DE3216828A1

DE3216828A1 - Daempfungsnetzwerk vom leitertyp

Info

Publication number: DE3216828A1
Application number: DE19823216828
Authority: DE
Inventors: Kouji Oora Gunma Tanaka; Susumu Ooizumi Gunma Yamada
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1981-05-07
Filing date: 1982-05-05
Publication date: 1982-12-09
Also published as: US4468607A; DE3216828C2

Description

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 10 388/82 - Seite ff'

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungsnetzwerk vom Leitertyp. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Dämpfungsnetzwerk mit in Form einer Leiter angeordneten Widerständen von R und 2R, das zum Dämpfen eines Analogsignales unter Steuerung durch Digitaldaten so ausgebildet ist, daß ein vorbestimmtes Verhältnis von Eingang zu Ausgang erhalten wird.

In Figur 1 ist in schematischer Form ein Beispiel eines Signaldämpfungsnetzwerkes dargestellt, das ein konventionelles Netzwerk in Form einer Leiter vom R-2R-Typ verwendet. An einen Eingangsanschluß 1 wird ein Analogeingangssignal Sin, und an den anderen Eingangsanschluß 2 wird eine Vorspannung Vb angelegt. Das leiterförmige Netzwerk 5 weist eine Vielzahl von Stufen auf, und zwar in der gezeigten Ausfuhrungsform η Stufen, von denen jede die Kombination eines Eingangswiderstandes 2R und eines Ausgangswiderstandes R aufweist. Ein Schalterkreis 4 weist Schalter S-] bis S_n auf, die Signaleingangsanschlüssen der entsprechenden Stufen des leiterförmigen Netzwerkes 5 entsprechen. Dieser Schalterkreis wird durch digitale Steueidaten gesteuert, die von einem Staierdatengenerator 3 erhalten werden,. Deutlicher gesagt sind die entsprechenden Schalter Si bis S_n vorgesehen, um selektiv ein analoges Eingangssignal Sin oder eine Vorspannung Vb an die entsprechenden Signaleingangsanschlüsse des leiterförmigen Netzwerkes 5 in Abhängigkeit vom Wert der Bits b- bis b_n der Steuerdaten anzulegen. Ein Ausgangssignal Sout, das mit dem Ausgangs/Eingangsverhältnis verknüpft ist, das durch die digitalen Steuerdaten bestimmt werden kann, wird an einem Ausgangs-

: :^:··..: iK.X/ 3216823

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 10388/82 - Seiten

anschluß 6 vom Leiternetzwerk 5 erhalten.

Wie bekannt ist, ist bei einem Signaldämpfungsnetzwerk, das ein R-2R-Netzwerk vom Typ einer Leiter aufweist, das Verhältnis des Ausgangs (Sout-Vb) zum Eingang (Sin-Vb) durch die folgende Gleichung (1) bestimmt:

Sout - Vb _ 1 ,, _ou ,.n-1 Sin - Vb - ~n^(b1 ^{+ 2b}2 ⁺ ··· ^{+ 2}

wobei b-j, b₂r ··· b_n die Steuerdaten sind, die vom Steuerdatengenerator 3 erhalten werden und an die Schalter S-! _f S2 ι · · · beziehungsweise S_n angelegt werden, die in Figur 1 gezeigt sind. Jedes der Daten nimmt dabei die Werte "0" oder "1" an. Insbesondere stellt (b₁ + 2b₂ + ...+ 2ⁿ~¹.b_n) in Gleichung (1) die Steuerdaten dar, das heißt die Dezimalwerte in bezug auf den Binärcode (b-], b2,.--,b_n). Dieselben werden nacheinander wie 0,1,2,...,2ⁿ-1 erhöht, indem nacheinander der Binärcode (b^, b₂f···fb_n) geändert wird. Demgemäß wird (Sout-Vb)/(Sin-Vb) in Gleichung (1) eine gerade Linie, die die Steigung 1/2ⁿ hat, wie dies in Figur 2 gezeigt ist.

Andererseits wird ein variabler Widerstand oder ein Signalabschwächer, wie er in Figur 3A gezeigt ist, zum Beispiel für Lautstärkeeinstellung, Tonhöheneinstellung oder Balanceeinstellung in Audio-Ausrüstungen verwendet. Ein solcher Signalabschwächer weist eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Einstellknopfes und dem Ausgang auf, die den Verlauf irgendeiner der Kurven A bis E annehmen kann, die in Figur 3B gezeigt sind, Die Lautstärkeeinst-ellung einer Audio-Ausrüstung erfordert daher einen Signalabschwächer, der eine Kennlinie der Α-Kurve oder der D-Kurve hat, wie sie in Figur 3B gezeigt

- 10 -

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AU

sind. Mit einem konventionellen Signaldämpfüngsnetzwerk, das die Form einer Leiter vom R-2R-Typ hat, könnte jedoch¹ eine Kennlinie der A-Kurve oder D-Kurve nicht erreicht werden. Darüber hinaus war ein solches konventionelles Signaldämpfungsglied, wie es in Figur 3A gezeigt ist, zum Beispiel für die Lautstärkeeinstellung in Audio-Ausrüstungen geeignet; je größer die Dämpfung ist, um so kleiner ist dabei die Ausgangsimpedanz des Dämpfungagliedes. Ein Signaldämpfungsnetzwerk vom R-2R-Typ hat jedoch eine Ausgangsimpedanz, die ungefähr konstant ist, und zwar unabhängig von der Größe der Dämpfung. Dies bedeutet, daß der Geräuschpegel am Ausgang des Signaldämpfungsnetzwerks aufgrund thermischen Rauschens zum Beispiel konstant ist. Daher wächst der Geräuschpegel relativ zum Signalpegel an, wenn der Grad der Dämpfung des Signales größer wird, was zu einer Verkleinerung des Signal-zu-Rauschen-Verhältnisses führt. Dies ist äußerst nachteilig im Vergleich zu einem konventionellen Dämpfungsglied vom Typ mit einem veränderbaren Widerstand, und zwar besonders in dem Falle, in dem ein solches Signaldämpfungsglied insbesondere für Lautstärkeeinstellung verwendet wird.

Demgemäß ist es eine Hauptaufgabe der Erfindung, ein Dämpfungsnetzwerk vom Leitertyp zu schaffen, das mit digitalen Steuerdaten gesteuert wird, das besonders geeignet zum Beispiel für die Lautstärkeeinstellung in Audio-Ausrüstungen ist.

Kurz gesagt weist ein Signaldämpfungsnetzwerk vom Leitertyp erfindungsgemäß ein Netzwerk in Form einer Leiter mit n-1 Stufen vom R-2R-Typ und einen weiteren Leiterteil in Form der letzten Stufe (n), die damit verbunden ist, wobei der Eingangswiderstand und/oder der Ausgangswiderstand der letzten Stufe so ausgewählt sind, daß ihre Impedanzen von 2R und/oder R verschieden sind, wobei die Impedanz wenigstens eines der beiden Widerstände (Eingangswiderstand und/oder Ausgangswiderstand), der letzten Stufe in Abhängigkeit vom Wert des letzten Bits der

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Steuerdaten geändert wird.

Erfindungsgemäß kann eine gewünschte Kurve erhalten werden, indem sie durch eine Polygonlinie approximiert wird, wobei dies mit Hilfe eines einfachen Aufbaus erreicht wird, bei dem die Impedanzen des Eingangswiderstandes und/oder des Ausgangswiderstandes der letzten Stufe eines konventionellen leiterförmigen R-2R-Widerstandnetzwerkes als Reaktion auf den Wert des letzten Bits der Steuerdaten geändert werden.

Da die leiterförmige Schaltung bis zur (n-1)-Stufe das Netzwerk vom R-2R-Typ aufweist und der zusammengesetzte Widerstands^r--ert bis zur (n-1)-Stufe den konstanten Wert R hat, ist es möglich, eine Größe der Änderung des Einheitsausgangs zu ändern, das heißt einen Gradienten des Ausgangs/Eingangs in bezug auf die Steuerdaten, indem die Impedanz (RB, RA) wenigstens einer der beiden Widerstände (Eingangswiderstand und/oder Ausgangswiderstand) der letzten Stufe geändert wird.

Durch Ändern der Impedanz wenigstens einer der beiden Widerstände der letzten Stufe (Eingangswiderstand und/oder Ausgangswiderstand) in Abhängigkeit von einer Größe der Schrittzahl· der Steuerdaten, wobei der letzte Bit der Steuerdaten "0" oder "1"·bleibt, und durch Ändern der Steuerdaten in einen Wert, der vom nächsten Wert verschieden ist, wird erfindungsgemäß der Gradient des Ausgangs/Eingangs in bezug auf die Schrittzahl· der Steuerdaten in Übereinstimmung mit der Erhöhung der Schritte geändert. Durch Ändern der Impedanz des Eingangswiderstandes und/oder Ausgangswiderstandes der ietzten Stufe, /enn sich der ietzte Bit der Steuerdaten von "0" zu "1" ändert, kann darüber hinaus eine genauere Approximation einer gewünschten Kurve durch eine PoiygonMnie erreicht werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Eingangswider-

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VV VVVV VVVV V

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 10388/82 - Seite VSf -

stand der letzten Stufe eine Vielzahl von Widerständen auf, die in Reihe geschaltet sind, wobei die entsprechenden Schalter parallel zwischen die entsprechenden Reihenverbindungspunkte und den Signalausgangsansch^ß zwischengeschaltet sind, so daß diese Schalter jeweils als Reaktion auf weitere Steuerdaten angeschaltet oder abgeschaltet werden, die in Übereinstimmung mit einer Anzahl der Schrittzahl der Steuerdaten erzeugt werden. Gemäß der hier diskutierten AuS-führungsform kann der Gradient des Verhältnisses des Ausgangs zum Eingang in bezug auf die Schrittzahlen der Steuerdaten beliebig durch Schalten dieser Schalter ausgewählt werden. Es kann daher eine Approximierung einer gewünschten Kurve durch eine Polygonlinie erreicht werden, und es kann die Ausgangsimpedanz verringert werden, wenn die Größe der Dämpfung verringert wird. Daher wird das Signal-zu-Rauschen-Verhältnis nicht schlechter, und zwar sogar in dem Falle einer großen Dämpfung, wenn die Ausführungsform als Signal-Dämpfungsglied für die Lautstärkeeinstellung von Audioausrüstungen verwendet wird.

Die Erfindung kann auch so ausgeführt werden, daß der •Eingangswiderstand der letzten Stufe die Form einer Vielzahl von parallelen Widerständen·hat, wobei irgendeiner oder irgendwelche mehrere dieser Widerstände selektiv als Funktion einer Vergrößerung -"er Schrittzahlen der Steuerdaten wirksam gemacht werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines vorbekannten Dämpfungsnetzwerks von Typ einer Leiter mit einem

. . .13

• **·· « λ ψ·m

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ^Sl£358/83 -_m'-Seit?_mi% ^^.

Al

R-2R-WiderStandsnetzwerk;

Fig.2 in einer graphischen Darstellung die Signaldämpfungskennlinie der konventionellen Schaltung der Fig.1;

Fig.3A eine schematische Darstellung eines Beispieles eines konventionellen Signaldämpfungsgliedes mit einem variablen Widerstand;

Fig.3B eine graphische Darstellung einer Kurve einer Signalkennlinie des Dämpfungsgliedes der Fig.3A;

Fig.4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung;

Fiq.5 ein äquivalentes Schaltschema zur Erklärung der Ausführungsform der Fig.4;

Fig.6 eine graphische Darstellung eines Beispieles einer Signaldämpfungskennlinie zur Erläuterung der Ausführungsform der Fig.4;

Fig.7 eine graphische Darstellung eines Beispieles einer Signaldämpfungskennlinie für Anpassung einer gewünschten Kurve durch Approximation durch eine Polygonlinie gemäß der Erfindung;

Fig.8, 9A, 9B und 10 schematische Darstellungen verschiedener Beispiele der Einrichtungen zum Ändern der Impedanz;

Fig.11 eine graphische Darstellung eines weiteren Beispiels einer Signaldämpfungskennlinie für Approximation durch eine Polygonlinie gemäß der Ausfuhrungsform der Fig.4;

. .". 14

Glawe, DeIf.s, Moll & Partner - Q ίΰ3^&2· '-"$e±£e_: ψ' _Ροοο

• · ■·· ···· JzI 6828

Fig.12 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig.13 eine graphische Darstellung eines Beispiels einer Signaldämpfungskennlinie zur Erklärung der Ausführung sform der Fig.12;

Fig.14 eine graphische Darstellung eines Beispiels einer Signaldämpfungskennlinie für die' Approximation einer gewünschten- Kurve durch eine Polygonlinie entsprechend der Ausführungsform der Fig. 12;

Fig.15 ein Blockdiagramm eines Beispieles des Steuerdatengenerators ;

Fig.16 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 17 eine graphische Darstellung eine.s Beispiels einer Signaldämpfungskennlinie zur Approximation einer gewünschten Kurve durch eine Polygonlinie entsprechend der Ausführungsform der Fig.17;

Fig.18 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und

Fig.19 eine schematische Darstellung eines größeren Teils einer anderen Ausführungsform der leiterförmigen Schaltung.

In Fig. 4 ist in schematischer Darstellung eine Ausführur.gsform der Erfindung gezeigt. Die Ausführungsform der Fig.4 ist ähnlich zu der beispielsweise beschriebenen konventionellen Schaltung der Fig.1, wenn man vom.Leiternetzwerk

. . .15

Glawe, DeIf s, Moll & Partner - ρ JtfSgS/je^ *-*6eita· «f

AS

50 absieht. Die gezeigte Ausführungsform weist das Leiternetzwerk 50, das durch eine gewöhnliche Widerstandsschaltung vom R-2R-Leitertyp gebildet wird, und die Endstufe oder letzte Stufe auf, die durch die Widerstände 7 und 8 gebildet wird, wobei die Impedanzen dieser Widerstände RA bzw. RB sind, die von R bzw. 2R verschieden sind. Insbesondere ist der Impedanzwert RA des Ausgangswiderstandes 7 der letzten Stufe so ausgewählt, daß er von R verschieden ist, und/oder es ist der Impedanzwert RB des Eingangswiderstandes 8 so ausgewählt, daß er von 2R verschieden ist.

Die Ausführungsform der Fig.4 kann dargestellt werden, wie es im äquivalenten Diagramm der Fig.5 gezeigt ist. Demgemäß kann das Verhältnis des Ausgangssignales zum Eingangssignal der Ausführungsform der Fig. durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt werden, wenn die oben beschriebene äquivalente Umwandlung angewandt wird:

+ b

η R + RA + RB ..." (2)

wobei der Koeffizient b im Klammerausdruck im ersten

Term und im zweiten Term auf der rechten Seite die entsprechenden Bitausgänge b., b₂, ..., b der Steuerdaten darstellt, die vom Steuerdatengenerator 3 erhalten werden. Die Steuerdaten können geändert werden, wie dies in Tabelle I dargestellt ist.

. . .16

Glawe, DeIf θ, Moll & Partner - ρ j

AU

οζ ίοοζο

Tabelle I

Steuerdaten ( SchrittzahJ)	^bl	^b2	^b3	-· ^bn-l	b η
0	0	0	0	.0	0
1	1	0	0	... 0	0
2	0'	1	0	0	0

2¹¹-¹ - 1
„n-1

1
O

1 O

2ⁿ-l

Durch Ändern der Reihenfolge der Steuerdaten ändert sich das Verhältnis des Ausgangs zum Eingang gemäß der geraden Linie, die in Fig.6 gezeigt ist, in Übereinstimmung mit Gleichung (2). Wird angenommen, daß eine Polygonlinia durch vier Punkte, die die Werte 0, { (2ⁿ~¹ - 1)/2ⁿ"¹}'{ RB/(R + RA RB)] , (R + RB)/ (R + RA + RB) und {i - (1/2ⁿ~¹)) · { RB/(R + RA + RB)) des Verhältnisses (Sout - Vb)/(Sin - Vb), wenn die Schrittzahlen der Steuerdaten 0, 2ⁿ~¹ - 1, 2ⁿ~¹ und 2ⁿ - 1 sind, gebildet wird, hat die Polygonlinie einen Gradienten von (1/2ⁿ~¹) ' [ RB/(R + RA + RB) } während des Zeitraumes, in dem die Schrittzahl der Steuerdaten von 0 bis 2ⁿ bzw. von 2ⁿ bi.s 2ⁿ - 1 geändert wird. Ändert sich jedoch der

d.h. ändern

η — 1 η — 1

sich die Steuerdaten von 2 V- 1 auf 2 , so ändert sich

letzte Bit b der Steuerdaten von "0" zu "1"

. . .17

Glawe, DeIf s, Moll & Partner - ρ ·| 0*508^84 "*£β*ΐ$ & ooirnoo

OZ I DOZO

das Verhältnis des Ausgangs zum Eingang abrupt von { (2ⁿ~¹ - 1)/2ⁿ~¹} · { RB/(R + RA +RB)] auf (R + RA)/ (R + RA + RB) wie dies in Fig.6 gezeigt ist, was aufgrund von Gleichung (2) klar ist.

Um eine solche plötzliche Änderung des Verhältnisses des Ausgangs zum Eingang zu vermeiden, wenn der letzte Bit b der Steuerdaten sich von "0" zu "1" ändert und um dabei eine Signaldämpfungskennlinie zu erhalten, die in Fig.7 gezeigt ist, ist die gezeigte Ausführungsform so ausgebildet, daß die Impedanzwerte RA und/oder RB des Ausgangswiderstandes 7 und/oder des Eingangswiderstandes 8, die die letzte Stufe bilden, als Funktion des Wertes des letzten Bits b der Steuerdaten geändert werden können. Insbesondere sind bei der gezeigten Ausführungsform die Impedanzwerte der Widerstände 7 und 8 der letzten Stufe des R-2R-Leiternetzwerks so ausgewählt, daß sie Impedanzwerte RA und RB haben, die von R bzw. 2R verschieden sind; dabei werden die Impedanzwerte RA und/oder RB geändert, je nach dem ob der Wert des letzten Bits der Steuerdaten "0" oder "1" ist, wobei die in Fig.7 gezeigte Polygonlinienapproximation erhalten wird.

Es kann so jede gewünschte Änderungskennlinie von der Α-Kurve bis zur D-Kurve eines konventionellen Signaldämpfungsgliedes mit variablem Widerstand in einer Polygonlinienapproximation erreicht werden. Das Beispiel der Fig.7 zeigt den Fall einer Approximation der A-Kurve durch eine Polygonlinie.

Um die Approximation einer gewünschten Kurve durch eine Polygonlinie zu erreichen, wird zunächst eine.zu approximierende Kurve bestimmt. Es wird dann das Verhältnis des Ausgangs zu einem beliebigen Eingang in der Kurve, d.h.

. . .18

Glawe, DeIf s, Moll & Partner - Ρ..ΐ<13ί8·/8.21-..SiJiAe: 1£ 32 1 Q 8 2

(Sout - Vb)/(Sin - Vb) im Zusammenhang mit den Steuerdaten 2ⁿ"¹ - 1 und 2ⁿ~¹ als al und a2 bestimmt. Wird angenommen,daß RA und RB_a1 die Impedanzwerte von RA und RB während der Zeit darstellen, während der sich die Steuerdaten von 0 auf 2ⁿ~¹ - 1 ändern, und daß RA_a2 und

RB „ den Impedanzwert von RA und RB während der Zeit ^a2 . „n-1

darstellen, während der sich die Steuerdaten von 2 zu 2ⁿ - 1 ändern, können diese Werte al und a2 durch die folgenden Gleichungen (3) und (4) ausgedrückt werden.

_n_-l ) _R .

₂n 1 R +

R +

ή 2 =

R ₊ RA

Demgemäß kann eine Approximation durch eine Polygonlinie bezüglich der Α-Kurve, wie dies in Fig.7 gezeigt ist, dadurch erhalten werden, daß diese Impedanzwerte RA_a1, RB_a1 und RA ₂, RB , so ausgewählt werden, daß die oben beschriebenen Gleichungen (3) und (4) erfüllt werden, wobei die Werte RA und RB verwendet werden, wenn der letzte Bit

b der Steuerdaten den Wert "0", und indem die Werte η _

RA „ und RB „ verwendet werden, wenn der letzte Bit b α 2 α 2 "

der Steuerdaten den Wert "1" hat.

In Figur 8, 9A, 9B und 10 sind besondere Ausführungsformen zum Ändern der Impedanz der letzten Stufe in Abhängigkeit vom Wert "O" oder "1" des letzten Bits b_n der Steuerdaten schematisch dargestellt.

In Fig.8 ist eine Ausführungsform schematisch dargestellt, durch die der Impedanzwert des Eingangswiderstandes 8 in Abhängigkeit vom Wert des letzten Bits b_n der Steuerdaten

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ* 110388782:- Se'ite: W _{o o 1} _c _{o o}

geändert werden kann, während der Impedanzwert des Ausgangswiderstandes 7 der letzten Stufe konstant gehalten wird. In der Ausführungsform der Fig.■ sind zwei Widerstände 81 und 82 als Eingangswiderstand der letzten Stufe verwendet/ wobei die Widerstände 81 und 82 Impedanzen RB1 bzw. RB2 haben. Die Ausführungsform ist so aufgebaut, daß jeder der Widerstände 81 und 82 selektiv mit Hilf/3 eines Schalters 9 wirksam gemacht werden kann, wobei der Schalter in Abhängigkeit vom Wert des letzten Bits b der Steuerdaten gesteuert wird. Ihsbesondere wird der Widerstand 81 als Eingangswiderstand verwendet, wenn der letzte Bit b der Steuerdaten den Wert "O" hat, während der Widerstand 82 verwendet wird, wenn der letzte Bit b der Steuerdaten den Wert "1" hat. Es sollte bemerkt werden, daß der Impedanzwert RB der Impedanz RA .. der Gleichung (3) und daß der Impedanzwert RB2 der Impedanz RB - der Gleichung (4) entspricht. Der Impedanzwert RA des Ausgangswiderstandes 7 ist konstant; demgemäß werden die Impedanzwerte RA - und RA - der Gleichungen (3) und (4) durch denselben Wert RA dargestellt. Daher ermöglicht eine geeignete Auswahl der Impedanzwerte RB1 und RB2 bei der Ausführungsform der Fig.8 eine Approximation durch eine Polygonlinie, wie es z.B. in Fig. 7 gezeigt ist.

In Fig.9A ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Impedanzwert des Ausgangswiderstandes 7 geändert werden kann, während der Impedanzwert des E'ingangswider Standes 8 der letzten Stufe konstant gehalten wird. Die gezeigte Ausführungsform weist einen Schalter 10 auf, der zusammen mit dem Schalter S in Abhängigkeit vom Wert des letzten Bits b der Steuerdaten betrieben wird. Zwei Widerstände 71 und 72 werden als Ausgangswiderstand 7 verwendet; diese Widerstände 71 und 72 sind so ausgewählt,

.. .20

Glawe, DeIf β, Moll & Partner - κ 1·θ'3δ#^2 _:*-'S.edJ^: 2£r* _οο.ρ_Π__

λλ OZ¹I 0 0

daß sie Widerstandswerte RA1 bzw. RA2 haben. Einer dieser beiden Widerstände 71 und 72 wird selektiv mit Hilfe des Schalters 10 wirksam, und zwar in Abhängigkeit vom Zustand des letzten Bits b^ der Steuerdaten. So wird der Widerstand 71 mit seinem Impedanzwert RA1 als Ausgangswiderstand ausgewählt, wenn der letzte Bit b der Steuerdaten den Wert "0" hat, während der Widerstand 72 mit dem Impedanzwert RA2 als Ausgangswiderstand ausgewählt wird, wenn der letzte Bit b der Steuerdaten den Wert "1" hat. Bei der gezeigten Ausführungsform wird der Impedanzwert RB des Eingangswiderstandes 8 konstant gehalten. Der Impedanzwert RA1 entspricht daher dem Wert RA_a1 in Gleichung (3), und der Wert RA2 entspricht daher dem Wert RA - der Gleichung (4). Die Impedanzwerte RB . und RBa₂ der Gleichungen (3) und (4) sind durch die gleichen Werte RB dargestellt.

Die Ausführungsform der Fig.9B ist ähnlich zu derjenigen der Fig.9A. Bei dieser Ausführungsform wird der Impedanzwert des Ausgangswiderstandes 7 in Abhängigkeit des Wertes des letzten Bits b der Steuerdaten geändert, während der Impedanzwert des Eingangswiderstandes 8 der letzten Stufe konstant gehalten wird. Die Ausführungsform·der Fig.9B ist mit einem Schalter 11 versehen, der gesteuert an- oder abgeschaltet wird, je nachdem ob der letzte

Bit b der Steuerdaten den Wert "0" oder "1" hat. Zwei η

Widerstände 71 und 72' mit Impedanzwerten RA1 bzw. RA2¹ werden als Ausgangswiderstand der letzten Stufe verwendet. Der Widerstand 72' ist mit dem Widerstand 71 durch den Schalter 11 parallel geschaltet. Der Schalter 11 wird abgeschaltet, wenn der letzte Bit b der Steuerdaten den Wert "0" hat, wodurch der Widerstand 71 als Ausgangswiderstand wirksam wird, wodurch man den Impedanzwert RA1 erhält. Der Schalter 11 ist angeschaltet, wenn der letzte Bit b den Wert "1" hat, so daß eine Parallelschaltung

. .

• ·

Glawe, DeIf s, Moll & Partner - ρ' 13038JB/82 :-*"Sej.t«.

der Widerstände 71 und 72' als Ausgangswiderstand verwendet wird, wodurch ein Impedanzwert durch Parallelschaltung von RA1 · RA2'/(RA1 + RA2') erhalten wird. Der Widerstandswert RA1 entspricht RA . der Gleichung (3) und der Widerstandswert RA1 · RA2'/(RA1 + RA2') dem Wert RA-der Gleichung (4) . RB .. und RB ₂ in Gleichungen (3) und (4) haben den konstanten Wert RB wie beim Fall der Ausführungsform der Fig.9A.

In Fig.10 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der sowohl der Impedanzwert des Ausgangswiderstandes als auch des Eingangswiderstandes der letzten Stufe in Abhängigkeit vom Wert des letzten Bits b der Steuerdaten geändert werden können. Ein Widerstand 78 ist zwischen den Ausgangswiderstand 7¹ und den Eingangswiderstand 8' der letzten Stufe geschaltet. Die Widerstände 7¹, 8¹ und 78 haben Impedanzwerte RA¹, RB' bzw. RAB. Ein Schalter 12 ist parallel mit dem Widerstand 78 geschaltet und kann gleichzeitig mit dem Schalter S in Abhängigkeit vom Wert des letzten Bits b der Steuerdaten geschaltet werden. Ist der Wert des letzten Bits b der Steuerdaten

"0", so wird eine Reihenverbindung der Widerstände 7" und 78 als Ausgangswiderstand verwendet, wobei diese Reihenschaltung einen Impedanzwert von 'RA' + RAB) hat; dabei wird der Widerstand 8' als Eingangswiderstand mit einem Impedanzwert RB¹ verwendet. Hat der letzte Bit b den Wert "1", so wird der Schalter 12 geschaltet, wodurch der Widerstand 7" mit dem Impedanzwert RA¹ als Ausgangswiderstand benutzt wird und eine Reihenschaltung der Widerstände 8' und 78 als Eingangswiderstand verwendet wird, deren Reihenimpedanzwert (RB¹ + RAB) ist. Bei der Ausführungsform der Fig.10 entspricht daher der Impedanzwert (RA¹ + RAB) dem Wert RA . der Gleichung (3), und der Widerstandswert RB" entspricht RB ₁ der Gleichung (3).

. .

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ^.ΐ^/^Λ^"?!'Ί&Ζ 21 6 8 2

ti

Der impedanzwert (RB- ₊ RAB) entspricht RB^₂ der Gleichung. (4), und der Widerstandswert RA' entspricht RA₃^ der Glei chung (4). Es können also verschiedene Lösungsmöglichkeiten verwendet werden, um die Impedanzwerte des Einganswiderstandes und/oder des Ausgangswiderstandes der letzten Stufe in Abhängigkeit davon zu verändern, ob der letzte Bit b_n der Steuerdaten den Wert "0" oder "1" hat. Es ist demgemäß möglich, das Verhältnis des Ausgangs zum Eingang (Sout - Vb^ (Sin - Vb), d.h. al und a2 in Übereinstimmung mit einer gewünschten Kurve (Fig.3B), die durch eine Polygonlinie approximiert werden soll, zu bestimmen und die Impedanzwerte RA_ffl1, RA_a2, RB_a1 und RB_a2 gemäß den Gleichungen (3) und (4) zu bestimmen.

Fig.11 zeigt die graphische Darstellung eines anderen Beispieles einer Approximation durch eine Polygonlinie, wobei diese Kennlinie durch die Ausführungsform der Fig.* erreicht wird. Im Unterschied z.B. der Fig.7 wird gemäß Fig.11 die Approximation der Kennlinie durch eine Polygonlinie mit einem einzigen Knickpunkt erreicht. Um die Kennlinie der Fig.11 zu erhalten, werden die folgenden Gleichungen (3') oder (4·) anstelle der vorher beschriebenen Gleichungen (3) und (4) verwendet, bei denen die impedanzwerte RA_a1, RA_a2, RB_al und RB_a2 geeignet gewählt sind.

1 #1

₂n-l R + RA^ + RB^

Glawe, DeIf s, Moll & Partner - ρ» 10388/82 -sfeite:»^ _o _Λ _ _n

·Ο Z I D O ZO

«3

In dem Falle, daß die Polygonlinie nur einen einzigen Knickpunkt hat, wie dies in Fig.11 gezeigt ist, können die Impedanzwerte RA und RB wie folgt ausgewählt werden.

Wird angenommen, daß a2 gleich 1/4 ist, so können die Impedanzwerte der Widerstände 7, 81 und 82 in der Ausführungsform der Fig.8 so ausgewählt werden, daß die Beziehungen RA = R, RB1 = 2R/3 und RB2 = 6R gelten. Die Impedanzwerte der Widerstände 71, 72 und 8 in der Ausführungsform der Fig.9A können dann soausgewahlt werden, daß die Beziehungen RA1 = 11R, RA2 = R/3 und RB = 4R gelten. Die Impedanzwerte der Widerstände 71, 72' und 8 der Ausführungsform der Fig.9B können dann so gewählt werden, daß die Beziehungen RA1 = 11R, RA2' = 11R/32 und RB = 4R gelten. Schließlich, können die Impedanzwerte der Widerstände 7', 8' und 78 der Ausführungsform der Fig.10 so ausgewählt werden, daß die Beziehungen RA¹ = R/4, RAB = 1OR/4 und RB' = 5R/4 gelten.

Gemäß den oben beschriebenen Auführungsformen wird der Impedanzwert des Eingangswiderstandes und/oder des Ausgangswiderstandes der letzten Stufe des Leiternetzwerks nur in Abhängigkeit vom Wert "0" oder "1" des letzten Bits der Steuerdaten geändert, so daß eine gewünschte Approximation durch eine Polygonlinie erhalten wird.Daher sind diese Ausführungsformen besonders geeignet für die Lautstärkeeinstellung von Audioausrüstungen.

In Fig.12 ist schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese Ausführungsform weist ein Signaldämpfungsnetzwerk auf, mit dem die Ausgangsimpedanz verkleinert werden kann, wenn die Dämpfung anwächst, und mit dem ein Gradient von Ausgang/Eingang in Bezug auf die Schrittzahl der Steuerdaten geändert werden kann, wodurch es möglich ist, die Dämpfungskennlinie mit einer

. .

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Polygonlinie zu jeder beliebigen Kurve zu approximieren. Bei der Ausführungsform der Fig.12 wird ein R-2R-Widerstandsleiternetzwerk als Leiternetzwerk 50 verwendet. Es wird jedoch eine Reihenschaltung vom drei Widerständen 13, 14 und 15 als Eingangswiderstand der letzten Stufe verwendet. Ein Ende der Reihenschaltung dieser Widerstände 13, 14 und 15 ist als Signaleingangsanschluß mit einem Schalter S verbunden, und das andere Ende der Rein

henschaltung ist mit dem Ausgangswiderstand verbunden. Die entsprechenden Verbindungspunkte dieser Widerstände 13, 14, 15 und der Ausgangswiderstand sind durch die Schalter 16, 17 und 18 parallel zum Ausgangsanschluß 6 verbunden. Die Schalter 16, 17 und 18 werden als Funktion von Steuerdaten Da, Db und Dc an- und abgeschaltet, die vom Steuerdatengenerator 30 erhalten werden. Die Summe der entsprechenden Impedanzwerte R1, R2 und R3 der Widerstände 13, 14 und 15 ist z.B. so ausgewählt, daß nie 2R beträgt.

In dem Falle, daß der Schalter 16, 17 oder 18 allein bei der Ausführungsform der Fig.12 eingeschaltet ist, zeigt das Verhältnis des Ausgangs zum Eingang (Sout - Vb)/(Sin - Vb) einen Gradienten, wie dies durch die Linie 16a, 17a oder 18a in Fig.13 gemäß einer Änderung der Steuerdaten gezeigt ist. Die Gradienten der Linien 16a und 17a sind r1/4R bzw. (r1 + r2)/4R während des Zeitraums, während dem sich die Steuerdaten von 0 bis 2 - 1 ändern, und der Gradient der Linie 18a ist 1/2 während des gleichen Zeitraumes wegen der Beziehung r1 + r2 + r3 = 2R. Ändern sich jedoch die Steuerdaten von 2ⁿ~ - 1 zu 2ⁿ , so tritt eine plötzliche Änderung des Gradienten der Linien 16a und 17a auf, wie dies in Fig.6 gezeigt ist und wie dies auch im Zusammenhang mit den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurde. Mit der Ausführungsform der Fig.12 kann

. .

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - p:1^_._r,_._ , ________

OZ I DOZO

also eine Dämpfungskennlinie, die durch eine Polygonlinie wie in Fig.14 gezeigt approximiert ist, z.B. durch geeignete Kombination verschiedener Gradientenlinien erhalten werden.

Fig.14 zeigt einen Fall, bei dem die D-Kurve der Fig.3B durch eine Polygonlinienapproximation angenähert wird. Die Knickpunkte werden zunächst aufgrund der D-Kurve bestimmt, und es wird das Verhältnis (Sout - Vb)/(Sin - Vb) an diesen Knickpunkten als aa bzw. ab bestimmt. Dann können die.Schrittzahlen der Steuerdaten in Verbindung mit den Werten von aa und ab bestimmt werden, wie dies oben erwähnt wurde. Auf diese Weise werden das Verhältnis (Sout - Vb)/(Sin - Vb) an den Knickpunkten und die ent- . sprechenden Schrittzahlen bestimmt; daher werden die Gradienten der Linien 16a und 17a in Fig.13 bestimmt. Als Ergebnis werden die Impedanzwerte ri, r2 und r3 der Widerstände 13, 14 und 15 bestimmt.

Nimmt man an, daß die Impedanzwerte r1, r2 und r3 als R/8, 3R/8 und 3R/2 ausgewählt sind und daß die Schrittzahlen, die aa und ab entsprechen, so ausgewählt sind, daß sie Werte von 4 und 7 haben, so wird bei der Ausführungsform der Fig.12 zur Approximierung der D-Kurve durch eine Polygonlinie nur der Schalter 16 durch die Kontrolldaten Da eingeschaltet, und die Kontrolldaten b. bis b werden von 0 auf 3 in der Reihenfolge für den Abschnitt von 0 bis zum =3. Schritt geändert, wodurch das Verhältnis des Ausgangs zum Eingang entlang der Linie 16a für diesen Abschnitt geändert wird. Dann wird lediglich der Schalter 17 durch die Steuerdaten Db eingeschaltet, und es wird der Wert der Steuerdaten in den Wert aa oder ab ungefähr auf der Linie 17a (Fig,14) geändert, d.h. 1. Gleichzeitig werden die Steuerdaten b. bis b von 1 bis 3

. .

Glawe, Delfs, Moll & Partner - p;1(J38ä/82 ily J

für den Bereich vom 4. bis zum 6. Schritt in der richtigen Reihenfolge geändert» wodurch das Verhältnis entlang der Linie 17a für diesen Bereich geändert wird. Danach wird lediglich der Schalter 18 durch die Steuerdaten Dc geändert, und der Wert der Steuerdaten wird auf den Wert ab oder aa ungefähr auf der Linie 18a (Fig.14) geändert/ d.h. 1. Für den Bereich, der über den 7. Schritt hinausgeht, werden die Steuerdaten b₁ bis b von 1 bis 2 - 1 in der Reihenfolge geändert, wobei das Verhältnis entlang der Linie 18a geändert wird.

Die Steuerdaten b₁, b₀ ... b und Da, Db und Dc werden von dem Steuerdatengenerator 30 entsprechend mit dem Anwachsen der Schrittzahl erzeugt, wie dies in Tabelle II gezeigt ist.

Tabelle II

Wert der.

Schritt- Steuerdaten Steuerdaten Da, Db oder Dc, zahl b , b- ... b als "1" ausgewählt

0 0

Il Da

₂2 Da

3 3 Da

4 1 Db

5 2 Db

6 3 Db

7 1 ^Dc

8 2 Dc

2¹¹"¹ + 6 2^η~^λ . Dc

...

Glawe, DeIf s, Moll & Partner - pr1Q38^/,8& **θψ^te

Für den Bereich von 0 bis zum 3. Schritt wird das Verhältnis (Sout - Vb)/(Sin - Vb) mit der Steigung 1/2ⁿ χ 16 geändert, für den Bereich vom 4. bis zum 6. Schritt wird das Verhältnis mit der Steigung 1/2ⁿ χ 4 geändert, und für den Bereich, der über den 7. Schritt hinausgeht, wird das Verhältnis mit der Steigung 1/2ⁿ geändert, wodurch eine Approximierung durch eine Polygonlinie der D-Kurve (Fig.3B) erreicht werden kann, wie dies in Fig.14 gezeigt ist.

Da die Gesamtimpedanz bis zur (n-1)-ten Stufe bei der Ausführungsform der Fig.12 R ist, wird die Ausgangsimpedanz R₀₃, R₀₂ oder R_Q1 , wenn n>:r der Schalter 16, 17 oder 18 eingeschaltet, ist, durch die folgenden Gleichungen (5), (6) bzw. (7) ausgedrückt.

- (2R + r3 + r2)rl _ (2R + r3 4- r2)rl ... ^K03 ~ (2R + r3 + r2) + rl 4R '" ^K '

= (2R 4- r3)(r2 + rl) (2R + r3)(r2 + rl) , . 02 (2R + r3) + (r2 + rl) 4R- '" ^v '

2R (r3 + r2 + rl) _ 2R(r3 4- r2 + rl) ^K01 ~ 2R + (r3 + r2 + rl) ~ 4R κ

Da die Beziehung R_Q3 - R_Q2 = -(r2+ 2r3)r2/4R < 0 sich unter Benutzung der Gleichungen (5) und (6) herleiten läßt und da sich die Beziehung R_Q2 - R_Q1 = -r3²/4R < 0 unter Benutzung der Gleichungen (6) und (7) herleiten läßt, kann die Beziehung R_Q3 < R_Q2 < R_Q1 hergeleitet werden.

. . .28

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - jS 12)388782:- SVite'ätf _Λ

3216823

Ist daher bei großer Dämpfung der Schalter 16 eingeschaltet und wird bei geringer werdender Dämpfung der Schalter 17 oder 18 nacheinander eingeschaltet, so ist es möglich, die Ausgangsimpedanz zu verkleinern während die Dämpfung stärker wird.

Z.B. soll angenommen werden, daß die Impedanzen R1, R2 und R3 die Werte R/8, 3R/8 bzw. 3R/2 haben. In diesem Falle können die Ausgangs impedanzen Rqo/ Rq₂ ^un<^ ^Rni folgt ausgedrückt werden.

R₀₃ = -[(1/8) - (1/256)Jr

= 0.1211R
R₀₂ = {(1/2) - (1/16)} R

= Q.4375R
R₀₁ = R

Fig.15 zeigt in einem Blockdiagramm ein Beispiel des Steuerdatengenerators 30. Der Steuerdatengenerator 30 weist zwei Tastschalter 30a und 30b, die mit einem Einstellanschluß und einem Rückstellanschluß eines Flip-Flops 3Oe verbunden sind, von dem ein Ausgang mit einem Anschluß U/D für die Bestimmung von Aufwärtszählen bzw. Abwärtszählen eines Schrittzählers 30c verbunden ist. Die Schalter 30a und 30b sind mit einem monostabilen Multivibrator 3Of durch ein ODER-Gatter 30g verbunden, und ein Ausgang des monostabilen Multivibrators 3Of ist mit einem Zeitgeberanschluß CLK des Schrittzählers 30c verbunden. Jedesmal, wenn der Schalter 3Öa betätigt wird, wird der Schrittzähler 30c zu höheren Werten weitergeschaltet, während jedesmal, wenn der Schalter 3 0b betätigt wird, der Zähler 30c zu niedrigeren Werten weitergeschaltet wird.

Glawe, Delfs, Moll & Partner - p..1^:0.3^8*/8^^: ₇.Jei^e"· 2^._Q

Der Inhalt des Schrittzählers 30c wird an einen Eingang eines Tabellenfestwertspeichers (table read only memory) oder eines Dekoders 3Od angelegt. Im Tabellenfestwertspeicher 3Od sind die Tabellendaten gespeichert, die in Tabelle II gezeigt sind, die bereits erwähnt wurde, und die Steuerdaten b.. bis b und Da, Db und Dc, die von diesem Speicher erhalten werden, werden an das Leiternetzwerk angelegt.

Die Ausfuhrungsform der Fig.4 kann so aufgebaut werden, daß der Ausgang des Schrittzählers 30 als solcher an das Leiternetzwerk als Ausgang vom Steuerdatengenerator 30 angelegt werden kann.

Eine Approximation durch eine Polygonlinie, wie sie in Fig.14 unter Benutzung der Misführungsform der Fig.12 gezeigt ist, ist nur ein Beispiel; selbstverständlich kann jede beliebige Kurve approximiert werden. Demgemäß ist auch die Anzahl von Eingangswiderständen der letzten Stufe (drei bei der Ausführungsform) nur beispielhaft, es können auch mehr oder weniger Widerstände je nach Notwendigkeit verwendet werden.

Im Zusammenhang mit der Ausführungsform der Fig.12 wurde oben beschrieben, daß.der Impedanzwert des Ausgangswiderstandes der letzten Stufe so ausgewählt ist, daß er den Wert R hat, und daß die Summe der Impedanzwerte einer Vielzahl von Widerständen, die den Eingangswiderstand der letzten Stufe bilden, so ausgewählt ist, daß sie den Wert 2R hat. In dem Falle, in dem das Leiternetzwerk in einem Bereich benutzt wird, der außerhalb des Bereiches liegt, in dem das Verhältnis Ausgang/Eingang plötzliche Änderungen zeigt, ist es jedoch nicht notwendig, den Impedanzwert des Ausgangswiderstandes als R und die Summe der Impedanzwerte der Vielzahl von Widerständen, die den

. .

Glawe, DeIf s, Moll & Partner - ρ 3 0*?8.8/j82:'-'

3O

Eingangswiderstand bilden, als 2R zu wählen. Falls für die Impedanzwerte andere Werte als R bzw. 2R gewählt werden, können in Fig.13 verschiedene Gradienten der Linien 16a, 17a und 18a erhalten werden.

Außerdem kann der Eingangswiderstand der letzten Stufe aus einer Vielzahl von Widerständen 19", 20' und 21' bestehen, die parallel geschaltet sind, wobei ein Anschluß des entsprechenden Widerstandes mit dem Schalter S und der andere Anschluß mit dem Signalaüsgangsanschluß 6 verbunden ist. In einem solchen Falle können Schalter 23', 24' und 25' zwischen den entsprechenden einen Anschluß der Widerstände und den Schalter S oder den Signalausgangsanschluß 6 zwischengeschaltet werden, und es können diese Schalter 23', 24' und 25' durch die Steuerdaten Da, Db bzw. Dc gesteuert werden.

In Fig.16 ist schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Durch die Ausführungsform der Fig.16 kann eine genauere Approximation durch eine Polygonlinie durch Kombination der Ausführungsform der Fig.4 und der Ausführungsform der Fig.12 erreicht werden. Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, wird die letzte Stufe des Leiternetzwerkes 50 durch eine Reihenschaltung der Widerstände 19, 20, 21 und 22 gebildet. Die Widerstände 19, 20 und 21 entsprechen den Widerständen 12, 14 bzw. 15 der Ausführungsform der Fig.12, während der Widerstand 22 dem Widerstand 7 der Ausführungsform der Fig.4 entspricht. Diese Widerstände 19, 20 und 21 sind so ausgewählt, daß sie Impedanzwerte r1', r2' bzw. r3' haben. Die Summe dieser Werte ist nicht 2R. Der Widerstand 22 ist so ausgewählt, daß er einen Impedanzwert r4', jedoch nicht R hat. Der Schalter S ist mit einem Ende der Reihenverbindung dieser Widerstände 19 bis 22 verbunden,

. . .31

Glawe, DeIf s, Moll & Partner - g ^

und das andere Ende der Reihenschaltung ist mit dem Ausgang der vorhergehenden (n-1)-ten Stufe verbunden. Die Schalter 23, .24 und 25 sind parallel zwischen die entsprechenden Verbindungspunkte der Reihenschaltung dieser Widerstände 19 bis 22 und den Ausgangsanschluß 6 geschaltet. Der Schalter 26 ist zwischen den Verbindungspunkt des Widerstandes 22 und der vorhergehenden Stufe und den Ausgangsanschluß 6 zwischengeschaltet. Die Schalter 23, 24 und 25 werden entsprechend den Steuerdaten Da, Db und Dc an- und abgeschaltet, und der Schalter 26 wird an- oder abgeschaltet als Reaktion auf die Steuerdaten Dd. Die Steuerdaten Dd werden als "1" erhalten, wenn der letzte Bit b der Steuerdaten den Wert "1" hat. Jede der Steuerdaten Da, Db und Dc wird selektiv als "1" in Übereinstimmung mit der vorher beschriebenen Tabelle II erhalten.

Um eine Polygonlinienapproximation unter Benutzung der Ausführungsform der Fig.16 zu erhalten, wie sie in Fig.17 gezeigt ist, wird der Knickpunkt zuerst aufgrund der Kurve bestimmt, die durch eine Polygonlinie approximiert werden soll, d.h. die D-Kurve. Es wird dann das Verhältnis (Sout - Vb)/(Sin - Vb) an diesem Knickpunkt bestimmt, d.h. es können aa¹ , ab' und a2 bestimmt werden. Da die Schrittzahl von der Schrittzahl, die a2 entspricht, zur Schrittzahl am Ende der D-Kurve, d.h. 2ⁿ + 5 den Wert 2ⁿ~¹ - 1 hat, können die Schrittzahlen, die aa¹, ab' und a2 entsprechen, entsprechend bestimmt werden. Danach werden die Widerstandswerte r1', r2', r3' und r4' der Widerstände 19', 20', 21' und 22'' aufgrund der Werte von aa¹ , ab¹ und a2 und der Schrittzahlen, die diesen entsprechen, unter Benutzung der Gleichungen (3) und (4) und (3') oder (4') bestimmt.

Wird angenommen, daß die Schrittzahlen, die aa¹, ab¹ und a2 entsprechen, als 4, ,7 bzw. 2ⁿ +6 ausgewählt sind

.. .32

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··■ 3216823

und daß die Impedanzwerte der Widerstände r1', r2', r3' und r4' als R/8, 3R/8, 3R/2 bzw. 3R ausgewählt sind, so werden zur Erzielung einer Polygonlinienapproximation wie sie in Fig. 17 gezeigt ist, unter Benutzung der Ausführungsform der Fig. 16 die Kontrolldaten b. bis b_n und Da, Db, Dc und Dd als Reaktion auf ein Anwachsen der Schrittzahlen und im Übereinstimmung mit den Tabelle III gegebenen Daten geändert.

Tabelle III

Steuerdaten Da, Db oder Dc ausgewählt als "1"

Da Da Da Db Db Db Dc Dc Dc

Dc

Dc, Dd Dc, Dd

Schritt zahl· 0	^bi 0	Steuerdaten ^b2 ^b3 '·· ^bn-l 0 0 ... 0	0	0	^bn 0
1	1	0	0	0	0
2	0	1	0	0	0
J	1	1	0	... 0	0
4	1	0	0	0	0
5	0	1	0	0	0
6	1	1	0	0	0
7	1	0	0	0	0
8 .	0	1	1	0	0
9	0	0	0

2^n-1 H	1	1	1 . .	1	O
	O	O	O . .	O	1
2ⁿ H	1	1	1 . .	1	1
r 5
r 6
r 5

. .

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - p tO388*/82:- Se*ifce: 3jfr

3216823

Da die Betriebsweise der Ausführungsform der Fig.16 unter Zuhilfenahme der vorhergehenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Ausführungsform der Fig.4 und der Ausführungsform der Fig.12 und unter gleichzeitiger Benutzung der Tabelle III ohne weiteres verstanden werden wird, wird eine auführlichere Beschreibung nicht für notwendig gehalten.

Kurz beschrieben wird der Schalter 23 vom 0. bis 3. Schritt eingeschaltet, und demgemäß wird eine Reihenverbindung (r2' + r3' + r4 ) der Widerstände 20, 21 und 22 als Ausgangswiderstand (RA) der letzten Stufe und der Widerstand 19 (r1') als Eingangswiderstand (RB) benutzt. Nur der Schalter 24 ist vom 4. Schritt bis zum 6. Schritt eingeschaltet, und es wird eine Reihenverbindung (r3* + r4) der Widerstände 21 und 22 als Ausgangswiderstand (RA) der Stufe und eine Reihenverbindung (rl¹ + r2') der Widerstände 19 und 20 als Eingangswiderstand (RB) verwendet. Nur der Schalter 25 ist vom 7. Schritt bis zum (2ⁿ + 5)-ten Schritt eingeschaltet, und der Widerstand 22 (r4) wird als Ausgangswiderstand (RA) der letzten Stufe verwendet, während eine Reihenschaltung (r1' + r2' + r3') der Widerstände 19, 20 und 21 als Eingangswiderstand (RB) verwendet wird.Die Schalter 25 und 26 werden gleichzeitig vom Schritt 2ⁿ +6 bis zum Schritt 2ⁿ eingeschaltet, und der Ausgangswiderstand (RA) der letzten Stufe wird 0, und es wird eine Serienschaltung (r1' + r2' + r3') der Widerstände 19, 20 und 21 als Eingangswiderstand (RB) verwendet. Beim Einschalten der Schalter 23, 24, 25 und 26 werden die Steuerdaten b.. bis b in der Reihenfolge wie bei der Ausführungsform der Fig.12 geändert, während die Steuerdaten auf einen besonderen Wert plötzlich geändert werden, wenn die Schalter 23, 24 und 25 eingeschaltet werden, wie dies in Tabelle III gezeigt ist. Es kann

·. .

Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ!

· 3Μ

daher, wie in Fig.17 gezeigt, eine genauere Polygonlinienapproximation bezüglich der D-Kurve erhalten werden.

Die Impedanzwerte r1' , r2', r3' und r4' einer Vielzahl von Widerständen 19', 20', 21' und 22', die in Reihe geschaltet sind, können geändert werden. In einem solchen Falle werden die entsprechenden Schalter 23, 24, 25 und 26 nacheinander alleine eingeschaltet und irgendeiner oder mehrere der vier Schalter, z.B. nur Schalter 24 wird eingeschaltet oder wieder abgeschaltet als Reaktion auf den letzten Bit der Steuerdaten.

Indem leichte Änderungen an irgendeiner der vorher beschribenen Ausführungsformen vorgenommen werden, kann auf im wesentlichen die gleiche Weise nicht nur eine Polygonlinienapproximation der Α-Kurve oder der D-Kurve der Fig.3B erreicht werden, sondern auch eine Polygonlinienapproximation der C-Kurve und der E-Kurve.

In Fig. 18 ist schematisch eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig.16 gezeigt. Bei der gezeigten Ausführungsform werden Widerstände 19', 20' und 21', die parallelgeschaltet sind, als Eingangswiderstand der letzten Stufe verwendet, wobei die Widerstände 19', 20' und 21' so ausgewählt sind, daß sie Impedanzwerte r1', r2' bzw. r3' haben. Ein Anschluß jeder dieser Widerstände 19', 20' und 21' ist gemeinsam mit dem Schalter S verbunden. Der andere Anschluß jeder dieser Widerstände 19', 20' und 21' ist gemeinsam über Schalter 23', 24' bzw. 25' mit dem Ausgangsanschluß 6 verbunden. Der Widerstand 27 und der Widerstand 28, der durch den Schalter 26' mit dem Widerstand 27 parallel geschaltet ist, werden als Ausgangswiderstand der letzten Stufe verwendet. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die Impedanzwerte der Wider-

Glawe, Delfs, Moll & Partner - B ΐΟ38;8·/82: - geifce: ^S

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stände 19", 20' und 21' so ausgewählt, daß die Beziehung r1' > r2' > r3' gilt. Die Schalter 23', 24" und 25' werden an- oder abgeschaltet als Reaktion of die Steuerdaten Da, Db bzw. Dc, die vom Steuerdatengenerator 30 (Fig.16) erhalten werden. Der Schalter 26' wird durch die Steuerdaten Dd an- oder abgeschaltet.

Nehmen die Steuerdaten Da den Wert "1" an und wird der Schalter 23' eingeschaltet, so wird der Widerstand 19' (r1') als Eingangswiderstand (RB) der letzten Stufe wirksam. Wird der Schalter 24' oder 24' eingeschaltet, so wird auf ähnliche Weise der Widerstand 20' (r2') oder der Widerstand 21' (r3') als Eingangswiderstand (RB) der letzten Stufe wirksam. Der Schalter 26' wird abgeschaltet, während der letzte Bit b der Steuerdaten b₁,

η ι

b₂,..., b_n den Wert "0" hat. Nimmt der letzte Bit b_R den Wert "1" an, so wird der Schalter 26' angeschaltet, wodurch eine Parallelschaltung der Widerstände 27 und 28 als Ausgangswiderstand (RA) der letzten Stufe wirksam wird. Auf diese Weise wird eine Polygonlinienapproximation der Α-Kurve oder der D-Kurve erhalten.

Die Ausführungsform der Fig.18 kann so abgewandelt werden, daß die Schalter 23', 24' und 25' anfänglich alle eingeschaltet werden und daß danach der Schalter 23' abgeschaltet wird, worauf dann anschließend der Schalter 24' abgeschaltet wird, indem die Steuerdaten entsprechend geändert werden. In einem solchen Falle ist es notwendig, die Impedanzwerte r1', r2' und r3' der Widerstände 19, 20 und 21 entsprechend zu ändern.

Durch Änderung der Impedanzwerte r1', r2' und r3' der Widerstände 19', 20' und 21' ist es möglich, den Widerstand 28 und den Schalter 26' wegzulassen. In diesem

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Fall kann irgendeiner oder mehrere der drei Schalter 23', 24' und 25' als Reaktion auf den letzten Bit der Steuerdaten an- oder abgeschaltet werden.

Im allgemeinen ist das R-2R-Widerstands-Netzwerk aufgebaut, wie dies im Block 5 der Fig.1 gezeigt ist, an den die vorbestimmte Spannung Vb oder das Eingangssignal Sin durch die Schalterschalt.ung 4 angelegt ist. Der Gegenstand der Anmeldung würde sich jedoch nicht ändern, sogar wenn der Aufbau geändert würde, wie dies in Fig.19 gezeigt ist. Bei der Ausführungsform der Fig.19 sind 2 Widerstände Rc und Rd mit Impedanzwerten, deren Summe den Wert 2R hat, parallel mit dem Eingangswiderstand 2R geschaltet, wobei der Widerstand Rc mit Erdpotential über einen Schalter S.₃ verbunden ist und der Widerstand Rd mit einer vorbestimmten Spannung V versorgt wird, indem dieser Widerstand Rd mit der Spannung Vd über einen Schalter S. ₂ verbunden ist. Die Schalter S.- und S.-, sind gleichwirkend verbünde; , und der Schalter S.. wird an- oder abgeschaltet, wenn beide Schalter S,~ und S., durch die Steuerdaten b₁ bis b an- oder abgeschaltet werden.

Bei der Ausführungsform der Fig. 19 kann, indem auf den Eingangswiderstand 2R verzeichtet wird, das Eingangssignal Sin über die Widerstände Rc und Rd angelegt werden.

Die Erfindung kann nicht nur auf ein solches Signaldampf ungsnetzwerk angewendet werden, wie es bei der Ausführungsform der Fig.4 gezeigt, bei der das analoge Eingangssignal Sin an den Eingangsanschluß 1 und die Vorspannung Vb an den Eingangsanschluß 2 angelegt.werden, sondern auch auf ein Signaldämpfungsnetzwerk, bei dem der Eingangsanschluß 2 mit Erdpotential und der Eingangsanschluß 1 mit einer Bezugsspannung beaufschlagt

. . .37

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werden. Die Schalter S₁, S„, ... ,S und die Schalter 9, 10, 11 und 12 der Schalterkreise können durch analoge Schalter realisiert werden.

Obwohl die Erfindung ausführlich dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich, daß die Beschreibung nur zur Verdeutlichung dient und beispielshaft ist und den Erfindungsgedanken nicht einschränken soll. Die Erfindung kann vielmehr im Rahmen der beigefügten Patentansprüche abgewandelt werden.

3?

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Dämpfungsnetzwerk vom Leitertyp, das eine Vielzahl (n-1) von leiterförmig angeordneten Stufen mit je einem Eingangswiderstand (2R) und einem Ausgangswiderstand (R) halb so großer Impedanz, und eine weitere (n) mit den leiterförmig angeordneten Stufen in Reihe geschaltete, das Leiternetzwerk fortsetzende Stufe mit einem Eingangswiderstand und einem Ausgangswiderstand aufweist, wobei jede der η Stufen einen Eingangsanschluß für ein Signal hat;

das außerdem einen Ausgangsanschluß für die Ausgangssignale des Leiternetzwerks;

das Einrichtungen zum Anlegen eines vorbestimmten Potentials an das Leiternetzwerk;

das Einrichtungen zum Anlegen eines Eingangssignals an das Leiternetzwerk;

BANK. DRESDNER BANK HAMBURG. 4 030 448 (BLZ 200 800 00) POSTSCHECK- HAMBURG 1476 07-200 (BLZ 200 100 20) TELEGRAMM SPECHTZIES

Glawe, OeIfs, Moll & Partner - ρ 10388/82 - Seite 4? -

das erste Steuerdaten mit einer Vielzahl (n) von Bits liefernde Einrichtungen;

das eine Vielzahl (n) von auf den Wert jeden Bits reagierenden Schaltern zum Anlegen des vorbestimmten Potentials oder des Eingangssignals an einen entsprechenden Eingangsanschluß aufweist; ■

dadurch gekennzeichnet,

daß vom Eingangswiderstand (8) und Ausgangswiderstand (7) der η-ten Stufe mindestens einer eine Impedanz (RA, RB) hat, die von der des entsprechenden Eingangswiderstands (2R) beziehungsweise Ausgangswiderstands (R) der vorhergehenden Stufe (n-1) verschieden ist; und

daß auf den Wert des letzten Bits (b_n) der ersten Steuerdaten reagierende erste Einrichtungen (9,10,11,12) zum Ändern der Impedanz (RA, RB) mindestens eines der beiden Widerstände (Eingangswiderstand 8, Ausgangswiderstand 7) der letzten Stufe vorgesehen sind.
2. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand der letzten Stufe zwei Widerstände (81,82) aufweist, und daß die ersten Einrichtungen zum Ändern der Impedanz einen Schalter (9) aufweisen, der auf den Wert des letzten Bits (b_n) der ersten Steuerdaten reagiert und selektiv einen der beiden Widerstände (81,82) wirksam werden läßt.
3. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswiderstand der letzten Stufe zwei Widerstände (71,72) aufweist, und daß die ersten Impedanzänderungseinrichtungen einen Schalter (10) aufweisen, der auf den Wert des letzten Bits (b_n) der ersten Steuerdaten reagiert, um selektiv einen der beiden Widerstände (71,72) wirksam werden zu lassen.

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 10388/82 - Seite 9 -
4. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswiderstand der letzten Stufe zwei Widerstände (71,72*) aufweist, von denen jeweils ein Anschluß miteinander verbunden ist, und daß die ersten Impedanzänderungseinrichtungen einen Schalter (11) aufweisen, der auf den Wert des letzten Bits (b_n) der ersten Steuerdaten reagiert, um die beiden Widerstände (71,72') parallel zu schalten.
5. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswiderstand und der Eingangswiderstand der letzten Stufe drei Widerstände (7',8'und 78) aufweisen, die in Reihe geschaltet sind, und daß die ersten Impedanzänderungseinrichtungen einen Schalter (12) aufweisen, der mit einem (78) der drei Widerstände parallel geschaltet ist und auf den Wert des letzten Bits (b_n) der ersten Steuerdaten reagiert, um selektiv diesen Widerstand (78) wirksam werden zu lassen.
6. Dämpfungsnetzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zweite Einrichtungen (23 ,24,25;23', 24',25') zum Ändern der Impedanz (RA, RB) wenigstens eines Widerstandes (Eingangswiderstand 8, Ausgangswiderstand 7) der letzten Stufe, wenn der letzte Bit (b_n) der ersten Steuerdaten den ersten Wert oder den zweiten Wert hat, aufweist, und daß zweite Steuereinrichtungen (30) zum Abgeben von zweiten Steuerdaten (Da, Db, Dc) zum Steuern der zweiten Einrichtungen zum Ändern der Impedanz und zum Ändern der ersten Steuerdaten (bi bis b_n) auf einen Wert, der von dem nächsten Wert verschieden ist, vorgesehen sind.
7. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand der letzten Stufe eine Vielzahl von Widerständen (19,20,21,22; 19',20',21') aufweist, daß die zweite Impedanzänderungseinrichtung Schalter (23,24,25; 23',24',25¹J zum Auswählen wenigstens eines dieser Widerstände

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aufweist, und daß die Einrichtungen zum Steuern der Steuerdaten Einrichtungen (30) aufweisen, um die zweiten Steuerdaten (Da,Db,Dc) zum Anschalten oder Abschalten jeder der Schalter (23,24,25;23',24',25') abzugeben.
8. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand der letzten Stufe eine Vielzahl von Widerständen (19,20,21,22) aufweist, die in Reihe geschaltet sind, daß die zweite Impedanzänderungseinrichtung Schalter (2" ,24-,25) aufweist, die parallel zwischen dem entsprechenden einen Anschluß dieser Widerstände (19,20,21) und dem Ausgangsanschluß (6) zwischengeschaltet sind, und daß die die Steuerdaten steuernden Einrichtungen Einrichtungen (30) aufweisen, um die zweiten Steuerdaten (Da,Db,Dc) zum Anschalten oder Ab-* schalten der Schalter (23,24,25) abzugeben.
9. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand der letzten Stufe eine Vielzahl von Widerständen (1 9 ' ,20 ' ,21 ') auf weist, die parallel geschaltet sind, wobei ein Anschluß dieser Widerstände gemeinsam an den Signaleingangsanschluß und der andere Anschluß dieser Widerstände gemeinsam an den Signalausgangsanschluß (6) angeschlossen ist, und daß die zweite Impedanzänderungseinrichtung Schalter (23 ' ,24',25') aufweist, die in Reihe zwischen einem Anschluß d ^r Widerstände und dem Signaleingangsanschluß oder dem Signalausgangsanschluß (6) zwischengeschaltet sind, und daß die Steuereinrichtungen für die Steuerdaten Einrichtungen

(30) aufweisen, um die zweiten Steuerdaten (Da,Db,Dc) zum Anschalten oder Abschalten der Schalter (23',24 ' ,25') abzugeben.
10. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Impedanzänderune ^einrichtungen einen oder mehrere Schalter (26) aufweisen, die parallel zwischen einem Ende der Widerstände (19,20,21,22) und dem Signalausgangsan-

• ·

Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 10388/82 - Seite 9s -

Schluß (6) geschaltet sind, wobei der oder die Schalter (26) entsprechend dem Wert des letzten Bit,¹ erdaten an- oder abgeschaltet werden.

entsprechend dem Wert des letzten Bits (b ) der ersten Steu-
11. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Impedanzänderungseinrichtungen einen oder mehrere Schalter aufweisen, der in Reihe zwischen einem Ende der Widerstände (19 ' ,20 ' ,21 ') und dem Signaleingangsanschluß oder dem Signalausgangsanschluß (6) zwischengeschaltet ist, wobei der oder die Schalter entsprechend dem Wert des letzten Bits (b_n) der ersten Steuerdaten an- beziehungsweise abgeschaltet werden.
12. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schalter der ersten Impedanzänderungseinrichtungen und die Schalter (23,24,25^3',24',25¹J der zweiten Impedanzänderungseinrichtungen einen oder mehrere gemeinsame Schalter aufweisen.
13. Dämpfungsnetzwerk vom Leitertyp, das eine Vielzahl (n-1) von leiterförmig angeordneten Stufen mit je einem Eingangswiderstand (2R) und einem Ausgangswiderstand (R) halb so großer Impedanz, und eine weitere (n) mit den leiterförmig angeordneten Stufen in Reihe geschaltete, das Leiternetzwerk fortsetzende Stufe mit einem Eingangswiderstand und einem Ausgangswiderstand aufweist, wobei jede der η Stufen einen Eingangaanschluß für ein Signal hat; das außerdem einen Ausgangsanschluß für die Ausgangssignale des Leiternetzwerks;

das Einrichtungen zum Anlegen eines vorbestimmten Potentials an das Leiternetzwerk;

das Einrichtungen zum Anlegen eines Eingangssignals an das Leiternetzwerk;

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das erste Steuerdaten mit einer Vielzahl (n) von Bits liefernde Einrichtungen; und

das eine Vielzahl (n) von auf den Wert jeden Bits reagierenden Schaltern zum Anlegen des vorbestimmten Potentials oder des Eingangssignals an einen entsprechenden Eingangsanschluß aufweist;
dadurch gekennzeichnet,

daß es Impedanzänderungseinrichtungen (16,17,18;23,24,25; 23',24',25¹J zum Ändern der Impedanz (RA,RB) wenigstens eines der Widerstände (Eingangswiderstand, Ausgangswiderstand) der letzten Stufe, wenn der letzte Bit (b_n) der ersten Steuerdaten den ersten Wert oder den zweiten Wert annimmt; und daß es Steuerdaten steuernde Einrichtungen (30) zum Abgeben von zweiten S'auerdaten (Da,Db,Dc) zum Steuern der Impedanzänderungseinrichtungen und zum Ändern der ersten Steuerdaten (b-j bis b_n) in einen Wert, der vom nächsten Wert verschieden ist, aufweist;

wobei ein Gradient des Verhältnisses des Ausgangs zum Eingang des leiterförmigen Netzwerkes (50) in Bezug auf die Schrittzahlen der ersten Steuerdaten in Übereinstimmung mit der Zahl der Schritte der ersten Steuerdaten geändert wird.
14. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand der letzten Stufe eine Vielzahl von Widerständen (13,14,15;19,20,21,22) aufweist, die in Reihe geschaltet sind, daß die Impedanzänderungseinrichtungen Schalter (16,17 ,18;23,24,25) aufweisen, die parallel zwischen einem Anschluß der Widerstände und dem Signalausgangsanschluß

(6) zwischengeschaltet sind, und daß die die Steuerdaten steuernden Einrichtungen Einrichtungen (30) aufweisen, um die zweiten Steuerdaten (Da,Db,Dc) zum An- beziehungsweise Abschalten jedes der Schalter (16,17,18;23,24 ,25) abzugeben.
15. Dämpfungsnetzwerk nach Anroruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand der letzten Stufe eine Vielzahl

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von Widerständen (19',2O¹,21') aufweist, die parallel geschaltet sind und von denen jeweils ein Anschluß gemeinsam mit dem Signaleingangsanschluß und der andere Anschluß gemeinsam mit dem Signalausgangsanschluß (6) verbunden ist, und daß die Impedanzänderungseinrichtungen Schalter (23¹, 24',25') aufweisen, die in Reihe zwischen einem Ende jeder der Widerstände und dem Signaleingangsanschluß oder dem Signalausgangsanschluß (6) zwischengeschaltet sind, und daß die die Steuerdaten steuernden Einrichtungen Einrichtungen (30) aufweisen, um die zweiten Steuerdaten (Da,Db,Dc) zum An- oder Abschalten jedes der Schalter (23 ' ,24 ' ,25') abzugeben.
16. Dämpfungsnetzwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangswiderstand der letzten Stufe eine Vielzahl von Widerständen (13,14,15) aufweist, die in Reihe geschaltet sind und eine Gesamt.impedanz von 2R haben und daß der Ausgangswiderstand der letzten Stufe einen Impedanzwert von R hat.