DE102009040546A1

DE102009040546A1 - IQ-Modulationssystem und Verfahren für geschaltete Verstärker

Info

Publication number: DE102009040546A1
Application number: DE102009040546A
Authority: DE
Inventors: Thomas Blocher; Peter Singerl; Andreas Wiesbauer
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2029-09-09
Also published as: DE102009040546B4; US8374233B2; US20100073102A1

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren für einen Basisbandmodulator zum Kodieren von Amplitudensignalen in impulsbreitenmodulierte Zeitsignale umfassend mindestens zwei Amplitudenpegel offenbart. Ein Impulsbreitenmodulator kann ein Komponentensignal eines komplexen Basisbandsignals empfangen und ein zeitdiskretes impulsbreitenmoduliertes Signal erzeugen. Dieses Signal kann in ein kontinuierliches Zeitsignal wie beispielsweise ein impulsbreitenmoduliertes Zeitsignal umgewandelt werden und durch einen Schalter auf ein jeweils dem Komponentensignal entsprechendes Trägersignal verlegt werden. Burstfolgen werden zum Ansteuern des Betriebes des Verstärkers darin für einen Eingang eines geschalteten Verstärkers erzeugt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Basisbandmodulationssysteme und Verfahren zum Kodieren von Komponentensignalen zum Ansteuern des Betriebs geschalteter Verstärker.
Bandbreitensparende Modulationsverfahren mit einer nichtkonstanten Hüllkurve werden in Basisstationen der dritten und höheren Generationen benutzt. Genau diese Schwankung führt zu der Notwendigkeit, „quasi lineare” Hochfrequenz-Leistungsverstärker zum Erfüllen der hohen Linearitätserfordernisse, die gewöhnlich durch einen Standard angegeben sind, mit einem großen Zurückstellungsarbeitspunkt zu betreiben. Verwenden dieser Betriebsweise führt jedoch zu einem schlechten Wirkungsgrad, was sich stark in den Herstellungs- und Betriebskosten der Basisstation widerspiegelt.
Es gibt eine Anzahl von Maßnahmen, die zur Verbesserung des Wirkungsgrades unter einer gegebenen Menge von Linearitätserfordernissen angewandt werden können. Dies lässt sich durch besondere HF-Leistungsverstärkerarchitekturen, Verwendung verbesserter Transistortechnologien und durch besondere Linearisierungsschaltungen erreichen (die sowohl im Hochfrequenzbereich als auch im digitalen Basisband realisiert werden können). Der Gesamtwirkungsgrad, der durch diese Verfahren des Standes der Technik erreicht werden kann beträgt aber immer noch nur rund 30%. Dementsprechend besteht ein fortlaufender Bedarf zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Basisstations-Leistungsverstärker- und Modulationssystemen.
Im Folgenden wird eine vereinfachte Zusammenfassung zum Verschaffen eines Grundverständnisses eines oder mehrerer Aspekte der Offenbarung geboten. Diese Zusammenfassung ist keine ausführliche Übersicht und soll weder Schlüsselelemente oder kritische Elemente der Offenbarung identifizieren noch ihren Umfang abgrenzen. Stattdessen besteht der Hauptzweck der Zusammenfassung in der Darstellung einiger Konzepte in vereinfachter Form als Vorspannung für die später gebotene ausführlichere Beschreibung.
In einer Ausführungsform ist ein Basisbandmodulator zum Kodieren einer Komponente eines komplexen Basisbandsignals in eine zeitdiskrete Folgenkette in einem Basisband für einen geschalteten Verstärker eingerichtet. Der Basisbandmodulator kann einen digitalen Impulsbreitenmodulator zum Empfangen der Komponente des komplexen Basisbandsignals und Erzeugen eines zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals aufweisen. Weiterhin weist der Modulator einen an den digitalen Impulsbreitenmodulator angekoppelten Wandler zum Empfangen des zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals zum Erzeugen eines impulsbreitenmodulierten Zeitsignals auf. Auch weist der Modulator einen Schalter zum Verlegen des impulsbreitenmodulierten Zeitsignals zu einem Trägersignal entsprechend der Komponente und Erzeugen von Burstfolgen zu einem Eingang des geschalteten Verstärkers zum Ansteuern des Betriebs des geschalteten Verstärkers auf.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Basisbandmodulator zum Kodieren von Amplituden eines Komponentensignals in zeitkontinuierliche Folgen für einen geschalteten Verstärker ausgelegt. Der Modulator weist eine Mehrzahl von Modulierwegen auf, die jeweils dem Komponentensignal entsprechen und ist entsprechend zum Erzeugen eines mindestens zwei Amplitudenpegel umfassenden modulierten Signals eingerichtet. Die Modulierwege weisen jeweils einen Eingang zum Empfangen des Komponentensignals und ein Modulatorelement zum Berechnen des modulierten Signals mit einem vorbestimmten Zeitversatz auf. Das Modulatorelement ist zum Skalieren entsprechender Signalamplituden zum Begrenzen von maximalen Tastverhältnissen auf einen vorbestimmten Prozentsatz eingerichtet. Ein Ausgang des dem Komponentensignal entsprechenden Modulierweges ist zum Empfangen des modulierten Signals und zum Übertragen einer impulsbreitenmodulierten zeitkontinuierlichen Folge zu einem Schalter eingerichtet. Der Schalter ist zum Aufschalten der impulsbreitenmodulierten zeitkontinuierlichen Folge auf einen entsprechenden Träger als Funktion der Amplitude und zum Erzeugen von Burstfolgen an einem Eingang des geschalteten Verstärkers eingerichtet, wobei die Burstfolgen von der Mehrzahl von Modulierwegen zum Betreiben des geschalteten Verstärkers vor Verstärkung am Eingang des geschalteten Verstärkers kombiniert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Kodieren einer jeweiligen Komponente eines Basisbandsignals umfassend eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente in eine zeitdiskrete Folgenkette in einem Basisband für einen geschalteten Verstärker offenbart. Das Verfahren weist auf Empfangen einer Komponente des komplexen Basisbandsignals und Erzeugen eines zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals aus der empfangenen Komponente. Das Verfahren weist ferner auf Umwandeln des zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals in ein impulsbreitenmoduliertes Zeitsignal und Verlegen des impulsbreitenmodulierten Zeitsignals auf ein Trägersignal als Funktion der Amplitude entsprechend der jeweiligen Komponente und Erzeugen von Burstfolgen daraus zu einem Eingang des geschalteten Verstärkers. Die der jeweiligen Komponente entsprechenden Burstfolgen werden zum Betreiben des geschalteten Verstärkers vor Verstärkung an einem Eingang des geschalteten Verstärkers kombiniert und überlappen sich zeitlich nicht wesentlich miteinander.
Die folgende Beschreibung und beiliegenden Zeichnungen führen ausführlich gewisse beispielhafte Aspekte und Ausführungsformen aus. Diese deuten nur einige wenige der verschiedenen Weisen an, auf die die offenbarten Grundsätze eingesetzt werden können.
1 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Basisbandmodulators für einen geschalteten Verstärker nach einer Ausführungsform.
2 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Basisbandmodulators für einen geschalteten Verstärker nach einer Ausführungsform.;
3 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Basisbandmodulators für einen geschalteten Verstärker nach einer Ausführungsform.
4 ist eine Aufzeichnung der Ausgabe eines Rauschformers und eines Impulsbreitenmodulators (PWM – pulse width modulator) in einer Ausführungsform.
5 ist eine Aufzeichnung der Basisbandimpulssignale eines Impulsbreitenmodulators (PWM) in einer Ausführungsform.
6 ist eine Aufzeichnung der Basisbandfrequenzsignale eines Impulsbreitenmodulators (PWM), wie er im Leistungsverstärker benutzt werden könnte, in einer Ausführungsform.
7 ist ein Verfahren zum Modulieren eines Amplitudensignals für geschaltete Verstärker in einer Ausführungsform.
Es werden nunmehr eine oder mehrere Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugsziffern insgesamt zur Bezugnahme auf gleiche Elemente benutzt werden. Es sind Systeme und Verfahren für einen Basisbandmodulator offenbart, der die entsprechenden Komponenten eines komplexen (reellen und imaginären) Basisbandsignals in zeitdiskrete Ternärfolgen (drei verschiedene Amplitudenpegel) kodiert, die sich zeitlich nicht überlappen und die daher vor Verstärkung durch einen geschalteten Verstärker kombiniert werden können.
Da der durch herkömmliche HF-Leistungsverstärkungsverfahren erreichbare Gesamtwirkungsgrad noch ziemlich niedrig ist (z. B. rund 30%), besteht ein fortlaufender Bedarf an Verbesserung des Wirkungsgrades von Basisstations-HF-Leistungsverstärker- und Modulationssystemen. Dieser Wirkungsgrad kann gemäß einer Ausführungsform bedeutsam durch Verwendung von geschalteten Verstärkern wie beispielsweise F-, inversen F-, D-Hochfrequenz-Leistungsverstärkern anstatt von den „quasi linearen” (z. B. AB-)Hochfrequenzleistungsverstärkern verbessert werden (z. B. auf annähernd 60%) nach einer Ausführungsform. Da in idealen Schaltern Strom und Spannung allgemein nicht gleichzeitig auftreten, können damit viel höhere Wirkungsgrade erreicht werden. Wenn diese Arten geschalteter Verstärker für Anwendungen mit bandbreitensparenden Modulationsverfahren (z. B. UMTS-Basisstationen) benutzt werden, sind besondere Schaltungen (Modulatoren) offenbart, die zum Ansteuern dieser geschalteten Verstärker sowohl die zeitabhängige Phase als auch die zeitabhängige Hüllkurve (Amplitude) der Trägerfrequenz im Zeitbereich kodieren, so dass das ursprüngliche Hochfrequenz-Sendesignal durch die einfachsten möglichen Demodulationsmittel, zum Beispiel durch Verwendung von Bandpassfiltern (BPF) wiedergewonnen werden kann.
Gemäß der Offenbarung wird in einer Ausführungsform ein Basisbandmodulationsverfahren bereitgestellt, das entsprechende Komponenten eines komplexen Basisbandsignals (reell und imaginär) in zeitdiskrete Ternärfolgen (drei unterschiedliche Amplitudenpegel) kodiert, die sich zeitlich nicht überlappen und vor Verstärkung durch einen geschalteten Verstärker kombiniert werden können. Es werden dadurch Vorteile gegenüber vorhergehenden Leistungsverstärkerausführungen bereitgestellt einschließlich von hohem Wirkungsgrad, Strom- und Kostenersparnissen.
Uns nunmehr der 1 zuwendend ist dort ein vereinfachtes schematisches Schaltbild eines Basisbandmodulatorsystems 100 als eine Ausführungsform der Offenbarung dargestellt. Das Modulatorsystem 100 kann Amplituden eines Komponentensignals 104 in ein moduliertes Signal 128 mit mindestens zwei Amplitudenpegeln kodieren, wobei die Information der Amplituden in der Zeitgabe des modulierten Signals erzeugt werden kann. Das modulierte Signal 128 kann in ein kontinuierliches Signal 136 zum Betreiben eines geschalteten Leistungsverstärkers 164 umgewandelt werden.
Beispielsweise kann das Basisbandmodulatorsystem 100 als eine Ausführungsform der Offenbarung Amplituden von entsprechenden Komponenten (z. B. I und Q) eines komplexen Basisbandsignals kodieren. Das Modulatorsystem 100 kann eine Basisbandverarbeitungsschaltung 102 aufweisen, die zum Ableiten einer gleichphasigen (I-)Komponente 104 und einer Quadratur-(Q-)Komponente 106 eines Basisbandsignals zur Übertragung entlang Signalwegen 101 bzw. 103 eingerichtet ist. Die Wege 101, 103 weisen jeweils einen Impulsbreitenmodulator 107, 109 zum Empfangen der Komponente 104, 106 des komplexen Basisbandsignals und jeweiligen Erzeugen eines impulsbreitenmodulierten (PWM-)Signals (I_pwm, Q_pwm) 128, 130 aufweisend mindestens zwei Amplitudenpegel wie beispielsweise als diskretes PWM-Signal.
In einer Ausführungsform weist das Modulatorsystem 100 ferner einen Wandler 132, 134 entlang jeweiligen Wegen 107, 109 zum Umwandeln des von ihm empfangenen zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals von einem Digitalsignal (I_pwm(n), Q_pwm(n)) 128, 130 in ein zeitkontinuierliches (z. B. analoges) Signal, das ein impulsbreitenmoduliertes Zeitsignal (I_pwm(t), Q_pwm(t)) 136, 138 sein kann, auf. Beispielsweise kann der Wandler 132 eine Haltevorrichtung nullter Ordnung und/oder eine beliebige sonstige Komponente zum Funktionieren zum Umwandeln eines zeitdiskreten Signals in ein zeitkontinuierliches Signal durch Halten jedes Abtastwertes für ein Abtastzeitintervall sein. Die Wandler 132, 134 können zum jeweiligen Empfangen der zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signale 128, 130 und entsprechenden Erzeugen des impulsbreitenmodulierten Zeitsignals 136, 138 eingerichtet sein.
In einer Ausführungsform können die Wege 101 und 103 einen Schalter (S₁) 140 bzw. (S₂) 142 aufweisen. Die Schalter 140 und 142 entlang den Wegen 101 bzw. 103 können als Funktion des dort als Eingabe empfangenen impulsbreitenmodulierten Zeitsignals 136, 138 fungieren. Die Schalter 140 und 142 können beispielsweise als Funktion der Amplitude fungieren und können verschiedene Standorte aufweisen. Beispielsweise kann der Schalter 140 entlang dem Weg 101 an einer von drei Stellen 146, 150, 154 positioniert sein. 1 zeigt ein Beispiel einer Stellung 146 des Schalters 140, obwohl der Schalter zum Übergang zu anderen Stellungen als Funktion der impulsbreitenmodulierten Zeitsignale eingerichtet sein kann. In dieser Ausführungsform wird das impulsbreitenmodulierte Zeitsignal I_pwm 136 zum Schalter 140 übertragen und kann an Stellung 146 (z. B. cos(ω_c t)), 150 (z. B. –cos(ω_c t)) mit einem orthogonalen Träger kombiniert (z. B. multipliziert) oder beispielsweise an Stellung 154 geerdet werden. Auf ähnliche Weise kann das impulsbreitenmodulierte Zeitsignal Q_pwm 138 zum Schalter 142 übertragen und an Stellung 144 (z. B. sin(ω_c t)), 148 (z. B. –sin(ω_c t)) mit einem orthogonalen Träger kombiniert oder beispielsweise an Stellung 152 geerdet werden.
In einer Ausführungsform können die impulsbreitenmodulierten Zeitsignale 136, 138 in einem Frequenzbereich auf einen HF-Träger zum Erzeugen von HF-Bursts 158, 156 entlang jeweiligen Wegen 101, 103 verschoben werden. Da die impulsbreitenmodulierten Zeitsignale 136, 138 an einer Basisbandstelle liegen können, können die Schalter 140, 144 zum Verschieben jedes Signals in einem Frequenzbereich eingerichtet sein. In einer Ausführungsform werden die impulsbreitenmodulierten Zeitsignale durch Multiplizieren des reellen Teils und imaginären Teils jedes Basisbandsignals mit jeweiligen orthogonalen HF-Trägern (cos, sin) in einen Frequenzbereich verschoben. Die Ergebnisse können dann kombiniert (z. B. addiert) werden und sind zum Ansteuern des geschalteten Verstärkers 164 funktionsfähig.
Die HF-Bursts 158, 156 weisen jeweils eine zeitdiskrete Folgenkette auf und sind zum Betreiben eines HF-Verstärkers eingerichtet, indem sie vor der Verstärkung an einem Eingang 162 des Verstärkers 164 kombiniert werden. Beispielsweise ist ein Addierer 160 zum Kombinieren des HF-Bursts 158 und 156 vor der Verstärkung dargestellt, jedoch kann ein beliebiger Kombinierer wie beispielsweise ein Multiplexer ausgeführt sein. Als Alternative kann die Kombination ohne jeden Addierer oder Kombinierer 160 stattfinden, wenn einer der Wege auf Null geerdet ist, während ein alternativer Weg es nicht ist.
In einer Ausführungsform weist die zeitdiskrete Folgenkette der HF-Bursts 158, 156 Ternärfolgen mit drei unterschiedlichen Amplitudenpegeln auf. Infolgedessen müssen die Bursts nicht mit einer Trägerfrequenz (ω_c) multipliziert werden und können ohne Abänderung geschaltete Verstärker ansteuern. Zusätzlich können die impulsbreitenmodulierten Zeitsignale 136, 138 zum Senden eines entsprechenden Trägers (null und/oder phasenverschobenen Trägers) als Funktion der Amplitude zu dem (nicht gezeigten) HF-Verstärker verwendet werden. Nach Verstärkung durch den wirkungsvollen geschalteten Verstärker (z. B. D-Verstärker) kann das gewünschte amplitudenmodulierte und phasenmodulierte (zum HF-Träger herauf verlegte komplexe Basisband) Signal vor seiner Rundsendung über eine (nicht gezeigte) Antenne durch ein geeignetes Bandpassfilter aus den HF-Bursts wieder hergestellt werden.
Uns nunmehr der 2 zuwendend zeigt diese eine Ausführungsform des Modulationssystems 200 mit einem Modulator 207 zum Empfangen einer Komponente (I(n), Q(n)) eines von einem Basisbandprozessor 202 erzeugten komplexen Basisbandsignals. Der Modulator 207 kann auch eine Ausführungsform der Impulsbreitenmodulatoren 107 und 109 der 1 für jeden Weg 101 und 103 eines entsprechenden Amplitudensignals, beispielsweise einer Basisbandkomponente aufweisen. Der Modulator 207 kann zum Umwandeln von Amplitudensignalen in ein Signal mit mindestens zwei Pegeln eingerichtet sein, wobei die Information der Amplituden in einer Zeitgabe liegt. Der Modulator 207 zeigt weiterhin ein Beispiel einer Anordnung darin und kann verschiedene Anordnungen aufweisen, die sich von der illustrierten unterscheiden, wie ein gewöhnlicher Fachmann erkennen würde.
In einer Ausführungsform befindet sich der Modulator 207 auf einem Weg 201 und weist auf einen an den Basisbandprozessor 202 angekoppelten Kreuzpunktschätzer 208. Als Alternative kann sich der Kreuzpunktschätzer stromabwärts befinden (anders ausgedrückt nachgeschaltet sein) und nicht an den Basisbandprozessor angekoppelt sein. In einem Beispiel kann der Kreuzpunktschätzer zum Empfangen einer Komponente 204 eines Basisbandsignals als Eingabe und Vergleichen der Eingabe mit einem Bezugssignal (z. B. einer dreieckförmigen oder Sägezahnwellenform) eingerichtet sein. Vom Kreuzpunktschätzer 208 wird geschätzt, wo sich das Bezugssignal und die Eingangssignalkomponente überkreuzen, und dadurch bestimmt, wo die Ausgabe geändert wird. Im Fall einer zeitdiskreten Impulsbreitenmodulation kann nichtlineare Störung im gewünschten Basisband auftreten, da die Impulsbreite durch eine entsprechende Amplitude eines Eingangsabtastwerts und nicht durch den Kreuzungspunkt des zugehörigen zeitkontinuierlichen Eingangssignals und des Bezugssignals bestimmt wird. Zum Minimieren dieser nichtlinearen Störung können die Abtastwerte der Eingangssignalkomponenten (I(n), Q(n)) im Kreuzpunktschätzer 208 neu berechnet werden. Dem gewöhnlichen Fachmann sind normalerweise verschiedene Verfahren zum Durchführen nichtlinearer Berechnungen bekannt, von denen eine beliebige hier durchgeführt werden kann, und werden nicht in der vorliegenden Offenbarung ausführlich besprochen.
In einer Ausführungsform kann der Modulator 207 einen Rauschformer und Quantisierer 216 aufweisen, der zum Empfangen eines Eingangssignals 212 eingerichtet ist. Vom Rauschformer und Quantisierer 216 kann eine Komponente des Basisbandsignals (I(n), Q(n)) als das Eingangssignal 212 empfangen werden. In einer Ausführungsform kann das Eingangssignal auch ein Ausgangssignal des Kreuzpunktschätzers 208 sein. Auch kann der Rauschformer und Quantisierer 216 Rauschkomponenten (z. B. nichtlineare Komponenten) unterdrücken, die beispielsweise während der Erzeugung von zu einem (nicht gezeigten) geschalteten Leistungsverstärker übertragenem HF-Burst 258 gebildet werden können.
In einer Ausführungsform weist der Modulator 207 ein zeitdiskretes Impulsbreitenmodulatorelement 224 auf, das zum Umwandeln von Eingangssignalen 220 eines Basisbandsignals in zum Ansteuern und/oder Betreiben von geschalteten Verstärkern geeignete Zeitsignale eingerichtet ist. Anders ausgedrückt kann das zeitdiskrete Impulsbreitenmodulatorelement 224 Komponenten der Basisbandzeitsignale (z. B. I(t) + j Q(t)) in entsprechende Zeitsignale zum Betreiben von geschalteten Leistungsverstärkern kodieren. Beispielsweise kann der Modulator 207 am Ausgang 228 eine verhältnismäßige Anzahl von Impulsen mit Amplituden von 1 oder –1 entsprechend den Amplituden der Eingangsabtastwerte erzeugen. Ein Wandler 232 wird zum Erzeugen von impulsbreitenmodulierten Zeitsignalen, die den Schalter 240 betreiben können, aus diesen zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signalen 228 benutzt. Der Schalter 240 ist zum Multiplizieren eines Trägers (z. B. sin, cos) mit einer entsprechenden reellen Komponente und/oder imaginären Komponente basierend auf der Stellung (240, 250, 254) des Schalters 240 und Erzeugen einer Folge von HF-Burst 258 eingerichtet. In einer Ausführungsform weist die zeitdiskrete Folgenkette der HF-Bursts 258 Ternärfolgen mit drei unterschiedlichen Amplitudenpegeln auf. Infolgedessen müssen die Bursts nicht mit einer Trägerfrequenz (ω_c) multipliziert werden und können geschaltete Verstärker ohne Abänderung ansteuern. Zusätzlich können die impulsbreitenmodulierten Signale 236 zum Senden eines entsprechenden Trägers (null- und/oder phasenverschobenen Trägers) zu dem (nicht gezeigten) HF-Verstärker als Funktion der Amplitude benutzt werden. Nach Verstärkung durch den wirkungsvollen geschalteten Verstärker (z. B. D-Verstärker) kann das gewünschte amplitudenmodulierte und phasenmodulierte (zum HF-Träger herauf verschobene komplexe Basisband-)Signal dann durch ein geeignetes Bandpassfilter aus den HF-Bursts wieder hergestellt werden, ehe es durch eine (nicht gezeigte) Antenne rundgesendet wird.
Nunmehr auf 3 Bezug nehmend stellt diese eine Ausführungsform eines Aufbaus eines Komponenten-(I, Q-)Weges 300 eines Basisbandmodulators mit einem an ein digitales Impulsbreitenmodulatorelement 306 angekoppelten Rauschformer und Quantisierer 304 dar. Gemäß einem gewöhnlichen Fachmann können auch andere Anordnungen der Komponenten in Betracht gezogen werden. Der Komponentenweg 300 kann ein weiteres Beispiel der Wege 107, 109 wie in 1 dargestellt sein und kann ein empfangenes Komponentensignal 302 hinsichtlich des Komponentenweges 300 mit einem vorbestimmten Versatz berechnen. In einer Ausführungsform kann der Weg zum Begrenzen maximaler Tastverhältnisse auf einen vorbestimmten Prozentsatz (z. B. weniger als 51 Prozent) entsprechende Signalamplituden skalieren.
Der Rauschformer und Quantisierer 304 weist Rauschformungskomponenten auf, die das Eingangssignal 302 an einem Schleifenfilter 308 empfangen können, das die Funktion der Rauschformung mit einer Schleifenverstärkung bei der interessierenden Frequenz fp darstellen kann. Nach Filterung und Formung durch Rauschformung des Eingangssignals 302 kann ein Quantisierer 310 genannter Treppenfunktionsblock das Signal 312 empfangen. Der Quantisierer 310 stellt die Quantisierungsfunktion dar, die die Zeitauflösung des ankommenden Signals von der kontinuierlichen Wertemenge in eine diskrete Wertemenge kondensiert (z. B. von Amplitudenwerten zu Impulsbreitenwerten). Nebenbei entstehen daraus Kondensationsfehler, die auf dem Rückkopplungsweg 314 zum Schleifenfilter 308 zurückgeschleift werden, um in dem interessierenden Frequenzband verringert und damit aus dem gewünschten Frequenzband heraus geformt zu werden.
Die Ausgabe des Rauschformers und Quantisierers 304 wird zu einem zeitdiskreten PWM-Element 306 zum Empfangen von Impulsbreitenwerten als ein Eingangsabtastwert 316 übertragen. Das zeitdiskrete PWM-Element 306 weist auf einen Abtastratenwandler 318, eine Tastverhältniskomponente 320 und einen Wandler 326. Vom Abtastratenwandler 318 wird die Rate des Eingangssignals 320 um einen vorbestimmten Betrag erhöht und erlaubt, dass die Tastverhältniskomponente 320 mit einer höheren Rate als sonst fungiert. Von der Tastverhältniskomponente 320 wird eine Tastverhältnisfunktion auf ein zeitdiskretes Signal abgebildet. Beispielsweise wird die Eingangssignalgröße (aus den Amplituden der Eingangsabtastwerte 316 vom Rauschformer und Quantisierer) eine Anzahl diskreter Impulse u zugewiesen. Wenn beispielsweise y gleich 1 ist, wird ein positiver Impuls erzeugt und in dem Zustand F2 324 gespeichert, während beispielsweise ein Zähler C 322 erhöht/erniedrigt wird. Nach Abbildung einer Tastverhältnisfunktion auf ein zeitdiskretes Signal durch die Tastverhältniskomponente 320 kann das Signal zum Umwandeln eines zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals in ein impulsbreitenmoduliertes Zeitsignal zu einem Wandler 326 (z. B. Halte-Wandler nullter Ordnung) übertragen werden, wobei das impulsbreitenmodulierte Zeitsignal dann auf jedem jeweiligen Weg entsprechend einer Bandbreitenkomponente zu einem Schalter 328 übertragen wird. Der Schalter arbeitet auf eine oben mit den Schaltern in 1 und 2 besprochene Weise zum Erzeugen von Burstfolgen durch Aufschalten der impulsbreitenmodulierten Zeitsignale auf ein Trägersignal in einem Frequenzbereich zum Ansteuern eines (nicht gezeigten) Leistungsverstärkers. In einer Ausführungsform können die entsprechenden impulsbreitenmodulierten Zeitsignale drei verschiedene Pegel umfassen und müssen daher nicht mit den Trägerfrequenzen multipliziert werden. Sie können zum Senden des entsprechenden Trägers (null- oder 180-Gradphasenverschobenen Trägers) zu einem (nicht gezeigten) HF-Verstärker als Funktion der Amplitude benutzt werden.
In einer Ausführungsform wird von der Tastverhältniskomponente 320 das zeitdiskrete impulsbreitenmodulierte Signal mit einem vorbestimmten Zeitversatz berechnet und jeweilige Amplituden zum Begrenzen maximaler Tastverhältnisse skaliert. Beispielsweise können maximale Tastverhältnisse auf weniger als 51 Prozent begrenzt werden. Infolgedessen überlappen die impulsbreitenmodulierten Zeitsignale aus entsprechenden Komponentenwegen (I, Q) einander nicht und es können HF-Bursts am Eingang zu einem HF-Verstärker zum Ansteuern/Betreiben des HF-Verstärkers erhalten werden.
In einer Ausführungsform werden Burstfolgen durch den Schalter 328 erzeugt und werden zu einem (nicht gezeigten) Kombinierer wie beispielsweise einem Addierer oder Multiplexer übertragen. Der Kombinierer kann zum Kombinieren von Burstfolgen entsprechender Komponentenwege an einem Eingang 330 des HF-Verstärkers (z. B. geschalteten Verstärkers) benutzt werden. Als Alternative kann ein Kombinierer auf dem Komponentenweg abwesend sein. Dies kann der Fall sein, wenn ein entsprechender Weg geerdet ist, während der andere entsprechende Komponentenweg entsprechend der Stellung des Schalters 328 beispielsweise fungierend als Funktion der Amplitude übertragen wird. Die Wege können daher zwischen entsprechenden Bursts abwechseln.
4 zeigt ein Beispiel nicht überlappender Signale von Modulatoren (107, 109 der 1). Amplitudenwerte (wie beispielsweise 0,5, 0,3, –0,2 und 0,4 für den I-Weg und 0,2, –0,3 und –0,2 für den Q-Weg) sind Eingaben in den Rauschformer und den Quantisierer 304 der 3. Diese Werte können beliebige Werte sein und werden hier nur für Darstellungszwecke benutzt. Beispielsweise können die Werte eine unendliche Auflösung in der Amplitude aufweisen und können jede reelle Anzahl sein, nicht nur die als Beispiel wie 0,5, 0,3 usw. gegebenen Werte. Zusätzlich weisen die Ausgangswege 402 und 406 (erste Zeile für entsprechende Komponenten) zeitdiskrete Signale mit einem Abstand von 1/Nf_p auf, was sich auf die Modulationsfrequenz f_p bezieht. Nach ihrer Quantisierung vom Rauschformer und Quantisierer 304 können die Signale vom Ausgang zum Rauschformer 402 und 406 eine endliche Anzahl unterschiedlicher Amplituden darstellen, beispielsweise wie am Ausgang 402 und 406 des Rauschformers und Quantisierers 304 der 3 für einen I-Weg bzw. einen Q-Weg gezeigt.
4 zeigt weiterhin beispielhafte Eingänge und Ausgänge, die entlang einem I- oder Q-Komponentenweg für ein Basisbandsignal erzeugt werden können. Beispielsweise kann der Komponentenweg ein gleichphasiger Komponentenweg und/oder ein Quadraturkomponentenweg in einer Mehrzahl von Wegen für ein komplexes Basisbandsignal sein. Der Weg kann auch ein beliebiger Weg für ein ein Amplitudensignal aufweisendes Signal sein, der dieses Amplitudensignal in mindestens zwei unterschiedliche Signalpegel zur Verarbeitung umwandelt.
Wenn der Rauschformer und Quantisierer eine Eingabe von Amplitudenwerten empfängt, werden die Werte bei ihrer Bewegung durch den jeweiligen Komponentenweg in Impulsbreiten mit gewissen Tastverhältnissen umgewandelt. Die Impulsbreiten können wie beispielsweise in der zweiten Zeile von Impulsbreitenmodulator-(PWM-)Ausgängen 404 und 408 in der 4 dargestellt zur Amplitude der Eingangsabtastwerte proportional sein. Im Fall einer zeitdiskreten PWM werden die Werte in eine endliche Anzahl unterschiedlicher Amplituden diskretisiert. Wenn beispielsweise der Eingangsamplitudenwert im Bereich –1 bis +1 liegt, kann die Amplitude in zehn gleiche Impulse eingeteilt werden. Vom Quantisierer werden die reellen Eingangsabtastwerte beispielsweise quantisiert, um diskrete Abtastwerte zu ihrer Darstellung bereitzustellen. Ein Amplitudenwert von 0,5 am Eingang kann daher fünf gleichen Impulsen am Ausgang 404 entsprechen, und soweit er mit den anderen Amplitudenwerten für jeweilige Komponentenwege wie dargestellt. Zeitdiskrete impulsbreitenmodulierte Signale können so als eine Funktion eines Amplitudensignals erzeugt werden. Nach ihrer Umwandlung durch einen Wandler wie beispielsweise eine Halte-Vorrichtung nullter Ordnung können die Signale in ein analoges impulsbreitenmoduliertes Signal wie beispielsweise ein impulsbreitenmoduliertes Zeitsignal wie am Ausgang des PWM entsprechender Wege 404, 408 dargestellt umgewandelt werden. Wie dargestellt werden die zwei Wege 404 und 408 mit einem vorbestimmten Tastverhältnis verzögert, so dass sie einander nicht überlappen und stören.
5 zeigt impulsbreitenmodulierte Basisbandimpulse für I-Komponentenwege und Q-Komponentenwege. Da die maximale Impulsbreite optimiert ist und die zwei zeitdiskreten Signale auf dem I-Weg und auf dem Q-Weg mit unterschiedlichen Phasen abgetastet werden, können die Signale nach Multiplikation mit den entsprechenden Trägersignalen kombiniert werden, ohne dass sie dadurch überlappen.
6 zeigt Bursts von durch einen Schalter erzeugten HF-Folgen, die zum wirkungsvollen Ansteuern der Funktionsweise geschalteter (z. B. D-)Verstärker benutzt werden können. Hier ist das Signal in der 5 mit einem Kosinus- oder Sinusträger oder nichts kombiniert (z. B. multipliziert) worden. Dies sind die zwei Stufen, die von einem Leistungsverstärker wirkungsvoll bearbeitet werden können. Wie ersichtlich überlappen die HF-Burstfolgen aus dem I-Weg und die HF-Burstfolgen aus dem Q-Weg einander nicht wesentlich und sind daher zum Betreiben von geschalteten Leistungsverstärkern geeignet.
Uns nunmehr der 7 zuwendend ist dies ein Verfahren 700 zum Kodieren eines Amplitudensignals in ein moduliertes Signal aufweisend mindestens zwei Amplitudenpegel, wobei die Information über die Amplituden in der Zeitgabe erzeugt werden kann. Das modulierte Signal kann in ein kontinuierliches Signal umgewandelt und in Burstfolgen zum Betreiben eines geschalteten Leistungsverstärkers erzeugt werden. Beispielsweise kann das erzeugte kontinuierliche Signal auf einen Träger entsprechend einer Komponente eines Basisbandsignals als eine Funktion der Amplitude aufgeschaltet werden. Die danach der jeweiligen Komponente entsprechenden Bursts können an einem Eingang eines geschalteten Verstärkers zum Betreiben des Verstärkers kombiniert werden.
In einer Ausführungsform wird das Verfahren 700 bei 702 initialisiert und kodiert eine entsprechende Komponente eines Basisbandsignals aufweisend eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente in eine zeitdiskrete Folgenkette in einem Basisband für einen geschalteten Leistungsverstärker. Das Verfahren weist ein Empfangen einer Komponente des komplexen Basisbandsignals 704 auf. Eine entsprechende Komponente kann ein Amplitudensignal sein, das entlang entsprechender Komponentenwege übertragen werden kann, um in ein Signal von mindestens zwei Amplituden wie beispielsweise ein zeitdiskretes impulsbreitenmoduliertes Signal 706 erzeugt zu werden. Das modulierte Signal (z. B. zeitdiskrete impulsbreitenmodulierte Signale) kann in ein impulsbreitenmoduliertes Zeitsignal 708 umgewandelt werden, wobei die Informationen über die Amplituden in die Zeitgabe einkodiert sind. Bei 710 verlegt das Verfahren 700 das impulsbreitenmodulierte Zeitsignal auf ein Trägersignal als Funktion von Amplitude entsprechend der jeweiligen Komponente und erzeugt daraus Burstfolgen 712 zu Eingang (Eingängen) des (der) geschalteten Verstärker. Die Burstfolgen jedes Komponentenweges können vor Verstärkung zum Betreiben des (der) geschalteten Verstärker(s) an dem (den) Eingang (Eingängen) kombiniert werden 714 und überlappen einander nicht wesentlich.
In einer Ausführungsform umfassen die Burstfolgen jeweils eine Ternärkette mindestens drei verschiedener Amplitudenpegel und überlappen einander zeitlich nicht wesentlich und die jeweilige Komponente weist eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente eines komplexen Basisbandsignals auf. Das Verfahren kann weiterhin ein Schätzen eines Kreuzungspunkts eines Bezugssignals mit der Komponente des Basisbandsignals auf dem Komponentenweg und Unterdrücken von Rauschkomponenten darin durch Rauschformung zum Erreichen einer gewünschten Signalgüte bei Erzeugung eines quantisierten Ausgangssignals aufweisen. In einer Ausführungsform weist ein Erzeugen eines zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals von der Komponente ein Berechnen der Komponente mit einem vorbestimmten Zeitversatz und Skalieren von entsprechenden Signalamplituden zum Begrenzen maximaler Tastverhältnisse auf einen vorbestimmten Prozentsatz (z. B. weniger als 51 Prozent) auf. Das Verfahren wird bei 716 abgeschlossen.
Obwohl hinsichtlich einer oder mehreren Ausführungsformen dargestellt und beschrieben können an den dargestellten Beispielen, ohne aus dem Sinn und Rahmen der beiliegenden Ansprüche zu weichen, Änderungen und/oder Abänderungen durchgeführt werden. In bestimmter Hinsicht auf die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Bauelemente, Schaltungen, Systeme usw.) durchgeführten verschiedenen Funktionen sollen die zum Beschreiben solcher Komponenten benutzten Begriffe (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel”) sofern nicht anders angedeutet jeder Komponente oder Struktur entsprechen, die die angegebene Funktion der beschriebenen Komponente durchführt (z. B. funktionsmäßig gleichwertig ist), selbst wenn sie nicht strukturmäßig der offenbarten Struktur gleichwertig ist, die die Funktion in den hier dargestellten beispielhaften Ausführungsformen durchführt. Während zusätzlich ein bestimmtes Merkmal bezüglich nur einer von mehreren Ausführungsformen offenbart sein könnte, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Ausführungsformen, wie für jede gegebene oder besondere Anwendung wünschenswert und vorteilhaft sein könnte, kombiniert werden. Weiterhin sollen in dem Ausmaß, dass die Begriffe „einschließlich”, „einschließt”, „aufweist”, „besitzt”, „mit” oder Varianten derselben entweder in der ausführlichen Beschreibung und den Ansprüchen benutzt werden, diese Begriffe auf eine ähnliche Weise wie der Begriff „umfassend” inklusive sein.

Claims

Basisbandmodulator (100) zum Kodieren einer Komponente eines komplexen Basisbandsignals in eine zeitdiskrete Folgenkette in einem Basisband für einen geschalteten Verstärker, der Basisbandmodulator (100) aufweisend: • einen digitalen Impulsbreitenmodulator (107, 109) zum Empfangen der Komponente (104, 106) des komplexen Basisbandsignals und Erzeugen eines zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals (128, 130); • einen an den digitalen Impulsbreitenmodulator (107, 109) angekoppelten Wandler (132, 134) zum Empfangen des zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals (128, 130) und Erzeugen eines impulsbreitenmodulierten Zeitsignals (136, 138); und • einen Schalter (140, 142) zum Verlegen des impulsbreitenmodulierten Zeitsignals (136, 138) auf ein Trägersignal entsprechend der Komponente und Erzeugen von Burstfolgen (156, 158) zu einem Eingang des geschalteten Verstärkers zum Ansteuern des Betriebes des geschalteten Verstärkers (164).
Basisbandmodulator (100) gemäß Anspruch 1, wobei der Schalter (140, 142) zum Fungieren als Funktion mindestens einer Amplitude des impulsbreitenmodulierten Zeitsignals (136, 138) eingerichtet und auf eine Mehrzahl von Stellungen zum Senden des Trägersignals entsprechend der Komponente zu dem geschalteten Verstärker (164) angesteuert ist.
Basisbandmodulator (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Schalter (140, 142) zum Aufschalten des impulsbreitenmodulierten Zeitsignals (136, 138) auf das Trägersignal in einem Frequenzbereich zum Erzeugen der den geschalteten Verstärker (164) ansteuernden Burstfolgen (156, 158) eingerichtet ist.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Burstfolgen (156, 158) jeweils ein Produkt von mindestens einem einer reellen Komponente des Basisbandsignals multipliziert mit dem Trägersignal und einer imaginären Komponente des Basisbandsignals multipliziert mit dem Trägersignal aufweisen und wobei des Trägersignal ein jeweiliges phasenverschobenes Trägersignal aufweist.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Eingang zum geschalteten Verstärker (164) die dahin übertragenen Burstfolgen (156, 158) empfängt und die Burstfolgen (156, 158) darin kombiniert.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schalter (140, 142) an einen Addierer (160) zum Summieren eines Produkts einer reellen Komponente multipliziert mit dem Trägersignal und einer imaginären Komponente multipliziert mit dem Trägersignal angekoppelt ist, wobei das Trägersignal ein jeweiliges phasenverschobenes Trägersignal oder null aufweist.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schalter (140, 142) den geschalteten Verstärker (164) ansteuernde Burstfolgen (156, 158) aufweisend die zeitdiskrete Folgenkette zum Ansteuern des geschalteten Verstärkers (164) erzeugt.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Eingang des geschalteten Verstärkers (164) zum Empfangen der zeitdiskreten Folgenkette eingerichtet ist, wobei die zeitdiskrete Folgenkette eine ternäre Kette von jeweils mindestens drei verschiedenen Amplitudenpegeln aufweist, die einander zeitlich nicht wesentlich überlappen.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der digitale Impulsbreitenmodulator (107, 109) Rauschkomponenten darin durch eine zeitliche Diskretisierung unterdrückt.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der digitale Impulsbreitenmodulator (107, 109) ferner folgendes aufweist: • einen einen geschätzten Kreuzungspunkt eines Bezugssignals mit der Basisbandkomponente des Basisbandsignals bestimmenden Kreuzpunktschätzer; und • einen sich aus dem Kondensieren einer Zeitauflösung ergebende Quantisierungsfehler verringernden und an ein ein quantisiertes Ausgangssignal erzeugendes Quantisierungselement angekoppelten Rauschformer.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der digitale Impulsbreitenmodulator (107, 109) ferner ein zum Berechnen des zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals mit einem entsprechenden Zeitversatz und zum Skalieren jeweiliger Amplituden zum Begrenzen von maximalen Tastverhältnissen auf weniger als einundfünfzig Prozent ausgelegtes digitales Impulsbreitenmodulatorelement aufweist.
Basisbandmodulator (100) zum Kodieren von Amplituden eines Komponentensignals in kontinuierliche Zeitfolgen für einen Schaltverstärker (164), der Basisbandmodulator (100) aufweisend: eine Mehrzahl von Modulierwegen jeweils entsprechend dem Komponentensignal und zum Erzeugen eines modulierten Signals mit mindestens zwei Amplitudenpegeln ausgelegt, jeweils aufweisend: • einen Eingang zum Empfangen des Komponentensignals; • ein Modulatorelement zum Berechnen des modulierten Signals mit einem vorbestimmten Zeitversatz und Skalieren entsprechender Signalamplituden zum Begrenzen maximaler Tastverhältnisse auf einen vorbestimmten Prozentsatz; • einen Ausgang des Modulierweges zum Empfangen des modulierten Signals und zum Übertragen einer impulsbreitenmodulierten kontinuierlichen Zeitfolge (136, 138) zu einem Schalter (140, 142); • wobei der Schalter (140, 142) zum Aufschalten der impulsbreitenmodulierten kontinuierlichen Zeitfolge (136, 138) auf einen entsprechenden Träger als Funktion von Amplitude und zum Erzeugen von Burstfolgen (156, 158) an einem Eingang des Schaltverstärkers (164) eingerichtet ist; • wobei die Burstfolgen (156, 158) von der Mehrzahl von Modulierwegen zum Betreiben des Schaltverstärkers (164) vor Verstärkung am Eingang des Schaltverstärkers (164) kombiniert werden.
Basisbandmodulator (100) gemäß Anspruch 12, wobei der Eingang des Verstärkers (164) zum Empfangen der Burstfolgen (156, 158), die einander nicht wesentlich überlappen, von der Mehrzahl von Modulierwegen zum Betrieb eingerichtet ist.
Basisbandmodulator (100) gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei die Modulierwege ferner jeweils folgendes aufweisen: • einen einen geschätzten Kreuzungspunkt eines Bezugssignals mit dem Komponentensignal bestimmenden Kreuzpunktschätzer; und • einen sich aus dem Kondensieren einer Zeitauflösung ergebende Quantisierungsfehler verringernden und an ein ein quantisiertes Ausgangssignal erzeugendes Quantisierungselement angekoppelten Rauschformer.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Modulatorelement zum Skalieren jeweiliger Amplituden zum Begrenzen maximaler Tastverhältnisse auf weniger als einundfünfzig Prozent eingerichtet ist und Rauschkomponenten durch zeitliche Diskretisierung durch eine endliche Anzahl unterschiedlicher Impulsbreiten für das impulsbreitenmodulierte kontinuierliche Zeitsignal (136, 138) unterdrückt.
Basisbandmodulator (100) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei jeweilige Burstfolgen (156, 158) eine ternäre Kette von mindestens drei verschiedenen Amplitudenpegeln aufweisen und einander zeitlich nicht wesentlich überlappen.
Verfahren zum Kodieren einer jeweiligen Komponente eines Basisbandsignals aufweisend eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente in eine zeitdiskrete Folgenkette in einem Basisband für einen Schaltverstärker (164), das Verfahren aufweisend: • Empfangen einer Komponente des komplexen Basisbandsignals; • Erzeugen eines zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals (128, 130) von der empfangenen Komponente; • Umwandeln des zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals (128, 130) in ein impulsbreitenmoduliertes Zeitsignal (136, 138); und • Verlegen des impulsbreitenmodulierten Zeitsignals (136, 138) auf ein Trägersignal als Funktion von Amplitude entsprechend einem jeweiligen Komponentenweg und Erzeugen von Burstfolgen (156, 158) daraus für einen Eingang des Schaltverstärkers (164); • wobei die dem jeweiligen Komponentenweg entsprechenden Burstfolgen (156, 158) zum Betreiben des Schaltverstärkers (164) vor Verstärkung an einem Eingang des Schaltverstärkers (164) kombiniert werden und einander zeitlich nicht wesentlich überlappen.
Verfahren gemäß Anspruch 17, wobei die Burstfolgen (156, 158) jeweils eine ternäre Kette von mindestens drei verschiedenen Amplitudenpegeln aufweisen und einander zeitlich nicht wesentlich überlappen und die jeweilige Komponente eine gleichphasige Komponente und eine Quadraturkomponente eines komplexen Basisbandsignals aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, ferner aufweisend: • Schätzen eines Kreuzungspunkts eines Bezugssignals mit der Komponente des Basisbandsignals; • Unterdrücken von Rauschkomponenten durch Rauschformung zum Erreichen einer gewünschten Signalgüte; und • Erzeugen eines quantisierten Ausgangssignals.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei Erzeugen eines zeitdiskreten impulsbreitenmodulierten Signals (128, 130) von der Komponente Berechnen der Komponente mit einem vorbestimmten Zeitversatz und Skalieren der entsprechenden Signalamplituden zum Begrenzen maximaler Tastverhältnisse auf einen vorbestimmten Prozentsatz aufweist.