DE4228362C2 - Integrierbare Tongeberschaltung - Google Patents
Integrierbare TongeberschaltungInfo
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- H03M1/74—Simultaneous conversion
- H03M1/742—Simultaneous conversion using current sources as quantisation value generators
- H03M1/745—Simultaneous conversion using current sources as quantisation value generators with weighted currents
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Description
Die Erfindung betrifft eine integrierbare Tongeberschal
tung mit einem ein Taktsignal sowie eine binärkodierte
Tonsequenz erzeugenden Tongenerator, mit mindestens einer
mehrere Ausgänge aufweisenden Stromquellenanordnung, mit
einem in B-Betrieb arbeitenden linearen Stromverstärker,
dessen Eingang über jeweils eine Diode mit den Ausgängen
der Stromquellenanordnung(en) gekoppelt ist und an dessen
Ausgang ein Lautsprecher angeschlossen ist.
Eine derartige Tongeberschaltung ist beispielsweise aus
der deutschen Offenlegungsschrift 41 03 897 bekannt. Diese
besteht aus einem durch eine Ablaufsteuerung gesteuerten
Tongenerator, dem von einem Referenzoszillator ein Signal
mit konstanter Frequenz zugeführt wird. Aus diesem Signal
gewinnt der Tongenerator durch Teilung die gewünschte
binärkodierte Tonsequenz sowie ein Taktsignal. Taktsignal
und Tonsequenz werden an einen Digital-Analog-Umsetzer an
gelegt, der davon abhängig einen Ausgangsstrom erzeugt.
Der Ausgangsstrom wird durch einen Stromverstärker ver
stärkt und schließlich einem Lautsprecher zugeführt.
In Fig. 5 der oben bezeichneten Offenlegungsschrift sowie
der zugehörigen Beschreibung ist eine bevorzugte Aus
führungsform eines Digital-Analog-Umsetzers näher erläu
tert. Der darin aufgezeigte Digital-Analog-Umsetzer ent
hält einen Stromspiegel mit einem durch einen Kostantstrom
gespeisten Eingang und vier Ausgänge mit binär abgestuften
Ausgangsströmen. Die Ausgänge des ersten Stromspiegels
sind zum einen über Dioden miteinander und mit dem Eingang
eines zweiten Stromspiegels verschaltet und werden zum
anderen jeweils durch den Tongenerator entsprechend der
jeweiligen Stelle des durch die Tonsequenz vorgegebenen
Binärwortes auf ein Versorgungspotential oder ein Bezugs
potential aufgeschaltet. Die beiden Ausgänge des zweiten
Stromspiegels sind mit dem Eingang eines dritten bzw.
vierten Stromspiegels verbunden, wobei an den Ausgang des
dritten Stromspiegels ein Taktsignal und an den Ausgang
des vierten Stromspiegels das invertierte Taktsignal ange
legt ist. Zudem ist der Ausgang des dritten Stromspiegels
über eine Diode mit dem Ausgang eines fünften Stromspie
gels verbunden, dessen Eingang mit dem Ausgang des vierten
Stromspiegels verschaltet ist.
Mit dem Ausgangsstrom von drittem und fünftem Stromspie
gel wird der Stromverstärker angesteuert, der bevorzugt im
A-Betrieb arbeitet, um Verzerrungen möglichst gering zu
halten. Dazu wird dem Ausgangsstrom der Strom einer Kon
stantstromquelle überlagert.
Es wird jedoch angestrebt, den schaltungstechnischen Auf
wand und die Stromaufnahme zu verringern.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, diese bekannte Ton
geberschaltung hinsichtlich Schaltungsaufwand und Strom
aufnahme zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Tongeber
schaltung dadurch gelöst, daß die Ausgänge der Stromquellen
anordnung(en) mit den Ausgängen von UND-Gattern ver
bunden sind, deren einer Eingang jeweils mit einer Stelle
eines zur Tonsequenz gehörenden Binärwortes und deren
jeweils anderer Eingang mit dem Taktsignal angesteuert
wird.
Eine Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich darauf, daß
die an den Ausgängen der Stromquellenanordnung(en) abnehm
baren Ströme von einem veränderbaren Referenzstrom ab
hängen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Figuren
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ton
geberschaltung in einem Schaltbild und
Fig. 2 den Ausgangsstromverlauf einer erfindungsgemäßen
und einer bekannten Tongeberschaltung im Ver
gleich.
Die Tongeberschaltung nach Fig. 1 enthält einen Tonge
nerator TG, der durch Frequenzteilung des von einem Re
ferenzoszillator MO gelieferten Signals Tonsequenzen er
zeugt, die er in Form binärer Datenworte mit beispiels
weise vier Stellen B1 bis B4 ausgibt. Außerdem erzeugt er
aus dem Signal des Referenzoszillators MO ein Taktsignal
F. Hinsichtlich der jeweiligen Funktionsweise sind der
Tongenerator TG, der Referenzoszillator MO und die Ablauf
steuerung SAS den entsprechenden Einheiten der eingangs
genannten Tongeberschaltung identisch.
Die Stellen B1 bis B4 des durch die Tonsequenz vorgege
benen Binärwortes werden jeweils über ein Gatter G1 bis G4
mit dem Taktsignal F verknüpft. Die Ausgangssignale der
Gatter G1 bis G4 sind zur Ansteuerung eines Digital-Ana
log-Umsetzers DA vorgesehen. Der Analog-Digital -Umsetzer
DA besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer
Stromquellenschaltung SS mit vier Ausgängen, die binär
gewichtete Ausgangsströme abgeben. Das bedeutet, daß an ei
nem Ausgang ein Strom I1, an einem Ausgang der Strom 2I1
mit dem doppelten Wert des Stroms I1, an einem Ausgang ein
Strom 4I1 mit dem vierfachen Wert des Stromes I1 und
schließlich an einem Ausgang ein Strom 8I1 mit dem acht
fachen Wert des Stromes I1 abnehmbar ist. Die Stromquel
lenschaltung SS selbst besteht aus fünf pnp-Transistoren
TI1 bis TI5 deren Emitter an ein Versorgungspotential UB
angeschlossen sind und deren Basen miteinander sowie mit
dem Kollektor des Transistors TI5 verschaltet sind. Basis
und Kollektor des Transistors TI5 werden durch einen ver
änderbaren Referenzstrom IL gespeist. Die Kollektoren der
Transistoren TI1 bis TI4 bilden die Ausgänge der Strom
quellenschaltung SS und sind zum einen jeweils mit dem
Ausgang eines der Gatter G1 bis G4 verbunden und zum an
deren über jeweils eine Diode D1 bis D4 mit dem Eingang
eines Stromverstärkers SV verschaltet.
Der Stromverstärker SV enthält einen Stromspiegel mit ei
nem npn-Transistor 61, bei dem Basis und Kollektor mit den
Dioden D1 bis D4 verbunden sind und bei dem der Emitter
über einen Widerstand 63 an ein Bezugspotential angeschlos
sen ist, und mit einem npn-Transistor 62, dessen Basis mit
Basis und Kollektor des Transistors 61 und dessen Emitter
über einen Widerstand 64 mit dem Bezugspotential verbunden
ist. Der Kollektor des Transistors 62 ist zum einen mit
der Basis eines pnp-Transistors 67 und zum anderen mit dem
Kollektor eines pnp-Transistors 65 verschaltet, dessen
Emitter über einen Widerstand 68 an das Versorgungspoten
tial UB gelegt ist und dessen Basis mit dem Emitter des
Transistors 67, mit der Basis eines pnp-Transistors 66
sowie über einen Widerstand 70 mit dem Versorgungspoten
tial UB gekoppelt ist. Der Kollektor des Transistors 67
ist ebenso wie die Emitter zweier npn-Transistoren 75 und
76 an das Bezugspotential angeschlossen. Die miteinander
gekoppelten Basen der beiden Transistoren 75 und 76 sind
zum einen mit dem Emitter eines npn-Transistors 77 und zum
anderen über einen Widerstand 74 mit dem Bezugspotential
verbunden. Die Basis des Transistors 77, dessen Kollektor
mit dem Versorgungspotential UB beaufschlagt ist, ist mit
den Kollektoren der Transistoren 66 und 75 gekoppelt. Der
Kollektor des Transistors 76 bildet dabei den Ausgang, der
über einen Lautsprecher LS sowie gegebenenfalls über einen
parallel dazu geschalteten Kondensator CP zum Bedämpfen
von Oberwellenanteilen an das Versorgungspotential UB an
geschlossen.
Bei der erfindungsgemäßen Tongeberschaltung arbeitet der
Stromverstärker SV im B-Betrieb. Dadurch wird der Ruhe
strom des Stromverstärkers SV eingespart. Ebenso verrin
gert sich der Schaltungsaufwand, indem die zur Einstellung
des Ruhestroms benötigte Stromquelle entfallen kann. Des
weiteren wird der Stromverstärker SV nun direkt mit den
von den Ausgängen der Stromquellenschaltung SS abgegebenen
Einzelströmen, die zusammen einen Eingangsstrom Ii erge
ben, angesteuert.
Der Eingangsstrom Ii weist hierbei eine Gleichstromkompo
nente auf, die bisher mit entsprechendem Schaltungsauf
wand abgetrennt wurde. Dadurch wird zudem die Stromauf
nahme der Tongeberschaltung gesenkt.
Schließlich wurde die Ansteuerung des Digital -Analog-Um
setzers DA dahingehend geändert, daß die Ausgänge der
Stromquellenschaltung SS über die Gatter G1 bis G4 durch
den Tongenerator geschaltet werden. Die Gatter G1 bis G4
weisen bevorzugt einen Openkollektorausgang auf oder sind
in Diodenlogik ausgeführt. Dabei wird bei einem H-Pegel
der jeweilige Ausgangsstrom nicht beeinflußt, während bei
einem L-Pegel der jeweilige Strom zum Bezugspotential ab
geleitet wird und daher zum Eingangsstrom Ii nicht bei
trägt. Der für die Gatter G1 bis G4 notwendige zusätzliche
Schaltungsaufwand ist gering im Vergleich zu dem einge
sparten Aufwand bei der Gleichstromabtrennung des Digital-
Analog-Umsetzers DA und bei der Ruhestromeinstellung des
Stromverstärkers SV. Vor allem ist die Realisierung der
Gatter G1 bis G4 wesentlich unkomplizierter, da die bisher
notwendigen Stromspiegel und Stromquellen erheblich engere
Fertigungstoleranzen erfordern.
Fig. 2 zeigt in einer Gegenüberstellung die daraus re
sultierenden Unterschiede zwischen der bekannten (Fig. 2a)
und der erfindungsgemäßen (Fig. 2b) Tongeberschaltung.
Bei der bekannten Tongeberschaltung schwankt die Spannung
UQ am Kollektor des Transistors 76 um einen Wert der un
gefähr gleich der Hälfte des Versorgungspotentials UB ist.
Fig. 2a zeigt den Verlauf des Eingangsstroms Ii und der
daraus resultierenden Spannung UQ über der Zeit t für eine
bestimmte bei der Zeit t0 beginnende Tonsequenz. Der Ver
lauf des Eingangsstrom Ii sowie der daraus resultierenden
Spannung UQ bei einer erfindungsgemäßen Tongeberschaltung
ist für die gleiche Tonsequenz in Fig. 2b dargestellt.
Das dabei erzeugte Signal geht grundsätzlich von dem Be
zugspotential UB aus, wobei der Mittelwert des Signals
je nach Signalamplitude zwischen der Hälfte des Versor
gungspotentials UB und dem Versorgungspotential UB selbst
liegt.
Claims (2)
1. Integrierbare Tongeberschaltung
mit einem ein Taktsignal (F) sowie eine binärkodierte Ton sequenz erzeugenden Tongenerator (TG),
mit mindestens einer mehrere Ausgänge aufweisenden Strom quellenanordnung (SS),
mit einem in B-Betrieb arbeitenden linearen Stromverstär ker (SV), dessen Eingang über jeweils eine Diode (D1 bis D4) mit den Ausgängen der Stromquellenanordnung(en) ge koppelt ist und an dessen Ausgang ein Lautsprecher (LS) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Stromquellenanordnung(en) (SS) mit den Aus gängen von UND-Gattern (G1 bis G4) verbunden sind, deren einer Eingang jeweils mit einer Stelle eines zur Tonse quenz gehörenden Binärwortes (B1 bis B4) und deren jeweils anderer Eingang mit dem Taktsignal (F) angesteuert wird.
mit einem ein Taktsignal (F) sowie eine binärkodierte Ton sequenz erzeugenden Tongenerator (TG),
mit mindestens einer mehrere Ausgänge aufweisenden Strom quellenanordnung (SS),
mit einem in B-Betrieb arbeitenden linearen Stromverstär ker (SV), dessen Eingang über jeweils eine Diode (D1 bis D4) mit den Ausgängen der Stromquellenanordnung(en) ge koppelt ist und an dessen Ausgang ein Lautsprecher (LS) angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Stromquellenanordnung(en) (SS) mit den Aus gängen von UND-Gattern (G1 bis G4) verbunden sind, deren einer Eingang jeweils mit einer Stelle eines zur Tonse quenz gehörenden Binärwortes (B1 bis B4) und deren jeweils anderer Eingang mit dem Taktsignal (F) angesteuert wird.
2. Integrierbare Tongeberschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die an
den Ausgängen der Stromquellenanordnung(en) abnehmbaren
Ströme von einem veränderbaren Referenzstrom (IL) abhängen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924228362 DE4228362C2 (de) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | Integrierbare Tongeberschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924228362 DE4228362C2 (de) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | Integrierbare Tongeberschaltung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4228362A1 DE4228362A1 (de) | 1994-03-03 |
DE4228362C2 true DE4228362C2 (de) | 1994-06-09 |
Family
ID=6466473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924228362 Expired - Fee Related DE4228362C2 (de) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | Integrierbare Tongeberschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4228362C2 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3126163C2 (de) * | 1981-07-02 | 1984-08-02 | EUROSIL electronic GmbH, 8057 Eching | Schaltungsanordnung zur amplitudenkontrollierten Erzeugung eines akustischen Signals |
DE4103897A1 (de) * | 1991-02-08 | 1991-09-19 | Siemens Ag | Integrierbare tongeberschaltungsanordnung |
-
1992
- 1992-08-26 DE DE19924228362 patent/DE4228362C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4228362A1 (de) | 1994-03-03 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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