ES2929197T3 - Circuito de filtro para suprimir una distorsión de señal - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un circuito de filtro que se utiliza, a nivel de hardware, para evitar los desplazamientos de carga, que son causados por una o más corrientes en un divisor de frecuencia (200), produciendo una señal de interferencia que puede causar una distorsión de la señal en la salida de un convertidor de corriente/voltaje (300) perteneciente al circuito de filtrado. De lo contrario, esta distorsión de la señal tendría que eliminarse mediante un complicado procesamiento posterior de la señal. El perfil de voltaje en la entrada del divisor de frecuencia (200) o la corriente en la segunda salida del divisor de frecuencia (200) se usa en este caso para modelar, por medio de un arreglo de circuito de compensación, una señal de compensación que compensa sustancialmente por la señal de interferencia causada por los desplazamientos de carga. La invención también se refiere a un método asociado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Circuito de filtro para suprimir una distorsión de señal

Campo de Invención

La invención se refiere a un circuito de filtro para suprimir una distorsión de señal y a un procedimiento correspondiente para suprimir una distorsión de señal.

Antecedentes de la Invención

La ruta de señal de un receptor está acoplada a una fuente de señal. El punto de funcionamiento de esta fuente de señal a menudo no es el mismo que el requerido por el receptor. Por ejemplo, una antena se suele hacer funcionar a nivel de la masa, o un tubo fotomultiplicador (PMT, por sus siglas en inglés) a unos 2000 V. Por lo tanto, se utiliza un filtro de paso alto para separar los puntos de funcionamiento. En principio, este filtro de paso alto es un capacitor. Si en un lado del capacitor está instalado un filtro de paso bajo para especificar un punto de funcionamiento, se habla también de una T de polarización. Tal disposición es propensa a distorsiones de señal.

Por el documento WO 9310553 A1 se conoce un procedimiento que corrige la no linealidad de un fotodetector sin aumentar el nivel de ruido en la señal del detector. El detector está acoplado a un preamplificador, que está caracterizado por la ausencia de retroalimentación positiva, y la señal del preamplificador se transmite a un amplificador lineal, cuya señal de salida luego se digitaliza. A continuación, la señal digitalizada se transforma de acuerdo con una información de calibración almacenada representativa de la característica no lineal del fotodetector.

Compendio de la Invención

Un objetivo de la presente invención es poner a disposición un circuito de filtro mejorado.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se pone a disposición un circuito de filtro para suprimir una distorsión de señal. El circuito de filtro comprende un convertidor de corriente a tensión, un filtro divisor de frecuencias y una disposición de circuito de compensación. El filtro divisor de frecuencias presenta al menos una entrada para una fuente de señal, una primera salida y una segunda salida. La entrada del filtro divisor de frecuencias presenta una primera impedancia en una primera banda de frecuencias y una segunda impedancia en una segunda banda de frecuencias. La segunda banda de frecuencias presenta frecuencias más altas que la primera banda de frecuencias. La primera salida presenta una tercera impedancia en la primera banda de frecuencias y una cuarta impedancia en la segunda banda de frecuencias, y el valor absoluto de la cuarta impedancia es mayor o igual que el valor absoluto de la tercera impedancia. La segunda salida presenta una quinta impedancia en la primera banda de frecuencias y una sexta impedancia en la segunda banda de frecuencias, y el valor absoluto de la quinta impedancia es mayor que el valor absoluto de la sexta impedancia. Una entrada del convertidor de corriente a tensión está conectada a la segunda salida del filtro divisor de frecuencias. La disposición de circuito de compensación está preparada para detectar una primera corriente de señal entre la entrada y la primera salida del filtro divisor de frecuencias. La corriente de señal genera una corriente de distorsión entre la entrada del convertidor de corriente a tensión y la segunda salida del filtro divisor de frecuencias. La disposición de circuito de compensación está preparada además para acoplar una corriente de compensación dentro del convertidor de corriente a tensión de tal manera que la corriente de compensación sea opuesta a la corriente de distorsión y de igual magnitud que esta y compensar así la corriente de distorsión, de modo que en la salida del convertidor de corriente a tensión se ponga a disposición una señal de salida sin distorsión.

El concepto "señal de salida sin distorsión" debe entenderse en este contexto como que la perturbación causada por la corriente de distorsión esencialmente ya no es relevante, por ejemplo, para un receptor que reciba la señal de salida sin distorsión para su procesamiento posterior. Por lo tanto, la distorsión se reduce, preferiblemente se suprime por completo, a nivel de hardware, de modo que se puede evitar esencialmente un costoso procesamiento posterior de la señal de salida del circuito de filtro. La corriente de señal se puede detectar en la entrada y también en la primera salida del filtro divisor de frecuencias. El circuito de filtro se utiliza en particular en detectores de alta calidad o, por ejemplo, como circuito integrado en chips detectores.

En una forma de realización, la disposición de circuito de compensación está conectada entre la entrada del filtro divisor de frecuencias y la segunda salida del filtro divisor de frecuencias. La conexión de la disposición de circuito de compensación se realiza por lo tanto, vista desde una fuente de señal de la que sale la corriente de señal, entre las impedancias que definen la primera y la segunda salidas del filtro divisor de frecuencias. Por lo tanto, se utiliza esencialmente una señal de tensión en la entrada del filtro divisor de frecuencias para controlar la disposición de circuito de compensación. Una señal de compensación para compensar la corriente de distorsión, que es generada por la disposición de circuito de compensación, se acopla en este contexto preferiblemente entre la segunda salida del filtro divisor de frecuencias y la entrada del convertidor de corriente a tensión.

En otra forma de realización, la disposición de circuito de compensación está conectada a la primera salida del filtro divisor de frecuencias. La conexión de la disposición de circuito de compensación se realiza por tanto, vista desde una fuente de señal de la que sale la corriente de señal, detrás de la o las impedancias que definen la primera salida del filtro divisor de frecuencias. Por lo tanto, se utiliza esencialmente una señal de corriente en la primera salida del filtro divisor de frecuencias para controlar la disposición de circuito de compensación. Una señal de compensación para compensar la corriente de distorsión, que es generada por la disposición de circuito de compensación, se acopla en este contexto preferiblemente a la salida del convertidor de corriente a tensión.

El filtro divisor de frecuencias presenta preferiblemente una primera resistencia óhmica en la primera salida y un primer condensador en la segunda salida, siendo la primera resistencia óhmica mayor que una resistencia de línea en la entrada del filtro divisor de frecuencias. La estructura del filtro divisor de frecuencias en esta forma de realización constituye esencialmente una forma muy simple de filtro divisor de frecuencias. Podrían utilizarse formas de realización alternativas que presenten componentes pasivos adicionales.

Como ya se indicó anteriormente, en una forma de realización, la disposición de circuito de compensación está preparada para convertir una tensión de señal presente en la entrada del filtro divisor de frecuencias en una corriente de compensación. La disposición de circuito de compensación está preparada en este contexto de tal manera que la corriente de compensación es opuesta a la corriente de distorsión, y dentro de lo posible de igual magnitud que esta, y compensa esencialmente la corriente de distorsión, por ejemplo, en caso de acoplamiento entre la segunda salida del filtro divisor de frecuencias y la entrada del convertidor de corriente a tensión.

En una forma de realización, la disposición de circuito de compensación presenta un segundo condensador. El segundo condensador está conectado a un amplificador de alta impedancia para hacer pasar la tensión de señal al amplificador de alta impedancia. El amplificador de alta impedancia está preparado en este contexto para convertir la tensión de señal en la corriente de compensación. Amplificador de alta impedancia significa que la señal en la entrada al filtro divisor de frecuencias no se ve afectada o esencialmente no se ve afectada por el amplificador. El segundo condensador para acoplar la señal parásita de alta frecuencia al amplificador de alta impedancia presenta en este contexto preferiblemente la misma capacidad que el primer condensador. La corriente de compensación se conecta preferiblemente a través de una segunda resistencia óhmica al lado del primer condensador que mira hacia el convertidor de corriente a tensión. La segunda resistencia óhmica es preferiblemente igual en magnitud a la primera resistencia óhmica.

Otra forma de realización del circuito de filtro presenta una disposición de circuito de compensación con un sensor de corriente. El sensor de corriente está preferiblemente preparado para detectar una corriente que fluye a través de la primera resistencia óhmica. El sensor de corriente está preferiblemente preparado para controlar una fuente de corriente regulable de tal manera que se compense una señal en la salida del convertidor de corriente a tensión que esté distorsionada por la corriente de distorsión. La disposición de circuito de compensación presenta en este contexto preferiblemente una segunda resistencia óhmica entre la salida del convertidor de corriente a tensión y la fuente de corriente controlable, de manera que se compense la señal distorsionada entre la fuente de corriente regulable y la segunda resistencia óhmica.

Otro objetivo de la presente invención es poner a disposición un receptor de señales mejorado.

El receptor de señales comprende un receptor y un circuito de filtro como se ha descrito anteriormente. El receptor está preparado para recibir una señal a través del circuito de filtro.

Otro objetivo de la presente invención es poner a disposición un analizador de señales mejorado.

El analizador de señales comprende un receptor de señales como se ha descrito anteriormente y una unidad de análisis. La unidad de análisis está preparada para analizar la señal recibida mediante el receptor.

Otro objetivo de la presente invención es poner a disposición un procedimiento mejorado para suprimir una distorsión de señal. El procedimiento comprende las etapas:

- generación de una corriente de distorsión entre una entrada de un convertidor de corriente a tensión y una segunda salida de un filtro divisor de frecuencias por una primera corriente de señal entre una entrada para una fuente de señal y una primera salida del filtro divisor de frecuencias, estando una entrada del convertidor de corriente a tensión conectada a la segunda salida del filtro divisor de frecuencias,

- detección de la primera corriente de señal, presentando el filtro divisor de frecuencias al menos la entrada, la primera salida y la segunda salida, presentando la entrada una primera impedancia en una primera banda de frecuencias y una segunda impedancia en una segunda banda de frecuencias y presentando la segunda banda de frecuencias frecuencias más altas que la primera banda de frecuencias, presentando la primera salida una tercera impedancia en la primera banda de frecuencias y una cuarta impedancia en la segunda banda de frecuencias, y siendo el valor absoluto de la cuarta impedancia mayor o igual que el valor absoluto de la tercera impedancia, presentando la segunda salida una quinta impedancia en la primera banda de frecuencias y una sexta impedancia en la segunda banda de frecuencias, y siendo el valor absoluto de la quinta impedancia mayor que el valor absoluto de la sexta impedancia,

- compensación de la corriente de distorsión mediante acoplamiento de una corriente de compensación dentro del convertidor (300) de corriente a tensión, siendo la corriente de compensación opuesta a la corriente de distorsión y de igual magnitud que esta.

Las etapas individuales del procedimiento no tienen que llevarse a cabo necesariamente en el orden indicado.

Se aclara que el circuito de filtro según la reivindicación 1, el receptor de señales según la reivindicación 12 y el procedimiento según la reivindicación 14 presentan formas de realización similares y/o idénticas, como se describen particularmente en las reivindicaciones dependientes.

Se aclara además que las formas de realización preferidas de la invención también representan cualquier combinación de las reivindicaciones dependientes con la correspondiente reivindicación independiente.

A continuación se describen otras formas de realización preferidas.

Breve descripción de las figuras

Estos y otros aspectos de la invención se muestran en detalle en las figuras de la siguiente manera.

La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de una fuente de señal que está acoplada a un receptor a través de un filtro de paso alto.

La Figura 2 muestra un gráfico con diferentes corrientes de la disposición mostrada en la Figura 1. La Figura 3 muestra un gráfico con diferentes tensiones de la disposición mostrada en la Figura 1. La Figura 4 muestra un diagrama esquemático de una fuente de señal que está acoplada a un receptor a través de un primer circuito de filtro.

La Figura 5 muestra un gráfico con diferentes corrientes de la disposición mostrada en la Figura 4. La Figura 6 muestra un gráfico con diferentes tensiones de la disposición mostrada en la Figura 4. La Figura 7 muestra un diagrama esquemático de una fuente de señal que está acoplada a un receptor a través de un segundo circuito de filtro.

La Figura 8 muestra un diagrama esquemático de un analizador de señales.

La Figura 9 muestra un diagrama esquemático de un procedimiento para suprimir una distorsión de señal.

Descripción detallada de los ejemplos de realización

La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de una fuente 100 de señal que está acoplada a un receptor 400 a través de un filtro de paso alto. En el presente caso, la fuente 100 de señal es un fotomultiplicador. El filtro de paso alto comprende un filtro 200 divisor de frecuencias y un convertidor 300 de corriente a tensión. El filtro 200 divisor de frecuencias está realizado como una T de polarización con un primer condensador 220 entre una entrada del filtro 200 divisor de frecuencias y una segunda salida y una primera resistencia óhmica 210 entre la entrada y una primera salida del filtro 200 divisor de frecuencias. La segunda salida del filtro 200 divisor de frecuencias está conectada a una entrada del convertidor 300 de corriente a tensión, estando realizado el convertidor 300 de corriente a tensión como un amplificador 330 de transimpedancia con una resistencia 310 de transimpedancia, estando una salida del amplificador 330 de transimpedancia acoplada retroactivamente o realimentada negativamente a través de la resistencia 330 de transimpedancia a la entrada del amplificador 330 de transimpedancia. También son posibles otras implementaciones del amplificador de transimpedancia. La señal 325 presente en la salida del amplificador 330 de transimpedancia se transmite al receptor 400. El amplificador 330 de transimpedancia regula el lado del primer condensador 220 de manera que la tensión apenas cambie (masa virtual). Por el contrario, el lado de alta tensión tiene una alta resistencia debido a la primera resistencia óhmica 210 de la T de polarización. La carga en el lado del primer condensador 220 que mira en dirección opuesta al amplificador 330 de transimpedancia se equilibra en el lado del primer condensador 220 que mira hacia el amplificador 330 de transimpedancia y, por lo tanto, distorsiona la señal 325, como se explicará más detalladamente en las Figuras 2 y 3.

La Figura 2 muestra un gráfico con diferentes corrientes de la disposición mostrada en la Figura 1. El eje y muestra la intensidad 10 de corriente y el eje x el tiempo 20. La magnitud de las señales es de unos 100 mA y la duración de los pulsos es de unos pocos microsegundos. En este ejemplo, la corriente 105 de señal, que sale de la fuente 100 de señal, presenta un pulso grande, que es seguido en un intervalo de tiempo corto por un pulso pequeño. Ambos pulsos deben ser detectados en el receptor 400 independientemente uno de otro. Una primera corriente 215 de señal, que fluye a través de la primera resistencia óhmica 210, genera una transferencia de carga en el lado del primer condensador 220 que mira hacia el amplificador 330 de transimpedancia. Esta transferencia de carga va acompañada de una corriente de distorsión, que se superpone a la corriente 105 de señal y genera una señal 305 de corriente distorsionada.

La Figura 3 muestra un gráfico con diferentes tensiones de la disposición mostrada en la Figura 1. El eje y muestra la tensión 30 y el eje x muestra el tiempo 20. El gráfico muestra la tensión en la entrada del amplificador 315 de transimpedancia, que es esencialmente constante. La tensión 205 de señal en la entrada del filtro 200 divisor de frecuencias (T de polarización), que mira hacia la fuente 100 de señal (fotomultiplicador), aumenta bruscamente al comienzo del pulso grande y cae a continuación hasta el comienzo del pulso pequeño, permaneciendo durante la duración del pulso pequeño en un nivel casi constante, para caer finalmente de nuevo a 0 en el plazo de unos pocos microsegundos después del final del pulso pequeño. La evolución en el tiempo de la tensión en la salida del amplificador de transimpedancia, o sea, la señal 325 que se transmite al receptor 400, presenta la misma forma que la señal 305 de corriente distorsionada. La señal 325 es por lo tanto distorsionada por la corriente de distorsión.

La Figura 4 muestra un diagrama esquemático de una fuente 100 de señal que está acoplada a un receptor 400 a través de un primer circuito de filtro. En el presente caso, la fuente 100 de señal es un fotomultiplicador. El circuito de filtro comprende un filtro 200 divisor de frecuencias, un convertidor 300 de corriente a tensión y una disposición 500 de circuito de compensación. El filtro 200 divisor de frecuencias está realizado como una T de polarización con un primer condensador 220 entre una entrada del filtro 200 divisor de frecuencias y una segunda salida y una primera resistencia óhmica 210 entre la entrada y una primera salida del filtro 200 divisor de frecuencias. La segunda salida del filtro 200 divisor de frecuencias está conectada a una entrada del convertidor 300 de corriente a tensión, estando realizado el convertidor 300 de corriente a tensión como un amplificador 330 de transimpedancia con una resistencia 310 de transimpedancia, estando una salida del amplificador 330 de transimpedancia acoplada retroactivamente a través de la resistencia 330 de transimpedancia a la entrada del amplificador 330 de transimpedancia. La señal 325a en la salida del amplificador 330 de transimpedancia se transmite al receptor 400. El amplificador 330 de transimpedancia regula el lado del primer condensador 220 de modo que la tensión apenas cambie (masa virtual). Por el contrario, el lado de alta tensión tiene una alta resistencia debido a la primera resistencia óhmica 210 de la T de polarización. La carga en el lado del primer condensador 220 que mira en dirección opuesta al amplificador 330 de transimpedancia se equilibra en el lado del primer condensador 220 que mira hacia el amplificador 330 de transimpedancia. La entrada del filtro 200 divisor de frecuencias (T de polarización) está conectada además a una entrada de un amplificador 530 de alta impedancia de la disposición 500 de circuito de compensación a través de un segundo condensador 520 de la disposición 500 de circuito de compensación. En este ejemplo de realización, la capacidad del segundo condensador 520 se ha seleccionado igual de grande que la capacidad del primer condensador 220. Una salida del amplificador 530 de alta impedancia está conectada a través de una segunda resistencia óhmica 510 de la disposición 500 de circuito de compensación al lado del condensador 220 que mira hacia la entrada del amplificador de transimpedancia. La segunda resistencia óhmica 510 es igual en magnitud a la primera resistencia óhmica 210. La tensión 205a de señal en la entrada del filtro 200 divisor de frecuencias se conduce a través del segundo condensador 520 al amplificador 530 de alta impedancia. La tensión 205a de señal se convierte mediante el amplificador 530 de alta impedancia en una corriente que, como corriente 515 de compensación, compensa la transferencia de carga en el lado del primer condensador 220 que mira hacia el amplificador 330 de transimpedancia. Por lo tanto, el amplificador 330 de transimpedancia ya no pone a disposición la corriente para la transferencia de carga, de modo que la señal 325a ya no se distorsiona. La capacidad del segundo condensador 520 y el valor de la segunda resistencia 510 se pueden adaptar dependiendo de componentes adicionales que se conecten al amplificador 530 de alta impedancia. Por lo tanto, no es obligatorio que la capacidad del segundo condensador 520 y la resistencia de la segunda resistencia 510 sean idénticas a la capacidad del primer condensador 220 y la primera resistencia 210. Tales componentes adicionales pueden, por ejemplo, usarse o requerirse para compensar un comportamiento no ideal del amplificador 530 de alta impedancia.

La Figura 5 muestra un gráfico con diferentes corrientes de la disposición mostrada en la Figura 4. El eje y muestra la intensidad 10 de corriente y el eje x el tiempo 20. La magnitud de las señales es de unos 100 mA y la duración de los pulsos es de unos pocos microsegundos. En este ejemplo, la corriente 105 de señal que sale de la fuente 100 de señal presenta nuevamente un pulso grande, que es seguido en un intervalo de tiempo corto por un pulso pequeño. Ambos pulsos deben ser detectados en el receptor 400 independientemente uno de otro. La primera corriente 215 de señal mostrada en la Figura 2, que fluye a través de la primera resistencia óhmica 210, genera una transferencia de carga en el lado del primer condensador 220 que mira hacia el amplificador 330 de transimpedancia. Esta transferencia de carga va acompañada de una corriente de distorsión. La disposición 500 de circuito de compensación genera ahora la corriente 515 de compensación, que es opuesta a la corriente de distorsión y la compensa. Por lo tanto, la corriente 105 de señal no se distorsiona.

La Figura 6 muestra un gráfico con diferentes tensiones de la disposición mostrada en la Figura 4. El eje y muestra la tensión 30 y el eje x muestra el tiempo 20. El gráfico muestra la tensión en la entrada del amplificador 315 de transimpedancia, que nuevamente es esencialmente constante. La tensión 205a de señal en la entrada del filtro 200 divisor de frecuencias (T de polarización) que mira hacia la fuente 100 de señal (fotomultiplicador) aumenta bruscamente al comienzo del pulso grande y cae a continuación hasta el comienzo del pulso pequeño, permaneciendo durante la duración del pulso pequeño en un nivel casi constante, para caer finalmente de nuevo a 0 en el plazo de unos pocos microsegundos después del final del pulso pequeño. La evolución en el tiempo de la tensión en la salida del amplificador de transimpedancia, o sea, la señal 325a que se transmite al receptor 400, presenta la misma forma que la corriente 105 de señal. La distorsión causada por la corriente de distorsión se compensa por lo tanto mediante la corriente 515 de compensación, de modo que el pulso grande y también el pulso pequeño subsiguiente pueden detectarse en el receptor sin un costoso procesamiento posterior de la señal.

La Figura 7 muestra un diagrama esquemático de una fuente 100 de señal que está acoplada a un receptor 400 a través de un segundo circuito de filtro. En el presente caso, la fuente 100 de señal es un fotomultiplicador. El circuito de filtro comprende un filtro 200 divisor de frecuencias, un convertidor 300 de corriente a tensión y una disposición 500 de circuito de compensación. El filtro 200 divisor de frecuencias está realizado como una T de polarización con un primer condensador 220 entre una entrada del filtro 200 divisor de frecuencias y una segunda salida y una primera resistencia óhmica 210 entre la entrada y una primera salida del filtro 200 divisor de frecuencias. La segunda salida del filtro 200 divisor de frecuencias está conectada a una entrada del convertidor 300 de corriente a tensión, estando realizado el convertidor 300 de corriente a tensión como un amplificador 330 de transimpedancia con una resistencia 310 de transimpedancia, estando una salida del amplificador 330 de transimpedancia acoplada retroactivamente a través de la resistencia 330 de transimpedancia a la entrada del amplificador 330 de transimpedancia. La señal presente en la salida del amplificador 330 de transimpedancia se transmite al receptor 400 a través de una segunda resistencia óhmica 510 de la disposición 500 de circuito de compensación. El amplificador 330 de transimpedancia regula el lado del primer condensador 220 de modo que la tensión apenas cambie (masa virtual). Por el contrario, el lado de alta tensión tiene una alta resistencia debido a la primera resistencia óhmica 210 de la T de polarización. La carga en el lado del primer condensador 220 que mira en dirección opuesta al amplificador 330 de transimpedancia es equilibrada por el amplificador 330 de transimpedancia en el lado del primer condensador 220 que mira hacia el amplificador 330 de transimpedancia. La señal de salida del amplificador de transimpedancia está, por tanto, perturbada, como se ha explicado en relación con la Figura 1. La primera salida del filtro 200 divisor de frecuencias (T de polarización) está conectada a través de un segundo condensador 520 a la disposición 500 de circuito de compensación con una resistencia 540 de entrada de un sensor de corriente. En este contexto, la resistencia 540 de entrada es más pequeña que la primera resistencia óhmica 210 para influir lo menos posible en el flujo de corriente a través de la primera resistencia 210. La corriente a través de la resistencia 540 de entrada se usa ahora como corriente de regulación para regular la fuente 550 de corriente regulable. La fuente 550 de corriente regulable amplifica la corriente de regulación de manera que esta compense la señal perturbada de la salida del amplificador 330 de transimpedancia desde el punto de vista de la fuente 550 de corriente regulable antes de la segunda resistencia óhmica 510 en términos de tensión, de modo que la señal 325a que se transmite al receptor 400 ya no esté distorsionada. La segunda resistencia óhmica 510 es en este contexto preferiblemente más pequeña que la primera resistencia óhmica 210 y, en una forma de realización especialmente preferida, presenta una magnitud que corresponde a la diferencia entre la primera resistencia óhmica 210 y la resistencia 310 de transimpedancia. Una posible forma de realización de la fuente 550 de corriente regulable en combinación con la resistencia 540 de entrada de baja impedancia sería, por ejemplo, un espejo de corriente que amplifique la corriente de regulación por medio de un factor de copia adaptado y ponga a disposición una corriente de compensación para compensar la perturbación en la señal de salida del amplificador 330 de transimpedancia. La capacidad del segundo condensador 520 y el valor de la segunda resistencia 510 se pueden adaptar dependiendo de componentes adicionales que se conecten al sensor de corriente. La capacidad del segundo condensador 520 y la resistencia de la segunda resistencia 510 se eligen en función de la realización concreta del sensor de corriente, debiendo en caso dado compensarse el comportamiento real de los componentes utilizados.

A diferencia del circuito de la Figura 4, en el circuito de la Figura 7 no es la señal en la entrada del amplificador 330 de transimpedancia la que se corrige o compensa, sino la señal en la salida del amplificador 330 de transimpedancia. Así pues, pueden utilizarse como señal de control para la compensación opcionalmente la señal de tensión en la entrada del filtro 200 divisor de frecuencias o la señal de corriente en la primera salida del filtro 200 divisor de frecuencias. La señal de corrección generada por medio de la señal de control puede alimentarse en cualquier punto entre la entrada y la salida del amplificador 330 de transimpedancia. Solo se necesita saber cómo se ha transformado la señal perturbada en la entrada del amplificador 330 de transimpedancia en un punto definido dentro del circuito del amplificador 330 de transimpedancia. Con este conocimiento, es posible determinar qué circuito se requiere para usar la señal de control para compensar la perturbación en ese punto definido.

La resistencia 310 de transimpedancia está determinada esencialmente por la tensión de alimentación y la intensidad de corriente de la señal. Ambas dependen de la aplicación respectiva, de modo que el valor concreto de la resistencia 310 de transimpedancia se puede calcular en función de la aplicación respectiva. Los valores concretos de la primera resistencia óhmica 210, de la segunda resistencia óhmica 510, del primer condensador 220 y del segundo condensador 520 dependen en particular de la frecuencia de la señal. La frecuencia de la señal también depende de la aplicación respectiva, de modo que los valores se pueden calcular en función de la aplicación respectiva.

La Figura 8 muestra un diagrama esquemático de un analizador 700 de señales. El analizador 700 de señales comprende un receptor de señales y una unidad 600 de análisis. El receptor de señales comprende un receptor 400 y un circuito de filtro, como el descrito, por ejemplo, en relación con la Figura 4. El receptor está preparado para recibir una señal 325a a través del circuito de filtro. La unidad 600 de análisis está preparada para analizar la señal 325a. La unidad 600 de análisis puede presentar uno o varios microprocesadores, procesadores, etc., uno o varios elementos de memoria o módulos de memoria para almacenar y procesar datos o señales.

La Figura 9 muestra un diagrama esquemático de un procedimiento para suprimir una distorsión de señal. En la etapa 810, una primera corriente de señal entre una entrada y una primera salida de un filtro 200 divisor de frecuencias genera una corriente de distorsión entre una entrada de un convertidor 300 de corriente a tensión y una segunda salida del filtro 200 divisor de frecuencias. En este contexto, una entrada del convertidor 300 de corriente a tensión está conectada a la segunda salida del filtro 200 divisor de frecuencias. En la etapa 820 se detecta la primera corriente de señal. El filtro 200 divisor de frecuencias presenta al menos la entrada, la primera salida y la segunda salida. La entrada del filtro 200 divisor de frecuencias presenta una primera impedancia en una primera banda de frecuencias y una segunda impedancia en una segunda banda de frecuencias. La segunda banda de frecuencias presenta frecuencias más altas que la primera banda de frecuencias. La primera salida presenta una tercera impedancia en la primera banda de frecuencias y una cuarta impedancia en la segunda banda de frecuencias, y el valor absoluto de la cuarta impedancia es mayor que el valor absoluto de la tercera impedancia. La segunda salida presenta una quinta impedancia en la primera banda de frecuencias y una sexta impedancia en la segunda banda de frecuencias, y el valor absoluto de la quinta impedancia es mayor que el valor absoluto de la sexta impedancia. En la etapa 830 se compensa la corriente de distorsión.

Una idea de la presente invención es usar un circuito de filtro para evitar que las transferencias de carga causadas por una o varias corrientes en un filtro 200 divisor de frecuencias generen una señal parásita que, de lo contrario, tendría que eliminarse mediante un costoso procesamiento posterior de la señal. La curva de tensión en la entrada del filtro 200 divisor de frecuencias o la corriente en la segunda salida del filtro 200 divisor de frecuencias se utilizan en este contexto para, por medio de una disposición de circuito de compensación, generar una señal de compensación que compensa esencialmente la señal parásita causada por las transferencias de carga. En este contexto, dependiendo de la estructura del convertidor 300 de corriente a tensión, la compensación puede tener lugar en un punto cualquiera, pero definido, entre la entrada y la salida del convertidor 300 de corriente a tensión.

Para el experto en la técnica, de la descripción anterior, las figuras y las reivindicaciones resultan otras variantes de la invención y su realización, en la medida en que estén dentro del alcance de las reivindicaciones.

Los símbolos de referencia indicados en las reivindicaciones no deben considerarse como limitaciones de los medios y las etapas utilizados.

Lista de los símbolos de referencia

10 Intensidad de corriente

20 Tiempo

30 Tensión

100 Fuente de señal

105 Corriente de señal

200 Filtro divisor de frecuencias

205,205a Tensión de señal

210 Primera resistencia óhmica

215 Primera corriente de señal

220 Primer condensador

300 Convertidor de corriente a tensión

305 Señal de corriente distorsionada

310 Resistencia de transimpedancia

315 Tensión en la entrada del amplificador de transimpedancia

325,325a Señal

330 Amplificador de transimpedancia

400 Receptor

500 Disposición de circuito de compensación

510 Segunda resistencia óhmica

515 Corriente de compensación

520 Segundo condensador

530 Amplificador de alta impedancia

540 Resistencia de entrada sensor de corriente

550 Fuente de corriente regulable

600 Unidad de análisis

700 Analizador de señales

810 Generación de la corriente de distorsión

820 Detección de la primera corriente de señal

830 Compensación de la corriente de distorsión

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un circuito de filtro para suprimir una distorsión de señal, que comprende un convertidor (300) de corriente a tensión, un filtro (200) divisor de frecuencias y una disposición (500) de circuito de compensación, en donde el filtro (200) divisor de frecuencias presenta al menos una entrada para una fuente (100) de señal, una primera salida y una segunda salida, en donde la entrada del filtro (200) divisor de frecuencias presenta una primera impedancia en una primera banda de frecuencias y una segunda impedancia en una segunda banda de frecuencias y la segunda banda de frecuencias presenta frecuencias más altas que la primera banda de frecuencias, en donde la primera salida presenta una tercera impedancia en la primera banda de frecuencias y una cuarta impedancia en la segunda banda de frecuencias y el valor absoluto de la cuarta impedancia es mayor o igual que el valor absoluto de la tercera impedancia, en donde la segunda salida presenta una quinta impedancia en la primera banda de frecuencias y una sexta impedancia en la segunda banda de frecuencias y el valor absoluto de la quinta impedancia es mayor que el valor absoluto de la sexta impedancia, en donde una entrada del convertidor (300) de corriente a tensión está conectada a la segunda salida del filtro (200) divisor de frecuencias, en donde la disposición (500) de circuito de compensación está preparada para detectar una primera corriente de señal entre la entrada y la primera salida del filtro (200) divisor de frecuencias, en donde la corriente de señal genera una corriente de distorsión entre la entrada del convertidor (300) de corriente a tensión y la segunda salida del filtro (200) divisor de frecuencias, caracterizado por que la disposición (500) de circuito de compensación está preparada para acoplar una corriente de compensación dentro del convertidor de corriente a tensión de manera que la corriente de compensación sea opuesta a la corriente de distorsión y de igual magnitud que esta y compensar así la corriente de distorsión de modo que en la salida del convertidor (300) de corriente a tensión se ponga a disposición una señal de salida sin distorsión.

2. El circuito de filtro según la reivindicación 1, en donde la disposición (500) de circuito de compensación está conectada entre la entrada del filtro (200) divisor de frecuencias y la segunda salida del filtro (200) divisor de frecuencias.

3. El circuito de filtro según la reivindicación 1, en donde la disposición (500) de circuito de compensación está conectada a la primera salida del filtro (200) divisor de frecuencias.

4. El circuito de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, en donde el filtro (200) divisor de frecuencias presenta una primera resistencia óhmica (210) en la primera salida y un primer condensador (220) en la segunda salida, siendo la primera resistencia óhmica (210) mayor que una resistencia de línea en la entrada del filtro (200) divisor de frecuencias.

5. El circuito de filtro según la reivindicación 1, 2 o 4, siempre que la reivindicación 4 dependa de la reivindicación 1 o 2, en donde la disposición (500) de circuito de compensación está preparada para convertir una tensión (205, 205a) de señal presente en la entrada del filtro (200) divisor de frecuencias en una corriente (515) de compensación, y la corriente (515) de compensación está adaptada para compensar la corriente de distorsión.

6. El circuito de filtro según la reivindicación 5, en donde la disposición (500) de circuito de compensación presenta un segundo condensador (520), el segundo condensador (520) está conectado a un amplificador (530) de alta impedancia, para hacer pasar la tensión (205, 205a) de señal al amplificador (530) de alta impedancia, y el amplificador (530) de alta impedancia está preparado para convertir la tensión (205, 205a) de señal en la corriente (515) de compensación.

7. El circuito de filtro según la reivindicación 6, en donde el segundo condensador (520) presenta la misma capacidad que el primer condensador (220).

8. El circuito de filtro según la reivindicación 6 o 7, en donde la corriente (515) de compensación está conectada al primer condensador (220) a través de una segunda resistencia óhmica (510).

9. El circuito de filtro según la reivindicación 8, en donde la segunda resistencia óhmica (510) es igual en magnitud a la primera resistencia óhmica (210).

10. El circuito de filtro según la reivindicación 3, en donde la disposición (500) de circuito de compensación presenta un sensor de corriente, en donde el sensor de corriente está preparado para detectar una corriente a través de la primera resistencia óhmica (210), y el sensor de corriente está preparado además para controlar una fuente (550) de corriente regulable de manera que una señal distorsionada por la corriente de distorsión se compense en la salida del convertidor (300) de corriente a tensión.

11. El circuito de filtro según la reivindicación 10, en donde la disposición (500) de circuito de compensación presenta una segunda resistencia óhmica (510) entre la salida del convertidor de corriente a tensión y la fuente (550) de corriente controlable, y se compensa la señal distorsionada entre la fuente (550) de corriente regulable y la segunda resistencia óhmica (510).

12. Receptor de señales que comprende un receptor (400) y un circuito de filtro según una de las reivindicaciones precedentes, estando preparado el receptor (400) para recibir una señal (325a) a través del circuito de filtro.

13. Analizador (700) de señales que comprende un receptor de señales según la reivindicación 12 y una unidad (600) de análisis, en donde la unidad (600) de análisis está preparada para analizar la señal (325a).

14. Un procedimiento para suprimir una distorsión de señal, que comprende las etapas:

- generación de una corriente de distorsión entre una entrada de un convertidor (300) de corriente a tensión y una segunda salida de un filtro (200) divisor de frecuencias por una primera corriente de señal entre una entrada para una fuente (100) de señal y una primera salida del filtro (200) divisor de frecuencias, estando una entrada del convertidor (300) de corriente a tensión conectada a la segunda salida del filtro (200) divisor de frecuencias, - detección de la primera corriente de señal, presentando el filtro (200) divisor de frecuencias al menos la entrada, la primera salida y la segunda salida, presentando la entrada una primera impedancia en una primera banda de frecuencias y una segunda impedancia en una segunda banda de frecuencias y presentando la segunda banda de frecuencias frecuencias más altas que la primera banda de frecuencias, presentando la primera salida una tercera impedancia en la primera banda de frecuencias y una cuarta impedancia en la segunda banda de frecuencias, y siendo el valor absoluto de la cuarta impedancia mayor o igual que el valor absoluto de la tercera impedancia, presentando la segunda salida una quinta impedancia en la primera banda de frecuencias y una sexta impedancia en la segunda banda de frecuencias, y siendo el valor absoluto de la quinta impedancia mayor que el valor absoluto de la sexta impedancia,

- compensación de la corriente de distorsión mediante acoplamiento de una corriente de compensación dentro del convertidor (300) de corriente a tensión, siendo la corriente de compensación opuesta a la corriente de distorsión y de igual magnitud que esta.