DE3411502A1

DE3411502A1 - Induktives elektrisches signalfilter mit verringerter impedanz

Info

Publication number: DE3411502A1
Application number: DE19843411502
Authority: DE
Inventors: Saiprasad Vasudev Knoxville Tenn. Naimpally
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1983-03-29
Filing date: 1984-03-28
Publication date: 1984-10-04
Also published as: GB2138645A; GB8405003D0; FR2543761A1; JPS59183522A; US4489286A; KR840008231A; GB2138645B

Description

Induktives elektrisches Signalfilter mit verringerter Impedanz

Die Erfindung bezieht sich auf eine in Verbindung mit einem elektrischen Signalfilter verwendete elektrische Schaltung, welche die Filterimpedanz und die Werte der zum Filter gehörigen Schaltungselemente zu dimensionieren gestattet, ohne daß damit die Betriebseigenschaften des Signalweges verändert würden mit welchen das Filter gekoppelt ist. Insbesondere ermöglicht die Schaltung, daß das Filter mit kleineren Induktivitätswerten auskommt als sie anderweitig im Hinblick auf die gewünschte FiI-terübertragungsfunktion notwendig wäre.

Elektrische Signalfilter mit einer oder mehreren Induktivitäten werden häufig in Signalverarbeitungssystemen benutzt. Insbesondere verwenden Filter höherer Ordnung die 11- oder T-Filter häufig mehrere Induktivitäten und Kapazi-

täten, deren Werte von einer Reihe von Faktoren abhängen, unter anderem von der gewünschten Filterübertragungsfunktion, den Werten der Filterabschlußimpedanzen und den Parametern der Signalverarbeitungsschaltungen, mit welchen das Filter zusammenarbeitet. Typischerweise werden die Werte der Induktivitäten und Kapazitäten so gewählt, daß sich die gewünschte Filterübertragungsfunktion ergibt, nachdem die Werte der Filterabschlußimpedanzen gewählt worden sind, die bestimmt werden durch die Parameter der zugehörigen Signalverarbeitungsschaltungen (beispielsweise Impedanzpegel und Erfordernisse der Signalverstärkung und Vorspannungen).

Intern erzeugte Störsignale können von den Filterinduktivitäten aufgenommen werden und die Filter- und Signalverarbeitungseigenschaften beeinträchtigen. Die Wahrscheinlichkeit der Einkoppelung von Störungen steigt mit zunehmenden Induktivitätswerten. In einen Fernsehempfänger können beispielsweise Störsignale durch Magnetfeider bedingt sein, die durch die Ablenkschaltungen des Empfängers erzeugt werden.

Gemäß der Erfindung wird hier eine Schaltung mit einem Verstärker zum Ankoppeln eines Filters an einen Schaltungspunkt in einem Signalverarbeitungsweg beschrieben. Der Verstärker liefert an das Filter eine vom Signalweg geführte Version des Signals. Durch Einstellung des Signalverstärkungsfaktors des Verstärkers kann die Impedanz des Filters auf irgendeinen gewünschten Wert eingestellt werden, ohne daß die Betriebsparameter des Signalweges beeinflußt würden.

Speziell ist die beschriebene Schaltung vorgesehen zum Ankoppeln eines zweiten Filters an den Schaltungspunkt als Ersatz für ein erstes Filter, welches unmittelbar an den Schaltungspunkt angekoppelt ist und dieselbe übertragungsfunktion wie das zweite Filter, jedoch eine Eingangs-

Ψ ψ P

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impedanz hat, die zur Eingangsimpedanz des zweiten Filters in einem durch einen Proportionalitätsfaktor N bestimmten Verhältnis steht. Gemäß einem Merkmal der Erfindung hat der Verstärker eine Stromverstärkung von praktisch Eins und eine Spannungsverstärkung von 1/N zwischen seinem Eingang und seinem Ausgang. Der Verstärkereingang ist an den Schaltungspunkt im Signalweg angekoppelt, und der Verstärkerausgang ist mit dem zweiten Filter gekoppelt und liefert an dieses eine Version des im Signalweg geführten Signals.

Die beschriebene Schaltung erlaubt die Verwendung eines (zweiten) Filters mit beispielsweise einer niedrigeren Impedanz und Induktivitäten kleinerer Werte, welche weniger dazu neigen, Störsignale aufzunehmen. Dies wird erreicht ohne Beeinträchtigung der beabsichtigten übertragungsfunktion des Filters und ohne Notwendigkeit eines entsprechenden Abgleichs der Arbeitsparameter der Schaltungen des Signalweges.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung handelt es sich um ein Filter höherer Ordnung mit drei Klemmen und zwei Signalanschlüssen, und es ist über einen einzigen Interface-Anschluß an den Signalweg angekoppelt. 25

Gemäß der einzigen beiliegenden Zeichnung liefert eine Signalverarbeitungsschaltung 10 auf Grund von Signalen einer Quelle 11 übertragene Ausgangssignale an Nutzschaltungen 12. Ein Signalweg innerhalb der Schaltung 10 enthält einen Verstärkertransistor 15 mit einem zugehörigen KoI-lektorausgangs-Lastwiderstand 16, der an einen Emitterfolger-Transistor 17 angeschlossen ist.

Am niederohmigen Emitter des Transistors 15 und an einem Anschluß A, an welchen eine Signalübertragungsschaltung 20 gekoppelt ist, erscheint eine Signalspannung V„. Die

» · 4 ■ · Λ Λ *

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Signalübertragungsschaltung 20 enthält einen Spannungsteiler mit Widerständen 22 und 24 und eine Pufferschaltung mit einer Offsetspannung von 0 V, die einen PNP-Emitterfolger-Tranistor 26 und einen NPN-Emitterfolger-Koppeltransistor 28 enthält und an ihrem niederohmigen Emitterausgang an einem Anschluß B eine gedämpfte Version V der Signalspannung V„ liefert.

An den Anschluß B ist eine Synthesizer-Schaltung 30 angekoppelt, die ein Tiefpaßtfilter 32 dritter Ordnung mit Induktivitäten L. und L₂ und einer Kapazität C₁ enthält und einen Tiefpaßfrequenzbereich von 0 bis 0,5 MHz aufweist. Widerstände 31 und 33 dienen als Abschlußimpedanzen für das Filter 32. Das Filter 32 ist als Filter mit drei Klemmen (a, b, c) und zwei Signalanschlüssen (a, b), zwischen denen die Filterübertragungsfunktion auftritt, ausgebildet. Das Filter 32 bildet einen Gleichstromweg vom Emitter des Transistors 15 nach Masse, welcher über den Anschluß A, den Transistor 28, den Anschluß B, die Widerstände 31 und 33 und die Induktivitäten L₁ und L„ des Filters 32 verläuft. Die Schaltung 30 enthält ebenfalls einen Emitterfolger-Transistor 35 und einen Basiswiderstand 36 zur Unterdrückung von Auswirkungen der parasitären Kapazitäten am Basiseingang des Transistors 35. Ein Vorspannungswiderstand 38 bestimmt die Höhe des Emitter-Ruhestromes des Transistors 35.

Wie noch erläutert wird, synthetisiert die Schaltung 30 am Anschluß B eine Impedanz mit einer übertragungsfunktion, die in Beziehung zur Übertragungsfunktion des Filters 3 2 höherer Ordnung steht. Die Betriebsweise der Schaltung ist auch in der US-Patentanmeldung USSN 470 618 beschrieben (Erfinder W.E. Sepp, Titel: High Order Electrical Signal Filters, vom 28. Februar 1983).

Bei dieser Ausführungsform soll der Verstärker-Transistor

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eine Gleichspannungsverstärkung von praktisch Eins und einen Wechselspannungssignalverstärkung entsprechend der übertragungsfunktion (Amplitudenfrequenz) des Filters 32 zur Erzeugung einer Signalspannung am Widerstand 16 entsprechend der Filterübertragungsfunktion haben. Die Bedingung der Gleichspannungsverstärkung von Eins bestimmt, daß die am Emitter des Transistors 15 über den Anschluß A dargebotene Impedanz denselben Wert (2 kß) wie die Kollektorgleichstrom-Impedanz aufweist, die durch ¹^ den Kollektorwiderstand 16 geboten wird.

Nimmt man, wie es normalerweise der Fall ist, an, daß die Schaltung 20 durch einen die Anschlüsse A und B verbindenden Leiter überbrückt ist, dann müßten die Filterabschlußwiderstände 31 und 33 für ein gleich abgeschlossenes Filter Werte von 1 kft haben. Die gewünschte Tiefpaß-Übertragungs-Funktion des Filters 3 2 von 0 bis 0,5 MHz erfordert dann für die Induktivitäten L. und L₂ Werte von 56 0 bzw. 120 μΗ, also etwa fünf mal größere Werte als die angegebenen. Weiterhin würde der Kondensator C₁ einen Wert von etwa 390 pF, also_ einen etwa fünf mal kleineren Wert als hier angegeben, haben. Solche großen Werte für die Induktivitäten L₁ und L₉ machen sie anfälliger gegen die Einkoppelung von Störsignalen (beispielsweise durch magnetische Streufelder bedingte Störsignale) im Vergleich zu den erheblich niedrigeren Werten, wie sie für die Induktivitäten L₁ und L₂ gezeigt sind. Diese niedrigeren Werte für L und L₉ verringern die Wahrscheinlichkeit einer Einkoppelung von Störsignalen ganz erheblich und sind für den Betrieb der übertragungsschaltung 20 möglich, ohne die Betriebsparameter des den Verstärkertransistor 15 enthaltenden Signalweges zu stören.

Die übertragungsschaltung 20 hat eine Stromverstärkung von Eins und eine von Eins verschiedene Spannungsverstärkung zwischen dem den Transistor 15 enthaltenden Signalweg und

der Filterschaltung 30, und sie überträgt Signale vom Signalweg zum Filter 32 in der Schaltung 30. Der Signalübertragungsfaktor (beispielsweise die Dämpfung) der übertragungsschaltung 20 kann auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, so daß die Impedanz des Filters 32 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden kann, ohne daß dadurch die Betriebsparameter des Signalweges beeinflußt würden. Es sei nun die Betriebsweise der Schaltungen 20 und 30 im Zusammenhang mit der Signalverarbeitungsschaltung 10 beschrieben:

Die Signalspannung vom Emitter des Verstärker-Transistors 15 und am Anschluß A wird durch einen Faktor fünf gedämpft, entsprechend den Werten der Spannungsteilerwiderstände 22 und 24, so daß man an der Basis des Transistors 26 in der Schaltung 20 eine gedämpfte Signalspannung V₀ ¹ erhält, die auch am niederhohmigen Emitter des Transistors 28 erscheint, da die Transistoren 26 und 28 als Emitterfolgerschaltung mit einer Offsetspannung von 0 V ausgebildet ist, wobei die Basis-Emitter-Spannungsabfälle sich gegenseitig aufheben und beide Transistoren eine Spannungsverstärkung von etwa 0,98, also praktisch Eins aufweisen. Die gedämpfte Signalspannung V ' wird über den Anschluß B zur Schaltung 30 übertragen.

Die fünffach gedämpfte Signalspannung V₀' erlaubt eine Verringerung der Impedanz des Filters 32 um etwa den Faktor fünf, wodurch die Werte der Abschlußwiderstände 31 und 33 und der Induktivitäten L. und L₂ ebenfalls um etwa einen Faktor von fünf auf die angegebenen Werte verkleinert werden können. Die angegebenen Werte für L₁ und Lj sind nicht exakt um den Faktor fünf verringert, weil diese Induktivitätswerte aus den handelsüblichen Normwerten gewählt sind. Wie bereits gesagt, verringern diese erheblich verkleinerten Werte der Induktivitäten L₁ und L₂ vorteilhafterweise deren Empfindlichkeit gegen die Aufnahme von Störungen.

WWW Wv * W ^v vvr-vw

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Der Kollektor-Emitter-Gleichstrom des Verstärker-Transistors 15 und die Gleichspannungs- bzw. Gleichstromverstärkung des Transistors 15 bleiben praktisch unverändert, wenn das Filter 32 mit verringerter Impedanz zusammen mit der übertragungsschaltung 20 benutzt wird. Der Kollektor-Emitter-Gleichstrom des Transistors 15 entspricht dem Strom, der am Anschluß A, durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 28 und am Anschluß B fließt. Der Strom am Anschluß B hängt von der fünffach verringerten Treiberspannung am Anschluß B vom Emitter des Transistors 28.ab, geteilt durch die entsprechend fünffach verringerte Impedanz, welche von der des Filters 32 enthaltenden Schaltung am Anschluß B dargeboten wird.

Die übertragungsschaltung 20 hat zwischen den Anschlüssen A und B über die Kollektor-Emitter-Strecke des Koppeltransistors 28 eine Stromverstärkung von praktisch Eins. Da die Schaltung 3 0 mit ihrer zugehörigen Impedanz an den niederohmigen Emitter des Transistors 28 angekoppelt ist, bleibt die Größe der am Emitter des Transistors 28 entstehenden Signalspannung im wesentlichen unbeeinflußt von der Impedanz der Filterschaltung. Da weiterhin wegen der Dämpfung der übertragungsschaltung 20 die Spannung am Anschluß B ein fünftel derjenigen am Anschluß A beträgt, obwohl der Strom am Anschluß A wegen der Stromverstärkung von Eins der Schaltung 20 derselbe wie am Anschluß B ist, bleibt der im Transistor 15 fließende Strom unverändert, obgleich die Impedanz der Schaltung 3 0 am Anschluß B auf ein fünftel erniedrigt ist.

Die fünffache Verringerung der Werte der Induktivitäten L. und L₂ erfordert eine entsprechende Vergrößerung des Wertes des Kondensators C₁, um die gewünschte Filterübertragungsfunktion beizubehalten. Der höhere Wert für den Kondensator C. ist vorteilhaft, weil die Auswirkungen parasitärer Kapazitäten beispielsweise über den Induktivi-

täten und zwischen diesen und Masse weniger gravierend werden, weil die Werte solcher parasitären Kapazitäten nun relativ zum größeren Wert des Kondensators C₁ unbedeutender werden. Wird die Schaltung 20 als integrierte Schaltung gebaut (beispielsweise zusammen mit der Signalverarbeitungsschaltung 10), dann würde der Anschluß B einem externen Verbindungsanschluß für die integrierte Schaltung entsprechen. In diesem Falle dient die niedrigere Impedanz der Schaltung 30 an einem solchen Anschluß zur Verringerung der Auswirkungen der parasitäten Kapazitäten, die bei einem solchen externen Anschluß vorhanden sind.

Die Schaltung 30 mit dem Filter 32 ist besonders vorteilhaft, weil sie eine Möglichkeit darstellt, durch welche ein Filter höherer Ordnung mit zwei Signalanschlüssen und drei Klemmen über einen einzigen Interface-Anschluß, beispielsweise der Anschluß B, an die zugehörigen Schaltungen angeschlossen werden können. Das ist vorteilhaft, denn nur ein einziger Anschluß (beispielsweise der An-Schluß A) einer integrierten Schaltung (die etwa die Schaltung 10 enthält) verfügbar ist für eine übertragungsfunktion eines Filters, wozu normalerweise sowohl Eingangsais auch Ausgangsanschlüsse in den Signalweg gekoppelt werden müßten. Es sei nun im einzelnen die Betriebsweise der synthetisierenden Schaltung 30 beschrieben:

Die Schaltung 30 enthält einen PNP-Emitterfolger-Transistor 35 einer Spannungsverstärkung von praktisch Eins, dessen hochohmige Basis als Eingangselektrode über einen Widerstand 36 an die Klemme b angeschlossen ist und dessen niederohmiger Emitter als Ausgangselektrode an die Klemme c des Filters 32 angeschlossen ist. Die Schaltung des Filters 32 mit dem Transistor 35 läßt den Kollektorstrom des Verstärker-Transistors 15 eine übertragungsfunktion H(s) entsprechend der Übertragungsfunktion H(s) des Filters 32 aufweisen. Daher unterliegt eine am Kollektorlastwiderstand

j 16 auftretende Ausgangssignalspannung der übertragungsfunktion des Filters 32.

Die am niederohmigen Emitter des Transistors 28 erscheinende gedämpfte Signalspannung tritt am Anschluß B und am Basiseingang des Spannungsfolger-Transistors 35 auf. Dieser Transistor hat eine Signalspannungsverstärkung von praktisch 1 (beispielsweise etwa 0,98) und liefert eine Signalspannung über den niederohmigen Emitter des Transistors 35 an die Zwischenklemme c des Filters 32. Der Transistor 35 wirkt als zweite Quelle einer Signalspannung, welche dem Filter 32 über die Filterklemme c zugeführt wird. Die erste Signalspannungsquelle entspricht dem Emitter des Verstärker-Transistors 28, welcher über den Anschluß B und den Widerstand 31 an die Filterklemme a ge-

koppelt ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei dieser Schaltung Signalspannungen gleicher Phase und praktisch gleicher Amplitude jeweils der Zwischenklemme c des Filters und dem Widerstand 31 zugeführt werden, der an die Filterklemme a angeschlossen ist (zwischen der Filterklemme c und dem Punkt, an welchem der Widerstand 31 mit dem Anschluß B verbunden ist, herrscht daher eine Spannungs-._ differenz von praktisch 0 V). Ferner verbindet der Widerstand 33 den Filteranschluß b mit einen Punkt festen Potentials (Masse). Die Filterklemmen a und c werden daher mit Eingangssignalspannungen beaufschlagt, während dies bei der Filterklemme b nicht der Fall ist. Daher verändert sich der im Widerstand 33 fließende Strom entsprechend der am Anschluß B zugeführten Eingangssignalspannung, unterliegt jedoch nicht der übertragungsfunktion des Filters 32, wie dies im Gegensatz dazu für den Strom gilt, der durch den Widerstand 31 und an der Klemme b fließt. Der Strom ent-

spricht dem Kollektor-Emitter-Strom des Koppeltransistors 35

und des Verstärker-Transistors· 15 und läßt am Widerstand

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eine Signalspannung auftreten, welche die übertragungsfunktion des Filters 32 aufweist.

Zum besseren Verständnis der Betriebsweise der Schaltung 30 sei für den Augenblick angenommen, daß das 3-Klemmenfilter 32 in üblicher Weise geschaltet ist. In diesem Falle wäre die Zwischenklemme c an einen Punkt festen Bezugspotentials (beispielsweise Masse) angeschlossen, und die Klemma a wäre über den Widerstand 31 an Masse angeschlossen. Eingangssignale würden der Klemme b über den Eingangs-Widerstand 33 zugeführt, und gefilterte Signale würden an der Klemme a über den Ausgangs-Widerstand 31 geliefert. Bei einer solchen üblichen Filterschaltung erfolgte eine Modulation durch Eingangssignale lediglich an der Klemme b, während die Klemme c und das vom Eingang A abgewandte Ende des Ausgangswiderstandes 31 beide hinsichtlich der Eingangsklemme b auf einem festen Potential lägen.Der im Ausgangswiderstand 31 fließende Strom würde die übertragungsfunktion des 3-Klemmen-Filters wiedergeben.

Dasselbe Ergebnis erhält man mit der Anordnung der Schaltung 30, bei welcher beide Filterklemmen a und c gleichermaßen mit Signalen beaufschlagt würden, die Filterklemme b jedoch an ein festes Masse-Bezugspotential gekoppelt wäre. Damit liefert die Schaltung 30, bei der zwei der Filterklemmen hinsichtlich der dritten, an ein Festpotential angeschlossenen Klemme mit Signalen beaufschlagt werden, ein Ergebnis, das demjenigen äquivalent ist, welches eine 3-Klemmen-Filterschaltung liefert, bei der nur einer der Filteranschlüsse relativ zu den beiden anderen, an Festpotential liegenden Anschlüssen mit einem Signal beaufschlagt wird.

Die Schaltung 30 synthetisiert am Anschluß B eine Impedanz, welche in (hier reziproker) Beziehung zur übertragungsfunktion des 3-Klemmen-Filters 32 steht. Der im Widerstand 31, an der Klemme B und in der Kollektor-Emitter-Strecke

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des Transistors 28 fließende Signalstrom entspricht dem Produkt der Signalspannung am Emitter des Transistors 28 mit der übertragungsfunktion des Filters 32. In dieser Hinsicht ist darauf hinzuweisen, daß die Emittersignalspannung des Transistors 28 im wesentlichen der Basissignalspannung des Transistors 28 entspricht, daß aber der Emittersignalstrom des Transistors 28 die Filterübertragungsfunktion aufweist, wie dies auch für den im Verstärker-Transistor 15 fließenden Strom gilt.

Das Format des Filters 32 mit der übertragungsfunktion H(s) ist dasselbe wie das Format eines Filters, welches andernfalls in den Signalweg eingefügt würde (also über die beiden Verbindungen zum Signalweg), um die übertragungsfunktion H(s) vorzusehen. Wenn erstmals eine Entscheidung über die Signalfilter-Übertragungsfunktion getroffen ist, dann kann ein Filter üblichen Entwurfs benutzt werden, wie es beschrieben ist, um eine solche übertragungsfunktion hinsichtlich der zu filternden Signale zu bewirken.

Der Emitterfolger-Transistor 35 hat vorzugsweise eine hohe Eingangsimpedanz, die an der Klemme a des Filters 32 erscheint, und eine niedrige Ausgangsimpedanz, die an der Klemme c des Filters 32 erscheint, so daß die normalerweise vom Filter 32 erwartete Übertragungsfunktion nicht gestört wird. Der Transistor 35 hat vorzugsweise eine Spannungsverstärkung von praktisch Eins, obwohl auch andere Spannungsverstärkungen verwendet werden können. Jedoch ist die Übertragungsfunktion, welche dem Signalstrom aufgeprägt wird, der durch den Widerstand 31, an der Klemme B und durch die Widerstände 28 und 15 fließt, identisch mit der Filterübertragungsfunktion, wenn identische Spannungen dem Widerstand 31 und der Filterklemme c zugeführt werden. Unterschiede in den relativen Größen dieser Signalspannungen führen dazu, daß der im Widerstand 31 und an der Klemme b fließende Strom eine Übertragungs-

* A Ml

* λ mn

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funktion aufweist, welche von der normalerweise erwarteten Übertragungsfunktion des Filters abweicht.

Bei einigen anderen Filtertypen können ggf. zwei Filter" abschlußwiderstände entfallen. Beispielsweise kann in bestimmten Fällen ein dem Widerstand 31 entsprechender Widerstand weggelassen werden. Signalspannungen gleicher Größe würden dann unmittelbar den Klemmen a und c solcher Filter zugeführt werden.

Die Schaltungen 20 und 30 können beispielsweise für die Filterung bei der Farbsignaldemodulation der Signale I und Q in einem Fernsehempfänger verwendet werden. In einem solchen Fall entspräche die Signalquelle 11 einer Quelle zu demodulierender Farbsignale, die Signalverarbeitungsschaltung 10 würde einen Demodulator für Q-(oder I-)Signale enthalten zur Lieferung demodulierter Farbsignale an den Verstärker-Transistor 15, und die Nutzschaltungen 12 enthielten eine Matrix zur Kombinierung der demodulierten Farbkomponente mit der Leuchtdichtekomponente eines Farbfernsehsignals zur Erzeugung der Farbsignale. Die Werte des Filters "32 würden so gewählt, daß man die gewünschte Filterung der demodulierten Signale erreicht. Ein typisches Farbsignalverarbeitungssignal mit I- und Q-Demodulatoren und einer Filtersyntheseschaltung der generellen Art, wie sie die Schaltung 32 veranschaulicht, ist in der bereits erwähnten US-Patentanmeldung 470 618 von W.E.Sepp beschrieben. Eine Herabsetzung der Schaltungsempfindlichkeit gegen Störeinkoppelungen ist in diesem

_on Zusammenhang besonders wichtig, da Störsignale ungewünsch-

te Farbschattierungen der wiedergegebenen Farbbilder bewirken können.

Wenn auch 'die Prinzipien der Erfindung im Zusammenhang mit einer speziellen Ausführungsform erläutert worden sir so sind selbstverständlich auch andere Ausführungsformen

der Erfindung denkbar, beispielsweise kann das Ausmaß der Signalspannungsdämpfung durch die Schaltung 20 so bemessen werden, daß die Erfordernisse eines speziellen Systems erfüllt werden durch einfache Veränderung der Werte der Widerstände 22 und 24. Andere Konfigurationen des Filters 3 2 können ebenfalls benutzt werden (beispielsweise π-Pilter siebter Ordnung). Generell sind die Prinzipien der hier beschriebenen Erfindung auch für irgendwelche Filter von Nutzen, welche einen Gleichspannungsweg nach Masse für Signalverarbeitungsschaltungen bilden, mit denen das Filter zusammenarbeitet, und insbesondere dann, wenn nur ein Punkt des Signalweges zum Ankoppeln der Filterschaltung verfügbar ist.

Claims

Patentansprüche

1. Elektrische Signalverarbeitungsschaltung, g e k e η η ' ~" zeichnet durch einen Signalweg (10) zur Weiterleitung des elektrischen Signals, durch eine elektrische Signalfilterschaltung (3 0) und durch eine Einrichtung (20) zum Ankoppeln der Filterschaltung (30) an den Signalweg (10) zum Zwecke der Filterung der durch den Signalweg fließenden Signale, wobei die Koppelschaltung einen ersten Anschluß (A) und einen zweiten Anschluß (B) hat und eine über den ersten Anschluß (A) an den Signalweg angekoppelte Signalübertragungsschaltung (26, 28) mit einer im wesentlichen lastunabhängigen Stromverstärkung von Eins aufweist und die elektrischen Signale in einer übertragenen Version über den zweiten Anschluß (B) an die Filterschaltung (30) liefert.

POSTSCHECK MÜNCHEN NR. 691 46-BOO

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2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Signalweg einen Transistor (15) zur Verstärkung der durch den Signalweg übertragenen Signale enthält, daß die Filterschaltung (30) ein an den Transistor angeschlossenes Filter (32) zur Steuerung der Stromleitung des Transistors (15) entsprechend der übertragungsfunktion des Filters enthält, und daß die übertragungsschaltung (20) einen zwischen den Transistor und das Filter gekoppelten Verstärker (28) zur Kopplung von im Transistor fliessenden Strömen an das Filter enthält, daß der Verstärker eine Stromverstärkung von im wesentlichen Eins und eine von Eins verschiedene Spannungsverstär kung zwischen Transistor und Filter aufweist, daß die Spannungsverstärkung in Beziehung zu der vom Filter den Verstärker dargebotenen Impedanz steht derart, daß bei Veränderung der Filterimpedanz um einen Proportionalitätsfaktor N die Spannungsverstärkung des Verstärkers proportional einem Faktor 1/N verändert wird, wobei der im Transistor (15) fließende Strom im wesentlichen unbeeinflußt bleibt.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelschaltung (20) an den zweiten Anschluß (B) eine im Verhältnis zur Impedanz des Filters (30) niedrige Impedanz aufweist.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Impedanz der Filterschaltung

(30) im wesentlichen entsprechend dem Verhältnis der Größe der der Filterschaltung zugeführten übertragenen Signale zur Größe der vom Signalweg übertragenen elektrischen Signale gewählt ist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die übertragungsschaltung (20)

eine gedämpfte Version des elektrischen Signals an die Filterschaltung (30) liefert, und daß die Filterschaltung (30) eine Induktivität (32) enthält, deren Wert im wesentlichen in Übereinstimmung mit dem Verhältnis der Größe der gedämpften Signale zur Größe der vom Signalweg übertragenen elektrischen Signale gewählt ist.

6. Schaltung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch g e kennzeichnet, daß die Filterschaltung (30) ein elektrisches Signalfilter (32) mit zwei Signalanschlüssen und drei Klemmen (a, b, c) und einer entsprechenden Übertragungsfunktion sowie eine an das Filter angekoppelte Einrichtung (35) enthält, welche an einem einzigen Anschluß (B) eine im Verhältnis zur Übertragungsfunktion stehende Impedanz synthetisiert, und daß die übertragenen Signale diesem einzigen Anschluß zugeführt werden.

7- Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die übertragungsschaltung (20) an den einzigen Punkt im Signalweg angekoppelt ist.

8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Filterschaltung (30) und die Signalübertragungsschaltung (20) über einen einzigen Zwischenanschluß quer zum Signalübertragungsweg geschaltet sind.

9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die übertragungsschaltung (20) ein aktives Stromleitungselement (20) enthält, das mit einer Hauptstromstrecke zwischen den Signalweg und die Filterschaltung gekoppelt ist und dem an einem Steueranschluß (Basis) die übertragene Version der im Signalweg fließenden Signale zugeführt wird.

10. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Signalweg einen Verstärker (15) mit einer ersten und einer zweiten Elektrode (KOLLEKTOR bzw. EMITTER), welche den an eine Lastimpedanz (16) gekoppelten Hauptstromleitungsweg bilden, und daß diese Übertragungsschaltung (20) ein aktives Stromleitungselement (28) enthält, daß zwischen einer ersten und einer zweiten Elektrode (KOL-LECTOR bzw. EMITTER) eine Hauptstromstrecke zur Kopplung der Hauptstromstrecke des Verstärkers an die Filterschaltung (30) und einen Steueranschluß (BASIS) aufweist, den die übertragene Version der im Signalweg fließenden Signale zugeführt wird.

X 5 11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Lastimpedanz (16) , die Hauptstromstrecke des Verstärkers (15), die Hauptstromstrecke der Übertragungsschaltung (28) und die Filterschaltung (20) einen gleichspannungsgekoppelten Stromweg zwischen Betriebspotentialpunkten bilden.

12. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet , daß die Filterschaltung enthält: ein elektrisches Signalfilter (32) mit einer einem Signalanschluß entsprechenden ersten Klemme (a), einer einen Signalanschluß entsprechenden zweiten Klemme (b) und einer zwischen der ersten und der zweiten Klemme befindlichen dritten Klemme (c) und einer zwischen der ersten und zweiten Klemme auftretenden übertragungsfunktion,

eine erste Einrichtung (31) zur Kopplung elektrischer Signale von dem Signalweg zum ersten Filteranschluß, eine zweite Einrichtung (33) zur Kopplung des zweiten Filteranschlusses an ein Bezugspotential, eine dritte Einrichtung (35) zur Kopplung elektrischer Signale vom Signalweg an die dritte Zwischenklemme,

und daß die zur ersten und dritten Filterklemme gekoppelten Signale von der zweiten Klemme (b) der die übertragungsschaltung aufweisenden Koppelschaltung (20) abgeleitet werden.

13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und die dritte Koppeleinrichtung (31 bzw. 35) jeweils getrennte Signalspannungsquellen zur getrennten Beaufschlagung der ersten und dritten Filterklenune enthalten.