DE102014103153B4

DE102014103153B4 - Vorrichtungen und Verfahren zur Signalverlusterkennung

Info

Publication number: DE102014103153B4
Application number: DE102014103153.9A
Authority: DE
Inventors: Andrew Y. Wang; Stefano I. D'Aquino
Original assignee: Analog Devices Inc
Current assignee: Analog Devices Inc
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2017-03-30
Anticipated expiration: 2034-03-11
Also published as: CN104052440B; US9479270B2; DE102014103153A1; CN104052440A; US20140269866A1

Abstract

Vorrichtung umfassend: Eine Erkennungsschaltung (30), die dazu ausgebildet ist, einen Eingang zu überwachen, wobei die Erkennungsschaltung Folgendes umfasst: eine erste Verstärkerschaltung (21), die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt und dazu ausgebildet ist, Verstärkung vom Eingang an den Ausgang bereitzustellen, um ein verstärktes Signal zu erzeugen, wobei die erste Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, mindestens eine erste Menge an Verstärkung für Eingangssignalpegel bereitzustellen, die kleiner sind als ein erster Pegel, wobei die erste Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, zu sättigen, um für Eingangspegel, die höher sind als ein zweiter Pegel, die Verstärkung von der ersten Menge an Verstärkung auf eine zweite Verstärkung zu reduzieren, ohne externe Verstärkungssteuerungsanpassung, wobei der zweite Pegel höher ist als der erste Pegel; eine erste Gleichrichterschaltung (22), die dazu ausgebildet ist, das verstärkte Signal gleichzurichten, um ein gleichgerichtetes Signal zu erzeugen; ein erstes Tiefpassfilter (23), das dazu ausgebildet ist, das gleichgerichtete Signal zu filtern, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen; und einen oder mehrere Komparatoren (24), die dazu ausgebildet sind, das gefilterte Signal auszuwerten, um ein Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines Differenzsignals an dem Eingang festzustellen, und wobei der zweite Pegel innerhalb eines betriebsmäßigen Signaleingangsbereiches der Vorrichtung liegt.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Ausführungsformen der Erfindung betreffen elektronische Bauelemente und insbesondere die Signalverlusterkennung in elektronischen Kommunikationssystemen.
Beschreibung des Standes der Technik
Bestimmte elektronische Systeme können eine Signalverlusterkennungsschaltung enthalten, um festzustellen, ob ein Eingangssignal an einem Eingang vorliegt oder nicht. Zum Beispiel kann die Signalverlusterkennungsschaltung ein Erkennungssignal erzeugen, das in einen ersten Zustand gesteuert werden kann, wenn das Eingangssignal nicht erkannt wird, und in einen zweiten Zustand, wenn das Eingangssignal erkannt wird.
Die US 6,177,815 B1 beschreibt einen verbesserten Signal Detektor mit einem linearen Verstärker an einem Eingang zur Verstärkung des Eingangssignals. Das verstärkte Eingangssignal wird über einen Doppelweggleichrichter gleichgerichtet und über einen Tiefpassfilter einem Komparator zugeführt. Das gleichgerichtete Signal wird mit einer hohen und einer tiefen Schwellwertreferenz verglichen und zwei verglichene Signale einer Logik bereitgestellt. Die hohe und tiefe Schwellwertreferenz werden über einen Referenzpfad bereitgestellt.
Die DE 40 10 283 A1 betrifft eine Koppelfeldmatrixschaltung zum wahlweisen Koppeln einer ersten Mehrzahl von digitalen Eingangssignale führenden Eingangssignalleitungen mit einer zweiten Mehrzahl von digitalen Ausgangssignale führenden Ausgangssignalleitungen.
Die US 6,111,463 A betrifft einen Transkonduktanzverstärker mit linearem Betrieb über den ge- samten Betriebseingangsbereich. Der Transkonduktanzverstärker umfasst ein Differenzialpaar von ersten und zweiten Bipolar-Transistoren, eine erste und zweite Stromquelle/-senke zur Versorgung der ersten und zweiten Transistoren, Widerstand, und Widerstände, die jeweils mit dem Emitter der ersten und zweiten Transistoren verbunden sind.
Es besteht Bedarf an verbesserten Signalverlusterkennungsschaltungen.
DARSTELLUNG
Bei einer Ausführungsform enthält eine Vorrichtung eine Erkennungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, einen Eingang zu überwachen. Die Erkennungsschaltung enthält eine erste Verstärkerschaltung, die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt und dazu ausgebildet ist, Verstärkung vom Eingang an den Ausgang bereitzustellen, um ein verstärktes Signal zu erzeugen, eine erste Gleichrichterschaltung, die dazu ausgebildet ist, das verstärkte Signal gleichzurichten, um ein gleichgerichtetes Signal zu erzeugen, ein erstes Tiefpassfilter, das dazu ausgebildet ist, das gleichgerichtete Signal zu filtern, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen, sowie einen oder mehrere Komparatoren, die dazu ausgebildet sind, das gefilterte Signal auszuwerten, um ein Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines Differenzsignals an dem Eingang festzustellen. Die erste Verstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, mindestens eine erste Menge an Verstärkung für Eingangssignalpegel bereitzustellen, die kleiner sind als ein erster Pegel, und die erste Verstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, für Eingangspegel die größer sind als ein zweiter Pegel, ohne externe Verstärkungssteuerungsanpassung Verstärkung von der ersten Menge an Verstärkung zu reduzieren. Der zweite Pegel ist höher als der erste Pegel.
In einer anderen Ausführungsform wird ein elektronisch umgesetztes Verfahren zur Signalverlusterkennung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Erzeugen eines verstärkten Signals durch Verstärken einer Spannungsdifferenz zwischen einem ersten Eingangsanschluss und einem zweiten Eingangsanschluss mittels einer Verstärkerschaltung. Das Erzeugen des verstärkten Signals umfasst Bereitstellen mindestens einer ersten Menge an Verstärkung wenn eine Größe der Spannungsdifferenz kleiner als ein erster Pegel ist, und Sättigung der Verstärkerschaltung ohne externe Verstärkungssteuerungsanpassung wenn die Größe der Spannungsdifferenz größer als ein zweiter Pegel ist. Der zweite Pegel ist höher als der erste Pegel. Das Verfahren enthält ferner Gleichrichten des verstärkten Signals, um mittels einer Gleichrichterschaltung ein gleichgerichtetes Signal zu erzeugen, Filtern des gleichgerichteten Signals, um mittels eines Tiefpassfilters ein gefiltertes Signal zu erzeugen, und Feststellen eines Vorliegens oder Nicht-Vorliegens eines Eingangsdifferenzsignals zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss durch Auswertung des gefilterten Signals mittels eines oder mehrerer Komparatoren.
In einer anderen Ausführungsform enthält eine Vorrichtung eine Erkennungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, einen Eingang zu überwachen. Die Erkennungsschaltung enthält eine Kleinsignalverstärkerschaltung, die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, ein erstes Signal zu erzeugen. Die Kleinsignalverstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, mindestens eine erste Menge an Verstärkung für Eingangssignalpegel bereitzustellen, die kleiner sind als ein erster Pegel, und Dämpfung ohne externe Verstärkungssteuerung für Eingangspegel bereitzustellen, die höher sind als ein zweiter Pegel. Der zweite Pegel ist höher als der erste Pegel. Die Erkennungsschaltung enthält ferner eine lineare Verstärkerschaltung, die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt ist. Die lineare Verstärkerschaltung weist einen Eingangsbereich auf, der sich zumindest zwischen dem ersten und dem zweiten Pegel erstreckt, und die lineare Verstärkerschaltung ist dazu ausgebildet, durch. Bereitstellen einer im Wesentlichen konstanten Verstärkung für Eingangspegel im Eingangsbereich, ein zweites Signal zu erzeugen. Die Erkennungsschaltung enthält ferner eine Gleichrichterschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein drittes Signal zu empfangen, das die Summe des ersten Signals und des zweiten Signals angibt. Die Gleichrichterschaltung ist dazu ausgebildet, das dritte Signal gleichzurichten, um ein gleichgerichtetes Signal zu erzeugen. Die Erkennungsschaltung enthält ferner ein erstes Tiefpassfilter, das dazu ausgebildet ist, das gleichgerichtete Signal zu filtern, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen, und einen oder mehrere Komparatoren, die dazu ausgebildet sind, das gefilterte Signal auszuwerten, um ein Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines Differenzsignals am Eingang festzustellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen rein beispielhaft Ausführungsformen von Schaltungen gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
1 ist ein Prinzipschaltbild eines beispielhaften elektronischen Systems, das Signalverlusterkennungsschaltungen enthält.
2 ist ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform eines Signalverlusterkennungssystems.
3A ist ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung und eines Gleichrichters.
3B ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung und eines Gleichrichters.
4 ist ein Kurvenbild für ein Beispiel von Eingangsspannung gegen Ausgangsspannung für vier Konfigurationen von Kleinsignalverstärkerschaltungen und Gleichrichtern.
5A ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung und eines Gleichrichters.
5B ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung und eines Gleichrichters.
6 ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung und eines Gleichrichters.
7 ist ein Prinzipschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Signalverlusterkennungssystems.
8A ist ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung und einer Linearstufe.
8B ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung und einer Linearstufe.
9 ist ein Blockschaltschema einer anderen Ausführungsform eines Signalverlusterkennungssystems.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden detaillierten Beschreibung bestimmter Ausführungsformen werden mehrere Beschreibungen spezifischer Ausführungsformen der Erfindung vorgestellt. Die Erfindung kann jedoch in vielfältiger Art und Weise ausgebildet sein, wie es in den Ansprüchen angegeben und von diesen abgedeckt ist. In der vorliegenden Beschreibung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf identische oder funktional ähnliche Elemente beziehen können.
Ein beispielhaftes elektronisches System mit Signalverlusterkennungsschaltungen
1 ist ein Prinzipschaltbild eines beispielhaften elektronischen Systems 20. Das elektronische System 20 enthält eine erste Empfangsschaltung 4a, eine zweite Empfangsschaltung 4b, eine dritte Empfangsschaltung 4c, einen ersten Signalverlustdetektor bzw. eine Signalverlusterkennungsschaltung 5a, eine zweite Signalverlusterkennungsschaltung 5b, eine dritte Signalverlusterkennungsschaltung 5c, eine erste Sendeschaltung 6a, eine zweite Sendeschaltung 6b, eine dritte Sendeschaltung 6c, eine Koppelpunktsteuerschaltung 9 und eine Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10.
Wie in 1 gezeigt ist, enthält das elektronische System 20 einen ersten Differenzeingangsanschluss bzw. -eingang 1a, 1b, einen zweiten Differenzeingangsanschluss 2a, 2b und einen dritten Differenzeingangsanschluss 3a, 3b. Außerdem enthält das elektronische System 20 einen ersten Differenzausgangsanschluss bzw. -ausgang 11a, 11b, einen zweiten Differenzausgangsanschluss 12a, 12b und einen dritten Differenzausgangsanschluss 13a, 13b.
Die erste bis dritte Empfangsschaltung 4a–4c können dazu eingesetzt werden, erste bis dritte Koppelpunkteingangssignale zu erzeugen, indem sie Signale, die an jeweils dem ersten bis dritten Differenzeingangsanschluss 1a–1b, 2a–2b, 3a–3b empfangen werden, verstärken oder Puffern. Die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 enthält erste bis dritte Differenzeingänge, die dazu ausgebildet sind, das erste bis dritte Koppelpunkteingangssignal zu empfangen. Die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 enthält ferner einen Steuereingang und erste bis dritte Differenzausgänge, die dazu ausgebildet sind, jeweils das erste bis dritte Koppelpunktausgangssignal zu erzeugen. Das erste bis dritte Koppelpunktausgangssignal werden jeweils an die erste bis dritte Sendeschaltung 6a–6c bereitgestellt. Die erste bis dritte Sendeschaltung 6a–6c können dazu eingesetzt werden, das erste bis dritte Koppelpunktausgangssignal zu verstärken oder zu Puffern, um erste bis dritte Sendesignale an den ersten bis dritten Differenzausgangsanschlüssen 11a–11b, 12a–12b bzw. 13a–13b zu erzeugen.
Die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 kann dazu eingesetzt werden, eines oder mehrere der an den Differenzeingängen der Kernschaltung empfangenen Koppelpunkteingangssignale an einen oder mehrere Differenzausgänge der Kernschaltung weiterzuleiten. Die Weiterleitungskonfiguration der Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 kann mittels der Koppelpunktsteuerschaltung 9 gesteuert werden, zum Beispiel durch Programmieren von Weiterleitungsinformationen in einer Koppelpunktkarte der Koppelpunktsteuerschaltung 9. In einem Beispiel ist die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 dazu ausgebildet, ein an dem ersten Differenzeingang empfangenes Koppelpunkteingangssignal an den dritten Differenzausgang zu leiten, und ein an dem zweiten Differenzeingang empfangenes zweites Koppelpunktsignal an den ersten und zweiten Differenzausgang zu leiten. In einen anderen Beispiel ist die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 dazu ausgebildet, ein an dem dritten Differenzeingang empfangenes drittes Koppelpunkteingangssignal an den ersten, zweiten und dritten Differenzausgang zu leiten. Obwohl zur Veranschaulichung zwei Beispiele von Weiterleitungs-Konfigurationen der Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 beschrieben wurden, kann die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 auch so ausgebildet sein, dass sie Signale auf andere Weise leitet.
Die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 enthält zwar in der Darstellung drei Differenzeingänge und drei Differenzausgänge, die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 kann jedoch auch so ausgebildet sein, dass sie mehr oder weniger Eingänge und/oder Ausgänge enthält. Analog dazu kann das elektronische System 20 mehr oder weniger Empfangsschaltungen, Sendeschaltungen und/oder Signalverlusterkennungsschaltungen enthalten.
Koppelpunktschalter können bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Zum Beispiel können Vernetzungssysteme wie Unternehmensnetze und/oder regionale Netze Koppelpunktschalter zur Weiterleitung von Hochgeschwindigkeitssignalen einsetzen. Koppelpunktschalter können auch bei Videoübertragungsanwendungen, einschließlich zum Beispiel bei Video auf Verlangen (Video on Demand, VOD) und/oder bei Bordunterhaltungsanwendungen eingesetzt werden.
In der dargestellten Konfiguration wurden die ersten bis dritten Differenzeingangsanschlüsse 1a–1b, 2a–2b, 3a–3b nicht nur jeweils mit der ersten bis dritten Empfangsschaltung 4a–4c gekoppelt, sondern auch jeweils mit der ersten bis dritten Signalverlusterkennungsschaltung 5a–5c. Die erste bis dritte Signalverlusterkennungsschaltung 5a–5c können dazu eingesetzt werden, festzustellen, ob an den ersten bis dritten Differenzeingangsanschlüssen 1a–1b, 2a–2b, 3a–3b jeweils Eingangssignale vorliegen oder nicht. Zum Beispiel kann die erste Signalverlusterkennungsschaltung 5a dazu eingesetzt werden, ein erstes Erkennungssignal LOS1 zu erzeugen, das angibt, ob an dem ersten Differenzeingangsanschluss 1a, 1b ein Eingangssignal vorliegt oder nicht. Analog dazu kann die zweite Signalverlusterkennungsschaltung 5b dazu eingesetzt werden, ein zweites Erkennungssignal LOS2 zu erzeugen, das angibt, ob an dem zweiten Differenzeingangsanschluss 2a, 2b ein Eingangssignal vorliegt oder nicht, und die dritte Signalverlusterkennungsschaltung 5c kann dazu eingesetzt werden, ein drittes Erkennungssignal LOS3 zu erzeugen, das angibt, ob an dem dritten Differenzeingangsanschluss 3a, 3b ein Eingangssignal vorliegt oder nicht.
Das erste bis dritte Erkennungssignal LOS1–LOS3 können für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt werden. Zum Beispiel können in der dargestellten Konfiguration das erste bis dritte Erkennungssignal LOS1–LOS3 jeweils an die erste bis dritte Empfangsschaltung 4a–4c bereitgestellt werden und vorteilhafterweise dazu eingesetzt werden, eine entsprechende Empfangsschaltung zu sperren wenn kein Eingangssignal erkannt wird, um Stromverbrauch und/oder Verlustleistung zu reduzieren. Ferner wurden in der dargestellten Konfiguration das erste bis dritte Erkennungssignal LOS1–LOS3 an die Koppelpunkt-Steuerschaltung 9 bereitgestellt, die das erste bis dritte Erkennungssignal LOS1–LOS3 für eine Vielfalt von Zwecken nutzen kann. Zum Beispiel setzt in einer Ausführungsform die Koppelpunkt-Steuerschaltung 9 das erste bis dritte Erkennungssignal LOS1–LOS3 dazu ein, entsprechende Sendeschaltungen zu sperren. Beispielsweise kann, wenn ein digitaler Steuereingang D der Koppelpunktsteuerschaltung 9 angibt, dass die Koppelpunktschalter-Kernschaltung 10 ein am ersten Differenzeingang der Kernschaltung empfangenes Signal an den zweiten Differenzausgang der Kernschaltung lenken soll, die Koppelpunktsteuerschaltung 9 die zweite Leitungsschaltung 6b sperren wenn das erste Erkennungssignal LOS1 angibt, dass kein Eingangssignal am ersten Differenzeingangsanschluss 1a, 1b vorliegt.
In 1 ist zwar ein zur Verwendung mit der vorliegend beschriebenen Signalverlusterkennungsschaltung geeignetes beispielhaftes elektronisches System dargestellt, es sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich. Somit können eine oder mehrere der hier beschriebenen Erkennungsschaltungen auch in anderen Konfigurationen von elektronischen Systemen, wie zum Beispiel in anderen Koppelpunktschalterkonfigurationen und/oder in anderen elektronischen Systemen, bei denen eine Signalverlusterkennung nötig ist, eingesetzt werden.
Überblick über verschiedene Beispiele von Signalverlusterkennungsschaltungen und -systemen
Vorliegend werden Vorrichtungen und Verfahren für die Signalverlusterkennung bereitgestellt. Bei bestimmten Ausführungen wird eine Signalverlusterkennungsschaltung bereitgestellt. Die Signalverlusterkennungsschaltung kann mit einem Eingang gekoppelt sein und kann eine Kleinsignalverstärkerschaltung, eine Gleichrichterschaltung, ein Tiefpassfilter und einen oder mehrere Komparatoren enthalten. Die Kleinsignalverstärkerschaltung kann ein verstärktes Signal erzeugen, indem sie ein am Eingang empfangenes Eingangssignal verstärkt wenn das Eingangssignal eine relativ kleine Größe aufweist. Zum Beispiel kann die Kleinsignalverstärkerschaltung eine erste Menge an Verstärkung bereitstellen, wenn das Eingangssignal relativ klein ist, kann aber sättigen und ohne externe Verstärkungssteuerungsanpassung reduzierte Verstärkung bereitstellen wenn das Eingangssignal keine relativ kleine Größe aufweist. Der Gleichrichter kann das verstärkte Signal gleichrichten, um ein gleichgerichtetes Signal zu erzeugen, und das Tiefpassfilter kann das gleichgerichtete Signal filtern, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen. Der eine oder die mehreren Komparatoren können das gefilterte Signal mit einer oder mehreren Entscheidungsschwellenspannungen vergleichen, um das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des an den Eingang angelegten Eingangssignals festzustellen. Zum Beispiel kann das Eingangssignal einem Mediensignal, zum Beispiel einen Audio-/Videosignal, entsprechen. Das Audio-/Videosignal kann ein Basisfrequenzbandsignal sein, oder ein Signal, das auf einen Hochfrequenzträger (HF-Träger) moduliert ist. Das Eingangssignal zu verstärken, wenn das Eingangssignal eine relativ kleine Größe hat, kann helfen, Eingangssignale zu erkennen, die relativ klein oder schwach sind.
2 ist ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform eines Signalverlusterkennungssystems 30. Das Signalverlusterkennungssystem 30 enthält eine Kleinsignalverstärkerschaltung 21, eine Gleichrichterschaltung 22, ein Tiefpassfilter 23 und einen Komparator 24.
Die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 enthält einen Differenzeingang, der elektrisch mit einem Differenzeingangsanschluss 1a, 1b gekoppelt ist. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 enthält ferner einen elektrisch mit einen Differenzeingang der Gleichrichterschaltung 22 gekoppelten Differenzausgang. Die Gleichrichterschaltung 22 enthält ferner einen elektrisch mit einem Differenzeingang des Tiefpassfilters 23 gekoppelten Differenzausgang. Der Komparator 24 enthält einen ersten Differenzeingang, der elektrisch mit einem Differenzausgang des Tiefpassfilters 23 verbunden ist, einen zweiten Differenzeingang, der dazu ausgebildet ist, eine Entscheidungs-Differenzschwellenspannung V_REF+, V_REF– zu empfangen, und einen Ausgang, der dazu ausgebildet ist, ein Erkennungssignal LOS zu erzeugen. In der Darstellung ist zwar eine Entscheidungs-Differenzschwellenspannung V_REF+, V_REF– gezeigt, es kann jedoch in alternativen Ausführungsformen auch eine Eintakt-Schwellenspannung als Eingabe an den Komparator 24 bereitgestellt werden und wie nötig in ein Differenzsignal umgesetzt werden.
Die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 kann dazu eingesetzt werden, ein verstärktes Differenzsignal 26a, 26b zu erzeugen, indem sie ein Eingangsdifferenzsignal, das am Differenzeingangsanschluss 1a, 1b empfangen wird, verstärkt, wenn das Eingangsdifferenzsignal relativ klein ist. Zum Beispiel kann bei bestimmten Konfigurationen die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 eine erste Menge an Verstärkung an das Eingangsdifferenzsignal bereitstellen, wenn die Größe des Eingangsdifferenzsignals kleiner ist als ein erster Spannungspegel. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 kann jedoch sättigen, um Verstärkung von der ersten Menge an Verstärkung ohne externe Verstärkungssteuerungsanpassung zu reduzieren, wenn die Größe des Eingangsdifferenzsignals größer als ein zweiter Spannungspegel ist, der höher als der erste Spannungspegel ist. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 kann somit relativ kleine Eingangssignale verstärken, ohne Systeme mit regelbarer Verstärkung einsetzen zu müssen, die bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen schwierig umzusetzen sein können und/oder systematische Verschiebungen und Verzerrungen einleiten können. Obwohl die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 der Beschreibung zufolge am ersten und zweiten Eingangsspannungspegel verschiedene Mengen an Verstärkung bereitstellt, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 ein Kontinuum von Verstärkungswerten über Eingangsspannungspegel bereitstellen kann. Im Gegensatz zu Schaltungen mit variabler Verstärkung, die genau umschriebene Verstärkungspegel oder Einstellungen aufweisen, kann die Verstärkung der Kleinsignalverstärkerschaltung 21 somit einen kontinuierlichen oder analogen Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsspannungspegel aufweisen.
Die Gleichrichterschaltung 22 kann dazu eingesetzt werden, das von der Kleinsignalverstärkerschaltung 21 empfangene verstärkte Differenzsignal 26a, 26b gleichzurichten, um ein gleichgerichtetes Differenzsignal 27a, 27b zu erzeugen. Zum Beispiel kann sich bei bestimmten Konfigurationen das von der Gleichrichterschaltung 22 erzeugte gleichgerichtete Differenzsignal 27a, 27b in Bezug auf einen absoluten Wert des verstärkten Differenzsignals 26a, 26b ändern. Da die Verstärkung der Gleichrichterschaltung 22 für kleine Eingangssignale üblicherweise relativ klein sein kann, kann die Aufnahme der Kleinsignalverstärkerschaltung 21 in das Signalausfallerkennungssystem 30 es der Gleichrichterschaltung 22 ermöglichen, das gleichgerichtete Differenzsignal 27a, 27b mit einer Amplitude zu erzeugen, die für die zuverlässige Erkennung von relativ kleinen Eingangssignalen ausreicht.
Das Tiefpassfilter 23 kann dazu eingesetzt werden, Hochfrequenzkomponenten des gleichgerichteten Differenzsignals 27a, 27b zu filtern oder zu entfernen, um ein gefiltertes Differenzsignal 28a, 28b zu erzeugen. Durch ein solches Filtern des gleichgerichteten Differenzsignals 27a, 27b, kann die Robustheit des Signalverlusterkennungssystems 30 gegenüber Rauschen oder relativ schneller Änderungen der Spannung am Differenzeingangsanschluss 1a, 1b verbessert werden. Dementsprechend kann das Tiefpassfilter 23 dazu eingesetzt werden, eine durch die Gleichrichterschaltung 22 erzeugte Amplitudenvariation im gleichgerichteten Differenzsignal 27a, 27b auszufiltern. Die Filtercharakteristik des Tiefpassfilters 23 kann dabei helfen, eine gewünschte Geschwindigkeits-Genauigkeits-Charakteristik des Signalverlusterkennungssystems 30 zu erzielen. Zum Beispiel kann, wenn das Tiefpassfilter 23 dazu ausgebildet ist, eine relativ niedrige Grenzfrequenz aufzuweisen, das Signalverlusterkennungssystem 30 eine verbesserte Rauschimmunität, aber eine geringere Erkennungsgeschwindigkeit aufweisen. Im Gegensatz dazu kann, wenn das Tiefpassfilter 23 dazu ausgebildet ist, eine relativ hohe Grenzfrequenz aufzuweisen, das Signalverlusterkennungssystem 30 eine schnellere Erkennungsgeschwindigkeit, aber eine reduzierte Rauschimmunität aufweisen. Bei einer Ausführungsform umfasst das Tiefpassfilter 23 ein Kondensatorpaar.
Der Komparator 24 kann dazu eingesetzt werden, das von dem Tiefpassfilter 23 erzeugte gefilterte Differenzsignal 28a, 28b mit der Entscheidungs-Differenzschwellenspannung V_REF+, V_REF– zu vergleichen, und auf der Basis des Ergebnisses das Erkennungssignal LOS zu erzeugen. Zum Beispiel kann, wenn an dem Differenzeingangsanschluss 1a, 1b kein Eingangssignal vorliegt, die Größe des gefilterten Differenzsignals 28a, 28b relativ klein sein, so dass das gefilterte Differenzsignal 28a, 28b eine Spannung aufweist, die kleiner ist, als die der Entscheidungs-Differenzschwellenspannung V_REF+, V_REF–.
2 zeigt zwar eine Konfiguration eines Signalverlusterkennungssystems in welchem eine Kleinsignalverstärkerschaltung eingesetzt werden kann, die vorliegend beschriebene Kleinsignalverstärkerschaltung kann jedoch auch in anderen Erkennungssystemen eingesetzt werden.
3A ist ein Schaltbild 50 einer Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung 31 und einer Gleichrichterschaltung 32. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 31 kann zwischen einem ersten und einem zweiten Eingangsanschluss V_IN+, V_IN– ein Eingangsdifferenzsignal empfangen und kann ein verstärktes Differenzsignal 39a, 39b erzeugen, das einer Differenz zwischen einem ersten verstärkten Signal 39a und einem zweiten verstärkten Signal 39b entspricht. Die Gleichrichterschaltung 32 kann das verstärkte Differenzsignal 39a, 39b empfangen und kann ein gleichgerichtetes Differenzsignal zwischen einem ersten und einem zweiten Ausgangsanschluss V_OUT+, V_OUT– erzeugen.
Die Kleinsignalverstärkerschaltung 31 enthält einen ersten Verstärkungswiderstand 33, einen zweiten Verstärkungswiderstand 34, einen ersten Bipolartransistorverstärker 41, einen zweiten Bipolartransistorverstärker 42 und eine erste Stromquelle 47. Der erste Verstärkungswiderstand 33 enthält ein erstes Ende, das elektrisch mit dem ersten Eingangsanschluss V_IN+ verbunden ist, und ein zweites Ende, das elektrisch mit einem Kollektor des ersten Bipolartransistorverstärkers 41 und mit einer Basis des zweiten Bipolartransistorverstärkers 42 an einem Knoten, der dazu ausgebildet ist, das erste verstärkte Signal 39a zu erzeugen, verbunden ist. Der zweite Verstärkungswiderstand 34 enthält ein erstes Ende, das elektrisch mit dem zweiten Eingangsanschluss V_IN– verbunden ist, und ein zweites Ende, das elektrisch mit einem Kollektor des zweiten Bipolartransistorverstärkers 42 und mit einer Basis des ersten Bipolartransistorverstärkers 41 an einem Knoten, der dazu ausgebildet ist, das zweite verstärkte Signal 39b zu erzeugen, verbunden ist. Der erste Bipolartransistorverstärker 41 enthält ferner einen Emitter, der elektrisch mit einem Emitter des zweiten Bipolartransistorverstärkers 42 und mit einem ersten Ende der ersten Stromquelle 47 verbunden ist. Die erste Stromquelle 47 enthält ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit einer ersten Versorgungsspannung V₁ verbunden ist, bei der es sich zum Beispiel um eine Masse- oder Niedrig(power low)-Leistungsversorgung handeln kann.
Die Gleichrichterschaltung 32 enthält einen ersten Gleichtaktwiderstand 35, einen zweiten Gleichtaktwiderstand 36, einen ersten Lastwiderstand 37, einen zweiten Lastwiderstand 38, einen ersten Bipolartransistorgleichrichter 43, einen zweiten Bipolartransistorgleichrichter 44, einen dritten Bipolartransistorgleichrichter 45 und eine zweite Stromquelle 48. Der erste Bipolartransistorgleichrichter 43 enthält eine Basis, die elektrisch mit einem ersten Ende des Gleichtaktwiderstands 35 an einem Knoten, der dazu ausgebildet ist, das erste verstärkte Signal 39a zu empfangen, verbunden ist. Der erste Bipolartransistorgleichrichter 43 enthält ferner einen Kollektor, der elektrisch mit einem Kollektor des zweiten Bipolartransistorgleichrichters 44, einem ersten Ende des ersten Lastwiderstands 37 und dem zweiten Ausgangsanschluss V_OUT– verbunden ist. Der zweite Bipolartransistorgleichrichter 44 enthält ferner eine Basis, die elektrisch mit einem ersten Ende des zweiten Gleichtaktwiderstands 36 an einem Knoten, der dazu ausgebildet ist, das zweite verstärkte Signal 39b zu empfangen, verbunden ist. Der dritte Bipolartransistorgleichrichter 45 enthält ferner einen Emitter, der elektrisch mit einem Emitter des zweiten Bipolartransistorgleichrichters 44, einem ersten Ende der zweiten Stromquelle 48 und einem Emitter des ersten Bipolartransistorgleichrichters 43 verbunden ist. Die zweite Stromquelle 48 enthält ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit der ersten Versorgungsspannung V₁ verbunden ist. Der dritte Bipolartransistorgleichrichter 45 enthält ferner eine Basis, die elektrisch mit einem zweiten Ende des ersten Gleichtaktwiderstands 35 und einem zweiten Ende des zweiten Gleichtaktwiderstands 36 verbunden ist. Der dritte Bipolartransistorgleichrichter 45 enthält ferner einen Kollektor, der elektrisch mit dem ersten Ausgangsanschluss V_OUT+ und mit einem ersten Ende des zweiten Lastwiderstands 38 verbunden ist. Der erste und zweite Lastwiderstand 37, 38 enthalten jeweils ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit einer zweiten Versorgungsspannung V₂ verbunden ist, bei der es sich zum Beispiel um eine Hoch(power high)-Leistungsversorgung handeln kann.
In der dargestellten Konfiguration kann die Kleinsignalverstärkerschaltung 31 ein Eingangsdifferenzsignal, das zwischen dem ersten und zweiten Eingangsanschluss V_IN+, V_IN– empfangen wird, verstärken, wenn das Eingangsdifferenzsignal eine relativ kleine Größe aufweist. Wenn das Eingangsdifferenzsignal jedoch keine relativ kleine Größe aufweist, kann die Kleinsignalverstärkerschaltung 31 sättigen, wodurch sie das Eingangsdifferenzsignal mit einer relativ kleinen Menge an Verstärkung an die Gleichrichterschaltung 32 leitet.
Zum Beispiel kann, wenn eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Eingang V_IN+, V_IN– etwa 0 V beträgt, etwa die Hälfte eines Verstärkungsstroms der ersten Stromquelle 47 durch den ersten Bipolartransistorverstärker 41 fließen und etwa die Hälfte des Verstärkungsstroms kann durch den zweiten Bipolartransistorverstärker 42 fließen. Wenn dann die Spannung eines des ersten bzw. zweiten Eingangsanschlusses V_IN+, V_IN– gegenüber dem jeweils anderen ansteigt, kann jedoch eine relativ große Menge an Verstärkungsstrom entweder zu dem ersten Bipolartransistorverstärker 41 oder zu dem zweiten Bipolartransistorverstärker 42 gelenkt werden. Zum Beispiel sind die Basis und der Kollektor des ersten und des zweiten Bipolartransistorverstärkers 41, 42 kreuzgekoppelt, um eine positive Rückkopplung bereitzustellen. Die positive Rückkopplung kann dahingehend wirken, den Verstärkungsstrom durch den einen oder den anderen Bipolartransistorverstärker zu lenken. Zum Beispiel kann, wenn eine Spannung des ersten Eingangsanschlusses V_IN+ größer ist, als eine Spannung des zweiten Eingangsanschlusses V_IN–, ein wesentlicher Teil des Verstärkungsstroms durch den zweiten Bipolartransistorverstärker 42 fließen. Außerdem kann, wenn die Spannung des zweiten Eingangsanschlusses V_IN– größer ist, als eine Spannung des ersten Eingangsanschlusses V_IN+, ein wesentlicher Teil des Verstärkungsstroms durch den ersten Bipolartransistorverstärker 41 fließen.
Die durch die Kleinsignalverstärkerschaltung 31 bereitgestellte Verstärkung kann für kleine Eingangssignale relativ groß sein. Sobald jedoch der Verstärkungsstrom in den einen oder den anderen Transistorverstärker gelenkt worden ist, kann die Verstärkung der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 abnehmen oder abfallen. Bei einer Ausführungsform ist die Kleinsignalverstärkerschaltung 31 dazu ausgebildet, ein Eingangsdifferenzsignal mit einer Spannungsgröße von weniger als etwa 20 mV um einen Faktor von mindestens 2,5 zu verstärken, aber ein Eingangsdifferenzsignal mit einer Spannungsgröße von mehr als 60 mV um einen Faktor von weniger als 1,5 zu verstärken. Es wurde zwar ein Beispiel für Verstärkungen von verschiedenen Spannungspegeln angegeben, es sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich.
Die Verstärkung der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 kann teilweise anhand des Verstärkungs- oder Rückkopplungsstroms der ersten Stromquelle 47 gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Verstärkung der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 verbessert werden, indem die Größe des Verstärkungsstroms erhöht wird. Bei bestimmten Ausführungen ist der Verstärkungsstrom so gewählt, dass er eine Größe im Bereich von etwa 50 μA bis etwa 400 μA aufweist. Es sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich.
Die Verstärkung der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 kann auch zum Teil mittels des ersten und zweiten Verstärkungswiderstands 33, 34 gesteuert werden. Zum Beispiel kann die Verstärkung der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 auf einem Stromwiderstand oder I·R-Spannungsabfall über den ersten und zweiten Verstärkungswiderstand 33, 34 basiert sein. Bei bestimmten Ausführungen ist der Widerstand des ersten und zweiten Verstärkungswiderstands 33, 34 bei beiden im Bereich von etwa 50 Ω bis etwa 400 Ω gewählt. Es sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich.
Durch Kaskadieren der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 und der Gleichrichterschaltung 32 kann die Verstärkung von dem ersten und zweiten Eingangsanschluss V_IN+, V_IN– zu dem ersten und zweiten Ausgangsanschluss V_OUT+, V_OUT– im Kleinsignaleingangsbereich effektiv verstärkt werden. Da die Gleichrichterschaltung 32 im Kleinsignaleingangsbereich eine relativ kleine Verstärkung aufweisen kann, kann die Kleinsignalverstärkerschaltung 31 dahingehend wirken, dass sie den Linearbereich vergrößert oder erweitert.
3B ist ein Schaltbild 60 einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung 58 und einer Gleichrichterschaltung 59.
Die Kleinsignalverstärkerschaltung 58 enthält den ersten und den zweiten Verstärkungswiderstand 33, 34 und die erste Stromquelle 47, die so sein können wie zuvor beschrieben. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 58 enthält ferner einen ersten Metalloxidhalbleiter(MOS)-Transistorverstärker 51 und einen zweiten MOS-Transistorverstärker 52. Die Gleichrichterschaltung 59 enthält den ersten und den zweiten Gleichtaktwiderstand 35, 36, den ersten und zweiten Lastwiderstand 37, 38 und die zweite Stromquelle 48, die so sein können wie zuvor beschrieben. Die Gleichrichterschaltung 59 enthält ferner einen ersten MOS-Transistorgleichrichter 53, einen zweiten MOS-Transistorgleichrichter 54 und einen dritten MOS-Transistorgleichrichter 55.
Im vorliegend verwendeten und dem Durchschnittsfachmann geläufigen Sinn, können MOS-Transistoren Gates aufweisen, die aus nichtmetallischen Materialien, wie z. B. polykristallinem Silizium, hergestellt sind, und können dielektrische Bereiche aufweisen, die nicht nur mit Siliziumoxid sondern auch mit anderen Dielektrika, wie High-k-Dielektrika, ausgeführt sind.
Das Schaltschema 60 von 3B ist dem Schaltschema 50 von 3A ähnlich, außer dass das Schaltschema 60 von 3B eine Konfiguration darstellt, die unter Verwendung von MOS-Transistoren, statt unter Verwendung von Bipolartransistoren ausgeführt wurde.
Zum Beispiel enthält der erste MOS-Transistorverstärker 51 einen Drain, der elektrisch mit einem Gate des zweiten MOS-Transistorverstärkers 52, dem zweiten Ende des ersten Verstärkungswiderstands 33, dem Gate des ersten MOS-Transistorgleichrichters 53 und dem ersten Ende des ersten Gleichtaktwiderstands 35 verbunden ist. Der erste MOS-Transistorverstärker 51 enthält ferner eine Source, die elektrisch mit einer Source des zweiten MOS-Transistorverstärkers 52 und mit einem ersten Ende der ersten Stromquelle 47 verbunden ist. Der erste MOS-Transistorverstärker 51 enthält ferner ein Gate, das elektrisch mit einem Drain des zweiten MOS-Transistorverstärkers 52, dem zweiten Ende des zweiten Verstärkungswiderstands 34, einem Gate des zweiten MOS-Transistorgleichrichters 54 und dem ersten Ende des zweiten Gleichtaktwiderstands 36 verbunden ist. Der erste MOS-Transistorgleichrichter 53 enthält ferner einen Drain, der elektrisch mit dem ersten Ende des ersten Lastwiderstands 37, einem Drain des zweiten MOS-Transistorgleichrichters 54 und dem zweiten Ausgangsanschluss V_OUT– verbunden ist. Der erste MOS-Transistorgleichrichter 53 enthält ferner eine Source, die elektrisch mit einer Source des zweiten MOS-Transistorgleichrichters 54, mit dem ersten Ende der zweiten Stromquelle 48 und mit einer Source des dritten MOS-Transistorgleichrichters 55 verbunden ist. Der dritte MOS-Transistorgleichrichter 55 enthält ferner ein Gate, das elektrisch mit dem zweiten Ende des ersten Gleichtaktwiderstands 35 und mit dem zweiten Ende des zweiten Gleichtaktwiderstands 36 verbunden ist. Der dritte MOS-Transistorwiderstand 55 enthält ferner einen Drain, der elektrisch mit dem ersten Ende des zweiten Lastwiderstands 38 und mit dem ersten Ausgangsanschluss V_OUT+ verbunden ist. Weitere Details der Kleinsignalverstärkerschaltung 58 und der Gleichrichterschaltung 59 können den zuvor beschriebenen ähnlich sein.
Die in 3A und 3B dargestellten Konfigurationen der Kleinsignalverstärkerschaltung und des Gleichrichters sind zwar unter Verwendung von Bauteilen des n-Typs umgesetzt, es sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich. Zum Beispiel lassen sich die vorliegenden Lehren auf komplementäre Konfigurationen anwenden, welche unter Verwendung von Bipolar- oder MOS-Transistoren ausgeführt sind, die einen entgegengesetzten Polaritätstyp aufweisen, mit entsprechender Umkehr der Stromrichtungen und Vorspannungsbeaufschlagung.
4 ist ein Kurvenbild 70 für ein Beispiel von Eingangsspannung gegen Ausgangsspannung für vier Konfigurationen von Kleinsignalverstärkerschaltungen und Gleichrichtern. Zum Beispiel enthält das Kurvenbild 70 eine erste Kurvenaufnahme 61, die einem Beispiel von Eingangsdifferenzspannung gegen Ausgangsdifferenzspannung für eine Konfiguration des Schaltschemas 50 von 3A entsprechen kann, in welchem auf die Kleinsignalverstärkerschaltung 31 verzichtet wurde. Außerdem enthält das Kurvenbild eine zweite Kurvenaufnahme 62, die einem Beispiel von Eingangsdifferenzspannung gegen Ausgangsdifferenzspannung für eine Ausführungsform des Schaltschemas 50 von 3A entsprechen kann. Ferner enthält das Kurvenbild eine dritte und vierte Kurvenaufnahme 63, 64, die Ausführungsformen entsprechen können, die derjenigen der zweiten Kurvenaufnahme 62 ähnlich sind, bei denen aber progressiv höhere Verstärkungsstromwerte eingesetzt werden.
Wenn ein Eingangssignal eine relativ kleine Größe aufweist, können bestimmte Gleichrichterschaltungen eine relativ kleine Verstärkung aufweisen. Bei Verwendung des Gleichrichters ohne eine Kleinsignalverstärkerschaltung kann somit das von dem Gleichrichter erzeugte Ausgangssignal zu schwach sein, um ein kleines Eingangssignal akkurat zu erkennen.
Wie in 4 gezeigt ist, kann die Verwendung einer Kleinsignalverstärkerschaltung dabei helfen, die Verstärkung des Gleichrichters zu erhöhen, wenn das Eingangssignal relativ klein ist. Außerdem kann die durch die Kleinsignalverstärkerschaltung bereitgestellte Menge an Verstärkung erhöht werden, indem die Größe des Verstärkungsstroms erhöht wird. Außerdem kann die Kleinsignalverstärkerschaltung für große Eingangssignale sättigen und die Verstärkung der Kleinsignalverstärkerschaltung kann somit abnehmen oder abfallen wenn sich die Größe des Eingangssignals verringert.
5A ist ein Schaltbild 80 einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung 71 und einer Gleichrichterschaltung 32. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 71 enthält den ersten und den zweiten Verstärkungswiderstand 33, 34 und die erste Stromquelle 47, die so sein können wie zuvor beschrieben. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 71 enthält ferner einen ersten Bipolartransistorverstärker 73 und einen zweiten Bipolartransistorverstärker 74. Die Gleichrichterschaltung 32 enthält den ersten und zweiten Gleichtaktwiderstand 35, 36, den ersten und zweiten Lastwiderstand 37, 38, den ersten bis dritten Bipolartransistorgleichrichter 43–45 und die zweite Stromquelle 48, die so sein können, wie zuvor beschrieben.
In der dargestellten Konfiguration enthält der erste Bipolartransistorverstärker 73 eine Basis, die elektrisch mit dem zweiten Eingangsanschluss V_IN– und mit dem ersten Ende des zweiten Verstärkungswiderstands 34 verbunden ist. Der erste Bipolartransistorverstärker 73 enthält ferner einen Kollektor, der elektrisch mit dem zweiten Ende des ersten Verstärkungswiderstands 33 an einem Knoten, der dazu ausgebildet ist, das erste verstärkte Signal 39a zu erzeugen, verbunden ist. Der erste Bipolartransistorverstärker 73 enthält ferner einen Emitter, der elektrisch mit einem Emitter des zweiten Bipolartransistorverstärkers 74 und mit dem ersten Ende der ersten Stromquelle 47 verbunden ist. Der zweite Bipolartransistorverstärker 74 enthält ferner eine Basis, die elektrisch mit dem ersten Eingangsanschluss V_IN+ und mit dem ersten Ende des ersten Verstärkungswiderstands 33 verbunden ist. Der zweite Bipolartransistorverstärker 74 enthält ferner einen Kollektor, der elektrisch mit dem zweiten Ende des zweiten Verstärkungswiderstands 34 an einem Knoten, der dazu ausgebildet ist, das zweite verstärkte Signal 39b zu erzeugen, verbunden ist.
Der erste und der zweite Bipolartransistorverstärker 73, 74 können dazu eingesetzt werden, eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Eingangsanschluss V_IN+, V_IN– zu verstärken wenn die Spannungsdifferenz zwischen den Anschlüssen relativ klein ist. Zum Beispiel wurden der erste und der zweite Bipolartransistorverstärker 73, 74 dazu ausgebildet, als Differenzpaar zu arbeiten, wobei die erste Stromquelle 47 dahingehend arbeitet, einen Reststrom bereitzustellen, und die Spannungsdifferenz zwischen dem Kollektor des ersten und dem Kollektor des zweiten Bipolartransistorverstärkers 73, 74 kann somit gegenüber der Spannungsdifferenz zwischen der jeweiligen Basis des ersten und des zweiten Bipolartransistorverstärkers 73, 74 verstärkt werden. Die durch den ersten und zweiten Bipolartransistorverstärker 73, 74 bereitgestellte Verstärkung kann jedoch abnehmen oder abfallen, sobald der von der ersten Stromquelle 47 erzeugte Reststrom durch den einen oder den anderen Bipolartransistorverstärker gelenkt wurde.
Bei einigen Ausführungen kann die Kleinsignalverstärkerschaltung 71 von 5A gegenüber der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 von 3A, die mittels positiver Rückkopplung arbeitet, weniger Verstärkung an kleine Eingangssignale bereitstellen. Bei bestimmten Ausführungen kann jedoch die Kleinsignalverstärkerschaltung 71 von 5A gegenüber der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 von 3A auch mit größerer Geschwindigkeit arbeiten. Zum Beispiel stellt, im Gegensatz zu der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 von 3A, in welcher die jeweilige Basis des ersten und zweiten Bipolartransistorverstärkers 41, 42 durch den ersten und zweiten Verstärkungswiderstand 33, 34 mit dem jeweiligen ersten und zweiten Eingangsanschluss V_IN+, V_IN– gekoppelt sind, die Kleinsignalverstärkerschaltung 71 von 5A eine Konfiguration dar, in welcher keine Verstärkungswiderstände zwischen die jeweilige Basis des ersten und des zweiten Bipolartransistorverstärkers 73, 74 und den jeweiligen ersten und zweiten Eingangsanschluss V_IN+, V_IN– gekoppelt werden müssen.
5B ist ein Schaltbild 90 einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung 81 und einer Gleichrichterschaltung 59. Die Gleichrichterschaltung 59 kann so sein, wie zuvor in Bezug auf 3B beschrieben.
Die Kleinsignalverstärkerschaltung 81 von 5B enthält den ersten und den zweiten Verstärkungswiderstand 33, 34 und die erste Stromquelle 47, die so sein können wie zuvor beschrieben. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 81 enthält ferner einen ersten und einen zweiten MOS-Transistorverstärker 83, 84. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 81 von 5B ist der Kleinsignalverstärkerschaltung 71 von 5A ähnlich, außer dass die Kleinsignalverstärkerschaltung 81 unter Verwendung des ersten und zweiten MOS-Transistorverstärkers 83, 84 statt unter Verwendung des ersten und zweiten Bipolartransistorverstärkers 73, 74 umgesetzt wurde. Weitere Einzelheiten können den vorstehend beschriebenen ähnlich sein.
6 ist ein Schaltbild 100 einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung 91 und einer Gleichrichterschaltung 32. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 91 enthält den ersten und den zweiten Verstärkungswiderstand 33, 34, den ersten und den zweiten Bipolartransistorverstärker 73, 74 und die erste Stromquelle 47, die so sein können wie zuvor beschrieben. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 91 enthält ferner einen Pufferkreis 75. Die Gleichrichterschaltung 32 enthält den ersten und den zweiten Gleichtaktwiderstand 35, 36, den ersten und zweiten Lastwiderstand 37, 38, den ersten bis dritten Bipolartransistorgleichrichter 43–45, und die zweite Stromquelle 48, die so sein können, wie zuvor beschrieben.
Die in 6 dargestellte Konfiguration ist der in 5A dargestellten Konfiguration ähnlich, außer, dass die Kleinsignalverstärkerschaltung 91 von 6 ferner den Pufferkreis 75 enthält. Wie in 6 gezeigt ist, enthält der Pufferkreis 75 einen ersten Eingang, der elektrisch mit dem Kollektor des ersten Bipolartransistorverstärkers 73 verbunden ist, und einen zweiten Eingang, der elektrisch mit dem Kollektor des zweiten Bipolartransistorverstärkers 74 verbunden ist. Außerdem enthält der Pufferkreis 75 ferner einen ersten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, das erste verstärkte Signal 39a zu erzeugen, und einen zweiten Ausgang, der dazu ausgebildet ist, das zweite verstärkte Signal 39b zu erzeugen.
In bestimmten Ausführungen kann ein Pufferkreis dazu eingesetzt werden, eine Gesamtgeschwindigkeit einer Kleinsignalverstärkerschaltung und eines Gleichrichters zu erhöhen. Zum Beispiel kann in der dargestellten Konfiguration der Pufferkreis 75 dahingehend wirken, die Eingangskapazität der Gleichrichterschaltung 32 gegen die Ausgangsimpedanz der Verstärkerschaltung 71 von 5A abzuschirmen und somit die Gesamtgeschwindigkeit zu erhöhen. Bei einer Ausführung ist der Pufferkreis 75 unter Verwendung einer Differenzemitterfolgerschaltungsstufe 75 umgesetzt. Es sind jedoch auch andere Konfigurationen möglich.
Der in dem Schaltschema 100 dargestellte Pufferkreis 75 ist zwar in einer Konfiguration einer Kleinsignalverstärkerschaltung gezeigt, der Pufferkreis 75 kann jedoch auch in anderen Konfigurationen von Kleinsignalverstärkerschaltungen enthalten sein. Zum Beispiel kann ein Pufferkreis in der Kleinsignalverstärkerschaltung 31 von 3A, der Kleinsignalverstärkerschaltung 58 von 3B, der Kleinsignalverstärkerschaltung 71 von 5A und/oder der Kleinsignalverstärkerschaltung 81 von 5B enthalten sein.
7 ist ein Prinzipschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Signalverlusterkennungssystems 110. Das Signalverlusterkennungssystem 110 enthält die Gleichrichterschaltung 22, das Tiefpassfilter 23 und den Komparator 24, die so sein können, wie zuvor beschrieben. Das Signalverlusterkennungssystem 110 enthält ferner eine Kleinsignalerkennungsschaltung 101, eine Linearstufe 102 und einen Puffer 103.
Wie in 7 gezeigt ist, ist der Differenzeingangsanschluss 1a, 1b elektrisch mit einen Differenzeingang der Linearstufe 102 und mit einem Differenzeingang der Kleinsignalverstärkerschaltung 101 verbunden. Außerdem enthält die Linearstufe 102 einen Differenzausgang, der elektrisch mit einem Differenzausgang der Kleinsignalverstärkerschaltung 101 und einem Differenzeingang des Puffers 103 verbunden ist. Der Puffer 103 enthält ferner einen Differenzausgang, der dazu ausgebildet ist, das verstärkte Differenzsignal 26a, 26b zu erzeugen, das an den Differenzeingang der Gleichrichterschaltung 22 bereitgestellt wird.
Das Signalverlusterkennungssystem 110 von 7 zeigt eine Konfiguration, in welcher die Linearstufe 102 und die Kleinsignalverstärkerschaltung 101 dazu ausgebildet wurden, parallel zu arbeiten. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 101 von 7 kann anders arbeiten, als die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 von 2. Zum Beispiel können sowohl die Kleinsignalverstärkerschaltung 101 von 7 und die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 von 2 dazu eingesetzt werden, ein am Differenzeingangsanschluss 1a, 1b empfangenes Eingangsdifferenzsignal zu verstärken wenn das Eingangsdifferenzsignal relativ klein ist. Im Gegensatz zu der Kleinsignalverstärkerschaltung 21 von 2, welche eine Verstärkung aufweisen kann, die für Eingangsdifferenzsignale abfällt, die nicht klein sind, kann die Kleinsignalverstärkerschaltung 101 von 7 Eingangsdifferenzsignale die nicht klein sind, dämpfen oder blockieren. Um bei der Erkennung solcher Signale zu helfen, enthält das Signalverlusterkennungssystem 110 die Linearstufe 102, die mit der Kleinsignalverstärkerschaltung 101 parallel arbeitet und Eingangssignale über einen breiten Eingangsspannungsbereich verstärkt.
In der dargestellten Konfiguration enthält das Signalverlusterkennungssystem 110 ferner den Puffer 103, der zwischen dem Differenzeingang der Gleichrichterschaltung 22 und dem jeweiligen Differenzausgang der Kleinsignalverstärkerschaltung 101 und der Linearstufe 102 bereitgestellt werden kann. Die Aufnahme des Puffers 103 kann dabei helfen, die Geschwindigkeit des Signalverlusterkennungssystems 110 zu erhöhen.
8A ist ein Schaltbild 140 einer Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung 121 und einer Linearstufe 124.
Die Kleinsignalverstärkerschaltung 121 enthält einen ersten Bipolartransistorverstärker 131, einen zweiten Bipolartransistorverstärker 132 und eine Stromquelle 135. Die Linearstufe 124 enthält einen ersten Eingangsbipolartransistor 133, einen zweiten Eingangsbipolartransistor 134, einen ersten Widerstand 125, einen zweiten Widerstand 126, einen dritten Widerstand 127, eine zweite Stromquelle 136 und eine dritte Stromquelle 137.
Der erste Bipolartransistorverstärker 131 enthält eine Basis, die elektrisch mit einer Basis des ersten Eingangsbipolartransistors 133 und mit einem ersten Eingangsanschluss V_IN+ verbunden ist. Der erste Bipolartransistorverstärker 131 enthält ferner einen Emitter, der elektrisch mit einem Emitter des zweiten Bipolartransistorverstärkers 132 und mit einen ersten Ende der ersten Stromquelle 135 verbunden ist. Die erste Stromquelle 135 enthält ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit der ersten Versorgungsspannung V₁ verbunden ist. Der zweite Bipolartransistorverstärker 132 enthält ferner eine Basis, die elektrisch mit einem zweiten Eingangsanschluss V_IN– und mit einer Basis des zweiten Eingangsbipolartransistors 134 verbunden ist. Der zweite Bipolartransistorverstärker 132 enthält ferner einen Kollektor, der elektrisch mit einem ersten Ausgangsanschluss V_IN+, mit einem Kollektor des zweiten Eingangsbipolartransistors 134 und mit einem ersten Ende des zweiten Widerstands 126 verbunden ist. Der zweite Widerstand 126 enthält ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit der zweiten Versorgungsspannung V₂ verbunden ist. Der erste Widerstand 125 enthält ein erstes Ende, das elektrisch mit einem zweiten Ausgangsanschluss V_OUT–, mit einem Kollektor des ersten Eingangsbipolartransistors 133 und mit einem Kollektor des ersten Bipolartransistorverstärkers 131 verbunden ist. Der erste Widerstand 125 enthält ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit der zweiten Versorgungsspannung V₂ verbunden ist. Der dritte Widerstand 127 enthält ein erstes Ende, das elektrisch mit einem Emitter des ersten Eingangsbipolartransistors 133 und mit einem ersten Ende der zweiten Stromquelle 136 verbunden ist. Der dritte Widerstand 127 enthält ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit einem Emitter des zweiten Eingangsbipolartransistors 134 und mit einem ersten Ende der dritten Stromquelle 137 verbunden ist. Die zweite Stromquelle 136 enthält ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit der ersten Versorgungsspannung V₁ verbunden ist. Die dritte Stromquelle 137 enthält ferner ein zweites Ende, das elektrisch mit der ersten Versorgungsspannung V₁ verbunden ist.
Die Kleinsignalverstärkerschaltung 121 kann dazu eingesetzt werden, ein Eingangsdifferenzsignal, das zwischen dem ersten und zweiten Eingangsanschluss V_IN+, V_IN– empfangen wird, zu verstärken, wenn die Größe des Eingangsdifferenzsignals relativ klein ist. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 21 kann jedoch Eingangsdifferenzsignale dämpfen, die nicht relativ klein sind, und die Linearstufe 124 kann dazu eingesetzt werden, solche Signale zu verstärken.
8 ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Kleinsignalverstärkerschaltung 141 und einer Linearstufe 145.
Die Kleinsignalverstärkerschaltung 141 enthält die erste Stromquelle 135, die so sein kann wie zuvor beschrieben. Die Kleinsignalverstärkerschaltung 141 enthält ferner einen ersten MOS-Transistorverstärker 151 und einen zweiten MOS-Transistorverstärker 152. Die Linearstufe 145 enthält den ersten bis dritten Widerstand 125–127 und die zweite und dritte Stromquelle 136, 137, die so sein können wie zuvor beschrieben. Die Linearstufe 145 enthält ferner einen ersten Eingangs-MOS-Transistor 153 und einen zweiten Eingangs-MOS-Transistor 154.
Das Schaltschema 160 von 8B ist dem Schaltschema 140 von 8A ähnlich, außer dass das Schaltschema 160 von 8B eine Konfiguration darstellt, die unter Verwendung von MOS-Transistoren, statt mit Bipolartransistoren umgesetzt wurde. Weitere Einzelheiten können den vorstehend beschriebenen ähnlich sein.
9 ist ein Blockschaltschema einer Ausführungsform eines Signalverlusterkennungssystems 200. Das Signalverlusterkennungssystem 200 ist elektrisch mit dem Differenzeingangsanschluss 1a, 1b verbunden und ist dazu ausgebildet, ein Erkennungssignal LOS zu erzeugen. Außerdem ist das Signalverlusterkennungssystem 200 dazu ausgebildet, ein erstes digitales Steuersignal D₁, ein zweites digitales Steuersignal D₂ und ein drittes digitales Steuersignal D₃ zu empfangen.
Das Signalverlusterkennungssystem 200 enthält eine erste bis dritte Kleinsignalverstärkerschaltung 201a–201c, einen ersten bis dritten Widerstand 202a–202c, ein erstes bis drittes Tiefpassfilter 203a–203c, einen ersten und zweiten Komparator 204a, 204b, einen Multiplexer 206, einen Differenzsignal-zu-Eintaktsignal-Umsetzer 207, einen Zähler 208 und einen Digital-Analog-Umsetzer (DAU) 209.
Der DAU 209 enthält einen ersten Steuereingang, der dazu ausgebildet ist, ein erstes digitales Steuersignal D₁ zu empfangen, einen zweites Steuereingang, das dazu ausgebildet ist, ein zweites digitales Steuersignal D₂ zu empfangen, einen ersten Differenzausgang, der dazu ausgebildet ist, eine Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 211a, 211b zu erzeugen, und einen zweiten Differenzausgang, der dazu ausgebildet ist, eine Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 212a, 212b zu erzeugen. Die erste Kleinsignalverstärkerschaltung 201a enthält einen Differenzeingang, der elektrisch mit dem Differenzeingangsanschluss 1a, 1b verbunden ist. Die zweite Kleinsignalverstärkerschaltung 201b enthält einen Differenzeingang, der elektrisch mit dem ersten Differenzausgang des DAU 209 verbunden ist, und die dritte Kleinsignalverstärkerschaltung 201c enthält einen Differenzeingang, der elektrisch mit dem zweiten Differenzausgang des DAU 209 verbunden ist. Der erste bis dritte Gleichrichter 202a–202c enthalten jeweils einen Differenzeingang, der elektrisch mit einem Differenzausgang der ersten bis dritten Kleinsignalverstärkerschaltung 201a–201c verbunden ist. Der erste bis dritte Gleichrichter 202a–202c enthalten ferner jeweils einen Differenzausgang, der elektrisch jeweils mit einem Differenzeingang des ersten bis dritten Tiefpassfilters 203a–203c verbunden ist. Der erste Komparator 204a enthält einen ersten Differenzeingang, der elektrisch mit einem Differenzausgang des ersten Tiefpassfilters 203a verbunden ist und einen zweiten Differenzeingang, der elektrisch mit einem Differenzausgang des zweiten Tiefpassfilters 203b verbunden ist. Der zweite Komparator 204b enthält einen ersten Differenzeingang, der elektrisch mit dem Differenzausgang des ersten Tiefpassfilters 203a verbunden ist und einen zweiten Differenzausgang, der elektrisch mit einem Differenzausgang des dritten Tiefpassfilters 203c verbunden ist. Der Multiplexer 206 enthält einen ersten Differenzeingang, der elektrisch mit einem Differenzausgang des ersten Komparators 204a verbunden ist und einen zweiten Differenzeingang, der elektrisch mit einem Differenzausgang des zweiten Komparators 204b verbunden ist. Der Multiplexer 206 enthält ferner einen Ausgang, der elektrisch mit einem Steuereingang des Multiplexers 206 und mit einem Differenzeingang des Differenzsignal-zu-Eintaktsignal-Umsetzers 207 verbunden ist. Der Differenzsignal-zu-Eintaktsignal-Umsetzer 207 enthält ferner einen Ausgang, der elektrisch mit einem Eingang des Zählers 208 verbunden ist. Der Zähler 208 enthält ferner einen Steuereingang, der dazu ausgebildet ist, das dritte digitale Signal D₃ zu empfangen und einen Ausgang, der dazu ausgebildet ist, das Erkennungssignal LOS zu erzeugen.
Das dargestellte Signalverlusterkennungssystem 200 arbeitet unter Verwendung von Rückkopplung. Wenn zum Beispiel der erste Eingang des Multiplexers 260 gewählt ist, kann der Zustand des Multiplexers 206 aufrechterhalten werden, bis der erste Komparator 204a feststellt, dass das Eingangsdifferenzsignal kleiner ist als die Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 211a, 211b. Sobald der erste Komparator 204 festgestellt hat, dass das Eingangsdifferenzsignal kleiner ist als die Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung, kann sich der Zustand des Multiplexers 206 ändern, um den zweiten Eingang des Multiplexers zu wählen. Der Multiplexer 206 kann in diesem Zustand verbleiben, bis der zweite Komparator 204b feststellt, dass das Eingangsdifferenzsignal größer ist, als die Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 212a, 212b. Dadurch, dass die Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 211a, 211b so ausgebildet wird, dass diese eine Spannung aufweist, die kleiner ist als die der Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 212a, 212b, kann das Signalverlusterkennungssystem 200 dazu ausgebildet werden, mit Hysterese zu arbeiten. Außerdem kann, da die Rückkopplungsschleife des Signalverlusterkennungssystems 200 relativ kurz ist, das Signalverlusterkennungssystem 200 dazu ausgebildet werden, mit hoher Geschwindigkeit zu arbeiten.
Das Signalverlusterkennungssystem 200 erzeugt das Erkennungssignal LOS auf der Basis eines Vergleichs der Eingangsspannung mit sowohl der Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 211a, 211b, als auch der Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 212a, 212b. Das Signalverlusterkennungssystem 200 auf diese Weise auszubilden, kann die Leistung des Systems verbessern. Zum Beispiel kann, wenn nur eine einzelne Entscheidungsschwellenspannung eingesetzt wird, um ein Erkennungssignal zu erzeugen, Rauschen im Eingangssignal dazu führen, dass sich das Signalverlusterkennungssignal regelmäßig ändert oder flattert wenn das Eingangssignal größenmäßig nahe an der Entscheidungsschwellenspannung liegt.
Wie in 9 gezeigt ist, enthält die Signalverlusterkennungsschaltung 200 eine Kleinsignalverstärkerschaltung, eine Gleichrichterschaltung und ein Tiefpassfilter, um nicht nur das an dem Differenzeingangsanschluss 1a, 1b empfangene Eingangsdifferenzsignal zu verarbeiten, sondern auch die Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 211a, 211b zu verarbeiten und die Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 212a, 212b zu verarbeiten. Das Signalverlusterkennungssystem 200 auf diese Weise zu konfigurieren, kann die Robustheit des Systems gegenüber Gleichtaktrauschen und/oder systemabhängigem Versatz verbessern.
In der dargestellten Konfiguration kann der DAU 209 dazu ausgebildet werden, die Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 211a, 211b und die Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 212a, 212b jeweils auf der Basis des ersten und zweiten Steuersignals D₁, D₂ zu erzeugen. Den DAU 209 auf diese Weise zu konfigurieren, kann die Flexibilität des Signalverlusterkennungssystems 200 verbessern, dadurch, dass es der Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 211a, 211b und der Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung 212a, 212b ermöglicht wird, für eine bestimmte Anwendung oder Betriebsbedingung abgestimmt zu werden.
Die dargestellte Konfiguration enthält ferner einen Zähler 208, der dazu ausgebildet ist, das dritte digitale Signal D₃ zu empfangen. Der Zähler 208 kann dazu eingesetzt werden, zu zählen, wie oft der Ausgang des Differenzsignal-zu-Eintaktsignal-Umsetzers 207 (und auch der Ausgang des Multiplexers 206) in einem bestimmten Zustand waren, und kann auf der Basis des Ergebnisses das Erkennungssignal LOS erzeugen. Zum Beispiel kann in bestimmten Ausführungen der Zähler 208 dazu eingesetzt werden, den Zustand des Erkennungssignals LOS aufrecht zu erhalten bis der Zähler 208 feststellt, dass der Ausgang des Multiplexers 206 mindestens für eine Zeitdauer, die durch den mittels des dritten digitalen Signals D3 bereitgestellten Zählwert angegeben wird, in einem konstanten Zustand war.
Der Zähler 208 kann eine verbesserte Flexibilität zur Erzielung eines gewünschten Kompromisses zwischen Erkennungsgeschwindigkeit und Genauigkeit bereitstellen. Zum Beispiel können bei bestimmten Ausführungen das erste bis dritte Tiefpassfilter 203a–203c dazu ausgebildet werden, eine relativ kleine Filterung bereitzustellen, was dem Signalverlusterkennungssystem 200 eine relativ schnelle Erkennungsgeschwindigkeit ermöglicht. Um die Genauigkeit des Signalverlusterkennungssystems auf ein für bestimmte Anwendungen ausreichendes Niveau zu erhöhen, kann der Zählwert des Zählers 208 so gewählt werden, dass er einen relativ großen Wert aufweist. Somit können die Präzision und Geschwindigkeit des Signalverlusterkennungssystems 200 mittels des dritten digitalen Signals D₃ angepasst werden.
Die dargestellte Konfiguration enthält den Differenzsignal-zu-Eintaktsignal-Umsetzer 207, um das Differenzausgangssignal des Multiplexers 206 in ein Eintaktsignal für den Zähler 208 umzusetzen. In bestimmten Ausführungen ist der Differenzsignal-zu-Eintaktsignal-Umsetzer 207 ein Umsetzer von Stromschaltlogik (current-mode logic, CML) zu komplementärer Metalloxid-Halbleiter(CMOS)-Logik. Das Signalverlusterkennungssystem 200 so auszubilden, dass es teilweise mit CML-Logik arbeitet, kann dabei helfen, dass das Signalverlusterkennungssystem 200 mit sehr hoher Geschwindigkeit arbeiten kann. Jedoch sind auch andere Konfigurationen möglich, einschließlich zum Beispiel Konfigurationen, bei welchen der Differenzsignal-zu-Eintaktsignal-Umsetzer 207 auf andere Weise angeordnet ist. Zum Beispiel kann das Signalverlusterkennungssystem 200 dazu ausgebildet sein, an anderen Stellen in einem Erkennungssignalpfad, einschließlich zum Beispiel vor oder nach dem Multiplexer 206, eine Differenzsignal-zu-Eintaktsignal-Umsetzung bereitzustellen.
In der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen können Elemente oder Merkmale als „verbunden” oder miteinander „gekoppelt” bezeichnet sein. Wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, bedeutet „verbunden”, dass ein Element/Merkmal direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Merkmal verbunden ist, und nicht unbedingt mechanisch. Ebenso bedeutet, wenn nicht ausdrücklich anders angegeben, „gekoppelt”, dass ein Element/Merkmal direkt oder indirekt mit einem anderen Element/Merkmal gekoppelt ist, und nicht unbedingt mechanisch. Somit können, obwohl in den verschiedenen schematischen Darstellungen in den Figuren beispielhafte Anordnungen von Elementen und Komponenten gezeigt sind, in einer Ausführungsform in der Praxis auch zusätzliche Zwischenelemente, Merkmale oder Komponenten vorhanden sein, (vorausgesetzt, dass die Funktionalität der dargestellten Schaltungen nicht beeinträchtigt wird).
Anwendungen
Bauelemente, in denen die oben beschriebenen Systeme verwendet werden, können in verschiedenen elektronischen Bauelementen umgesetzt werden. Zum Beispiel können Signalverlustdetektoren in Netzsystemen, wie zum Beispiel in Koppelpunktschaltern eingesetzt werden. Die Signalverlustdetektoren können auch in drahtlosen Infrastrukturen für Mobilfunksendeanlagen und/oder in Schaltungen für Funkverbindungen, Empfängermischerketten, Beobachtungsempfängern für digitale Vorverzerrungssender und/oder anderen HF-Anwendungen eingesetzt werden. Beispiele für die elektronischen Bauelemente können auch Verbraucherelektronikprodukte, Teile der Verbraucherelektronikprodukte, elektronische Prüfgeräte, Speicherchips, Speichermodule, Schaltungen optischer Netze oder anderer Kommunikationsnetze und Plattenlaufwerktreiberschaltungen enthalten. Die Verbraucherelektronikprodukte können, ohne aber darauf beschränkt zu sein, ein Mobiltelefon, ein Telefon, ein Fernsehgerät, einen Computer-Monitor, einen Computer, einen Taschencomputer, einen elektronischen Organizer, ein Mikrowellengerät, einen Kühlschrank, ein Automobil, eine Stereoanlage, einen Kassettenrekorder oder ein Kassettenabspielgerät, einen DVD-Player, einen CD-Player, einen Videorekorder, einen MP3-Player, ein Radio, einen Camcorder, eine Kamera, eine Digitalkamera, einen tragbaren Speicherchip, eine Waschmaschine, einen Trockner, einen Waschtrockner, ein Kopiergerät, ein Faxgerät, einen Scanner, ein multifunktionales Peripheriegerät, eine Armbanduhr, eine Uhr, ein GPS, eine Fernbedienung, ein Funknetzendgerät, usw. enthalten. Ferner kann das elektronische Bauelement unfertige Produkte enthalten.
Die vorliegende Erfindung wurde zwar anhand bestimmter Ausführungsformen beschrieben, es fallen aber auch andere Ausführungsformen die sich für den Durchschnittsfachmann ergeben in den Umfang der Erfindung, einschließlich Ausführungsformen, die nicht alle hier beschriebenen Merkmale und Vorteile bereitstellen. Darüber hinaus können die verschiedenen vorgehend beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen bereitzustellen. Ferner können bestimmte, im Zusammenhang mit einer Ausführungsform gezeigte Merkmale auch in andere Ausführungsformen aufgenommen werden. Dementsprechend ist der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nur durch Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Vorrichtung umfassend: Eine Erkennungsschaltung (30), die dazu ausgebildet ist, einen Eingang zu überwachen, wobei die Erkennungsschaltung Folgendes umfasst: eine erste Verstärkerschaltung (21), die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt und dazu ausgebildet ist, Verstärkung vom Eingang an den Ausgang bereitzustellen, um ein verstärktes Signal zu erzeugen, wobei die erste Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, mindestens eine erste Menge an Verstärkung für Eingangssignalpegel bereitzustellen, die kleiner sind als ein erster Pegel, wobei die erste Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, zu sättigen, um für Eingangspegel, die höher sind als ein zweiter Pegel, die Verstärkung von der ersten Menge an Verstärkung auf eine zweite Verstärkung zu reduzieren, ohne externe Verstärkungssteuerungsanpassung, wobei der zweite Pegel höher ist als der erste Pegel; eine erste Gleichrichterschaltung (22), die dazu ausgebildet ist, das verstärkte Signal gleichzurichten, um ein gleichgerichtetes Signal zu erzeugen; ein erstes Tiefpassfilter (23), das dazu ausgebildet ist, das gleichgerichtete Signal zu filtern, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen; und einen oder mehrere Komparatoren (24), die dazu ausgebildet sind, das gefilterte Signal auszuwerten, um ein Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines Differenzsignals an dem Eingang festzustellen, und wobei der zweite Pegel innerhalb eines betriebsmäßigen Signaleingangsbereiches der Vorrichtung liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Komparatoren Folgendes umfassen: einen ersten Komparator, der einen ersten Eingang, welcher dazu ausgebildet ist, das gefilterte Signal zu empfangen, und einen zweiten Eingang, der dazu ausgebildet ist, eine Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung zu empfangen, enthält; und einen zweiten Komparator, der einen ersten Eingang, der dazu ausgebildet ist, das gefilterte Signal zu empfangen, und einen zweiten Eingang, der dazu ausgebildet ist, eine Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung zu empfangen, enthält, wobei die Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung kleiner ist als die Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Erkennungsschaltung ferner Folgendes umfasst: einen Multiplexer, der einen ersten Eingang, der elektrisch mit einem Ausgang eines ersten Komparators verbunden ist, einen zweiten Eingang, der elektrisch mit einem Ausgang eines zweiten Komparators verbunden ist, einen Steuereingang, und einen Ausgang, der elektrisch mit dem Steuereingang verbunden ist, enthält; und einen Zähler, wobei der Zähler dazu ausgebildet ist, eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Vorkommen eines Zustands des Ausgangs des Multiplexers zu zählen und auf der Basis des Ergebnisses ein Erkennungssignal zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Erkennungsschaltung ferner Folgendes umfasst: einen Multiplexer, der einen ersten Eingang, der elektrisch mit einem Ausgang des ersten Komparators verbunden ist, einen zweiten Eingang, der elektrisch mit einem Ausgang des zweiten Komparators verbunden ist, einen Steuereingang, und einen Ausgang, der elektrisch mit dem Steuereingang verbunden ist, enthält; und einen Zähler, wobei der Zähler dazu ausgebildet ist, eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Vorkommen eines Zustands des Ausgangs des Multiplexers zu zählen und auf der Basis des Ergebnisses ein Erkennungssignal zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Zähler einen digital konfigurierbaren Zählwert enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 4, wobei die Erkennungsschaltung ferner Folgendes umfasst: einen Digital-Analog-Umsetzer (DAU); eine zweite Verstärkerschaltung; eine zweite Gleichrichterschaltung; ein zweites Tiefpassfilter, wobei die zweite Verstärkerschaltung, die zweite Gleichrichterschaltung und das zweite Tiefpassfilter in einem elektrischen Pfad zwischen einem ersten Ausgang des DAU und dem zweiten Eingang des ersten Komparators verbunden sind; eine dritte Verstärkerschaltung; eine dritte Gleichrichterschaltung; und ein drittes Tiefpassfilter, wobei die dritte Verstärkerschaltung, die dritte Gleichrichterschaltung und das dritte Tiefpassfilter in einem zweiten elektrischen Pfad zwischen einem zweiten Ausgang des DAU und dem zweiten Eingang des zweiten Komparators verbunden sind, wobei der DAU dazu ausgebildet ist, einen Spannungspegel der Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung auf der Basis eines ersten digitalen Steuersignals zu steuern, und wobei der DAU ferner dazu ausgebildet ist, einen Spannungspegel der Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung auf der Basis eines zweiten digitalen Steuersignals zu steuern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Verstärkerschaltung Folgendes umfasst: einen ersten Bipolartransistor (41) mit einem Emitter, einer Basis und einem Kollektor; einen zweiten Bipolartransistor mit einem Emitter, einer Basis und einem Kollektor, wobei der Emitter des zweiten Bipolartransistors (42) elektrisch mit dem Emitter des ersten Bipolartransistors verbunden ist, und wobei der Kollektor des zweiten Bipolartransistors elektrisch mit der Basis des ersten Bipolartransistors verbunden ist, und wobei die Basis des zweiten Bipolartransistors elektrisch mit dem Kollektor des ersten Bipolartransistors verbunden ist; einen ersten Widerstand (33), der elektrisch zwischen einem Eingangsanschluss und dem Kollektor des ersten Bipolartransistors verbunden ist; einen zweiten Widerstand (34), der elektrisch zwischen einem zweiten Eingangsanschluss und dem Kollektor des zweiten Bipolartransistors verbunden ist; und eine Stromquelle (47), die dazu ausgebildet ist, einen Bias-Strom an den Emitter des ersten und des zweiten Bipolartransistors bereitzustellen, wobei die erste Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss zu empfangen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Verschaltung Folgendes umfasst: einen ersten Metalloxidhalbleiter(MOS)-Transistor mit einer Source, einem Gate und einem Drain; einen zweiten MOS-Transistor mit einer Source, einem Gate und einem Drain, wobei die Source des zweiten MOS-Transistors elektrisch mit der Source des ersten MOS-Transistors verbunden ist, und wobei der Drain des zweiten MOS-Transistors elektrisch mit dem Gate des ersten MOS-Transistors verbunden ist, und wobei das Gate des zweiten MOS-Transistors elektrisch mit dem Drain des ersten MOS-Transistors verbunden ist; einen ersten Widerstand, der elektrisch zwischen einem ersten Eingangsanschluss und dem Drain des ersten MOS-Transistors verbunden ist; einen zweiten Widerstand, der elektrisch zwischen einem zweiten Eingangsanschluss und dem Drain des zweiten MOS-Transistors verbunden ist; und eine Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen Bias-Strom an die Source des ersten und des zweiten MOS-Transistors bereitzustellen, wobei die erste Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss zu empfangen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Verstärkerschaltung Folgendes umfasst: einen ersten Bipolartransistor mit einem Emitter, einer Basis und einem Kollektor; einen zweiten Bipolartransistor mit einem Emitter, einer Basis und einem Kollektor, wobei der Emitter des zweiten Bipolartransistors elektrisch mit dem Emitter des ersten Bipolartransistors verbunden ist; einen ersten Widerstand, der elektrisch zwischen einem ersten Eingangsanschluss und dem Kollektor des ersten Bipolartransistors verbunden ist, wobei die Basis des zweiten Bipolartransistors elektrisch mit dem ersten Eingangsanschluss verbunden ist; einen zweiten Widerstand, der elektrisch zwischen einem zweiten Eingangsanschluss und dem Kollektor des zweiten Bipolartransistors verbunden ist, wobei die Basis des ersten Bipolartransistors elektrisch mit dem zweiten Eingangsanschluss verbunden ist; und eine Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen Bias-Strom an den Emitter des ersten und des zweiten Bipolartransistors bereitzustellen, wobei die erste Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss zu empfangen.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 9, wobei die erste Verstärkerschaltung ferner einen Pufferkreis umfasst, der einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang, einen ersten Ausgang und einen zweiten Ausgang enthält, wobei der erste Eingang des Pufferkreises elektrisch mit dem Kollektor des ersten Bipolartransistors verbunden ist, wobei der zweite Eingang des Pufferkreises elektrisch mit dem Kollektor des zweiten Bipolartransistors verbunden ist, und wobei das verstärkte Signal zwischen dem ersten und dem zweiten Ausgang des Pufferkreises bereitgestellt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Verstärkerschaltung Folgendes umfasst: einen ersten MOS-Transistor mit einer Source, einem Gate und einem Drain; einen zweiten MOS-Transistor mit einer Source, einem Gate und einem Drain, wobei die Source des zweiten MOS-Transistors elektrisch mit der Source des ersten MOS-Transistors verbunden ist; einen ersten Widerstand, der elektrisch zwischen einem ersten Eingangsanschluss und dem Drain des ersten MOS-Transistors verbunden ist, wobei das Gate des zweiten MOS-Transistors elektrisch mit dem ersten Eingangsanschluss verbunden ist; einen zweiten Widerstand, der elektrisch zwischen dem zweiten Eingangsanschluss und dem Drain des zweiten MOS-Transistors verbunden ist, wobei das Gate des ersten MOS-Transistors elektrisch mit dem zweiten Eingangsanschluss verbunden ist; und eine Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen Bias-Strom an die Source des ersten und des zweiten MOS-Transistors bereitzustellen, wobei die erste Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluss zu empfangen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine erste Empfangsschaltung (4a) umfasst, die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt ist, wobei die Erkennungsschaltung (5a, 30) dazu ausgebildet ist, zumindest die erste Empfangsschaltung auf der Basis des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des Differenzsignals an dem Eingang selektiv zu sperren.
Vorrichtung nach Anspruch 12, ferner umfassend: eine Koppelpunktschalter-Kernschaltung (10), die mehrere Koppelpunkteingänge und mehrere Koppelpunktausgänge enthält, wobei die Koppelpunktkernschaltung dazu ausgebildet ist, ein oder mehrere an den mehreren Koppelpunkteingängen empfangene Signale an einen oder mehrere der mehreren Koppelpunktausgänge weiterzuleiten; und mehrere Empfangsschaltungen, die elektrisch mit den mehreren Koppelpunkteingängen verbunden sind, wobei die mehreren Empfangsschaltungen die erste Empfangsschaltung, eine zweite Empfangsschaltung und eine dritte Empfangsschaltung enthalten, wobei ein erster Koppelpunkteingang der mehreren Koppelpunkteingänge elektrisch mit einem Ausgang der ersten Empfangsschaltung verbunden ist, wobei ein zweiter Koppelpunkteingang der mehreren Koppelpunkteingänge elektrisch mit einem Ausgang der zweiten Empfangsschaltung verbunden ist, und wobei ein dritter Koppelpunkteingang der mehreren Koppelpunkteingänge elektrisch mit einem Ausgang der dritten Empfangsschaltung verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, ferner umfassend: mehrere Sendeschaltungen (6a–6c), die elektrisch mit den mehreren Koppelpunktausgängen verbunden sind, wobei die Koppelpunktschalter-Kernschaltung dazu ausgebildet ist, ein von der ersten Empfangsschaltung empfangenes Signal an eine oder mehrere ausgewählte Sendeschaltungen der mehreren Sendeschaltungen weiterzuleiten, und wobei die Erkennungsschaltung ferner dazu ausgebildet ist, die eine oder mehrere ausgewählte Sendeschaltung auf der Basis des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des Differenzsignals an dem Eingang selektiv zu sperren.
Ein elektronisches umgesetztes Verfahren der Signalverlusterkennung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen des verstärkten Signals durch Verstärken einer Spannungsdifferenz zwischen einem ersten Eingangsanschluss und einem zweiten Eingangsanschluss mittels einer Verstärkerschaltung, wobei die Erzeugung des verstärkten Signals umfasst, mindestens eine erste Menge an Verstärkung bereitzustellen wenn eine Größe der Spannungsdifferenz kleiner ist als ein erster Pegel, wobei die Erzeugung des verstärkten Signals ferner umfasst, die Verstärkerschaltung ohne externe Verstärkungssteuerungsanpassung zu sättigen wenn die Größe der Spannungsdifferenz größer als ein zweiter Pegel ist, um eine zweite Menge an Verstärkung bereitzustellen, wobei der zweite Pegel größer ist als der erste Pegel; Gleichrichten des verstärkten Signals, um mittels einer Gleichrichterschaltung ein gleichgerichtetes Signal zu erzeugen; Filtern des gleichgerichteten Signals, um mittels eines Tiefpassfilters ein gefiltertes Signal zu erzeugen; und Feststellen eines Vorliegens oder Nicht-Vorliegens eines Eingangsdifferenzsignals zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss durch Auswertung des gefilterten Signals mittels eines oder mehrerer Komparatoren; und wobei der zweite Pegel in Verwendung innerhalb eines betriebsmäßigen Signaleingangsbereiches der Spannungsdifferenz liegt.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei Auswerten des gefilterten Signals mittels eines oder mehrerer Komparatoren Folgendes umfasst: vergleichen des gefilterten Signals mit einer Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung mittels eines ersten Komparators; und Vergleichen des gefilterten Signals mit einer Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung mittels eines zweiten Komparators, wobei die Signalzustand-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung kleiner ist als die Signalzustand-NICHT-WAHR-Entscheidungsschwellenspannung.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, das ferner eine erste Empfangsschaltung umfasst, die in Wirkverbindung mit dem ersten Eingangsanschluss und dem zweiten Eingangsanschluss verbunden ist, wobei das verfahren ferner umfasst, zumindest die erste Empfangsschaltung auf der Basis des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des Differenzsignals zwischen dem ersten und dem zweiten Eingangsanschluss selektiv zu sperren.
Vorrichtung umfassend: eine Erkennungsschaltung, die dazu ausgebildet ist, einen Eingang zu überwachen, wobei die Erkennungsschaltung Folgendes umfasst: eine Kleinsignalverstärkerschaltung, die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt ist, und dazu ausgebildet ist, ein erstes Signal zu erzeugen, wobei die Kleinsignalverstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, mindestens eine erste Menge an Verstärkung für Eingangssignalpegel bereitzustellen, die kleiner sind als ein erster Pegel, wobei die Kleinsignalverstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, reduzierte Verstärkung ohne externe Verstärkungssteuerung für Eingangspegel bereit zu stellen, die höher sind als ein zweiter Pegel, wobei der zweite Pegel höher ist als der erste Pegel; eine lineare Verstärkerschaltung, die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt ist, wobei die lineare Verstärkerschaltung einen Eingangsbereich aufweist, der sich zumindest zwischen dem ersten und dem zweiten Pegel erstreckt, und wobei die lineare Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, durch Bereitstellen einer im Wesentlichen konstanten Verstärkung für Eingangspegel im Eingangsbereich, ein zweites Signal zu erzeugen; eine Gleichrichterschaltung, die dazu ausgebildet ist, ein drittes Signal zu empfangen, das die Summe des ersten Signals und zweiten Signals angibt, wobei die Gleichrichterschaltung dazu ausgebildet ist, das dritte Signal gleichzurichten, um ein gleichgerichtetes Signal zu erzeugen; ein erstes Tiefpassfilter, das dazu ausgebildet ist, das gleichgerichtete Signal zu filtern, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen; und einen oder mehrere Komparatoren, die dazu ausgebildet sind, das gefilterte Signal auszuwerten, um ein Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines Differenzsignals an dem Eingang festzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Kleinsignalverstärkerschaltung Folgendes umfasst: einen ersten Bipolartransistor mit einem Emitter, einer Basis und einem Kollektor; einen zweiten Bipolartransistor mit einem Emitter, einer Basis und einem Kollektor, wobei der Emitter des zweiten Bipolartransistors elektrisch mit dem Emitter des ersten Bipolartransistors verbunden ist; eine Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen Bias-Strom an den Emitter des ersten und des zweiten Bipolartransistors bereitzustellen, wobei die Kleinsignalverstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zwischen der Basis des ersten Bipolartransistors und der Basis des zweiten Bipolartransistors zu empfangen, und wobei die Kleinsignalverstärkerschaltung ferner dazu ausgebildet ist, das erste Signal zwischen dem Kollektor des ersten Bipolartransistors und dem Kollektor des zweiten Bipolartransistors zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Kleinsignalverstärkerschaltung Folgendes umfasst: einen ersten Metalloxidhalbleiter(MOS)-Transistor mit einer Source, einem Gate und einem Drain; einen zweiten MOS-Transistor mit einer Source, einem Gate und einem Drain, wobei die Source des zweiten MOS-Transistors elektrisch mit der Source des ersten MOS-Transistors verbunden ist; und eine Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen Bias-Strom an die Source des ersten und des zweiten MOS-Transistors bereitzustellen, wobei die Kleinsignalverstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zwischen dem Gate des ersten MOS-Transistors und dem Gate des zweiten MOS-Transistors zu empfangen, und wobei die Kleinsignalverstärkerschaltung ferner dazu ausgebildet ist, das erste Signal zwischen dem Drain des ersten MOS-Transistors und dem Drain des zweiten MOS-Transistors zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, 19 oder 20, ferner umfassend einen Pufferkreis, der einen Eingang und einen Ausgang enthält, wobei der Eingang des Pufferkreises elektrisch sowohl mit einem Ausgang der linearen Verstärkerschaltung als auch mit einem Ausgang der Kleinsignalverstärkerschaltung verbunden ist, und wobei der Ausgang des Pufferkreises dazu ausgebildet ist, das dritte Signal für die Gleichrichterschaltung zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, 19, 20, oder 21, wobei die lineare Verstärkerschaltung Folgendes umfasst: einen ersten Bipolartransistor mit einem Emitter, einer Basis und einem Kollektor; einen zweiten Bipolartransistor mit einem Emitter, einer Basis und einem Kollektor, wobei die lineare Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zwischen der Basis des ersten Bipolartransistors und der Basis des zweiten Bipolartransistors zu empfangen, und wobei die lineare Gate-Schaltung dazu ausgebildet ist, das zweite Signal zwischen dem Kollektor des ersten Bipolartransistors und dem Kollektor des zweiten Bipolartransistors zu erzeugen; eine erste Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen ersten Bias-Strom an den Emitter des ersten Bipolartransistors bereitzustellen; eine zweite Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen zweiten Bias-Strom an den Emitter des zweiten Bipolartransistors bereitzustellen; und einen Widerstand, der elektrisch zwischen dem Emitter des ersten Bipolartransistors und dem Emitter des zweiten Bipolartransistors verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, 19, 20 oder 21, wobei die lineare Verstärkerschaltung Folgendes umfasst: einen ersten MOS-Transistor mit einer Source, einem Gate und einem Drain; einen zweiten MOS-Transistor mit einer Source, einem Gate und einem Drain, wobei die lineare Verstärkerschaltung dazu ausgebildet ist, das Differenzsignal zwischen dem Gate des ersten MOS-Transistors und dem Gate des zweiten MOS-Transistors zu empfangen, und wobei die lineare Gate-Schaltung dazu ausgebildet ist, das zweite Signal zwischen dem Drain des ersten MOS-Transistors und dem Drain des zweiten MOS-Transistors zu erzeugen; eine erste Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen ersten Bias-Strom an die Source des ersten MOS-Transistors bereitzustellen; eine zweite Stromquelle, die dazu ausgebildet ist, einen zweiten Bias-Strom an die Source des zweiten MOS-Transistors bereitzustellen; und einen Widerstand, der elektrisch zwischen der Source des ersten MOS-Transistors und der Source des zweiten MOS-Transistors verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, die ferner eine erste Empfangsschaltung umfasst, die in Wirkverbindung mit dem Eingang gekoppelt ist, wobei die Erkennungsschaltung dazu ausgebildet ist, zumindest die erste Empfangsschaltung auf der Basis des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des Differenzsignals an dem Eingang selektiv zu sperren.
Vorrichtung nach Anspruch 24, ferner umfassend: eine Koppelpunktschalter-Kernschaltung, die mehrere Koppelpunkteingänge und mehrere Koppelpunktausgänge enthält, wobei die Koppelpunktkernschaltung dazu ausgebildet ist, ein oder mehrere an den mehreren Koppelpunkteingängen empfangene Signale an einen oder mehrere der mehreren Koppelpunktausgänge weiterzuleiten; und mehrere Empfangsschaltungen, die elektrisch mit den mehreren Koppelpunkteingängen verbunden sind, wobei die mehreren Empfangsschaltungen die erste Empfangsschaltung, eine zweite Empfangsschaltung und eine dritte Empfangsschaltung enthalten, wobei ein erster Koppelpunkteingang der mehreren Koppelpunkteingänge elektrisch mit einem Ausgang der ersten Empfangsschaltung verbunden ist, wobei ein zweiter Koppelpunkteingang der mehreren Koppelpunkteingänge elektrisch mit einem Ausgang der zweiten Empfangsschaltung verbunden ist, und wobei ein dritter Koppelpunkteingang der mehreren Koppelpunkteingänge elektrisch mit einem Ausgang der dritten Empfangsschaltung verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, ferner umfassend: mehrere Sendeschaltungen, die elektrisch mit den mehreren Koppelpunktausgängen verbunden sind, wobei die Koppelpunktschalter-Kernschaltung dazu ausgebildet ist, ein von der ersten Empfangsschaltung empfangenes Signal an eine oder mehrere ausgewählte Sendeschaltungen der mehreren Sendeschaltungen weiterzuleiten, und wobei die Erkennungsschaltung ferner dazu ausgebildet ist, die eine oder mehrere ausgewählte Sendeschaltung auf der Basis des Vorliegens oder Nicht-Vorliegens des Differenzsignals an dem Eingang selektiv zu sperren.