DE69736153T2

DE69736153T2 - Verstärker zur Unterdrückung von Störgeräusch zwischen Schaltungssystemen

Info

Publication number: DE69736153T2
Application number: DE69736153T
Authority: DE
Inventors: Mitsuru 1-1 Shibaura 1-chome Nagata
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2017-05-01
Also published as: TW350171B; EP0809353A2; JP3410901B2; EP0809353A3; DE69736153D1; JPH09312525A; KR100253727B1; KR970078028A; US5841308A; EP0809353B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker zum Auslöschen von Rauschen, das zwischen Schaltungssystemen erzeugt wird, und insbesondere auf einen analogen Verstärker, der beispielsweise angewandt wird auf eine Audioschaltung zum Verhindern, dass Rauschen erzeugt wird bei einem analogen Ausgangssignal, das an andere Systeme zu senden ist, die ein unterschiedliches Referenzpotential basierend auf einem Unterschied zwischen zwei Schaltungssystemen in dem Referenzpotential aufweisen.
In den letzten Jahren wurde eine elektronische Schaltung immer komplizierter. In vielen Fällen wird die Schaltung aus einer Mehrzahl an Schaltungsplatten gebildet, und diese Mehrzahl von Schaltungssystemen sind durch eine Verbindungsleitung verbunden. In dem Fall eines Verbindens der Referenzpotentiale, beispielsweise der Erdungspotentiale, von verschiedenen Schaltungssystemen durch die Verbindungsleitung, tritt ein Fall auf, in dem ein Strom zwischen Referenzpotentialen fließt, oder ein Fall, in dem die Verbindungsleitung als eine Antenne agiert, um zu übertragendes Rauschen auf der Verbindungsleitung hervorzurufen. Als Ergebnis tritt in vielen Fällen ein Potentialunterschied zwischen den Referenzpotentialen der unterschiedlichen Schaltungssysteme auf. Der Potentialunterschied enthält im Allgemeinen eine unliebsame Rauschkomponente. Als Ergebnis wird insbesondere die analoge Schaltung stark beschädigt.
Über dies hinaus gibt es gemäß der Schaltungsdigitalisierung ein oft verwendetes System, in dem die analoge Schaltung und die digitale Schaltung gemischt werden. In der digitalen Schaltung wird ein großes Rauschen erzeugt, da ein Signal-Empfangen und -Übertragen ausgeführt wird durch einen Puls mit großer Amplitude von 3 bis 5 V. In diesem Fall kann die Leistungsfähigkeit der analogen Schaltung sich extrem verschlechtern, da Rauschen, das zwischen Referenzpotentialen erzeugt wird, extrem groß wird. Deshalb ist es sehr wichtig zu verhindern, dass der analoge Abschnitt ungünstig durch solch ein Rauschen beeinflusst wird.
15 zeigt einen Mechanismus, in dem Rauschen zwischen Referenzpotentialen von zwei Schaltungssystemen erzeugt wird, wobei jedes gebildet ist auf einer unterschiedlichen Schaltungsplatte, dies bedeutet Erdungspotentialen. Pfeile, die zwischen zwei Schaltungssystemen 111 und 112 dargestellt sind, zeigen eine Richtung an, wo ein Signal empfangen und übertragen wird. Es wird angenommen, dass die Gesamtmenge an Strom I1 fließt beim Übertragen eines Signals von dem ersten Schaltungssystem 111 zum Signalsystem 112, und dass die Gesamtmenge an Strom I2 fließt zum Übertragen eines Signals von dem zweiten Schaltungssystem 112 zu dem Schaltungssystem 111. Als Ergebnis fließt der Strom von I1–I2 in eine Verbindungsleitung zwischen den Referenzpotentialen 113 und 114 der zwei Schaltungsplatten in eine Richtung von dem ersten Schaltungssystem 111 zu dem zweiten Schaltungssystem 112. Falls die Verbindungsleitung als eine Antenne dient, fließt auch in die Verbindungsleitung zwischen den Referenzpotentialen ein Strom In, der erzeugt wird durch Rauschen, das in Form einer Funkwelle eintritt. Falls die Verbindungsleitung zwischen den Referenzpotentialen eine Impedanz Z aufweist, kann ein Referenzpotentialunterschied Vx zwischen zwei Schaltungssystemen ausgedrückt werden durch die folgende Gleichung: Vx = Z × (I2 – I1 + In)
In dieser Gleichung werden die Ströme I1 und I2 gewiss beim Empfangen und Übertragen des Signals erzeugt. Die Ströme I1 und I2 erhöhen sich, sobald das System vergrößert wird, und die Anzahl an digitalen Schaltungen sich erhöht. Der Strom In wird auch erhöht, sobald die Anzahl der digitalen Schaltungen sich erhöht, eine unnötige Menge an Strahlung erhöht sich und die Referenzpotentialverbindungsleitung wird lang. Über dies hinaus wird eine Impedanz Z auch erhöht, sobald die Verbindungsleitung zwischen dem Referenzpotential lang wird. Deshalb kann erwogen werden, dass der Referenzpotentialunterschied Vx groß wird, wenn das Ausmaß des Systems und des digitalen Abschnitts des Systems groß wird.
Die DC-Komponente des Referenzpotentialunterschieds Vx kann abgeschnitten werden durch einen Koppelkondensator. Jedoch wird die AC-Komponente auf der Signalkomponente beim Empfangen und Übertragen des Analogsignals überlagert. Als Ergebnis wird eine Übertragungseigenschaft verschlechtert.
Um solch ein Problem zu lösen, wird eine Signalempfangs- und Übertragungsschaltung eines Differenzialausgabetyps herkömmlich verwendet. 14 zeigt ein Beispiel einer solchen Signalempfangs- und Übertragungsschaltung. Dieser Typ der Signalempfangs- und Übertragungsschaltung umfasst einen Verstärker, einen Differenzialverstärker 104, und zwei Signalleitungen. Der Verstärker wird bereitgestellt bei einem Ausgabeabschnitt des ersten Schaltungssystems 111 der Signalausgabeseite. Der Verstärker umfasst Analogverstärker einer invertierenden Art 101, 102 und 103 zum Erzeugen von Differenzialsignalen eo+ und eo– eines Signals ei1, das zu übertragen ist. Der Differenzialverstärker 104 wird bereitgestellt bei einem Eingabeabschnitt des zweiten Schaltungssystems 112 der Signaleingabeseite. Die Differenzialsignale eo+ und eo– werden eingegeben in dem Differenzialverstärker 104. Zwei Signalleitungen übertragen die Differenzialsignale. Dieser Typ der Schaltung überträgt das Signal in der Form eines Differenzialsignals und empfängt das Signal in der Form eines Differenzialsignals. Als Ergebnis wird die Rauschkomponente, die erzeugt wird, da die Referenzpotentiale nicht gewöhnlich sind, ausgelöscht. Spezieller gesagt, wird in 14 angenommen, dass die folgenden Gleichungen vorgegeben sind: R102/R101 = 1, R104/R103 = R106/R105 = A
Als Ergebnis können die Potentiale eo+ und eo– des ersten Schaltungssystems, die von dem Referenzpotential 113 des ersten Schaltungssystems gesehen werden, wie folgt erhalten werden: eo+ = A × ei1, eo– = –A × ei1
Die Potentiale eo+ und eo–, die von dem Differenzialverstärker 104 des zweiten Schaltungssystems 112 gesehen werden, basieren auf dem Referenzpotential 114 des zweiten Schaltungssystems, und diese Potentiale können wie folgt erhalten werden: eo+ = A × ei1 + Vx, eo– = –A × ei1 + Vx
Falls die Verstärkung des Differenzialverstärkers 104 des zweiten Schaltungssystems A' ist, kann ein Ausgangspotential eo2 des Differenzialverstärkers 104 wie folgt erhalten werden. eo2 = A'[(eo+) – (eo–)] = A'[Aei1 + Vx) – (–Aei1 + Vx)] = A' × 2Aei1
Daher kann ein Rauschen Vx am Auftreten in dem Ausgangspotential eo2 gehindert werden.
Jedoch werden in der herkömmlichen Schaltung drei Ausgabeverstärker und zwei Signalleitungen in der Übertragungsseite benötigt und der Differentialeingabeverstärker wird in der Empfängerseite benötigt. Als Ergebnis erhöhen sich die Herstellungskosten und die Schaltung-belegte Fläche.
EP 0 482 291 offenbart eine Isolatorschaltung für ein Audiosystem mit einem Operationsverstärker, bereitgestellt zwischen einer Signalquelle und einem Verstärker. Ein Kondensator und ein Widerstand, verbunden in Serie, sind zwischen jedem Eingang des Operationsverstärkers und der Signalquelle verbunden. Ein Pufferverstärker wird zwischen dem Kondensator und dem Widerstand von jeder Eingangsleitung des Operationsverstärkers bereitgestellt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltung zum Empfangen und Übertragen eines Signals bereitzustellen, ohne ein Erhöhen der Herstellungskosten und einer Schaltungs-belegte Fläche und Erzeugen einer Rauschkomponente.
Die Aufgabe kann durch die folgende Struktur gelöst werden.
Es wird ein Verstärker gemäß den anhängenden Ansprüchen 1 und 2 bereitgestellt. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Diese Erfindung kann vollständiger aus der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen aufgefasst wird, in denen:
1 eine Ansicht zeigt, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Ansicht zeigt, die einen Verstärker eines invertierenden Typs des Stands der Technik zeigt;
3 eine Ansicht zeigt, die einen Verstärker eines invertierenden Typs einer einzelnen Leistungsversorgung des Stands der Technik zeigt;
4 eine Ansicht zeigt, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, unter Verwendung eines Verstärkers eines nicht-invertierenden Typs;
5 eine Ansicht zeigt, die eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, unter Verwendung eines Verstärkers eines nicht-invertierenden Typs;
6 eine Ansicht zeigt, die einen Differenzialverstärker des Stands der Technik zeigt;
7 eine Ansicht zeigt, die einen Differenzialverstärker einer einzelnen Leistungsversorgung des Stands der Technik zeigt;
8 eine Ansicht zeigt, die einen Verstärker eines invertierenden Typs und eine Eingangsleitung für eine Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung des Stands der Technik gemeinsam zeigt;
9 eine Ansicht zeigt, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, unter Verwendung eines Verstärkers eines nicht-invertierenden Typs und einer Eingangsleitung für eine Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung gemeinsam;
10 eine Ansicht zeigt, die einen Verstärker eines invertierenden Typs und eine Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung des Stands der Technik gemeinsam zeigt;
11 eine Ansicht zeigt, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, unter Verwendung eines Verstärkers eines nicht-invertierenden Typs und einer Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung gemeinsam;
12 eine Ansicht zeigt, die einen geschalteten Kondensator in einem Verstärker eines invertierenden Typs des Stands der Technik zeigt;
13 eine Ansicht zeigt, die das Verhältnis zwischen geschaltetem Kondensator und Widerstand zeigt;
14 eine Ansicht zeigt, die einen Stand der Technik zeigt; und
15 eine Ansicht zeigt, die ein Mechanismus zum Erzeugen des Referenzpotentialunterschieds zwischen den zwei Schaltungssystemen zeigt.
Das Folgende wird die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erklären.
1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Erklärung werden die gleichen Bezugszeichen zu den strukturellen Elementen hinzugefügt, die diese jeweils gemeinsam haben, und die spezifische Erklärung wird weggelassen.
In der in 1 gezeigten Ausführungsform wird jedes der ersten und zweiten Schaltungssysteme 11 und 12 auf einer unterschiedlichen Schaltungsplatte gebildet. Das Referenzpotential des ersten Schaltungssystems 11 ist unterschiedlich von dem des zweiten Schaltungssystems 12. Ein analoges Signal wird von dem ersten Schaltungssystem 11 auf das zweite Schaltungssystem 12 übertragen.
Ein Referenzpotential 13 des ersten Schaltungssystems 11 und ein Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems 12 werden normal auf ein Erdungspotential gesetzt. In 1 werden diese Referenzpotentiale durch eine Unterschiedserdungspotentialmarkierung gezeigt. Diese zwei Systeme sind elektrisch miteinander durch eine Impedanz Z verbunden, die zwischen den Referenzpotentialen 13 und 14 gebildet wird. Ein Rauschen Vx wird erzeugt zwischen beiden Enden der Impedanz Z aufgrund des oben erwähnten Grundes.
In dem ersten Schaltungssystem 11 wird ein Signal ei1 zugeführt zu einem Eingangsanschluss eines analogen Verstärkers 1, dessen Verstärkung A ist. Ein Ausgangssignal des analogen Verstärkers 1 wird übertragen zu dem zweiten Schaltungssystem 12, so dass es zugeführt wird zu einem Eingangsanschluss eines analogen Verstärkers 2. Falls es keine Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung 3 gibt, wird ein Eingangssignal des analogen Verstärkers 2 des zweiten Schaltungssystems A × ei1 + Vx durch Bereitstellen, dass das Referenzpotential des zweiten Schaltungssystems als eine Referenz gesetzt wird. Als Ergebnis wird die Differenz Vx zwischen den Referenzpotentialen 13 und 14 der zwei Schaltungssysteme direkt in das zweite Schaltungssystem 12 eingegeben. Dann wird die Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung 3, dessen Verstärkung 1/A ist, in dem ersten Schaltungssystem 11 bereitgestellt. Ein Eingangsanschluss der Schaltung 3 wird mit einem Erdungspunkt 14 verbunden, der das Referenzpotential des zweiten Schaltungssystems 12 ist. Dann wird ein Ausgangssignal der Schaltung 3 zugeführt zu dem Eingangsanschluss des analogen Verstärkers 1 mit dem Signal ei1.
In diesem Fall wird das Referenzpotential 13 des ersten Schaltungssystems als eine Referenz gesetzt, und so wird ein Ausgangssignal eo1 des analogen Verstärkers 1 wie folgt: eo1 = A × ei1 + A × (1/A) × (–Vx) = A × ei1 – Vx
Das Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems wird als eine Referenz gesetzt, und so wird ein Eingangssignal ei1 des analogen Verstärkers 2 wie folgt: ei1 = A × ei1 – Vx + Vx = A × ei1
Auf diese Weise kann die Rauschkomponente Vx entfernt werden.
Gemäß der oben erwähnten Ausführungsform werden ein analoger Verstärker und die einfache Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung verwendet, so dass das Signal empfangen und übertragen werden kann zwischen den unterschiedlichen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente. Als Ergebnis ist es unnötig, einen Verstärker zum Erzeugen eines Differenzialsignals und einen Verstärker zum Empfangen des Differenzialsignals bereitzustellen. Dabei können die Herstellungskosten und die Schaltungs-belegte Fläche reduziert werden.
2 zeigt einen Verstärker eines invertierenden Typs als den Analogverstärker 1, der in 1 gezeigt ist.
In dem ersten Schaltungssystem 11 wird das Signal ei1 zugeführt zu einem Ende eines Widerstands R1, und das andere Ende des Widerstands R1 ist mit einem invertierenden Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 21 verbunden. Der invertierende Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 21 ist mit einem Ende eines Widerstands R2 verbunden, und das andere Ende des Widerstands R2 ist mit einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 21 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 21 ist mit einem Eingangsanschluss eines analogen Verstärkers 2 des zweiten Schaltungssystems verbunden. Das Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems 12 wird zugeführt an den Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 des ersten Schaltungssystems 11. Die Auslöschschaltung 3 ist ein Potentialteiler, der den Widerstand verwendet. In der Auslöschschaltung 3 wird ein Widerstand R3 zwischen dem Eingangsanschluss IN und dem Ausgangsanschluss OUT bereitgestellt. Ein Widerstand R4 wird zwischen dem Ausgangsanschluss OUT und dem Referenzpotential 13 des ersten Schaltungssystems bereitgestellt. Der Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3 ist verbunden mit einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 21.
In dieser Ausführungsform ist eine Verstärkung A– des analogen Verstärkers 1, die von dem invertierenden Eingangssignal des Operationsverstärkers 1 gesehen wird, das heißt, einem Ende des Widerstands R1, wie folgt: A– = –R2/R1
Über dies hinaus ist eine Verstärkung A+ des analogen Verstärkers 1, die von dem nicht-invertierenden Eingangssignal des analogen Verstärkers 1 gesehen wird, das heißt, von dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 21, wie folgt: A+ = (R1 + R2)/R1
Deshalb wird in der Auslöschschaltung 3 angenommen, dass die folgende Gleichung gegeben ist: R4/(R4 + R3) = 1/(A+) = R1/(R1 + R2)
Dies bedeutet: R4/R3 = R1/R2
Als Ergebnis wird die Verstärkung, die von dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 zu dem Ausgangsanschluss des analogen Verstärkers 1 gegeben wird, 1. In diesem Fall wird das Referenzpotential 13 des ersten Schaltungssystems als eine Referenz gesetzt, und so wird das Ausgangspotential eo1 des analogen Verstärkers 1 wie folgt: eo1 = (–R2/R1) × ei1 – Vx
Deshalb wird das Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems als eine Referenz gesetzt, und so wird das Eingangspotential ei1 des analogen Verstärkers 2 wie folgt: ei1 = (–R2/R1) × ei1 – Vx + Vx = (–R2/R1) × ei1
Auf diese Art und Weise kann das Rauschen Vx ausgelöscht werden.
Gemäß der oben erwähnten Ausführungsform werden ein analoger Verstärker und die einfache Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung verwendet, so dass das Signal empfangen und übertragen werden kann zwischen den unterschiedlichen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente. Als Ergebnis ist es unnötig, einen Verstärker zum Erzeugen eines Differenzialsignals und einen Verstärker zum Empfangen des Differenzialsignals bereitzustellen. Dabei können die Herstellungskosten und die Schaltungs-belegte Fläche reduziert werden.
3 zeigt einen Verstärker eines invertierenden Eingangstyps als den analogen Verstärker 1 einer einzelnen Leistungsversorgung.
Der analoge Verstärker 1 dieser Ausführungsform umfasst einen Operationsverstärker 21 und Widerstände R1 und R2, und ist der gleiche wie der analoge Verstärker der 2. Das Signal ei1 wird zugeführt zu einem Ende des Widerstands R1, und das andere Ende des Widerstands R1 ist mit einem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 21 verbunden. Ein Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 21 ist mit dem Eingangsanschluss des analogen Verstärkers 2 des zweiten Schaltungssystems durch einen Koppelkondensator C1 verbunden.
Das Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems 12 wird zugeführt zu dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 des ersten Schaltungssystems 11 durch einen Koppelkondensator C2.
In der Auslöschschaltung 3 wird ein Widerstand R15 zwischen dem Eingangsanschluss IN und dem Ausgangsanschluss OUT bereitgestellt. Ein Widerstand R13 wird zwischen einem Leistungsversorgungspotential VDD des ersten Schaltungssystems und des Ausgangsanschlusses OUT bereitgestellt. Ein Widerstand R14 wird zwischen dem Ausgangsanschluss OUT und dem Referenzpotential des ersten Schaltungssystems bereitgestellt. Der Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3 wird verbunden mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 21.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform werden positive und negative Leistungsversorgungsquellen als Leistungsversorgung für den analogen Verstärker 1 benötigt, da das Eingangssignal ei1 des analogen Verstärkers um ein Erdungspotential schwingt. In dem Fall eines Verwendens der einzelnen Leistungsversorgung kann das Eingangssignal ei1 nicht um das Erdungspotential bzw. Erdpotential schwingen. Aufgrund dessen muss ein anderes Referenzpotential Vref bereitgestellt werden. Das Referenzpotential Vref wird normal auf ein Halb des Leistungsversorgungspotentials gesetzt. In diesem Fall wird das Eingangssignal ei1 des analogen Verstärkers 1 wie folgt: ei1 = es + Vref
In diesem Fall ist es ein Eingangssignal, das nicht eine DC-Komponente enthält. Als Ergebnis schwingt das Eingangssignal ei1 um das Referenzpotential Vref. Die Auslöschschaltung 3, gezeigt in 3, wird auch als ein Vref-Generator verwendet. Das Referenzpotential Vref ist ein DC-Wert. Das Referenzpotential Vref wird bereitgestellt auf einer gewöhnlichen Kreuzung der Widerstände R13 und R14 durch Aufteilen des Potentials zwischen dem Leistungsversorgungspotential VDD und dem Referenzpotential 13. In einem Fall, wo das Leistungsversorgungspotential VDD unstabil ist, kann ein Verfahren betrachtet werden, in dem stabiles Potential erzeugt wird, und das Referenzpotential Vref wird bereitgestellt durch Aufteilen des Potentials zwischen dem stabilen Potential und dem Referenzpotential 13.
Im Gegensatz zu der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3, gezeigt in 3, mit dem Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems durch den Koppelkondensator C2 verbunden. Aufgrund dessen wird nur die AC-Komponente des Rauschens Vx zu der Auslöschschaltung 3 eingegeben. In anderen Worten, kann die DC-Komponente des Rauschens Vx nicht gelöscht werden. Jedoch sind, in dem Fall der einzelnen Leistungsversorgung, der Ausgangsanschluss des analogen Verstärkers 1 und der Eingangsanschluss des analogen Verstärkers 2 miteinander durch den Koppelkondensator C1 verbunden. In diesem Fall ist es nicht notwendig, die DC-Komponente zu löschen, da die DC-Komponente nicht durch den Koppelkondensator C1 geht. Die Verstärkung der Auslöschschaltung 3 gegen die AC-Komponente kann erhalten werden durch Ersetzen des Widerstands R4 in 2 mit der Parallelverbindung der Widerstände R13 und R14. Falls der Widerstandswert der Parallelverbindung auf R4' gesetzt wird, kann die folgende Gleichung erhalten werden: R4' = R13 × R14/(R13 + R14)
Um Rauschen auszulöschen, kann die folgende Gleichung erhalten werden: R4'/(R4' + R15) = 1/(A+) = R1/(R1 + R2)
Deshalb kann die AC-Komponente des Rauschens Vx ausgelöscht werden ähnlich zu dem Fall von 2, falls die folgende Gleichung erhalten wird. R4'/R15 = R1/R2 (R13 × R14)/[(R13 + R14) × R15] = R1/R2
Gemäß der oben erwähnten Ausführungsform werden ein analoger Verstärker und die einfache Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung verwendet, so dass das Signal empfangen und übertragen werden kann zwischen den unterschiedlichen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rausch-Komponente. Als Ergebnis ist es unnötig, einen Verstärker zum Erzeugen eines Differenzialsignals und einen Verstärker zum Empfangen des Differenzialsignals bereitzustellen. Dabei können die Herstellungskosten und die Schaltungs-belegte Fläche reduziert werden.
Über dies hinaus gemäß der oben erwähnten Ausführungsform, wird die Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung als der Vref-Generator beim Betreiben des Verstärkers durch die einzelne Leistungsversorgung auch verwendet wird. Als Ergebnis kann eine Erhöhung in der Anzahl der Teile verhindert werden.
4 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Verstärker eines nicht-invertierenden Typs als einen analogen Verstärker verwendet.
Das Signal ei1 wird zugeführt zu einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 41. Ein Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 41 wird mit dem Eingangsanschluss des analogen Verstärkers 2 des zweiten Schaltungssystems 12 verbunden. Ein Ende eines Widerstands R41 ist mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 41 und ein Ende eines Widerstands R42 verbunden. Das andere Ende des Widerstands R42 ist mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 41 verbunden.
Das Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems 12 wird zugeführt zu dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3. In der Auslöschschaltung 3 ist der Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 mit einem Ende eines Widerstands R43 verbunden, und das andere Ende des Widerstands R43 ist mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 42 verbunden. Auch ist Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 42 mit einem Ende eines Widerstands R44 verbunden, und das andere Ende eines Widerstands R44 ist mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 42 verbunden. Ein nicht-invertierender Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 42 ist mit dem Referenzpotential 13 des ersten Schaltungssystems 11 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 42, das heißt, der Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3, ist mit dem anderen Ende des Widerstands R41 verbunden. Der Operationsverstärker 42 dient als ein Pufferverstärker zum Zuführen einer Ausgabe von Vx-mal (–R44/R43) bei einer niedrigen Impedanz an den Ausgangsanschluss OUT der Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung 3.
Dann kann eine Verstärkung A– des analogen Verstärkers 1, gesehen von dem invertierten Eingangssignal des analogen Verstärkers 1, dies bedeutet, das andere Ende des Widerstands R41, wie folgt gegeben werden: A– = –R42/R41
Deshalb wird, falls die folgende Gleichung gegeben ist, R44/R43 = R41/R42,die Verstärkung, die von dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 zu dem Ausgangsanschluss des Verstärkers 1 geht, 1. Als Ergebnis kann die folgende Gleichung erstellt werden. eo1 = ei1 × (R41 + R42)/R41 – Vx ei2 = eo1 + Vx = ei1 × (R41 + R42)/R41
Dann ist es möglich, Rauschen Vx davon abzuhalten, in dem Eingangssignal ei1 des analogen Verstärkers 2 aufzutreten.
Gemäß der oben erklärten Ausführungsform kann das Signal empfangen und übertragen werden zwischen den unterschiedlichen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente, durch Verwendung von einem analogen Verstärker und der einfachen Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung. Als Ergebnis werden der Verstärker zum Erzeugen eines Differenzialsignals und der Verstärker zum Empfangen des Differenzialsignals nicht gebraucht, so dass Herstellungskosten und die Schaltungs-belegte Fläche reduziert werden können.
5 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Fall zeigt, in dem die Schaltung von 4 betrieben wird durch eine einfache Leistungsversorgung bzw. Stromversorgung.
In der Ausführungsform von 5 wird ein Verstärker eines nicht-invertierenden Typs als der Analogverstärker 1 verwendet. Das Signal ei1 wird zugeführt zu einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 51. Ein invertierter Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 51 ist verbunden mit einem Ende des Widerstands R41, und das andere Ende des Widerstands R41 ist verbunden mit dem Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3. Der invertierende Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 51 ist auch mit einem Ende des Widerstands R42 verbunden, und das andere Ende des Widerstands R42 ist mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 51 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 51 ist mit dem Eingangsanschluss des analogen Verstärkers 2 des zweiten Schaltungssystems durch den Koppelkondensator C1 verbunden. Der Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 ist verbunden mit dem Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems durch den Koppelkondensator C2.
In der Auslöschschaltung 3 ist der Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 verbunden mit einem Ende des Widerstands R43, und das andere Ende des Widerstands R43 ist verbunden mit dem invertierenden Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 52. Der invertierende Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 52 ist verbunden mit einem Ende des Widerstands R44, und das andere Ende des Widerstands R44 ist verbunden mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 52. Ein nicht-invertierender Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 52 ist verbunden mit einem anderen Referenzpotential Vref mit einer konstanten Potentialdifferenz zu dem Referenzpotential 13 des ersten Schaltungssystems. Wie in der Erklärung von 3 bemerkt, wird das Referenzpotential Vref von einem Spannungsaufteiler zugeführt, unter Verwendung des Leistungsversorgungspotentials VDD und dem Referenzpotential 13 oder unter Verwendung der konstanten Leistungsversorgung.
In dieser Ausführungsform kann die AC-Komponente von Vx gelöscht werden durch Erfüllen der Gleichung, die in der Ausführungsform von 4 gezeigt ist. Im Speziellen wird, falls R44/R43 = R41/R42 erhalten wird, die Verstärkung 1, die von dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 zu dem Ausgangsanschluss des analogen Verstärkers 1 geht. Als Ergebnis kann ein Rauschen des Eingangssignals des analogen Verstärkers 2 ausgelöscht werden. In dieser Ausführungsform wird, ähnlich zu der Ausführungsform von 3, die Auslöschschaltung 3 auch als Vref-Generator verwendet.
Daher kann das Signal empfangen und übertragen werden zwischen den verschiedenen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente, durch Verwendung von einem analogen Verstärker und der einfachen Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung. Als Ergebnis werden der Verstärker zum Erzeugen eines Differenzialsignals und der Verstärker zum Empfangen des Differenzialsignals nicht gebraucht, so dass die Herstellungskosten und die Schaltungs-belegte Fläche verringert werden kann.
Über dies hinaus, gemäß der oben erwähnten Ausführungsform, wird die Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung auch als der Vref-Generator beim Betreiben des Verstärkers durch die einzelne Leistungsversorgung verwendet. Als Ergebnis kann eine Erhöhung in der Anzahl der Teile verhindert werden.
6 zeigt eine Ausführungsform, die einen Fall eines Verwendens eines Differenzialverstärkers, als den analogen Verstärker 1 zeigt.
In dieser Ausführungsform wird das Signal ei– zugeführt zu einem Ende eines Widerstands R61, und das andere Ende des Widerstands R61 ist mit einem invertierenden Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 61 verbunden. Der invertierende Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 61 ist mit einem Ende eines Widerstands R62 verbunden, und das andere Ende des Widerstands R62 ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 61 verbunden. Das Signal ei+ wird zugeführt zu einem Ende eines Widerstands R63, und das andere Ende des Widerstands R63 ist mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 61 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 61 ist mit dem Eingangsanschluss des analogen Verstärkers 2 des zweiten Schaltungssystems 12 verbunden.
Das Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems wird zugeführt zu dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 des ersten Schaltungssystems 11. Die Auslöschschaltung 3 umfasst einen Widerstand R64 und R65. Ein Ende des Widerstands R64 ist mit dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 verbunden, und das andere Ende des Widerstands R64 ist mit dem Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3 verbunden. Ein Ende eines Widerstands R65 ist mit dem anderen Ende des Widerstands R64 verbunden, und das Referenzpotential 13 des ersten Schaltungssystems wird zugeführt zu dem anderen Ende des Widerstands R65. Der Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3 ist verbunden mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 61.
In dieser Ausführungsform kann das Ausgangssignal eo1 des analogen Verstärkers 1 ausgedrückt werden wie folgt: eo1 = [(R61 + R62)/R61] × [R64'/(R63 + R64')] × (ei +) – R62/R61 × (ei–)wobei R64' = R64 × R65/(R64 + R65) ist.
Ähnlich zu dem in 2 gezeigten Fall kann die Verstärkung A+ des analogen Verstärkers 1, gesehen von dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss, ausgedrückt werden, wie folgt: A+ = (R61 + R62)/R61.
Über dies hinaus kann die Verstärkung A', die von dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 zu dem Ausgangsanschluss OUT geht, ausgedrückt werden wie folgt: A' = R63'/(R63' + R64)wobei R63' = R63 × R65/(R63 + R65) ist.
Falls die Gleichung A' = 1/(A+) aufgestellt wird, kann Vx gelöscht werden.
Deshalb kann R63'/(R63' + R64) = R61/(R61 + R62) erhalten werden.
Dann kann Vx gelöscht werden, falls die folgende Gleichung gegeben ist. R63'/R64 = R61/R62 R63 × R65/[(R63 + R65) × R64] = R61/R62.
Daher kann das Signal gemäß der oben erklärten Ausführungsform empfangen und übertragen werden zwischen den verschiedenen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente, durch Verwendung von einem analogen Verstärker und der einfachen Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung. Als Ergebnis werden der Verstärker zum Erzeugen eines Differenzialsignals und der Verstärker zum Empfangen des Differenzialsignals nicht gebraucht, so dass Herstellungskosten und die Schaltungs-belegende Fläche reduziert werden können.
7 zeigt eine Ausführungsform, die einen Fall zeigt, in dem die Schaltung von 6 durch eine einzelne Leistungsversorgung betrieben wird.
In der Ausführungsform von 7 ist der Differenzialanalogverstärker 1 der gleiche wie der Differenzialanalogverstärker von 6. Ein Ausgangsanschluss eines Operationsverstärkers 71 ist mit dem Eingangsanschluss des analogen Verstärkers 2 der zweiten Schaltung 12 des zweiten Schaltungssystems 12 durch den Koppelkondensator C1 verbunden. Das Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems wird zugeführt an den Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 durch den Koppelkondensator C2.
Die Auslöschschaltung 3 umfasst Widerstände R64, R65 und R66. Leistungspotential VDD des ersten Schaltungssystems wird zugeführt an ein Ende des Widerstands R66, und das andere Ende des Widerstands R66 ist verbunden mit dem Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3. Ein Ende des Widerstands R65 ist mit dem anderen Ende des Widerstands R66 verbunden, und das Referenzpotential 13 des ersten Schaltungssystems 1 wird zugeführt an das andere Ende des Widerstands R65. Ein Ende des Widerstands R64 ist verbunden mit dem Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3, und das andere Ende des Widerstands R64 ist verbunden mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R65 und R66. Der Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3 ist verbunden mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss eines Operationsverstärkers 71.
In dieser Ausführungsform wird der Widerstand R65 von 6 ersetzt durch R65 × R66/(R65 + R66), so dass die Widerstandsbedingung zum Auslöschen von Vx erhalten werden kann. Ähnlich zu den Ausführungsformen von 3 und 5 wird die Auslöschschaltung 3 dieser Ausführungsform auch als ein Vref-Generator verwendet.
Daher kann das Signal gemäß der oben erklärten Ausführungsform empfangen und übertragen werden zwischen verschiedenen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente, durch Verwendung eines analogen Verstärkers und der einfachen Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung. Als Ergebnis werden der Verstärker zum Erzeugen eines differenziellen Signals und der Verstärker zum Empfangen des Differenzialsignals nicht gebraucht, so dass die Herstellungskosten und die Schaltungs-belegte Fläche reduziert werden können.
Über dies hinaus wird, gemäß der oben erwähnten Ausführungsform, die Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung als der Vref-Generator beim Betreiben des Verstärkers durch die einfache Leistungsversorgung verwendet. Als Ergebnis kann eine Erhöhung in der Anzahl von Teilen verhindert werden.
8 zeigt eine Ausführungsform, die einen Fall zeigt, in dem eine Leitung zum Verbinden des Eingangsanschlusses IN der Auslöschschaltung 3 zu dem zweiten Referenzpotential des zweiten Schaltungssystems zusammen verwendet wird, wenn die in 3 gezeigte Schaltung für zwei Kanäle bereitgestellt wird.
In dieser Ausführungsform werden analoge Verstärker 1a und 1b und Auslöschschaltungen 3a und 3b, die ähnlich zu denen von in 3 gezeigten sind, bereitgestellt in dem ersten Schaltungssystem 11. Die Ausgangssignale der analogen Verstärker 1a und 1b werden zugeführt an die Eingangsanalogverstärker 2a und 2b des zweiten Schaltungssystems 12 durch Koppelkondensatoren C1a bzw. C1b. Die Eingangsanschlüsse IN der Auslöschschaltungen 3a und 3b werden verbunden mit dem Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems 12 durch einen gewöhnlichen Koppelkondensator C2.
Daher kann das Signal gemäß dieser Ausführungsform empfangen und übertragen werden zwischen den verschiedenen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente. Über dies hinaus kann die Nummer bzw. Anzahl des Kondensators C2 zum Abschneiden der DC-Komponente 1 sein, so dass die Nummer von Signalleitungen und die Nummer bzw. Anzahl von Teilen der Schaltung reduziert werden kann.
Ähnlich kann, in einem Fall, wo drei oder mehr Kanäle in der Schaltung bereitgestellt werden, die Eingangssignalleitung für die Auslöschschaltung aufgeteilt bzw. mitbenutzt werden.
Die Ausführungsform von 8 zeigt den Fall der einzelnen Leistungsversorgung. Jedoch kann, sogar in dem Fall von zwei Leistungsversorgungen, wie in 2 gezeigt, die Verbindungsleitung zwischen der Auslöschschaltung und dem Referenzpotential des zweiten Schaltungssystems gemeinsam benutzt werden.
9 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Fall zeigt, in dem eine Eingangssignalleitung der Auslöschschaltung 3 gemeinsam benutzt wird, wenn die in 5 gezeigte Schaltung für zwei Kanäle bereitgestellt wird.
In dieser Ausführungsform werden in dem ersten Schaltungssystem, zwei analoge Verstärker 1a und 1b, die die gleichen sind, wie die in 5 beschriebenen, und zwei Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltungen 3a und 3b, die die gleichen sind, wie die in 5 beschriebenen, bereitgestellt. Die Ausgangssignale der analogen Verstärker 1a und 1b werden zugeführt zu den Eingangsverstärkers 2a und 2b des zweiten Schaltungssystems durch Koppelkondensatoren C1a bzw. C1b. Der Eingangsanschluss IN von jedem der Auslöschschaltungen 3a und 3b ist verbunden mit dem Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems durch den gemeinsamen Kondensator C2.
Gemäß dieser Ausführungsform kann das Signal empfangen und übertragen werden zwischen den verschiedenen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente. Ähnlich zu der Ausführungsform von 8, kann die Erhöhung in der Anzahl der Signalleitungen und der Anzahl der Teile verhindert werden.
Über dies hinaus kann in dem Fall von drei oder mehr Kanälen, die Eingangssignalleitung der Auslöschschaltung 3 als eine gemeinsame Eingangssignalleitung verwendet werden.
Die Ausführungsform von 9 zeigte den Fall der einzelnen Leistungsquelle. Jedoch kann, sogar in dem Fall von zwei Leistungsquellen, wie in 4 gezeigt, die Verbindungsleitung zwischen dem Eingangsanschluss der Auslöschschaltung 3 und dem Referenzpotential des zweiten Schaltungssystems als eine gemeinsame Verbindungsleitung verwendet werden.
10 zeigt eine Ausführungsform, in der die Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung 3 als eine gemeinsame Schaltung verwendet wird, wenn die in 3 gezeigte Schaltung für zwei Kanäle bereitgestellt wird.
In dem ersten Schaltungssystem 11 werden eine Auslöschschaltung 3, die die gleiche ist, wie in 3 gezeigt, und zwei analoge Verstärker 1a und 1b eines invertierenden Typs, die die gleichen sind, wie in 3 gezeigt, bereitgestellt. Die Ausgangssignale der analogen Verstärker 1a und 1b werden zugeführt zu den Eingangsverstärkern 2a und 2b des zweiten Schaltungssystems durch die Koppelkondensatoren C1a bzw. C1b. Der Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 ist verbunden mit dem Referenzpotential 14 des zweiten Schaltungssystems durch den Koppelkondensator C2. Der Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3 ist verbunden mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 21a des analogen Verstärkers 1a und des nicht-invertierenden Eingangsanschlusses des Operationsverstärkers 21b des analogen Verstärkers 1b.
Gemäß dieser Ausführungsform kann das Signal empfangen und übertragen werden zwischen den unterschiedlichen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente. Die Anzahl der Teile kann mehr reduziert werden, als bei der Ausführungsform von 8.
Über dies hinaus kann in dem Fall von drei oder mehr Kanälen, die Auslöschschaltung 3 als eine gemeinsame Schaltung verwendet werden.
Die Ausführungsform von 10 zeigte den Fall der einzelnen Leistungsversorgung. Jedoch kann, sogar in dem Fall von zwei Leistungsversorgungen, wie in 2 gezeigt, die Auslöschschaltung 3 als eine gemeinsame Schaltung verwendet werden.
11 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die Referenzpotentialunterschiedsauslöschschaltung 3 verwendet wird als eine gemeinsame Schaltung, wenn die Schaltung, die in 5 gezeigt ist, für zwei Kanäle bereitgestellt wird.
In dem ersten Schaltungssystem 11 werden eine Auslöschschaltung 3, die die gleiche ist, wie die in 5 gezeigte, und zwei analoge Verstärker 1a und 1b eines invertierenden Typs, die die gleichen sind, wie die in 5 gezeigten, bereitgestellt. Die Ausgangssignale der analogen Verstärker 1a und 1b werden zugeführt zu den Eingangsverstärkern 2a und 2b des zweiten Schaltungssystems 12 durch die Koppelkondensatoren C1a bzw. C1b. Der Eingangsanschluss IN der Auslöschschaltung 3 ist verbunden mit dem zweiten Referenzpotential des zweiten Schaltungssystems durch den Koppelkondensator C2. Der Ausgangsanschluss OUT der Auslöschschaltung 3 ist verbunden mit jedem der invertierenden Eingangsanschlüsse der Operationsverstärker 51a und 51b durch jeden der Widerstände R41a und R41b.
Gemäß dieser Ausführungsform kann das Signal empfangen und übertragen werden zwischen den verschiedenen Schaltungssystemen, ohne ein Erzeugen der Rauschkomponente. Die Anzahl der Teile kann mehr reduziert werden, als bei der Ausführungsform von 9.
Sogar in einem Fall von drei oder mehr Kanälen kann die Auslöschschaltung 3 als eine gemeinsame Schaltung verwendet werden.
Die Ausführungsform von 11 zeigte den Fall der einzelnen Leistungsversorgung. Jedoch kann, sogar in dem Fall von zwei Leistungsversorgungen, wie in 4 gezeigt, die Auslöschschaltung 3 als eine gemeinsame Schaltung verwendet werden.
12 zeigt einen analogen Verstärker, der einen geschalteten Kondensator verwendet.
In der in 12 gezeigten Schaltung werden die Widerstände R1 und R2, die mit dem Operationsverstärker 21 des analogen Verstärkers 1, gezeigt in 2, verbunden sind, durch den geschalteten Kondensator bzw. Switched Capacitor ersetzt.
Wie in 13 gezeigt, umfasst der geschaltete Kondensator einen Kondensator C, einen Schalter SWa und einen Schalter SWb. Der Schalter SWa hat einen bewegbaren Kontakt, der verbunden ist mit dem ersten Anschluss des Kondensators C, und einen festen Kontakt, der verbunden ist mit einem Anschluss a und dem Referenzpotential. Der Schalter SWb hat einen bewegbaren Kontakt, der verbunden ist mit dem zweiten Anschluss des Kondensators C, und einen festen Kontakt, der verbunden ist mit einem Anschluss b und dem Referenzpotential. Der geschaltete Kondensator kann als Äquivalent zu dem Widerstand R von 13 durch die folgende Gleichung betrachtet werden. T/C = R
In diesem Fall zeigt T eine Periode des Öffnens und Schließens von jedem der SWa und SWb an. Diese Gleichung kann erhalten werden, wenn die Frequenz des Signals genügend niedrig gegen f = 1/T ist. SW1, SW2 und C11 von 12 entsprechen R1 in 2 und SW2, SW3 und C2 entsprechen R2 von 2.
Sogar in der Schaltung, die den geschalteten Kondensator verwendet, kann der gleiche Vorteil, wie in den obigen Ausführungsformen, die den Widerstand verwenden, erhalten werden. Über dies hinaus können Variierungen in der Herstellung gesteuert werden, da der Widerstandswert R verändert werden kann durch Verändern der Periode T.

Claims

Ein Verstärker, umfassend: ein erstes Schaltungssystem (11) mit einem analogen Verstärker (1) zum Verstärken eines Übertragungssignals (ei1), basierend auf einem Referenzpotential (13) des ersten Schaltungssystems; ein zweites Schaltungssystem (12) zum Empfangen eines Ausgangssignals des analogen Verstärkers (1), basierend auf einem Referenzpotential (14) des zweiten Schaltungssystems; und eine Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3), wobei das Referenzpotential (14) des zweiten Schaltungssystems zugeführt wird, an einen Eingangsanschluss (IN) der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3), ein Ausgangssignal der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3) an den Eingangsanschluss des analogen Verstärkers (1) zusammen mit dem Übertragungssignal zugeführt wird, und eine Verstärkung von dem Eingangsanschluss (IN) der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3) an einen Ausgangsanschluss des analogen Verstärkers (1) 1 ist, und der analoge Verstärker (1) umfasst: einen ersten Operationsverstärker (41) mit einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss, an den das Übertragungssignal (ei1) zugeführt wird; einen ersten Widerstand (R41), der ein Ende mit dem invertierenden Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (41) verbunden hat; und einen zweiten Widerstand (R42), der ein Ende mit dem invertierenden Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (41) verbunden hat, und das andere Ende mit einem Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (41) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3) umfasst: einen zweiten Operations-(42)-Verstärker mit einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss, an den das Referenzpotential (13) des ersten Schaltungssystems zugeführt wird, und einem Ausgangsanschluss verbunden mit dem anderen Ende des ersten Widerstands (R41); einen dritten Widerstand (R43), der ein Ende mit dem Eingangsanschluss (IN) der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung verbunden hat, und das andere Ende mit dem invertierenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers (42) verbunden ist; und einen vierten Widerstand (R44) der ein Ende mit dem invertierenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers (42) verbunden hat, und das andere Ende mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers (42) verbunden ist.
Ein Verstärker, umfassend: ein erstes Schaltungssystem (11) mit einem analogen Verstärker (1) zum Verstärken eines Übertragungssignals (ei1), basierend auf einem Referenzpotential (13) des ersten Schaltungssystems; ein zweites Schaltungssystem (12) zum Empfangen eines Ausgangssignals des analogen Verstärkers (1), basierend auf einem Referenzpotential (14) des zweiten Schaltungssystems; und eine Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3), wobei das Referenzpotential (14) des zweiten Schaltungssystems zugeführt wird an einen Eingangsanschluss (IN) der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung, ein Ausgangssignal der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung zugeführt wird an den Eingangsanschluss des analogen Verstärkers (1) zusammen mit dem Übertragungssignal, und eine Verstärkung von dem Eingangsanschluss (IN) der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung an einen Ausgangsanschluss des analogen Verstärkers (1) 1 ist; wobei der analoge Verstärker (1) umfasst: einen ersten Operationsverstärker (51) mit einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss, an den das Übertragungssignal (ei1) zugeführt wird; einen ersten Widerstand (R41), der ein Ende mit dem invertierenden Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (51) verbunden hat; und einen zweiten Widerstand (R42), der ein Ende mit dem invertierenden Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (51) verbunden hat, und das andere Ende mit einem Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (51) verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3) umfasst: einen zweiten Operations-Verstärker (52) mit einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss, an den ein drittes Referenzpotential (Vref) mit einem konstanten Potential zu dem Referenzpotential (13) des ersten Schaltungssystems zugeführt wird, und einem Ausgangsanschluss verbunden mit dem anderen Ende des ersten Widerstands (R41); einen dritten Widerstand (R43), der ein Ende mit einem Eingangsanschluss (IN) der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung verbunden hat, und das andere Ende mit einem invertierenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers (52) verbunden ist; und einen vierten Widerstand (R44) der ein Ende mit dem invertierenden Eingangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers 52) verbunden hat, und das andere Ende mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers (52) verbunden ist.
Der Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3) auch als ein Referenzgleichstrompotentialgenerator eines einzelnen Leistungsversorgungsverstärkers verwendet wird.
Der Verstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsanschluss des analogen Verstärkers (1) des ersten Schaltungssystems und der Eingangsanschluss des zweiten Schaltungssystems (12) durch einen Koppelkondensator (C1) verbunden sind; und der Eingangsanschluss (IN) der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3) und das Referenzpotential (14) des zweiten Schaltungssystems durch den Koppelkondensator (C2) verbunden sind.
Der Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste als auch der zweite Widerstand einen geschalteten Kondensator umfassen.
Der Verstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl der analogen Verstärker (1a, 1b) bereitgestellt wird; die Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3a, 3b) bereitgestellt wird in jedem der Mehrzahl der analogen Verstärker einer nach dem andern; und und der Eingangsanschluss von jeder der Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltungen verbunden ist mit dem Referenzpotential des zweiten Schaltungssystems durch eine gemeinsame Signalleitung.
Der Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl der analogen Verstärker (1a, 1b) bereitgestellt wird; und eine gemeinsame Referenzpotential-Unterschiedsauslösch-Schaltung (3) bereitgestellt wird für jeden der Mehrzahl der analogen Verstärker.