DE102004060212A1

DE102004060212A1 - Pegelumsetzer

Info

Publication number: DE102004060212A1
Application number: DE102004060212A
Authority: DE
Inventors: Marcus Nübling
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2006-07-06
Also published as: US20060197578A1; US7304525B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Pegelumsetzer, der folgende Merkmale aufweist: DOLLAR A - erste und zweite Eingangsklemmen (11, 21) zum Anlegen einer ersten Spannung (Vin) und erste und zweite Ausgangsklemmen (12, 22) zum Bereitstellen einer zweiten Spannung (Vout), DOLLAR A - ein erstes RC-Glied (R1, C1), mit einem Eingang, der an die erste Eingangsklemme (11) angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, der an die erste Ausgangsklemme (12) angeschlossen ist, und ein zweites RC-Glied (R1, C1), mit einem Eingang, der an die zweite Eingangsklemme (21) angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, der an die zweite Ausgangsklemme (22) angeschlossen ist, DOLLAR A - eine erste gesteuerte Stromquellenanordnung (30) und eine zweite gesteuerte Stromquellenanordnung, von denen jeweils eine an eine der ersten und zweiten Ausgangsklemmen (12, 22) angeschlossen ist, DOLLAR A - eine Steuersignalerzeugungsschaltung (90), die ein Steuersignal (S90) für die erste und zweite Stromquellenanordnung (30, 40) erzeugt und die wenigstens eine Differenzverstärkeranordnung (50, 60) aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein Potential an wenigstens einem der Ausgänge (12, 22) mit einem Referenzpotential (Vref) zu vergleichen und ein Differenzsignal (S50, S60) zu erzeugen, von dem das Steuersignal abhängig ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pegelumsetzer (Level Shifter).

Pegelumsetzer dienen in bekannter Weise dazu, eine auf ein erstes Potential bezogene erste Spannung auf eine auf ein zweites Potential bezogene zweite Spannung gleichen Betrags umzusetzen. Pegelumsetzer werden beispielsweise eingesetzt, wenn die erste Spannung aufgrund des ersten Potentials, auf welche sie bezogen ist, außerhalb des Arbeitsbereiches einer Signalverarbeitungsschaltung liegt, durch die die Spannung weiterverarbeitet werden soll.

Ein Anwendungsfall für einen solchen Pegelumsetzer und ein Beispiel eines bekannten Pegelumsetzers ist in 1 dargestellt. Dargestellt ist eine induktivitätsbehaftete Last 100, deren einer Anschluss auf einem Bezugspotential GND liegt und deren anderer Anschluss über eine zwei Schalter SW1, SW2 umfassende Halbbrücke wahlweise an ein Versorgungspotential V+ oder Bezugspotential GND angeschlossen wird. Derartige Anordnungen finden sich beispielsweise in Schaltwandlern oder in Elektromotoren, wobei in dem zuletzt genannten Fall die induktive last eine von mehreren Motorwicklungen repräsentiert.

Zur Erfassung eines die Last durchfließenden Stromes ist ein Messwiderstand (Shunt-Widerstand) Rs in Reihe zu der Last L geschaltet, über dem ein die Last durchfließender Strom einen Spannungsabfall Vin hervorruft, der zur Ermittlung des die Last durchfließenden Stromes durch einen Messverstärker OPV weiterverarbeitet werden soll. Diese Spannung Vin ist auf ein Potential an dem der Last L und dem Messwiderstand Rs gemeinsamen Knoten bezogen. Dieses Potential variiert abhängig vom Schaltzustand eines ersten und zweiten Schalters SW1 und SW2 und entspricht bei geschlossenem ersten Schalter SW1 und ge öffnetem zweiten Schalter SW2 annähernd dem Versorgungspotential V+.

Unter der Annahme, dass diese Spannung Vin außerhalb des Arbeitsbereiches des Messverstärkers OPV liegt, ist es erforderlich diese Spannung auf eine auf ein niedrigeres Potential bezogene Spannung Vout gleichen Betrags umzusetzen.

Der bekannte Pegelumsetzer umfasst hierzu zwei identisch dimensionierte Reihenschaltungen mit je einem Widerstand R10, R20 und einer Stromquelle Iq10, Iq20, die jeweils zwischen die Klemmen 110, 210, zwischen denen die erste Spannung Vin anliegt, und Bezugspotential GND geschaltet sind. Die zweite Spannung ist dabei zwischen den Knoten abgreifbar, die jeweils dem Widerstand R10, R20 und der Stromquelle Iq10, Iq20 einer Reihenschaltung gemeinsam ist. Die zweite Spannung Vout ist im Vergleich zu der ersten Spannung Vin auf ein niedrigeres Potential bezogen, das um den Wert eines Spannungsabfalls V10 über dem Widerstand R10 unterhalb des Potentials an dem Knoten 110 liegt. Dieser Spannungsabfall ist durch den Widerstandswert des Widerstandes R10 und den Strom, den die zu diesem in Reihe geschaltete Stromquelle Iq10 liefert, vorgegeben.

Nachteilig bei diesem Pegelumsetzer ist, dass das Potential, auf welche die zweite Spannung Vout bezogen ist, in gleichem Maß wie das Potential, auf welches die erste Spannung Vin bezogen ist, schwankt. Der sogenannte "Gleichtaktbereich" definiert den Bereich, innerhalb dessen sich das Potential auf welches die erste Spannung bezogen ist, ändert. Dieser Gleichtaktbereich darf bei dem bekannten Pegelumsetzer nicht größer sein als der Arbeitsbereich des nachgeschalteten Verstärkers OPV. Aufgrund von herstellungsbedingten oder temperaturbedingten Schwankungen der Widerstandswerte der Widerstände R10, R20 funktioniert der bekannte Umsetzer vergleichsweise ungenau. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn der Gleichtaktanteil der ersten Spannung Vin groß ist im Vergleich zu der ersten Spannung Vin, also dann, wenn das Potential auf welches die erste Spannung Vin bezogen ist wesentlich größer ist als die erste Spannung Vin selbst. Übliche Verhältnisse zwischen dem Gleichtaktanteil und dem Nutzanteil, d.h. der ersten Spannung Vin in dem zuvor erläuterten Beispiel, können zwischen 100 und 1000 betragen.

In dem Datenblatt IR2171/IR2172 (S), International Rectifier, 1/27/2004, ist ein integrierter Baustein beschrieben, der eine Spannung über einem Messwiderstand, der in Reihe zu einer Motorwicklung geschaltet ist, auf ein pulsweitenmoduliertes, auf ein Bezugspotential bezogenes Signal umsetzt. Die Pulsweite des erhaltenen Signals enthält dabei die Information über den Betrag der über dem Messwiderstand anliegenden Messspannung. Diese Schaltung ist allerdings nur mit hohem Aufwand realisierbar.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Pegelumsetzer zur Verfügung zu stellen, der in der Lage ist eine erste Spannung für einen weiten Gleichtaktbereich auf eine zweite Spannung mit verringertem Gleichtaktbereich umzusetzen und die einfach realisierbar ist.

Dieses Ziel wird durch einen Pegelumsetzer nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Pegelumsetzer weist erste und zweite Eingangsklemmen zum Anlegen einer ersten Spannung und erste und zweite Ausgangsklemmen zum Bereitstellen einer zweiten Spannung auf. Der Pegelumsetzer umfasst außerdem ein erstes RC-Glied mit einem Eingang, der an die erste Eingangsklemme angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, der an die erste Ausgangsklemme angeschlossen ist, und ein zweites RC-Glied mit einem Eingang, der an die zweite Eingangsklemme angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, der an die zweite Ausgangsklemme angeschlossen ist, sowie eine erste gesteuerte Stromquellenanordnung und eine zweite gesteuerte Stromquellenanordnung von denen eine wenigstens zeitweise an die erste Ausgangsklemme und die andere wenigstens zeitweise an die zweite Ausgangsklemme angeschlossen ist. Eine Steuersignalerzeugungsschaltung erzeugt dabei ein Steuersignal für die erste und zweite Stromquellenanordnung. Diese Steuersignalerzeugungsschaltung weist wenigstens eine Differenzverstärkeranordnung auf, die dazu ausgebildet ist, ein Potential an wenigstens einer der Ausgangsklemmen mit einem Referenzpotential zu vergleichen und ein von einer Differenz dieser Potentiale abhängiges Differenzsignal zu erzeugen. Die Steuersignalerzeugungsschaltung erzeugt das Steuersignal dabei abhängig von diesem Differenzsignal.

Die RC-Glieder sind dabei vorzugsweise RC-Glieder erster Ordnung und darüber hinaus identisch dimensioniert. Vorzugsweise sind außerdem die erste und zweite Stromquellenanordnung identisch dimensioniert.

Die Steuersignalerzeugungsschaltung mit der wenigstens einen Differenzverstärkeranordnung dient bei dem erfindungsgemäßen Pegelumsetzer dazu, die Stromquellenanordnungen so anzusteuern, dass das Potential an dem wenigstens einen Ausgang, an den die Differenzverstärkeranordnung angeschlossen ist, dem Referenzpotential folgt. Bei identischer Dimensionierung der RC-Glieder und identischer Dimensionierung der Stromquellenanordnungen ergibt sich dabei ein identischer Spannungsabfall zwischen der Eingangsklemme und der ersten Ausgangsklemme sowie zwischen der zweiten Eingangsklemme und der zweiten Ausgangsklemme. Die zwischen den Ausgangsklemmen abgreifbare zweite Spannung, die die Ausgangsspannung des Pegelumsetzers bildet, entspricht dann betragsmäßig der ersten Spannung, die die Eingangsspannung des Pegelumsetzers bildet. Diese Ausgangsspannung ist auf das Potential an einem der Ausgänge bezogen, das in Abhängigkeit von der Referenzspannung eingestellt ist und das unabhängig von dem Potential ist, auf welches die dem Pegelumsetzer zugeführte erste Spannung bezogen ist. Änderungen des Gleichtaktpegels der ersten Spannung, also solche Änderungen, bei denen sich die Potentiale an den Eingängen des Pegelumsetzer in gleichem Maß ändern, haben bei diesem Pegelumsetzer somit keinen Einfluss auf den Gleichtaktpegel der zweiten Spannung. Damit eignet sich der Pegelumsetzer insbesondere zur Umsetzung von Eingangsspannungen mit einem hohen Gleichtaktschwankungsbereich.

Die Steuersignalerzeugungsschaltung umfasst bei einem Ausführungsbeispiel eine erste Differenzverstärkeranordnung die dazu ausgebildet ist, ein Potential an dem ersten Ausgang mit dem Referenzpotential zu vergleichen und ein erstes Differenzsignal zu erzeugen und eine zweite Differenzverstärkeranordnung die dazu ausgebildet ist, ein Potential an dem zweiten Ausgang mit dem Referenzpotential zu vergleichen und ein zweites Differenzsignal zu erzeugen. Das erste und zweite Differenzsignal sind dabei einer Signalverknüpfungsschaltung zugeführt, die aus diesen beiden Differenzsignalen das Steuersignal bereitstellt, welches die beiden Stromquellenschaltungen gemeinsam ansteuert. Bei dieser Ausführungsform entspricht die zweite Spannung zwischen den Ausgangsklemmen betragsmäßig ebenfalls der ersten Spannung. Die Potentiale an den Ausgangsklemmen stellen sich dabei so ein, dass das Potential an einer der Ausgangsklemmen um die Hälfte der zweiten Spannung unterhalb des Referenzpotentials liegt, während das Potential an der anderen Ausgangsklemme um die Hälfte der zweiten Spannung oberhalb des Referenzpotentials liegt.

Wegen des Tiefpasscharakters der beiden RC-Glieder werden sprunghafte Änderungen der Potentiale an den Eingangsklemmen, verlangsamt an die Ausgangsklemmen weitergegeben, wodurch diese Änderungen über die Steuersignalerzeugungsschaltung und die angeschlossenen Stromquellenanordnungen gut ausgeregelt werden können, ohne dass starke Gleichtaktschwankungen der zweiten Spannung auftreten.

Das Reaktionsverhalten des Pegelumsetzers bei Gleichtaktschwankungen der ersten Spannung kann dadurch verbessert werden, dass die Steuerschaltung ein von dem Potential an einer der Eingangsklemmen abhängiges Eingangspotentialsignal erzeugt und dass die Steuerschaltung das Steuersignal abhängig von diesem Eingangspotentialsignal und dem wenigstens einen Differenzsignal erzeugt. Änderungen des Potentials an dieser einen Eingangsklemme führen bei dieser Ausführungsform unmittelbar zu einer Änderung des die Stromquellenanordnungen ansteuernden Signals noch bevor eine Änderung des Potentials an der zugehörigen Ausgangsklemme auftritt, auf welche die Differenzverstärkeranordnung durch Änderung des Steuersignals reagieren kann. Durch den unmittelbaren Einfluss des Potentials an einer der Eingangsklemmen auf das das Potential an den Ausgangsklemmen einstellende Steuersignal ist eine Vorwärtskopplung (Feed Forward) realisiert.

Die Potentialdifferenz zwischen der ersten Eingangsklemme und der ersten Ausgangsklemme sowie zwischen der zweiten Eingangsklemme und der zweiten Ausgangsklemme ist bei dem erfindungsgemäßen Pegelumsetzer bestimmt durch die Stromaufnahme der beiden Stromquellenanordnungen und die Eigenschaften der RC-Glieder. Unter idealen Bedingungen, d.h. bei absolut identischen Eigenschaften des ersten und zweiten RC-Glieds und bei absolut identischen Eigenschaften der ersten und zweiten Stromquellenanordnung sind diese Potentialdifferenzen identisch. Da herstellungsbedingte Abweichungen in den Eigenschaften dieser Komponenten üblicherweise nicht vollständig vermieden werden können, ist bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, eine "Chopper-Anordnung" zwischen die Stromquellenanordnungen und die Ausgangsklemmen des Pegelumsetzers zu schalten. Diese Chopper-Anordnung ist dazu ausgebildet, die Stromquellenanordnungen im Takt eines Chopper-Signals jeweils abwechselnd an die erste und zweite Ausgangsklemme anzuschließen. Die Chopper-Frequenz ist dabei vorzugsweise wesentlich höher als die Frequenz mit der Änderungen der umzusetzenden ersten Spannung auftreten. Abweichungen zwischen einem durch die erste Stromquellenanordnung gelieferten ersten Strom und einem durch die zweite Stromquellenanordnung gelieferten zweiter Strom, die herstellungsbedingt trotz identischer Ansteuerung der Stromquellenanordnungen auftreten können, werden durch die getaktete Umschaltung der Stromquellenanordnungen ausgemittelt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt einen Pegelumsetzer nach dem Stand der Technik sowie ein Anwendungsbeispiel für einen solchen Pegelumsetzer.
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pegelumsetzers.
3 zeigt ein Realisierungsbeispiel für eine Chopper-Schaltung.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pegelumsetzers.
5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pegelumsetzers.
6 zeigt schaltungstechnische Realisierungsbeispiele für einige der Komponenten des Pegelumsetzers gemäß 5.
In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Schaltungskomponenten und Signale mit gleicher Bedeutung.
Der Pegelumsetzer gemäß 2 weist erste und zweite Eingangsklemmen 11, 21 zum Anlegen einer ersten Spannung Vin als Eingangsspannung auf. Diese Spannung soll auf eine betragsmä ßig gleiche zweite Spannung Vout als Ausgangspannung umgesetzt werden. Die Eingangspannung Vin ist bezugnehmend auf die Ausführungen zu 1 beispielsweise eine Spannung über einem Strommesswiederstand Rs, der zwischen die Eingangsklemmen 11, 21 geschaltet ist.
Der Pegelumsetzer weist darüber hinaus ein erstes RC-Glied 10 mit einem Eingang, der an die erste Eingangsklemme 11 angeschlossen ist, und einem Ausgang, der an eine erste Ausgangsklemme 12 angeschlossen ist, sowie ein zweites RC-Glied mit einem Eingang, der an die zweite Eingangsklemme 21 angeschlossen ist, und einem Ausgang, der an eine zweite Ausgangsklemme 22 angeschlossen ist, auf. Die beiden RC-Glieder sind in dem Beispiel RC-Glieder erster Ordnung und umfassen jeweils ein Ohmsches Widerstandelement R1, R2 sowie ein kapazitives Bauelement C1, C2. Die Widerstände R1, R2 sind dabei jeweils zwischen eine der Eingangsklemmen 11, 21 und eine der Ausgangsklemmen 12, 22 geschaltet, während die Kapazitäten C1, C2 jeweils zwischen die Ausgangsklemmen 12, 22 und ein Bezugspotential GND geschaltet sind. Die beiden RC-Glieder sind vorzugsweise identisch dimensioniert, das heißt, die beiden Widerstände R1, R2 besitzen identische Widerstandswerte und die beiden Kapazitäten C1, C2 besitzen identische Kapazitätswerte.
An die erste Ausgangsklemme 12 ist eine erste gesteuerte Stromquellenanordnung 30 angeschlossen, und an die zweite Ausgangsklemme 22 ist eine zweite gesteuerte Stromquellenanordnung 40 angeschlossen. Diese beiden Stromquellenanordnung 30, 40 sind durch ein gemeinsames Steuersignal S90 angesteuert und dienen zur Einstellung der Potentiale an den Ausgangsklemmen 12, 22, in dem vorliegenden Fall also zur Einstellung der Spannungen über den Kapazitäten C1, C2, die zwischen die Ausgangsklemmen 12, 22 und Bezugspotential GND geschaltet sind, und der Spannungen über den Widerständen R1, R2, die zwischen die Eingangsklemmen 11, 21 und die Ausgangsklemmen 12, 22 geschaltet sind.
Zur Erzeugung des Steuersignals S90 ist eine Steuersignalerzeugungsschaltung 90 vorhanden, die in dem Beispiel einen Differenzverstärker 50 aufweist, der ein Potential V12 an den ersten Ausgangsklemme 12 mit einem Referenzpotential Vref vergleicht, um ein Differenzsignal S50 zu erzeugen. Dieses Differenzsignal S50 dient bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 als Steuersignal S90 für die beiden gesteuerten Stromquellenanordnungen 30, 40.
Für die weiteren Erläuterungen sei darauf hingewiesen, dass unter "Potential" nachfolgend ein solches Potential an einer Klemme oder einem Knotenpunkt der Schaltung zu verstehen ist, das auf das Bezugspotential GND der Schaltung bezogen ist. Mit V12 ist in diesem Zusammenhang ein Potential an der ersten Ausgangsklemme 12 bezogen auf Bezugspotential GND bezeichnet, und mit V22 ist ein Potential an der zweiten Ausgangsklemme 22 bezogen auf Bezugspotential GND bezeichnet. V11 und V21 bezeichnen Potentiale an den ersten und zweiten Eingangsklemmen 11, 21 jeweils bezogen auf Bezugspotential GND.
Mit V1 und V2 sind nachfolgend Spannungen über den Widerstandselementen R1, R2 der RC-Glieder 10, 20 bezeichnet, die hervorgerufen werden, durch Ströme I1, I2, die diese Widerstandelemente R1, R2 durchfließen.
Die Funktionsweise des Pegelumsetzers gemäß 2 wird nachfolgend erläutert. Die Eingangsspannung Vin entspricht in dem dargestellten Beispiel der Differenz der Eingangspotentiale V11, V21. Es gilt also: Vin = V11 – V21 (1)
Entsprechend ergibt sich die Ausgangsspannung Vout an den Ausgangsklemmen 12, 22 aus der Differenz der Ausgangspotentiale V12, V22, so dass gilt: Vout = V12 – V22(2)
Das erste Ausgangspotential V12 an der ersten Ausgangsklemme 12 entspricht dem ersten Eingangspotential V11 an der ersten Eingangsklemme 11 abzüglich der über dem ersten Widerstandselement R1 anliegenden Spannung V1. Entsprechend ergibt sich das zweite Ausgangspotential V22 an der zweiten Ausgangsklemme 22 aus dem zweiten Eingangspotential V21 an der ersten Eingangsklemme 21 abzüglich der Spannung V2 über dem zweiten Widerstandelement R2. Es gilt also: V12 = V11 – V1 = V11 – I1·R1 (3a) V22 = V21 – V2 = V21 – I2·R2 (3b)
Davon ausgehend, dass die Spannungen V1, V2 über den Widerstandselementen R1, R2 gleich sind, folgt aus den Gleichungen (3a) und (3b) für die Ausgangsspannung Vout: Vout = V11 – V21 (4).
Die Ausgangsspannung Vout entspricht somit betragsmäßig der Eingangsspannung Vin mit dem Unterschied, dass die Ausgangsspannung Vout auf das zweite Ausgangspotential V22 bezogen ist, während die Eingangsspannung Vin auf das zweite Eingangspotential V21 bezogen ist.
Dieses zweite Ausgangspotential V22 ergibt sich in dem Beispiel aus der Differenz des ersten Ausgangspotentials V12 und der Ausgangsspannung Vout. Das erste Ausgangspotential V12 wird über die Steuersignalerzeugungsschaltung 90 und die erste Stromquellenanordnung 30 so eingestellt, dass das erste Ausgangspotential V12 im Bereich des Referenzpotentials Vref liegt. Unter der Annahme, dass der Differenzverstärker 50 einen großen Verstärkungsfaktor besitzt, kann davon ausgegangen werden, dass sich das erste Ausgangspotential V12 auf den Wert des Referenzpotentials Vref einregelt. Die Regelung die ses ersten Ausgangspotentials V12 erfolgt über die erste Stromquellenanordnung 30, über welche der das Widerstandelement R1 durchfließende Strom I1 so eingestellt wird, dass der Spannungsabfall V1 über diesem Widerstandselement R1 der Differenz aus dem ersten Eingangspotential V11 und dem Referenzpotential Vref entspricht.
Die beiden Stromquellenanordnungen 30, 40 sind über das Steuersignal S90 gemeinsam angesteuert und identisch dimensioniert. Davon ausgehend, dass auch die beiden RG-Glieder identisch dimensioniert sind, entspricht der Spannungsabfall V2 über dem zweiten Widerstandselement R2 dem Spannungsabfall V1 über dem ersten Widerstandelement. Unter Verwendung der oben angegebenen Gleichungen (1) bis (4) lässt sich zeigen, dass für das zweite Ausgangspotential V22 in diesem Fall gilt: V22 = Vref – (V11-V21) = Vref – Vin = Vref – Vout (5)
Zur weiteren Erläuterung sei nun der Fall betrachtet, dass die Eingangspannung Vin einer Gleichtaktänderung unterliegt, bei der der Betrag der Eingangspannung Vin zwar gleich bleibt, bei dem sich die Eingangspotentiale V11, V21 jedoch gleichermaßen ändern. Steigen diese Potentiale V11, V21 an, so beginnen bei zunächst gleichbleibendem Strömen I1, I2 durch die Widerstandelemente R1, R2 die Ausgangspotentiale V12, V22 gleichermaßen anzusteigen. Über die Steuersignalerzeugungsschaltung 90 mit dem Differenzverstärker 50 werden die Stromquellenanordnungen 30, 40 als Reaktion darauf so angesteuert, dass der die Widerstandelemente R1, R2 jeweils durchfließende Strom I1, I2 erhöht wird, um dadurch das erste Ausgangspotential V12 auf das Referenzpotential Vref in der oben erläuterten Weise einzuregeln. Sinken die Eingangspotentiale V11, V21 so beginnen die Ausgangspotentiale V12, V22 im Gleichtakt abzusinken, wodurch über die Steuersignalerzeugungsschaltung 90 die Stromaufnahmen der Stromquellenanordnungen 30, 40 derart reduziert werden, dass die die Widerstandelemente R1, R2 durchfließenden Ströme I1, I2 kleiner werden, um das erste Ausgangspotential Vl2 auf den Referenzwert Vref einzuregeln.
Der dargestellte Pegelumsetzer besitzt aufgrund des Tiefpasscharakters der RC-Glieder ein ausgeprägt stabiles Regelverhalten. Aufgrund dieses Tiefpasscharakters wirken sich rasche Gleichtaktänderungen der Eingangspannung Vin nur langsam auf entsprechende Gleichtaktänderungen der Ausgangspotentiale V12, V22 aus, die über die Steuersignalerzeugungsschaltung 90 in Verbindung mit den Stromquellenanordnungen 30, 40 gut ausgeregelt werden können. Ändert sich nun die Eingangsspannung Vin indem beispielsweise das zweite Eingangspotential 21 absinkt, so wirkt sich diese Änderung aufgrund des bei einer derartigen Änderung konstant bleibenden Spannungsabfalls V2 über dem zweiten Widerstandelement R2 unmittelbar auf die Ausgangsspannung Vout aus. Ändert sich die Eingangsspannung Vin, indem sich das erste Eingangspotential 11 ändert, so wird über die erste Stromquellenanordnung 30 der Strom durch das erste Widerstandselement R1 so angepasst, dass sich als erstes Ausgangspotential V12 wieder das Referenzpotential Vref einstellt. Die daraus resultierende Änderung des Stromes durch das zweite Widerstandselement R2 bewirkt die oben erläuterte Anpassung der Ausgangsspannung Vout an die Eingangsspannung Vin.
Wie sich unmittelbar aus den vorherigen Erläuterungen ergibt, ist die Ausgangsspannung Vout bei dem erfindungsgemäßen Pegelumsetzer unabhängig von Gleichtaktschwankungen der Eingangsspannung Vin. Die Ausgangsspannung Vout ist in dem Beispiel gemäß 2 stets auf einen Potentialwert V22 bezogen, der sich aus dem Referenzpotential Vref abzüglich der Eingangsspannung Vin ergibt. Würde man bei der Schaltung gemäß 2 anstelle des ersten Ausgangspotentials V12 das zweite Ausgangspotential V22 dem Differenzverstärker 50 zuführen, so würde dadurch das zweite Ausgangspotential V22 konstant gehalten mit der Folge, dass die Ausgangsspannung Vout stets auf das konstante Referenzpotential Vref bezogen ist.
Ein die Ausgangsspannung Vout gegebenenfalls weiterverarbeitender Verstärker OPV, der in 2 gestrichelt dargestellt ist, muss bei dem erfindungsgemäßen Pegelumsetzer lediglich einen Arbeitsbereich besitzen, der sich aus dem verwendeten Referenzpotential Vref und dem erwarteten Wert der Ausgangsspannung Vout ergibt.
Bei dem bisher gemachten Erläuterungen wurde davon ausgegangen, dass die Eingangspotentiale V11, V21 größer als die Ausgangspotentiale V12, V22 sind. Bei geeigneter Wahl der Stromquellenanordnungen 30, 40 und des Differenzverstärkers 50 funktioniert der Pegelumsetzer jedoch auch für Eingangspotentiale die kleiner sind als das Referenzpotential Vref. In diesem Fall fließen die Ströme durch die Widerstände R1, R2 entgegen der in 2 dargestellten Stromrichtung, wobei die Stromquellenanordnungen 30, 40 in diesem Fall geeignet gewählt sein müssen, um einen Strom in dieser Richtung durch die Widerstandelemente R1, R2 zu treiben.
Die Genauigkeit des in 2 dargestellten Pegelumsetzers ist maßgeblich davon abhängig, dass die RC-Glieder 10, 12 identisch dimensioniert sind und dass die beiden Stromquellenanordnungen 30, 40 bei identischer Ansteuerung identische Ströme durch die Widerstandselemente R1, R2 treiben. Aufgrund herstellungsbedingter Schwankungen können identische Steuersignale an den beiden Stromquellenanordnungen 30, 40 unter Umständen zu unterschiedlichen Strömen führen. Um hieraus resultierende negative Auswirkungen auf die Funktionsweise des Pegelumsetzers zu vermeiden, ist vorzugsweise eine sogenannte "Chopper-Anordnung" 80 zwischen die Ausgangsklemmen 12, 22 und die Stromquellenanordnungen 30, 40 geschaltet. Diese Chopper-Anordnung 80 ist dazu ausgebildet, im Takt eines Taktsignals Fc die Stromquellenanordnungen 30, 40 abwechselnd an die erste und zweite Ausgangsklemme 12, 22 anzuschließen, wodurch sich Abweichungen der durch die beiden Stromquellenanordnungen gelieferten Ströme "ausmitteln".
Ein mögliches Realisierungsbeispiel für eine solche Chopper-Anordnung ist in 3 dargestellt. Die Chopper-Anordnung weist vier Schalter 83-86 auf, von denen die Schalter 83, 84 jeweils gemeinsam geschlossen werden und von denen die Schalter 85, 86 jeweils gemeinsam geschlossen werden. Die Ansteuerung der Schalter 83, 84 erfolgt in dem Beispiel unmittelbar über das Taktsignal Fc, während die Ansteuerung der beiden anderen Schalter 85, 86 über einen Inverter 87 abhängig von dem Taktsignal erfolgt. Bei geschlossenen Schaltern 83, 84 ist die erste Stromquellenanordnung 30 an die erste Ausgangsklemme 12 und die zweite Stromquellenanordnung 40 an die zweite Ausgangsklemme 22 angeschlossen. Bei geschlossenen Schaltern 85, 86 ist die erste Stromquellenanordnung 30 an die zweite Ausgangsklemme 22 angeschlossen, während die zweite Stromquellenanordnung 40 an die erste Ausgangsklemme 12 angeschlossen ist.
Bei dem zuvor anhand von 2 erläuterten Ausführungsbeispiel des Pegelumsetzers erfolgt eine Anpassung der Stromaufnahmen der Stromquellenanordnungen 30, 40 mit dem Ziel, die Ausgangspotentiale V12, V22 bei sich ändernden Eingangspotentialen V11, V21 nachzuregeln erst dann, wenn sich die Ausgangspotentiale V12, V22 zu ändern beginnen.
Zur Beschleunigung des Regelvorgangs ist bei dem Pegelumsetzer gemäß 4 eine Vorwärtskopplung (Feed Forward) vorgesehen, durch welche sich Änderungen, insbesondere Gleichtaktänderungen, der Eingangspotentiale V11, V21 unmittelbar auf die Regelung der Stromaufnahme der Stromquellenanordnungen 30, 40 und damit auf die Regelung der Ausgangspotentiale V12, V22 auswirken. Die Steuersignalerzeugungsschaltung 90 ist hierzu an die Eingangsklemme 11 angeschlossen und weist einen Signalwandler 99 auf, der das an der ersten Eingangsklemme 11 anliegende erste Eingangspotential V11 in ein Eingangspoten tialsignal S11 umsetzt. Dieses Eingangspotentialsignal S11 ist zusammen mit dem Differenzsignal S50 eine Signalverknüpfungsschaltung 70 zugeführt, die in 4 schematisch als Addierer dargestellt ist, die das Eingangspotentialsignal S11 zu dem Differenzsignal S50 der Differenzverstärkeranordnung 50 addiert, um das Steuersignal S90 zu erzeugen.
Ändern sich bei diesem Pegelumsetzer infolge von Gleichtaktschwankungen die Eingangspotentiale V11, V21 so führt diese Änderung über das Eingangspotential S11 und die Signalverknüpfungsschaltung 70 unmittelbar zu einer Änderung des Steuersignals S90 mit dem Ziel, die Stromaufnahmen der Stromquellenanordnungen 30, 40 anzupassen und einer Änderung des ersten Ausgangspotentials V12, das auf den Wert des Referenzpotentials Vref eingeregelt wird, entgegen zu wirken.
Bei dem zuvor anhand der 2 und 4 erläuterten Ausführungsbeispielen wird das erste Ausgangspotential V12 durch die Differenzverstärkeranordnung 50 der Steuersignalerzeugungsschaltung 90 jeweils auf den Wert des Referenzpotentials Vref eingeregelt. Das zweite Ausgangpotential V22 bleibt dabei um den Wert der Ausgangspannung Vout unterhalb dieses Referenzpotentials. Schließt man die Referenzverstärkeranordnung an die zweite Ausgangsklemme 22 anstelle der ersten Ausgangsklemme 12 an, so wird das zweite Ausgangspotential V22 auf den Wert des Referenzpotential Vref eingeregelt und das erste Ausgangspotential V12 liegt um den Wert der Ausgangsspannung Vout oberhalb dieses Referenzpotentials Vref.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 sind nun zwei Differenzverstärkeranordnungen 50, 60 vorgesehen, von denen eine erste Differenzverstärkeranordnung 50 das erste Ausgangspotential V12 mit dem Referenzpotential Vref vergleicht, um ein erstes Differenzsignal S50 zu erzeugen, und von denen eine zweite Differenzverstärkeranordnung 60 das zweite Ausgangspotential V22 mit dem Referenzpotential Vref vergleicht, um ein zweites Differenzsignal S60 zu erzeugen. Diese beiden Diffe renzsignale S50, S60 werden durch die Signalverknüpfungsschaltung 70 miteinander verknüpft, um das Steuersignal S90 zu erzeugen. Bei diesem Ausführungsbeispiel arbeiten die beiden Differenzverstärker 50, 60 "gegeneinander" jeweils mit dem Ziel, das jeweilige Ausgangspotential auf den Wert des Referenzpotentials Vref einzuregeln. Unter der Annahme, dass die beiden Differenzverstärker 50, 60 identisch dimensioniert sind, stellen sich die Ausgangspotentiale bei diesem Ausführungsbeispiel so ein, dass das erste Ausgangspotential V12 um die Hälfte der Ausgangsspannung Vout oberhalb des Referenzpotentials Vref liegt, während das zweite Ausgangspotential V22 um die Hälfte der Ausgangspannung Vout unterhalb des Referenzpotentials Vref liegt. Es gilt also: V12 = Vref + 0,5·Vout (6a) V22 = Vref – 0,5·Vout (6b).
Bei diesem Ausführungsbeispiel des Pegelumsetzers, bei dem die Ausgangspotentiale V12, V22 symmetrisch um das Referenzpotential Vref liegen, können bei Verwendung eines nachgeschalteten Verstärkers OPV mit vorgegebenem Arbeitsbereich Ausgangsspannungen Vout mit einem vergrößertem dynamischen Schwankungsbereich verarbeitet werden.
Schaltungstechnische Realisierungsbeispiele für die Stromquellenanordnungen 30, 40 sowie die Steuersignalerzeugungsschaltung 90 werden für den Pegelumsetzer gemäß 5 nachfolgend anhand von 6 erläutert.
Die Stromquellenanordnungen 30, 40 umfassen jeweils Konstantstromquellen 31, 41, die in Reihe zu Transistoren 32, 42 zwischen ein Hilfspotential V1, das größer als Bezugspotential ist, und Bezugspotential GND geschaltet sind. Die Transistoren 32, 42 sind in dem Beispiel als n-Kanal-Transistoren (n-Kanal-MOSFET) ausgebildet und gemeinsam durch das Steuersignal S90 angesteuert. Zwischen die Konstantstromquellen 31, 41 und die Steuertransistoren 32, 42 sind in den Stromquellenan ordnungen 30, 40 jeweils Kaskode-Transistoren 33, 43 geschaltet, die durch eine Vorspannung bzw. Kaskodespannung Vcas angesteuert sind. Aufgabe dieser Kaskode-Transistoren 33, 43 ist es in hinlänglich bekannter Weise den Spannungsabfall über den Laststrecken (Drain-Source-Strecken) der Steuertransistoren 32, 42 zu begrenzen. Ausgänge der Stromquellenanordnungen 30, 40 werden durch Schaltungsknoten gebildet, die zwischen den Konstantstromquellen 31, 41 und den Steuertransistoren 32, 42 bzw. den Kaskodetransistoren 33, 43 liegen. Die dargestellten Stromquellenanordnungen 30, 40 sind in der Lage, einen Strom von den RC-Gliedern 10, 20 aufzunehmen. In diesem Fall werden die Steuertransistoren 32, 42 über das Steuersignal S90 soweit aufgesteuert, dass der die Steuertransistoren 32, 42 durchfließende Strom jeweils größer ist als der von den Konstantstromquellen 31, 41 gelieferte Strom I31, I41. Die Stromquellenanordnungen 30, 40 können darüber hinaus auch Strom an die RC-Glieder 10, 20 liefern. In diesem Fall werden die Steuertransistoren 32, 42 abgeregelt mit dem Ergebnis, dass wenigstens ein Teil der durch die Konstantstromquellen 31, 42 gelieferten Stromes I31, I41 in die RC-Glieder 10, 20 fließt.
Vorzugsweise sind bei diesen Stromquellenanordnungen 30, 40 zwei Chopper-Anordnungen 81, 82 vorhanden, von denen eine zwischen die Konstantstromquellen 31, 41 und die Ausgänge der Stromquellenanordnungen geschaltet ist, während die andere zwischen die Ausgänge und die Steuertransistoren 32, 42 geschaltet ist. Diese Chopper-Anordnungen sind entsprechend der Chopper-Anordnung gemäß 3 ausgebildet. Die zwischen die Stromquellen 31, 41 und die Ausgänge geschaltete Chopper-Anordnung 81 dient bei dem Pegelumsetzer gemäß 6 dazu, eventuell bestehende Differenzen zwischen den von diesen Stromquellen 31, 41 gelieferten Konstantströmen I31, I41 auszugleichen.
Die Differenzverstärkeranordnungen 50, 60 der Steuersignalerzeugungsschaltung 90 sind in dem Beispiel gleich aufgebaut.
Die Differenzverstärker 50, 60 umfassen jeweils einen ersten Transistor 52, 62 sowie einen zweiten Transistor 53, 63. Diese Transistoren sind in dem Beispiel als p-Kanal-Transistoren ausgebildet. Der Steueranschluss (Gate-Anschluss) des ersten Transistors 52 des ersten Differenzverstärkers 50 ist an die erste Ausgangsklemme 12 angeschlossen, während der Steueranschluss des ersten Transistors 62 des zweiten Differenzverstärkers 60 an die zweite Ausgangsklemme 22 angeschlossen ist. Die Steueranschlüsse der zweiten Transistoren 53, 63 der beiden Differenzverstärker 50, 60 sind jeweils an das Referenzpotential Vref angeschlossen. Erste Lastanschlüsse, in dem Beispiel die Source-Anschlüsse, der ersten und zweiten Transistoren sind jeweils miteinander verbunden und an eine erste Stromquelle 51 bei dem ersten Differenzverstärker 50 und eine zweite Stromquelle 61 bei dem zweiten Differenzverstärker 60 angeschlossen. Diese Stromquellen 51, 61 liefern die Vorströme (Bias-Ströme) für die Differentverstärker 50, 60 und sind an das Hilfspotential V1 angeschlossen.
Die Ausgänge der beiden Differenzverstärker 50, 60 werden in dem Beispiel durch die Drain-Anschlüsse der zweiten Transistoren 53, 63 gebildet, an denen jeweils die Ausgangssignale S50, S63 in Form von Ausgangsströmen zur Verfügung stehen. Diese Ausgangsströme sind jeweils abhängig vom Verhältnis zwischen dem Referenzpotential Vref und dem jeweiligen Referenzverstärker zugeführten Ausgangspotential V12 bzw. V22. Diese Ausgangsströme S50, S63 sind auf einen gemeinsamen Schaltungsknoten geführt, wodurch diese Ausgangsströme addiert werden. Der Summenstrom wird einem als Diode verschalteten Transistor 71 der Signalverknüpfungsschaltung 70 zugeführt, der das Summenstromsignal in das als Spannungssignal ausgebildete Steuersignal S90 umsetzt.
Der Signalwandler 99 zur Umsetzung des Eingangspotentials V11 in das Eingangspotential erzeugt in dem Beispiel zwei Eingangspotentialsignale S11_1, S11_2, von denen abhängig davon, ob das Eingangspotential V11 größer oder kleiner als die Re ferenzspannung Vref ist, stets eines Null ist. Der Signalwandler 99 weist einen ersten Vergleichstransistor 91 auf, der als p-Kanal-Transistor ausgebildet ist und dessen Steueranschluss das Referenzpotential Vref zugeführt ist. Der Source-Anschluss dieses Transistors 91 ist über einen Vorwiderstand R3 an die erste Eingangsklemme 11 angeschlossen. Ist das Eingangspotential 11 größer als die Referenzspannung Vref, so liefert dieser Vergleichstransistor 91 ein Stromsignal als erstes Eingangspotentialsignal S11_1, das auf den selben Knoten wie die Ausgangsströme S50, S63 der Differenzverstärker 50, 60 geführt ist. Dabei gilt, dass der Ausgangsstrom S11_1 dieses Vergleichstransistors 91 umso größer ist, je größer die Differenz zwischen dem Eingangspotential 11 und dem Referenzpotential Vref ist.
Der Signalwandler weist außerdem einen zweiten Vergleichstransistor 92 auf, der als n-Kanal-Transistor ausgebildet ist und dessen Steueranschluss das Referenzpotential Vref zugeführt ist. Der Source-Anschluss dieses Transistor 92 ist über den Vorwiderstand R3 ebenfalls an die Eingangsklemme 11 angeschlossen. Dieser Transistor 92 wird von einem Strom durchflossen, wenn das Eingangspotential 11 unter den Wert des Referenzpotentials Vref absinkt. Über einen Stromspiegel 93, 94, der zwischen das Hilfspotential V1 und diesen zweiten Vergleichstransistor 93 geschaltet ist, wird dieser Strom auf einen gegen Bezugspotential GND fließenden Strom umgesetzt, der das zweite Eingangspotentialsignal S11_2 bildet. Über einen als Diode verschalteten n-Kanal-Transistor 72, der als Strom-Spannungs-Wandler dient, steuert dieses zweite Eingangspotential S11_2 einen weiteren Transistor 73 der Signalsverknüpfungsschaltung 70 an, dessen Laststrecke an den Ausgang der Signalverknüpfungsschaltung 70 und damit an die Steueranschlüsse der Steuertransistoren 32, 42 der Stromquellenanordnungen 30, 40 angeschlossen ist. Wird dieser Transistor 73 über das Eingangspotentialsignal S11_2 angesteuert, so verkleinert sich die Amplitude des Ansteuersignals S90, wodurch die Steuertransistoren 32, 42 der Stromquellenanordnun gen 30, 40 abgeregelt werden. Je weiter diese Steuertransistoren 32, 42, dabei abgeregelt werden, umso größer ist der Strom, der von den Stromquellenanordnungen 30, 40 an die RC-Glieder fließt, um dadurch die Anschlussklemmen 12, 22 auf den durch die Ausgangsspannung Vout und das Referenzpotential Vref gegebenen Werten zu halten, auch wenn die Eingangspotentiale 11, 21 kleiner als das Referenzpotential Vref sind.
Sofern die Eingangspotentiale 11, 21 größer als das Referenzpotential Vref sind, ist der Transistor 73 der Signalverknüpfungsschaltung 70 gesperrt und das erste Eingangspotentialsignal S11_1 trägt zur Erzeugung des Ansteuersignals S90 bei, wobei die Amplitude dieses Ansteuersignals S90 über das erste Eingangspotential S11_1 so eingestellt wird, dass die Amplitude dieses Signals umso größer ist, je größer die Differenz zwischen dem Referenzpotentials Vref und dem Eingangspotential V11 ist.

C1, C2: Kapazitäten
Fc: Chopper-Taktsignal
GND: Bezugspotential
I1, I2: Ströme durch die Widerstandselemente
I10, I20: Ströme
I31, I41: Konstantströme
Iq10, Iq20: Stromquellen
L: Induktivität
OPV: Operationsverstärker
R1, R2: Widerstandselement
R10, R20: Widerstandselemente
R3: Widerstandelement
Rs: Messwiderstand, Shunt-Widerstand
S11: Eingangspotentialsignal
S11_1, S11_2: Eingangspotentialsignale
S50: Differenzsignal
S60: Differenzsignal
S90: Steuersignal
SW1, SW2: Schalter
V+: Versorgungspotential
V1, V2: Spannungen über den Widerstandelementen
V11, V21: Eingangspotentiale
V12, V22: Ausgangspotentiale
Vin: erste Spannung, Eingangsspannung
Vout: zweite Spannung, Ausgangsspannung
Vref: Referenzpotential
Z: Impedanz
10, 20: RC-Glieder
100: induktivitätsbehaftete Last
11, 21: Eingangklemmen
110, 210: Eingangsklemmen
12, 22: Ausgangsklemmen
120, 220: Ausgangsklemmen
30, 40: Stromquellenanordnungen
31, 41: Konstantstromquellen
32, 42: Steuertransistoren, n-Kanal-Transistoren
33, 43: Kaskodetransistoren, n-Kanal-Transisoren
50: Differenzverstärkeranordnung
51, 61: Stromquellen
52, 53: Differenzverstärkertransistoren, p-
: KanalTransistoren
60: Differenzverstärkeranordnung
62, 63: Differnzverstärker-Transistoren, p-Kanal-
: Transistoren
71: als Diode verschalteter Transistor, n-Kanal-
: Transistor
72: als Diode verschalteter Transistor, n-Kanal-
: Transistor
73: n-Kanal-Transistor
80, 81, 82: Chopper-Anordnungen
83-86: Schalter
87: Inverter
90: Steuersignalerzeugungsschaltung
91: erster Vergleichstransistor, p-Kanal-
: Transistor
92: zweiter Vergleichstransistor, n-Kanal-
: Transistor
93, 94: Stromspiegeltransistoren, p-Kanal-Transistoren
99: Signalwandler

Claims

Pegelumsetzer, der folgende Merkmale aufweist: – erste und zweite Eingangsklemmen (11, 21) zum Anlegen einer ersten Spannung (Vin) und erste und zweite Ausgangsklemmen (12, 22) zum Bereitstellen einer zweiten Spannung (Vout), – ein erstes RC-Glied (R1, C1), mit einem Eingang, der an die erste Eingangsklemme (11) angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, der an die erste Ausgangsklemme (12) angeschlossen ist, und ein zweites RC-Glied (R1, C1), mit einem Eingang, der an die zweite Eingangsklemme (21) angeschlossen ist, und mit einem Ausgang, der an die zweite Ausgangsklemme (22) angeschlossen ist, – eine erste gesteuerte Stromquellenanordnung (30) und eine zweite gesteuerte Stromquellenanordnung, von denen jeweils eine an eine der ersten und zweiten Ausgangsklemmen (12, 22) angeschlossen ist, – eine Steuersignalerzeugungsschaltung, die ein Steuersignal für die erste und zweite Stromquellenanordnung (30, 40) erzeugt und die wenigstens eine Differenzverstärkeranordnung (50, 60) aufweist, die dazu ausgebildet ist ein Potential an wenigstens einem der Ausgänge (12, 22) mit einem Referenzpotential (Vref) zu vergleichen und ein Differenzsignal (S50, S60) zu erzeugen, von dem das Steuersignal abhängig ist.
Pegelumsetzer nach Anspruch 1, bei dem die Steuersignalerzeugungsschaltung folgende Merkmale aufweist: – eine erste Differenzverstärkeranordnung (50) die dazu ausgebildet ist ein Potential an dem ersten Ausgang (12) mit dem Referenzpotential (Vref) zu vergleichen und ein erstes Differenzsignal (S50) zu erzeugen, – eine zweite Differenzverstärkeranordnung (60) die dazu ausgebildet ist ein Potential an dem zweiten Ausgang (22) mit dem Referenzpotential (Vref) zu vergleichen und ein zweites Differenzsignal (S60) zu erzeugen, – eine Signalverknüpfungsschaltung (70), der das erste und zweite Differenzsignal (S50, S60) zugeführt sind und die das Steuersignal (S90) bereitstellt.
Pegelumsetzer nach Anspruch 2, bei dem die Signalverknüpfungsschaltung die Differenzsignale (S50, S60) additiv miteinander verknüpft.
Pegelumsetzer nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Steuerschaltung (90) an eine der Eingangsklemmen (11) angeschlossen ist und wenigstens ein von dem Potential (V11) an dieser der Eingangsklemme (11) abhängiges Eingangspotentialsignal (S11; S11_1, S11_2) erzeugt und bei dem die Steuerschaltung das Steuersignal (S90) abhängig von diesem Eingangspotentialsignal (S11; S11-1, S11-2) und dem wenigstens einen Differenzsignal (S50, S60) erzeugt.
Pegelumsetzer nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem wenigstens eine Chopper-Anordnung (80; 81, 82) zwischen die Stromquellenanordnungen (30, 40) und die Ausgänge (12, 22) geschaltet ist, die dazu ausgebildet ist, die Stromquellenanordnungen (30, 40) im Takt eines Chopper-Signals jeweils abwechselnd an die erste und zweite Ausgangsklemme (12, 22) anzuschließen.
Pegelumsetzer nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die RC-Glieder (10; 20) jeweils folgende Merkmale aufweisen: – ein zwischen die jeweilige Eingangsklemme (11; 21) und die jeweilige Ausgangsklemme (12; 22) geschaltetes Widerstandselement (R1; R2), – ein zwischen die jeweilige Ausgangsklemme (12; 22) und ein Bezugspotential (GND) geschaltetes kapazitives Bauelement (C1; C2).
Verwendung eines Pegelumsetzer zur Umsetzung einer über einem Strommesswiderstand (Rs) anliegenden Spannung (Vin).