DE4225070C2

DE4225070C2 - Verwendung eines Tiefpaßfilters zum Unterdrücken des Hochfrequenzbandes eines begrenzenden Verstärkers

Info

Publication number: DE4225070C2
Application number: DE4225070A
Authority: DE
Inventors: Katsushi Yokozaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-08-13
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1994-07-21
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: CN1069606A; GB9212307D0; CN1025399C; GB2258777A; HK140596A; US5264805A; DE4225070A1; JPH0548362A; GB2258777B

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Tiefpaßfilters in einem begrenzenden Verstärker, der geeignet ist, einen Frequenzumtastsignalempfänger (FSK- Empfänger) für direkte Wandlersysteme zu bilden und eine her vorragende Empfindlichkeit und Frequenzbandcharakteristik auf weist.

Praktisch benutzte Frequenzumtastsignalempfänger, wie z. B. Rufanlagen, sind meistens so aufgebaut, daß sie ein Teil des direkten Wandlersystems sind, das im Hinblick auf kleine Abmessungen und niedrige Kosten der Vorrichtung integriert werden kann. Der begrenzende Verstärker wird für Empfänger von Frequenzumtastsignalen benutzt, die eine mittlere Frequenz ver wenden.

In Fig. 3 ist der Aufbau eines ersten Beispiels eines herkömmlichen begrenzenden Verstärkers dargestellt. Darin sind Verstärker 11 und Kopplungskondensatoren 12 abgebildet. Die Verstärker 11 sind über die einzelnen Kopplungskondensatoren 12 in Kaskade geschaltet.

In Fig. 4 ist der Aufbau eines zweiten Beispiels eines herkömmlichen begrenzenden Verstärkers dargestellt. Darin sind Verstärker mit differentiellem Eingang und differentiellem Aus gang 1, Rückkopplungswiderstände 2, 4, 5 und Ableitkondensato ren 3, 6 abgebildet. Die Verstärker 1 sind differentiell gleichstromverbunden und der Ausgang dieser Reihe von Ver stärkern ist über die Rückkopplungswiderstände 2, 4 und 5 an den Eingang rückgekoppelt.

Der Verstärker nach Fig. 3 ist in der JP-B-63-65166, Fig. 1 offenbart; derjenige nach Fig. 4 in der JP-B-2-37723, Fig. 1.

Obwohl die oben angegebenen herkömmlichen begrenzenden Verstärker einen großen Verstärkungsfaktor im mittleren Fre quenzband erreichen, ist es schwierig, damit einen hohen Ver stärkungsfaktor im niedrigen Frequenzband zu erreichen, wel cher für begrenzende Verstärker in direkten Wandlersystemen be nötigt wird. Anders ausgedrückt muß in dem in Fig. 3 darge stellten herkömmlichen Beispiel die Kapazität der Kopplungs kondensatoren 12 erhöht werden, um einen hohen Verstärkungs faktor im niedrigen Frequenzband sicherzustellen, weswegen es schwierig ist, solche Kopplungskondensatoren in einen IC aufzunehmen. Während mit dem in Fig. 4 dargestellten herkömm lichen Beispiel ein großer Verstärkungsfaktor in einem Fre quenzbereich erreicht werden kann, der das in einem direkten Wandlersystem benötigte niedrige Frequenzband enthält und darüber hinausgeht, wird das Signalrauschverhältnis des ge wünschten Signals verringert. Von dem begrenzenden Verstärker, der für das direkte Wandlersystem benutzt wird, wird verlangt, daß er nur im benötigten Band niedriger Frequenzen (z. B. 1 kHz bis 10 kHz) einen großen Verstärkungsfaktor aufweist.

Aus der US-PS 4,588,956 ist ein begrenzender Verstärker bekannt. Dabei sind Tiefpaßfilter vorgesehen, die zur Korrektur linearer Amplitudenverzerrungen dienen. Der begrenzende Verstärker arbeitet mit einem Bandpaß oberhalb von 100 MHz.

Die in der DE 26 29 415 C2 beschriebene Verstärkerschaltung beinhaltet ein Hochpaßfilter, das zum Eliminieren von einem Kommutator zerhackter Driftspannungen dient.

Aus der DE-OS 19 47 571 ist ein Differenzverstärker mit Rückkopplungen bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen begrenzenden Verstärker anzugeben, der so beschaffen ist, daß er nur in dem benötigten Band niedriger Frequenzen einen großen Verstärkerfaktor erreicht.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die Verwendung eines Tiefpaßfilters in einem begrenzenden Verstärker gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird der Verstärkungsfaktor in dem Frequenzbereich oberhalb des für das direkte Wandlersystem benötigten Frequenzbandes durch ein in den begrenzenden Verstärker eingefügtes Tiefpaßfilter begrenzt. Daher kann der Frequenzumtastsignalempfänger für direkte Wandlersysteme derart gebaut werden, daß er eine hervorragende Empfindlichkeit und Frequenzbandcharakteristik besitzt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines begrenzenden Verstärkers für ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines begrenzenden Verstärkers für ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen begrenzenden Verstärkers; und

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines anderen herkömmlichen be grenzenden Verstärkers.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

In Fig. 1, in der das Blockdiagramm eines ersten Aus führungsbeispiels der Erfindung dargestellt ist, sind Ver stärker mit differentiellem Eingang und differentiellem Ausgang 1, Rückkopplungswiderstände 2, 4, 5 und Ableitkondensatoren 3, 6 ersichtlich. Die Rückkopplungswiderstände 2, 4, 5 und Ab leitkondensatoren 3, 6 bilden Rückkopplungskreise. Mit 7 und 9 sind Tiefpaßfilter-Widerstände und mit 8 und 10 Tief paßfilter-Kondensatoren bezeichnet. Die Widerstände 7 und 9 und die Kondensatoren 8 und 10 bilden also ein Tiefpaßfilter. Mit diesem Tiefpaßfilter kann der Verstärkungsfaktor des begren zenden Verstärkers im Bereich hoher Frequenzen unterdrückt wer den, wodurch es möglich ist, nur in dem für das direkte Wand lersystem notwendigen Frequenzband einen großen Verstärkungs faktor zu erreichen.

In Fig. 2, in der das Blockdiagramm eines zweiten Aus führungsbeispiels der Erfindung dargestellt ist, sind die Be zugszeichen der Fig. 1 für jeweils gleiche Elemente übernom men. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Kondensator zwischen die differentiellen Ausgänge eines der in Kaskade ge schalteten Verstärker geklemmt, wodurch eine Tiefpaßfilter charakteristik erreicht wird. In den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Kapazitäten der Tiefpaßfilter-Kondensatoren, welche für die Tiefpaßfiltercha rakteristik benötigt werden, so klein, daß sie in einen IC aufgenommen werden können.

Während in den oben angegebenen Ausführungsbeispielen das Tiefpaßfilter an nur einer Stelle zwischen den in Kaskade geschalteten Verstärkern eingefügt ist, kann es (in anderen Ausführungen der Erfindung) auch an weiteren Stellen dazwischen eingefügt werden, wodurch die Frequenzcharakteristik weiter verbessert wird. Darüber hinaus kann z. B. innerhalb eines jeden der in Kaskade geschalteten Verstärker ein Kondensator pa rallel zum Lastwiderstand geschaltet werden, um dadurch eine Tiefpaßfiltercharakteristik zu erzeugen und die gesamte Frequenzcharakteristik des die in Kaskade geschalteten Ver stärker aufweisenden begrenzenden Verstärkers an die Frequenz charakteristik der oben genannten Ausführungsbeispiele anzu gleichen.

Aus den Ausführungsbeispielen der Erfindung wird er sichtlich, daß der begrenzende Verstärker mit seinen differentiell in Kaskade geschalteten Verstärkern ein Tief paßfilter aufweist, durch das der Verstärkungsfaktor des be grenzenden Verstärkers begrenzt werden kann auf das in dem direkten Wandlersystem benötigte Niederfrequenzband, wodurch es möglich wird , einen Empfänger für Frequenzumtastsignale (FSK-Empfänger) zu bauen, der eine hervorragende Empfind lichkeit und Frequenzbandcharakteristik aufweist.

Claims

1. Verwendung eines aus Widerständen (7, 9) und mindestens einem Kondensator (8, 10) gebildeten Tiefpaßfilters zwischen eine einen begrenzenden Verstärker bildende Vielzahl in Kaskade geschalteten Verstärkereinheiten (1) zum Unterdrücken des Hochfrequenzbandes des begrenzenden Verstärkers.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl Verstärkereinheiten (1) einen Rückkopplungskreis (2, 3, 4, 5, 6) zur Rückführung eines Ausgangssignals von einer letzten Stufe der Verstärkereinheiten (1) zu einem Eingangsanschluß einer ersten Stufe der Verstärkereinheiten (1) aufweist.

3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vielzahl Verstärkereinheiten (1) einen differentiellen Eingang und einen differentiellen Ausgang hat.

4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (7, 9) des Tiefpaßfillters jeweils zwischen dem differentiellen Eingang und dem differentiellen Ausgang benachbarter Verstärkereinheiten (1) liegen und die Kondensatoren (8, 10) des Filters zwischen Masse und einer Verbindung der differentiellen Eingänge der Verstärkereinheiten (1) und einem Ende der Widerstände (7, 9) liegen.

5. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (7, 9) der Filter zwischen den differentiellen Eingängen und den differentiellen Ausgängen der Verstärkereinheiten (1) liegen und der Kondensator (8) des Filters zwischen den differentiellen Eingangsklemmen der Verstärkereinheiten (1) liegt.