DE60216622T2

DE60216622T2 - Minimumdetektor

Info

Publication number: DE60216622T2
Application number: DE60216622T
Authority: DE
Inventors: J. Roeland HEIJNA; P. Johannes FRAMBACH
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: EP1430314A1; DE60216622D1; WO2003023416A1; CN1268934C; JP2005502885A; EP1430314B1; ATE347699T1; JP4024206B2; CN1551986A; US20030071648A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Minimum-Detektoranordnung, umfassend einen Minimumdetektor zum Erkennen eines Minimalwerts eines Eingangssignals und Ausgeben eines Ausgangssignals, das eine Näherung des Minimalwerts des Eingangssignals anzeigt.
Extremwertdetektoren und insbesondere Maximalwertdetektoren sind in der modernen Technologie wie z.B. in Mess- und Datenerfassungssystemen weitverbreitet. Wenn möglich, kann ein Minimalwertdetektor mit einem Inverter und einem Maximumdetektor ausgeführt werden, wobei der Inverter ein Signal invertiert, dessen Minimalwert bestimmt werden soll. Auf diese Weise wird der Minimalwert des Signals auf indirekte Weise erkannt, indem zuerst das Eingangssignal invertiert wird und dann das Maximum des invertierten Signals erkannt wird. Doch es gibt Situationen, wo dies nicht möglich ist und ein Minimumdetektor auf direkte Weise implementiert werden muss. Es ist ferner anzumerken, dass das Signal, dessen Minimal- oder Maximalwert bestimmt werden soll, ein Strom, eine Spannung oder eine Ladung sein kann.
Ein Minimumstromdetektor umfasst einen Differentialkomparator, der einen invertierenden Eingang (–) und einen nicht invertierenden Eingang (+) und einen Ausgang (out) aufweist. Solange eine Spannung (Vin), die am nicht invertierenden Eingang (+) anliegt, kleiner als eine Bezugsspannung (Vref) ist, die am invertierenden Eingang (–) anliegt, ist der Ausgang in einem AUS-Zustand, d.h., ein Ausgangsstrom des Komparators ist im Wesentlichen null. Wenn die Spannung, die am nicht invertierenden Eingang (+) anliegt, größer ist als die Bezugsspannung (Vref), d.h., der Komparator sich in einem EIN-Zustand befindet, ist ein Ausgangsstrom vorhanden, der anzeigt, dass der Komparator im EIN-Zustand ist. Wenn das Eingangssignal (Iin) sich sehr schnell ändert, d.h., wenn eine Kette von Hochfrequenzimpulsen vorliegt, muss die Erkennung eines Minimalwerts des Eingangssignals sehr schnell und zugleich mit maximaler Genauigkeit erfolgen. Ferner müssen die Flanken der Eingangsimpulse sehr scharf sein, um eine Unsicherheitssituation zu vermeiden, wenn die Eingangsspannung (Vin) fast der Bezugsspannung gleicht und die Ausgabe des Komparators hin- und her schwanken könnte. Um den Minimalwert eines Eingangsstroms (Iin) zu erkennen, wird der nicht invertierende Eingang (–) mit einer Klemm diode (D_c) gekoppelt, die einen Strom leitet, wenn das Eingangssignal (Iin) niedrig ist, d.h., die Diode EIN ist. Wenn das Eingangssignal (Iin) hoch ist, ist der Strom durch die Klemmdiode im Wesentlichen null, d.h., die Diode ist AUS. Die Genauigkeit der Erkennung eines Minimumsignals am Eingang hängt von den Umschaltparametern der Klemmdiode ab, z.B. von ihrem dynamischen Widerstand und ihrer Versorgungsspannung. Leider ist der dynamische Widerstand frequenzabhängig, und folglich hängt die Genauigkeit des Detektors von der Frequenz des Eingangssignals ab. Darüber hinaus verschlechtern die Umschaltparameter der Klemmdiode die Flanken des Eingangssignals.
Eine regelbare Stromquelle erzeugt einen Strom, der eine Näherung des minimalen Signalwerts anzeigt. Dieser Strom weist eine parasitäre Komponente auf, die die Genauigkeit der Anzeige des minimalen Eingangsignals zusätzlich beeinträchtigt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Minimum-Detektoranordnung, die geeignet ist, in Hochfrequenzsystemen verwendet zu werden.
Die Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche definiert. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte Ausführungsformen.
Der Minimumdetektor erzeugt ein Ausgangssignal, das eine Näherung eines Minimalwerts eines Eingangssignals anzeigt. Je nach Aufbau des Minimum-Detektors ist das Ausgangssignal eine mehr oder weniger genaue Angabe des Minimalwerts des Eingangsignals. Um eine genauere Angabe des Minimalwerts des Eingangsignals zu erreichen, umfasst die Minimum-Detektoranordnung außerdem eine Replik des Minimumsignal-Detektors, um ein zweites Ausgangssignal zu erzeugen, das einen Fehler in der Näherung anzeigt. Die Replik des Minimum-Detektors weist einen Hardwareaufbau auf, der im Wesentlichen mit dem des Minimum-Detektors gleich ist, und wird durch ein Eingangsignal gesteuert, das den Mindestwert des Eingangsignals anzeigt. Diese Replik des Minimum-Detektors erzeugt das zweite Ausgangssignal, das einen Fehler in der Näherung anzeigt. Das erste Ausgangssignal wird in einer Signalkombinationseinheit mit dem zweiten Ausgangssignal kombiniert, wobei diese Signalkombinationseinheit ein drittes Ausgangssignal erzeugt, das eine genauere Näherung des Minimalwerts des Eingangssignals anzeigt. Wenn der Fehler additiv ist, d.h., ein parasitäres Signal vorhanden ist, das zum Mindestwert des Signals addiert wurde, dann erzeugt die Signalkombinationseinheit ein Signal, das eine Differenz zwischen dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal anzeigt.
Wenn der Fehler subtraktiv ist, d.h., ein parasitäres Signal vorhanden ist, das vom Mindestwert des Eingangssignals subtrahiert wurde, dann erzeugt die Signalkombinationseinheit ein Signal, das für eine Summe zwischen dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal steht. Es ist ferner anzumerken, dass, wenn die Minimum-Detektoranordnung das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal als Ströme aufweist, die Signalkombinationseinheit dann ein elektrischer Knoten sein kann, wo die Ströme je nach Art des Fehlersignals, d.h. additiv oder subtraktiv, direkt subtrahiert oder addiert werden können. Falls die Minimum-Detektoranordnung das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal als Spannungen aufweist, kann die Signalkombinationseinheit je nach Art des Fehlersignals, d.h. additiv oder subtraktiv, ein Addierer oder ein Subtraktor sein. Wenn die Minimum-Detektoranordnung das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal als Frequenzen aufweist, dann kann die Signalkombinationseinheit ein digitaler Zähler oder ein analoger Mischer sein, wobei dieser Mischer das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal kombiniert und ein zusammengesetztes Signal erzeugt, das die Summe und Differenz der Signale anzeigt. Der Mischer ist mit einem Bandpassfilter gekoppelt, um entweder das Signal zu wählen, das die Differenz der Signale anzeigt, wenn der Fehler additiv ist, oder das Signal, das die Summe der Signale anzeigt, wenn der Fehler subtraktiv ist.
Weil der Minimumdetektor und die Replik des Minimum-Detektors im Wesentlichen gleich sind, können sie auf gleiche Weise durch Umweltfaktoren wie z.B. die Stromversorgungsspannung und Temperatur beeinflusst werden. Die Minimum-Detektoranordnung ist dann Schwankungen in den Umweltbedingungen gegenüber weniger anfällig.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfassen der Minimumdetektor und die Replik des Minimum-Detektors eine steuerbare Klemmdiode, die durch ein Steuersignal S gesteuert wird, wobei diese Klemmdiode mit einem Eingang zum jeweiligen Empfangen des Eingangssignals und des anderen Eingangssignals gekoppelt ist. Normalerweise kann eine Diode mit Hilfe eines Transistors realisiert werden. Wenn der Transistor zum Beispiel ein bipolarer ist, kann die Diode realisiert werden, indem die Basiselektrode mit der Kollektorelektrode verbunden wird, wobei die resultierende Diode eine Schwellenspannung V_BE von etwa 0,65 Volt aufweist, wenn Siliziumtransistoren in Betracht gezogen werden. Um das Verhalten des Transistors bei Hochfrequenzsignalen zu verbessern, ist die Basiselektrode des Transistors mit einer Steuerspannung verbunden, die den Strom durch die Kollektorelektrode bestimmt, und dadurch passt sich die Klemmdiode besser an Hoch frequenzsignale an. Um zudem das Umschaltverhalten der Klemmdiode zu verbessern, ist eine zusätzliche steuerbare Diode vorgesehen, die mit einer zusätzlichen Stromquelle gekoppelt ist. Die zusätzliche steuerbare Diode ist über einen ersten Widerstand mit der Klemmdiode gekoppelt, um eine Übergangszeit der Klemmdiode von einem Zustand EIN zu einem Zustand AUS zu minimieren. Der Zustand gilt als EIN, wenn der Strom durch die Diode sich von null unterscheidet, und der Zustand gilt als AUS, wenn der Strom durch die Diode im Wesentlichen gleich null ist. Als eine direkte Konsequenz werden die Flanken des Signals, das an der Klemmdiode erhalten wird, geschärft, und wenn die Klemmdiode mit einem Differentialkomparator gekoppelt ist, weist dieser Differentialkomparator verbesserte Umschalteigenschaften auf, indem z.B. eine Unsicherheitssituation vermieden wird, wenn die Eingangsignale eine relativ lange Zeitperiode lang ziemlich gleich sind.
Um die Umschaltflanken des Signals an der Klemmdiode zusätzlich zu verbessern, ist eine steuerbare Bezugsdiode vorgesehen, die mit einer Bezugsstromquelle gekoppelt ist, um eine Bezugsspannung zu erzeugen. Diese Bezugsdiode ist außerdem über einen zweiten Widerstand mit der zusätzlichen steuerbaren Diode gekoppelt, um eine parasitäre Übergangszeit der Klemmdiode von einem Zustand EIN in einen Zustand AUS zu minimieren. Diese parasitäre Übergangszeit wird durch den Übergang von einem Maximalwert zu einem Minimalwert des Eingangssignals bestimmt.
Die obigen und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen hervor, wobei:
1 ein Blockdiagramm eines Minimumstromdetektors zeigt, wie er vom Stand der Technik bekannt ist,
2 eine erfindungsgemäße Minimum-Detektoranordnung zeigt,
3 eine Ausführungsform der Minimum-Detektoranordnung von 2 in näheren Details zeigt,
4 eine detaillierte Beschreibung eines Teils einer anderen Ausführungsform der Minimum-Detektoranordnung zeigt.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Minimumstromdetektors, wie er vom Stand der Technik bekannt ist. Der Minimumstromdetektor, der in 1 gezeigt wird, umfasst einen Komparator, der einen nicht invertierenden Eingang (+), einen invertierenden Eingang (–) und einen Ausgang aufweist, um ein Ausgangssignal OUT mit niedrigem Pegel auszugeben, wann immer eine Bezugsspannung Vref die am invertierenden Eingang (–) anliegt, größer ist als ein Signal Vin, das am nicht invertierenden Eingang (+) anliegt. Sonst weist das Ausgangssignal OUT einen hohen Pegel auf. In den meisten Anwendungen ist das Ausgangssignal OUT ein Strom. Eine Klemmdiode D_C ist als eine Klemmdiode zur Begrenzung des Mindestwerts des Signals Vin verbunden. I_in ist ein Eingangsstrom, der zwei logische Werte aufweist, d.h. einen hohen Wert und einen niedrigen Wert. Der niedrigste Wert von I_in muss mit dem Minimumstromdetektor bestimmt werden. Wenn I_in maximal ist, ist Vin minimal, und dies wird durch eine Spannung Vd an der Klemmdiode Dc bestimmt. Wenn das Eingangsignal I_in minimal ist, d.h. I_min, ist Vin maximal. Dann ist die Klemmdiode im Wesentlichen nichtleitend, d.h., sie ist AUS. Die Spannung Vin wird zudem durch einen Strom I_min-Idelta bestimmt, wobei Idelta ein Reststrom durch die Klemmdiode ist. Dieser Strom lädt einen parasitären Kondensator C_p, was zur Folge hat, dass die Spannung Vin ansteigt. In dem Zeitpunkt, an dem die Spannung Vin auf einen Pegel angestiegen ist, der höher als V_ref ist, gibt der Komparator einen Strom OUT aus, der einen Kondensator C_loop lädt und eine Spannung V_loop bestimmt, die solange beibehalten wird, wie I_in minimal ist. In diesem Moment ist der Ausgangsstrom I_OUT im Wesentlichen gleich I_min-Idelta. Wie zu ersehen ist, ist der Ausgangsstrom eine Annäherung eines Minimalwerts des Eingangsstroms. Leider ist diese Ausführung mit mehreren Nachteilen verbunden, auf die im folgenden näher eingegangen wird:

– je nach der Änderungsgeschwindigkeit des Eingangsstroms von seinem Minimalwert zu seinem Maximalwert ist der Wert Idelta variabel.
– die Klemmdiode schaltet nach einer bestimmten Zeitperiode AUS, wenn der Eingangsstrom von seinem Maximalwert auf seinen Minimalwert umschaltet, d.h., mit einer bestimmten Zeitkonstante, die von ihren Eigenschaften abhängt. Dies bewirkt, dass die Spannung V_in eine langsame Flanke aufweist, d.h., eine langsame Anstiegszeit. Diese langsame Flanke kann zu Instabilitäten im Ausgangssignal OUT des Komparators führen.
– die Spannung V_in ist von Umweltfaktoren wie z.B. die Stromversorgungsspannung und Temperatur abhängig.

Einige der oben genannten Nachteile können durch eine Minimum-Detektoranordnung 1 wie in 2 minimiert werden, Die Minimum-Detektoranordnung 1 umfasst einen Minimumdetektor 10 zum Erkennen eines Minimalwerts eines Eingangsignals 11 und erzeugt eine erstes Ausgangssignal (Imin), das eine Näherung des Minimalwerts des Ein gangsignals anzeigt. Die Minimum-Detektoranordnung 1 umfasst ferner eine Replik des Minimum-Detektors 20, um ein anderes Eingangsignals 21 zu empfangen und ein zweites Ausgangssignal Ir zu erzeugen, das einen Fehler in der Näherung anzeigt. Der Minimumdetektor 1 und die Replik des Minimum-Detektors 20 sind mit einer Signalkombinationseinheit 30 gekoppelt, um ein drittes Ausgangssignals Iout zu erzeugen, das eine genauere Näherung des Minimalwerts des Eingangsignals 11 anzeigt.
Der Minimumdetektor 10 erzeugt ein Ausgangssignal, das eine Näherung des Minimalwerts eines Eingangsignals 11 anzeigt. Je nach Aufbau des Minimum-Detektors 10 ist das Ausgangssignal eine mehr oder weniger genaue Angabe des Minimalwerts des Eingangsignals 11. Um eine genauere Angabe des Minimalwerts des Eingangsignals 11 zu erhalten, umfasst die Minimum-Detektoranordnung 11 ferner eine Replik des Minimumsignaldetektors 20, um ein zweites Ausgangssignal Ir zu erzeugen, das einen Fehler in der Näherung anzeigt. Die Replik des Minimumdetektors 20 weist einen Hardwareaufbau auf, der im Wesentlichen dem des Minimumdetektors 10 gleicht, und wird durch ein Eingangsignal 21 gesteuert, das den Mindestwert des Eingangsignals 11 anzeigt. Diese Replik des Minimum-Detektors erzeugt das zweite Ausgangssignal Ir, das einen Fehler in der Näherung anzeigt. Das erste Ausgangssignal Imin wird in einem Signalkoppler 30 mit dem zweiten Ausgangssignal Ir gekoppelt, wobei dieser Signalkoppler 30 ein drittes Ausgangssignal Iout erzeugt, das eine genauere Näherung des Minimalwerts des Eingangssignals 11 anzeigt. Wenn der Fehler additiv ist, d.h., ein parasitäres Signal vorliegt, das zum Mindestwert des Signals addiert wurde, dann erzeugt die Signalkombinationseinheit ein Signal, das eine Differenz zwischen dem ersten Ausgangssignal und dem zweiten Ausgangssignal anzeigt. Wenn der Fehler subtraktiv ist, d.h., ein parasitäres Signal vorliegt, das vom Mindestwert des Eingangssignals subtrahiert wurde, dann erzeugt die Signalkombinationseinheit ein Signal, das für eine Summe zwischen dem ersten Ausgangssignal Imin und dem zweiten Ausgangssignal Ir steht. Es ist ferner anzumerken, dass die Signalkombinationseinheit 30 ein elektrischer Knoten sein kann, wenn das erste Ausgangssignal Imin und das zweite Ausgangssignal Ir Ströme sind. In diesem Knoten werden die Ströme je nach Art des Fehlersignals, d.h. additiv oder subtraktiv, voneinander subtrahiert oder miteinander addiert. Falls das erste Ausgangssignal und das zweite Ausgangssignal Spannungen sind, kann die Signalkombinationseinheit 30 je nach Art des Fehlersignals, d.h. additiv oder subtraktiv, ein Addierer oder ein Subtraktor sein. Wenn das erste Ausgangssignal Imin und das zweite Ausgangssignal Ir Frequenzen sind, dann kann die Signalkombinationseinheit 30 ein digitaler Zähler oder ein analoger Mischer sein. Der Mischer kombiniert das erste Ausgangssignal Iout und das zweite Ausgangssignal Ir und erzeugt ein zusammengesetztes Signal, das für die Summe und Differenz der Signale steht. Der Mischer ist mit einem Bandpassfilter gekoppelt, um entweder das Signal zu wählen, das die Differenz der Signale anzeigt, wenn der Fehler additiv ist, oder das Signal, das die Summe der Signale anzeigt, wenn der Fehler subtraktiv ist.
Weil der Minimumdetektor 10 und die Replik des Minimum-Detektors 20 im Wesentlichen gleich sind, können sie auf gleiche Weise durch Umweltfaktoren wie die Stromversorgungsspannung und die Temperatur beeinflusst werden. Infolgedessen wird die Minimum-Detektoranordnung 1 dann weniger anfällig gegenüber Schwankungen in den Umweltbedingungen. Dieser Einfluss kann weiter reduziert werden, wenn der Minimumdetektor 10 und die Replik des Minimum-Detektors 20 auf demselben Chip integriert sind.
3 veranschaulicht einen Minimumstromdetektor mit einer Replik des Minimumstromdetektors nach einer Ausführungsform der Erfindung. In 3 kann der Komparator gleichen Typs wie in 1 sein. Transistoren T1 und T2 bilden eine Stromquelle, die durch die Ausgabe des Komparators gesteuert wird. Wenn eine Größe eines Signals, das am nicht invertierenden Eingang des Komparators „+" anliegt, kleiner ist als die Größe eines Signals, das am invertierenden Eingang des Komparators „–" anliegt, weist das Ausgangssignal OUT einen niedrigeren Wert auf, und der Kondensator Cloop entlädt sich. In einer umgekehrten Situation, wenn die Größe des am Eingang „+" anliegenden Signals größer ist als die Größe des am invertierenden Eingang anliegenden Signals, ist die Ausgabe des Komparators auf einem hohen Pegel. An diesem Zeitpunkt lädt sich der Kondensator Cloop, was einen Strom in den Drainelektroden der Transistoren T3 und T7 bewirkt. Die Drainströme der Transistoren T3 und T7 zeigen den Minimumstrom an. Der Transistor T4 stellt die Klemmdiode dar. Wegen eines Reststroms, der in der Klemmdiode T4 vorhanden ist, wenn der Minimumstrom am Eingang vorliegt, ist ein systematischer Fehlerstrom vorhanden, der die Minimumstromanzeige beeinträchtigt, wobei dieser Fehlerstrom als Idelta bestimmt wird. Der Gesamtstrom in der Drainelektrode des Transistors T7 ist Imin-Idelta, wobei Imin der zu erkennende Minimumstrom ist. Ein Steuersignal S führt eine Vorpolarisation des Transistors T4 durch, was für eine weiche Umschaltung sorgt, d.h., ohne Überregelungen. Der Transistor T5 wird in einer sogenannten „Common Base"-Schaltung verwendet, wobei seine Basiselektrode mit einem GS-Signal Vp verbunden ist. Die Stromquelle 11 ist das Eingangsignal, wobei dieses Signal ein binäres ist, d.h., nur eine minimale und eine maximale Größe aufweist. Die Stromquelle Iref und der Transistor T6 bestimmen eine Bezugsspannung am Eingang „–" des Komparators. Eine Replik des Minimumdetektors 20 ist auch in 3 dargestellt. Alle Komponenten mit den gleichen Funktionen wie im Minimumdetektor 10 wurden mit einem Indexstrich versehen, z.B. T3'. Die Transistoren T8' und T9' bilden eine Stromquelle, die einen Minimumstrom in der Klemmdiode T4' anzeigt. Die Stromquelle 21 erzeugt einen vorbestimmten Strom, der den Minimumstrom anzeigt. In der Drainelektrode des Transistors T9' wird der Strom Idelta erzeugt und im Knoten 30 zum Minimumstrom addiert, der von Minimumstromdetektor 10 erhalten wurde. Auf diese Weise wird eine bessere Näherung des Minimumstroms erhalten. Da der Minimumdetektor 10 und die Replik des Minimum-Detektors 20 normalerweise auf dem gleichen Chip integriert sind, werden sie zudem auf gleiche Weise durch Umweltfaktoren wie die Temperatur und Stromversorgungsspannung beeinflusst. Infolgedessen ist die Anzeige von Imin im Wesentlichen von diesen Faktoren unabhängig. Es ist zudem anzumerken, dass die Schaltung, die in 3 gezeigt wird, mit p-MOS- und bipolaren NPN-Transistoren ausgeführt wurde. Dies schließt andere mögliche Kombinationen zwischen anderen Transistortypen, die die gleichen Funktionen wie in der obigen Schaltung erfüllen und von einem Fachmann ermittelt werden können, nicht aus.
Ein sehr wichtiger Punkt, wenn Komparatoren verwendet werden, ist die Form der Eingangsignale, d.h. der Spannung an den Klemmdioden T4 und T4' in der Minimum-Detektoranordnung 1. Da Komparatoren eine Eingangsoffsetspannung aufweisen, wenn das Differentialeingangssignal der Offsetspannung entspricht, können unkontrollierbare Ausgangssignale am Ausgang des Komparators auftreten. Dann ist es wünschenswert, Eingangsignale mit scharfen Flanken zu haben. Wenn das Eingangsignal von einem hohen zu einem niedrigen Wert umschaltet, schalten die Klemmdioden T4 und T4' von einem Zustand, in dem sie einen Strom leiten, d.h., einen EIN-Zustand, in einen Zustand um, in dem sie keinen Strom leiten, d.h., einen AUS-Zustand. Der Übergang vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand ist nicht so scharf und nimmt etwas Zeit in Anspruch. Um diesen Übergang zu verschärfen, ist ein Transistor Tc vorgesehen, der von einer Stromquelle Ic gesteuert wird, wie in 4 gezeigt. Es ist hervorzuheben, dass in 4 nur der Minimumdetektor 10 dargestellt ist, aber angenommen wird, dass die Replik des Minimum-Detektors 20 den gleichen Aufbau hat. Der Transistor Tc ist als eine gesteuerte Diode angeschlossen, die durch das gleiche Signal S gesteuert wird, das die Klemmdiode Dc steuert. Ein erster Widerstand 110 bildet einen ersten Entladungsweg für den Strom der Klemmdiode T4 beim Umschalten von einem EIN-Zustand in einen AUS-Zustand. Dies erhöht die Umschaltgeschwindigkeit der Klemmdiode T4 und verbessert dadurch die Flanken des Eingangsignals. Doch gleichzeitig wird der Umschaltpegel, d.h., der „–" Eingangspegel des Komparators durch die Umschaltung der Klemmdiode T4 beeinflusst. Aus diesem Grund ist ein zweiter Widerstand 120 zwischen der Quelle Ic und der Quelle Iref angeschlossen. Die Übergänge im Eingangsignal Iin werden zudem in einem gewissen Maße auf den „–" Eingang des Komparators übertragen, auf solche Weise, dass der Vergleichsvorgang nicht durch die Eingangsignalübergänge beeinflusst wird.
Es ist anzumerken, dass der Schutzumfang der Erfindung nicht auf die Ausführungsformen eingeschränkt wird, die hierin beschrieben wurden. Der Schutzumfang der Erfindung wird auch nicht durch die Bezugszeichen in den Ansprüchen eingeschränkt. Das Wort „umfassend" schließt andere Teile als die in einem Anspruch genannten nicht aus. Das Wort „ein(e)" vor einem Element schließt eine Vielzahl solcher Elemente nicht aus. Mittel, die Bestandteil der Erfindung sind, können in Form von dedizierter Hardware oder in Form eines programmierten Universalprozessors implementiert sein.

Claims

Minimum-Detektoranordnung (1), umfassend einen Minimum-Detektor (10), der ein erstes Ausgangssignal (Imin) erzeugt, das eine Näherung eines Minimalwerts eines Eingangssignals anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass diese Minimum-Detektoranordnung außerdem eine Replik des Minimum-Detektors (20) umfasst, um ein anderes Eingangssignal (21) zu empfangen, das die Näherung des Minimalwerts des Eingangssignals anzeigt und ein zweites Ausgangssignal (Ir) erzeugt, das einen Fehler in dieser Näherung anzeigt, wobei der Minimum-Detektor (10) und diese Replik des Minimum-Detektors (20) mit einer Signalkombinationseinheit (30) gekoppelt sind, um ein drittes Ausgangssignal (Iout) auszugeben, das eine genauere Näherung des Minimalwerts des Eingangssignals (11) anzeigt.
Minimum-Detektoranordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Signalkombinationseinheit (30) ausgelegt ist, um das erste Ausgangssignal (Imin) und das zweite Ausgangssignal (Ir) miteinander zu addieren.
Minimum-Detektoranordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Signalkombinationseinheit (30) ausgelegt ist, um das erste Ausgangssignal (Imin) und das zweite Ausgangssignal (Ir) voneinander zu subtrahieren.
Minimum-Detektoranordnung (1) nach Anspruch 1, wobei das Eingangssignal (11) und das andere Eingangssignal (21) Ströme sind.
Minimum-Detektoranordnung (1) nach Anspruch 4, wobei die Signalkombinationseinheit (30) ein elektrischer Knoten ist.
Minimum-Detektoranordnung (1) nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Minimum-Detektor (10) und die Replik des Minimum-Detektors (20) auf einem einzigen Chip integriert sind.
Minimum-Detektoranordnung (1) nach Anspruch 5, wobei der Minimum-Detektor (10) und die Replik des Minimum-Detektors (20) eine steuerbare Klemmdiode (T4, T4') umfassen, die durch ein Steuersignal S gesteuert wird, wobei diese Klemmdiode mit einem Eingang zum jeweiligen Empfangen des Eingangssignals (11) und des anderen Eingangssignals (21) gekoppelt ist.
Minimum-Detektoranordnung (1) nach Anspruch 7, wobei der Minimum-Detektor (10) und die Replik des Minimum-Detektors (20) eine zusätzliche steuerbare Diode (Tc) umfassen, die mit einer zusätzlichen Stromquelle (Ic) gekoppelt ist, wobei die zusätzliche steuerbare Diode (Tc) über einen ersten Widerstand (110) mit der Klemmdiode (T4) gekoppelt ist, um eine Übergangszeit der Klemmdiode von einem Zustand EIN zu einem Zustand AUS zu minimieren.
Minimum-Detektoranordnung (1) nach Anspruch 8, wobei der Minimum-Detektor (10) und die Replik des Minimum-Detektors (20) eine steuerbare Bezugsdiode (T6, T6') umfassen, die mit einer Bezugsstromquelle (Iref) gekoppelt ist, um eine Bezugsspannung (Vref) zu erzeugen, wobei diese Bezugsdiode (T6, T6') außerdem über einen zweiten Widerstand (120) mit der zusätzlichen steuerbaren Diode (Tc) gekoppelt ist, um eine parasitäre Übergangszeit der Klemmdiode von einem Zustand EIN zu einem Zustand AUS zu minimieren, wobei diese parasitäre Übergangszeit durch einen Übergang von einem Maximalwert zu einem Minimalwert des Eingangssignals (11) bestimmt wird.