauf von Signalen, die in der" Schaltung gemäß
Fig. 1 auftreten;
Figur 3 eine Schaltungsanordnung, welche die Integrierung
und Abfühlung eines kleinen, vorgegebenen Bruchteils eines Signals bewirkt;
Figur 4 einen bekannten Miller-Integrator-Rampensignalgeneratorf
030050/0788
11 302Q27Q
Figur 5 den Verlauf eines Teiles der Signale, die In eier
Schaltung gemäß Fig. 4 auftreten;
Figur 6 eine Signalintegrierungsschaltung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
Figur 7 eine andere Signalintegrierungs- und Vertikalablenkschaltung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Figur 8 wieder eine andere Signalintegrierungs- und Vertikalablenkschaltung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
Figur 9 eine Fernsehempfängerschaltung, die eine Signalintegrierungsschaltung
und automatische Frequenz- und Phasenregelschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält.
Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Signalintegrierungsschaltung 10 enthält einen Integrierkondensator 12, der an einer Schaltungsklemme
13 mit einem Widerstand 14 gekoppelt ist und auf diese Weise eine Reihenschaltung zwischen Eingangsklemme
16 und 18 der Integrierschaltung 10 bildet. Mit den Klemmen
und 18 ist, eine Signalspannungsklemme gekoppelt, die
als Generator 20 dargestellt ist. An den Kondensator 12 ist ferner eine Äbfühlschaltung angeschlossen, die schematisch
als Verstärker 22 dargestellt ist, der z.B. die Basis-Emitter-Strecke eines nicht dargestellten Transistors
enthält, die dem Kondensator parallelgeschaltet ist.
Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß der Generator 20 eine Spannungsstufe oder einen Spannungssprung erzeugt,
durch den die Eingangsklemme 16 positiv bezüglich der Eingangsklemme 18 (die im folgenden als Masse bezeichnet wird) wird.
Bei dem Diagramm in Fig. 2 tritt der Spannungssprung V„„ im
Zeitpunkt T„ auf. Wenn die Spannung an die Klemmen 16 und 18
angelegt wird und der Kondensator 12 ungeladen ist, tritt die volle Spannung am Widerstand 14 auf. Durch den Widerstand 14
0 3 0 0 5 0/0788
und den Kondensator 12 fließt dann ein Strom, der den Kondensator
12 auflädt und eine Spannung V1^ erzeugt, deren Anstieg
anfänglich groß ist, mit zunehmender Zeit jedoch abnimmt. Der Zeitmaßstab in Fig. 2 hängt von der Größe des
Produktes aus dem Widerstandswert des Widerstandes 14 und dem Kapazitätswert des Kondensators 12 ab. Wenn sowohl die Kapazität
als auch der Widerstand groß sind, ist der in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Signal fließende Strom klein
und die Spannung V11 am Kondensator steigt langsam an.
Der endliche Eingangsstrom, den der Verstärker 22 benötigt, stellt eine unbekannte Belastung des Integrierkondensators
dar, durch die Strom, der durch den Widerstand 14 fließt,
am Kondensator 12 vorbeigeleitet oder von diesem abgeleitet wird, so daß er nicht zum integrierten Aügangssignal beiträgt.
Für die Erhöhung des Widerstandswertes des Widerstandes 14 wird eine praktische Grenze dann erreicht, wenn der
durch den Widerstand fließende Strom von der gleichen Größenordnung ist wie der vom Verstärker 22 benötigte Eingangsstrom.
Um den normalen Herstellungstoleranzen Rechnung zu tragen und zu gewährleisten, daß die Signalintegrierungsschaltung auch
wirklich integriert, muß der durch den Widerstand 14 fließende Strom immer größer sein als der Eingangsstrom des Verstärkers
22. Bei Verstärkern, wie sie sich mit billigen Integrierungsprozessen
realisieren lassen, ist der Eingangsstrom im allgemeinen beträchtlich.
Es ist im Prinzip selbstverständlich möglich, die Zeitkonstante dadurch beträchtlich zu vergrößern, daß man dem Widerstand
14 und dem Kondensator 12 verhältnismäßig große Werte gibt. Im Rahmen von kostensparenden Verfahren zur Herstellung von
integrierten Schaltungen läßt sich für den Widerstand 14 jedoch nur ein maximaler Widerstandswert von etwa
10 Kiloohm und für den Kondensator 12 eine Kapazität von ungefähr
10 Picofarad erreichen. Die Zeitkonstante einer
030050/0788
solchen Integrier schaltung -, also die Zeit, in der die
Spannung am Kondensator 63 % der angelegten Spannung
erreicht r beträcht etwa eine Zehntel M.iK^osekunde, was im
Vergleich mit der Periode der Signale, wie sie bei der
Verarbeitung von Fernsehsignalen üblicherweise auftreten, ziemlich kurz ist.
Es war bereits erwähnt worden, daß man den in Abhängigkeit
von einer Signalspannung erzeugten Ladestrom auch ohne die
Verwendung von Widerständen großen Werts verringern kann. Fig. 3 zeigt beispielsweise eine Schaltungsanordnung, in der
eine Quelle 20 einen Signal strom durch einen Widerstand
14 zu einer konventionellen Stromteilerschaltung 200 fließen laßt, wie sie zum Beispiel aus der US-PS 3 868 581 bekannt ist.
-In Ansprache auf den den Widerstand 14 durchfließenden
Signalstrom erzeugt ein Transistor 20:2 in der Schaltung 200 einen Ladestrom für den Kondensator 12, der gleich einem vorgegebenen,
kleinen Bruchteil des Signalstromes im Widerstand 14 ist. Wenn der durch den Transistor 202 gelieferte Ladestrom
jedoch klein ist, läßt sich der in Flußrichtung gepolte Vorspannungsstrom des Verstärkers 22 nicht mehr vernachlässigen.
Die Eingangsimpedanz des Verstärkers 22 und/oder der Leck- bzw. Isolationswiderstand des Kondensators 12
sind durch einen in Fig. 3 gestrichelt dargestellten Widerstand
23 symbolisiert. Die Existenz des Widerstands 23 hat zur Folge,
daß ein Teil des vom Transistor 202 erzeugten Ladestroms
vom Kondensator 12 abgeleitet wird, wodurch die Aufladegesehwindigkeit
um einen unbestimmten Betrag herabgesetzt wird. Durch eine einfache Verringerung des Ladestromes erhält man
also keine zuverlässige Integrierschaltung.
Man hat auch schon versucht, die Zeitkonstante einer Integrierschaltung
durch die Verwendung eines Miller-Integrators zu vergrößern^ wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
Im Vergleich zu der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 ist bei dem Miller-Integrator gemäß Fig. 4 der Eingangswiderstand
03005 0/078
_14_ 302027Q
14 mit B+ als Signalquelle gekoppelt. Selbstverständlich
könnte der Widerstand 14 auch zwischen die Klemme 13 und
eine Signalquelle geschaltet sein.
Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 enthält einen Miller-'
Verstärker 30, dessen nlehtinvertierende Eingangsklemme mit Masse gekoppelt ist. Der Ausgang des Verstärkers
30 ist mit dem der Klemme 13 abgewandten Ende des Kondensators
12 verbunden. Für die folgende Erläuterung sei angenommen, daß im Zeitpunkt T des in Fig. 5 dargestellten Diagrammes
gleiche Speisespannungen B+ und B- gleichzeitig an die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 gelegt werden, und der Kondensator
12 anfänglich ungeladen ist. Im Zeitpunkt T„ wird die Ausgangsspannung V32 des Verstärkers 30 den Wert Null haben. Mit
fortschreitender Zeit ändert sich die Ausgangsspannung des
Verstärkers 30 rampenartig in negativer Richtung, wie durch die Spannung V-,- in Fig. 5 dargestellt ist. Im Zeitpunkt T1
erreicht die Ausgangsspannung des Verstärkers 30 den Wert von B- und der Verstärker sättigt dann. Nach dem ZeIt-^
punkt T1 kann der Verstärker 30 die Ladegeschwindigkeit
nicht mehr steuern. Der Zeitpunkt T1 tritt nach einer Zeitspanne
auf, der gleich der Zeltkonstante der durch den Kondensator 12 und den Widerstand 14 gebildeten Signalintegrierungsschaltung
Ist. Der Miller-Integrator erzeugt also eine rampenartige oder sägezahnartige Spannung mit der Linearität,
wie sie sich bei einer großen Zeitkonstante ergibt,, jedoch
mit einer Signalintegrierungsdauer, die verhältnismäßig ■
kurz ist. Solange die Speisespannungen des Verstärkers 30 nicht
relativ groß sind, kann der Miller-Integrator die - ··
Signalintegration nicht .für ein Zeitintervall bewirken,
das wesentlich größer als das einer RC-Integrierungsschaltung
ist. Der Miller-Integrator nimmt außerdem Eingangsstrom auf und hat dementsprechend die gleichen Nachteile wie die Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 3.
03 00 5 07 0788
Bei der Signalintegrierungsschaltung 40 gemäß Fig. 6, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, ist eine Signalquelle
V an einer Klemme 41 mit einem Widerstand 42 gekoppelt,
um in diesem einen Signalstrom i^ zu erzeugen. Der Widerstand
42 ist weiterhin an eine Klemme 43 angeschlossen, die eine invertierende
Eingangsklemme eines Integrierungsverstärkers 44 ist. Die nichtinvertierende Eingangsklemme des Verstärkers
44 ist, wie dargestellt, typischerweise mit Masse verbunden. Zwischen die Klemme 43 und eine Äusgangsklemme 46 des Verstärkers
44 ist ein Signalintegrxerkondensator 45 geschaltet. Ein Teil des Signalstroms ifi fließt als Strom 1.^ in den
Kondensator 45 und erzeugt ein integriertes Ausgangssignal
V._ an der Ausgangsklemme 46.
Zwischen die Ausgangsklemme 46 und die invertierende Eingangsklemme 43 des integrierenden Verstärkers 44 ist
eine Differenzier- und Gegenkopplungsschaltung 47 geschaltet. Die differenzierende Gegenkopplungsschaltung 47 enthält ein
RC-DIfferenzierglied mit einem Kondensator 48 und einem Widerstand^.
Der Kondensator 48 ist zwischen die Äusgangsklemme 46 und eine Klemme;50 gekoppelt, die eine invertierende Eingangsklemme
eines Differenzierverstärkers 51 bildet. Der Widerstand 49 ist zwischen die Klemme 50 und eine Klemme
52 gekoppelt, die die Ausgangsklemme des Verstärkers 51 bildet. .
Die an der Klemme 52 entstehende Spannung V47 ist das
Differentialsignal der integrierten Ausgangsspannung 40. Die -Differentialspannung V47 wird durch einen Verstärker 53
invertiert und der invertierenden Eingangsklemme 43 des Integrierverstärkers 44 über einen Widerstand 54 zugeführt,
um einen differenzierten und gegenkoppelnden Äbleit- oder
Shunt-Strom, i47 zu erzeugen, der von der Eingangsklemme
43 durch den Widerstand 54 fließt.
030050/078 8
_16_ 3O2027Q
Vernachlässigt man den verhältnismäßig kleinen Vorspannungsstrom, der von der Klemme 43 in den Verstärker 44 fließt,
so leitet der differenzierte Gegenkopplungsstrom i._ einen Teil
des Signalstroms i„ vom Kondensator 45 ab, so daß im Effekt
ein kleinerer Signalstrom χ.ς integriert wird. Die Wirkung
des gegenkoppelnden Ableitstromes i._ besteht in einer Verringerung
der Signalintegrierungsgeschwindigkeit oder einer Erhöhung der Signalintegrierungszeit oder einer Erhöhung der
effektiven Zeitkonstante, die den Integrierkondensator 45 zugeordnet ist, so daß bei vorgegebener Signalintegrierungsdauer
ein kleinerer Kondensator verwendet werden kann. Nimmt man beispielsweise an, daß die Signalintegrierungsschaltung
4 0 eine rampenförmige oder zägezahnförmige Spannung als integrierte
Ausgangsspannung V._ erzeugen soll. Das Signal V an
der Klemme 41 ist dann eine konstante Spannung, die bei diesem Beispiel gleich der Spannung B+ ist. Ohne die differenzierende
Rückführungs- bzw. Gegenkopplungsschaltung 47 würde die Spannung
V40 gleich der Rampenspannung V32 sein,- die in Fig. 5 für den
konventionellen Miller-Integrator dargestellt ist. Die Steigung der die Spannung V32 darstellenden Geraden ist gleich
1/T45 Volt pro Sekunde, wobei T45 = R42 · C 45 ist, d.h.
die Steigung ist proportional dem Reziprokwert der dem Kondensator 45 zugeordneten RC- Zeitkons tan te. Mit der differen.zen.den
und ableitenden Gegenkopplungsschaltung 47 enthält die integrierte
-rampenförmige Ausgangsspannung an der Klemme 46 jedoch,
wie noch erläutert werden wird, eine rampenförmige Spannung V"' Q,
die eine kleinere Steigung hat als die Spannung V33. Die
effektive Zeitkonstante T4n des Integrierkondensators 40
ist also nun wesentlich größer als die oben erwähnte Zeitkonstante
T41-. Man kann daher z.B. für eine vorgegebene rampenförmige
Ausgangsspannung einen Kondensator 45 wesentlich kleineren Kapazitätswertes verwenden, der sich für die Herstellung
aus dem Substrat einer integrierten Schaltung eignet. Andererseits kann man auch-bei vorgegebener Speisespannung
für den Verstärker 44 mit der Signalintegrierschaltung~
44 einschließlich der differenzierenden Gegenk-opplungs schaltung
53^050/0788
eine entsprechend größere Signalintegrierungsdauer erreichen
entsprechend dem Intervall T~T.. ' im Vergleich zu dem ursprünglichen, kürzeren Intervall T^-T1 in Fig. S
Der ,DIf fejeenzierverstärker 51 hält die Klemme 50 virtuell auf
Masse und'-die-ins Negative gehende rampenförmige Spannung
an der Äusgarigsklemme 46 wird durch den Kondensator 48
und den'Widerstand 49 differenziert, wobei ein konstanter
Stromfluß durch den Widerstand 49 erzeugt wird. Die positive
konstante'Spannung" V47- an der Klemme 52 wird durch den
Verstärker 53 invertiert, so daß an der Klemme 55 eine negative Spannung'-VV7 konstanter Größe entsteht.
Der Ihtegrierverstärker 44.hält die Klemme 43 virtuell auf
Masse und ein konstanter differenzierter Ableitstrom
I47 = V47ZRc4 fließt im Widerstand 54, wodurch ein vorgegebener
Betrag des Signalstromes i- vom Kondensator
45 abgeleitet, wird. Der' zu integrierende Signalstrom ±dc. ist
also sozusagen' nicht langer gleich i0, sondern gleich
einem konstanten Strom I45 = In-I47, wobei i „ = V/R,- ist·
Da der konstante Signalstrom i.,. nun eine kleinere GröBe aufweist,;
hat das rampenförrnige Äusgangssignal eine flachere
Steigung,, wie-es für eine größere Signalintegrierungsdauer
erwünscht ist. Die Verstärker 51 und 5 3 wirken in Kombination als gesteuerter, ableitender Rückführungsweg, der einen Teil
des SignalStroms vom Kondensator 45 ableitet.
Die effektive Zeitkönstantenerhöhung. hängt zum Teil von
der dem Differenzierkondensator 48 zugeordneten Zeitkonstante·
dem Verstarkungsgräd des Verstäikers 53 und"dem Verhältnis
des Widerstandswertes "des Widerstandes 54 zu dem des Widerstandes
42, ab. Wenn man beispielsweise für den Widerstand 54
einen Wert wählt/ "der im Vergleich zu dem des Widerstandes
4 2 genügend klein ist, so daß der ganze Signalstrom i_ mit Ausnähme eines. Tausendstel vom Integrierkondensator 45 abgeleitet
wird, beträgt'die Steigung der integrierten rampenförmigen
Ausgangs spannung·'etwa' ein Tausendstel der yon einem Miller- ·
03005 0/0 788
302027Q
Integrator erzeugten rampenförmigen Äusgangsspannung,
so daß die Signälintegrierungs-zeit um den Faktor 10 00
vergrößert wird.. · .
Durch die Gegenkopplüngsschaltung 47 wird die Stabilität
gegen Einflüsse von Leckströmen im Konderisator 45 oder Schalter
46 und gegen die Fehler, die bei niedrigen Werten des
Eingangs Stroms im Verstärker 44 eingeführt werden, verbessert..
Die rampenförmige Ausgangsspannung, die durch die Differenzier-,
schaltung 47 differenziert wird, stellt ein Abbild der konstanten Eingangsspannung mit einer Größe dar, die durch die
Rate der Signalintegration,die auf den "Ableitverstärker 51
gekoppelt wird, bestimmt ist. Bei einer solchen Anordnung steuert die Differenzierschaltung die Integrationsrate und
damit die dem Kondensator 45 "zugeordnete effektive Zeitkonstante.
Die Genauigkeit der Signalintegrierschaltung mit der differenzierenden
Rückführung*oder Gegenkopplung gemäß der Erfindung
ist zum Teil deshalb besser als die der bekannten Integratoren, da die. Rückführung· automatisch jeden Eingangs strom
liefert, den der Abfühl-^oder Abgreifverstärker oder
ein nachgeschalteter- Verbraucher benötigen. Da die Ausgangsspannung
einer als Generator für eine rampenförmige Spannung betriebenen Integriersciialtung veränderlich ist, ändert sich
der Laststrom im Prinzip in gleicher Weise in weiten Grenzen.
Die Gegenkopplung kompensiert diese Schwankungen. Im Falle eines
Generators für eine rampenförmige Spannung liefert der differenzierende Rückkopplungs- oder Gegenkopplungszweig eine
im wesentlichen konstante Spannung und der Eingangsstrom_bedarf
eines etwaigen Verstärkers im Rückführungs- oder Gegenkopplungsweg
. ist daher im Prinzip eine Konstante und kann . daher kompensiert werden. .-.-■-·
0 3-0 05 0/0.7Äö ·■
Um sich wiederholende rampenförmige oder sägezahnförmige
Ausgansspannungen zu erzeugen, wird der Integrierkondensator
45 durch einen steuerbaren Schalter 56 periodisch entladen. Das Schließen und Öffnen des Schalters 46 wird durch Schaltsignale
57 gesteuert r die einer Steuerklemme 58 des Schalters
5 6 zugeführt werden.
Figur 7 zeigt1eine Signalintegrierungsschaltung. mit Differntialgegenkopplung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die als Vertikalablenkschaltung 140 ausgebildet
ist. Schaltungselemente der Schaltungen gemäß Fig. 6 und 7,
die entsprechende Funktionen haben, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Durch einen konventionellen
Bildoszillator 159 wird ein Schaltsignal 157 mit der Vertrkalablenk- oder Halbbildfrequenz 1/T zur Steuerung
des Schalters 56 erzeugt. Beispielsweise während des Intervalles, in dem das Schaltsignal 157 seinen niedrigen
Spannungswert hat, wird an der Klemme 146 eine in negativer
Richtung verlaufende rampenförmige ,Spannung V14n erzeugt,
um einen rampen- öder sägezahnförmigen Vertikalablenkstrom in
einer Vertikalablenkwicklung 160 zu erzeugen. Die der Vertikalablenkwicklung 160 zugeordnete Induktivität
ist als Spule 360 dargestellt und der ohmsche Widerstand der Vertikalablenkwicklung 160 ist als Widerstand 460 dargestellt.·
Zwischen die Ausgangsklemme 46 des Integrierverstärkers
44 und die invertierende Eingangsklemme 43 des Verstärkers
ist eine differenzierende Rückführungs- oder Gegenkopplungsschaltung 147 geschaltet. Um die dem Integrierkondensator
45 zugeordnete effektive Zeitkonstante zu erhöhen und damit die
Verwendung eines Kondensators verhältnismäßig kleinen. Wertes
:zum Erzeugen eines relativ lange dauernden rampenformigen
Vertikalablenkstromes zur Erzeugung der Spannung 140 zu ermöglichen,
liefert die differenzierende Gegenkopplungsschaltung
147 eine positive Spannun-g V. ^-konstanter Größe an der
0 3 QlO 5 0 / 0-7
-2Ό-
302O27Q
Ausgangsklemme 52 des Differenzier- und Äbleitverstärkers
Zum Differenzieren der- integrierten- Ausgängsspannung wird die
Induktivität 360- der 'Vertikalablenkwicklung 160 zur Bildung
einer RL-Differenzierschaltung verwendet. Der rampenförmige
Ablenkstrom, der durch die Wicklung T60 fließt, wird unter
Erzeugung einer konstanten Spannung am induktiven Teil 360 differenziert, diese--Spännung hat einen' negativen. Wert ander
Klemme 4 6 bezüglich der- der'Klemme 4 6 abgewandten Klemme
der Induktivität. Diese induktiv gewonnene konstante Spannung wird den Eingangsklemmen des Ableitverstärkers 51 über den
Widerstand 64 und einen Widerstand 761 zugeführt,, um die
erforderliche konstante Spannung-V1 .'7 an der Klemme 52 zu erzeugen.
Zwischen die Klemme 52 und die invertierende Eingangsklemme .. des Verstärkers 51 ist ein Rückführungswiderstand
156 gekoppelt, um den Verstärkungsgrad des Ableit-,
Verstärkers 5.1. zu .stabilisieren und " zu steuern.
Der durch die Ablenkwieklüng 1-60 'fließende"' rampenförnrige
Strom erzeugt am ohmschen Widerstand 460 der Äblenkwicklung
eine rampenförmige Spannung. Um zu verhindern, daß -diese durch den ohmschen:Spannungsabfall entstehende rampenförmige
Spannung an. den Eingangsklemmen des" Verstärkers 51 auftritt,
bilden der-Widerstand 460; z'U'Sairimen mit den Widerständen.
161 bis. 163 eine Widerständsbruc^censchaltung 164 mit einer
Brückenausgangsklemme -!-6-Sv die mit der invertierenden
Eingangsklemme des. "Verstärkers 5T gekoppelt ist und mit einer
Brückenausgangsklemme 167, die mit der nichtinvertierenden
Eingangsklemme gekoppelt'ist." Bei- richtigem Abgleich
der Brückenwiderstände ist die Brücke bezüglichL der der
Brücke zugeführten,, durch, den Spannungsabfall am Widerstand
460 erzeugten rampenförmigen Spannung symmetriert, so daß
an der Klemme 52 keine unerwünschte rampenförmige Spannung entstehen" kann.
Durch Verwendung der differenzierenden Rückführungsoder Gegenkopplungsschaltung 147 kann dem Kondensator 45
ein so kleiner Wert gegeben werden, daß der Vertikalablenkschältungsteil 240 einschließlich des Kondensators 45 ganz
auf dem Substrat einer integrierten Schaltung gebildet werden
kann, -.*'■--'."■.-'-- .
Pigur 8 zeigt eine VertikalablenJcschaltung 240 gemäß einer
Ausführurigsform der Erfindung, die einen Schaltungsteil zur
S-Förmung oder S-Korrektur des sägezahnförmigen vertikalen
Äblenkströmes enthält, der in der Vertikalablenkwicklung
160 fließt- Schaltungselemente in den Schaltungen gemäß Fig." 6
bis 8, die entsprechende Funktionen haben, sind mit den
gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In Fig. 8 ist die Brücken-.ausgangsklemme
166 mit der nichtinvertierenden Eingangsklemme des Differenzierverstärkers 51 und nicht mit der invertierenden
Eingangsklemme des entsprechenden Verstärkers in Fig* 7 gekoppelt.
Bei einer Schaltungsanordnung gemäß Fig. 8 entfällt daher der invertierende Verstärker 53 der Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 7V-
Um dem sägezahnförmigen /Vertikalablenkstrom eine S-Form zu
verleihen, ist die Vertikalablenkwicklung 160 über einen S-Eormungskondensator 268 wechselspannungsmäßig mit der
Aüsgangsklemme.46 des Integrier.verstärkers 44 gekoppelt.
Der inJFi'g· 8 dargestellte S-förmige Vertikalablenkungsstrom
160a hat einejverzerrte Rampenform und -verlauft am Anfang und
Ende des" 'Vertikalhinlauf interyalles ' verhältnismäßig flach, in der Mitte des Vertikalhinlauf- bzw. Ablenkungsinterval
les dagegen verhältnismäßig steil* Um eine derart verzerrte
Kurvenfarm zu erreichen, ..wird die differenzierte Gegenkopplungsspannurig'V>
"7 während der Ablenkung ebenfalls verzerrt, und
zwar von einer konstanten negativen Spannung zu einer
näherungswe'ise parabelförmigen Spannung 247a, die am■■ Anfang und
am Ende des Vertikalablenkungsintervalles negativer ist als in
der Mitte» Durch eine solche parabelförmige Schwingung
wird am Anfang und■am Ende des Vertikaiablenkungsintervalles
mehr- Signaleingangsstrom vom Integrierkondensator abgeleitet
als in der Mitte der Ablenkung, wie es für die Erzeugung
eines S-förmigen Vertikalablenkungssägezahnstromes 160a
erforderlich- ist-· -
Um die Parabel 247a zu erzeugen, wird der nichtinvertierenden Eingangsklemme 166 des Verstärkers "51 eine parabelförmige
Spannung zugeführt. Diese Spannung wird am Kondensator 268 erzeugt, da dieser'Kondensator den sägezahnförmigen Vertikalablenkungsstrom
zu einer näherungsweise parabelförmigen Spannung 268a integriert. Der unerwünschte Effekt der
gegenphasigen parabelförmigen Spannung' 360ar die an der induktivität
360 durch die S-Formungskömponente des Äblenkstromes erzeugt wird, ist verhältnismäßig unwesentlich, da ihre Amplitude
im Vergleich zu der der parabelförmigen Spannung 268a verhältsnismäßig
klein ist. Die am Widerstand 460 der Ablenkwicklung entstehende sägezahnförmige Spannung 460a tritt wegen der
Kompensations- und Symmetrierwirkung der Brückenschaltung ,
164 an der Klemme 52 nicht auf. ■ =
Mit der Klemme 166 ist eine Konstantstromquelle 269 gekoppelt,,
die einen Transistor 270, Widerstände 271 bis 273 sowie eine
Diode 274 enthält und im Widerstand 161 einen Kompensationsstrom
i„^q'erzeugt. Die Größe des Kompensationsstromes
i„fil- wird so gewählt, daß der durch diesen Strom am Widerstand
161 erzeugte-Spannungsabfall gleich der Gleichspannung Vn ist,
die am Kondensator 268 entsteht. Die Gleichspannung V0 erzeugtdannr
keine unerwünschte Gegenkopplungsspannung an der Klemme 52..
In Fig.. 9 ist eine Fernsehempfängerschaltung dargestellt K
bei der eine Integrierurigsschältung gemäß der Erfindung ,
als Filter für eine automatische Frequenz- und Phasenregelschleife
(AFPR-Schaltung) dient. "Die hochfrequenten Fernseh-,
signale'"werden mit einer Antenne TO empfangen, , durch einen.,
03005020788
Tuner 12 selektiert und auf eine .Zwischenfrequenz umgesetzt.
Das Zwischenfrequenzsignal wird Signalverarbeitungsteilen des
Fernsehempfängers zugeführt, die im Prinzip auf einem als
Ganzes mit 14 bezeichneten Plättchen ,oder Chip einer integrierten
Schaltung gebildet sein können. Die ZF-Signale werden ... :
einer-- ZF-Verstärker- und Demodulator-Schaltung 16 zugeführt,
die ein Videosignalgemisch erzeugt, welches einer Leuchtdichte-
und Farbsig'riälverstärkerschaltung 2.0 über eine Signalverarbeitungsschal'tung
18' zugeführt wird. Die Leuchtdichte- und Farbsignalsteuerschaltung 20 ist mit;, n-ichtdar gestell ten :
Elektroden einer Bildröhre 22 gekoppelt. ... ........... . . ......
Das Videosxgnälgemisch wird ferner einer,Synchronesiersignal-Abtrennstufe
24 zugeführt, die die Vertikal- und;Horizontal--
-Synchronisiersignale voneinander und vom übrigen Teil des
Videosignalgemisches trennt. Die.Vertikalsynchronisiersignale
werden über eine Leitung V einer konventionellen Vertikal- :
Herünterzählschaltung zugeführt, die eine Steuerlogikschaltung
26 und einen durch 525 teilenden Zähler 28 enthält. -. ...
Der Zähler 28 wird durch ein Signal mit der doppelten .....
Zeilenfrequenz (2fH) getaktet. Die Vertikal-Herunterzählschaltung
kompensiert eine übermäßige Empfindlichkeit· der-Synchroni-.-siersignal-Äbtrennschaltung
geg.en Störungen, indem: alle Synchrön'isi'ersi'gnale mit Ausnahme derjenigen,., die als.
Synchrofixsierxmpulse identifiziert werden, unterdrückt werden
und liefert Beim FeHlen einer solchen Identifizierung zählererzeugte
Synchronisiersignale, welche einer.Vertikalablenkschaltung·
30 zugeführt werden, die einen. ,Vertikalablenkstrom
in VertikalaibienkWXcklungen 32 erzeugt, die der Kathodenstrahl-:
Bildröhre 22 zugeordnet sind.
Die Zeilensynchronisiersxgnale werden .von der Synchronisiersignalabtrehhstufe
24 einem Phasendetektor oder Phasenv"ergleicher 36 zugeführt. Der Phasenvergleic.her enthält
ein erstes"und ein zweites UND-Glied 38 Bzw. 40, denen jeweils
an einem Eingang die abgetrennten Zeilensynehronisiersignale
0 5 0-/0 7:8
zugeführt werden. Der Ausgang des UND-Gliedes 38 ist ■ "" T
mit einer Steuereingangsklemme einer konventionellen getasteten
oder geschalteten Stromquelle 42 gekoppelt und die Ausgangsklemme des UND-Gliedes 40 ist mit einer Steuereingangsklemme
einer konventionellen getasteten oder geschalteten Stromquelle 44 gekoppelt. Die Hauptstromwege der getasteten Stromquellen
42 und 44 sind in Reihe miteinander zwischen B+ und Masse geschaltet
und ihre Verbindung 46 dient als Ausgangspunkt.
Der Ausgang 4 6 des Phasenvergleichers 36 ist über ein Phasenverriegelungsschleifenfilter
(PLL-Filter} 50 mit einem spannungsgesteuerten Oszillator . (VCO) 80 gekoppelt. Das Filter
50 enthält einen Kondensator 52, der mit dem Ausgangsanschluß 46 gekoppelt ist. Der spannungsgesteuerte Oszillator
80 arbeitet mit einer hohen Frequenz wie 503 kHz. Das Ausgangssignal des Oszillators wird einem durch 16 teilenden
Zähler 82 zugeführt, um ein 2fH-Signal für die Steuerung des Zählers 28 zu erzeugen. Das 2fH-Äusgangssignal des Zählers
82 wird ferner einem durch 2 teilenden Z-ähler 54 zugeführt,
der zeilenfrequente ffH) Signale liefert r welche einer
Zeilenverstärkerstufe 86 zugeführt werden. Die Zeilenverstärkerstufe
86 verstärkt die Zeilensignale und: liefert die verstärkten
Signale an eine Zeilenend- und Hochspannungserz.eugungsstufe
88, die die Hochspannung für die Anode der Bildröhre 22 und einen Zeilenablenkstrom in Zeilenablenkwicklungen 90
erzeugt, die der Bildröhre 22 zugeordnet sind. Die phasensynchronisierte
Schleife wird durch Kopplung des -fH-Ausganges des Zählers 84 mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 80
und über einen Inverter 39 mit einem zweiten Eingang des
UND-Gliedes 38 geschlossen. Im Betrieb hält die Phasensynchronisierungsschleife
einen Übergang oder Sprung des fH--Signals vom Zähler 84 bezüglich der Zeilensynchronisierimpulse von
der Synchronisiersignalabtrennstufe 24 zentriert. Die Zeilensynchronisier
impulse geben den PhasenvergleicKer 3-6-durch
Auf tasten der UND-Glieder 3r8- und 40 frei. Wenn das
fH-Signal seinen niedrigen Wert hat, spricht das UN-D-GliedL 38;
an, während das UND-Glied 40" gesperrt bleibt- Das" UND-Glied 3:8
_25_ 302027Q
gibt dann die ,Stromquelle 42 frei, so daß ein vorgegebener
Strom yon. B+ zur Aufladung des Kondensators 52 fließen kann.
Wenn im fH-Signal ein Übergang auf einen hohen Wert entsprechend
einer lpgischen Eins stattfindet, wird die Stromquelle 42
abgeschaltet,und das UND-Glied 40 schaltet die Stromquelle 44 ein, so daß ein vorgegebener Entladestrom der gleichen Größe
wie der durch die Stromquelle 42 gelieferte Ladestrom erzeugt
wird. Am,Ende des Synchronisiersignälintervalles werden die
UND-Glieder 38 und 40 sowie die Stromquellen 42 und 44 abgeschaltet.
Wenn, der·Übergang des fH-Signals bezüglich des
Synchronisiersignals zentriert ist, ist der den Kondensator ladende Strom von der signalintegrierenden geschalteten
Stromquelle 42 gleich "dem Entladestrom, der durch die signal-.integrierende
geschaltete Stromquelle 44 erzeugt wird. Der Kondensator 52- hat dann nach dem Phasenvergleichsintervall
die gleiche Ladung wie vorher, so daß die dem Frequenzsteuereingang
des Oszillators -80 zugeführte Spannung unverändert bleibt und der spannungsgesteuerte Oszillator nicht nächläuft.
Bei einem. Phasenfehler werden die den Stromquellen 42 und 44
zugeführten Steuerimpulse moduliert, so daß eine Ungleichheit
der- lade- und Entladeströme des Kondensators 52 resultiert
und der-.'spannungsgesteuerte Oszillator 80 zur Korrektur
des Fehlers:·-.nachlauft.: Zwischen die Verbindung 46 und eine
Betriebsspannungsquelle B- ist eine Reihenschaltung aus einem
Differenzierkondensator-54 und einem Widerstand 56 einer
Differenzierschaltung 53 geschaltet. Mit dem Ausgang
der .Differenzierschaltung 53 ist die Basis eines npn-Transistors
58 verbünden,- dessen Emitter über einen Widerstand 60 mit
B- verbunden^ ist*. Der Kollektor des Transistors 58 ist
mit dem ■; Verbindung spuhk-t 46 gekoppelt. Der Transistor 58 kann■ Ströme;,, die durch" die Stromquelle 42 erzeugt werden,
aufnehmen oder'ableiten. Wenn die Stromquelle 42 leitet,
neigen die'Spannungen an den Verbindungspunkten 46 und 55 dazu,
anzusteigen, wodurch 'der- -Transistor 58 auf gesteuert wird,,
so daß er einten1'"dttxch1 die Größe des Widerstandes 60 bestimmten
Teil des '.S-tr©me:s' -'aü'fnimmt oder ableitet.
03 0 0ΒΟ/Ό7 88
302027Ό
Während die Differenzierschaltung 53 und der Transistor -58- ■' ·. :
die effektive Zeitkonstante der Kombination aus dem Kondensator-52
und der hohen Impedanz der Quelle 42 vergrößert, kann der Transis'tor 58,so wie er gepolt istr keine Ströme, die von der.
Stromquelle 44 erzeugt werden, ableiten. Um eine Steuerung der Zeitkonstante-in beiden Richtungen zu ermöglichen, .ist, zwischen;
die Verbindung 46 und B+ noch eine zweite Differenzierschaltung 62 geschaltet. Das Ausgangssignal der Differenzierschaltung
62 wird der Basis eines pnp-Transistors 64 zugeführt,
dessen Emitterüber einen Widerstand 66 mit B+ gekoppelt ist. Die Differenzierschaltung 62 steuert den Transistor 64 auf
und schafft einen Abfluß für den durch die Stromquelle 44 erzeugten
Strom.
Die differenzierte Rückführung, die durch die Differenzier-:
schaltungen 53 und 62 bewirkt wird, erhöht die dem Kondensator
52 zugeordnete effektive Zeitkonstante während der Auflade-
und Entladeintervalle des Kondensators 52. Während der Intervalle zwischen den Zeilensynchronisierimpulsen,in denen
die Stromquellen 42 und 44 nicht leiten, ist keine Spannungsänderung am Kondensator 42 zu erwarten und die Differenzierschaltungen
53 und 62 erzeugen keine Ausgangsspannung für die Basen der Transistoren 58 bzw. 64. Wenn der Kondensator
52 einen schlechten Isolationswiderstand hat oder wenn die Frequenzsteuereingangsklemme des gesteuerten Oszillators 80
Strom benötigt, kann sich jedoch die Spannung am Kondensator 52 auch während der Zeitspanne ändern, in der die Stromquellen
42 und 44 abgeschaltet sind. Wenn sich die Spannung am Kondensator 52 ändert, wird die entsprechende Differenzierschaltung 53
oder 62 eine Ausgangsspannung erzeugen, die den Transistor 58
oder 64 zur Verringerung des Fehlers aufsteuert. Diese Arbeitsweise
des Phasendetektors oder Phasenvergleichers ist äquivalent der einer Abgreif- und Halteschaltung.
03Q050/0788 '
Bei der Beschreibung des Schleifenfilters 50 waren die.
Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren 58 und 64 nicht erwähnt worden, die die Empfindlichkeit der Gegenkopplung
oder Rückführung beeinflussen können. Der Fachmann weiß jedoch, daß zur Verbesserung der Empfindlichkeit Differenzoder Operationsverstärker anstelle der Transistoren 58 und
64 verwendet werden können.
Claims (13)
- Patentansprüche(J_y Signalintegrierungsschaltüng mit einer Sirrnalstromquelle, einer Signalintegrierungskapazität, und einer mit der Signalstromquelle und, der Signalintegrierungskapazität gekoppelten Integrieranordnung, die an einer Ausgangsklemme eine Spannung liefert, die im wesentlichen aüs_einer dem Zeitintegral des Signalstromes entsprechenden Spannung besteht, dadurch g e k e η nz eic h net, daß mit der Signalintegrierungskapazität (45) eine Ableitanordnung (54) gekoppelt ist, die einen Teil des Signalstromes an der Signalintegrierungs-030050/0788ORlOfNAL IN6PECTEDkapazität vorbeileitet;daß mit der Ausgangsklemme (46) eine Differenzieranordnung ( 48,49,50,51) gekoppelt ist, die ein differenziertes Ausgangssignal (V4.,) erzeugt, und daß mit der Differenzieranordnung und der Ableitanordnung eine Rückführungsanordnung(53) gekoppelt ist, die der Ableitanordnung (54) das differenzierte. Ausgangssignal (V47) im Sinne einer Gegenkopplung zum Erhöhen der der Signalintegrierungskapazität zugeordneten effektiven Zeitkonstante bezüglich der der Signalintegrierungskapazität ohne die Rückführungsanordnung zugeordneten Zeitkonstante zuführt.
- 2. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzieranordnung einen Widerstand (49) und einen Kondensator (48) enthält. :
- 3. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 1, · dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzieranprdnung einen Widerstand (163,460) und eine Induktivität (360) enthält. . .
- 4. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß die Integrieranordnung einen ersten Verstärker (44) enthält, der eine mit der Ausgangsklemme (46) gemeinsame Klemme aufweist, und daß die Signalintegrierungskapazität (45) zwischen eine Eingangsklemme (43) des- ersten Verstärkers (44) und die Ausgangsklemme (46) gekoppelt ist. '■
- 5. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 1 oder 4, dad urch gekennzeichnet, daß die Ableitanordnung einen zweiten Verstärker (53) mit einer Ausgangsklemme (55) enthält, welche mit der Signalintegriefungskapazität (4.5) gekoppelt ist und daß das differenzierte Ausgangssignal (V )einer Eingangskiemine (52) des zweiten Verstärkers0 3 0050/0788(53) zugeführt ist.
- 6. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (360) eine Vertikalablenkwicklung (160) enthält und daß die dem Zeitintegral des Signalstromes entsprechende Spannung in der Vertikalablenkwicklung (160) einen Vertikalablenkstrom erzeugt.
- 7.Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekenn nzeichnet, ' daß die Ableitanordnung einen Ableit- oder Überbrückungsverstärker (51) enthält, der mit der Signalintegrierungskapazität (45 ) gekoppelt ist, und daß die Vertikalablenkwicklung (160) mit einer invertierenden (-) oder einer nichtinvertierenden (+) Klemme des Ableitverstärkers (51) gekoppelt ist.
- 8. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 7,da d u r c h gekenn ζ e i chnet, daß mit der Vertikalablenkwicklung (160) und der einen der invertierenden und der nichtinvertierenden Klemme eine Brückenschaltung (460, 161,162,163) gekoppelt ist, um zu verhindern, daß der ohmsche Widerstand (460) der Vertikalablenkwicklung (160) am Ausgang (5.2) des Ableitverstärkers (51) eine Spannung erzeugt/
- 9. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vertikalablenkwicklung (160) ein S-Formungskondensator (268) gekoppelt ist, an dem eine parabelfÖrmige Spannung entsteht, die einer Eingangsklemme (166) des Ableitverstärkers 151) zugeführt ist.
- 10. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 9,d ad u r c h gekennzeichnet, daß mit einer Eingangsklemme (166) des Ableitverstärkers (51) eine0300-50/078aStromquelle (2 69) gekoppelt ist, um zu verhindern, daß die am S-Formungskondensator (268) entstehende Gleichspannung eine Spannung am Ausgang (52) des Ableitverstärkers(51) erzeugt.
- 11. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn et, daß die Signalstromquelle eine automatische Frequenz- und Phasenregelschaltung (36,47,44, 46,50,80,82, 84) enthält.
- 12. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrieranordnung eine geschaltete Stromquelle (42,44) enthält, die mit der Signalintegrxerungskapazität (52) gekoppelt ist und daß die automatische Frequenz- und Phasenregelschaltung modulierte Steuerimpulse an die geschaltete Stromquelle (42,44) liefert.
- 13. Signalintegrierungsschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das integrierte Ausgangssignal einem spannungsgesteuerten Oszillator (80) zur Synchronisation dieses Oszillators mit einem der automatischen Frequenz- und Phasenregelschaltung zugeführten Eingangssignal zugeführt ist.03005 0/0788
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/043,084 US4243918A (en) | 1979-05-29 | 1979-05-29 | Signal integrator with time constant controlled by differentiating feedback |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3020270A1 true DE3020270A1 (de) | 1980-12-11 |
Family
ID=21925415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803020270 Withdrawn DE3020270A1 (de) | 1979-05-29 | 1980-05-28 | Signalintegrierungsschaltung |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4243918A (de) |
JP (1) | JPS55159271A (de) |
AU (1) | AU5867680A (de) |
DE (1) | DE3020270A1 (de) |
FI (1) | FI801663A (de) |
FR (1) | FR2458111A1 (de) |
GB (1) | GB2057170B (de) |
IT (1) | IT1201933B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3437732A1 (de) * | 1983-10-14 | 1985-04-25 | Rca Corp., New York, N.Y. | Interfaceschaltung fuer oszillatorfrequenzregelung |
WO1988004114A1 (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-02 | Noraxon Oy | A signal-shaping network |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2454298A (en) * | 1943-07-29 | 1948-11-23 | Harold A Zahl | Electronic tube |
US4309640A (en) * | 1980-01-25 | 1982-01-05 | Tektronix, Inc. | Circuit and method for correcting side pincushion distortion and regulating picture width |
US4645987A (en) * | 1985-12-12 | 1987-02-24 | Zenith Electronics Corporation | Vertical compensation circuit utilizing variable gain amplifier |
GB9415185D0 (en) * | 1994-07-28 | 1994-09-21 | Thomson Consumer Electronics | Fast acting control system |
JP2001260358A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-25 | Nec Corp | インクジェット記録ヘッドの駆動装置及びその方法 |
US20050242755A1 (en) * | 2002-04-19 | 2005-11-03 | George John B | Focus voltage control arrangement with ultor voltage tracking |
JP2005523652A (ja) * | 2002-04-19 | 2005-08-04 | トムソン ライセンシング ソシエテ アノニム | アルター電圧トラッキング部を有するフォーカス電圧制御機構 |
US9563241B2 (en) * | 2014-09-24 | 2017-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Power supply device including an electro-conductive cable wound around an inductor or output capacitor |
US9563214B2 (en) | 2014-09-24 | 2017-02-07 | Rohm Co., Ltd. | Power supply device including an electro-conductive cable wound around an output capacitor |
US11863062B2 (en) * | 2018-04-27 | 2024-01-02 | Raytheon Company | Capacitor discharge circuit |
AT521868A1 (de) * | 2018-11-09 | 2020-05-15 | Egston System Electronics Eggenburg Gmbh | Signalaufbereitungsschaltung |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3109987A (en) * | 1961-12-18 | 1963-11-05 | Automatic Elect Lab | Improved integrator |
NL6511192A (de) * | 1964-08-27 | 1966-02-28 | ||
DE1233008B (de) * | 1965-12-03 | 1967-01-26 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Diskriminatorschaltung |
US3646393A (en) * | 1969-09-10 | 1972-02-29 | Sarkes Tarzian | Linear sawtooth scan generator utilizing negative feedback and miller integration |
US3725726A (en) * | 1970-12-21 | 1973-04-03 | United Aircraft Corp | Crt geometry correction with zero offset |
US3947723A (en) * | 1974-03-25 | 1976-03-30 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Low power high frequency horizontal deflection amplifier |
-
1979
- 1979-05-29 US US06/043,084 patent/US4243918A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-05-22 FI FI801663A patent/FI801663A/fi not_active Application Discontinuation
- 1980-05-22 AU AU58676/80A patent/AU5867680A/en not_active Abandoned
- 1980-05-27 IT IT22351/80A patent/IT1201933B/it active
- 1980-05-27 GB GB8017296A patent/GB2057170B/en not_active Expired
- 1980-05-27 JP JP7129280A patent/JPS55159271A/ja active Pending
- 1980-05-28 DE DE19803020270 patent/DE3020270A1/de not_active Withdrawn
- 1980-05-29 FR FR8011974A patent/FR2458111A1/fr not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3437732A1 (de) * | 1983-10-14 | 1985-04-25 | Rca Corp., New York, N.Y. | Interfaceschaltung fuer oszillatorfrequenzregelung |
WO1988004114A1 (en) * | 1986-11-28 | 1988-06-02 | Noraxon Oy | A signal-shaping network |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU5867680A (en) | 1980-12-04 |
GB2057170A (en) | 1981-03-25 |
IT8022351A0 (it) | 1980-05-27 |
JPS55159271A (en) | 1980-12-11 |
US4243918A (en) | 1981-01-06 |
FI801663A (fi) | 1980-11-30 |
GB2057170B (en) | 1983-04-20 |
FR2458111A1 (fr) | 1980-12-26 |
IT1201933B (it) | 1989-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2317960C2 (de) | Synchrondetektor für Farbsynchronsignale | |
DE2449536C3 (de) | Phasenvergleichsschaltung | |
DE3020270A1 (de) | Signalintegrierungsschaltung | |
DE2514555C2 (de) | FM/AM-Demodulator | |
DE2603641A1 (de) | Phasenstarre rueckfuehrschleife, insbesondere fuer einen breitbandsender | |
EP0227156B1 (de) | Regelschaltung zum Abgleich einer Laufzeitleitung | |
DE2057532A1 (de) | Automatische Verstaerkungsregelung | |
DE2324812B2 (de) | Integrierte elektronische phasenschieberschaltung | |
DE3306517A1 (de) | Schaltungsanordnung zur selektiven zufuehrung einer scharfabstimmschaltung im sinne einer verbesserung der schleifenstabilitaet bei einem pll-abstimmsystem | |
DE2159653B2 (de) | Automatische phasenregeleinrichtung | |
DE2746538C3 (de) | Halbleiterschaltungsanordnung zur Verarbeitung eines Farbbildsignals eines Farbfernsehempfängers | |
DE2802981A1 (de) | Mit phasensynchronisierter schleife arbeitende abstimmeinrichtung | |
DE69817897T2 (de) | Phasenregelkreis | |
AT394288B (de) | Schaltungsanordnung zur verhinderung eines blockierens eines automatischen scharfabstimmsystems | |
DD155845A5 (de) | Frequenzmodulationsvorrichtung | |
DE1210910B (de) | Transistorbestueckte Vertikalablenkschaltung | |
EP0569392B1 (de) | Verfahren und schaltung für eine automatische, hochpräzise frequenz-feinabstimmung | |
DE3808221C2 (de) | ||
DE68915303T2 (de) | Bildwiedergabeanordnung mit einem Funktionsgenerator und einer Kompensationsschaltung und diese Anordnung enthaltende integrierte Schaltung. | |
DE1512406B2 (de) | Vertikalablenkschaltung fur Fernseh empfanger | |
DE2638809A1 (de) | Saegezahnschwingungs-oszillatorschaltung | |
DE2758478C3 (de) | Automatische Frequenzregelschaltung | |
EP0514398B1 (de) | Integrierter fm-detektor | |
DE2057531C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Störaustastung bei einem Informationssignal | |
DE69111127T2 (de) | Stabilisierter Stromversorgungs-Schaltkreis. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |