DE69910852T2

DE69910852T2 - Vorrichtung zur Erzeugung rauscharmer Stromstösse

Info

Publication number: DE69910852T2
Application number: DE69910852T
Authority: DE
Inventors: Pierre Genest; Fuji Yang
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2019-01-08
Also published as: FR2774232B1; EP0932094A1; DE69910852D1; FR2774232A1; EP0932094B1; US6236252B1

Description

Das Gebiet der Erfindung ist jenes der Vorrichtungen für die Erzeugung von Stromimpulsen, die auch als Ladungspumpen bezeichnet werden.
Genauer betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Erzeugung von Stromimpulsen mit schwachem Rauschen.
Die Erfindung findet insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Anwendung auf die Erzeugung von Stromimpulsen mit schwachem Rauschen für einen Phasenkomparator, der in einem Synthesizer eines Funkkommunikations-Endgeräts enthalten ist.
Im Allgemeinen umfasst jede Vorrichtung dieses Typs Stromimpuls-Erzeugungsmittel, die mit Vorspannungsmitteln zusammenwirken. Die Polarisationsmittel liefern eine Vorspannung an die Stromimpuls-Erzeugungsmittel.
Entsprechend der Grundstruktur, die aus den Vorspannungsmitteln und den Stromimpuls-Erzeugungsmitteln gebildet ist, werden zwei große Familien von Stromimpuls-Erzeugungsvorrichtungen unterschieden. Diese Grundstruktur ist nämlich entweder vom Typ umgeschalteter Stromspiegel oder vom Typ Kascode-Stromquelle.
Es wird daran erinnert, dass eine Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen mit umgeschaltetem Stromspiegel (vgl. 1) die Stromimpulse im Allgemeinen mittels einer gesteuerten Umschaltung von Umschaltmitteln φ und φ erzeugt. Eine solche gesteuerte Umschaltung erfolgt mit einer Frequenz, die von der angestrebten Frequenz der Impulse abhängt. Folglich werden, um einen Stromimpuls zu erzeugen, zwei aufeinander folgende Phasen ausgeführt: Zur Zeit einer ersten Phase sind die Umschaltmittel φ geschlossen und die Umschaltmittel φ sind geöffnet, derart, dass am Ausgang (in Höhe der Source des Transistors der Stromimpuls-Erzeugungsmittel) ein Stromdurchgang geschaffen wird. Der algebraische Wert des Stroms entspricht bei diesem ersten Vorrichtungstyp demjenigen des Stroms, der die Source des Transistors der Vorspannungsmittel verlässt. Zur Zeit einer zweiten Phase sind die Umschaltmittel φ geöffnet und die Umschaltmittel φ sind geschlossen, derart, dass der Stromdurchgang gesperrt ist. Um einen Stromimpulszug zu erzeugen, werden diese beiden Phasen mit einer Frequenz wiederholt, die gleich derjenigen ist, die für die Stromimpulse am Ausgang angestrebt wird, und jener entspricht, die von der Steuerung des Öffnens und Schließens der Umschaltmittel auferlegt wird.
Was die Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen mit Kascode-Stromquelle betrifft (vgl. 2), so erzeugt sie Stromimpulse mittels einer gesteuerten Umschaltung der einzigen Umschaltmittel φ. Eine solche gesteuerte Umschaltung wird mit einer Frequenz ausgeführt, die von der angestrebten Frequenz der Impulse abhängt. Zur Zeit einer ersten Phase sind die Umschaltmittel φ in der geöffneten Stellung, wobei dieser Zustand am Ausgang (in Höhe der Source des Kascode-Transistors) einen Stromdurchgang ermöglicht. In der Zeit einer zweiten Phase sind die Umschaltmittel φ in der geschlossenen Stellung, derart, dass am Ausgang der Stromdurchgang gesperrt ist. Um einen Stromimpulszug zu erzeugen werden diese beiden Phasen wie bei dem ersten Vorrichtungstyp mit einer Frequenz wiederholt, die gleich derjenigen ist, die für die Stromimpulse am Ausgang angestrebt wird, und jener entspricht, die von der Umschaltsteuerung auferlegt wird.
Die Vorspannungsmittel dieser zwei unterschiedlichen Typen von Stromimpuls-Erzeugungsvorrichtungen erzeugen jedoch unerwünschtes Rauschen. Die Elemente, die in diesen Vorspannungsmitteln enthalten sind, weisen nämlich kein ideales Verhalten auf und erzeugen folglich Rauschen. Ein solches Rauschen (insbesondere jenes, das durch die Stromquelle oder die Stromquellen bedingt ist, oder jenes, das durch Mängel verschiedener Elemente, die in den Vorspannungsmitteln enthalten sind, bedingt ist) wird von den Stromimpuls-Erzeugungsmitteln aufgenommen und außerdem, eventuell verstärkt, an diesen letzteren Mitteln nachgeschaltete Vorrichtungen übertragen.
Außerdem weisen die Vorspannungsmittel eine Spiegelwellenunterdrückung der Versorgung auf, die ebenfalls problematisch ist. Eine unzureichende Spiegelwellenunterdrückung der Versorgung stört nämlich den überwiegenden Teil der Elemente, die den Vorspannungsmitteln nachgeschaltet sind.
Im Stand der Technik ist eine Lösung bekannt, die darauf abzielt, das Rauschen zu verringern. Diese Lösung besteht darin, die Speisungen des Systems bei ihrer Verwendung zu isolieren.
Eine solche Lösung ist nicht zufriedenstellend, denn sie ist mit einem integrierten System kaum verträglich. Es bleiben nämlich starke kopplungen im Inneren des Systems erhalten, die Störungen erzeugen.
Eine weitere bekannte Lösung besteht darin, eine Logikschaltung mit geringer Ladungseinspeisung zu verwenden. Nun ist aber diese weitere Lösung ebenfalls wenig vorteilhaft, denn sie ist mit einem System, dessen Raumbedarf verringert werden soll, kaum verträglich. Eine solche Logikschaltung mit geringer Ladungseinspeisung erfordert nämlich das Hinzufügen neuartiger Elemente.
Die vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel, diese verschiedenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.
Genauer ist eines der Ziele der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen, die so beschaffen ist, dass ihre Integration in das System, das sie verwendet, möglich ist.
Ein zusätzliches Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Vorrichtung, die ermöglicht, die verschiedenen Rauschtypen, die von den Vorspannungsmitteln erzeugt werden, stark zu dämpfen oder gar zu unterdrücken.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, die so beschaffen ist, dass sie sich auf einfache Weise fertigen lässt.
Ein ergänzendes Ziel ist die Schaffung einer Vorrichtung, die so beschaffen ist, dass sie eine Optimierung der Herstellungskosten ermöglicht.
Diese verschiedenen Ziele sowie weitere, die im Folgenden deutlich werden, werden gemäß der Erfindung mit Hilfe einer Vorrichtung zur Erzeugung von Stromimpulsen erreicht, die von dem Typ ist, der Stromimpuls-Erzeugungsmittel sowie Vorspannungsmittel umfasst, die an die Erzeugungsmittel eine Vorspannung abgeben,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung außerdem Mittel zum Halten der Vorspannung, die einerseits mit den Erzeugungsmitteln und anderseits über Umschaltmittel mit den Vorspannungsmitteln verbunden sind, umfasst und dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltmittel nacheinander die beiden folgenden Stellungen einnehmen können:

– eine geschlossene Stellung, die Regelungsstellung genannt wird und in der sie die Haltemittel mit den Vorspannungsmitteln verbinden, derart, dass die Haltemittel die von den Vorspannungsmitteln angelegte Vorspannung erfassen;
– eine geöffnete Stellung, die Betriebsstellung genannt wird und in der sie die Haltemittel von den Vorspannungsmitteln trennen, wobei die Haltemittel an die Erzeugungsmittel die vorher erfasste Vorspannung anlegen, derart, dass die Erzeugungsmittel wenigstens einen Stromimpuls mit geringem Rauschen erzeugen.

Das Grundprinzip der Erfindung beruht folglich auf der Trennung der Vorspannungsmittel von den Stromimpuls-Erzeugungsmitteln, wenn ein Impuls erzeugt werden soll.
Mit anderen Worten: Es wird die Übertragung des von den Vorspannungsmitteln erzeugten Rauschens verhindert.
Folglich schafft die Erfindung eine einfache Architektur, die sich leicht in das System, das sie verwendet, integrieren lässt.
Es ist anzumerken, dass die Einführung von Halte- und Umschaltmitteln nur zu geringfügig höheren Kosten führt.
Auf vorteilhafte Weise bilden die Vorspannungsmittel und die Erzeugungsmittel gemeinsam eine Grundstruktur, die der Gruppe angehört, die einen umgeschalteten Stromspiegel und eine Kascode-Stromquelle umfasst.
Folglich kann die vorliegende Erfindung insbesondere mit den beiden großen Familien der Stromimpuls-Erzeugungsvorrichtungen benutzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Variante ist die Grundstruktur unterteilt, derart, dass positive und/oder negative Impulse erzeugt werden können.
Es ist klar, dass allgemein von der vorliegenden Erfindung Gebrauch gemacht werden kann, unabhängig davon, welche auch die bekannten und an den Grundstrukturen vorgenommenen Modifikationen sind.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Haltemittel wenigstens ein kapazitives Element.
In einer zweiten bevorzugten Ausfihrungsform der Erfindung sind die Haltemittel wenigstens teilweise aus der Gate-Kapazität eines in den Erzeugungsmitteln enthaltenen MOS-Transistors gebildet.
Eine solche Charakteristik weist im Vergleich zur ersten Ausführungsform den Vorteil auf, dass für eine Grundstruktur vom Typ Kascode-Stromquelle kein zusätzliches Bauelement benötigt wird.
Vorteilhaft umfassen die Umschaltmittel wenigstens einen Umschalttransistor.
Es ist klar, dass jede bekannte Umschaltvorrichtung verwendet werden kann.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfassen die Umschaltmittel außerdem wenigstens einen Filterungswiderstand, der zu dem wenigstens einen Umschalttransistor parallel geschaltet ist.
Folglich wirkt dieser parallel zu dem Umschalttransistor geschaltete Widerstand mit dem kapazitiven Element der Haltemittel zusammen, um das Rauschen zu filtern.
Eine solche Charakteristik ermöglicht außerdem, die Anzahl der Impulse, die erforderlich sind, um den angestrebten Amplitudenwert des Stroms zu erhalten, zu verringern. Mit anderen Worten: Dies erlaubt ein schnelleres Anlaufen. In der Praxis verhindern nämlich, wenn ein MOS-Transistor (für "Metal Oxyde Semiconductor" (engl.)) die Rolle der Umschaltmittel spielt, parasitäre Elemente dieses Transistors das ideale Umschalten. Dieser parallel zu dem Umschalttransistor geschaltete Widerstand hebt die Einflüsse der parasitären Elemente größtenteils auf.
Dies ermöglicht außerdem, nur eine einzige Erfassung und folglich eine einzige Regelungsphase auszuführen.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Phasenkomparator, der eine Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen gemäß der Erfindung wie eben angeführt umfasst.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung einen Synthesizer, der einen Phasenkomparator gemäß der Erfindung wie eben angeführt umfasst.
Die Erfindung kann insbesondere in einem Funkkommunikations-Endgerät einer Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen gemäß der Erfindung verwendet werden, wobei die Umschaltmittel der Vorrichtung folgende Stellungen einnehmen können:

– die Betriebsstellung, wenn sich das Endgerät in einer Sende- und/oder Empfangsphase befindet;
– die Regelungsstellung, wenn sich das Endgerät in einer Phase der Inaktivität befindet.

Das über eine Ruhe- und eine Aktivitätsphase verfügende Endgerät kann nämlich von der Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen mit schwachem Rauschen gemäß der Erfindung Gebrauch machen.
Die Ruhephase wird vorteilhaft dazu verwendet, dass die Haltemittel die Erfassung der Vorspannung vornehmen, wobei die Umschaltmittel in der geschlossenen Stellung sind. Was die Aktivitätsphase anbelangt, so werden die Haltemittel von den Vorspannungsmitteln getrennt, wobei die Umschaltmittel in der geöffneten Stellung sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die nur als einfache Beispiele gegeben sind, die nur hinweisend und nicht einschränkend sind, und der beigefügten Zeichnung, worin
1 und 2 jeweils eine bekannte Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen mit der Grundstruktur vom Typ umgeschalteter Stromspiegel (1) bzw. vom Typ Kascode-Stromquelle (2) veranschaulichen;
3 einen vereinfachten Schaltplan einer ersten besonderen Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung für die Erzeugung von Stromimpulsen zeigt;
4 einen vereinfachten Schaltplan einer zweiten besonderen Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung für die Erzeugung von Stromimpulsen zeigt; und
5 ein vereinfachtes Diagramm eines Stromimpulszugs, der von einer Ausführungsvariante der Vorrichtung gemäß der Erfindung von 4 erzeugt ist, zeigt.
Die Erfindung betrifft folglich eine Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen, die ermöglicht, den Einfluss der verschiedenen Rauschtypen, die von den Vorspannungsmitteln insbesondere in dem System, das sie verwendet, erzeugt werden, erheblich zu verringern.
Es wird nun in Verbindung mit dem Schaltplan von 3 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Erzeugung von Stromimpulsen vorgestellt.
In herkömmlicher Weise umfasst eine Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen Vorspannungsmittel 31 und Stromimpuls-Erzeugungsmittel 33. Diese Vorspannungsmittel 31 geben über die Umschaltmittel 321 eine Vorspannung an die Stromimpuls-Erzeugungsmittel 33 ab. In dieser ersten Ausführungsform einer Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen bilden die Vorspannungsmittel 31 zusammen mit den Erzeugungsmitteln 33 eine Grundstruktur mit umgeschaltetem Stromspiegel.
Ebenfalls in herkömmlicher Weise umfassen die Vorspannungsmittel 31 Mittel 311 zur Stromerzeugung und eine Stromquelle 312. Diese Stromerzeugungsmittel 311 können ein MOS-Transistor T1 sein, dessen Source an die Versorgungsspannung VDD angeschlossen ist, wobei das Gate mit den Umschaltmitteln 321 und der Drain mit der Stromquelle 312 verbunden ist. Diese Elemente, nämlich der Transistor T1 und die Stromquelle 312, weisen selbst parasitäre Elemente auf, die die Erzeugung eines parasitären Stroms mit sich bringen.
So erzeugt der Transistor T1 eine Rauschstromquelle 314 des Transistors T1 und die Stromquelle 312 erzeugt eine Rauschstromquelle 313 der Stromquelle 312.
Noch immer in herkömmlicher Weise umfassen die Erzeugungsmittel 33 Stromerzeugungsmittel 331 sowie Umschaltmittel 322a, 322b. Die Stromerzeugungsmittel 331 können ein spannungsgesteuerter MOS-Transistor T2 sein. Folglich tritt dann, wenn die Umschaltmittel 322a, 322b geschlossen bzw. geöffnet sind, eine Vorspannung am Eingang (d. h. am Gate des Transistors T2) auf; der Transistor T2 ist leitend und die Amplitude des von der Source des Transistors T2 abgegebenen Stroms ist folglich dem Wert des Stroms, der die Source des Transistors T1 der Vorspannungsmittel 31 durchfließt, gleich. Umgekehrt tritt dann, wenn die Umschaltmittel 322a, 322b geöffnet bzw. geschlossen sind, die Versorgungsspannung VDD am Eingang (am Gate des Transistors T2) auf; der Transistor T2 ist gesperrt und der den Drain des Transistors T2 verlassende Strom klingt ab. Auf diese Weise sind die Umschaltmittel 322a, 322b im Wechsel geschlossen oder geöffnet, um einen Stromimpulszug zu erzeugen.
Gemäß der Erfindung umfasst die Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen außerdem Mittel 34 zum Halten der Vorspannung, die einerseits mit den Erzeugungsmitteln 33 und andererseits über die Umschaltmittel 321 mit den Vorspannungsmitteln 31 verbunden sind. Die Umschaltmittel 321 können nacheinander die beiden folgenden Stellungen einnehmen:

– eine geschlossene Stellung, die Regelungsstellung genannt wird und in der sie die Haltemittel 34 mit den Vorspannungsmitteln 31 verbinden, derart, dass die Haltemittel 34 die von den Vorspannungsmitteln 31 angelegte Vorspannung erfassen;
– eine geöffnete Stellung, die Betriebsstellung genannt wird und in der sie die Haltemittel 34 von den Vorspannungsmitteln 31 trennen, wobei die Haltemittel 34 an die Erzeugungsmittel 33 die vorher erfasste Vorspannung anlegen, derart, dass die Erzeugungsmittel 33 wenigstens einen Stromimpuls mit schwachem Rauschen erzeugen.

Auf diese Weise ermöglichen die Haltemittel 34 in der Regelungsphase (d. h. wenn die Umschaltmittel 321 in der geschlossenen Stellung sind), die Vorspannung zu registrieren und im Speicher abzulegen. Diese Vorspannung ermöglicht das Steuern der Stromimpuls-Erzeugungsmittel 33. Wenn die Haltemittel 34 die Vorspannung an den Eingang des Transistors T2 anlegen, ruft dies folglich das Auftreten eines Ausgangsstroms in Höhe des Drains dieses Transistors T2 hervor. Dies ermöglicht einen Stromimpuls zu erzeugen.
Wenn diese Umschaltmittel 321 in der geöffneten Stellung sind, sind die Haltemittel 34 und die Erzeugungsmittel 33 von den Vorspannungsmitteln 31 getrennt. Auf diese Weise können die Erzeugungsmittel 33 einen oder mehrere Stromimpulse erzeugen, die nicht mit Rauschen, das von den Rauschstromquellen 313 und 314 des Transistors T1 und der Stromquelle stammt, behaftet sind.
Wenn die Umschaltmittel 322a, 322b geschlossen bzw. geöffnet werden, wird die Versorgungsspannung an den Eingang des Gates des Transistors T2 angelegt, der daraufhin sperrt und den Strom nicht mehr durchlässt. Mit anderen Worten: Der Strom des Drains des Transistors T2 klingt ab und bewirkt, dass der Ausgangsstrom wieder auf null geht. Diese Funktionsweise wird durch das wechselweise Umschalten der Umschaltmittel 322a und 322b mit der gewollten Frequenz der Stromimpulse aufrechterhalten.
Die Umschaltmittel 321, 322a und 322b umfassen vorteilhaft jeweils einen Umschalttransistor.
Es ist klar, dass nach Ablauf einer bestimmten Zeit die Haltemittel 34, die sich entladen haben, nicht mehr die Vorspannung an ihren Anschlüssen aufweisen und folglich ein Auffrischen erforderlich sein kann, wobei die Regelungsphase wiederholt wird.
Diese Haltemittel 34 umfassen vorteilhaft wenigstens ein kapazitives Element.
Es ist anzumerken, dass diese Grundstruktur vom Typ umgeschalteter Stromspiegel in einer dem Fachmann bekannten Weise unterteilt werden kann, derart, dass positive und/oder negative Stromimpulse erzeugt werden können.
Es wird nun in Verbindung mit dem Schaltplan von 4 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Erzeugung von Stromimpulsen vorgestellt.
In herkömmlicher Weise umfasst eine Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen Vorspannungsmittel 41 und Stromimpuls-Erzeugungsmittel 43. Diese Vorspannungsmittel 41 geben über die Umschaltmittel 421 eine Vorspannung an die Stromimpuls-Erzeugungsmittel 43 ab. In dieser zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen bilden die Vorspannungsmittel 41 gemeinsam mit den Erzeugungsmitteln 43 eine Grundstruktur mit Kascode-Stromquelle.
Ebenfalls in herkömmlicher Weise umfassen die Vorspannungsmittel 41 Mittel 311 zur Stromerzeugung und eine Stromquelle 312, die für die erste Ausführungsform beschrieben worden sind. Ebenso weisen diese Elemente, nämlich der MOS-Transistor T1 und die Stromquelle 312, selbst parasitäre Elemente auf, die eine Rauschstromquelle 314 des Transistors T1 und eine Rauschstromquelle 313 der Stromquelle 312 erzeugen. Jedoch sind gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Gate und der Drain des Transistors T1 verbunden.
Noch immer in herkömmlicher Weise umfassen die Erzeugungsmittel 43 Mittel 431 und 432 zur Stromerzeugung sowie Umschaltmittel 421 und 422. Die Stromerzeugungsmittel 431 können ein spannungsgesteuerter MOS-Transistor T2 sein. Ebenso können die Stromerzeugungsmittel 432 auch ein MOS-Transistor T3 sein. Das Gate des Transistors T2 ist mit den Umschaltmitteln 421 verbunden. Die Source desselben Transistors T2 ist an die Versorgungsspannung angeschlossen. Der Drain des Transistors T2 ist einerseits mit der Source des Transistors T3 und andererseits mit den Umschaltmitteln 422 verbunden. Das Gate des Transistors T3 ist an eine Gleichspannungsversorgungsquelle angeschlossen, die eine Vorspannung abgibt. Der Ausgang dieser Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen erfolgt über den Drain dieses Transistors T3.
Gemäß der Erfindung umfasst die Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen außerdem Mittel 44 zum Halten der Vorspannung, die einerseits mit den Erzeugermitteln 43 und andererseits über die Umschaltmittel 421 mit Vorspannungsmitteln 41 verbunden sind. Die Umschaltmittel 421 können nacheinander die beiden folgenden Stellungen einnehmen:

– eine geschlossene Stellung, die Regelungsstellung genannt wird, und in der sie die Haltemittel 44 mit den Vorspannungsmitteln 41 verbinden, derart, dass die Haltemittel 44 die von den Vorspannungsmitteln 41 angelegte Vorspannung erfassen;
– eine geöffnete Stellung, die Betriebsstellung genannt wird und in der sie die Haltemittel 44 von den Vorspannungsmitteln 41 trennen, wobei die Haltemittel 44 an die Erzeugungsmittel 43 die vorher erfasste Vorspannung anlegen, derart, dass die Erzeugungsmittel 43 wenigstens einen Stromimpuls mit geringem Rauschen erzeugen.

Wenn die Umschaltmittel 421 in der geschlossenen Stellung sind, registrieren die die Haltemittel 44 die an ihren Anschlüssen anliegende Vorspannung. Auf diese Weise wird dann, wenn die Umschaltmittel 421 in der geöffneten Stellung sind, die an den Anschlüssen der Haltemittel 44 gehaltene Vorspannung an den Eingang des Transistors T2 angelegt. Dies bewirkt, dass der Transistor T2 den Strom hindurch lässt, der dann am Ausgang in Höhe des Drains dieses Transistors T2 erscheint. Da das Gate des Transistors T3 an die Vorspannung angeschlossen ist, wird dann, wenn die Umschaltmittel 422 geöffnet sind, der Transistor T3 leitend. Dies führt einen Anstieg des in Höhe des Drains des Transistors T3 abgegebenen Stroms herbei. Wenn die Umschaltmittel 422 geschlossen werden, geht der Transistor T3 in den gesperrten Betriebszustand über. Damit ergibt sich am Ausgang ein Abfallen des Stroms.
Auf diese Weise wird ein Stromimpuls erzeugt. Ein zweiter Stromimpuls wird durch ein erneutes Schließen und Öffnen der Umschaltmittel 422 erzeugt. Folglich wird ein Stromimpulszug im Schaltrhythmus der Umschaltmittel 422 erzeugt.
Eine solche Grundstruktur kann ebenfalls in einer dem Fachmann bekannten Weise geteilt werden, um positive und/oder negative Impulse zu erzeugen.
Wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Umschaltmittel 421 und 422 wenigstens einen Umschalttransistor und die Haltemittel 44 umfassen wenigstens ein kapazitives Element. Es sollte angemerkt werden, dass die Haltemittel 44 auch wenigstens teilweise durch die Gate-Kapazität des in den Erzeugungsmitteln 431 enthaltenen MOS-Transistors T2 gebildet sein können. Dies weist den Vorteil auf, dass wenigstens ein Bauelement eingespart werden kann, denn es ist kein weiteres Element hinzuzufügen.
Es ist klar, dass ein Auffrischen der Vorspannung an den Anschlüssen der Haltemittel 44 insbesondere bei einer starken Entladung, beispielsweise des kapazitiven Elements dieser Haltemittel 44, ausgeführt werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Variante umfassen die Umschaltmittel 421 dann, wenn sie aus einem Umschalttransistor bestehen, wenigstens einen Filterungswiderstand 45, der zu diesem Transistor parallel geschaltet ist. Das heißt, dass dieser Filterungswiderstand 45 zwischen dem Drain und der Source des Umschalttransistors angeschlossen ist. Dies ermöglicht, durch Verbinden des Widerstands 45 mit dem kapazitiven Element der Haltemittel 44 ein Tiefpassfilter zu schaffen, das somit das von den Rauschstromquellen 323 und 314 erzeugte Rauschen filtert. Außerdem ermöglicht der verhältnismäßig kleine Wert des Widerstands 45 (zehnmal kleiner als beispielsweise der Widerstand Rdsoff des Umschalttransistors) auch, den Wert des Widerstands, der jenem der zwei parallelen Widerstände äquivalent ist, zu verringern. Folglich erhöht sich die Stärke des Stroms am Ausgang des Transistors stärker als dann, wenn der Filterungswiderstand 45 nicht vorhanden ist. Dies bewirkt eine Verringerung der Anzahl der Impulse, die für das Erhalten eines Stromimpulses, der eine feste Amplitude hat und jenen Stromimpulsen des vorgesehenen Stromimpulszugs, wie er in 5 veranschaulicht ist, gleich ist, notwendig sind.
Nun wird im Zusammenhang mit dem Diagramm von 5 ein Stromimpulszug, der von der Variante (Hinzufügen eines Filterungswiderstands 45 parallel zu den Umschaltmitteln 421) der 2 erzeugt wird, vorgestellt.
Ein aus nicht mit Rauschen behafteten Stromimpulsen bestehender Zug 54 wird beispielsweise mit der vorher beschriebenen Variante erzeugt. Dieser aus Stromimpulsen gebildete Zug 54 weist eine Amplitude I0 sowie eine Periode T auf, die durch den Rhythmus der Umschaltmittel 422 (vgl. 4) bestimmt ist. Um zu diesem aus Stromimpulsen gebildeten Zug 54 zu gelangen ist ein Übergangsbereich 51 erforderlich. Ein solcher Übergangsbereich 51 entspricht einem allmählichen Ansteigen der Amplituden der Stromimpulse, die sich in diesem Bereich 51 befinden. So weisen ein erster Stromimpuls 52 und ein zweiter Stromimpuls 53 eine Amplitude I1 bzw. I2 auf, die von jener des aus Stromimpulsen I0 gebildeten Zugs 54 verschieden sind.
Gemäß einer vorteilhaften Variante der vorliegenden Erfindung, die weiter oben beschrieben ist (Hinzufügen eines Widerstands 45 zu den Umschaltmitteln 421), wird die Anzahl der Stromimpulse 52 und 53, die für die Herausbildung der Amplitude des Stromimpulszugs 54 notwendig sind, verringert.
Eine Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen mit schwachem Rauschen gemäß der Erfindung kann in der Ausgangsstufe eines Phasenkomparators enthalten sein, der seinerseits in einem Frequenzsynthesizer enthalten sein kann.
Eine derartige Vorrichtung gemäß der Erfindung kann beispielsweise in einem Funkkommunikations-Endgerät verwendet werden.
In der Zeit einer Inaktivitätsphase, beispielsweise während eines Zeitintervalls (für "time slot" (engl.)) des nicht für die Kommunikation des Endgeräts (über eine Basisstation, die der Zelle zugeordnet ist, in der es sich befindet) bestimmten Rahmens, können die Umschaltmittel 321 oder 421 in der Regelungsstellung (geschlossenen Stellung) sein.
In der Zeit einer Aktivitätsphase, beispielsweise in einer Phase des Empfangens und/oder Sendens, können diese Umschaltmittel 321 oder 421 in der Betriebsstellung (geöffneten Stellung) sein.

Claims

Vorrichtung für die Erzeugung von Stromimpulsen, die von dem Typ ist, der Stromimpuls-Erzeugungsmittel (33) sowie Vorspannungsmittel (31), die an die Erzeugungsmittel (33) eine Vorspannung anlegen, umfasst, die außerdem Mitteln (34) zum Halten der Vorspannung, die einerseits mit den Erzeugungsmitteln (33) und andererseits über Umschaltmittel (321) mit den Vorspannungsmitteln (31) verbunden sind, umfasst und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umschaltmittel (321) nacheinander die beiden folgenden Stellungen einnehmen können: – eine geschlossene Stellung, die Regelungsstellung genannt wird und in der sie die Haltemittel (34) mit den Vorspannungsmitteln (31) verbinden, derart, dass die Haltemittel (34) die von den Vorspannungsmitteln (31) angelegte Vorspannung erfassen; – eine geöffnete Stellung, die Betriebsstellung genannt wird und in der sie die Haltemittel (34) von den Vorspannungsmitteln (31) trennen, wobei die Haltemittel an die Erzeugungsmittel (33) die vorher erfasste Vorspannung anlegen, derart, dass die Erzeugungsmittel wenigstens einen Stromimpuls (51) mit geringem Rauschen erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannungsmittel (31) und die Erzeugungsmittel (33) zusammen eine Grundstruktur bilden, die zu der Gruppe gehört, die einen umgeschalteten Stromspiegel und eine kaskadenartig verschaltete Stromquelle umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur unterteilt ist, derart, dass positive Impulse und/oder negative Impulse erzeugt werden können.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (34) wenigstens ein kapazitives Element umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Vorspannungsmittel (31) und die Erzeugungsmittel (33) gemeinsam eine Grundstruktur, die eventuell unterteilt ist, bilden, die vom Typ einer kaskadenartig verschalteten Stromquelle ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (34) wenigstens teilweise durch die Gate-Kapazität eines in den Erzeugungsmitteln (33) enthaltenen MOS-Transistors gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltmittel (321, 322a und 322b; 421, 422) wenigstens einen Umschalttransistor umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltmittel (321; 421) außerdem wenigstens einen Filterungswiderstand (45) umfassen, der zu dem wenigstens Umschalttransistor parallel geschaltet ist.
Phasenkomparator, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Stromimpuls-Erzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.
Synthetisierer, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Phasenkomparator nach Anspruch 8 umfasst.
Verwendung einer Stromimpuls-Erzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem Funkkommunikations-Endgerät, wobei die Umschaltmittel (321; 421) der Vorrichtung folgende Stellungen einnehmen können: – die Betriebsstellung, wenn sich das Endgerät in einer Sende- und/oder Empfangsphase befindet; – die Regelungsstellung, wenn sich das Endgerät in einer Phase der Inaktivität befindet.