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Mehrere
verschiedene Arten von Verstärkerschaltungsanordnungen
können
benutzt werden, um Ausgangssignale bereitzustellen. Bei einem Beispiel reproduziert
eine Klasse-A-Verstärkerschaltungsanordnung
ein gesamtes Eingangssignal, weil ein aktives Element der Klasse-A-Verstärkerschaltungsanordnung
wie ein Transistor konstant in einer aktiven Betriebsart ist. Klasse-A-Verstärker haben
jedoch typischerweise einen hohen Stromverbrauch, weil das aktive
Element nicht aufhört,
Strom zu leiten.
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Bei
einem anderen Beispiel reproduziert eine Klasse-B-Verstärkerschaltungsanordnung
das halbe Eingangssignal, da ein aktives Element einer Klasse-B-Verstärkerschaltungsanordnung
die Hälfte
der Zeit in einer aktiven Betriebsart und die andere Hälfte mit
Abschneiden, d. h. in einer inaktiven Betriebsart, verbringt. Klasse-B-Verstärkerschaltungsanordnungen
können
eine Gegentakt-Anordnung umfassen, welche zwei aktive Elemente umfasst,
wobei ein aktives Element während
der einen Hälfte
einer Eingangswellenform in einer aktiven Betriebsart ist und das
andere aktive Element während
der anderen Hälfte
der Eingangswellenform in einer aktiven Betriebsart ist. Die Eigenschaften
von Klasse-B-Verstärkerschaltungsanordnungen
können
in Abhängigkeit von
Lastbedingungen variieren und können
unter harmonischer Verzerrung leiden, wenn die Übergabe von einem aktiven Element
zu dem anderen nicht korrekt vonstatten geht.
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Klasse-AB-Verstärkerschaltungsanordnungen
sind eine Mischung zwischen Klasse-A-Verstärkerschaltungsanordnungen und
Klasse-B-Verstärkerschaltungsanordnungen.
Klasse-AB-Verstärkerschaltungsanordnungen
umfassen zwei aktive Elemente, welche jeweils mehr als 50% der Zeit
in der aktiven Betriebsart sind, um die Größe der harmonischen Verzerrung
zu verringern, wel che während
der Übergabe
von einem aktiven Element auf das andere auftritt. Ein Einstellen
eines Ausgangsruhestroms bei Klasse-AB-Verstärkerschaltungsanordnungen kann problematisch
sein.
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Manche
Klasse-AB-Verstärkerschaltungsanordnungen
können
einen Stapel von zwei Dioden benutzen, um den Ruhestrom einzustellen.
Derartige Anordnungen arbeiten typischerweise jedoch bei niedrigen
Versorgungsspannungen nicht zufriedenstellend, weil der Stapel von
zwei Dioden eine relativ hohe Versorgungsspannung erfordert. Andere
Klasse-AB-Verstärkerschaltungsanordnungen
können bei
niedrigen Versorgungsspannungen arbeiten, aber können erhöhten Stromverbrauch aufweisen. Beispielsweise
kann eine Klasse-AB-Verstärkerschaltungsanordnung
Stromspiegel umfassen, welche einen Strom intern erzeugen, und den
Strom auf den Ausgang der Schaltungsanordnung spiegeln. Der Stromverbrauch
einer derartigen Klasse-AB-Verstärkerschaltungsanordnung
ist jedoch verdoppelt. Andere Klasse-AB-Verstärkerschaltungsanordnungen können bei
niedrigen Versorgungsspannungen arbeiten und einen niedrigen Stromverbrauch
aufweisen, aber können
einen schlechten Betriebsspannungsdurchschnitt aufweisen.
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Demzufolge
ist es eine Aufgabe, verbesserte Vorrichtungen und Verfahren bereitzustellen,
mit welchen zumindest manche der oben beschriebenen Nachteile zumindest
teilweise überwunden
werden.
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Diesbezüglich wird
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
eine Vorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt. Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel
wird eine Vorrichtung nach Anspruch 8 bereitgestellt. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel wird
eine Vorrichtung nach Anspruch 14 bereitgestellt. Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel wird
ein Verfahren nach Anspruch 20 bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche definieren
weitere Ausführungsbeispiele.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In
den Figuren zeigt die am weitesten links stehende Ziffer eines Bezugszeichens
die Figur an, in welcher das Bezugszeichen zum ersten Mal auftritt.
Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren oder an verschiedenen
Stellen der Beschreibung zeigen ähnliche
oder identische Elemente an.
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1 ist
ein schematisches Diagramm einer Verstärkerschaltungsanordnung, welche
benutzt wird, ein verstärktes
Eingangssignal von einer Quelle zu einer Last bereitzustellen.
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2 ist
ein schematisches Diagramm einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung
umfassend eine PMOS-Transistorstromspiegelanordnung und eine NMOS-Transistorstromspiegelanordnung.
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3 ist
ein schematisches Diagramm einer Überwachungsschaltung einer
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe,
wobei die Überwachungsschaltung eine
Transkonduktanz-Operationsverstärkeranordnung
enthält.
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4 ist
ein schematisches Diagramm einer Überwachungsschaltung einer
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe,
wobei die Überwachungsschaltung eine
Anordnung mit differentiellem Verstärker enthält.
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5 ist
ein schematisches Diagramm einer Überwachungsschaltung einer
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe,
wobei die Überwachungsschaltung einen
differentiellen Differenzverstärker
enthält.
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6 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Korrigieren einer Fehlanpassung
bei einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
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Im
Folgenden wird mindestens eine Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung
beschrieben, welche bei niedrigen Versorgungsspannungen betrieben
werden kann, wobei ein minimaler Strom erzeugt wird. Weiterhin reagiert
mindestens eine im Folgenden beschriebene Klasse-AB-Verstärkerstufenschaltungsanordnung
günstig
auf eine Versorgungsspannung, das heißt, sie weist einen guten Betriebsspannungsdurchgriff
auf. Weiterhin werden im Folgenden Klasse-AB-Verstärkerausgansstufenschaltungsanordnungen
beschrieben, welche eine auf Metalloxidhalbleitertransistoren mit
negativen Kanal (NMOS-Transistoren) beruhende Stromspiegelanordnung
und eine auf Metalloxidhalbleitertransistoren mit positiven Kanal (PMOS-Transistoren)
basierende Stromspiegelanordnung umfasst. Bei manchen Ausführungsbeispielen
kann eine Überwachungsschaltung
mit einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung
gekoppelt werden, um eine Fehlanpassung auszugleichen, welche in
der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe
auftreten kann.
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Gemäß einem
Beispiel einer Implementierung umfasst eine Vorrichtung eine erste
Stromspiegelanordnung gekoppelt mit einer ersten Eingangssignalanordnung.
Die erste Eingangssignalanordnung umfasst eine erste Eingangsstromquelle
und eine erste Impedanz. Die Vorrichtung umfasst zudem eine zweite
Stromspiegelanordnung gekoppelt mit einer zweiten Eingangssignalanordnung.
Die zweite Eingangssignalanordnung umfasst eine zweite Eingangsstromquelle
und eine zweite Impedanz. Die erste Stromspiegelanordnung ist mit
der zweiten Stromspiegelanordnung gekoppelt.
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Gemäß einer
anderen Implementierung umfasst eine Vorrichtung einen ersten Transkonduktanz-Operationsverstärker umfassend
einen mit einer ersten variablen Stromquelle gekoppelten Ausgangsknoten.
Der erste Transkonduktanz-Operationsverstärker bestimmt einen Spannungsabfall
einer ersten Impedanz. Die Vorrichtung umfasst zudem einen zweiten
Transkonduktanz-Operationsverstärker umfassend
einen mit einer zweiten vari ablen Stromquelle gekoppelten Ausgangsknoten.
Der zweite Transkonduktanz-Operationsverstärker bestimmt einen Spannungsabfall
einer zweiten Impedanz. Der Ausgangsknoten des zweiten Transkonduktanz-Operationsverstärkers ist
mit dem Ausgangsknoten des ersten Transkonduktanz-Operationsverstärkers gekoppelt.
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Gemäß einer
anderen Implementierung umfasst eine Vorrichtung eine Anordnung
mit differentiellem Verstärker,
welche mit einer ersten Impedanz einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe
und mit einer zweiten Impedanz der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe
gekoppelt ist. Ein Ausgangsknoten der Anordnung mit differentiellem
Verstärker
ist mit einer variablen Stromquellenanordnung gekoppelt, und ein oder
mehrere Eingangsknoten der Anordnung mit differenziellem Verstärker sind
mit der ersten Impedanz und der zweiten Impedanz gekoppelt.
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Gemäß einer
anderen Implementierung umfasst ein Verfahren ein Erzeugen eines
Ausgangssignals einer ersten Verstärkerschaltung basierend auf einem
Spannungsabfall einer ersten Impedanz einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Das Verfahren umfasst zudem das Erzeugen eines Ausgangssignals einer
zweiten Verstärkerschaltung
basierend auf einem Spannungsabfall einer zweiten Impedanz einer
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Das Verfahren umfasst weiter das Erzeugen eines Kompensationsstroms,
wenn sich der Spannungsabfall der ersten Impedanz von dem Spannungsabfall
der zweiten Impedanz unterscheidet. Der Kompensationsstrom stellt
den Spannungsabfall der ersten Impedanz, den Spannungsabfall der
zweiten Impedanz oder eine Kombination hiervon ein, so dass der Spannungsabfall
der ersten Impedanz und der Spannungsabfall der zweiten Impedanz
eingestellt werden, näherungsweise
gleich zu sein.
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1 ist
ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung 100, welche
benutzbar ist, um ein verstärktes
Eingangssignal von einer Quelle 102 an eine Last 106 über eine
Verstärkereinrichtung 104 bereitzustellen.
In manchen Implementierungen kann die Quelle 102 ein oder
mehrere Schaltungsanordnungen umfassen, welche der Verstärkereinrichtung 104 ein
oder mehrere Eingangssignale bereitstellen. Die Eingangssignale
können
Hochfrequenzsignale, Audiosignale, digitale Signale oder andere
Daten tragende Signale umfassen. Die Last 106 kann eine
zusätzliche
Einrichtung umfassen, welche die Ausgabe der Verstärkereinrichtung 104 als
ein Eingangssignal empfängt.
Beispielsweise kann die Last 106 eine Ausgabeeinrichtung
wie einen Lautsprecher, eine Analog-Digital-Wandlerschaltung, einen
Mischer oder eine Kombination hiervon enthalten. Bei manchen Implementierungen
kann die Vorrichtung 100 in einem Hochgeschwindigkeitsverstärker enthalten sein.
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Die
Verstärkereinrichtung 104 umfasst
eine Eingangsstufe 108 und eine Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110.
Bei einer beispielhaften Implementierung kann die Eingangsstufe 108 ein
oder mehrere Einrichtungen wie Operationsverstärker umfassen, um Signale von
der Quelle 102 zu modifizieren und die modifizierten Signale
der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 bereitzustellen.
Die Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 kann
dann die Signale von der Quelle 102 weiter modifizieren
und diese weiter modifizierten Signale der Last 106 bereitstellen.
Bei einer bestimmten Implementierung kann die Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 eine
PMOS-Transistorstromspiegelanordnung und eine NMOS-Transistorstromspiegelanordnung
umfassen. Eine Impedanz wie ein Widerstand oder eine Anordnung von
Transistoren kann zwischen die Transistoren der PMOS-Stromspiegelanordnung
gekoppelt sein. Eine zusätzliche
Impedanz kann zwischen die Transistoren der NMOS-Stromspiegelanordnung gekoppelt
sein. Die Schaltungsanordnung der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 ist
eingerichtet, eine gute Regelung eines Ausgangsruhestroms bereitzustellen,
während
sie bei niedrigen Versorgungsspannungen oder bei hohen Versorgungsspannungen
arbeitet, wobei ein guter Betriebsspannungsdurchgriff und ein minimaler
Stromverbrauch vorliegen.
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Bei
manchen Implementierungen kann eine Überwachungsschaltung 112 in
der Verstärkereinrichtung 104 benutzt
werden, um eine Fehlanpassung in der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 zu
verringern. Bei einer veranschaulichenden Implementierung kann die Überwachungsschaltung 112 einen
ersten Transkonduktanz-Operationsverstärker (OTA) umfassen, um basierend
auf einem Spannungsabfall einer zwischen Transistoren einer PMOS-Stromspiegelanordnung
der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 gekoppelten
Impedanz einen Ausgangsstrom zu erzeugen. Die Überwachungsschaltung 112 kann
zudem einen zweiten Transkonduktanz-Operationsverstärker umfassen, um
einen Ausgangsstrom basierend auf einem Spannungsabfall einer zwischen
Transistoren einer NMOS-Stromspiegelanordnung der Klasse-AB-Verstärkerausgangsschaltung 110 gekoppelten
zweiten Impedanz einen Ausgangsstrom zu erzeugen. Die Ausgangsströme des ersten
Transkonduktanz-Operationsverstärkers
und des zweiten Transkonduktanz-Operationsverstärkers der Überwachungsschaltung 112 können benutzt
werden, einen Kompensationsstrom zu erzeugen, um die Spannungsabfälle der
Impedanz der Stromspiegelanordnung der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 zu
regulieren, so dass die Spannungsabfälle zumindest näherungsweise
gleich sind, um eine gute Steuerung des Ausgangsruhestroms der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 zu
erreichen.
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In
manchen Fällen
sind die Impedanzwerte der ersten Impedanz und der zweiten Impedanz
näherungsweise
gleich, und der Spannungsabfall der ersten Impedanz und der Spannungsabfall
der zweiten Impedanz können
näherungsweise
gleich sein, wenn die erste Impedanz und die zweite Impedanz näherungsweise
den gleichen Strom empfangen. In anderen Fällen können die Impedanzwerte der
ersten Impedanz und der zweiten Impedanz unterschiedlich sein, und
der der ersten Impedanz und der zweiten Impedanz bereitgestellte
Strom kann der Differenz bzw. dem Verhältnis zwischen den Impedanzwerten
entsprechen, so dass der Spannungsabfall der ersten Impedanz und
der Spannungsabfall der zweiten Impedanz näherungsweise gleich sind. Beispielsweise
wäre, wenn
der Impedanzwert der ersten Impedanz größer als der der zweiten Impedanz
ist, der der ersten Impedanz bereitgestellte Strom geringer als
der der zweiten Impedanz bereitgestellte Strom.
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Bei
einer anderen veranschaulichenden Implementierung kann die Überwachungsschaltung 112 eine
Anordnung mit differenziellem Verstärker umfassen, um eine Fehlanpassung
in der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 auszugleichen.
Beispielsweise kann die Überwachungsschaltung 112 einen ersten
differenziellen Verstärker
umfassen, um einen Spannungsabfall einer zwischen Transistoren einer PMOS-Stromspiegelanordnung
der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 112 gekoppelten
ersten Impedanz zu bestimmen. Die Überwachungsschaltung 112 kann
zudem einen zweiten differenziellen Verstärker umfassen, um einen Spannungsabfall
einer zwischen Transistoren einer NMOS-Stromspiegelanordnung der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 110 gekoppelten
zweiten Impedanz zu bestimmen. Der erste differenzielle Verstärker und
der zweite differenzielle Verstärker
können
mit einem dritten differenziellen Verstärker gekoppelt sein, welcher
ein oder mehrere variable Hilfsstromquellen treibt, um einen Kompensationsstrom
zu erzeugen, wenn es einen Unterschied zwischen dem Spannungsabfall
der ersten Impedanz und dem Spannungsabfall der zweiten Impedanz
gibt. Bei einer alternativen Implementierung kann die Anordnung
mit differenziellem Verstärker
einen differenziellen Differenzverstärker umfassen, welcher eine
Ausgabe produziert, welcher die ein oder mehreren variablen Hilfsstromquellen treibt,
einen Kompensationsstrom zu erzeugen, wenn es einen Unterschied
zwischen dem Spannungsabfall der ersten Impedanz und dem Spannungsabfall
der zweiten Impedanz gibt.
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Ein
differenzieller Differenzverstärker
ist beispielsweise ein Verstärker,
welcher als Ausgangssignal die Differenz zwischen zwei differenziellen
Eingangssignalen ausgibt. Unter einem differenziellem Verstärker, teilweise
auch als Differenzverstärker
bezeichnet, wird im Rahmen dieser Anmeldung ein Verstärker verstanden,
welcher ein Ausgangssignal in Ab hängigkeit von einem differenziellen
Eingangssignal bzw. der Differenz zweier einendiger Eingangssignale
liefert.
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2 ist
ein schematisches Diagramm einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung 200 umfassend
eine PMOS-Transistorstromspiegelanordnung und eine NMOS-Transistorstromspiegelanordnung.
Die PMOS-Transistorstromspiegelanordnung umfasst einen ersten PMOS-Transistor 202 und
einen zweiten PMOS-Transistor 204. Die PMOS-Transistorstromspiegelanordnung
ist mit einer ersten Eingangssignalanordnung 206 gekoppelt.
Die erste Eingangssignalanordnung 206 umfasst eine erste
Impedanz 208 und eine erste Eingangsstromquelle 210.
Ein Gate des ersten PMOS-Transistors 202 ist mit der ersten
Impedanz 208 gekoppelt, und ein Drain des ersten PMOS-Transistors 202 ist
mit einer Referenzstromquelle 212 gekoppelt. Eine Source
des ersten PMOS-Transistors 202 ist mit einer Versorgungsspannung
VDD gekoppelt. Ein Gate des zweiten PMOS-Transistors 204 ist mit
der ersten Impedanz 204 und mit der ersten Eingangsstromquelle 210 gekoppelt,
und ein Drain des zweiten PMOS-Transistors 204 ist mit
einem Ausgangsanschluss 214 gekoppelt. Zudem ist eine Source
des zweiten PMOS-Transistors 204 mit
der Versorgungsspannung VDD gekoppelt.
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Die
NMOS-Transistorstromspiegelanordnung umfasst einen ersten NMOS-Transistor 216 und
einen zweiten NMOS-Transistor 218. Die NMOS-Transistorstromspiegelanordnung
ist mit einer zweiten Eingangssignalanordnung 220 gekoppelt.
Die zweite Eingangssignalanordnung 220 umfasst eine zweite
Impedanz 222 und eine zweite Eingangsstromquelle 224.
Ein Gate des ersten NMOS-Transistors 216 ist mit der zweiten
Impedanz 222 gekoppelt, und ein Drain des ersten NMOS-Transistors 216 ist
mit der Referenzstromquelle 212 gekoppelt. Eine Source
des ersten NMOS-Transistors 216 ist mit einer Masse 226 gekoppelt.
Ein Gate des zweiten NMOS-Transistors 218 ist mit der zweiten Impedanz 222 und
mit der zweiten Eingangsstromquelle 224 gekoppelt. Ein
Drain des zweiten NMOS-Transistors 218 ist mit dem Ausgangsanschluss 214 gekoppelt,
und eine Source des zweiten NMOS-Transistors 218 ist mit
Masse 226 gekoppelt.
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Bei
manchen Implementierungen kann die Referenzstromquelle 212 durch
zwei separate einander angepasste Stromquellen ersetzt werden, um
geeignete Vorspannungsströme
für die
PMOS-Transistorstromspiegelanordnung
und die NMOS-Transistorstromspiegelanordnung bereitzustellen. Beispielsweise
kann eine der einander angepassten Stromquellen den ersten PMOS-Transistor 202 treiben, und
die andere Stromquelle kann den ersten NMOS-Transistor 216 treiben.
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Bei
einer veranschaulichenden Implementierung können die erste Eingangsstromquelle 210,
die zweite Eingangsstromquelle 224 oder eine Kombination
hiervon einen negativen Eingangsstrom erzeugen, welcher die Spannung
an dem Gate des zweiten PMOS-Transistors 204 und die Spannung
an dem Gate des zweiten NMOS-Transistors 218 verringert. In
Antwort auf einen negativen Eingangsstrom kann der zweite PMOS-Transistor 204 einen
vergrößerten Ausgangsstrom
liefern, in dem er einen gesteigerten Source-Drain-Strom erzeugt,
welcher einen Strompfad zwischen der Versorgungsspannung VDD und dem Ausgangsanschluss 214 bereitstellt.
Der Ausgangsstrom des zweiten NMOS-Transistors 218 nimmt in Antwort
auf einen negativen Eingangsstrom ab. In manchen Fällen, beispielsweise
bei einem großen
Eingangsstrom, wird der Ausgangsstrom des zweiten NMOS-Transistors 218 abgeschnitten,
und der zweite NMOS-Transistor 218 leitet
keinen Strom. Auf diese Weise weisen die Ausgangstransistoren 204 und 218 das
gewünschte
Gegentakt-Verhalten basierend auf einem negativen Eingangsstrom
aus.
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Bei
einer anderen erläuternden
Implementierung können
die erste Eingangsstromquelle 210, die zweite Eingangsstromquelle 224 oder
eine Kombination hiervon einen positiven Eingangsstrom erzeugen,
welcher die Spannung des Gates des zweiten PMOS-Transistors 204 erhöht und die
Spannung des Gates des zweiten NMOS-Transistors 218 erhöht. In Antwort
auf einen positiven Eingangsstrom liefert der zweite NMOS-Transistor 218 einen
erhöhten
Ausgangsstrom, während
der Ausgangsstrom des zweiten PMOS-Transistors 204 abnimmt.
In manchen Fällen,
beispielsweise bei einem großen
Eingangsstrom, wird der Ausgangsstrom des zweiten PMOS-Transistors 204 abgeschnitten,
das heißt,
der zweite PMOS-Transistor 204 leitet keinen Strom von der
Versorgungsspannung VDD zu dem Ausgangsanschluss 214.
Auf diese Weise zeigen die Ausgangstransistoren 204 und 218 das
gewünschte
Gegentaktverhalten basierend auf einen positiven Eingangsstrom.
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Bei
einer weiteren veranschaulichenden Implementierung tritt ein Ruhezustand
der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung 200 auf,
wenn durch die erste Eingangsstromquelle 210 oder die zweite
Eingangsstromquelle 224 kein Strom bereitgestellt wird.
In dem Ruhezustand wird der durch die Referenzstromquelle 218 bereitgestellte
Strom durch den zweiten PMOS-Transistor 204 und den zweiten
NMOS-Transistor 218 gespiegelt. Unter manchen Umständen können die
erste Eingangsstromquelle 210, die zweite Eingangsstromquelle 224 oder
eine Kombination hiervon einen gewissen Strom während des Ruhezustands generieren,
was einen Fehlanpassungszustand hervorrufen kann.
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3 ist
ein schematisches Diagramm einer Überwachungsschaltung 300 einer
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung,
wie der Klasse-AB-Ausgangsstufenanordnung 200 der 2.
Die Überwachungsschaltung 300 kann
eingerichtet sein, eine Fehlanpassung auszugleichen, welche in der
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung
auftritt. Eine Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung,
welche größere Transistoren
aufweist und einen genauen Steuerstrom empfängt, kann eine minimale Fehlanpassung
aufweisen. Wenn Transistoren einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung
jedoch eine geringere Größe aufweisen,
wie beispielsweise es bei Transistoren eines Hoch geschwindigkeitsverstärkers häufig der
Fall ist, kann eine Fehlanpassung einen nachteiligen Effekt auf
die Steuerung des Ruhestroms haben.
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Die Überwachungsschaltung 300 umfasst eine
erste Impedanz 302 einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Bei manchen Implementierungen kann die erste Impedanz 302 der
Impedanz 208 der 2 entsprechen.
Ein erster Knoten der ersten Impedanz 302 ist bei dem dargestellten
Beispiel mit einem Tiefpassfilter 304 gekoppelt, und ein
zweiter Knoten der ersten Impedanz 302 ist mit einem Tiefpassfilter 306 gekoppelt.
Zudem sind der erste Knoten und der zweite Knoten der ersten Impedanz 302 mit
einer ersten variablen Hilfsstromquelle 308 gekoppelt.
Bei manchen Implementierungen kann die erste variable Hilfsstromquelle 308 parallel
zu der ersten Stromquelle 210 der 2 geschaltet
sein. Bei anderen Implementierungen können die erste variable Hilfsstromquelle 308 und
die erste Stromquelle 210 der 2 die gleiche
Stromquelle repräsentieren.
Beispielsweise kann ein Ausgangsstrom der Überwachungsschaltung 300 und
ein Eingangsstrom zu der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 200 durch
eine Summationsschaltung (nicht gezeigt) wie einem Operationsverstärker kombiniert
werden und einer einzigen Stromquelle 308/210 zugeführt werden,
welche einen Strom über
die erste Impedanz 302/208 bereitstellt.
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Die Überwachungsschaltung 300 umfasst zudem
eine zweite Impedanz 310 einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Bei manchen Implementierungen kann die zweite Impedanz 310 der Impedanz 222 der 2 entsprechen.
Ein erster Knoten der zweiten Impedanz 310 kann mit einem Tiefpassfilter 312 gekoppelt
sein, und ein zweiter Knoten der zweiten Impedanz 310 kann
mit einem Tiefpassfilter 314 gekoppelt sein. Der erste
Knoten und der zweite Knoten der zweiten Impedanz 310 sind
zudem mit einer zweiten variablen Hilfsstromquelle 316 gekoppelt.
Bei manchen Implementierungen kann die zweite variable Hilfsstromquelle 316 parallel
zu der zweiten Stromquelle 224 der 2 geschaltet
sein. Bei anderen Implementierungen können die zweite variable Hilfsstromquelle 316 und
die zweite Stromquelle 224 der 2 die gleiche
Stromquelle repräsentieren.
Beispielsweise können
ein Ausgangsstrom der Überwachungsschaltung 300 und
ein Eingangsstrom zu der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 200 in
einer Summationsschaltung (nicht gezeigt) wie einem Operationsverstärker kombiniert
werden und einer einzigen Stromquelle 316/224 zugeführt werden,
welche einen Strom über die
zweite Impedanz 310/222 bereitstellt. In bestimmten
Implementierungen wie bei linearen Schaltungen und kleinen Eingangssignalen
können
die Tiefpassfilter 304, 306, 312, 314 unnötig sein
und somit weggelassen werden.
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Zudem
umfasst die Überwachungsschaltung 300 einen
ersten Transkonduktanz-Operationsverstärker 318 (OTA, vom
Englischen Operational Transconductance Amplifier). Ein nicht invertierender Knoten
des ersten OTA 318 ist mit dem Tiefpassfilter 306 gekoppelt,
und ein invertierender Knoten des ersten OTA 318 ist mit
dem Tiefpassfilter 304 gekoppelt. Ein Ausgangsknoten des
ersten OTA 318 ist mit der ersten variablen Hilfsstromquelle 308 gekoppelt.
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Weiter
umfasst die Überwachungsschaltung 300 einen
zweiten Transkonduktanz-Operationsverstärker (OTA) 320. Ein
nicht invertierender Knoten des zweiten OTA 320 ist mit
dem Tiefpassfilter 312 gekoppelt, und ein invertierender
Knoten des zweiten OTA 320 ist mit dem Tiefpassfilter 314 gekoppelt.
Ein Ausgangsknoten des zweiten OTA 320 ist mit der zweiten
variablen Hilfsstromquelle 316 gekoppelt. Zudem ist der
Ausgangsknoten des zweiten OTA 320 mit dem Ausgangsknoten
des ersten OTA 318 gekoppelt.
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Bei
einer veranschaulichenden Implementierung kann der erste OTA 318 einen
Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 bestimmen, und
der zweite OTA 320 kann einen Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 bestimmen.
Der Ausgangsstrom des ersten OTA 318 bezieht sich auf den
Spannungsabfall der ersten Impedanz 302, und der Ausgangsstrom
des zweiten OTA 320 bezieht sich auf den Spannungsabfall
der zweiten Impedanz 310. Bei manchen Implementierungen
sind der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und der
Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 näherungsweise gleich.
Wenn der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und der
Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 näherungsweise
gleich sind, heben sich die jeweiligen Ausgangsströme des ersten
OTA 318 und des zweiten OTA 320 auf und weisen
eine Summe von Null oder näherungsweise
Null auf.
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Bei
anderen Implementierungen kann der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 sich
von dem Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 unterscheiden.
Beispielsweise können
der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und der Spannungsabfall
der zweiten Impedanz 310 aufgrund unterschiedlicher Ströme über die
erste Impedanz 302 und die zweite Impedanz 310 der
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe
unterschiedlich sein. Um dies zu veranschaulichen kann es beispielsweise
vorkommen, dass während
eines Ruhezustands der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe eine erste
Stromquelle der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe
einen leicht positiven Strom erzeugen kann und/oder eine zweite
Stromquelle der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe
einen geringfügigen
negativen Strom erzeugen kann. Dementsprechend würde eine mit der ersten Stromquelle
gekoppelte Impedanz einen anderen Spannungsabfall aufweisen als
eine mit der zweiten Stromquelle gekoppelte Impedanz, was zu einer
Fehlanpassung der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe führen würde.
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Wenn
der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und der Spannungsabfall
der zweiten Impedanz 310 unterschiedlich sind, treiben
der Ausgangsstrom des ersten OTA 318 und der Ausgangsstrom des
zweiten OTA 320 die erste variable Hilfsstromquelle 308,
die zweite variable Hilfsstromquelle 316 oder eine Kombination
davon, einen Kompensationsstrom zu erzeugen, so dass der Spannungsabfall
der ersten Impedanz 302 und der Spannungsabfall der zweiten
Impedanz 310 eingestellt werden, näherungsweise gleich zu sein.
Somit beruht die Überwachungsschaltung 300 auf
einer geschlossenen Regelschleife, um den Spannungsabfall der ersten
Impedanz 302 und den Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 einander
anzugleichen, so dass die Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe die Effekte
der Fehlanpassung vermeiden wird und anschließend einen korrekten Ausgangsstrom
wie spezifiziert erzeugen wird.
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Bei
manchen Implementierungen können, wenn
der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und der Spannungsabfall
der zweiten Impedanz 310 unterschiedlich sind, die erste
variable Hilfsstromquelle 308 und die zweite variable Hilfsstromquelle 316 die
kombinierten Ausgangsströme
des ersten OTA 318 und des zweiten OTA 320 empfangen
und jeweilige Kompensationsströme
derart generieren, dass der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und
der Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 eingestellt
werden, näherungsweise
gleich zu sein. Beispielsweise kann, wenn während des Ruhezustands der
ersten Impedanz 302 ein geringfügiger negativer Strom bereitgestellt
wird, die erste variable Hilfsstromquelle 308 einen entsprechend
geringen positiven Kompensationsstrom bereitstellen. Weiterhin kann,
wenn ein geringfügiger
positiver Strom der ersten Impedanz 302 während des
Ruhezustands bereitgestellt wird, die erste variable Hilfsstromquelle 308 einen
geringfügigen
negativen Kompensationsstrom bereitstellen. Bei einem anderen Beispiel
kann, wenn der zweiten Impedanz 310 während des Ruhezustands ein
geringfügiger
positiver Strom bereitgestellt wird, die zweite variable Hilfsstromquelle 316 einen
geringfügigen
negativen Kompensationsstrom bereitstellen. Weiterhin kann, wenn
der zweiten Impedanz 310 während des Ruhezustands ein
geringfügiger
negativer Strom bereitgestellt wird, die zweite variable Hilfsstromquelle 316 einen
geringfügig
positiven Kompensationsstrom bereitstellen.
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Bei
anderen Implementierungen kann die Überwachungsschaltung 300 eine
variable Hilfsstromquelle statt der ersten variablen Hilfsstromquelle 308 und
der zweiten variablen Hilfsstromquelle 316 wie in 3 gezeigt
umfassen. Beispielsweise kann die Überwachungsschaltung 300 eine
variable Hilfsstromquelle umfassen, um der ersten Impedanz 302 einen
Kompensationsstrom bereitzustellen. Bei diesem Beispiel stellt,
wenn der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und der
Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 unterschiedlich
sind, die variable Hilfsstromquelle der ersten Impedanz 302 basierend
auf den Ausgangssignalen des ersten OTA 318 und des zweiten
OTA 320 einen Kompensationsstrom bereit, so dass der Spannungsabfall
der ersten Impedanz 302 und der Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 eingestellt
werden, näherungsweise gleich
zu sein. Bei einem anderen Beispiel kann die Überwachungsschaltung 300 eine
variable Hilfsstromquelle umfassen, um der zweiten Impedanz 310 einen
Kompensationsstrom bereitzustellen. Bei diesem Beispiel stellt,
wenn der Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und der
Spannungsabfall der zweiten Impedanz 310 unterschiedlich
sind, die variable Hilfsstromquelle der zweiten Impedanz 310 basierend
auf den Ausgangssignalen des ersten OTA 318 und des zweiten
OTA 320 einen Kompensationsstrom derart bereit, dass der
Spannungsabfall der ersten Impedanz 302 und der Spannungsabfall
der zweiten Impedanz 310 eingestellt werden, näherungsweise
gleich zu sein.
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4 ist
ein schematisches Diagramm einer Überwachungsschaltung 400 einer
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung
wie beispielsweise der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenanordnung 200 der 2.
Die Überwachungsschaltung 400 kann
eingerichtet sein, eine Fehlanpassung auszugleichen, welche in der
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung
auftritt.
-
Die Überwachungsschaltung 400 umfasst eine
erste Impedanz 402 einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Bei manchen Implementierungen kann die erste Impedanz 402 der
ersten Impedanz 208 der 2 entsprechen.
Ein erster Knoten der ersten Im pedanz 402 kann mit einem
Tiefpassfilter 404 gekoppelt sein, und ein zweiter Knoten
der ersten Impedanz 402 kann mit einem Tiefpassfilter 406 gekoppelt
sein. Zudem sind der erste Knoten und der zweite Knoten der ersten
Impedanz 402 mit einer ersten variablen Hilfsstromquelle 408 gekoppelt.
Bei manchen Implementierungen kann die erste variable Hilfsstromquelle 408 parallel
zu der ersten Stromquelle 210 der 2 geschaltet
sein, während
bei anderen Implementierungen die erste variable Hilfsstromquelle 408 und
die erste Hilfsstromquelle 210 der 2 die gleiche
Stromquelle darstellen können.
-
Die Überwachungsschaltung 400 umfasst zudem
eine zweite Impedanz 410 einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Bei manchen Implementierungen kann die zweite Impedanz 410 der zweiten
Impedanz 222 der 2 entsprechen.
Ein erster Knoten der zweiten Impedanz 410 kann mit einem
Tiefpassfilter 402 gekoppelt sein, und ein zweiter Knoten
der zweiten Impedanz 410 kann mit einem Tiefpassfilter 414 gekoppelt
sein. Der erste Knoten und der zweite Knoten der zweiten Impedanz 410 sind
zudem mit einer zweiten variablen Hilfsstromquelle 416 gekoppelt.
Bei manchen Implementierungen kann die zweite variable Hilfsstromquelle 416 parallel
zu der zweiten Stromquelle 224 der 2 geschaltet
sein, während
bei anderen Implementierungen die zweite variable Hilfsstromquelle 416 und
die zweite Stromquelle 224 der 2 die gleiche
Stromquelle darstellen können.
Bei manchen Implementierungen können
die Tiefpassfilter 404, 406, 412, 414 unnötig sein
und daher weggelassen werden.
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Zudem
umfasst die Überwachungsschaltung 400 einen
ersten differenziellen Verstärker 418.
Ein nicht invertierender Knoten des ersten differenziellen Verstärkers 418 ist
mit dem Tiefpassfilter 406 gekoppelt, und ein invertierender
Knoten des ersten differenziellen Verstärkers 418 ist mit
dem Tiefpassfilter 404 gekoppelt. Weiter umfasst die Überwachungsschaltung 400 einen
zweiten differenziellen Verstärker 420.
Ein invertierender Knoten des zweiten differenziellen Verstärkers 420 ist
mit dem Tiefpassfilter 412 gekoppelt, und ein nicht invertierender
Knoten des zweiten differentiellen Verstärkers 420 ist mit dem
Tiefpassfilter 414 gekoppelt. Ein Ausgangsknoten des ersten
differenziellen Verstärkers 418 ist
mit einem nicht invertierenden Knoten eines dritten differenziellen
Verstärkers 422 gekoppelt,
und ein Ausgangsknoten des zweiten differenziellen Verstärkers 420 ist
mit einem invertierenden Knoten des dritten differenziellen Verstärkers 422 gekoppelt.
Der Ausgangsknoten des dritten differenziellen Verstärkers 422 ist
in einer negativen Rückkopplungsschleife
mit der ersten variablen Hilfsstromquelle 408 und der zweiten
variablen Hilfsstromquelle 416 gekoppelt.
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Bei
einer veranschaulichenden Implementierung kann der erste differenzielle
Verstärker 418 einen
Spannungsabfall der ersten Impedanz 402 bestimmen und dem
dritten differenziellen Verstärker 422 ein
entsprechendes Ausgangssignal bereitstellen. Der zweite differenzielle
Verstärker 420 kann
einen Spannungsabfall der zweiten Impedanz 410 bestimmen
und dem dritten differenziellen Verstärker 422 ein entsprechendes
Ausgangssignal bereitstellen. Der dritte differenzielle Verstärker 422 kann
bestimmen, ob es einen Unterschied zwischen dem Spannungsabfall
der ersten Impedanz 402 und dem Spannungsabfall der zweiten
Impedanz 410 gibt oder nicht. Das Ausgangssignal des dritten
differenziellen Verstärkers 422 treibt
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
die erste variable Hilfsstromquelle 408 und die zweite
variable Hilfsstromquelle 410. Wenn es beispielsweise einen
Unterschied zwischen dem Spannungsabfall der ersten Impedanz 402 und
dem Spannungsabfall der zweiten Impedanz 410 gibt, kann
der dritte differenzielle Verstärker 422 die
erste variable Hilfsstromquelle 408, die zweite variable Hilfsstromquelle 416 oder
eine Kombination hiervon treiben, einen Kompensationsstrom zu erzeugen,
so dass der Spannungsabfall der ersten Impedanz 402 und
der Spannungsabfall der zweiten Impedanz 410 eingestellt
werden, näherungsweise
gleich zu sein.
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Weiter
kann die Überwachungsschaltung 400 alternativ
auch nur mit einer variablen Hilfsstromquelle anstatt mit der ersten
variablen Hilfsstromquelle 408 und der zweiten variablen
Hilfsstromquelle 416 wie in 4 gezeigt
implementiert sein. Die einzige variable Hilfsstromquelle kann dann
mit der ersten Impedanz 402 oder der zweiten Impedanz 410 gekoppelt
sein. Die einzige variable Hilfsstromquelle kann einen Kompensationsstrom
für die
erste Impedanz 402 oder die zweite Impedanz 410 basierend auf
dem Ausgangssignal des dritten differenziellen Verstärkers 422 bereitstellen,
wenn der Spannungsabfall der ersten Impedanz 402 und der
Spannungsabfall der zweiten Impedanz 410 unterschiedlich sind,
so dass der Spannungsabfall der ersten Impedanz 402 und
der Spannungsabfall der zweiten Impedanz 410 eingestellt
werden, näherungsweise
gleich zu sein.
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5 ist
ein schematisches Diagramm einer Überwachungsschaltung 500 einer
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung,
wie beispielsweise der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung 200 der 2.
Die Überwachungsschaltung 500 kann
eingerichtet sein, eine Fehlanpassung auszugleichen, welche in der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufenschaltungsanordnung
auftritt.
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Die Überwachungsschaltung 500 umfasst eine
erste Impedanz 502 einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Bei manchen Implementierungen kann die erste Impedanz 502 der
ersten Impedanz 208 der 2 entsprechen.
Ein erster Knoten der ersten Impedanz 502 kann mit einem
Tiefpassfilter 504 gekoppelt sein, und ein zweiter Knoten
der ersten Impedanz 502 kann mit einem Tiefpassfilter 506 gekoppelt
sein. Zudem sind der erste Knoten und der zweite Knoten der ersten
Impedanz 502 mit einer ersten variablen Hilfsstromquelle 508 gekoppelt.
Bei manchen Implementierungen kann die erste variable Hilfsstromquelle 508 parallel
zu der ersten Stromquelle 210 der 2 geschaltet
sein, während
bei anderen Implementierungen die ers te variable Hilfsstromquelle 508 und
die erste Stromquelle 210 der 2 die gleiche
Stromquelle darstellen können.
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Die Überwachungsschaltung 500 umfasst zudem
eine zweite Impedanz 510 einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Bei manchen Implementierungen kann die zweite Impedanz 510 der zweiten
Impedanz 222 der 2 entsprechen.
Ein erster Knoten der zweiten Impedanz 510 kann mit einem
Tiefpassfilter 512 gekoppelt sein, und ein zweiter Knoten
der zweiten Impedanz 510 kann mit einem Tiefpassfilter 514 gekoppelt
sein. Der erste Knoten und der zweite Knoten der zweiten Impedanz 510 sind
zudem mit einer zweiten variablen Hilfsstromquelle 516 gekoppelt.
Bei manchen Implementierungen kann die zweite variable Hilfsstromquelle 516 parallel
mit der zweiten Stromquelle 224 aus 2 geschaltet
sein, während
bei anderen Implementierungen die zweite variable Hilfsstromquelle 516 und
die zweite Stromquelle 224 der 2 die gleiche
Stromquelle darstellen können.
Weiter sind bei manchen Implementierungen die Tiefpassfilter 504, 506, 512, 514 unnötig und
können
somit weggelassen werden.
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Zudem
umfasst die Überwachungsschaltung 500 einen
differenziellen Differenzverstärker 518.
Ein erster nicht invertierender Knoten des differenziellen Differenzverstärkers 518 ist
mit dem Tiefpassfilter 506 gekoppelt, und ein erster invertierender
Knoten des differenziellen Differenzverstärkers 518 ist mit dem
Tiefpassfilter 504 gekoppelt. Weiterhin ist ein zweiter
invertierender Knoten des differenziellen Differenzverstärkers 518 mit
dem Tiefpassfilter 512 gekoppelt, und ein zweiter nicht
invertierender Knoten des differenziellen Differenzverstärkers 518 ist
mit dem Tiefpassfilter 514 gekoppelt. Ein Ausgangsknoten
des differenziellen Differenzverstärkers 518 ist in einer
negativen Rückkopplungsschleife
mit der ersten variablen Hilfsstromquelle 508 und der zweiten variablen
Hilfsstromquelle 516 gekoppelt.
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Bei
einer veranschaulichenden Implementierung kann der differenzielle
Differenzverstärker 518 einen
Spannungsabfall der ersten Impedanz 502 und einen Spannungsabfall
der zweiten Impedanz 510 bestimmen. Der differenzielle
Differenzverstärker 518 kann
zudem bestimmen, ob eine Differenz zwischen dem Spannungsabfall
der ersten Impedanz 502 und dem Spannungsabfall der zweiten
Impedanz 510 vorliegt. Das Ausgangssignal des differenziellen Differenzverstärkers 518 kann
die erste variable Hilfsstromquelle 508 und die zweite
variable Hilfsstromquelle 516 treiben. Beispielsweise kann,
wenn es einen Unterschied zwischen dem Spannungsabfall der ersten
Impedanz 502 und dem Spannungsabfall der zweiten Impedanz 510 gibt,
der differenzielle Differenzverstärker 518 die erste
variable Hilfsstromquelle 508, die zweite variable Hilfsstromquelle 516 oder
eine Kombination hiervon treiben, um einen Kompensationsstrom derart
zu erzeugen, dass der Spannungsabfall der ersten Impedanz 502 und
der Spannungsabfall der zweiten Impedanz 510 eingestellt
werden, näherungsweise
gleich zu sein.
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6 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 zum Korrigieren
einer Fehlanpassung in einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe. Das Verfahren 600 kann
eine Überwachungsschaltung
benutzen, um eine Fehlanpassung in der Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe zu korrigieren.
Die Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe
kann die in 2 dargestellte Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe 200 sein,
und die Überwachungsschaltung kann
die in 3 gezeigte Überwachungsschaltung 300,
die in 4 gezeigte Überwachungsschaltung 400 oder
die in 5 gezeigte Überwachungsschaltung 500 sein.
Die Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe
und die Überwachungsschaltung
können
ein Teil eines Hochgeschwindigkeitsverstärkers sein.
-
Details
von Ausführungsbeispielen
von Verfahren werden unten beschrieben. Es ist zu bemerken, dass
bestimmte Vorgänge
nicht notwendiger Weise in der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden
müssen,
modifiziert werden können und/oder
vollständig
weggelassen werden können, abhängig von
den Umständen.
Die beschriebenen Vorgänge
können
durch einen Computer, Prozessor oder andere Recheneinrichtungen
basierend auf auf einem oder mehreren Computer lesbaren Medien gespeicherten
Instruktionen implementiert sein. Die Computer lesbaren Medien können jedes
verfügbare Medium
sein, auf welches eine Recheneinrichtung zugreifen kann, um die
darauf gespeicherten Instruktionen auszuführen.
-
Bei 602 umfasst
das Verfahren 600 das Erzeugen eines Ausgangssignals einer
ersten Verstärkerschaltung
wie beispielsweise einen Transkonduktanz-Operationsverstärker (OTA)
oder einen differenziellen Verstärker
basierend auf einem Spannungsabfall einer ersten Impedanz einer
Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Die erste Impedanz kann die Impedanz 208 der 2 und/oder
die Impedanz 302 der 3 oder die
Impedanz 402 der 4 sein.
Zudem kann die erste Verstärkerschaltung
der erste OTA 318 der 3 oder der
erste differenzielle Verstärker 418 der 4 sein.
Bei 604 erzeugt eine zweite Verstärkerschaltung wie ein OTA oder
ein differenzieller Verstärker
ein Ausgangssignal basierend auf einem Spannungsabfall einer zweiten
Impedanz einer Klasse-AB-Verstärkerausgangsstufe.
Die zweite Impedanz kann die Impedanz 222 der 2 und/oder
die Impedanz der 3 oder die Impedanz 410 der 4 sein.
Die zweite Verstärkerschaltung kann
der zweite OTA 320 der 3 oder der
zweite differenzielle Verstärker 420 der 4 sein.
Bei manchen Implementierungen können
die erste Verstärkerschaltung
und die zweite Verstärkerschaltung
die Funktionalität
des differenziellen Differenzverstärkers 518 der 5 repräsentieren,
und die Impedanz 502 der 5 kann die
erste Impedanz und die Impedanz 510 der 5 kann
die zweite Impedanz repräsentieren.
Die zweite Impedanz kann die Impedanz 222 der 2 und/oder
die Impedanz 310 der 3, oder
die Impedanz 410 der 4 sein.
-
Bei
einer Entscheidung 606 umfasst das Verfahren 600 das
Bestimmen, ob der Spannungsabfall der ersten Impedanz und der Spannungsabfall
der zweiten Impedanz unterschiedlich sind. Wenn es keinen Unterschied
zwischen dem Spannungsabfall der ersten Impedanz und dem Spannungsabfall
der zweiten Impedanz gibt, kehrt das Verfahren nach 602 zurück. Wenn
es eine Differenz zwischen dem Spannungsabfall der ersten Impedanz
und einen Spannungsabfall der zweiten Impedanz gibt, fährt das
Verfahren bei 60 fort. Bei 608 wird ein Kompensationsstrom
derart erzeugt, dass der Spannungsabfall der ersten Impedanz und
der Spannungsabfall der zweiten Impedanz eingestellt werden, näherungsweise gleich
zu sein. Der Kompensationsstrom kann durch ein oder mehrere Stromquellen
der Überwachungsschaltung
erzeugt werden. Bei Implementierungen, bei welchen die erste Verstärkerschaltung
und die zweite Verstärkerschaltung
OTAs sind, können
die ein oder mehreren Stromquellen durch die Ausgangsströme der OTAs
getrieben werden. Weiterhin können
bei Implementierungen, bei denen die erste Verstärkerschaltung und die zweite
Verstärkerschaltung
differenzielle Verstärker
sind, die Ausgangssignale der differenziellen Verstärker einem
zusätzlichen
differenziellen Verstärker
zugeführt
werden, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, um die ein oder mehreren
Stromquellen zu treiben.
-
In
der obigen Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen wurden
die Begriffe ”gekoppelt” und ”verbunden” benutzt,
um zu beschreiben, wie verschiedene Elemente verbunden sind. Derartige Verbindungen
können
entweder direkt oder indirekt, das heißt über dazwischenliegende Elemente
führend,
sein. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.