FI88562C - Integrerad, av driftsspaenning oberoende dynamisk amplitudbegraensare - Google Patents

Integrerad, av driftsspaenning oberoende dynamisk amplitudbegraensare Download PDF

Info

Publication number
FI88562C
FI88562C FI894435A FI894435A FI88562C FI 88562 C FI88562 C FI 88562C FI 894435 A FI894435 A FI 894435A FI 894435 A FI894435 A FI 894435A FI 88562 C FI88562 C FI 88562C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
voltage
voltages
segment
agc amplifier
level
Prior art date
Application number
FI894435A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI88562B (fi
FI894435A (fi
FI894435A0 (fi
Inventor
Pertti Juhani Korhonen
Kalle Jukka Tapio Korhonen
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Priority to FI894435A priority Critical patent/FI88562C/fi
Publication of FI894435A0 publication Critical patent/FI894435A0/fi
Priority to AT90310161T priority patent/ATE93670T1/de
Priority to EP90310161A priority patent/EP0419186B1/en
Priority to DE90310161T priority patent/DE69002906T2/de
Publication of FI894435A publication Critical patent/FI894435A/fi
Priority to US07/944,018 priority patent/US5329191A/en
Publication of FI88562B publication Critical patent/FI88562B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI88562C publication Critical patent/FI88562C/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3005Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers
    • H03G3/3026Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers the gain being discontinuously variable, e.g. controlled by switching
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G11/00Limiting amplitude; Limiting rate of change of amplitude ; Clipping in general

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)

Description

1 38562
Integroitu, käyttöjännitteestä riippumaton dynaaminen ampli-tudirajoitin - 5
Esillä oleva keksintö koskee äänitaajuuksilla toimivaa amp-litudirajoitinta tulosignaalin amplitudin rajoittamiseksi ennalta määrättyyn tasoon, joka amplitudirajoitinkytkentä muodostuu dynaamisesta AGC-vahvistinlohkosta, tasoleikkuri-10 lohkosta ja rajoitustasojen muodostamislohkosta, jotka on toteutettu kytkettyjä kapasitansseja käyttäen. Amplitudira-joitin on erityisesti tarkoitettu matkapuhelimen tai tukiaseman deviaatiorajoittimeen.
15 Radiopuhelimen lähettimessä on FM-modulaattorin tulojännitteen amplitudia rajoitettava FM-moduloidun signaalin taa-juusdeviaation rajoittamiseksi. Tasoltaan liian suuret signaalit leikataan tasoleikkurilla, joka rajoittaa signaalien amplitudit ylemmän ja alemman tason väliin. Normaali tapa 20 toteuttaa tasoleikkuri on muodostaa rajoitustasot jännitteen jaka jalla suoraan käyttöjännitteestä tai käyttää käyttö-jännitteeseen nähden muodostettua referenssi jännitettä.
Tämän tunnetun tavan haittana on, että käyttöjännitteen ; 25 vaihtelu ja häiriöt vaikuttavat referenssi jännitteisiin ja siten myös suoraan rajoittimen lähtösignaaliin. Näiden hait-tojen poistamiseksi täytyy käyttöjännitteestä suodattaa häi-riökomponentit laajalla taajuusalueella ja käyttöjännitteen ' absoluuttinen arvo on pyrittävä pitämään mahdollisimman sta- 30 biilina. Tämä taas johtaa kalliiden tarkkojen komponentien V-; käyttöön. Tällaisia erikoiskomponentteja ovat tarkkuuskon- : densaattorit, -vastukset ja regulaattori, joita on käytetty tunnetuissa matkapuhelimissa ja tukiasemissa, jotka on toteutettu esim. käyttäen NE 571-piiriä. Kuitenkin on ollut 35 vaikeaa saavuttaa riittävän tarkat rajoitustasot sekä nousuja laskuajat.
Tämän keksinnön tarkoituksena on vähentää tunnettujen taso-leikkureiden puutteita ja aikaansaada integroitu, käyttöjän- 2 88562 nitteestä riippumaton dynaaminen amplitudirajoitin, joka rajoittaa tulosignaalin amplitudin ennalta määrättyyn tasoon siten, että käyttöjännitteen vaihtelu ja häiriöt eivät näy suoraan lähtösignaalissa.
5
Keksinnön mukaiselle amplitudirajoittimelle on tunnusomaista, että rajoitustasojen muodostamislohkossa muodostetaan ylemmän ja alemman rajoitustason määrittävät jännitteet band-gap-jännitereferenssin jännitteestä, joka on muodostet-10 tu kytkennän virtuaalimaajännitteeseen nähden, jolloin ra-joitustasot ovat käyttöjännitteestä riippumattomat, - AGC-vahvistinlohkossa on ensimmäinen ikkunakomparaattori, joka vertaa AGC-vahvistimen lähtöjännitettä ylemmän ja alemman rajoitustason määrittäviin jännitteisiin, ja 15 - tasoleikkurilohkossa on toinen ikkunakomparaattori, joka vertaa AGC-vahvistimen lähtöjännitettä ylempään ja alempaan rajoitustason määrittäviin jännitteisiin.
Virtuaalimaa on koko kytkennälle yhteinen ja se muodostetaan esim. vastus jaolla käyttöjännitteestä. Virtuaalimaan tark-20 kuus ei vaikuta kytkennän toimintaan.
Keksinnön mukainen amplitudirajoitin käsittää dynaamisen AGC (automatic gain control) vahvistimen ja sitä seuraavan taso-leikkurin. Kytkentä toteutetaan kytketyillä kapasitansseilla 25 (SC, switching capacitor). Nämä tekevät mahdolliseksi saavuttaa erittäin tarkat rajoitustasot integroidussa toteutuksessa. AGC-vahvistimen ja rajoitinvahvistimen peruskytkennät SC-tekniikalla toteutettuna ovat erillisinä kytkentöinä tosin tunnettuja, mutta keksinnön mukainen kytkentäkokonaisuus 30 on uusi. Koska rajoitustasot on muodostettu referenssi jännitteestä, joka on muodostettu virtuaalimaajännitteeseen nähden, on tästä seurauksena, että rajoituskytkentä toimii jänniteriippumattomasti, eivätkä käyttöjänniteen vaihtelu ja häiriöt näy suoraan lähtösignaalissa.
Keksinnön mukaisen amplitudirajoittimen erään toteutusmuodon mukainen kytkentä on esitetty kuvassa 1.
35 3 8856?
Amplitudirajoitin käsittää kolme selvästi erotettavaa lohkoa: automaattisen vahvistuksen säädön (AGC) 1, referenssi-jännitteen muodostamislohkon 2 ja rajoitinlohkon 3. Lohkoissa merkinnät A, B ja C tarkoittavat kytkettyjä kapasitans-5 seja, joita ohjataan kellopulssimuodoilla a,b,c.
Toiminnan kuvaus aloitetaan lohkosta 2. Band-gap-referenssi-kytkentä muodostaa käyttöjännitteestä Vdd ja virtuaalimaasta (Vdd/2) jännitteen Vbgref, joka on band-gap-referenssijän-10 nitteen verran virtuaalimaan alapuolella. Huomataan, että
Vbgref:n ja virtuaalimaan Vdd/2 välinen jännite-ero ei riipu käyttöjännitteen Vdd absoluuttisesta arvosta niin kauan kuin käyttöjännite on riittävä band-gap referenssin toiminnalle. Luonnollisesti Vbgref:n absoluuttinen arvo muuttuu käyttö-15 jännitteen Vdd muuttuessa, mutta sillä ei ole merkitystä, koska keksinnön mukaisesti kaikki jännitenäytteet kondensaattoreissa muodostetaan virtuaalimaahan nähden. Jännitteestä Vbgref muodostetaan ylempi ja alempi vertailujännite lohkon 1 ikkunakomparaattorille 6, 7 SC-vahvistinparilla 4, 20 5 siten, että kääntävä vahvistinaste 4 muodostaa virtuaali maan yläpuolisen vertailujännitteen ja suora vahvistinaste 5 muodostaa virtuaalimaan alapuolisen vertailujännitteen.
Ikkunakomparaattori 6,7 vertailee AGC-vahvistimen 9 lähtö-25 jännitteen arvoa vertailujännitteiden muodostuslohkon 2 vahvistimilta 4, 5 saataviin ylempään ja alempaan vertailujännitteeseen ja ohjaa lohkon 8 ylös/alas-laskurin toimintaa niin, että se lisää tai vähentää AGC-vahvistimen vaimennusta, jos AGC:n lähtösignaalin taso on ikkunan rajojen ulko-30 puolella tai vast, sisäpuolella. AGC:n nousu- ja laskuaika-vakiot määräytyvät suoraan ylös/alas-laskurin kellotaajuuksista, joten ne ovat tämän takia hyvin tarkkoja. Ne voidaan myös tehdä valittaviksi, jolloin aikavakioita voidaan muuttaa sovelluksen mukaan. Ylös/alas-laskurin toiminta on synk-35 ronoitu AGC-vahvistimen kelloihin siten, että vahvistusta säädetään vain offset-nollausjakson alussa, koska kesken vahvistimen toimintajakson tapahtuva vahvistuksen säätö saisi aikaan sen, että AGC-vahvistimen lähdössä esiintyisi voimakkaita häiriöitä.
4 88562
Tasoleikkurilohko 3 ottaa näytteen AGC-vahvistimen lähtöjännitteestä ja vertaa sitä ikkunakomparaattorilla 10, 11 ver-tailutasoihin. Jos jännite on vertailutasojen välissä, se ohjataan suoraan amplitudirajoittimen lähtöön. Mikäli jännite on 5 vertailutasojen ulkopuolella, ohjataan lähtöön suoraan vastaava vertailu jännite. Päätös ja kytkinten SI, S2, S3 ohjaus suoritetaan päätös- ja kapasitanssien valintalogiikassa 12.
Keksinnön mukaisella ratkaisulla minimoidaan käyttöjännit-10 teen vaihtelu ja häiriöt amplitudirajoittimen lähtösignaalis-sa. Signaalin taso riippuu käyttöjännitteestä vain band-gap-jännitereferenssin PSR (power supply rejection) ominaisuuden ja lämpötilariippuvuuden verran. Tyypillisesti PSR on luokkaa -20...-40 dB ja lämpötilariippuvuus on luokkaa 100-200 ppm/°C: 15 Niinpä käyttöjännite saa vaihdella esimerkiksi välillä 4-10 V vaikuttamatta esitetyn kytkennän rajoitusominaisuuksiin.
Jos halutaan leikkurilohkon 3 toimintatason olevan eri kuin vahvistuksen säätöpiirilohkon 1, täytyy leikkurilohkolle muo-20 dostaa vertailujännitteet erikseen, mutta mikäli käytetään samoja toimintatasoja, voidaan käyttää yhteisiä vertailujännitteitä kuten edellä on kuvattu.
Edellä esitetty kytkentäesimerkki voidaan toteuttaa patentti-25 vaatimuksen suojapiirissä pysyen myös toisinkin. Niinpä AGC-vahvistimen säätösilpiukka voidaan toteuttaa esim. integraatto-ri + tasasuuntaus + komparaattori + ylös/alas-laskuriyhdistel-mällä tai myös muulla ammattimiehelle selvällä tavalla.
30 Keksinnön mukainen amplitudirajoitin soveltuu hyvin integroitavaksi CMOS-piirille esimerkiksi suodatustoimintojen kanssa, koska molemmissa käytetään SC-tekniikkaa. Koska piirin referenssi jännite on muodostettu kytkennän virtuaalimaatasoon nähden, voidaan piirin käyttöjännitteiden muodostamiseen käyttää 35 halpaa regulaattoripiiriä. Esitettyä kytkentää voidaan käyttää kaikissa sovelluksissa, joissa halutaan tehdä CMOS-integ-roitu dynaaminen amplitudirajoitin audiotaajuusalueelle. Tyypillinen kohde on matkapuhelimen tai tuki-aseman deviaatiora-joitin.

Claims (4)

5 38562
1. Amplitudirajoitinkytkentä tulosignaalin amplitudin rajoittamiseksi ennaltä määrättyyn tasoon, joka amplitudirajoitinkytkentä muodostuu dynaamisesta AGC-vahvistinlohkosta 5 (1), tasoleikkurilohkosta (3) ja rajoitustasojen muodosta- mislohkosta (2), jotka on toteutettu kytkettyjä kapasitansseja (SC) käyttäen, tunnettu siitä, että - rajoitustasojen muodostamislohkossa (2) muodostetaan ylemmän ja alemman rajoitustason määrittävät jännitteet band- 10 gap-jännitereferenssin jännitteestä (Vbgref), joka on muodostettu kytkennän virtuaalimaajännitteeseen nähden, jolloin rajoitustasot ovat käyttöjännitteestä (Vdd) riippumattomat, - AGC-vahvistinlohkossa (1) on ensimmäinen ikkunakomparaat-tori (6, 7), joka vertaa AGC-vahvistimen (9) lähtöjännitettä 15 ylemmän ja alemman rajoitustason määrittäviin jännitteisiin, - tasoleikkurilohkossa (3) on toinen ikkunakomparaattori (10, 11), joka vertaa AGC-vahvistimen lähtöjännitettä ylempään ja alempaan rajoitustason määrittäviin jännitteisiin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ikkunakomparaattori (6, 7) ohjaa ylös/alas-laskuria lisäämään tai vähentämään AGC-vahvistimen (9) vaimennusta niin, että sen lähtöjännite pysyisi ylemmän ja alemman rajoitustason määrittävien jännitteiden välissä. - / 25
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentä, tunnettu siitä, että toinen ikkunakomparaattori (10, 11) ohjaa päätös-ja kapasitanssien valintapiiriä (12) ohjaamaan amplitudira-joitinkytkennän lähtöön AGC-vahvistimen (9) lähtöjännitteen, 30 mikäli sen arvo on ylemmän ja alemman rajoitustason määrittävien jännitteiden välissä, mutta ylemmän vertailujännitteen, jos AGC-vahvistimen lähtöjännitteen arvo on sitä korkeampi, ja alemman vertailujännitteen, mikäli AGC-vahvistimen lähtöjännitteen arvo on sitä pienempi. - 35
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentä, tunnettu siitä, että ylemmän ja alemman vertailutason määrittävät jännitteet muodostetaan erikseen AGC-vahvistinlohkolle (1) ja tasoleikkurilohkolle (3). 6 88562
FI894435A 1989-09-19 1989-09-19 Integrerad, av driftsspaenning oberoende dynamisk amplitudbegraensare FI88562C (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI894435A FI88562C (fi) 1989-09-19 1989-09-19 Integrerad, av driftsspaenning oberoende dynamisk amplitudbegraensare
AT90310161T ATE93670T1 (de) 1989-09-19 1990-09-17 Integrierter, dynamischer, von der versorgungsspannung nichtbeeinflusster amplituden-limiter.
EP90310161A EP0419186B1 (en) 1989-09-19 1990-09-17 An integrated dynamic amplitude limiter independent of the supply voltage
DE90310161T DE69002906T2 (de) 1989-09-19 1990-09-17 Integrierter, dynamischer, von der Versorgungsspannung nichtbeeinflusster Amplituden-Limiter.
US07/944,018 US5329191A (en) 1989-09-19 1992-09-11 Integrated dynamic amplitude limiter independent of the supply voltage

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI894435A FI88562C (fi) 1989-09-19 1989-09-19 Integrerad, av driftsspaenning oberoende dynamisk amplitudbegraensare
FI894435 1989-09-19

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI894435A0 FI894435A0 (fi) 1989-09-19
FI894435A FI894435A (fi) 1991-03-20
FI88562B FI88562B (fi) 1993-02-15
FI88562C true FI88562C (fi) 1993-05-25

Family

ID=8529023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI894435A FI88562C (fi) 1989-09-19 1989-09-19 Integrerad, av driftsspaenning oberoende dynamisk amplitudbegraensare

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5329191A (fi)
EP (1) EP0419186B1 (fi)
AT (1) ATE93670T1 (fi)
DE (1) DE69002906T2 (fi)
FI (1) FI88562C (fi)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI89846C (fi) * 1991-11-29 1993-11-25 Nokia Mobile Phones Ltd En deviationsbegraensare foer en fraon en radiotelefon utsaend signal
US5416950A (en) * 1993-01-08 1995-05-23 American Harvest, Inc. Cooking system and accessories
US5428313A (en) * 1993-10-06 1995-06-27 Alliedsignal Inc. Closed loop pressure transducer with improved start-up settling
US5565812A (en) * 1995-03-23 1996-10-15 Texas Instruments Incorporated Increased sensitivity signal shaper circuit to recover a data stream coming from a digitally modulated channel
EP0747849A1 (de) * 1995-06-07 1996-12-11 Landis & Gyr Technology Innovation AG SC-Integrator mit umschaltbarer Polarität
FI102647B1 (fi) * 1997-04-22 1999-01-15 Nokia Mobile Phones Ltd Ohjelmoitava vahvistin
US8005230B2 (en) * 2002-12-20 2011-08-23 The AVC Group, LLC Method and system for digitally controlling a multi-channel audio amplifier
DE102005037617A1 (de) * 2005-08-09 2007-02-15 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Begrenzen von Störamplituden
US20120262233A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Fairchild Semiconductor Corporation Mixed signal dynamic range compression

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3879672A (en) * 1973-09-04 1975-04-22 Honeywell Inf Systems Digital automatic gain control circuit
JPS5552618A (en) * 1978-10-13 1980-04-17 Mitsubishi Precision Co Ltd Limiter circuit
JPS5698012A (en) * 1980-01-09 1981-08-07 Sony Tektronix Corp Amplitude limiting circuit
US4334185A (en) * 1980-12-18 1982-06-08 Motorola, Inc. Circuit for automatic gain control with constant response time
US4453258A (en) * 1981-06-02 1984-06-05 Texas Instruments Incorporated Automatic gain control circuit
US4441082A (en) * 1981-10-09 1984-04-03 American Microsystems, Inc. Switched capacitor automatic gain control loop
EP0126337A3 (en) * 1983-05-03 1987-05-27 Racal Data Communications, Inc. Switched-capacitor agc system
US4542349A (en) * 1984-02-10 1985-09-17 Precision Monolithics, Inc. Digital controlled amplifier
US4634997A (en) * 1984-11-13 1987-01-06 At&T Bell Laboratories Automatic gain control amplifier circuit
US4691172A (en) * 1985-09-10 1987-09-01 Silicon Systems, Inc. MOS Switched capacitor automatic gain control circuit
JPS62130008A (ja) * 1985-12-02 1987-06-12 Victor Co Of Japan Ltd リミッタ回路
US4802236A (en) * 1986-12-30 1989-01-31 Motorola, Inc. Instantaneous deviation limiter with pre-emphasis and zero average value
JPH01185008A (ja) * 1988-01-19 1989-07-24 Nec Corp 利得可変増幅器

Also Published As

Publication number Publication date
FI88562B (fi) 1993-02-15
US5329191A (en) 1994-07-12
EP0419186A3 (en) 1991-09-18
ATE93670T1 (de) 1993-09-15
DE69002906D1 (de) 1993-09-30
FI894435A (fi) 1991-03-20
EP0419186B1 (en) 1993-08-25
EP0419186A2 (en) 1991-03-27
DE69002906T2 (de) 1994-03-24
FI894435A0 (fi) 1989-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6844763B1 (en) Wideband modulation summing network and method thereof
US6670861B1 (en) Method of modulation gain calibration and system thereof
KR0138972B1 (ko) 자동 주파수 제어를 사용한 페이징 수신기
EP0585693B1 (en) A communications system
FI88562C (fi) Integrerad, av driftsspaenning oberoende dynamisk amplitudbegraensare
EP0196697A1 (en) AM receiver
KR19990077877A (ko) 주파수 신시사이저를 포함하는 전자장치 및 주파수 신시사이저를 제어하는 방법
AU7566901A (en) Linear dead-band-free digital phase detection
FI98577C (fi) Oskillaattorin keskitaajuuden viritysmenetelmä
FI84540B (fi) Foerfarande och anordning foer identifiering av en oevervakningssignal pao basstationen i ett radiotelefonsystem.
CN1726640B (zh) 可调谐跟踪滤波器
CA1151328A (en) Aft arrangement for a phase locked loop tuning system
KR100188604B1 (ko) 자동 및 고정밀 주파수 미세 조정을 위한 방법 및 회로
JPS56150734A (en) Heterodyne receiver for optical communication using semiconductor laser
US5821819A (en) Base station oscillator tuned with received clock signal
US6269388B1 (en) Circuit for generating a trapezoidal signal with controlled wavefronts, particularly for a converter of satellite receiver
US3234484A (en) Frequency calibrator for crystal oscillators
AU674444B2 (en) Phase detector
KR920000411B1 (ko) 수동 3차 pll 루프 필터
SU631841A1 (ru) Устройство дл измерени девиации частоты
KR910000551Y1 (ko) 파일롯 신호 검출레벨 조정회로
KR100680215B1 (ko) 이동통신 단말기의 알에프 수신장치
JPS596012Y2 (ja) シンセサイザ−受信機のafc回路
SU720752A1 (ru) Измерительный приемник
KR100387068B1 (ko) 이동 통신 단말기의 위상 동기 루프

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: NOKIA MATKAPUHELIMET OY

BB Publication of examined application
FG Patent granted

Owner name: NOKIA MATKAPUHELIMET OY

MA Patent expired