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Die
Erfindung betrifft einen Empfänger
zum Empfangen eines Amplitudentastungssignals (ASK-Signals).
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Als
eine erste herkömmliche
Technologie zum Empfangen eines ASK-Signals wurde eine Technologie
vorgeschlagen, in der ein Takt-Extrahierschaltkreis eines Datenträgers zum
Empfangen eines Signals, das ASK-Modulation unterworfen ist, verwendet
wird, das heißt,
ein Resonanzschaltkreis zum Empfangen eines ASK-Signals ist mit
einem Vollwellen-Gleichrichterschaltkreis
verbunden, dann wird seine Ausgabe unter Verwendung eines Vergleichers
mit einer Schwelle (d.h. einem Schwellenwert) nahe einem Scheitelwert
diskriminiert, dann wird die diskriminierte Ausgabe an einem Lade-
und Entladeschaltkreis bereitgestellt, wobei eine Zeitkonstante des
Lade- und Entladeschaltkreises so ausgewählt wird, dass sie ungefähr eine
Trägerfrequenz
ist, und dann wird die Ausgabe des Lade- und Entladeschaltkreises
von einem Vergleicher diskriminiert, wodurch ein Takt extrahiert
wird (siehe zum Beispiel die veröffentlichte
japanische Patentanmeldung Nr. H5-327794).
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Ferner
wurde, als eine andere, zweite herkömmliche Technologie zum Empfangen
eines ASK-Signals, eine Technologie vorgeschlagen, in der ein empfangenes
Signal von einem Verstärker
verstärkt
wird, dann das verstärkte
Signal in einen Vergleicher, der eine einstellbare Schwelle aufweist,
eingegeben wird, wodurch eine hochfrequente Rechteckwelle vom Vergleicher
ausgegeben wird (siehe zum Beispiel die veröffentlichte japanische Patentanmeldung
Nr. 2001-36591).
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Jedoch
ist in der ersten Technologie beim Bereitstellen des Signals an
den Vergleicher die Schwelle ein fester Wert, und daher ändert sich, wenn
sich der Pegel des Signal ändert,
seine Art der Beeinflussung der Schwelle, wodurch das Problem verursacht
wird, dass die Ausgabe des Vergleichers verändert wird.
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In
der zweiten Technologie verursacht das eingegebene Signal, wenn
es schwach ist (zum Beispiel einige 10 mV), falls die Frequenz des
Signals hoch ist (zum Beispiel gleich oder höher als 100 kHz), ein Problem
mit unzureichendem Gewinn eines Verstärkers, wodurch die Verstärkung mittels
eines Verstärkers
mit einer einfachen Schaltkreiskonstruktion nicht ermöglicht ist,
sondern Hochleistungskomponenten oder eine komplizierte Schaltkreiskonstruktion
benötigt
wird, wodurch das Problem eines Anstiegs des Verbrauchs an elektrischem
Strom verursacht wird.
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Es
ist deshalb ein Ziel dieser Erfindung, die obigen Probleme zu lösen und
einen Empfänger
zum Empfangen eines ASK-Signals zu schaffen, welcher Empfänger, sogar
falls das zu empfangende ASK-Signal schwach ist, exzellent arbeitet.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, schafft diese Erfindung einen Empfänger zum
Empfangen eines Amplitudentastungssignals, der aufweist:
einen
Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis, der eine erste Diode aufweist,
in die ein empfangenes Amplitudentastungssignal eingegeben wird
und die ein Schwellensignal erzeugt, das praktisch einem Scheitelwert
des Amplitudentastungssignals folgt;
einen Eingabeschaltkreis,
der eine zweite Diode aufweist, in die ein empfangenes Amplitudentastungssignal
eingegeben wird;
einen ersten Vergleicher, in den das Amplitudentastungssignal
eingegeben ist, das von dem Eingabeschaltkreis durch die zweite
Diode ausgegeben wird, wobei der erste Vergleicher mit dem Schwellensignal arbeitet,
das von dem Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis als eine erste
Schwelle durch die erste Diode ausgegeben ist;
einen Detektionsschaltkreis
zum Detektieren der Ausgabe des ersten Vergleichers; und
einen
zweiten Vergleicher, in den eine Ausgabe des Detektionsschaltkreises
eingegeben wird, wobei der zweite Vergleicher mit einer zweiten
Schwelle arbeitet, die ein vorgegebener fester Wert ist.
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Mit
der oben beschriebenen Konstruktion kann daher, da der Empfänger zum
Empfangen eines Amplitudentastungssignals (amplitude shift keying
signal, ASK-Signal) einen Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis,
der eine erste Diode aufweist, in die ein empfangenes Amplitudentastungssignal
eingegeben wird und die ein Schwellensignal erzeugt, das praktisch
einem Scheitelwert des Amplitudentastungssignals folgt; einen Eingabeschaltkreis,
der eine zweite Diode aufweist, in die ein empfangenes Amplitudentastungssignal
eingegeben wird; einen ersten Vergleicher, in den das Amplitudentastungssignal eingegeben
ist, das von dem Eingabeschaltkreis durch die zweite Diode ausgegeben
wird, wobei der erste Vergleicher mit dem Schwellensignal arbeitet, das
von dem Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis als eine erste Schwelle
durch die erste Diode ausgegeben ist; einen Detektionsschaltkreis
zum Detektieren der Ausgabe des ersten Vergleichers; und einen zweiten
Vergleicher aufweist, in den eine Ausgabe des Detektionsschaltkreises
eingegeben wird, wobei der zweite Vergleicher mit einer zweiten Schwelle
arbeitet, die ein vorgegebener fester Wert ist, eine demodulierte
Ausgabe mit einer einfachen Schaltkreiskonstruktion mit einem niedrigen
Verbrauch von elektrischem Strom sogar für ein schwaches ASK-Signal
erhalten werden, wobei seine Ausgabewellenform bezüglich einer Änderung
der Signalamplitude stabil ist.
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Der
Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis weist vorzugsweise ferner
einen ersten Widerstand und eine erste Kapazität auf, die zwischen der ersten Diode
und einem der elektrischen Potentiale der Stromversorgung parallel
gekoppelt sind, und der Eingabeschaltkreis weist ferner einen zweiten
Widerstand auf, der zwischen die zweite Diode und dem einen der
elektrischen Potentiale der Stromversorgung gekoppelt ist.
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Mit
der oben beschriebenen Konstruktion können, da der Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis
ferner einen ersten Widerstand und eine erste Kapazität aufweist,
die zwischen der ersten Diode und einem der elektrischen Potentiale
der Stromversorgung parallel gekoppelt sind, und der Eingabeschaltkreis
ferner einen zweiten Widerstand aufweist, der zwischen die zweite
Diode und dem einen der elektrischen Potentiale der Stromversorgung
gekoppelt ist, daher ein geeignetes empfangenes ASK-Signal und ein
geeignetes Schwellensignal, das praktisch dem ASK-Signal folgt,
an beiden Eingabeanschlüssen
des ersten Vergleichers bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise
weisen die erste und die zweite Diode die gleiche Temperaturcharakteristik
auf.
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Mit
der oben beschriebenen Konstruktion kann daher, da die erste und
die zweite Diode die gleiche Temperaturcharakteristik aufweisen,
eine demodulierte Ausgabewellenform erreicht werden, die bezüglich einer Änderung
der Umgebungstemperatur stabil ist.
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Vorzugsweise
weisen die erste und zweite Diode die gleiche Durchlassspannung
(forward voltage) auf.
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Mit
der oben beschriebenen Konstruktion kann daher, da die erste und
zweite Diode die gleiche Durchlassspannung aufweisen, sogar ein
schwaches ASK-Signal von der Größenordnung
von einigen 10 mV demoduliert werden.
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Vorzugsweise
ist eine Zeitkonstante des Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreises so eingestellt,
dass das Schwellensignal nur auf einen modulierten Abschnitt eines
zu empfangenden Amplitudentastungssignals angewendet ist.
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Mit
der oben beschriebenen Konstruktion kann daher, da eine Zeitkonstante
des Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis so eingestellt ist, dass das
Schwellensignal nur auf einen modulierten Abschnitt eines zu empfangenden
Amplitudentastungssignals angewendet ist, eine demodulierte Ausgabewellenform
ohne eine Zeitverzögerung
erreicht werden.
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Anschaulich
kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass ein Empfänger zum Empfangen
eines ASK-Signals geschaffen wird, in dem ein Rechtecksignal basierend
auf einem Vergleich eines ASK-Signals mit einer veränderbaren Schwelle
erzeugt wird, wobei eine Zeitkonstante zum Setzen der Schwelle derart
veränderbar
und/oder derart gesetzt ist, dass die Schwelle der Amplitude eines
ASK-Signals folgt. Deshalb wird das ASK-Signal immer mit einer geeigneten
Schwelle verglichen. Folglich wird erreicht, dass ASK-Signale sowohl
bei kleiner Amplitude als auch bei großer Amplitude, korrekterweise
im wesentlichen nur in dem modulierten Abschnitt demoduliert werden.
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 ein schematisches Schaltkreisdiagramm,
die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Empfängers
zum Empfangen eines ASK-Signals gemäß dieser Erfindung darstellt;
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2A-2E Signalwellenformen
an entsprechenden Abschnitten in dem in 1 gezeigten Schaltkreisdiagramm, wobei
(A) eine Ausgabewellenform an einem Resonanzschaltkreis 1,
(B) eine Eisgabewellenform für
beide Eingabeanschlüsse
an einem Vergleicher 4, (C) eine Ausgabewellenform an dem
Vergleicher 4, (D) eine Ausgabewellenform an einem Detektions-/Glättungsschaltkreis 5,
und (E) eine Ausgabewellenform an dem Vergleicher 6 darstellt;
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3A und 3B Aktionen des in 1 gezeigten Empfängers zum Empfangen eines ASK-Signals,
wobei (A) Eingabe- und Ausgabewellenformen an einem herkömmlichen
Vergleicher, der eine Schwelle fester Art aufweist, darstellt, und
(B) Eingabe- und Ausgabewellenformen an dem Vergleicher 4 in
dem in 1 gezeigten Empfänger zum
Empfangen eines ASK-Signals darstellt;
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4A und 4B Aktionen des in 1 gezeigten Empfängers zum Empfangen eines ASK-Signals,
wobei (A) Eingabe- und Ausgabewellenformen an einem herkömmlichen
Vergleicher, der eine Schwelle fester Art aufweist, darstellt, und
(B) Eingabe- und Ausgabewellenformen an dem Vergleicher 4 in
dem in 1 gezeigten Empfänger zum
Empfangen eines ASK-Signals darstellt;
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5A und 5B Aktionen des in 1 gezeigten Empfängers zum Empfangen eines ASK-Signals,
wobei (A) Eingabe- und Ausgabewellenformen an einem herkömmlichen
Vergleicher, der eine Schwelle fester Art aufweist, darstellt, und
(B) Eingabe- und Ausgabewellenformen an dem Vergleicher 4 in
dem in 1 gezeigten Empfänger zum
Empfangen eines ASK-Signals darstellt;
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6 ein Verfahren zum Setzen
einer Zeitkonstante in einem Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 in
dem in 1 gezeigten Empfänger zum
Empfangen eines ASK-Signals;
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7 ein Verfahren zum Setzen
einer Zeitkonstante in einem Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 in
dem in 1 gezeigten Empfänger zum
Empfangen eines ASK-Signals;
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8 ein Verfahren zum Setzen
einer Zeitkonstante in einem Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 in
dem in 1 gezeigten Empfänger zum
Empfangen eines ASK-Signals; und
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9 ein schematisches Schaltkreisdiagramm,
das ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Empfängers
zum Empfangen eines ASK-Signals gemäß dieser Erfindung darstellt.
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Im
Folgenden werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung
mit Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung erklärt. 1 ist ein Schaltkreisdiagramm,
das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Empfängers
zum Empfangen eines ASK-Signals gemäß dieser Erfindung darstellt. Der
Empfänger
zum Empfangen eines ASK-Signals weist einen Resonanzschaltkreis 1,
einen Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2,
einen Eingabeschaltkreis 3, einen Vergleicher 4,
einen Detektionsschaltkreis 5, einen Vergleicher 6 und
einen Steuerungsschaltkreis 7 auf.
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Der
Resonanzschaltkreis 1 weist eine Spule L1 und eine Kapazität C1 auf,
die parallel miteinander gekoppelt sind, und empfängt ein
von einer Übertragungsseite übertragenes
schwaches ASK-Signal, das mit vorgegebenen Übertragungsdaten ASK-moduliert
ist.
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Der
Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 weist eine Diode
D1, einen Widerstand R1 und eine Kapazität C2 auf, wobei die Kathode
der Diode D1 mit dem Resonanzschaltkreis 1 gekoppelt ist,
während
der Widerstand R1 und die Kapazität C2 zwischen der Anode der
Diode D1 und einem der elektrischen Potentiale der Stromversorgung
einer +B-Stromversorgung, das heißt, einem elektrischen Plus-Potential
der +B-Stromversorgung,
parallel gekoppelt sind.
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Der
Eingabeschaltkreis 3 weist eine Diode D2 und einen Widerstand
R2 auf, wobei die Kathode der Diode D2 mit dem Resonanzschaltkreis 1 gekoppelt
ist, während
der Widerstand R2 zwischen die Anode der Diode D2 und einem der
elektrischen Potentiale der Stromversorgung einer +B-Stromversorgung
gekoppelt ist, das heißt,
einem elektrischen Plus-Potential der +B-Stromversorgung. Die Diode D2
ist innerhalb desselben Gehäuses
mit der Diode D1 des Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreises 2 angeordnet,
und hat dieselbe Durchlassspannung und dieselbe Temperaturcharakteristik
wie die Diode D1.
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Der
Vergleicher 4 weist einen Operationsverstärker auf,
wovon ein invertierender Eingabeanschluss an die Anode der Diode
D1 gekoppelt ist, während
ein nichtinvertierender Eingabeanschluss davon an die Anode der
Diode D2 gekoppelt ist. Wenn das empfangene ASK-Signal nicht von
dem Resonanzschaltkreis 1 eingegeben ist, sind die invertierenden
und nichtinvertierenden Eingabeanschlüsse des Vergleichers 4 so
eingestellt, dass eine kleine Offsetspannung, zum Beispiel 10 mV,
zwischen den beiden Anschlüssen
erzeugt wird.
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Der
Detektionsschaltkreis 5 weist eine Diode D3, einen Widerstand
R3 und eine Kapazität
C3 auf, wobei die Kathode der Diode D3 mit einem Ausgabeanschluss
des Vergleichers 4 gekoppelt ist, während die Anode der Diode D3
mit einem Eingabeanschluss des Vergleichers 6 gekoppelt
ist, und der Widerstand R3 und die Kapazität C3 zwischen der Anode der
Diode D3 und einer +B-Stromquelle parallel gekoppelt sind.
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Im
Folgenden wird eine Aktion des Empfängers zum Empfangen eines ASK-Signals
mit der oben beschriebenen Konstruktion erklärt.
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Wenn
ein schwaches ASK-Signal, das, wie in 2A gezeigt,
ASK-moduliert ist, empfangen wird, wird es dem Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 und
dem Eingabeschaltkreis 3 zugeführt.
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Wie
in 2B gezeigt, führt der
Eingabeschaltkreis 3 ein ASK-Signal S1, dessen Pegel um
einen Faktor eines Spannungsabfalls verschoben ist, der in der Diode
D2 auftritt, dem nichtinvertierenden Eingabeanschluss des Vergleichers 4 zu.
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Wie
in 2B gezeigt, erzeugt
der Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 ein
Schwellensignal Vref1, das praktisch einem Scheitelwert folgt, der sich
auf der unteren Seite des ASK-Signals S1 befindet, das dem nichtinvertierenden
Eingabeanschluss des Vergleichers 4 zugeführt wird,
und führt
dann das Schwellensignal Vref1 als eine Schwelle des Vergleichers
4 dem invertierenden Eingabeanschluss des Vergleichers 4 zu.
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Der
Vergleicher 4 vergleicht das ASK-Signal S1, das dem nichtinvertierenden
Eingabeanschluss davon zugeführt
ist, mit dem Schwellensignal Vref1, das dem invertierenden Eingabeanschluss
davon zugeführt
ist, und gibt dann ein Rechteckwellensignal, wie in 2C gezeigt, aus.
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Das
heißt,
ein Signal, das von dem Vergleicher 4 ausgegeben ist, ist
ein Signal, in dem ein Trägerteil
des empfangenen ASK-Signals in eine Rechteckwelle umgewandelt ist,
und dieses Rechteckwellensignal wird dem Detektionsschaltkreis 5 zugeführt. Der
Detektionsschaltkreis 5 detektiert und glättet die Rechteckwelle
und gibt dann ein in 2D gezeigtes Signal
an den Vergleicher 6 aus.
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Der
Vergleicher 6 weist, wie in 2D gezeigt,
eine feste Schwelle Vref2 bezüglich
seines empfangenen Signals auf, das von dem Detektionsschaltkreis 5 ausgegeben
ist, und gibt ein demoduliertes Signal einer Rechteckwelle, wie
in 2E gezeigt, aus,
das dem Steuerungsschaltkreis 6 als empfangene Daten zugeführt wird.
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Der
Steuerungsschaltkreis 7 führt eine spezifische Steuerung
auf Basis der empfangenen Daten aus, die von dem Vergleicher 6 zugeführt sind.
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Der
Empfänger
zum Empfangen eine ASK-Signals gemäß dieser Erfindung arbeitet
wie oben beschrieben. Ein Grund, wieso der Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 zum
Eingeben einer Schwelle in den Vergleicher 4 verwendet
wird, ist der, dass wenn eine feste Schwelle verwendet wird, es
einen Fall geben kann, dass ein Eingabesignal bei einer Änderung
in einem Pegel des Eingabesignals nicht auf die Schwelle angewendet
wird. Daher wird eine Wellenform, die einem Scheitelwert auf der
unteren Seite des Eingabesignals folgt, unter Verwendung des Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreises 2 erzeugt
und die Wellenform ist als eine Schwelle des Vergleichers 4 so
gesetzt, dass die Schwelle immer dem Eingabesignal folgen kann,
sogar wenn sich der Pegel des Eingabesignals ändert.
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Das
heißt,
zum Beispiel wird, mit Bezugnahme zu einer Eingabewellenform eines
ASK-Signals mit einem geeigneten Pegel (d.h. normaler Spannungsamplitude),
wie in 3A gezeigt, ein
Rechteckwellensignal als eine Ausgabe eines Vergleichers erreicht,
der eine Schwelle Vref0 einer herkömmlichen festen Art aufweist,
und wird, wie in 3B gezeigt,
ein Rechteckwellensignal als eine Ausgabe des Vergleichers 4 mit
einem Schwellensignal Vref1 erreicht, das einem eingegebenen ASK-Signal
dieser Erfindung folgt.
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Wenn
eine Wellenform des eingegebenen ASK-Signals schwach ist (d.h. wenn
die Spannungsamplitude klein ist), wie in 4A gezeigt, spricht das eingegebene Signal
bei einem herkömmlichen Vergleicher
nicht auf die Schwelle Vref0 an, wodurch verursacht wird, dass das
Erreichen eines Rechteckwellensignals als eine Ausgabe nicht ermöglicht wird. Auf
der anderen Seite spricht daher, wie in 4B gezeigt, bei dem Vergleicher 4 dieser
Erfindung, da das Schwellensignal Vref1 einem ASK-Signal folgt, das
ASK-Signal auf das Spannungssignal Vref1 an, wodurch ein Rechteckwellensignal
als eine Ausgabe des Vergleichers 4 erreicht wird.
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Wenn
eine Wellenform des eingegebenen ASK-Signals groß ist (d.h. wenn die Spannungsamplitude
groß ist)
kann, wie in 5A gezeigt,
ein Rechteckwellensignal als eine Ausgabe eines herkömmlichen
Vergleichers erreicht werden, jedoch wird es, da die Rechteckwelle
in einem Zustand ausgegeben wird, dass die Anzahl der Wellen von
dem modulierten Abschnitt in den zu dämpfenden modulationsgedämpften Abschnitt
erhöht
wird, daher schwierig, richtig demoduliert zu werden. Jedoch kann
daher, wie in 5B gezeigt,
in dem Vergleicher 4 dieser Erfindung, da die Schwelle
Vref1 so folgt, dass sie auf den modulierten Abschnitt des ASK-Signals
anspricht, aber nicht auf den modulationsgedämpften Abschnitt des ASK-Signals, eine geeignete
Demodulation praktisch ohne Änderung
der Anzahl der auszugebenden Rechteckwellen erreicht werden.
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Wie
oben beschrieben, ist, um eine geeignete Demodulation so auszuführen, dass
die Schwelle Vref1 so folgt, dass sie auf den modulierten Abschnitt des
ASK-Signals, aber nicht auf den modulationsgedämpften Abschnitt des ASK-Signals
anspricht, eine Zeitkonstante in dem Schwellensignal- Erzeugungsschaltkreis 2 gesetzt,
um ein geeigneter Wert in dieser Erfindung zu sein. Im Folgenden
wird ein Verfahren zum Setzen solch eines geeigneten Werts erklärt.
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Zum
Beispiel würde
es ein Ziel für
eine Ausgabe des Vergleichers 4 sein, falls nur der modulierte Abschnitt
des ASK-Signals in eine Rechteckwelle geformt wird und wenn der
modulierte Abschnitt 50% des Signals einer Periode, gleich 100,
des eingegebenen ASK-Signals ausmacht, den modulierten 50%-Abschnitt
in eine Rechteckwelle zu formen. Jedoch wird, wegen einer LC-Resonanzcharakteristik des
Resonanzschaltkreises 1, der das ASK-Signal empfängt, auch
nachdem die Modulation beendet ist, der modulierte Abschnitt des
ASK-Signals, wie in 6-8 gezeigt, allmählich gedämpft. Hier
wird der gedämpfte
Abschnitt, mit Ausnahme des modulierten Abschnitts, der modulationsgedämpfte Abschnitt
genannt.
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Um
nur den ursprünglichen
modulierten Abschnitt mit Ausnahme dieses modulationsgedämpften Abschnitts
in eine Rechteckwelle zu formen, ist das Setzen der Zeitkonstante,
die durch einen Widerstandswert des Widerstands R1 und einen Kapazitätswert der
Kapazität
C1 in dem Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2,
der die Schwelle des Vergleichers 4 bestimmt, bestimmt
ist, verglichen mit dem eingegebenen ASK-Signal verzögert, wodurch ermöglicht ist,
dass die Schwelle nicht auf den modulationsgedämpften Abschnitt anspricht.
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Solche
Beispiele des Setzens der Zeitkonstante sind nachfolgend gezeigt:
die
Zeitkonstante des Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreises 2 in 6 = 700 pF (Kapazitätswert von
C1) × 200
kΩ (Widerstandswert
von R1) = 0,14 ms;
die Zeitkonstante des Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreises 2 in 7 = 1000 pF (Kapazitätswert von
C1) × 200
kΩ (Widerstandswert
von R1) = 0,2 ms;
die Zeitkonstante des Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreises 2 in 8 = 0,04 μF (Kapazitätswert von
C1) × 200
kΩ (Widerstandswert
von R1) = 8 ms.
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Beim
Setzen der Zeitkonstante wie in 6 wird
das Schwellensignal Vref1 auf die erste Periode des Trägers des
modulierten Abschnitts angewendet, während es dem Signal folgt,
wobei der modulationsgedämpfte
Abschnitt praktisch vermieden wird, wodurch das Ausgeben der Rechteckwelle
mit einer Länge
von annähernd
den zielgemäßen 50%
(wobei sie um 10% überschritten
werden) ermöglicht
wird.
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Beim
Setzen der Zeitkonstante wie in 7 folgt
daher, da die Zeitkonstante auf kurz eingestellt ist, das Schwellensignal
Vref1 so, dass es sogar auf den modulationsgedämpften Abschnitt angewendet wird,
wodurch eine Rechteckwelle mit Bezug zu dem modulationsgedämpften Abschnitt
ausgegeben wird, neben der Rechteckwelle mit Bezug zu dem modulierten
Abschnitt, was ursprünglich
notwendigerweise ist und wobei die Zielausgabe beträchtlich überschritten
wird (Überschreiten
um ungefähr
45%). Demzufolge wird die demodulierte Ausgabe, die von dem Vergleicher 6 erreicht
wird, eine Wellenform mit einer Zeitverzögerung.
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Beim
Setzen der Zeitkonstante in 8 wird daher,
die Verzögerung
der Einstellung der Zeitkonstante ist lang, eine Entlade-Zeitspanne
der Kapazität
C1 lang. Demzufolge braucht das Schwellensignal Vref1 Zeit, wenn
sich das eingegebene ASK-Signal von einer großen Signalamplitude zu einer
kleinen Signalamplitude ändert,
um sich auf den ursprünglichen
Offsetspannungswert zu erholen, wodurch verursacht wird, dass dem
späteren
Signal mit kleiner Amplitude nicht gefolgt werden kann. Das heißt, es wird
unmöglich,
eine demodulierte Ausgabe des Vergleichers 6 zu erreichen.
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Dementsprechend
ist das Setzen, wie es in 6 gezeigt
ist, ein geeignetes Verfahren zum Setzen der Zeitkonstante des Schwellensignals
Vref1, in dem das Schwellensignal Vref1 nur auf den modulierten
Abschnitt angewendet ist und nicht auf den modulationsgedämpften Abschnitt,
und das Schwellensignal Vref1 kann zurück auf den Offsetspannungswert
wiederhergestellt werden, bis eine modulierte Wellenform der nachfolgenden
Periode eingegeben wird.
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Das
Folgende ist ein Grund, warum die Dioden D1 und D2 mit Bezug zu
Signalen gekoppelt sind, die in den invertierenden Eingabeanschluss und
den nichtinvertierenden Eingabeanschluss des Vergleichers 4 eingegeben
werden.
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Das
heißt,
die Diode D1, die für
den Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 auf
der Seite der Schwelleneingabe verwendet wird, ist ein Element, das
zum Erzeugen eines Schwellensignals, das praktisch dem Scheitelwert
des zu empfangenden ASK-Signals folgt, nötig ist. Jedoch ändert sich
in der Diode D1 ihr Durchlassspannungswert, der von einer Änderung
der Umgebungstemperatur beeinflusst ist und als ein Ergebnis ändert sich
die Offsetspannung der Schwelle. Wegen dieser Änderung der Offsetspannung,
wird die Schwelle nicht auf das ASK-Signal, das in den nichtinvertierenden
Eingabeanschluss des Vergleichers 4 eingegeben wird, angewendet,
und eine Rechteckwelle wird von dem Vergleicher 4 nicht
ausgegeben. Daher ist eine Diode D2, die in dem gleichen Gehäuse wie
die Diode D1 untergebracht ist und die gleiche Temperaturcharakteristik
wie die Diode D1 aufweist, mit dem nichtinvertierenden Eingabeanschluss
des Vergleichers 4 gekoppelt, so dass beide, sowohl das
ASK-Signal, das beiden Eingabeanschlüssen des Vergleichers 4 zugeführt wird,
als auch das Schwellensignal, in Antwort auf die Umgebungstemperatur ähnlich verändert werden,
wodurch die Offsetspannung zwischen beiden Eingabeanschlüssen des
Vergleichers 4 konstant gehalten wird und der Schaltkreis
erreicht wird, in dem die Schwelle dem Eingabesignal immer folgen kann.
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Da
die Diode D2 die gleiche Durchlassspannung aufweist wie die Diode
D1, übersteigt
sie, sogar falls das in den nichtinvertierenden Eingabeanschluss
des Vergleichers 4 eingegebene ASK-Signal einige 10 mV
schwach ist, die Offsetspannung, die zwischen dem invertierenden
Eingabeanschluss und dem nichtinvertierenden Eingabeanschluss auf
10 mV eingestellt ist, wodurch eine Ausgabe einer Rechteckwelle
von dem Vergleicher 4 erreicht werden kann.
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Das
heißt,
falls die Durchlassspannung der Diode D2 unterschiedlich von derjenigen
der Diode D1 ist oder falls die Diode D2 selbst nicht mit der Diode
D1 gekoppelt ist, steigt die Offsetspannung jeweils um einen Faktor
des Unterschieds zwischen beiden Werten der Durchlassspannung bzw.
um einen Faktor der Durchlassspannung der Diode D1, wodurch das
Nicht-Ermöglichen
der Demodulation eines schwachen ASK-Signals von einigen 10 mV verursacht
wird. Jedoch gibt es, gemäß dieser
Erfindung, keine solche unerwünschte
Möglichkeit.
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Wie
oben erklärt
ist, kann gemäß dieser
Erfindung, sogar wenn das eingegebene ASK-Signal schwach ist, solch
ein schwaches ASK-Signal von einer einfachen Konstruktion einem
Vergleich unterworfen werden, bei der das ASK-Signal direkt dem Vergleicher
zugeführt
wird, ohne einen Verstärker
zu verwenden.
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In
dieser Erfindung wird, mit Bezug zu dem in den Vergleicher 4 einzugebenden
ASK-Signal, eine Schwelleneingabesektion des Vergleichers 4 festgesetzt,
der Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 zu sein, der
ein Schwellensignal erzeugt, das dem Scheitelwert des eingegebenen
Signals folgt. Dadurch kann, da die Schwelle einer Änderung
des eingegebenen Signals folgt, immer eine stabile Ausgabe einer
Rechteckwelle von dem Vergleicher 4 erreicht werden.
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Ferner
wird dadurch beim Eingeben in den Vergleicher 4, da die
Diode D1, die für
den Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 auf
der Seite der Schwelleneingabe verwendet wird, ein Element ist, dass
von einer Temperaturänderung
beeinflusst wird, die Schwelle mit einer Änderung der Umgebungstemperatur
geändert,
jedoch ist in dieser Erfindung die Diode D2, die im gleichen Gehäuse untergebracht
ist wie die Diode D1, auch mit der ASK-Signaleingabeseite davon gekoppelt,
wodurch sich beide Eingabesignale bezüglich der Temperatur gleichermaßen ändern und
die Offsetspannung zwischen beiden Eingabeanschlüssen des Vergleichers 4 kann konstant
gehalten werden.
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Daher
kann gemäß dieser
Erfindung, sogar wenn das ASK-Signal
schwach ist, eine demodulierte Ausgabe durch eine einfache Schaltkreiskonstruktion mit
einem geringem Verbrauch von elektrischem Strom erreicht werden
und seine Ausgabewellenform ist bezüglich einer Änderung
der Umgebungstemperatur und einer Änderung der Signalamplitude
stabil.
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Die
vorher genannten bevorzugten Ausführungsbeispiele sind beschrieben,
um beim Verstehen dieser Erfindung zu helfen und Variationen können von
einem Fachmann gemacht werden, ohne vom Geist und Umfang dieser
Erfindung abzurücken.
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Zum
Beispiel kann, wie in 9 gezeigt,
die Polarität
der Dioden D1 und D2 umgekehrt zu jener in 1 gezeigten eingestellt sein. In so einem
Fall ist eine Gleichstrom-Spannungsquelle
E als eine Spannungsquelle zwischen den Resonanzschaltkreis 1 und
Masse gekoppelt, die Anode der Diode D1 für den Schwellensignal-Erzeugungsschaltkreis 2 ist
mit dem Resonanzschaltkreis 1 gekoppelt, während die
Kathode mit dem invertierenden Eingabeanschluss des Vergleichers 4 gekoppelt
ist, der Widerstand R1 und die Kapazität C2 sind parallel gekoppelt mit
der Kathode der Diode D1 und der Masse (d.h. dem elektrischen Potential
der Spannungsquelle auf der Minus-Seite). Ferner ist die Anode der
Diode D2 für
den Eingabeschaltkreis 3 mit dem Resonanzschaltkreis 1 gekoppelt,
während
die Kathode mit dem nichtinvertierenden Eingabeanschluss des Vergleichers 4 gekoppelt
ist, und der Widerstand R2 ist zwischen die Kathode der Diode D2
und die Masse (d.h. das elektrische Potential der Spannungsquelle auf
der Minus-Seite) gekoppelt.