DE4243382C2

DE4243382C2 - Schaltungsanordnung zur Steuerung der Entladung eines Kondensators

Info

Publication number: DE4243382C2
Application number: DE19924243382
Authority: DE
Inventors: Alois Dipl Ing Biebl; Helmut Dipl Ing Bichler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2012-12-22
Also published as: DE4243382A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Verstärker, der einen Eingang zum Empfangen eines Signals, einen Ausgang und einen Anschluß aufweist, der über einen Regelkondensator mit Masse verbunden ist, mit einem ersten Schalter sowie einer Stromsenke, die in Reihe geschaltet sind und einen Strompfad bilden, der parallel zum Regelkondensator geschaltet ist, und mit einem Signal-Detektor, der mit dem Ausgang des Verstärkers verbunden ist und durch den der erste Schalter gesteuert wird.

Bei einer in der deutschen Offenlegungsschrift DE 26 09 013 gezeigten gattungsgemäßen Schaltungsanordnung wird während der Zeitdauer, während der kein Signal empfangen wird, eine Gegenkopplung zur Spannungsstabilisierung an den Regelkonden sator geschaltet, so daß Temperatureinflüsse der Bauelemente ausgeglichen werden. Während der Empfangsphase wird dem Kondensator eine Stromsenke parallel geschaltet.

Bei einem anderen bekannten Verstärker, der beispielsweise in einem Infrarot-Empfängerbaustein in einer Infrarot-Fernbe dieneinrichtung enthalten sein kann, wird der Eingang mit Signalen in Form von in Abständen aufeinanderfolgenden Tele grammen beaufschlagt. Diese Telegramme setzen sich aus einer Folge von binären Zuständen zusammen. Während der Dauer eines solchen Telegramms, das vom Verstärker verstärkt und einem Signal-Detektor zugeführt wird, wird ein dem Verstärker zugeordneter Regelkondensator geladen. Während der Pause zwischen aufeinanderfolgenden Telegrammen entlädt sich der Regelkondensator dann wieder. Wenn nun allerdings die Tele gramme sehr lang sind, wird der Regelkondensator so stark aufgeladen, daß die Pause zwischen zwei Telegrammen nicht für eine Entladung ausreicht, und somit die mittlere Ladung des Regelkondensators ständig zunimmt und der Verstärker in eine Begrenzung gesteuert wird, wodurch ein eindeutiger Empfang von Signalen nicht mehr möglich ist. Dasselbe gilt für den Fall, daß die Pausen zwischen den einzelnen Telegrammen zu kurz sind.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Entladung des Regelkondensators so zu steuern, daß er unabhängig von der Dauer der Telegramme und der Länge der Pausen zwischen den Telegrammen eine hinreichend konstante mittlere Ladung auf weist. Die Dauer der Telegramme und die Länge der Pausen zwischen den Telegrammen müssen dabei nicht konstant sein.

Das Problem wird dadurch gelöst, daß der erste Schalter vom Signal-Detektor derart gesteuert wird, daß der erste Schalter geöffnet ist, wenn vom Signal-Detektor ein empfangenes Signal festgestellt wird, und geschlossen ist, wenn kein empfangenes Signal festgestellt wird, und daß eine vom Signal-Detektor gesteuerte Steuerschaltung vorgesehen ist, durch die der Strom der Stromsenke derart steuerbar ist, daß die Ladung des Regelkondensators im Mittel gleich bleibt.

Diese Schaltungsanordnung arbeitet nach einem Verfahren, bei dem dem Eingang des Verstärkers ein Signal in Form von in Abständen aufeinanderfolgenden Telegrammen zugeführt und das so verstärkte Signal über den Ausgang des Verstärkers an den Signal-Detektor angelegt wird, wobei der Regelkondensator während der Dauer eines jeden der Telegramme aufgeladen wird und der erste Schalter während dieser Zeit geöffnet ist. Mit Ende einer jeweiligen Zuführung eines Telegramms wird vom Signal-Detektor der erste Schalter geschlossen und die Steu erschaltung angesteuert, die daraufhin ihrerseits die Strom senke ansteuert, über die der Regelkondensator dann entladen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stromsenke mit einem Transistor gebildet, dessen Kollektor mit dem ersten Schalter, dessen Emitter über einen Widerstand mit Masse und dessen Basis mit dem Ausgang eines Operationsverstärkers verbunden ist, wobei der invertierende Eingang des Opera tionsverstärkers mit dem Emitter des Transistors verbunden ist und wobei der nicht-invertierende Eingang des Operations verstärkers den Steuereingang der Stromsenke bildet.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsan ordnung ist die Steuerschaltung mit einem weiteren Widerstand und einem dazu parallel geschalteten Kondensator gebildet, wobei das eine Ende dieser Parallelschaltung mit dem Steuer eingang der Stromsenke und über einen zweiten Schalter, der von dem Signal-Detektor angesteuert wird, mit einer Referenz spannungsquelle verbunden ist und wobei das andere Ende dieser Parallelschaltung mit Masse verbunden ist.

Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungs anordnung und

Fig. 2 eine detaillierte Schaltungsanordnung.

Das Blockschaltbild von Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Ein Verstärker 1 hat einen Eingang Ein, an dem er mit Signalen in Form von Tele grammen beaufschlagt wird. Über seinen Ausgang Aus ist er mit einem Signal-Detektor 2 verbunden. An einen Anschluß Creg ist ein Regelkondensator C1 geschaltet. Das dem Verstärker 1 gegen überliegende Ende des Regelkondensators C1 ist mit Masse ver bunden. Parallel zum Regelkondensator C1 ist über einen ersten Schalter S1 eine steuerbare Stromsenke 3 geschaltet. Ihr Steuereingang St wird von einer Steuerschaltung 4 angesteuert. Sowohl der erste Schalter S1 als auch die Steuerschaltung 4 werden vom Signal-Detektor 2 angesteuert.

Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 arbeitet nach folgendem erfindungsgemäßen Verfahren. Liegt am Eingang Ein des Verstär kers 1 ein Signal in Form eines aus einer Folge von binären Zuständen zusammengesetzten Telegramms an, wird dieses vom Verstärker 1 verstärkt und anschließend der Signal-Detektor 2 damit beaufschlagt. Während der Dauer des Telegramms ist der erste Schalter S1 geöffnet und der Regelkondensator C1 wird geladen. Wenn das Telegramm zu Ende ist, wird der Schalter S1 vom Signal-Detektor 2 geschlossen und gleichzeitig die Steuer schaltung 4 angesteuert, so daß diese wiederum die Stromsenke 3 ansteuert, worauf der Regelkondensator C1 gezielt entladen wird. Durch diese gesteuerte Entladung des Regelkondensators C1 wird erreicht, daß seine mittlere Ladung unabhängig von der Dauer der Telegramme und der Länge der Pausen zwischen den Telegrammen wird.

In Fig. 2 ist eine detallierte Schaltungsanordnung für die Stromsenke 3 und die Steuerschaltung 4 dargestellt. Die Strom senke 3 besteht aus einem Transistor T, der mit seinem Kollek tor mit dem ersten Schalter S1 und mit seinem Emitter über ei nen Widerstand R1 mit dem, dem Verstärker 1 abgewandten Ende des Regelkondensators C1 verbunden ist. Seine Basis ist mit dem Ausgang eines Operationsverstärkers OP verbunden. Der in vertierende Eingang - des Operationsverstärkers OP ist mit dem Emitter des Transistors T verbunden, während der nicht-inver tierende Eingang + des Operationsverstärkers OP den Steuerein gang St der Stromsenke 3 bildet. Er ist mit einem Ende einer Parallelschaltung aus einem weiteren Widerstand R2 und einem Kondensator C2 verbunden, deren anderes Ende an Masse liegt. Das mit dem Steuereingang St der Stromsenke 3 verbundene Ende der Parallelschaltung R2, C2 ist über einen zweiten Schalter S2 mit einer Referenzspannungsquelle Uref verbunden. Sowohl der erste Schalter S1 als auch der zweite Schalter S2 werden vom Signal-Detektor 2 angesteuert.

Während der Dauer eines Telegramms ist der erste Schalter S1 geöffnet, so daß der Regelkondensator C1 geladen wird und der zweite Schalter S2 geschlossen, so daß auch der Kondensator C2 von der Referenzspannungsquelle Uref aufgeladen wird. Wenn das Telegramm zu Ende ist, wird der zweite Schalter S2 geöffnet und der erste Schalter S1 geschlossen. Der Kondensator C2 ent lädt sich über den weiteren Widerstand R2. Da die Spannungen an den Eingängen des Operationsverstärkers OP aufgrund der Rück kopplung gleich sind, ergibt sich am Widerstand R1 eine Span nung, die gleich der Spannung am Kondensator C2 ist. Der somit erzwungene Strom durch den Widerstand R1 und den Transistors T über den ersten Schalter S1 entlädt den Regelkondensator C1.

Claims

1. Schaltungsanordnung mit einem Verstärker (1), der einen Eingang (Ein) zum Empfangen eines Signals, einen Ausgang (Aus) und einen Anschluß (Creg) aufweist, der über einen Regelkondensator (C1) mit Masse verbunden ist, mit einem ersten Schalter (S1) sowie einer Stromsenke (3), die in Reihe geschaltet sind und einen Strompfad bilden, der parallel zum Regelkondensator (C1) geschaltet ist, und mit einem Signal- Detektor (2), der mit dem Ausgang (Aus) des Verstärkers (1) verbunden ist und durch den der erste Schalter (S1) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (S1) vom Signal-Detektor (2) derart gesteuert wird, daß der erste Schalter (S1) geöffnet ist, wenn vom Signal-Detektor (2) ein empfangenes Signal festge stellt wird, und geschlossen ist, wenn kein empfangenes Signal festgestellt wird, und daß eine vom Signal-Detektor (2) gesteuerte Steuerschaltung (4) vorgesehen ist, durch die der Strom der Stromsenke (3) derart steuerbar ist, daß die Ladung des Regelkondensators (C1) im Mittel gleich bleibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsenke (3) mit einem Transistor (T) gebildet ist, dessen Kollektor mit dem ersten Schalter (S1), dessen Emitter über einen Widerstand (R1) mit Masse und dessen Basis mit dem Ausgang eines Operationsverstärkers (OP) verbunden ist, daß der invertierende Eingang (-) des Operationsverstärkers (OP) mit dem Emitter des Transistors (T) verbunden ist und daß der nicht-invertierende Eingang (+) des Operationsverstärkers (OP) einen Steuereingang (St) der Stromsenke (3) bildet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4) mit einem Widerstand (R2) und einem dazu parallel geschalteten Kondensator (C2) gebildet ist, daß das eine Ende dieser Parallelschaltung (R2, C2) mit dem Steuereingang (St) der Stromsenke (3) und über einen zweiten Schalter (S2), der von dem Signal-Detektor (2) ange steuert wird, mit einer Referenzspannungsquelle (Uref) ver bunden ist und daß das andere Ende dieser Parallelschaltung (R2, C2) mit Masse verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (1) ein Vorverstärker in einem Infrarot- Empfängerbaustein, insbesondere in einem Empfängerbaustein für eine Infrarot-Fernbedieneinrichtung, ist.

5. Verfahren zum Betrieb einer Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 mit folgenden Schritten:

- dem Eingang (Ein) des Verstärkers (1) wird ein Signal in Form von in Abständen aufeinanderfolgenden Telegrammen zu geführt,
- das vom Verstärker (1) verstärkte Signal wird über den Ausgang (Aus) des Verstärkers (1) an den Signal-Detektor (2) angelegt,
- der Regelkondensator (C1) wird während der Dauer eines jeden der Telegramme aufgeladen, wobei der erste Schalter (S1) während jedes Ladevorganges geöffnet ist,
- mit Ende der Zuführung jedes Telegrammes wird vom Signal- Detektor (2) der erste Schalter (S1) geschlossen und die Steuerschaltung (4) angesteuert, durch die daraufhin ihrer seits die Stromsenke (3) angesteuert wird, über die der Regelkondensator (C1) dann entladen wird.