FI76651B - Samplingskrets. - Google Patents

Description

1 76651 Näytteenottopiiri Tämä keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista näytteenottopiiriä, joka erityisesti soveltuu 5 näytteiden ottamiseen pienen tason omaavista sähköisistä signaaleista sellaisella tavalla, joka minimoi antonäyt-teen virheet, jotka johtuvat poikkeamajännitteistä tai epälineaarisuuksista, joita voi esiintyä sähköisten signaalien näytteenottoa suoritettaessa.

10 Signaalinkäsittelyjärjestelmissä, kuten televisio- vastaanottimen täydellisen videosignaalin käsittelyjärjestelmissä, joudutaan ottamaan näytteitä järjestelmän käsittelemien signaalien sisältämästä informaatiosta. Usein joudutaan näytteenoton yhteydessä signaalia merkittävästi vah-15 vistamaan, jotta saadaan informaatiosta sellainen näyte, jonka taso on riittävän suuri niiden piirien käyttöön, joiden tarkoituksena on käsitellä informaationäytettä. Tämä tarve on ilmeinen esimerkiksi järjestelmässä, joka automaattisesti säätää väritelevisiovastaanottimen kuvaputken 20 esijännitettä, jollainen järjestelmä on selitetty Yhdysvalloissa heinäkuun 7. päivänä 1981 myönnetyssä W. Hinnin patentissa n:o 4 277 798, jonka nimenä on "AUTOMATIC KINESCOPE BIASING SYSTEM WITH INCREASED INTERFERENCE IMMUNITY". Tässä järjestelmässä joudutaan ottamaan näytteitä pienes-25 tä pulssista, jonka (muuttuva) amplitudi on muutaman milli-voltin suuruusluokkaa, ja näytteenoton tarkoituksena on kehittää ohjaussignaali, joka automaattisesti säätää kuvaputken esijännitettä usean voltin alueella.

Signaalin näytteenoton tulisi mieluimmin tapahtua 30 siten, että näytteenottoon liittyvät poikkeamat eivät ai heuta virhettä antonäytteeseen. Erityisesti näytteenotto-piirissä, jossa signaalia merkittävästi vahvistetaan, näytteenoton poikkeamien vahvistamista tulisi välttää, jotta estettäisiin vahvistettuja poikkeamia aiheuttamasta liikaa 35 virhettä antonäytteeseen.

Kun otetaan näytteitä pienitasoisista signaaleista, 2 76651 niin näytteenottopiirin tulisi vahvistaa signaalia riittävästi, jotta kehitettäisiin riittävän suuren tason onaava antonäyte. Tämä tarve on erityisen ilmeinen silloin, kun näytteenottopiiri sisältyy suljettuun säätöpiiriin, jonka tarkoituksena on pienentää säätöpoikkeaman suuruus hyväksyttävän pieneen arvoon. Tässä yhteydessä säätöpoikkeamal-la tarkoitetaan sitä poikkeamaa, jonka määrällä säätöjärjestelmä ei pysty täysin kompensoimaan tai korjaamaan poikkeamista halutusta jatkuvan tilan signaalitasosta (toisin '0 sanoen, sitä virhettä, jota systeemi ei pysty täysin korjaamaan) . Tyypillisesti tarvitaan hyvin suuri avoimen piirin vahvistus poikkeaman pienentämiseksi merkityksettömän pieneksi.

Näytteenottopiirin lineaarinen toiminta on myös toi-15 vottava, jotta vältettäisiin antonäytteen virheellisyys.

Suuren vahvistuksen omaavat piirit ovat kuitenkin tyypillisesti alttiita erilaisille epälineaarisuuksille ja reagoivat herkästi satunnaisiin signaaleihin, kuten esimerkiksi kohinaan.

20 Joissakin signaalien näytteenottojärjestelmissä on välttämätöntä tai edullista käyttää vertailujännitelähdettä, jotta voitaisiin verrata signaalia, josta näytteitä otetaan, vertailutasoon ennen näytteenottamista signaalista. Tällaisessa tapauksessa on toivottavaa, että antonäyte 25 on olennaisen epäherkkä vertailujännitteen vaihteluille, jotka aiheutuvat esimerkiksi ajautumasta ja lämpötilan muuttumisesta .

Näin ollen seuraavassa esitetään keksinnön periaatteiden mukainen suuren vahvistuksen omaava lineaarinen sig-30 naalin vertailu- ja näyttöpiiri, joka ei ole herkkä näyt-teenottoprosessiin liittyville poikkeamille eikä vertailu-jännitteen vaihteluille ja jota käytetään signaalin vertailemiseen ennen näytteenottoa.

Keksinnön mukaiselle näytteenottopiirille on pää-35 asiallisesti tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnus-merkkiosassa esitetyt seikat.

il 3 76651

Esillä olevan keksinnön mukaisesti piiri näytteiden ottamiseksi ottosignaalista käyttäen vertailujaksoa ja signaalijaksoa käsittää jännitteellä ohjatun virtavahvis-timen, jolla on signaalinotto ja -anto sellaisen antovir-j ran aikaansaamiseksi, joka vaihtelee sanottuun signaalin- ottoon tuodun jännitteen mukaan. Piiriin kuuluu myös varauksen tallettava laite, lukituspiiri, joka on kytketty vahvistimen signaalinottoon, sekä kytkentäpiiri, joka on kytketty vahvistimen antoon ja varauksen tallettavaan lait-10 teeseen. Kytkentäpiirin toiminta on ajoitettu siten, että sitä ohjataan ajoitussignaaleilla, joihin kuuluuu lukitus-jaksoa vastaava komponentti, joka vastaa ottosignaalin vertailujaksoa, sekä näytteenottojaksoa vastaava komponentti, joka vastaa ottosignaalin signaalijaksoa. Ajoitus-15 signaalien tehtävänä on aktivoida lukituspiiri lukitusjak- sojen aikana ja tehdä lukituspiiri epäaktiiviseksi näytteenotto jaksojen aikana. Ajoitussignaalit ohjaavat myös kytken-täpiiriä siten, että se kytkee vahvistimen antovirran varauksen tallettavaan laitteeseen näytteenottojaksojen aikana 20 ja erottaa vahvistimen annon varauksen tallettavasta laitteesta lukitusjaksojen aikana.

Keksinnön erään toteutusmuodon mukaisesti näytteen-ottopiiri kuuluu järjestelmään, joka automaattisesti säätää televisiovastaanottimen kuvaputken johtamaa mustantasoa 25 vastaavaa virtaa ja jossa kehitetään signaalinäyte, joka edustaa kuvaputken johtamaa mustantasoa vastaavaa virtaa.

Piirustuksissa: kuvio 1 esittää lohkokaaviona väritelevisiovastaan-ottimen osaa, johon sisältyy esillä olevan keksinnön 30 mukainen laite; kuvio 2 esittää kuvion 1 vastaanottimen osana olevaa piirisovitelmaa; kuvio 3 esittää kuvion 1 vastaanottimen toisen osan piirisovitelmaa, johon kuuluu esillä olevan keksinnön mukai- 35 nen näytteenottopiiri; 4 76651 kuvio 4 esittää kuviossa 3 esitetyn näytteenotto-piirin erästä osaa yksityiskohtaisemmin; kuvio 5 esittää aaltomuotoa, joka auttaa paremmin ymmärtämään kuviossa 3 esitetyn näytteenottopiirin toimin-5 taa ja kuvio 6 esittää kuviossa 3 olevan piirin erään osan vaihtoehtoista toteutusmuotoa.

Kuviossa 1 videosignaalin käsittelypiirit 10 (joihin kuuluvat esimerkiksi videoilmaisin ja vahvistin- ja 10 suodatusasteet) antavat demodulaattorimatriisin 12 täydellisen videosignaalin erilliset kirkkaus- ja värikkyys-komponentit (Y ja C). Matriisi 12 antaa pienitasoiset värikuvaa edustavat signaalit r, g ja b. Nämä signaalit vahvistetaan ja niitä käsitellään muilla tavoin kuvaputken 1j katodisignaalin käsittelypiireihin 14a, 14b ja 14c kuulu vissa piireissä vastaavasti, ja nämä piirit antavat vahvistetut suuremman jännitetason omaavat värikuvasignaalit R, G ja B värikuvaputken 15 vastaaville kirkkautta ohjaaville katodielektrodeille 16a, 16b ja 16c. Koska katodi-20 signaalien käsittelypiirit 14a, 14b ja 14c ovat samanlaiset tässä toteutusmuodossa, niin seuraavassa esitettävä piirin 14a tarkastelu pätee myös piireille 14b ja 14c.

Piirissä 14a avainnettu veräjä 20 (esimerkiksi elektroninen analogiakytkin) kytkee matriisin 12 r-signaalin 25 annon kuvaputken ohjaimen 21 videosignaalin ottoon tai erottaa r-signaalin annon kuvaputken ohjaimen 21 videosignaalin otosta pulssigeneraattorin 28 antaman avainnus-signaalin VR vaikutuksesta. Ohjaimeen 21 kuuluu signaalin-vahvistinpiiri, joka kehittää suuremman jännitetason omaa-30 van antosignaalin R, joka viedään kuvaputken katodille 16a. Katodi 16a on kytketty näytteenottopiirin 22 ottoon. Näytteenottopiiriä 22 avaintavat ajoitussignaali V^, ja ajoitussignaali Vg (joka on vastakkaisvaiheinen signaaliin Vc nähden), jotka pulssigeneraattori 28 myös kehittää, 35 sellaisen annossa vaikuttavan ohjaussignaalin kehittämiseksi.

5 76651 joka viedään ohjaimen 21 esijännitteen ohjausottoon ohjaimen 21 vahvistinpiirien esijännitteen muuttamiseksi siten, että katodin 16a kautta kulkeva mustantasoa vastaava virta tulee säädetyksi seuraavassa esitettävällä tavalla: 5 Pulssigeneraattori 28 kehittää myös antojännite- pulssin VG niiden jaksollisesti toistuvien aikavälien aikana, jolloin kuvaputken 15 katodivirran taso tarkistetaan. Tämä pulssi on polariteetiltaan positiivinen ja sen amplitudi on vakio (esimerkiksi 10 V ja 20 V välillä) ja 10 se viedään kuvaputken hilalle 18, jotta hilalle 18 saadaan myötäsuuntainen esijännite tarkistusjaksojen ajaksi. Pulssigeneraattorin 28 anto, josta signaali saadaan, antaa myös sopivan esijännitteen hilalle 18 niinä aikoina, jolloin hilapulssi ei esiinny.

15 Pulssigeneraattorista 28 saatavat signaalit Vg,

Vc, VK ja VG on synkronoitu videosignaalin vaakapoikkeu-tuksen (jouvanpoikkeutuksen sammutusjaksojen ja pystypoik-keutuksen (kentänpoikkeutuksen) sammutusjaksojen kanssa.

Nämä signaalit kehitetään tietysti ajaksi pystypoikkeu-20 tuksen sammutusjakson päättymisen jälkeen, mutta ennen videosignaalin kuvajakson alkamista, joka videosignaali sisältää kuvaputkella näytettävää kuvaa koskevaa informaatiota. Näin ollen nämä signaalit kehitetään sen pitkähkön aikavälin aikana, joka käsittää muutamia juovia, joiden 25 aikana kuvainformaatio on poissa. Erityisemmin vielä signaali V tekee veräjän 20 johtamattomaksi sen aika-välin ajaksi, joka muodostaa vertailu- eli asetusjakson ja joka kestää noin neljän juovan ajan, joiden ajaksi signaali VG kehitetään, sekä seuraavan tarkistusjakson ajaksi, 30 joka kestää noin kahden juovan ajan, joiden ajaksi signaalit VG ja Vg kehitetään.

Tarkistusjakson aikana kuvaputki toimii katodiseu-raajana hilapulssin VQ ohjaamana, joten kuvaputken katodi-elektrodilla esiintyy hilapulssin kanssa samanvaiheinen 35 signaali tarkistusjakson aikana. Täten aikaansaadun 6 76651 katodilla esiintyvän pulssin amplitudi on verrannollinen katodin kautta kulkevaan mustantasoa vastaavaan virtaan, mutta hilapulssiin verrattuna katodilla vaikuttava pulssi on tasoltaan merkittävästi pienempi johtuen kuvaputken 5 elektronitykin hilaohjauksen ominaiskäyrän suhteellisen pienestä jyrkkyydestä. Katodilla vaikuttavan antopulssin amplitudi on tyypillisesti hyvin pieni, tässä esimerkkitapauksessa suuruusluokaltaan muutamia millivoltteja.

Signaali V tekee veräjän 20 johtamattomaksi ver-K

10 tailu- ja tarkistusjaksojen ajaksi, joten matriisin 12 anto on erotettu ohjaimesta 21 ja kuvaputkesta 15. Näytteenottopairi 22 toimii signaalien Vc ja Vg ohjaamana ja antaa vahvistetun näytesignaalin, joka edustaa signaalin VG aikaansaaman katodilla vaikuttavan antopulssin 15 amplitudia. Piirin 22 antamaa näytesignaalia käytetään muuttamaan ohjaimen 21 esijännitteen toimintapistettä tarvittaessa sellaiseen suuntaan, että ohjaimen 21 antoon kehittyy sopiva (katodin) esijännitetaso, joka riittää aikaansaamaan halutun oikean tason katodin kautta 20 kulkevalle mustantasoa vastaavalle virralle, mikä korjaus saadaan aikaan suljetun säätöpiirin avulla. Veräjä 20 tehdään muina aikoina johtavaksi siten, että se sallii matriisista 12 saatavien signaalien kytkemisen kuvaputkelle ohjaimen 21 kautta.

25 Kuvio 2 esittää yksityiskohtaisemmin ohjainta 21.

Ohjain 21 käsittää vahvistimena toimivan transistorin 34 sekä aktiivisen kuormituspiirin, johon kuuluu transistori 35. Normaalia videosignaalia käsiteltäessä värisig-naali r kytketään navan T^, veräjän 20 ja ottopiirin 30 30 kautta vahvistimena toimivan transistorin 34 kannalle.

Värisignaali r vahvistettuna kehitetään transistorin 34 kollektoripiiriin ja se kytketään kuvaputken katodille 16a antopuolen kytkentäpiirin 40, vastuksen 52 ja navan T2 kautta. Tarkistusjakson aikana, kun ottosignaali r on 35 veräjän 20 avulla erotettu, navassa T2 esiintyy katodilla

II

7 76651 vaikuttava antopulssi, joka edustaa katodin kautta kulkevaa mustantason virtaa. Katodilla esiintyvä antopulssi havaitaan suuren impedanssin omaavan jännitteenjakajan avulla, johon kuuluvat vastukset 55 ja 56, ja havaittu 5 katodilla vaikuttava antopulssi kytketään navan kautta näytteenottopiirin 22 ottoon. Näytteenottopiirin 22 annosta saatava ohjausjännite tuodaan vahvistimena toimivan transistorin 34 kannalle navan T. kautta. Tässä esimerkis- 4 sa katodin kautta kulkevaa mustantason virtaa muutetaan 10 suuremmaksi tai pienemmäksi transistorin 34 kantapiirissä kulkevan virran vastaavasti suurentuessa tai pienentyessä näytteenottopiirin 22 annosta saatavan ohjausjännitteen vaikutukse sta.

Kuvio 3 esittää näytteenottopairiä 22 yksityiskoh- 15 taisemmin. Kuviossa 3 katodilta saatava antopulssi, joka on kytketty navan kautta, käsitellään näytteenotto- ja pitopiirissä, joka käsittää jännitteellä ohjatun virta- vahvistimen 65. Virtavahvistin 65 aikaansaa antovirran (I ) o ollessa ottojännitteen (V^ ja vahvistimen jäykkyyden (g^) 20 funktio seuraavan kaavan mukaisesti: I = V. x (tässä o i m esimerkissä g on noin viisi millisiemensiä). m

Vahvistin 65 sisältää emitterikytketyt transistorit 66 ja 68, jotka on ottopuolelta sovitettu differentiaali-vahvistinkytkennäksi, sekä virtageneraattoripiirin, joka 25 sisältää diodiksi kytketyn transistorin 71 sekä transistorin 74, joka on sovitettu transistorin 68 kollektori-piiriin kuvion esittämällä tavalla. Ensimmäinen vakiovir-talähde, johon kuuluu myötäsuuntaisen esijännitteen saava transistori 69 ja vastus R, antaa toimintavirran I transis-30 toreille 66 ja 68. Toinen vakiovirtalähde, johon kuuluu myötäsuuntaisen esijännitteen saava transistori 75 ja resistanssi 2R, antaa toimintavirran 1/2 transistorille 74. Vertailujännitteenä käytettävän tasajännitteen V^p lähde on kytketty vahvistimen 65 invertoimattomaan ottoon transis-35 torin 68 kannalle. Ottosignaali, josta näytteitä otetaan 8 76651 (toisin sanoen katodilla vaikuttava antopulssi), kytketään navan ja lukituskondensaattorin 84 kautta vahvistimen 65 vaiheenkääntävään ottoon transistorin 66 kannalle.

Kytkentäpiiri 68' on kytketty vahvistimen 65 anto-5 piiriin, johon kuuluvat transistorit 74 ja 75, vahvistimen 65 ottoon transistorin 66 kannalle sekä keskiarvoit-tavaan varauksen tallettavaan kondensaattoriin 70. Kytkimellä 68' on lukitus- ja näytteenottoasennot. Antopuolen virtanapaa vahvistimessa 65 vastaa transistorien 74 ja 75 10 kollektorielektrodien yhteinen kytkentäpiste. Näytteen-ottoasennossa (joka on esitetty kuvassa) kytkin 68' kytkee varauksen tallettavan kondensaattorin 70 vahvistimen 65 antotransistorien 74 ja 75 kollektorille. Lukitusasennossa kondensaattori 70 on erotettu vahvistimesta 65 ja transis-15 torien 74 ja 75 kollektorielektrodi on kytketty kytkimen 68' kautta transistorin 66 kantaotossa olevaan kondensaattoriin 84. Ollessaan lukitusasennossa kytkin 68' sulkee negatiivisen virtatakaisinkytkennän muodostavan piirin transistorin 68' kollektoriannosta transistorin 66 kantako ottoon. Kytkin 68' esitetään yksityiskohtaisemmin kuviossa 4.

Kuviossa 4 kytkentäpiiri 68' on esitetty emitteri-kytketyt PNP-transistorit 92, 94 sekä emitterikytketyt NPN-transistorit 96, 98 sisältävänä piirinä, joka on 25 sovitettu kuvion esittämällä tavalla. Tarkistusjaksojen tM aikana, kun ottosignaalista otetaan näyte, transistoreilla 94 ja 98 on myötäsuuntainen esijännite ja transistoreilla 92 ja 96 on estosuuntainen esijännite ajoitus-signaalien Vc ja Vg vaikutuksesta. Käänteisessä tapauk-30 sessa, näytteenottojaksoja edeltävien lukitusjaksojen aikana, transistoreilla 92 ja 96 on myötäsuuntainen esijännite ja transistoreilla 94 ja 98 on estosuuntainen esijännite signaalien Vc ja Vg vaikutuksesta.

Jotta kuvion 3 sovitelmassa varauksen tallettavaan 35 kondensaattoriin 70 kehittynyt signaalinäyte tarkasti

II

9 76651 edustaisi katodilla vaikuttavan antopulssin amplitudin vaihteluita, josta antopulssista näytteitä otetaan, on välttämätöntä käyttää vertailutasoa signaalille, josta näytteitä otetaan. Tämä saadaan aikaan lukitsevan vertai-b lujakson aikana, joka edeltää näytteenotto- eli tarkistus jaksoa.

Lukitsevan vertailujakson aikana transistorin 68 kollektroianto on kytketty kondensaattoriin 84, joka on transistorin 66 kantaotossa, diodiksi kytkentyn transi-10 torin 71, transistorin 74 ja kytkimen 68' kautta, jotka muodostavat negatiivisen takaisinkytkentäpiirin. Anto-puolella olevan varauksen tallettava kondensaattori 70 on tällöin erotettu vahvistimesta 65. Kondensaattori 84 varautuu transistorien 68, 71 ja 74 johtamalla virralla, 15 kunnes transistorien 66 ja 68 kantajännitteet ovat olennaisesti samansuuruiset (toisin sanoen vahvistimen 65 differentiaalinen ottojännite on olennaisesti nolla). Tällä hetkellä transistorin 69 antama virta I jakautuu tasan transi-torin 66 ja 68 kollektorivirraksi, jolloin transistorien 20 68 ja 74 kollektorivirta on yhtä suuri kuin transistorin 75 johtama kollektorivirta (1/2). Näin ollen transistorin 74 johtama kollektorivirta kokonaisuudessaan kulkee transistorissa 75 kollektrorivirtana. Esitetty virtatakai-sinkytkentäpiiri asettuu sellaiseen tilaan, jossa virta on 25 nolla, ennen lukitusjakson päättymistä, jolloin transistori 75 johtaa transistorin 74 johtaman kollektorivirran kokonaisuudessaan ja nollan suuruinen takaisinkytkentä-virta kulkee transistorin 66 kannalle ja kondensaattoriin 84.

30 Täten virtatakaisinkytkennän ja kondensaattorin 84 vaikutuksesta transistorin 66 kanta lukitaan vertailujakson aikana tasajännitetasoon, joka riippuu jännitteessä Vref* Täroän lukituksen vaikutus nähdään kuvion 5 esittämästä aaltomuodosta, jossa katodilla vaikuttava positiivi-3b seen suuntaan muuttuva antopulssi, joka esiintyy tarkistus jakson tM aikana, saa aikaan (muuttuvan) pulssin, jonka 10 76651 amplitudi on Δν ja joka summautuu vertailutasoon, joka on funktio jännitteessä V^p.

Seuraavan tarkistusjakson aikana, kun kondensaattori 7o on kytketty vahvistimen 65 antoon kytkimen 68' kautta, kondensaattorissa 70 ennestään oleva varaus pysyy muuttumattomana, ellei napaan ja kondensaattoriin 84 tuotu ottosignaali ole riittävä saadakseen aikaan muutoksen transistorin 66 balansoidussa esijännitteessä, joka saatiin aikaan edellisen, lukituksen suorittaneen vertai-i.0 lu jakson aikana. Esimerkiksi transistorin 66 kanta jännitteen suureneminen, jonka saa aikaan sen ottopulssin amplitudin suureneminen, josta näyte otetaan, aiheuttaa transistorin 68 kollektorivirran vastaavan pienenemisen ja, virtageneraattorien toiminnan takia, myös transistorien 71 15 ja 74 kollektorivirran pienenemisen. Kondensaattori 70 purkautuu sitten transistorin 75 kautta sen verran, mikä vastaa transistorin 74 johtaman virran pienenemistä, jolloin kondensaattorin 70 jännite pienenee. Tässä tapauksessa transistorin 75 tehtävänä on jontaa se virta, joka purkaa ^0 kondensaattoria 70. Samaten transistorin 66 kantajännitteen pienenemisen aiheuttaa transistorin 74 kollektorivirran vastaavan suurenemisen. Kondensaattori 70 varautuu transistorin 74 kautta johtuen tästä transistorin 74 johtaman virran suurenemisesta, jolloin kondensaattorin 70 yli vai--5 kuttava jännite suurenee. Tässä tapauksessa transistori 74 toimii virtalähteenä, joka antaa kondensaattorin 70 varaamiseen tarvittavan virran.

Jännitenäyte, joka kehitetään kondensaattoriin 70 tarkistusjaksojen aikana, on verrannollinen lukitun vertai-30 lujännitetason ja katodilla vaikuttavan antojännitepulssin amplitudin erotukseen, sanotun antojännitepulssin edustaessa kotodin kautta kulkevan mustantasoa vastaavan virran tasoa. Kondensaattorissa 70 vaikuttava jännite viedään pus-kuripiirin 85, jonka vahvistus on yksi (ja jolla esimerkik- 9 3b si ottoimpedanssi on 10 ohmin suuruusluokkaa), kautta il 11 76651 differentiaalikomparaattorin 87 toiseen ottoon. Komparaattoria 37 ohjataan ottojännitteillä ja se antaa vaiheen-kääntävään antoonsa ohjaussignaalin, joka edustaa otossa vaikuttavan vertailujännitteen ja kondensaattorista 70 5 saatavan jännitenäytteen erotusta. Tämä ohjausjännite viedään navan T^ kautta video-ohjaimelle 21 (kuvio 2), jossa se ohjaa video-ohjaimen 21 esijännitettä sellaiseen suuntaan, että kuvaputken johtaman mustantasoa vastaavan virran liian suuri tai liian pieni taso tulee kompensoiduksi sullo jetun säätöpiirin vaikutuksesta.

Edellä kuvatulla näytteenottojärjestelmällä, johon sisältyy virtavahvistin 65, on useita merkittäviä etuja.

Kahden peräkkäisen lukitusjakson välillä tapahtuneet vertailujännitteen V^p tason muutokset eivät huononna 15 antokondensaattoriin 70 näytteenottojaksojen aikana kehite tyn signaalinäytteen tarkkuutta. Toisin sanoen vahvistimen antovirta (joka vastaa kondensaattoria 70 varaavaa tai purkavaa, transistorien 74 ja 75 johtamaa virtaa) seuraa ennustettavasta ottosignaalin muutoksia ja pysyy verrannollisena 20 vahvistimen jyrkkyyden (g^) ja ottojännitteen tuloon, vaikka V^p muuttuisikin kahden vertailujakson välillä.

Tämä tulos saadaan aikaan siitä syystä, että takaisinkytken-tävirta, joka kulkee lukitusjaksojen aikana, asettuu balansoituun nollatilaan (kuten edellä esitettiin), jolloin ta-25 kaisinkytkentävirta ja vahvistimen antovirran nettoarvo ovat nollia enne lukitsevan vertailujakson päättymistä. Täten välittömästi ennen näytteenottojakson alkua ottotransis-torien 66 ja 68 johtamat virrat ovat yhtäsuuret ja transistorin 74 koko kollektorivirta kulkee transistorin 75 kautta. 30 Tästä syystä ei antokondensaattoriin 70 tai antokondensaat-torista 70 kulje nettovirtaa lainkaan näytteenottojakson 70 alussa, vaikka jännitteen V^p arvo muuttuisikin kahden vertailujakson välillä, muussa tapauksessa ottosignaali muuttuu ja saa aikaan ottojännitteen epäbalanssin, joka 35 aiheuttaa vastaavan antovirran epäbalanssin.

12 76651

Antokondensaattoriin 70 kehitetty signaalinäyte ei ole vahvistimen 65 ja kytkimen 68' poikkeamien takia virheellinen. Esimerkiksi lukitsevien vertailujaksojen aikana virran balansoituminen nollaksi, jota edellä tarkasteltiin, 5 kumoaa poikkeamien vaikutukset. Näytteenottojaksojen aikana kytkimen 68' mikä tahansa jännitepoikkeama (samoin kuin mikä tahansa vahvistimen 65 annon ja kondensaattorin 70 välillä syntyvä jännitepoikkeama) ei millään tavoin vaikuta antonäytteeseen, koska kondensaattoriin 70 kehitetty 10 näyte riippuu, kuten edellä selostettiin, transistorien 74 ja 75 johtamista virroista eikä antojännitteestä.

Edellä kuvatulla suljetun piirin säätöjärjestelmällä, johon kuuluu vahvistin 65, on riittävän suuri vahvistus, jotta säätöjärjestelmä pystyy pienentämään säätöpoik-15 keaman merkityksettömän pieneksi, vaikkakaan vahvistimen jyrkkyys (g^) ei ole epätavallisen suuri. Vaikka vahvistimella 65 onkin suuri vahvistus, niin vahvistimella 65 on lineaarinen siirtofunktio myös satunnaisten ottosignaa-lien, kuten esimerkiksi kohinan vaikuttaessa. Tässä esi-20 merkkitapauksessa vahvistimen 65 on tarkoitettu vahvistamaan ottosignaalia, jonka taso on muutaman millivoltin suuruusluokkaa. Siirto-ominaiskäyrä pysyy lineaarisena eikä antonäytteessä esiinny virhettä, vaikka ottopuolella esiintyisikin suhteellisen suuren tason omaavaa kohinaa 25 (esimerkiksi muutamien kymmenien millivolttien suuruusluokkaa) , joka voi sisältää valkoista kohinaa, termistä kohinaa sekä vaakapoikkeutuksen aiheuttamaa kohinaa. Näin suuren tason omaava kohina ei todennäköisesti aiheuta vahvistimen 65 dynaamisen toiminta-alueen ylittymistä, mikä ai-30 heuttaisi antolaitteiden kyllästymisen, eikä se aiheuta vahvistimen 65 antopuolen kuormitettavuuden ylitystä. Esimerkiksi otossa vaikuttava kahdenkymmenen millivoltin suuruusluokkaa oleva kohina aiheuttaa vahvistimen ottoon noin yhden milliampeerin antovirran, joka on selvästi pie-35 nempi kuin vahvistimen 65 kuormitettavuus.

Il 13 76651 Näytteenottojakson pituus (kahden juovan aika tässä esimerkissä) on valittu siten, että se vastaa aikaa, jonka kuluessa, televisiovastaanottimen ollessa piirin toimintaympäristönä, todennäköisesti esiintyvän kohinan keskiarvo 5 on nolla. Tällainen kohina ei aiheuta olennaisesti mitään virhettä kondensaattoriin 70 kehitettyyn näytteeseen johtuen kondensaattorin 70 keskiarvoittavasta toiminnasta ja siitä, että kondensaattoria syötetään (varataan ja puretaan) vahvistimesta 65 saatavalla antovirralla. Täten 10 kondensaattoriin 70 talletettu keskimääräinen tällaisen kohinan aiheuttama varaus tarkistusjakson aikana ei saa aikaan olennaisesti mitään eroa verrattuna siihen varaukseen, joka talletettaisiin, jos kohina ei olisi vaikuttamassa.

15 Kuvio 6 esittää kuviossa 3 esitetyn näytteenotto- piirin vaihtoehtoista toteutusmuotoa. Kuviossa 6 esitetty periaate käsittää virtavahvistimen, johon kuuluvat transistorit 100 ja 101, jotka on sovitettu suuren vahvistuksen ja suuren ottoimpedanssin omaavaksi Darlington-kytkennäksi. 20 Transistorien 100 ja 101 kollektorivirran syöttää vakio-virtalähde 105. Ottosignaalit, joista näytteitä otetaan, kytketään transistorin 100 kantaottoon lukituskondensaat-torin 107 kautta. Elektroninen kytkin 110 johtaa vain lukitsevan vertailujakson aikana, jolloin sitä ohjataan >.

25 signaalilla lukitun vertailujännitetason saamiseksi transistorin 100 kannalle transistorien 100 ja 101 kollektoril-la vaikuttavan jännitteen suuruisena. Elektroninen kytkin 112 johtaa vain näytteenottojaksojen aikana, kun sitä ohjataan signaalilla Vg, ja se kytkee varauksen tallettavan 30 kondensaattorin 115 transistorin 101 kollektoriantoon jän-nitenäyttöön kehittämiseksi kondensaattoriin 115. Anto-näytettä voidaan sitten edelleen käsitellä, kuten kuviossa 3 on esitetty.

Claims (11)

14 76651

1. Piiri näytteiden ottamiseksi sisääntulosignaa-lista, jossa on ensimmäinen aikaväli ja toinen aikaväli, 5 jolloin signaalitasoa toisessa aikavälissä käsitellään näytetasona, joka piiri käsittää: vahvistimen (65) sisääntulosignaalin näytteen mukaisesti muuttuvan ulostulosignaalin aikaansaamiseksi; varauksen tallettavan elimen (70); 10 kytkentäpiirin (681), joka on kytketty vahvistimen ulostuloon ja mainittuun varauksen tallettavaan elimeen (70) ; ajoitussignaalien lähteen (28), joka on kytketty kytkentäpiiriin näytteenoton ajoitussignaalin (Vg) aikaan-15 saamiseksi kytkentäpiirille sisääntulosignaalin toisen aikavälin aikana; ja lukituspiirin (84), joka on kytketty vahvistimen (65) sisääntuloon, vahvistimen ulostulon ollessa kytkentäpiirin (68') 20 avulla kytketty varauksen tallettavaan elimeen (70) toisen aikavälin aikana vasteena mainitulle näytteenoton ajoitus-signaalille (Vg) ja sen ollessa kytketty irti varauksen tallettavasta elimestä (70) mainitun ensimmäisen aikavälin aikana, tunnettu siitä, että 25 vahvistin (65) on transkonduktanssivahvistin ja aikaansaa ulostulovirran, joka vaihtelee sisääntulosicnaa-lin jännitteen mukaisesti, mainittu lähde (28) aikaansaa vertailuajoitussignaalin (V^) mainitun ensimmäisen aikavälin aikana, ja 30 lukituspiiri (84) on kytketty lukitussisääntulosig- naaliin mainitun ensimmäisen aikavälin aikana vasteena mainitulle vertailuajoitussignaalille (Vc) ja on kytketty irti mainitusta lukitussisääntulosignaalista mainitun toisen aikavälin aikana vasteena mainitulle näytteenoton ajoi-35 tussignaalille (Vg). Il 15 76651

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen piiri, tunnettu siitä, että lukitussisääntulosignaali esiintyy vahvistimen (65) ulostulossa ja se johdetaan vahvistimella (65) vertailupotentiaalista (vREf.)/ joka syötetään vah- 5 vistimen (65) vertailusisääntuloon (BASE 68), ja että lu-kituspiirin (84) mainittu kytkentä lukitussisääntuloon on lukituspiirin (84) kytkentä vahvistimen (65) ulostuloon kytkentäpiirin (68') avulla, lukituspiirin (84) kytkennän vahvistimen (65) signaalisisääntuloon ja lukituspiirin 10 (84) ensimmäisen aikavälin aikana tapahtuvan kytkennän vahvistimen (65) ulostuloon ollessa osa vahvistimen (65) negatiivisesta virtatakaisinkytkentäreitistä ensimmäisen aikavälin aikana.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen piiri, t u n -15 n e t t u siitä, että lukituspiiri käsittää kytkentäkon- densaattorin (84) signaalireitillä vahvistimen (65) signaalisisääntuloon .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen piiri, tunnettu siitä, että on olemassa piiri (87), joka on 20 kytketty varauksen tallettavaan elimeen suuren sisääntu-ioimpedanssin omaavan puskurivälineen (85) kautta, jolloin lisäpiiri (87) vastaanottaa puskurivälineen (85) kautta signaalin, joka on johdettu varauksen tallettavalla välineellä (70) olevasta varauksesta.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen piiri, tunnettu siitä, että se on kytketty lisäverkkoon, vahvistimen (65) ulostulon ollessa kytketty lisäverkon sisääntuloon (T^) ja vahvistimen (65) sisääntuloon ollessa kytketty lisäverkon ulostuloon (T^), piirin ja lisä-30 verkon muodostaessa suljetun säätösilmukan.

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen piiri, tunnettu siitä, että transkonduktanssivahvistin (65) käsittää: ensimmäisen (66) ja toisen (68) aktiivisen elimen, joka on järjestetty differentiaalisisääntuloraken-35 teeksi, ensimmäisen elimen (66) sisältäessä sisääntulo- 16 76651 elektrodin, joka on kytketty signaaleihin, joista otetaan näytteitä, ulostuloelektrodin ja yhteiselektrodin; toisen elimen (68) sisältäessä sisääntuloelektrodin, joka on kytketty vertailupotentiaaliin (vREp)/ ulostuloelektrodin 5 ja yhteiselektrodin, joka on kytketty ensimmäisen elimen yhteiselektrodiin; ja että transkonduktanssivahvistin (65) edelleen käsittää ensimmäisen virtalähteen (69), joka on kytketty ensimmäisen ja toisen elimen yhteiselektrodeihin toimintavirtojen aikaansaamiseksi ensimmäistä ja toista 10 elintä varten; virrantoistinpiirin (71, 74), joka on kytketty toiseen elimeen toisintamaan toisen elimen johtamat ulostulovirrat mainitun virrantoistinpiirin sisältäessä kolmannen aktiivisen elimen (74), jossa on virtaulostulo; toisen virtalähteen (75), joka on kytketty kolmannen eli-15 men virtaulostuloon, toimintavirtojen aikaansaamiseksi kolmatta elintä varten.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen piiri, tunnettu siitä, että toinen virtalähde (75) aikaansaa virran, joka on oleellisesti yhtäsuuri kuin toisen elimen 20 (68) johtama virta, kun ensimmäisen (66) ja toisen (68) elimen sisääntulojännitteet ovat oleellisesti yhtä suuret.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen piiri, tunnettu siitä, että signaalit, joista otetaan näytteitä on kytketty ensimmäisen elimen sisääntuloon lukituskon- 25 densaattorin (84) kautta.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen piiri, tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen aikavälin aikana kolmannen elimen (74) virtaulostulo on kytketty ensimmäisen elimen (66) sisääntulossa olevaan lukituskonden- 30 saattoriin (84) kytkentäpiirin (68') kautta ja kolmas elin (74) on kytketty irti varauksen tallettavasta elimestä (70); ja että mainitun toisen aikavälin aikana kolmas elin (74) on kytketty irti ensimmäisen elimen (66) sisääntulosta ja kolmannen elimen (74) virtaulostulo on kytketty varauksen 35 tallettavaan elimeen (70) kytkentäpiirin (68') kautta. Il 17 76651

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen piiri, tunnettu siitä, että ensimmäinen (66) ja toinen (68) elin vastaavasti käsittävät ensimmäisen (66) ja toisen (68) transistorin, joilla on ulostulo- ja yhteiselektro- 5 dien määrittämä päävirran johtavuusreitti; kolmas elin käsittää kolmannen transistorin (74) ; toinen virtalähde käsittää neljännen transistorin (75), jolla on päävirran johtavuusreitti, joka on järjestetty sarjaan ja napaisuudeltaan samanlaiseksi virran johtamista varten suhteessa 10 kolmannen transistorin päävirran johtavuusreittiin; ja että varauksen tallettava elin (70) on mainitun toisen aikavälin aikana kytketty kytkentäpiirin (68') kautta pisteeseen, joka on kolmannen transistorin päävirran johta-vuusreitin ja neljännen transistorin päävirran johtavuus-15 reitin välillä.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen piiri, tunnettu siitä, että transkonduktanssivahvistin (65) käsittää; signaalin invertoivan vahvistimen, joka sisältää transistorin (101), jossa on signaalisisääntuloelek- 20 trodi sekä ulostulo- ja yhteiselektrodit, jotka määrittävät transistorin päävirran johtavuusreitin; ja oleellisesti vakion virran lähteen (105), joka on kytketty mainittuun ulostuloelektrodiin. is 76651