DE102004061738A1 - Treiberschaltung für Binärsignale - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Treiberschaltung für Binärsignale, mit zwei Zweigschaltungen, die einander parallel zwischen einem Eingangsknoten (X) und einem Ausgangsknoten (Y) geschaltet sind und deren erste eine Ausgangsstufe (15) enthält, die in Ansprache auf den ersten Binärwert eines am Eingangsknoten angelegten Binärsignals (Vx) den Ausgangsknoten (Y) über einen ersten ohmschen Widerstand (17) mit einem ersten Logikpotential (H) verbindet, und deren zweite eine Ausgangsstufe (25) enthält, die in Ansprache auf den zweiten Binärwert des am Eingangsknoten angelegten Binärsignals den Ausgangsknoten über einen zweiten ohmschen Widerstand (27) mit einem zweiten Logikpotential (L) verbindet. Erfindungsgemäß enthält die Treiberschaltung eine Tastverhältnis-Steuereinrichtung (11, 21) zum Einstellen der Signallaufzeit vom Eingangsknoten (X) zur Ausgangsstufe (15) der einen Zweigschaltung relativ zur Signallaufzeit vom Eingangsknoten zur Ausgangsstufe (25) der anderen Zweigschaltung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Treiberschaltung für Binärsignale, mit zwei parallelen Treiberzweigen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bevorzugtes, jedoch nicht ausschließliches Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Verstärkung binärer Daten- und/oder Steuersignale an den Ausgängen von Digitalbausteinen, insbesondere an den Ausgängen von DRAM-Speicherschaltungen bzw. zugeordneten Speichercontrollern.
  • Eine Treiberschaltung zur Verstärkung binärer Signale, die serielle Bits einer Information darstellen, enthält gewöhnlich steuerbare Schaltelemente, die von dem zu verstärkenden Binärsignal angesteuert werden, um einen Ausgangsknoten abhängig vom Binärzustand dieses Signals entweder mit einem ersten oder einem zweiten definierten Logikpotential zu verbinden. Die steuerbaren Schaltelemente können zwei Ein/Aus-Schalter sein, vorzugsweise zwei Feldeffekttransistoren (FETs) komplementären Leitungstyps (ein P-FET und ein N-FET), die über getrennte Zweige von dem zu verstärkenden Binärsignal angesteuert werden und welche die Ausgangsstufen der Zweige bilden. Wenn das ansteuernde Binärsignal den ersten Binärwert hat (z.B. "1") hat, ist nur der erste Schalter (z.B. der P-FET) leitend, um den Ausgangsknoten auf das erste Logikpotential (z.B. das positivere Potential "H") zu ziehen. Wenn das ansteuernde Binärsignal den zweiten Binärwert hat (z.B. "0") hat, ist nur der zweite Schalter (z.B. der N-FET) leitend, um den Ausgangsknoten auf das zweite Logikpotential (z.B. das negativere Potential "L") zu ziehen. Während des Übergangs vom einen zum anderen Binärwert ändert sich die Leitfähigkeit der beiden Schalter gegensinnig, wobei vorübergehend beide Schalter mehr oder weniger leiten. In vielen Fällen sind den Ausgangsstufen der beiden Treiberzweige jeweils geeignete Vorverstärker vorgeschaltet.
  • Insbesondere wenn Treiberschaltungen der vorstehend beschriebenen Art als Ausgangsverstärker eines Bausteins verwendet werden, um die verstärkten Signale über eine Leitung an eine Last (Empfänger) zu senden, erfolgt die durch die Schaltelemente hergestellte Verbindung des Ausgangsknotens mit dem jeweiligen Logikpotential über jeweils einen ohmschen Widerstand. Diese Widerstände werden, je nachdem ob sie zum H- oder zum L-Potential führen, als "Pullup-" bzw. "Pulldown"-Widerstand bezeichnet. Die Terminierung solcher Treiberschaltungen, also der Abschluss der Leitung auf der Last- bzw. Empfängerseite, erfolgt dann ebenfalls ohmisch, entweder "unsymmetrisch", d.h. über einen Terminierungswiderstand nur auf eines der Logikpotentiale, oder "symmetrisch", also über zwei Terminierungswiderstände auf das H- und das L-Potential. Die Pullup-, Pulldown- und Terminierungswiderstände werden unter Berücksichtung des effektiven Wellenwiderstandes der Leitung so bemessen, dass es möglichst keine Reflexionen gibt.
  • Unvermeidliche Prozess-Schwankungen bei der Herstellung der Treiberschaltung können bewirken, dass die Form und die Zeitlage der Flanken beim Durchlaufen der Treiberschaltung nicht nur von Schaltung zu Schaltung in unterschiedlicher Weise beeinflusst werden, sondern dass diese Beeinflussung auch unterschiedlich ist für Flanken unterschiedlicher Polarität. So können z.B. die Kennlinien der Schaltelemente in den Ausgangsstufen der beiden Zweige hinsichtlich ihres Einsatzpunktes (Schaltschwelle) und hinsichtlich ihrer Steilheit voneinander abweichen. Eine Folge dieser Unsymmetrie kann sein, dass die Flanken der einen Polarität (z.B. die zum H-Potential gehenden "steigenden" Flanken) des Ausgangssignals "langsamer" sind, also länger dauern oder mehr verzögert sind, als die Flanken der anderen Polarität (z.B. die zum L-Potential gehenden "fallenden" Flanken). Zeitverschiebungs-Unterschiede zwischen steigenden und fallenden Flanken im Ausgangssignal können ferner entstehen, wenn auch Vorverstär ker, die in den beiden Treiberzweigen eingefügt sind, Unsymmetrien aufweisen. Alle diese Effekte sind insbesondere dann zu befürchten, wenn die Schaltelemente in den Ausgangsstufen (und auch in den eventuellen Vorverstärkern) FETs komplementären Leitungstyps sind.
  • Die besagten Effekte führen zu einer "Tastverhältnis-Verzerrung" im Ausgangssignal, d.h. die Amplituden/Zeit-Flächen von Signalausschlägen der einen Polarität (welche z.B. die "1"-Bits darstellen) sind anders als die Amplituden/Zeit-Flächen der Signalausschläge der anderen Polarität ("0"-Bits). Das Verhältnis dieser Flächen sollte im Mittel aber gleich 1 sein. Andernfalls ergibt sich ein unerwünschter Offset im Empfang der Signale an der Last, der zudem abhängig von der Zusammensetzung der Bitfolge schwankt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Treiberschaltung für Binärsignale so auszubilden, dass das Tastverhältnis (duty cycle) für das getriebene Signal justiert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Demnach wird die Erfindung realisiert in einer Treiberschaltung, die zwei Zweigschaltungen enthält, welche einander parallel zwischen einem Eingangsknoten und einem Ausgangsknoten geschaltet sind und deren erste eine Ausgangsstufe enthält, die in Ansprache auf den ersten Binärwert eines am Eingangsknoten angelegten Binärsignals den Ausgangsknoten über einen ersten ohmschen Widerstand mit einem ersten Logikpotential verbindet und deren zweite eine Ausgangsstufe enthält, die in Ansprache auf den zweiten Binärwert des am Eingangsknoten angelegten Binärsignals den Ausgangsknoten über einen zweiten ohmschen Widerstand mit einem zweiten Logikpotential verbindet. Erfindungsgemäß ist eine Tastverhältnis-Steuereinrichtung vorgesehen zum Einstellen der Signallaufzeit vom Eingangsknoten zur Ausgangsstufe der einen Zweigschaltung relativ zur Signallaufzeit vom Eingangsknoten zur Ausgangsstufe der anderen Zweigschaltung.
  • Durch die erfindungsgemäß geschaffene Möglichkeit zur relativen Verschiebung der Signallaufzeiten der beiden Treiberzweige lässt sich die Länge der Überlappungsintervalle variieren, in denen beide Ausgangsstufen gleichzeitig im "leitenden" Zustand ("EIN"-Zustand) sind, so dass die Zeitdauer variiert wird, in den der Ausgangsknoten in der Treiberschaltung über den jeweiligen Pullup- bzw. Pulldown-Widerstand mit beiden Logikpotentialen verbunden ist. Gleichzeitig mit dieser Variation werden zwangsläufig Überlappungsintervalle geschaffen, in denen beide Ausgangsstufen gleichzeitig im "gesperrten" Zustand sind (nichtleitender "AUS"-Zustand), so dass der Ausgangsknoten in der Treiberschaltung mit keinem der Logikpotentiale verbunden ist. Bisher waren bei terminierten Systemen alle Anstrengungen des Designers darauf gerichtet, solche AUS-Überlappungen in Treiberschaltungen zu vermeiden.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass sich in den Überlappungsintervallen jeweils ein definierter zeitlicher Verlauf des Potentials am Ausgangsknoten ergibt. Dieser Verlauf hängt von mehreren Faktoren ab. Erstens ist der Verlauf davon abhängig, ob sich im Überlappungsintervall die leitenden Zustände der Ausgangsstufen überlappen ("EIN"-Überlappung) oder ob sich die nichtleitenden Zustände überlappen ("AUS"-Überlappung). Zweitens hängt der Verlauf von der Art der Terminierung der Treiberschaltung ab. Drittens ist der Verlauf davon abhängig, welches Anfangspotential zu Beginn der Überlappung am Ausgangsknoten vorhanden ist, also ob das Überlappungsintervall auf eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke des Ausgangssignals fällt.
  • So ist im Intervall einer EIN-Überlappung zu erwarten, dass sich das Ausgangspotential vom bis dahin existierenden Pegel zum mittleren Potential (H-L)/2 mit einer Geschwindigkeit ändert, die größer ist als wenn die bisher leitende Ausgangs stufe ausgeschaltet und nur die andere Ausgangsstufe eingeschaltet würde. Dies gilt sowohl für symmetrische als auch für unsymmetrische Terminierung.
  • Bei unsymmetrischer Terminierung ist im Intervall einer AUS-Überlappung zu erwarten, dass das bis dahin existierende Ausgangspotential auf das Terminierungspotential gezogen wird. Bei symmetrischer Terminierung wird sich im Intervall einer AUS-Überlappung das Ausgangspotential vom bis dahin existierenden Logikpotential (L oder H) zum mittleren Potential (H-L)/2 mit einer Geschwindigkeit ändern, die kleiner ist als wenn die bisher leitende Ausgangsstufe ausgeschaltet und nur die andere Ausgangsstufe eingeschaltet würde.
  • Durch Wahl der Richtung und des Maßes der relativen Verschiebung der Signallaufzeiten für die beiden Treiberzweige lässt sich in einfacher und überraschender Weise das Tastverhältnis im Ausgangssignal gezielt beeinflussen. So kann man ein existierendes Tastverhältnis, das ungleich 1 ist, dem Wert 1 annähern, indem man die Verschiebungsrichtung so wählt, dass die EIN-Überlappungen an den Stellen der "langsameren" Flanken verfrüht erscheinen, um diese Flanken dem Beginn dieser Überlappungen auf ihrem Weg zum Mitte-Potential zu "beschleunigen". Die AUS-Überlappungen liegen dann zwangsläufig an den Stellen der "weniger langsamen" Flanken, so dass diese Flanken entweder nicht verfrüht gestartet werden (im Falle unsymmetrischer Terminierung) oder zwar verfrüht gestartet, aber zum Mitte-Potential nicht beschleunigt sondern vielmehr verlangsamt werden (im Falle symmetrischer Terminierung). Das Maß der Überlappung kann dann gewünschtenfalls so gewählt werden, dass sich ein Tastverhältnis von genau gleich 1 ergibt.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. So kann die erfindungsgemäße Tastverhältnis-Steuereinrichtung problemlos in die Layouts bekannter Treiberschaltungen eingesetzt werden, die zur Ein stellung der Flankensteilheit in jedem der beiden Zweige mehrere parallele Ausgangstreiber mit zeitlich gestaffelter Ansteuerung enthalten. Diese interne Zeitstaffelung innerhalb der Zweige wird durch die erfindungsgemäße Tastverhältnis-Steuereinrichtung nicht beeinflusst.
  • Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstehend verschiedene Ausführungsbeispiele anhand von Zeichnungsfiguren beschrieben.
  • 1 zeigt das Schaltbild einer einfachen Treiberschaltung mit erfindungsgemäßer Tastverhältnis-Steuereinrichtung;
  • 2 zeigt das Schaltbild einer Treiberschaltung, die mehrere parallele, zeitgestaffelt angesteuerte Ausgangsstufen in jedem der beiden Zweige und eine erfindungsgemäßen Tastverhältnis-Steuereinrichtung enthält.
  • Die Treiberschaltung nach 1 besteht aus zwei parallelen Zweigen zwischen einem Eingangsknoten X und einem Ausgangsknoten Y. Der "obere" Zweig in 1 enthält eine Ausgangsstufe 15, die einen P-FET 16 aufweist, dessen Kanal (Source-Drain-Strecke) in Reihe mit einem Pullup-Widerstand 17 zwischen den Ausgangsknoten Y und eine Quelle eines ersten Logikpotentials H geschaltet ist. Der "untere" Zweig enthält eine Ausgangsstufe 25, die einen N-FET 26 aufweist, dessen Kanal (Source-Drain-Strecke) in Reihe mit einem Pulldown-Widerstand 27 zwischen den Ausgangsknoten Y und eine Quelle eines zweiten Logikpotentials L geschaltet ist, das negativer als das H-Potential ist. Der Ausgangsknoten Y kann z.B. einer der äußeren Datenanschlüsse eines auf einem Chip integrierten Bausteins wie z.B. eines DRAM-Speicherbausteins sein.
  • Im Betrieb ist der Ausgangsknoten Y über eine Leitung 31 mit irgendeiner Last verbunden, die als Block 30 dargestellt ist und z.B. eine Empfangsschaltung in einem anderen Baustein, etwa in einem Speichercontroller, sein kann. An der Last 30 ist die Leitung 31 ohmisch terminiert. Hierzu sind verschiedene Terminierungsarten gebräuchlich, wie im unteren Teil der 1 gezeigt. Bei symmetrischer Terminierung ist die Leitung 31 über jeweils einen ohmschen Terminierungswiderstand 32 bzw. 33 mit dem H-Potential und dem L-Potential verbunden. Bei unsymmetrischer Terminierung ist die Leitung über einen Terminierungswiderstand 32 oder 33 mit nur einem der Potentiale (H oder L) verbunden; die Ausgangsstufen 15 und 25 bilden dann im gezeigten Fall einen sogenannten "Pseudo-Open-Drain"-Verstärker.
  • Die FETs 16 und 26 in den beiden Ausgangsstufen bilden zwei steuerbare Schalter, deren Leitfähigkeit vom Potential V1 bzw. V2 am jeweiligen Gate abhängt. Der P-FET 16 ist nichtleitend, also im "AUS"-Zustand, wenn sein Gatepotential V1 nahe dem Wert H ist. Wenn sich das Potential V1 in Richtung zum Potential L ändert, dann leitet der P-FET 16 ab einem Schwellenwert H – V1 = Vth in zunehmendem Maß bis zum vollständigen Einschalten ("EIN"-Zustand). In einer komplementären Weise ist der N-FET 26 nichtleitend, wenn sein Gatepotential V2 nahe dem Wert L ist; wenn sich V2 in Richtung zum Potential H ändert, dann leitet der N-FET 26 ab einem Schwellenwert L + V1 = Vth in zunehmendem Maß bis zum vollständigen Einschalten.
  • Im Betrieb wird am Eingangsknoten X ein binäres Eingangssignal Vx empfangen, das eine Folge von Bits repräsentiert, indem es zwischen zwei diskreten Pegeln wechselt, um die Binärwerte "0" und "1" darzustellen. Diese beiden Pegel sind im Wesentlichen gleich den Logikpotentialen H und L. Der Eingangsknoten X ist über jeweils einen Signalpfad im oberen und unteren Zweig mit den Gates der beiden FETs 16 und 26 verbunden.
  • Gemäß der Erfindung ist im Signalpfad jedes Zweiges eine steuerbare Verzögerungseinrichtung 11 bzw. 21 eingefügt, deren Verzögerungszeit τ1 bzw. τ2 durch ein Steuersignal C1 bzw. C2 variiert werden kann. Optional können in den Signalpfaden jeweils ein oder mehrere Vorverstärkerstufen vorgesehen sein, z.B. vor und/oder hinter den Verzögerungseinrichtungen. In der 1 ist für jeden Zweig ein solcher Vorverstärker 12 bzw. 22 innerhalb gestrichelter Umrahmung eingezeichnet.
  • Für die Beschreibung sei vorerst der Fall betrachtet, dass die Vorverstärker 12 und 22 nicht vorhanden sind. Ferner sei zunächst angenommen, dass die Verzögerungszeiten τ1 und τ2 einander gleich sind (τ1 = τ2). In diesem Fall erreicht das Eingangssignal Vx die Gates der beiden komplementären FETs 16 und 27 gleichzeitig, so dass diese FETs genau synchron angesteuert werden. Eine "steigende" (von L nach H gehende) Flanke des Eingangssignals Vx bewirkt also, dass der N-FET 26 von seinem AUS-Zustand in seinen EIN-Zustand übergeht, während der P-FET 16 gleichzeitig von seinem EIN-Zustand in seinen AUS-Zustand übergeht; somit wird das Potential Vy am Ausgangsknoten Y vom Wert H auf den Wert L gezogen, wobei sich die EIN-Zustände beider FETs vorübergehend für eine gewisse Zeit überlappen können. Eine "fallende" (von H nach L gehende) Flanke des Eingangssignals Vx bewirkt, dass der P-FET 16 von seinem AUS-Zustand in seinen EIN-Zustand übergeht, während der N-FET 26 gleichzeitig von seinem EIN-Zustand in seinen AUS-Zustand übergeht; somit wird das Potential Vy am Ausgangsknoten Y vom Wert L auf den Wert H gezogen, wobei sich auch hier die EIN-Zustände beider FETs vorübergehend für eine gewisse Zeit überlappen können. Das Ausgangssignal Vy ist also eine invertierte Version des Eingangssignals Vx.
  • Der Idealfall ist, dass die Kennlinien der beiden FETs genau symmetrisch zueinander sind (gleicher Betrag der Schwellenspannung Vth und genaue Punktsymmetrie der Form der P-FET-Kennlinie gegenüber der Form der N-FET-Kennlinie). Die beiden Treiberstufen arbeiten dann genau komplementär-symmetrisch: In der steigenden Flanke und in der fallenden Flanke ergibt sich jeweils die gleiche Überlappungszeit der EIN-Zustände beider FETs, die AUS-Zustände der beiden FETs überlappen sich weder bei der steigenden Flanke noch bei der fallenden Flanke, und alle Flanken des Eingangssignals Vx bilden sich mit gleicher Übertragungs-Charakteristik sowohl hinsichtlich ihrer Form als auch hinsichtlich ihrer Verzögerung in den Flanken des Ausgangssignals Vy ab.
  • Wie weiter oben beschrieben, ist die ideale Kennlinien-Symmetrie in der Praxis nicht immer zu erreichen, was zu den erwähnten Tastverhältnis-Verzerrungen im Ausgangssignal Vy führt. Diese Verzerrungen können mittels der steuerbaren Verzögerungseinrichtungen 11 und 12 korrigiert werden, indem die Verzögerungszeiten τ1 und τ2 auf unterschiedliche Werte eingestellt werden. Je größer der Betrag |Δτ| = |τ1 – τ2| der relative Verschiebung ist, desto länger ist die Überlappungsdauer der EIN-Zustände beider FETs an allen Flanken einer bestimmten Polarität, wobei sich gleichzeitig auch die Dauer entstehender AUS-Überlappungen an allen Flanken der anderen Polarität verlängert. Von der Richtung der relativen Verschiebung, also vom Vorzeichen des Ausdrucks Δτ = τ1 – τ2, hängt es ab, an welche Flankenpolarität den verlängerten EIN-Überlappungen zugeordnet wird und welche Flankenpolarität den AUS-Überlappungen zugeordnet wird.
  • Da, wie weiter oben beschrieben, die EIN-Überlappungen die Flankengeschwindigkeit anders beeinflussen als die AUS-Überlappungen, wird sich also das Tastverhältnis im Ausgangssignal Vy als Funktion der relativen Verschiebung Δτ ändern. Wie ebenfalls beschrieben wurde, hängt es von der Terminierung ab, wie diese Funktion aussieht. Die Funktion kann von Fall zu Fall empirisch ermittelt werden. Eine Vorauskenntnis dieser Funktion ist aber eigentlich nicht notwendig. In der Praxis kann es genügen, beim Anlegen eines Eingangssignals Vx die relative Verschiebung über einen Stellbereich zwischen einem negativen und einem positiven Extremwert zu variieren, dabei das Tastverhältnis des Ausgangssignals Vy zu messen und dann das Verschiebungsmaß Δτ auf denjenigen Wert festzulegen, bei welchem sich das gewünschte Tastverhältnis (z.B. =1) ergibt. Dies kann über einen automatischen Regelkreis erfolgen, z.B. in einer Justierphase bei Initialisierung des Bausteins, der die Treiberschaltung enthält. Hierbei kann ein genormtes Eingangssignal Vx angelegt werden, z.B. eine Folge regelmäßig wechselnder Binärpegel entsprechend der Binärziffernfolge "010101...".
  • Die Wirkungsweise und der angestrebte Erfolg der erfindungsgemäßen Tastverhältnis-Steuereinrichtung 11, 12 ergeben sich in der beschriebenen Weise natürlich auch dann, wenn in jedem Zweig der Treiberschaltung ein oder mehrere Vorverstärker eingefügt sind, egal wie diese Vorverstärker im einzelnen ausgebildet sind. In der 1 sind als Beispiel zwei gebräuchliche Vorverstärker 12 und 22 dargestellt, die jeweils einen P-FET und einen N-FET enthalten, deren Gates vom zu verstärkenden Binärsignal angesteuert werden und die so zwischen dem ersten und zweiten Logikpotential H und L angeordnet sind, dass der Verstärkerausgang abhängig vom Binärwert des ansteuernden Signals entweder auf H oder auf L gezogen wird. Im gezeigten Fall sind diese Verstärker einfache CMOS-Verstärker. Auch in den Vorverstärkern kann es Unsymmetrien geben, die zur Tastverhältnis-Verzerrung im Ausgangssignal Vy beitragen. Da die Tastverhältnis-Steuereinrichtung 11, 12 jedoch das am Ende resultierende Tastverhältnis im Ausgangssignal Vy beeinflusst, ungeachtet der Quelle der Tastverhältnis-Verzerrungen, ist der technische Erfolg der Erfindung unabhängig von der Anzahl und der Qualität eventuell vorhandener Vorverstärker.
  • Wie bereits weiter oben erwähnt, kann eine erfindungsgemäße Tastverhältnis-Steuereinrichtung mit Vorteil auch in Treiberschaltungen eingesetzt werden, die in jedem der beiden Zweige mehrere parallele Ausgangstreiber mit zeitlich gestaffelter Ansteuerung enthalten. Derartige Treiberschaltungen sind an sich bekannt, und eine erfindungsgemäße Ausstattung einer solchen Treiberschaltung ist in 2 dargestellt. In dieser Figur sind für P-FETs, N-FETs, das H-Potential und das L-Potential die gleichen Schaltungssymbole wie in 1 gezeichnet wie in 1.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach 2 enthält die Ausgangsstufe jedes der beiden Zweige drei Ausgangstreiber. Im oberen Zweig sind es die drei Treiber 15a, 15b und 15c, deren Ausgänge mit dem Ausgangsknoten Y verbunden sind und deren jeder so ausgebildet sein kann wie die in 1 gezeigte Ausgangsstufe 15. Im unteren Zweig sind drei Ausgangstreiber 25a, 25b und 25c vorgesehen, deren Ausgänge mit dem Ausgangsknoten Y verbunden sind und deren jeder so ausgebildet sein kann wie die in 1 gezeigte Ausgangsstufe 25. Der Ausgangsknoten Y ist im Betrieb über eine Leitung 31 mit einer terminierenden Last 30 verbunden, wie bei der Ausführungsform nach 1.
  • Die "Treiberstärke" der Ausgangstufen wird bestimmt durch die Stärke und Anzahl der innerhalb der Stufe wirksamen Ausgangstreiber. Durch zeitgestaffelte Ansteuerung der Treiber innerhalb der Stufe wird erreicht, dass die Treiber bei jeder Flanke des Ansteuersignals nicht gleichzeitig sondern schrittweise nacheinander leitend bzw. gesperrt werden, so dass die effektive Treiberstärke der Stufe schrittweise zunimmt bzw. abnimmt. Hierdurch erscheinen die Flanken im Ausgangssignal gleichsam tiefpass-gefiltert, um die Frequenzbandbreite des Ausgangssignals zu reduzieren.
  • Um diese zeitgestaffelte Ansteuerung zu bewirken, befindet sich im Ansteuerpfad jedes der Ausgangstreiber 15a, 15b, 15c und 25a, 25b, 25c (also in dem zum Gate des betreffenden FET führenden Signalpfad) ein einstellbares [??] Verzögerungsglied 13a, 13b, 13c bzw. 23a, 23b, 23c. Optional kann zwischen jedem dieser Verzögerungsglieder und dem zugeordneten Ausgangstreiber jeweils ein Vorverstärker 14a, 14b, 14c bzw. 24a, 24b, 24c angeordnet sein. Dies ist an sich bekannt, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, um die jeweils gewünschte Staffelung der Verzögerungszeiten τa, τb, τc der drei Verzögerungsglieder 13a, 13b, 13c im oberen Zweig einzustellen und in gleichsinniger Weise die selben Verzögerungszeiten τa, τb, τc der drei Verzögerungsglieder 23a, 23b, 23c im unteren Zweig einzustellen. Die Anzahl der Ausgangstreiber in jedem Zweig (und somit die Anzahl der zugeordneten Verzögerungsglieder) kann auch anders sein, als in der 2 dargestellt; vorzugsweise ist in jedem Zweig eine ungerade Anzahl von gestaffelt angesteuerten Ausgangstreibern vorgesehen.
  • Die erfindungsgemäße Tastverhältnis-Steuereinrichtung sorgt hingegen für die Einstellung der Zeitlage des Ansteuersignals im oberen Zweig relativ zur Zeitlage des Ansteuersignals im unteren Zweig. In der Treiberschaltung nach 2 ist die Tastverhältnis-Steuereinrichtung durch die beiden zusätzlich vorgesehenen und getrennt steuerbaren Verzögerungseinrichtungen 11 und 21 gebildet, deren erste im oberen Zweig vor dem Knoten angeordnet ist, wo sich dieser Zweig unterverzweigt in die drei Signalpfade, die über die "zeitstaffelnden" Verzögerungsglieder 13a, 13b, 13c zu den Ausgangstreibern 15a, 15b, 15c führen. Die andere Verzögerungseinrichtung 21 ist im unteren Zweig vor dem Knoten angeordnet, an dem sich dieser Zweig unterverzweigt in die drei Signalpfade, die über die "zeitstaffelnden" Verzögerungsglieder 23a, 23b, 23c zu den Ausgangstreibern 25a, 25b, 25c führen. Jeder dieser Verzögerungseinrichtungen 11 und 21 kann optional ein Vorverstärker 12 bzw. 22 nachgeschaltet sein.
  • Durch die Einstellungen der Tastverhältnis-Steuereinrichtung 11, 21 in der Schaltung nach 2 werden Tastverhältnis-Verzerrungen im Ausgangssignal Vy genau so korrigiert, wie es anhand der 1 beschrieben wurde. Die interne Zeitstaffelung innerhalb der Zweige wird hierbei nicht verändert, so dass der gewünschte "Tiefpass"-Effekt dieser Zeitstaffelung erhalten bleibt.

Claims (3)

  1. Treiberschaltung für Binärsignale, mit zwei Zweigschaltungen, die einander parallel zwischen einem Eingangsknoten (X) und einem Ausgangsknoten (Y) geschaltet sind und deren erste eine Ausgangsstufe (15) enthält, die in Ansprache auf den ersten Binärwert eines am Eingangsknoten angelegten Binärsignals (Vx) den Ausgangsknoten (Y) über einen ersten ohmschen Widerstand (17) mit einem ersten Logikpotential (H) verbindet und deren zweite eine Ausgangsstufe (25) enthält, die in Ansprache auf den zweiten Binärwert des am Eingangsknoten angelegten Binärsignals den Ausgangsknoten über einen zweiten ohmschen Widerstand (27) mit einem zweiten Logikpotential (L) verbindet, gekennzeichnet durch eine Tastverhältnis-Steuereinrichtung (11, 21) zum Einstellen der Signallaufzeit vom Eingangsknoten (X) zur Ausgangsstufe (15) der einen Zweigschaltung relativ zur Signallaufzeit vom Eingangsknoten zur Ausgangsstufe (25) der anderen Zweigschaltung.
  2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastverhältnis-Steuereinrichtung zwei individuell steuerbare Verzögerungseinrichtungen (11, 21) enthält, deren erste in der ersten Zweigschaltung angeordnet ist und deren zweite in der zweiten Zweigschaltung angeordnet ist.
  3. Treiberschaltung nach Anspruch 1, wobei die Ausgangsstufe der ersten Zweigschaltung eine Mehrzahl paralleler Ausgangstreiber (15a, 15b, 15c) enthält, deren jeder in Ansprache auf den ersten Binärwert des am Eingangsknoten (X) angelegten Binärsignals (Vx) den Ausgangsknoten (Y) über einen individuell zugeordneten ohmschen Widerstand mit dem ersten Logikpotential (H) verbindet, und wobei die Ausgangsstufe der zweiten Zweigschaltung eine Mehrzahl paralleler Ausgangstreiber (25a, 25b, 25c) ent hält, deren jeder in Ansprache auf den zweiten Binärwert des am Eingangsknoten (X) angelegten Binärsignals (Vx) den Ausgangsknoten (Y) über einen individuell zugeordneten Terminierungswiderstand mit dem zweiten Logikpotential (L) verbindet, und wobei jede Zweigschaltung vor den Ausgangstreibern eine steuerbare Zeitstaffelungs-Einrichtung (13a, 13b, 13c bzw. 23a, 23b, 23c) enthält zur zeitlichen Staffelung der Eingangssignale für die Ausgangstreiber innerhalb der betreffenden Zweigschschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastverhältnis-Steuereinrichtung zwei individuell steuerbare Verzögerungseinrichtungen (11, 21) enthält, deren erste zwischen dem Eingangsknoten (X) und der Zeitstaffelungs-Einrichtung (13a, 13b, 13c) der ersten Zweigschaltung angeordnet ist und deren zweite zwischen dem Eingangsknoten (X) und der Zeitstaffelungs-Einrichtung (23a, 23b, 23c) der zweiten Zweigschaltung angeordnet ist.
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