DE102018114861A1 - Active filter for filtering common mode interference - Google Patents

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Martin Angerer
Martin März
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen aktiven Filter (1) zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen in einer zweipoligen Übertragungsleitung (3) für Differenzsignale, wobei der aktive Filter (1) galvanisch mit den beiden Übertragungsleitungen (31, 32) verbunden ist.Um einen einfach aufgebauten Filter zu schaffen der kostengünstig herstellbar ist wird vorgeschlagen, dass zwei parallel geschaltete Stromspiegel (21, 22) jeweils zwischen der positiven Übertragungsleitung (31) und der negativen Übertragungsleitung (32) geschaltet sind, wobei jeder dieser beiden Stromspiegel einen niederimpedanten Ableitpfad für entweder positive oder negative Gleichtaktstörungen bildet.The invention relates to an active filter (1) for suppressing common mode interference in a two-pole transmission line (3) for differential signals, the active filter (1) being galvanically connected to the two transmission lines (31, 32) in order to create a simply constructed filter It is proposed that it can be produced inexpensively that two current mirrors (21, 22) connected in parallel are each connected between the positive transmission line (31) and the negative transmission line (32), each of these two current mirrors forming a low-impedance discharge path for either positive or negative common-mode interference ,

Description

Die Erfindung betrifft einen aktiven Filter zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to an active filter for suppressing common mode interference according to the features of the preamble of claim 1.

In der Praxis werden zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen in der Regel passive Bauelemente verwendet. Insbesondere werden frequenzabhängige Netzwerke bestehend aus Drosseln und Kondensatoren eingesetzt. Diese haben jedoch den Nachteil, dass die Bauteile je nach zu filterndem Frequenzbereich ein großes Volumen aufweisen und in der Herstellung relativ kostspielig sind.In practice, passive components are generally used to suppress common mode interference. In particular, frequency-dependent networks consisting of chokes and capacitors are used. However, these have the disadvantage that, depending on the frequency range to be filtered, the components have a large volume and are relatively expensive to manufacture.

In Dokument EP 2 814 215 A1 ist ein aktiver Filter zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen in einem Signalübertragungspfad zwischen Sender und Empfänger beschrieben, wobei der Signalübertragungspfad über Kondensatoren galvanisch getrennt ist. Der Signalübertragungspfad weist eine positive und eine negative Signalleitung auf, wobei der aktive Filter an diese beiden Signalleitungen angeschlossen wird. Der aktive Filter weist MOSFET-Transistoren auf, welche derart geschaltet sind, dass diese die Spannung auf den Signalleitungen konstant halten. Dazu weisen die MOSFET-Transistoren in ihrer Gate-Ansteuerung einen überkreuzten Rückkopplungspfad auf, der ein frequenzabhängiges Netzwerk beinhaltet, um das Signalübertragungsverhalten des aktiven Filters zu verbessern.In document EP 2 814 215 A1 describes an active filter for suppressing common mode interference in a signal transmission path between the transmitter and the receiver, the signal transmission path being electrically isolated via capacitors. The signal transmission path has a positive and a negative signal line, the active filter being connected to these two signal lines. The active filter has MOSFET transistors which are connected in such a way that they keep the voltage on the signal lines constant. For this purpose, the gate drive of the MOSFET transistors has a crossed feedback path, which contains a frequency-dependent network, in order to improve the signal transmission behavior of the active filter.

Die US 2006/0251188 A1 zeigt eine Schaltung zur Signalübertragung in einem Ethernet. Zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen sind hier ebenfalls aktive Filter vorgesehen, bei denen integrierte Verstärkerschaltungen zur Anwendung kommen.The US 2006/0251188 A1 shows a circuit for signal transmission in an Ethernet. To suppress common mode interference, active filters are also provided here, in which integrated amplifier circuits are used.

Das Dokument DE 100 21 928 A1 beschreibt Stromspiegel, bei denen ein Eingangsstrom in einer Stromsenke nichtlinear in eine Spannung gewandelt wird, wobei die Spannung zur Ansteuerung einer weiteren zusätzlichen Stromquelle mit im Wesentlichen gleicher Übertragungskennlinie dient. Die hierzu verwendete Schaltung besteht im Wesentlichen aus mehreren MOSFETs und ist unter bestimmten Voraussetzungen auch als aktiver Filter zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen geeignet. Allerdings weist diese Schaltung getrennte Ein- und Ausgänge auf und kann somit nicht für eine bidirektionale bzw. richtungsunabhängige Filterung in Übertragungsleitungen eingesetzt werden.The document DE 100 21 928 A1 describes current mirrors in which an input current in a current sink is converted nonlinearly into a voltage, the voltage being used to control a further additional current source with essentially the same transmission characteristic. The circuit used for this essentially consists of several MOSFETs and, under certain conditions, is also suitable as an active filter for suppressing common mode interference. However, this circuit has separate inputs and outputs and can therefore not be used for bidirectional or direction-independent filtering in transmission lines.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen aktiven Filter zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen zu schaffen, der bei Differenzsignalübertragungen einsetzbar ist. Der aktive Filter soll einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein. Insbesondere soll der aktive Filter richtungsunabhängig einsetzbar sein, ergänzend oder als Ersatz für eine Drossel einsetzbar sein und bei schaltungstechnisch einfachem Aufbau eine gute Störsignalunterdrückung ermöglichen.The object of the present invention is to provide an active filter for the suppression of common mode interference, which can be used in differential signal transmissions. The active filter should be simple and inexpensive to manufacture. In particular, the active filter should be able to be used regardless of the direction, can be used in addition or as a replacement for a choke and should enable good interference suppression with a simple circuit design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen aktiven Filter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by an active filter with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist der aktive Filter zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen in einem Übertragungspfad mit einer ersten Übertragungsleitung und einer zweiten Übertragungsleitung ausgebildet, wobei der aktive Filter galvanisch mit den beiden Übertragungsleitungen verbunden ist. Wesentlich ist, dass zwischen der ersten Übertragungsleitung und der zweiten Übertragungsleitung zwei parallel geschaltete Stromspiegelschaltungen geschaltet sind und jeder dieser beiden Stromspiegelschaltungen wenigstens einen Stromspiegel aufweist, der mit einer Ableitung oder einer Mittenspannungsleitung oder einer Masseleitung verbunden ist, um Gleichtaktstörungen über die Ableitung oder die Mittenspannungsleitung oder die Masseleitung abzuleiten. Vorzugsweise ist die Ableitung eine gemeinsame Leitung, die ein definiertes Potential aufweist. Das definierte Potential der Ableitung kann beispielsweise über eine externe Spannungsversorgung festgelegt werden. Insbesondere dient die Ableitung zum Abführen von Störströmen oder Störspannungen.According to the invention, the active filter is designed to suppress common mode interference in a transmission path with a first transmission line and a second transmission line, the active filter being electrically connected to the two transmission lines. It is essential that two current mirror circuits connected in parallel are connected between the first transmission line and the second transmission line and each of these two current mirror circuits has at least one current mirror which is connected to a derivative or a center voltage line or a ground line in order to avoid common mode interference via the derivative or the center voltage line or to derive the ground line. The derivative is preferably a common line which has a defined potential. The defined potential of the derivation can be determined, for example, via an external power supply. In particular, the derivation serves to discharge interference currents or interference voltages.

Als Übertragungspfad wird eine Signalübertragungsleitung zwischen einem Sender und einem Empfänger angesehen, über die Nutzsignale zwischen Sender und Empfänger übertragen werden. Durch die Einschleifung der beiden parallelen Stromspiegelschaltungen direkt zwischen der ersten Übertragungsleitung und der zweiten Übertragungsleitung wird eine bidirektionale bzw. richtungsunabhängige Filterung erzielt. Vorzugsweise ist der aktive Filter als bidirektionaler Filter ausgebildet. D. h. der aktive Filter unterdrückt Störsignale, unabhängig von deren Ausbreitungsrichtung oder Entstehung.A signal transmission line between a transmitter and a receiver is regarded as the transmission path, via which useful signals are transmitted between the transmitter and receiver. By inserting the two parallel current mirror circuits directly between the first transmission line and the second transmission line, bidirectional or direction-independent filtering is achieved. The active filter is preferably designed as a bidirectional filter. That is, the active filter suppresses interference signals, regardless of their direction of propagation or origin.

Bei herkömmlichen Filterschaltungen sind die Eingänge und Ausgänge getrennt, so dass die Richtung der Signale und damit die Filterung der Störsignale auf eine einzige Richtung festgelegt ist, oder ein bestimmtes Frequenzverhalten vorgegeben ist. Durch die parallele Schaltung der beiden Stromspiegelschaltungen erhält man eine richtungsunabhängige oder bidirektionale Störsignalunterdrückung. Dadurch wird die Ausbreitung von Störsignalen auf dem Übertragungspfad, bzw. der Übertragungsleitung effizient unterdrückt.In conventional filter circuits, the inputs and outputs are separated, so that the direction of the signals and thus the filtering of the interference signals is fixed in a single direction, or a specific frequency response is specified. The parallel connection of the two current mirror circuits results in direction-independent or bidirectional interference signal suppression. This efficiently suppresses the propagation of interference signals on the transmission path or the transmission line.

Bei der Signalübertragung im Gegentaktverfahren (Differential-Mode) werden die Signale über zwei getrennte Signalleitungen bzw. Übertragungsleitungen im Gegentakt, also invers (um 180° phasenverschoben) übertragen. Die Signalübertragung erfolgt also über zwei Übertragungsleitungen, also über eine erste Übertragungsleitung bzw. positive Übertragungsleitung und eine zweite Übertragungsleitung oder negative Übertragungsleitung. Der Empfänger wertet die Differenz der beiden Signale aus. Falls verursacht durch Induktion oder externe elektromagnetische Felder Störungen auftreten, entstehen diese Störungen in den beiden Signalleitungen gleichmäßig d. h. nicht phasenverschoben (Gleichtaktstörungen bzw. CM also Common-Mode) und werden im Allgemeinen im Empfänger eliminiert. Um eine Ausbreitung dieser Gleichtaktstörungen (CM-Störungen) über die Signalleitung zu vermeiden werden zusätzliche Filter zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen (CM-Filter) eingesetzt.In the case of signal transmission using the push-pull method (differential mode), the signals are push-pull, ie inverted (by 180 °) via two separate signal lines or transmission lines out of phase). The signal is thus transmitted via two transmission lines, that is to say via a first transmission line or positive transmission line and a second transmission line or negative transmission line. The receiver evaluates the difference between the two signals. If interference occurs due to induction or external electromagnetic fields, this interference occurs evenly in the two signal lines, ie not out of phase (common mode interference or CM, i.e. common mode) and is generally eliminated in the receiver. To prevent these common mode interference (CM interference) from spreading over the signal line, additional filters are used to suppress common mode interference (CM filter).

Insbesondere kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die erste Stromspiegelschaltung einen Ableitpfad für positive Gleichtaktstörungen und die zweite Stromspiegelschaltung einen Ableitpfad für negative Gleichtaktstörungen bildet. Dadurch bildet der aktive Filter vorzugsweise einen Ableitpfad für Störsignale jeglicher Polarität mit niedriger Impedanz, und einen hochimpedanten Pfad für die Nutzsignale. Die Signalübertragung des Nutzsignals wird somit bei effizienter Störsignalunterdrückung möglichst wenig beeinträchtigt.In particular, it can be provided in one embodiment that the first current mirror circuit forms a derivation path for positive common mode interference and the second current mirror circuit forms a derivation path for negative common mode interference. As a result, the active filter preferably forms a discharge path for interference signals of any polarity with low impedance, and a high-impedance path for the useful signals. The signal transmission of the useful signal is thus impaired as little as possible with efficient interference signal suppression.

Vorzugsweise sind die beiden parallel geschalteten Stromspiegel zueinander symmetrisch angeordnet. Dadurch ist gewährleistet, dass Störsignale gefiltert werden können, die sowohl eingangs- als auch ausgangsseitig anliegen.The two current mirrors connected in parallel are preferably arranged symmetrically to one another. This ensures that interference signals can be filtered that are present on both the input and output side.

Insbesondere werden die beiden Stromspiegelschaltungen jeweils durch dieselbe Übertragungsleitung angesteuert. Entweder werden die beiden Stromspiegelschaltungen gemeinsam durch die erste Übertragungsleitung angesteuert, oder die beiden Stromspiegelschaltungen werden gemeinsam durch die zweite Übertragungsleitung angesteuert.In particular, the two current mirror circuits are each driven by the same transmission line. Either the two current mirror circuits are driven jointly by the first transmission line, or the two current mirror circuits are jointly driven by the second transmission line.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass jede der beiden Stromspiegelschaltungen als ein Dreipol ausgebildet ist, wobei jeder Dreipol einen Eingang, einen Ausgang und einen Ableitungs- oder Mittenspannungsanschluss aufweist, und jeweils der Eingang und der Ausgang des Dreipols mit je einer der Übertragungsleitungen verbunden sind und der Ableitungsanschluss mit dem Ableitungsanschluss des anderen Dreipols verbunden ist, um die gemeinsame Ableitung zu bilden. Die Funktionsweise ist dabei wie folgt: Ein Strom an dem Eingang, Pol „IN“, fließt aufgrund der Funktionsweise der Stromspiegelschaltung in gleicher Höhe und Polarität an dem Ausgang, Pol „OUT“. Aufgrund der Knotenbedingung fließt dann ein Ableitstrom durch den Ableitanschluss Pol „COM“. Der innere Aufbau der Stromspiegelschaltung kann dabei variieren, solange die Stromspiegelschaltung die beschriebe Struktur und Funktion erfüllt. Als Stromspiegelschaltungen des Dreipols können dem Fachmann aus der Literatur bekannte Stromspiegelschaltungen wie bspw. Widlar, Kaskode, Wilson, usw. verwendet werden.It can preferably be provided that each of the two current mirror circuits is designed as a three-pole, each three-pole having an input, an output and a discharge or center voltage connection, and the input and the output of the three-pole are each connected to one of the transmission lines and the Lead connector is connected to the lead connector of the other tripole to form the common lead. The operating principle is as follows: A current at the input, pole "IN", flows due to the operating principle of the current mirror circuit at the same level and polarity at the output, pole "OUT". Due to the node condition, a leakage current then flows through the “COM” discharge connection pole. The internal structure of the current mirror circuit can vary as long as the current mirror circuit fulfills the structure and function described. Current mirror circuits such as Widlar, Kaskode, Wilson, etc., which are known to the person skilled in the art, can be used as current mirror circuits of the triple pole.

In einem Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass jede der beiden Stromspiegelschaltungen jeweils wenigstens zwei untereinander verbundene Transistoren aufweist, die jeweils einen Stromspiegel mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 bilden. Die Verwendung eines Übersetzungsverhältnisses von 1 ermöglicht die Verwendung eines einfachen Schaltungsaufbaus bei zugleich effizienter Signalunterdrückung.In one exemplary embodiment, it can be provided that each of the two current mirror circuits each has at least two transistors connected to one another, each of which forms a current mirror with a transmission ratio of 1. The use of a gear ratio of 1 enables the use of a simple circuit structure with efficient signal suppression at the same time.

Als Transistoren können beispielsweise bipolare Transistoren oder FET (Feldeffekt)-Transistoren oder MOS-FET's (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) oder J-FET's (Sperrschicht-Feldeffekttransistor), oder HEMTs (High-electron-mobility transistor) verwendet werden. Der aktive Filter kann zumindest teilweise als diskret aufgebauter Filter mit diskreten Transistoren ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann der aktive Filter auch integrierten Halbleiter oder integrierte Schaltungen, bspw. IC's aufweisen.Bipolar transistors or FET (field effect) transistors or MOS-FETs (metal oxide semiconductor field effect transistor) or J-FETs (junction field effect transistor), or HEMTs (high-electron mobility transistor) can be used as transistors. The active filter can be at least partially designed as a discrete filter with discrete transistors. As an alternative or in addition, the active filter can also have integrated semiconductors or integrated circuits, for example ICs.

Insbesondere sind die beiden Stromspiegelschaltungen symmetrisch aufgebaut. Dabei kann der Schaltungsaufbau der beiden Stromspiegelschaltungen grundsätzlich gleich sein. Insbesondere weist die symmetrisch aufgebaute Schaltung sowohl einen p-dotierten Stromspiegel auf, also einen Stromspiegel der wenigstens zwei p-dotierte Transistoren umfasst, als auch einen, dazu parallel geschalteten, n-dotierten Stromspiegel auf, also einen Stromspiegel der wenigstens zwei n-dotierten Transistoren umfasst. Also kann die erste Stromspiegelschaltung bei grundsätzlich gleichem Aufbau beispielsweise nur N-Typ Transistoren aufweisen und die zweite Stromspiegelschaltung nur P-Typ-Transistoren aufweisen, oder umgekehrt.In particular, the two current mirror circuits are constructed symmetrically. The circuit structure of the two current mirror circuits can in principle be the same. In particular, the symmetrically constructed circuit has both a p-doped current mirror, that is to say a current mirror comprising at least two p-doped transistors, and also an n-doped current mirror connected in parallel thereto, that is to say a current mirror of the at least two n-doped transistors includes. Thus, the first current mirror circuit can have, for example, only N-type transistors with basically the same structure and the second current mirror circuit can only have P-type transistors, or vice versa.

In einer möglichen Ausführungsform können die Stromspiegel FeldeffektTransistoren aufweisen. Beispielsweise weisen die beiden Stromspiegel jeweils wenigstens zwei untereinander verbundene Feldeffekttransistoren auf und der erste Stromspiegel weist zwei N-typ-Feldeffekttransistoren, vorzugsweise N-MOSFET, aufweist und der zweite Stromspiegel weist zwei P-Typ Feldeffekttransistoren, vorzugsweise P-MOSFET, aufweist. Die Verwendung von Feldeffekttransistoren hat den Vorteil, dass diese einen sehr hohen Eingangswiderstand aufweisen, so dass das am Eingang, beispielsweise am Drain-Anschluss, anliegende Signal möglichst verlustfrei und weitgehend unverändert weitergeleitet werden kann.In one possible embodiment, the current mirrors can have field-effect transistors. For example, the two current mirrors each have at least two field-effect transistors connected to one another and the first current mirror has two N-type field-effect transistors, preferably N-MOSFET, and the second current mirror has two P-type field-effect transistors, preferably P-MOSFET. The use of field effect transistors has the advantage that they have a very high input resistance, so that the signal present at the input, for example at the drain connection, can be passed on with as little loss as possible and largely unchanged.

Hierbei können die Source-Anschlüsse der vier Feldeffekttransistoren mit einer gemeinsamen, extern angelegten Mittenspannung verbunden sein. Diese dient als Ableitpfad für die Common-Mode-Störungen. Die Mittenspannung liegt dabei vorzugsweise auf dem Ruhepotential der Übertragungsleitungen, also der ersten Übertragungsleitung bzw. der zweiten Übertragungsleitung. Alternativ kann die Mittenspannung auch ein Potential aufweisen, welches zwischen den Potentialen der Übertragungsleitungen liegt. Die Mittenspannung kann bei Systemen mit symmetrischer Versorgungsspannung beispielsweise das Massepotential bilden. The source connections of the four field effect transistors can be connected to a common, externally applied center voltage. This serves as a derivation path for the common mode faults. The center voltage is preferably at the quiescent potential of the transmission lines, ie the first transmission line or the second transmission line. Alternatively, the center voltage can also have a potential which lies between the potentials of the transmission lines. In systems with a symmetrical supply voltage, the center voltage can form the ground potential, for example.

Die Drain-Anschlüsse von zweien der Feldeffekttransistoren können mit der ersten Übertragungsleitung verbunden sein und die Drain-Anschlüsse der zwei weiteren Feldeffekttransistoren können mit der zweiten Übertragungsleitung verbunden sein.The drain connections of two of the field effect transistors can be connected to the first transmission line and the drain connections of the two further field effect transistors can be connected to the second transmission line.

Dabei können beispielsweise alle Gate-Anschlüsse der vier Feldeffekttransistoren untereinander verbunden sein und entweder gemeinsam mit derselben ersten Übertragungsleitung oder gemeinsam mit derselben zweiten Übertragungsleitung verbunden sein. Somit werden die beiden Stromspiegelschaltungen durch dieselbe Übertragungsleitung angesteuert.In this case, for example, all the gate connections of the four field effect transistors can be connected to one another and either connected to the same first transmission line or to the same second transmission line. Thus, the two current mirror circuits are driven by the same transmission line.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Gate-Anschlüsse der vier Feldeffekttransistoren untereinander direkt verbunden sind und über einen Widerstand mit derselben ersten Übertragungsleitung oder mit derselben zweiten Übertragungsleitung verbunden sind. Der Widerstand kann auch durch ein frequenzabhängiges Reaktanznetzwerk gebildet oder ersetzt werden. Durch das frequenzabhängige Reaktanznetzwerk kann gezielt ein bestimmtes Frequenzverhalten des aktiven Filters eingestellt werden.It can advantageously be provided that the gate connections of the four field effect transistors are directly connected to one another and are connected to the same first transmission line or to the same second transmission line via a resistor. The resistance can also be formed or replaced by a frequency-dependent reactance network. The frequency-dependent reactance network allows a specific frequency behavior of the active filter to be set in a targeted manner.

In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die beiden Stromspiegel jeweils zwei untereinander verbundene Bipolartransistoren aufweisen. Beispielsweise kann der erste Stromspiegel npn-Transistoren aufweisen und der zweite Stromspiegel kann pnp-Transistoren aufweisen. Die Verwendung von Bipolartransistoren hat hierbei den Vorteil, dass keine störenden Gate-Source und Gate-Drain Kapazitäten vorhanden sind und somit ein schnelleres Umschalten der Transistoren bei hohen Frequenzen des Eingangssignals gewährleistet werden können.In an alternative embodiment it can be provided that the two current mirrors each have two bipolar transistors connected to one another. For example, the first current mirror can have npn transistors and the second current mirror can have pnp transistors. The use of bipolar transistors has the advantage that there are no interfering gate-source and gate-drain capacitances and thus a faster switching of the transistors at high frequencies of the input signal can be guaranteed.

Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Emitter-Anschlüsse der vier Bipolartransistoren mit einer gemeinsamen Ableitung oder einer Mittenspannung verbunden sind. Auch in dieser Ausführungsform dient die Mittenspannung als Ableitpfad der Common-Mode-Ströme. Die Mittenspannung liegt dabei vorzugsweise auf dem Ruhepotential der ersten Übertragungsleitung bzw. der zweiten Übertragungsleitung. Alternativ kann die Mittenspannung auch ein Potential aufweisen, welches zwischen den Potentialen der Übertragungsleitungen liegt. Die Mittenspannung kann bei Systemen mit symmetrischer Versorgungsspannung beispielsweise das Massepotential bilden.It can be provided here that the emitter connections of the four bipolar transistors are connected to a common derivative or a center voltage. In this embodiment, too, the center voltage serves as a discharge path for the common-mode currents. The center voltage is preferably at the quiescent potential of the first transmission line or the second transmission line. Alternatively, the center voltage can also have a potential which lies between the potentials of the transmission lines. In systems with a symmetrical supply voltage, the center voltage can form the ground potential, for example.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Kollektor-Anschlüsse von zweien der Bipolartransistoren mit der ersten Übertragungsleitung und die Kollektor-Anschlüsse der zwei weiteren Bipolartransistoren mit der zweiten Übertragungsleitung verbunden sind.It can further be provided that the collector connections of two of the bipolar transistors are connected to the first transmission line and the collector connections of the two further bipolar transistors are connected to the second transmission line.

Weiter können alle Basisanschlüsse der vier Bipolartransistoren untereinander verbunden sein und entweder mit derselben ersten Übertragungsleitung oder mit derselben zweiten Übertragungsleitung verbunden sein. Damit wird erreicht, dass die beiden Stromspiegelschaltungen jeweils durch dieselbe Übertragungsleitung angesteuert werden.Furthermore, all base connections of the four bipolar transistors can be connected to one another and connected either to the same first transmission line or to the same second transmission line. This ensures that the two current mirror circuits are each driven by the same transmission line.

Die Funktionsweise der Ausführungsform unter Verwendung von Bipolar-Transistoren ist grundsätzlich gleich derer unter Verwendung von FeldeffektTransistoren bzw. MOSFETs. Jedoch bewirkt der Basis-Strom der Bipolartransistoren mit gleicher Stromverstärkung einen Fehler, welcher ein ungewünschtes Differential-Mode-Signal hervorruft. Dieser Fehler wird dadurch verursacht, dass bei der Verwendung von Bipolartransistoren ein Basisstrom fließt. Dieser kann zu einer Verfälschung des zu übertragenden Signals führen, da das Ausgangssignal durch den Basisstrom direkt beeinflusst und verändert wird.The mode of operation of the embodiment using bipolar transistors is basically the same as that using field-effect transistors or MOSFETs. However, the base current of the bipolar transistors with the same current gain causes an error which causes an undesired differential mode signal. This error is caused by the fact that a base current flows when using bipolar transistors. This can lead to a falsification of the signal to be transmitted, since the output signal is directly influenced and changed by the base current.

Um diesen Fehler zu vermeiden kann vorteilhafterweise in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Basisanschlüsse der zwei Bipolartransistoren eines Stromspiegels untereinander direkt verbunden sind und der Basisstrom eines Stromspiegels jeweils über einen zwischengeschalteten Bipolartransistor oder Feldeffekttransistor entweder von der ersten oder der zweiten Übertragungsleitung gesteuert wird. Das Einfügens eines weiteren Bipolartransistors zur Bereitstellung des Basisstroms ist dem Fachmann als Kaskode-Stromspiegel bekannt. Neben dem Kaskode-Stromspiegel gibt es weitere verbesserte Stromspiegelschaltungen (z.B. Wilson-Stromspiegel) die die beschrieben Problematik des Basisstroms lösen.In order to avoid this error, it can advantageously be provided in one embodiment that the base connections of the two bipolar transistors of a current mirror are directly connected to one another and the base current of a current mirror is controlled either by the first or the second transmission line via an intermediate bipolar transistor or field-effect transistor. The insertion of a further bipolar transistor to provide the base current is known to the person skilled in the art as a cascode current mirror. In addition to the cascode current mirror, there are other improved current mirror circuits (e.g. Wilson current mirror) that solve the described problem of the base current.

Wird ein Feldeffekttransistor eingefügt so sind dessen Gate-Anschlüsse untereinander direkt verbunden, und entweder direkt oder über einen Widerstand, vorzugweise über ein frequenzabhängiges Reaktanznetzwerk, mit derselben ersten Übertragungsleitung oder derselben zweiten Übertragungsleitung verbunden.
Durch das Verwenden eines Widerstandes, vorzugsweise eines frequenzabhängigen Reaktanznetzwerks, kann das beschriebene System stabilisiert bzw. das Frequenzverhalten gezielt eingestellt werden.
If a field effect transistor is inserted, its gate connections are directly connected to one another, and either directly or via a resistor, preferably via a frequency-dependent reactance network, to the same first Transmission line or the same second transmission line connected.
By using a resistor, preferably a frequency-dependent reactance network, the system described can be stabilized or the frequency behavior can be set in a targeted manner.

Die beschriebenen Ausführungsformen eines aktiven Filters finden vorzugsweise Anwendung in einer Schaltungsanordnung zur Signalübertragung mit einem Sender und einem Empfänger und einer zwischengeschalteten Signalübertragungsleitung, aufweisend eine erste Übertragungsleitung und eine zweite Übertragungsleitung zur Übertragung von Gegentaktsignalen, wobei zwischen der ersten Übertragungsleitung und der zweiten Übertragungsleitung ein aktiver Filter gemäß einer der vorhergehenden beschriebenen Ausführungsformen zur Unterdrückung von Gleichtaktsignalen geschaltet ist.The described embodiments of an active filter are preferably used in a circuit arrangement for signal transmission with a transmitter and a receiver and an intermediate signal transmission line, comprising a first transmission line and a second transmission line for the transmission of push-pull signals, an active filter between the first transmission line and the second transmission line is switched according to one of the embodiments described above for the suppression of common mode signals.

In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Signalübertragungsleitung zwischen dem Sender und dem Empfänger galvanisch getrennt ist. Die galvanische Trennung kann durch eine optische Kopplung, oder eine induktive Kopplung, oder durch eine kapazitive Kopplung erfolgen. Durch die galvanische Trennung kann gewährleistet werden, dass lediglich Wechselstromsignale in den aktiven Filter eingespeist werden, während Gleichstromsignale die galvanische Trennung nicht überbrücken können.In one embodiment it can be provided that the signal transmission line between the transmitter and the receiver is galvanically isolated. The galvanic isolation can take place by an optical coupling, or an inductive coupling, or by a capacitive coupling. The galvanic isolation can ensure that only AC signals are fed into the active filter, while DC signals cannot bridge the galvanic isolation.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mit dem Sender verbundene Signalübertragungsleitung ein anderes Spannungsniveau, also höheres Spannungsniveau oder ein niedrigeres Spannungsniveau aufweist als die mit dem Empfänger direkt verbundene Signalübertragungsleitung.In particular, it can be provided that the signal transmission line connected to the transmitter has a different voltage level, ie a higher voltage level or a lower voltage level than the signal transmission line directly connected to the receiver.

Vorzugsweise ist der aktive Filter in der mit dem Empfänger direkt verbundenen Signalleitung eingeschleift und wird auf dem Spannungsniveau der Empfängersignalleitung betrieben.The active filter is preferably looped into the signal line directly connected to the receiver and is operated at the voltage level of the receiver signal line.

Alternativ kann der aktive Filter in der mit dem Sender direkt verbundenen Signalleitung eingeschleift sein und auf dem Spannungsniveau der Sendersignalleitung betrieben werden.Alternatively, the active filter can be looped into the signal line directly connected to the transmitter and operated at the voltage level of the transmitter signal line.

Somit kann der aktive Filter jeweils mit einem passenden Spannungsniveau betrieben werden und es können auch Übertragungspfade gefiltert werden, deren Spannungsniveau von den Spezifikationen der verwendeten Transistoren abweichen.Thus, the active filter can be operated at a suitable voltage level and transmission paths can also be filtered, the voltage level of which deviate from the specifications of the transistors used.

Von Vorteil ist, dass der erfindungsgemäße aktive Filter bidirektional arbeitet und somit auch in einem bidirektionalen Sende-Empfangssystem eingesetzt werden kann. Somit ist die Verwendung des erfindungsgemäßen aktiven Filters bei Signalübertragungen im Wechselbetrieb bzw. im Halb-Duplex Verfahren möglich. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung zur Signalübertragung zwei Sender- und Empfängerpaare aufweist, die über eine Signalübertragungsleitung derart verbunden sind, dass eine bidirektionale Signalübertragung im Duplex oder Halb-Duplex Betrieb erfolgt, wobei der aktive Filter als bidirektionaler aktiver Filter ausgebildet und in die Signalübertragungsleitung zwischen der ersten Übertragungsleitung und der zweiten Übertragungsleitung eingeschleift ist.It is advantageous that the active filter according to the invention works bidirectionally and can therefore also be used in a bidirectional transceiver system. It is thus possible to use the active filter according to the invention for signal transmissions in alternating operation or in the half-duplex method. For this purpose, it can be provided that the circuit arrangement for signal transmission has two transmitter and receiver pairs, which are connected via a signal transmission line in such a way that bidirectional signal transmission takes place in duplex or half-duplex operation, the active filter being designed as a bidirectional active filter and into which Signal transmission line is looped in between the first transmission line and the second transmission line.

In den Figuren und der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben. Dabei zeigen:

  • 1: Eine Schaltungsanordnung mit einem kapazitiv gekoppelten Übertragungspfad der einen erfindungsgemäßen CM-Filter aufweist;
  • 2: Eine Umsetzung des erfindungsgemäßen CM-Filters durch Verschaltung von zwei Stromspiegeln;
  • 3: Einen erfindungsgemäßen CM-Filter in einer Ausführungsform mit MOSFET Transistoren;
  • 4: Einen erfindungsgemäßen CM-Filter in einer Ausführungsform mit bipolar-Transistoren;
  • 5: Einen erfindungsgemäßen CM-Filter in einer Ausführungsform mit bipolar-Transistoren und vorgeschalteten MOSFETs
  • 6: Einen erfindungsgemäßen CM-Filter in einer Ausführungsform mit bipolar-Transistoren und vorgeschalteten MOSFETs mit Widerstand im Gate-Kreis;
  • 7: Einen erfindungsgemäßen CM-Filter in einer Ausführungsform mit MOSFETs und mit Widerstand im Gate-Kreis;
Further refinements of the invention are described in the figures and the following description of the figures. Show:
  • 1 : A circuit arrangement with a capacitively coupled transmission path which has a CM filter according to the invention;
  • 2 : Implementation of the CM filter according to the invention by connecting two current mirrors;
  • 3 : A CM filter according to the invention in one embodiment with MOSFET transistors;
  • 4 : A CM filter according to the invention in one embodiment with bipolar transistors;
  • 5 : A CM filter according to the invention in one embodiment with bipolar transistors and upstream MOSFETs
  • 6 : A CM filter according to the invention in one embodiment with bipolar transistors and upstream MOSFETs with resistance in the gate circuit;
  • 7 : A CM filter according to the invention in one embodiment with MOSFETs and with resistance in the gate circuit;

In den 1 bis 7 werden unterschiedliche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen aktiven Filters gezeigt. Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden dabei mit denselben Referenzzeichen versehen. Bei der jeweiligen Figurenbeschreibung wird auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsformen eingegangen, ohne dass die gemeinsamen Schaltungsbestandteile jeweils im Einzelnen wiederholt werden. Das grundlegende Funktionsprinzip des aktiven Filters ist bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen gleich.In the 1 to 7 different configurations of the active filter according to the invention are shown. The same or equivalent components are provided with the same reference symbols. In the respective description of the figures, the differences between the individual embodiments are dealt with without the common circuit components being repeated in detail. The basic operating principle of the active filter is the same in all of the exemplary embodiments shown.

Für den Fachmann ist es dabei klar, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht abschließend sind. Beispielsweise können die beschriebenen Vorteile der einzelnen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, ohne der Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is clear to the person skilled in the art that the exemplary embodiments described are not exhaustive. For example, the described advantages of the individual exemplary embodiments can be combined with one another without departing from the scope of the invention.

Die 1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Signalübertragung 9 mit einem Sender 11 und einem Empfänger 12. Zwischen dem Sender 11 und dem Empfänger 12 ist ein Übertragungspfad 3 mit einer ersten Übertragungsleitung und einer zweiten Übertragungsleitung angeordnet. Über den Übertragungspfad werden symmetrische Gegentakt-Signale (DM Differential Mode) übertragen. Bei den Signalen kann es sich um analoge Signale oder um digitale Signale handeln. Der Übertragungspfad zwischen Sender 11 und Empfänger 12 weist eine galvanische Trennung 7 mittels Kondensatoren auf. In den empfängerseitigen Übertragungspfad 3 ist ein erfindungsgemäßer aktive Filter 1 eingeschleift. Falls es sich um einen langen Übertragungspfad handelt, können auch mehrere aktive Filter 1 parallel in den Übertragungspfad 3 eingeschleift werden. Auch eine Kombination des aktiven Filters 1 mit zusätzlichen passiven Filternetzwerken im Übertragungspfad ist möglich, um eine verbesserte Störsignalfilterung zu erhalten. The 1 shows a circuit arrangement for signal transmission 9 with a transmitter 11 and a receiver 12 , Between the transmitter 11 and the recipient 12 is a transmission path 3 arranged with a first transmission line and a second transmission line. Symmetrical push-pull signals (DM differential mode) are transmitted via the transmission path. The signals can be analog signals or digital signals. The transmission path between transmitters 11 and receiver 12 has a galvanic isolation 7 by means of capacitors. In the receiver-side transmission path 3 is an active filter according to the invention 1 looped. If the transmission path is long, several active filters can also be used 1 parallel in the transmission path 3 be looped in. Also a combination of the active filter 1 with additional passive filter networks in the transmission path is possible in order to obtain improved interference signal filtering.

In der 2 ist ein Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen CM-Filters 1 in einer Übertragungsleitung 3 dargestellt. Die Übertragungsleitung 3 weist eine erste Übertragungsleitung 31 und eine zweite Übertragungsleitung 32 auf. Zwischen diesen beiden Übertragungsleitungen sind zwei Stromspiegel 21, 22 angeordnet. Die Stromspiegel 21, 22 sind jeweils als Dreipol 4, 4' ausgebildet und untereinander über die gemeinsame Ableitung 44, bzw. die Mittenspannungsleitung Vmid verbunden. Jeder der Stromspiegel 21, 22 weist dabei einen Eingang 41, einen Ausgang 42 und einen mit der gemeinsamen Ableitung 44 verbundenen Ableitungsanschluss 43 auf. Für jeden der Stromspiegel 21, 22 gilt: Ein Strom an dem Eingang 41, Pol „IN“, fließt aufgrund der Funktionsweise des Stromspiegels 21 bzw. 22 in gleicher Höhe und Polarität an dem Ausgang 42, Pol „OUT“. Aufgrund der Knotenbedingung fließt dann ein Ableitstrom durch den Ableitungsanschluss 43, Pol „COM“. Der innere Aufbau der Stromspiegelschaltung 21 bzw. 22 ist dabei variabel. Als Stromspiegelschaltungen können dem Fachmann aus der Literatur bekannte Stromspiegelschaltungen wie Widlar, Kaskode, Wilson, usw. verwendet werden.In the 2 is a schematic diagram of the CM filter according to the invention 1 in a transmission line 3 shown. The transmission line 3 has a first transmission line 31 and a second transmission line 32 on. There are two current mirrors between these two transmission lines 21 . 22 arranged. The current mirror 21 . 22 are each as a three-pole 4 . 4 ' trained and among themselves via the common derivative 44 , or the medium voltage line V mid connected. Each of the current mirrors 21 . 22 has an entrance 41 , an exit 42 and one with the common derivative 44 connected discharge connection 43 on. For everyone the current mirror 21 . 22 applies: A current at the entrance 41 , Pole "IN" flows due to the functioning of the current mirror 21 respectively. 22 at the same height and polarity at the output 42 , Pole "OUT". A leakage current then flows through the leakage connection due to the node condition 43 , Pole "COM". The internal structure of the current mirror circuit 21 respectively. 22 is variable. Current mirror circuits such as Widlar, Kaskode, Wilson, etc., known to those skilled in the art, can be used as current mirror circuits.

Die 3 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es handelt sich ein Schaltbild eines aktiven Filters 1 zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen unter der Verwendung von MOSFETs NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2 mittels Stromspiegel 2. Der aktive Filter 1 ist zwischen die erste Übertragungsleitung 31 und die zweite Übertragungsleitung 32 eines Übertragungspfades 3 (wie in 1 ersichtlich) eingeschleift. Er weist einen Stromspiegel 2 bestehend aus zwei parallel geschaltete, symmetrischen Stromspiegelschaltungen 21, 22 auf. Jede dieser Stromspiegelschaltung 21, 22 weist entweder ein Paar NMOS-Transistoren NMOS1, NMOS2, oder ein Paar PMOS-Transistoren PMOS1, PMOS2 auf. Jedes Transistor-Paar bildet einen Stromspiegel 21, 22 mit einem Übertragungsverhältnis kI=1.The 3 shows a possible embodiment of the invention. It is a circuit diagram of an active filter 1 to suppress common mode noise using MOSFETs NMOS1 . NMOS2 . PMOS1 . PMOS2 using a current mirror 2 , The active filter 1 is between the first transmission line 31 and the second transmission line 32 a transmission path 3 (as in 1 visible) looped. It has a current mirror 2 consisting of two symmetrical current mirror circuits connected in parallel 21 . 22 on. Each of these current mirror circuits 21 . 22 either assigns a pair NMOS transistors NMOS1 . NMOS2 , or a pair of PMOS transistors PMOS1 . PMOS2 on. Each transistor pair forms a current mirror 21 . 22 with a transmission ratio k I = 1.

Die Übertragungsleitung 3 weist eine galvanische Trennung 7 (wie in 6 oder 7 skizziert) mittels zweier Kondensatoren 71, 72 auf. Diese Kondensatoren 71, 72 trennen den Gleichstromkreis der Senderseite der Übertragungsleitung 3 von der Empfängerseite. Über diese Kondensatoren können jedoch infolge von Verschiebungsströmen Gleichtaktstörungen weitergegeben werden, die mittels des aktiven Filters 1 unterdrückt werden. The transmission line 3 has a galvanic isolation 7 (as in 6 or 7 outlined) by means of two capacitors 71 . 72 on. These capacitors 71 . 72 disconnect the DC circuit on the transmitter side of the transmission line 3 from the receiving end. However, as a result of displacement currents, common mode interference can be passed on via these capacitors, by means of the active filter 1 be suppressed.

Die beiden Stromspiegel 21, 22 werden über eine gemeinsame Signalleitung 31 angesteuert. Es handelt sich hier um die erste Übertragungsleitung 31. Dazu sind alle Gates in gleicher Weise mit dieser Übertragungsleitung 31 verbunden. Alternativ könnte die Ansteuerung auch über die zweite Übertragungsleitung 32 erfolgen.The two current mirrors 21 . 22 are on a common signal line 31 driven. This is the first transmission line 31 , For this purpose, all gates are in the same way with this transmission line 31 connected. Alternatively, the control could also be via the second transmission line 32 respectively.

Sourceseitig sind die MOSFETs NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2 mit einer, extern angelegten, Mittenspannung Vmid verbunden, welche als Ableitung bzw. Ableitpfad für die Störsignale dient. Die Mittenspannung Vmid kann beispielsweise durch eine externe Spannungsversorgung bereitgestellt werden oder in bekannter Weise aus einer Versorgungsspannung abgeleitet werden. Die Mittenspannung kann dabei zwischen dem Potential der ersten Übertragungsleitung 31 VRX+ und der zweiten Übertragungsleitung 32 VRX- liegen, beispielsweise mittig.The MOSFETs are on the source side NMOS1 . NMOS2 . PMOS1 . PMOS2 with an externally applied center voltage V mid connected, which serves as a derivation or derivation path for the interference signals. The center tension V mid can be provided, for example, by an external voltage supply or can be derived in a known manner from a supply voltage. The center voltage can be between the potential of the first transmission line 31 V RX + and the second transmission line 32 V RX- lie, for example in the middle.

Zwischen der ersten Übertragungsleitung 31 und der zweiten Übertragungsleitung 32 sind zudem Arbeitswiderstände R1, R2 geschaltet. Diese Widerstände dienen der Stabilisierung des Arbeitspunktes, indem über die Widerstände Ausgleichsströme abgeleitet werden können.Between the first transmission line 31 and the second transmission line 32 are also working resistances R1 . R2 connected. These resistors serve to stabilize the operating point by compensating currents can be derived through the resistors.

Die Drain-Anschlüsse der MOSFETs NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2 sind jeweils paarweise NMOS1, PMOS1 oder NMOS2, PMOS2 mit einer Übertragungsleitung 31 oder 32 verbunden.The drain connections of the MOSFETs NMOS1 . NMOS2 . PMOS1 . PMOS2 are in pairs NMOS1 . PMOS1 or NMOS2 . PMOS2 with a transmission line 31 or 32 connected.

Die allgemeine Funktionsweise des aktiven Filters kann wie folgt beschrieben werden: The general functioning of the active filter can be described as follows:

Die über die erste Übertragungsleitung 31 übertragenen Ströme werden als Irx+ und die über die zweite Übertragungsleitung übertragenen Ströme werden als Irx- bezeichnet. Über die Trennkondensatoren 71, 72 werden Isolationskapazitäten bereitgestellt, welche mit Ciso bezeichnet werden. Die Ströme Irx+ und Irx- können sowohl aus einem Common-Mode(CM)-Anteil ICM , sowie einem Differential-Mode(DM)-Anteil IDM bestehen. I r x + = I C M r x + + I D M r x +

Figure DE102018114861A1_0001
I r x = I C M r x + I D M r x
Figure DE102018114861A1_0002
The one over the first transmission line 31 transmitted currents are called I rx + and the currents transmitted over the second transmission line are called I rx- designated. About the isolation capacitors 71 . 72 insulation capacities are provided, which with C iso be designated. The streams I rx + and I rx- can both from a common mode (CM) portion I CM , as well as a differential mode (DM) component I DM consist. I r x + = I C M r x + + I D M r x +
Figure DE102018114861A1_0001
I r x - = I C M r x - + I D M r x -
Figure DE102018114861A1_0002

Sind die Isolationskapazitäten Ciso in beiden Signalleitungen gleich groß gilt außerdem: I C M r x + = I D M r x

Figure DE102018114861A1_0003
I D M r x + = I D M r x
Figure DE102018114861A1_0004
Are the insulation capacities C iso The same applies in both signal lines: I C M r x + = I D M r x -
Figure DE102018114861A1_0003
I D M r x + = - I D M r x -
Figure DE102018114861A1_0004

Ist der Strom Irx+ positiv, werden NMOS1 und NMOS2 ausgesteuert. Ist Uth > 0, befindet sich NMOS1 im Abschnürbereich, da UDS = UGS . Im Allgemeinen gilt für einen MOSFET im Abschnürbereich: I D = K 2 ( U G S U t h ) 2 ( 1 + U D S U A )

Figure DE102018114861A1_0005
Is the stream I rx + be positive NMOS1 and NMOS2 modulated. is U th > 0, is NMOS1 in the constriction area, there U DS = U GS , In general, the following applies to a MOSFET in the pinch area I D = K 2 ( U G S - U t H ) 2 ( 1 + U D S U A )
Figure DE102018114861A1_0005

Dabei gilt:

ID:
Drainstrom
UGS:
Gate-Source Spannung
UDS:
Drain-Source Spannung
Uth:
Schwellenwertspannung
UA:
Ausgangsspannung
K:
Kennlinienparameter
The following applies:
I D :
drain current
U GS :
Gate-source voltage
U DS :
Drain-source voltage
U th :
Threshold voltage
U A :
output voltage
K:
Characteristic parameters

Der Spannungsabfall zwischen der ersten Übertragungsleitung 31 und der Mittenspannung kann unter Vernachlässigung der Widerstände R1 und R2 , sowie der Kanallängenmodulation wie folgt berechnet werden: U D S = U G S = 2 I D K + U t h

Figure DE102018114861A1_0006
The voltage drop between the first transmission line 31 and the center voltage can be neglected the resistances R 1 and R 2 , and the channel length modulation can be calculated as follows: U D S = U G S = 2 I D K + U t H
Figure DE102018114861A1_0006

Ist außerdem Irx- > Irx+ , befindet sich NMOS2 auch im Abschnürbereich, kann aber nicht mehr Strom als NMOS1 tragen. Der überschüssige Strom, welcher 2IDMrx - entspricht, muss also nun entweder über den Widerstand R2 abfließen, oder erzeugt beim Abfließen über die MOSFETs, durch Kanallängenmodulation, einen deutlich höheren Spannungsabfall als die CM-Stromanteile.Is also I rx- > I rx + , is located NMOS2 also in the constriction area, but can not more than NMOS1 wear. The excess stream which 2I DMrx - corresponds, must now either over the resistance R 2 drain, or when flowing via the MOSFETs, by channel length modulation, generates a significantly higher voltage drop than the CM current components.

Der differenzielle Spannungsabfall, UDM , zwischen der ersten Übertragungsleitung 31 und der zweiten Übertragungsleitung 32 gibt sich also zu: U DM = 2 I DM R 2 r D S R 2 + r D S

Figure DE102018114861A1_0007
The differential voltage drop, U DM , between the first transmission line 31 and the second transmission line 32 therefore admits: U DM = 2 I DM R 2 * r D S R 2 + r D S
Figure DE102018114861A1_0007

Dabei gilt:

rDS:
Drain-Source Widerstand
The following applies:
r DS :
Drain-source resistance

Die beiden Widerstände R1 und R2 sind also optional, da rDS jedoch vom Arbeitspunkt abhängt, helfen sie das System zu stabilisieren. Ist der Strom Irx- < Irx+ befindet sich NMOS2 nicht mehr im Abschnürbereich, sondern im ohmschen Bereich. Der Spannungsabfall über UDS des NMOS2 ist also deutlich geringer, als der des NMOS1. So kann das DM-Signal weiterhin übertragen werden.The two resistors R1 and R2 are optional there r DS however, depending on the working point, they help stabilize the system. Is the stream I rx- < I rx + is located NMOS2 no longer in the pinch-off area, but in the ohmic area. The voltage drop across U DS of NMOS2 is significantly lower than that of the NMOS1 , So it can DM Signal continues to be transmitted.

Ist der Strom Irx+ nun negativ, wird der Strom nicht mehr über die NMOS, sondern über den PMOS-Stromspiegel abfließen. Die grundsätzliche Funktionsweise bleibt hierbei jedoch erhalten.Is the stream I rx + now negative, the current is no longer over the NMOS , but about the PMOS - drain the current mirror. The basic functionality remains the same.

Die 4 zeigt ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es handelt sich um ein Schaltbild des aktiven Filters 1 zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen unter der Verwendung von Bipolar-Transistoren NPN1, NPN2, PNP1, PNP2. Es sind wiederum zwei symmetrische Stromspiegelschaltungen 21, 22 parallel geschaltet und in den Übertragungspfad 3 eingeschleift. Hierbei umfassen die Stromspiegel 21, 22 vier Bipolar-Transistoren NPN1, NPN2, PNP1, PNP2. Die Basis-Anschlüsse beider Transistoren NPN1, NPN2 oder PNP1, PNP2 der Stromspiegel 21 oder 22 sind gemeinsam mit derselben ersten Übertragungsleitung 31 verbunden und werden von dieser gemeinsam angesteuert. Alternativ könnte die Ansteuerung der Stromspiegel 21, 22 auch über die zweite Übertragungsleitung 32 erfolgen.The 4 shows another possible embodiment of the invention. It is a circuit diagram of the active filter 1 to suppress common mode interference using bipolar transistors NPN1 . NPN2 . PNP1 . PNP2 , Again, there are two symmetrical current mirror circuits 21 . 22 connected in parallel and in the transmission path 3 looped. Here, the current mirror include 21 . 22 four bipolar transistors NPN1 . NPN2 . PNP1 . PNP2 , The base connections of both transistors NPN1 . NPN2 or PNP1 . PNP2 the current mirror 21 or 22 are common to the same first transmission line 31 connected and are controlled by this together. Alternatively, the current mirror could be controlled 21 . 22 also via the second transmission line 32 respectively.

Die Emitter-Anschlüsse der Bipolar-Transistoren NPN1, NPN2, PNP1, PNP2 sind alle mit einer gemeinsamen Ableitung bzw. einer Mittenspannung Vmid verbunden. Über die gemeinsame Ableitung bzw. Mittenspannung Vmid werden die Gleichtakt-Ströme der Störsignale abgeleitet.The emitter connections of the bipolar transistors NPN1 . NPN2 . PNP1 . PNP2 are all with a common derivative or a center voltage V mid connected. Via the common derivative or center voltage V mid the common-mode currents of the interference signals are derived.

Die Kollektor-Anschlüsse zweier der bipolar Transistoren NPN1 und PNP1 sind mit der ersten Übertragungsleitung 31 verbunden. Die Kollektor-Anschlüsse der übrigen bipolar-Transistoren PNP1 und PNP2 sind mit der zweiten negativen Signalleitung 32 verbunden.The collector connections of two of the bipolar transistors NPN1 and PNP1 are with the first transmission line 31 connected. The collector connections of the other bipolar transistors PNP1 and PNP2 are with the second negative signal line 32 connected.

5 zeigt ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel des aktiven Filters 1 zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen. Hier werden Bipolar-Transistoren NPN1, NPN2, PNP1, PNP2 verwendet. Um den bei bipolar-Transistoren auftretenden Spannungsfehler zu kompensieren, werden hier im Basiskreis der Stromspiegel 21, 22 vorgeschaltete MOSFETs 73 eingesetzt. Dies hat den Effekt, dass der Fehler, der bei Bipolartransistoren mit gleicher Stromversorgung entsteht, kompensiert wird. Hierzu ist zusätzlich zu dem bereits in 2 gezeigten Schaltbild jeweils ein MOSFET 73 zwischen die Basen der Transistoren NPN1, NPN2 bzw. PNP1, PNP2 und der Signalleitung 31 geschaltet. Somit werden die Basisströme der Bipolar-Transistoren NPN1, NPN2, PNP1, PNP2 nun über MOSFETs 73 gesteuert. Die Spannungsversorgung der zwischengeschalteten MOSFETs 73 erfolgt durch extern angelegte Spannungen VDD beziehungsweise VSS . 5 shows another possible embodiment of the active filter 1 to suppress common mode interference. Here are bipolar transistors NPN1 . NPN2 . PNP1 . PNP2 used. In order to compensate for the voltage errors that occur with bipolar transistors, the current mirror is used in the base circuit 21 . 22 upstream MOSFETs 73 used. This has the effect of compensating for the error that occurs in bipolar transistors with the same power supply. This is in addition to that already in 2 shown circuit diagram each a MOSFET 73 between the bases of the transistors NPN1 . NPN2 respectively. PNP1 . PNP2 and the signal line 31 connected. Thus the base currents of the bipolar transistors NPN1 . NPN2 . PNP1 . PNP2 now about MOSFETs 73 controlled. The power supply of the intermediate MOSFETs 73 occurs through externally applied voltages V DD respectively V SS ,

Die 6 und 7 zeigen beispielhaft die Ergänzung der beschriebenen Schaltungen im Ansteuerkreis bzw. im Basiskreis oder Sourcekreis um einen Widerstand Rv . In der 6 ist der aktive Filter 1 auf Basis von bipolar-Transistoren NPN1, NPN2, PNP1, PNP2 ähnlich dem Ausführungsbeispiel von 5 aufgebaut. Hier ist der Widerstand Rv in den Sourcekreis der zwischengeschalteten MOSFETs 73 eingeschleift.The 6 and 7 show an example of the addition of the circuits described in the control circuit or in the base circuit or source circuit by a resistor R v , In the 6 is the active filter 1 based on bipolar transistors NPN1 . NPN2 . PNP1 . PNP2 similar to the embodiment of 5 built up. Here is the resistance R v in the source circuit of the intermediate MOSFETs 73 looped.

In der 7 ist der aktive Filter 1 auf Basis von MOSFETs NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2 entsprechend dem Ausführungsbeispiel von 3 aufgebaut. Hier ist eine Reaktanz Rv bzw. ein Widerstand Rv direkt in den Sourcekreis der beiden Stromspiegelschaltungen 21, 22 eingeschleift. Durch das Einfügen eines oder mehrerer weiterer Reaktanzen oder Widerstände Rv , können die Eigenschaften des aktiven Filters 1, beispielsweise der Frequenzgang oder die Impedanz im Ansteuerpfad, beeinflusst werden.In the 7 is the active filter 1 based on MOSFETs NMOS1 . NMOS2 . PMOS1 . PMOS2 according to the embodiment of 3 built up. Here is a reactance R v or a resistance R v directly into the source circuit of the two current mirror circuits 21 . 22 looped. By inserting one or more additional reactances or resistors R v , the properties of the active filter 1 , for example the frequency response or the impedance in the control path.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können die Eigenschaften des aktiven Filters, beispielsweise frequenzabhängiges Verhalten oder die Impedanz im Ansteuerpfad, dadurch beeinflusst werden, dass die Ansteuerung der Stromspiegelschaltungen entweder durch den gezeigten Vorwiderstand Rv und/oder durch ein entsprechendes frequenzabhängiges Netzwerk erfolgt. Daneben sind andere, dem Fachmann aus der Literatur bekannte, Ausführungsformen der Stromspiegelschaltungen, z.B. Kaskode- oder Wilson-Stromspiegelmöglich.The invention is not restricted to the embodiments shown. In particular, the properties of the active filter, for example frequency-dependent behavior or the impedance in the control path, can be influenced in that the control of the current mirror circuits either by the series resistor shown R v and / or through a corresponding frequency-dependent network. In addition, other embodiments of the current mirror circuits known from the literature to the person skilled in the art, for example cascode or Wilson current mirrors, are possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Aktiver FilterActive filter
1111
SenderChannel
1212
Empfänger receiver
22
Stromspiegelcurrent mirror
2121
erste Stromspiegelschaltungfirst current mirror circuit
2222
zweite Stromspiegelschaltung second current mirror circuit
33
SignalübertragungsleitungSignal transmission line
3131
erste bzw. positive Übertragungsleitungfirst or positive transmission line
3232
zweite bzw. negative Übertragungsleitung second or negative transmission line
Vmid V mid
Mittenspannung center voltage
4, 4'4, 4 '
Dreipolthree pole
4141
Eingang, INEntrance in
4242
Ausgang, OUTOutput, OUT
4343
Ableitungsanschluss, COMDrain connection, COM
4444
gemeinsame Ableitung common derivation
77
galvanische Trennunggalvanic isolation
7171
Trennkondensatorisolating capacitor
7272
Trennkondensatorisolating capacitor
7373
vorgeschalteter MOSFETupstream MOSFET
R1R1
Widerstandresistance
R2R2
Widerstandresistance
RvRv
Widerstand resistance
NMOS1NMOS1
N-Typ MosFETN-type MosFET
NMOS2NMOS2
N-Typ MosFETN-type MosFET
PMOS1PMOS1
P-Typ MosFETP-type MosFET
PMOS2PMOS2
P-Typ MosFET P-type MosFET
npn1npn1
N-Bipolar TransistorN-bipolar transistor
npn2npn2
N-Bipolar TransistorN-bipolar transistor
pnp1pnp1
P-Bipolar TransistorP-bipolar transistor
pnp2pnp2
P-Bipolar Transistor P-bipolar transistor
99
Schaltungsanordnung zur SignalübertragungCircuit arrangement for signal transmission

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 2814215 A1 [0003]EP 2814215 A1 [0003]
  • US 2006/0251188 A1 [0004]US 2006/0251188 A1 [0004]
  • DE 10021928 A1 [0005]DE 10021928 A1 [0005]

Claims (19)

Aktiver Filter zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen in einem Übertragungspfad mit einer ersten Übertragungsleitung (31) und einer zweiten Übertragungsleitung (32), wobei der aktive Filter (1) galvanisch mit den beiden Übertragungsleitungen (31, 32) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Übertragungsleitung (31) und der zweiten Übertragungsleitung (32) zwei parallel geschaltete Stromspiegelschaltungen (21, 22) geschaltet sind und jeder dieser beiden Stromspiegelschaltungen (21, 22) wenigstens einen Stromspiegel aufweist, der mit einer gemeinsamen Ableitung (44) oder mit einer Mittenspannungsleitung (Vmid) oder mit einer Masseleitung verbunden ist um Gleichtaktstörungen über die gemeinsame Ableitung (44) oder die Mittenspannungsleitung (Vmid) oder die Masseleitung abzuleiten.Active filter for suppressing common mode interference in a transmission path with a first transmission line (31) and a second transmission line (32), the active filter (1) being galvanically connected to the two transmission lines (31, 32), characterized in that between the the first transmission line (31) and the second transmission line (32) are connected two current mirror circuits (21, 22) connected in parallel and each of these two current mirror circuits (21, 22) has at least one current mirror which has a common derivative (44) or a center voltage line (V mid ) or is connected to a ground line in order to derive common-mode interference via the common lead (44) or the medium voltage line (V mid ) or the ground line. Aktiver Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Stromspiegelschaltung (21) einen Ableitpfad für positive Gleichtaktstörungen und die zweite Stromspiegelschaltung (22) einen Ableitpfad für negative Gleichtaktstörungen bildet.Active filter after Claim 1 , characterized in that the first current mirror circuit (21) forms a derivative path for positive common mode interference and the second current mirror circuit (22) forms a derivative path for negative common mode interference. Aktiver Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Stromspiegelschaltungen als ein Dreipol (4) ausgebildet ist, wobei jeder Dreipol (4) einen Eingang (41) einen Ausgang (42) und einen Ableitungsanschluss (43) aufweist, und jeweils der Eingang (41) und der Ausgang (42) des Dreipols (4, 4') mit je einer der Übertragungsleitungen (31, 32) verbunden sind und der Ableitungsanschluss (43) mit dem Ableitungsanschluss (43) des anderen Dreipols (4', 4) verbunden ist, vorzugsweise dass die beiden untereinander verbundenen Ableitungsanschlüsse (43) mit der gemeinsamen Ableitung (44) oder der Mittenspannungsleitung (Vmid) verbunden sind.Active filter after Claim 1 or 2 , characterized in that each of the two current mirror circuits is designed as a three-pole (4), each three-pole (4) having an input (41) an output (42) and a derivative connection (43), and in each case the input (41) and the output (42) of the triple pole (4, 4 ') is connected to one of the transmission lines (31, 32) and the lead connection (43) is connected to the lead connection (43) of the other triple pole (4', 4), preferably that the two interconnected lead connections (43) are connected to the common lead (44) or the medium voltage line (V mid ). Aktiver Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Stromspiegelschaltungen (21, 22) jeweils wenigstens zwei untereinander verbundene Transistoren aufweist, die jeweils einen Stromspiegel mit einem Übersetzungsverhältnis von 1 bilden, vorzugsweise dass die erste Stromspiegelschaltung (21) nur N-Typ Transistoren aufweist und die zweite Stromspiegelschaltung (21) nur P-Typ-Transistoren aufweist.Active filter according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that each of the two current mirror circuits (21, 22) each has at least two interconnected transistors which each form a current mirror with a transmission ratio of 1, preferably that the first current mirror circuit (21) has only N-type transistors and the second Current mirror circuit (21) has only P-type transistors. Aktiver Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stromspiegelschaltungen (21, 22) jeweils wenigstens zwei untereinander verbundene Feldeffekttransistoren aufweisen, insbesondere J-FET's oder MOS-FET's oder HEMT's, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die erste Stromspiegelschaltung zwei N-typ-Feldeffekttransistoren, vorzugsweise N-MOSFET (NMOS1, NMOS2), aufweist und der zweite Stromspiegel zwei P-Typ Feldeffekttransistoren, vorzugsweise P-MOSFET (PMOS1, PMOS2) aufweist.Active filter according to one of the preceding claims, characterized in that the two current mirror circuits (21, 22) each have at least two field effect transistors connected to one another, in particular J-FET's or MOS-FET's or HEMT's, wherein it is preferably provided that the first current mirror circuit has two N -type field-effect transistors, preferably N-MOSFET (NMOS1, NMOS2), and the second current mirror has two P-type field-effect transistors, preferably P-MOSFET (PMOS1, PMOS2). Aktiver Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Source-Anschlüsse der vier Feldeffekttransistoren (NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2) mit der gemeinsamen Ableitung, vorzugsweise einer gemeinsamen Mittenspannungsleitung (Vmid) verbunden sind.Active filter after Claim 5 , characterized in that the source connections of the four field effect transistors (NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2) are connected to the common derivative, preferably a common center voltage line (V mid ). Aktiver Filter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drain-Anschlüsse von zweien der Feldeffekttransistoren (NMOS1, PMOS1) mit der ersten Übertragungsleitung (31) und die Drain-Anschlüssen der zwei weiteren Feldeffekttransistoren (NMOS2, PMOS2) mit der zweiten Übertragungsleitung (32) verbunden sind.Active filter after Claim 5 or 6 , characterized in that the drain connections of two of the field effect transistors (NMOS1, PMOS1) are connected to the first transmission line (31) and the drain connections of the two further field effect transistors (NMOS2, PMOS2) are connected to the second transmission line (32). Aktiver Filter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Gate-Anschlüsse der vier Feldeffekttransistoren (NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2) untereinander verbunden sind und entweder gemeinsam mit derselben ersten Übertragungsleitung (31) oder gemeinsam mit derselben zweiten Übertragungsleitung (32) verbunden sind.Active filter according to one of the Claims 5 to 7 , characterized in that all gate connections of the four field effect transistors (NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2) are connected to one another and are either connected to the same first transmission line (31) or to the same second transmission line (32). Aktiver Filter nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gate-Anschlüsse der vier Feldeffekttransistoren (NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2) untereinander direkt verbunden sind und über einen Widerstand, vorzugsweise über ein frequenzabhängiges Widerstandsnetzwerk oder Reaktanznetzwerk, mit derselben ersten Übertragungsleitung (31) oder mit derselben zweiten Übertragungsleitung (31) verbunden sind.Active filter according to one of the Claims 5 to 8th , characterized in that the gate connections of the four field effect transistors (NMOS1, NMOS2, PMOS1, PMOS2) are directly connected to one another and via a resistor, preferably via a frequency-dependent resistance network or reactance network, to the same first transmission line (31) or to the same second transmission line (31) are connected. Aktiver Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stromspiegelschaltungen (21, 22) jeweils zwei untereinander verbundene Bipolartransistoren aufweisen und die erste Stromspiegelschaltung (21) zwei npn-Transistoren (npn1, npn2) aufweist und der zweite Stromspiegel (22) zwei pnp-Transistoren (pnp1, pnp2) aufweist.Active filter according to one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the two current mirror circuits (21, 22) each have two interconnected bipolar transistors and the first current mirror circuit (21) has two npn transistors (npn1, npn2) and the second current mirror (22) has two pnp transistors (pnp1, pnp2). Aktiver Filter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Emitter-Anschlüsse der vier Bipolartransistoren (npn1, npn2, pnp1, pnp2) mit einer gemeinsamen Mittenspannungsleitung (Vmid) verbunden sind.Active filter after Claim 10 , characterized in that the emitter connections of the four bipolar transistors (npn1, npn2, pnp1, pnp2) are connected to a common center voltage line (V mid ). Aktiver Filter nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektor-Anschlüsse von zweien der Bipolartransistoren (npn1, pnp1) mit der ersten Übertragungsleitung (31) und die Kollektor-Anschlüsse der zwei weiteren Bipolartransistoren (npn2, pnp2) mit der zweiten Übertragungsleitung (32) verbunden sind. Active filter according to one of the Claims 10 or 11 , characterized in that the collector connections of two of the bipolar transistors (npn1, pnp1) are connected to the first transmission line (31) and the collector connections of the two further bipolar transistors (npn2, pnp2) are connected to the second transmission line (32). Aktiver Filter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass alle Basisanschlüsse der vier Bipolartransistoren (npn1, npn2, pnp1, pnp2) untereinander verbunden sind und entweder mit derselben ersten Übertragungsleitung (31) oder mit derselben zweiten Übertragungsleitung (32) verbunden sind.Active filter according to one of the Claims 10 to 12 , characterized in that all base connections of the four bipolar transistors (npn1, npn2, pnp1, pnp2) are connected to one another and are either connected to the same first transmission line (31) or to the same second transmission line (32). Aktiver Filter nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisanschlüsse der zwei Bipolartransistoren eines Stromspiegels (21 oder 22) untereinander direkt verbunden sind und der Basisstrom eines Stromspiegels jeweils über einen zwischengeschalteten Feldeffekttransistor (73) entweder von der ersten Übertragungsleitung (31) oder der zweiten Übertragungsleitung (32) gesteuert wird.Active filter according to one of the Claims 10 to 13 , characterized in that the base connections of the two bipolar transistors of a current mirror (21 or 22) are directly connected to one another and the base current of a current mirror is controlled either by the first transmission line (31) or the second transmission line (32) via an interposed field effect transistor (73) becomes. Aktiver Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gate-Anschlüsse der zwischengeschalteten Feldeffekttransistoren (73) untereinander direkt verbunden sind, und entweder direkt, oder über einen Widerstand (Rv), vorzugweise über ein frequenzabhängiges Widerstandsnetzwerk oder Reaktanznetzwerk, entweder mit derselben ersten Übertragungsleitung (31) oder mit derselben zweiten Übertragungsleitung (32) verbunden sind.Active filter after Claim 14 , characterized in that the gate connections of the interposed field effect transistors (73) are directly connected to one another, and either directly, or via a resistor (R v ), preferably via a frequency-dependent resistance network or reactance network, either with the same first transmission line (31) or are connected to the same second transmission line (32). Schaltungsanordnung zur Signalübertragung mit einem Sender (11) und einem Empfänger (12) und einer zwischengeschalteten Signalübertragungsleitung (3), aufweisend eine erste Übertragungsleitung (31) und eine zweite Übertragungsleitung (32) zur Übertragung von Differenzsignalen oder Gegentaktsignalen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Übertragungsleitung (31) und der zweiten Übertragungsleitung (31) ein aktiver Filter (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Unterdrückung von Gleichtaktsignalen geschaltet ist.Circuit arrangement for signal transmission with a transmitter (11) and a receiver (12) and an intermediate signal transmission line (3), comprising a first transmission line (31) and a second transmission line (32) for the transmission of differential signals or push-pull signals, characterized in that between the an active filter (1) according to one of the preceding claims for suppressing common mode signals is connected to the first transmission line (31) and the second transmission line (31). Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragungsleitung (3) zwischen dem Sender (11) und dem Empfänger (12) galvanisch getrennt ist, vorzugsweise durch eine optische Kopplung, oder eine induktive Kopplung, oder durch eine kapazitive Kopplung (7).Circuit arrangement after Claim 16 , characterized in that the signal transmission line (3) between the transmitter (11) and the receiver (12) is electrically isolated, preferably by an optical coupling, or an inductive coupling, or by a capacitive coupling (7). Schaltungsanordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Sender (11) direkt verbundene Signalübertragungsleitung (3) ein höheres Spannungsniveau aufweist als die mit dem Empfänger (12) direkt verbundene Signalübertragungsleitung (3), und dass der aktive Filter (1) in der mit dem Empfänger (12) direkt verbundenen Signalübertragungsleitung (3) eingeschleift ist, oder dass die mit dem Sender (11) direkt verbundene Übertragungsleitung (3) auf einem niedrigeren Spannungsniveau ist, als die mit dem Empfänger (12) direkt verbundene Signalübertragungsleitung (3) und dass der aktive Filter (1) in der mit dem Sender (11) direkt verbundenen Signalübertragungsleitung (3) eingeschleift ist.Circuit arrangement after Claim 16 or 17 , characterized in that the signal transmission line (3) directly connected to the transmitter (11) has a higher voltage level than the signal transmission line (3) directly connected to the receiver (12), and that the active filter (1) is connected to the receiver (12) directly connected signal transmission line (3), or that the transmission line (3) directly connected to the transmitter (11) is at a lower voltage level than the signal transmission line (3) directly connected to the receiver (12) and that active filter (1) is looped into the signal transmission line (3) directly connected to the transmitter (11). Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung zwei Sender- und Empfängerpaare aufweist, die über die Signalübertragungsleitung (3) derart verbunden sind, dass eine bidirektionale Signalübertragung im Duplex oder Halb-Duplex Betrieb erfolgt, wobei der aktive Filter (1) als bidirektionaler aktiver Filter (1) ausgebildet und in die Signalübertragungsleitung (3) zwischen der ersten Übertragungsleitung (31) und der zweiten Übertragungsleitung (32) eingeschleift ist.Circuit arrangement according to one of the Claims 16 to 18 , characterized in that the circuit arrangement has two pairs of transmitters and receivers which are connected via the signal transmission line (3) in such a way that bidirectional signal transmission takes place in duplex or half-duplex operation, the active filter (1) acting as a bidirectional active filter ( 1) and is looped into the signal transmission line (3) between the first transmission line (31) and the second transmission line (32).
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