FI88566C - Kopplingsarrangemang som bildar triangelpuls - Google Patents

Description

1 88566

Kolmiopulssin muodostuskytkentä - Koppiingsarrangemang som bildar triangelpuls Tämä hakemus on jakamalla erotettu kantahakemuksesta 891512 5

Keksintö koskee kytkentää, jolla sakarapulssista muokataan kolmiopulssi, joka voi olla huipusta leikkaantunut.

10 Useissa laitteissa ja järjestelmissä tarvitaan muokkauspii-riä, jolla muodostetaan kolmiopulsseja käytettäväksi eri tarkoituksiin sellaisenaan tai käytettäväksi edelleenmuok-kaukseen. Tavallisesti kolmiopulssin muodostuspiirin tulona on sakara-aaltopulsseja, joista eri tavoin voidaan muodostaa 15 kolmiopulsseja. Tämä voidaan toteuttaa digitaalitekniikalla, jonka avulla voidaan lähtöpulssia muokata melko helposti digitaalisesti ja lopuksi D/A-muuntimella muuntaa halutun muotoiseksi analogiapulssiksi. Kuitenkin digitaalisesti muokatulla pulssilla on haittana se, että lähtöpulssin 20 verhokäyrä on portaittainen, mikä johtuu D/A-muuntimen rajoitetusta bittimäärästä. Pulssin kvantisoinnista aiheutuva portaittaisuus voi aiheuttaa ongelmia tietyissä käyttösovelluksissa ja lisäksi digitaalinen pulssinmuokkain vaatii digitaalisen ohjauksen. Patentissa US-4 311 921 25 kuvataan pulssinmuokkauspiiriä, jossa tulevasta sakarapulssista muodostetaan trapetsoidigeneraattorilla trapetsipulssi rajoittamalla sakarapulssin nousu- ja laskuaikaa. Patentissa US-3 982 189 muodostetaan kolmiopulssi sakarapulssista integraattorilla, josta saatavan pulssin amplitudia sääde-30 tään AGC-piirillä. Kuvattu piiri on lähinnä AGC-piirin takia melko paljon komponentteja tarvitseva.

Tehtävänä on saada aikaan kytkentä, jonka tuottaman kolmiopulssin verhokäyrä ei ole portaittainen ja joka on mah-35 dollisimman yksinkertainen toteuttaa. Kolmiopulssin muodos-tuskytkentä on erityisesti tarkoitettu käytettäväksi patenttihakemuksen FI-891512, hakija Nokia Matkapuhelimet Oy, 2 88566 mukaisessa pulssinmuokkaimessa, jolloin koko piiri voidaan integroida IC-piiriksi.

Keksinnön mukaiselle kytkennälle on tunnusomaista se, mitä 5 on sanottu patenttivaatimuksessa 1.

Keksinnön mukaisesti piirin sisääntuloon tuotu sakara-aalto muutetaan kolmioaalloksi vastusten, kondensaattorin ja transistorien avulla. Sakara-aallon etureuna ja takareuna toi-10 mivat liipaisimina, jotka aiheuttavat kondensaattorin latautumisen ja purkautumisen vakiovirralla muodostaen näin kol-miopulssin. Sakara-aallon pulssin pituudesta riippuen kol-miopulssi voi olla kokonainen tai huipustaan leikkaantunut. Lisäksi piiriin kuuluu järjestely, jolla edellä mainitun 15 kondensaattorin rinnalle voidaan kytkeä lisää kondensaattoreita, jolloin kondensaattorin aikavakiota voidaan muuttaa.

Keksinnön mukaista piiriä kuvataan seuraavassa seikkaperäisesti viitaten oheisiin kuviin, joissa: 20 kuva 1 esittää keksinnön mukaisen piirin toteutusta, ja kuva 2 esittää piiriin tulevan sakara-aallon ja kondensaattorin jännitteen ajallista suhdetta.

25 Kuvan 1 piirissä muodostetaan sisääntulevasta sakarapulssis-ta Vin transistorien Q1 ja Q2 sekä kondensaattorin Cl avulla kondensaattorin yli vaikuttava kolmiojännite. Tulo- ja lähtöpulssien aaltomuodot on esitetty kuvassa. Kondensaattorit C3...CN voidaan kytkeä kytkiminä toimivia transistoreja 30 Q3...QN ohjaamalla kondensaattorin Cl rinnalle ja siten muuttaa sen kapasitanssia. Näin saadaan sen varautumisen aikavakiota muutettua.

Kolmiopulssi muodostetaan seuraavalla tavalla: sakara-aalto 35 Vin muodostetaan kondensaattorin C2 avulla suodatetusta käyttöjännitteestä Vs siten, että sitä katkotaan ohjauksella halutun pituisiksi invertoiduiksi pulsseiksi, jolloin pulssiksi katsotaan se aikaväli, jolloin jännite on 0 V. Luon- 3 88566 nollisesti sakara-aaltoa voidaan muodostaa muillakin tunnetuilla tavoilla. Transistorit Q1 ja Q2 toimivat virtapeileinä. Virtapeilikytkentä muodostuu tunnetusti kahdesta transistorista, joiden kannat ja emitterit on kytketty yhteen 5 ja toinen transistori on kytketty diodiksi. Sisääntulevan pulssin laskevalla reunalla (kun jännite laskee käyttöjänni-tearvosta Vs arvoon 0 V) transistori Q1 alkaa johtaa ja virta kulkee transistorin Q1 diodiksi kytketyn transisto-riosan kautta. Kytkennän takia sama virta kulkee myös tran-10 sistorin Q1 toisen transistoriosan kautta. Tämä virta Ie lataa kondensaattoria Cl. Latausvirran suuruus on:

Vs-0,6 V Ie = - 15 Rl

Kondensaattorin Cl varautumisen aikavakio Tl on:

Cl x Vs 20 Tl = -

Ie

Aikavakio riippuu Cl:n arvosta. Kuten edellä on sanottu, kondensaattorin Cl rinnalle voidaan kytkeä ohjauslinjojen 25 Cswl...N avulla kondensaattoreita C3...CN halutulla tavalla, jolloin aikavakiota Tl ja siis kondensaattorin varausjännitteen nousunopeutta voidaan muuttaa.

Vastaavalla tavalla sakara-aallon Vin nousevalla reunalla 30 (jännite nousee arvosta 0 V käyttöjännitearvoon Vs) transistori Q2 alkaa johtaa ja kondensaattori Cl purkautuu virralla, jonka suuruus on sama kuin latausvirta, jos Rl = R2.

Näin muodostetaan kuvan 2 esittämä loivareunainen aaltomuoto. Kuvassa 2 on esitetty, miten kondensaattorin Cl yli ... 35 vaikuttava jännite VI nousee aikavakion Tl kuluttua lähelle arvoa Vs ja vastaavasti laskee samassa ajassa arvoon 0 V, kun Hipaisijana toimii sakara-aallon nouseva ja laskeva reuna. Jos sakarapulssi on lyhyt, saadaan jännitteestä VI kolmiopulssi ja pitkällä pulssilla saadaan vastaavasti 4 38566 huipusta leikkaantunut pulssi. Pulssin jyrkkyyteen vaikutetaan kondensaattorilla Cl ja jyrkkyyttä voidaan säätää edellä mainittuja lisäkondensaattoreita sopivasti kytkemällä. Kondensaattorin lataus- ja purkausvirran määräävät 5 täysin virtapeilit Q1 ja Q2 sekä vastukset Rl ja R2. Valitsemalla vastukset eri suuruisiksi saadaan epäsymmetrinen kolmiopulssi.

Esitellyllä keksinnön mukaisella kolmiopulssin muodostuskyt-10 kennällä on eräitä etuja digitaalitekniikalla toteutettuihin piireihin nähden. Kvantisointiportaita ei ole eikä digitaalista ohjausta tarvita. Piiri ei synnytä kvantisointikohi-naa, mikä on huomattava etu piirin käyttöä ajatellen. Piiri on rakenteeltaan yksinkertainen ja sisältää vähän komponent-15 teja ja se on helppo ja halpa integroida osaksi IC-piiriä, esimerkiksi hakemuksen FI-891512 mukaista analogista puls-sinmuokkainpiiriä. Luonnollisesti kytkentää voidaan käyttää minkä tahansa analogiapiirin yhteydessä, jossa tarvitaan kolmiopulsseja.

20 i

Claims (4)

5 38566

1. Kolmiopulssin muodostuskytkentä, joka lataamalla ja purkamalla kondensaattoria (Cl) muodostaa kytkennän ottoon-tulevasta sakarapulssista (Vin), jonka korkeus vastaa käyt- 5 töjännitettä (Vs), kolmiopulssin, joka voi olla huipustaan leikkaantunut, tunnettu siitä, että siinä on ensimmäinen virtapeiliksi kytketty transistoripari (Ql) ja toinen virta-peiliksi kytketty transistoripari (Q2) sekä mainittu kondensaattori (Cl) siten kytkettyinä, että sakarapulssin (Vin) 10 toisella reunalla kondensaattori (Cl) alkaa varautua ensimmäisen virtapeilin (Ql) syöttämällä vakiovirralla ja sakara-pulssin (Vin) toisella reunalla kondensaattori (Cl) alkaa purkautua toisen virtapeilin (Q2) ottamalla vakiovirralla, jolloin kytkennän antojännite (Vout) on kondensaattorin (Cl) 15 yli vaikuttava jännite.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kolmiopulssin muodostuskytkentä, tunnettu siitä, että sakarapulssi viedään ensimmäisen vastuksen (Rl) kautta ensimmäisen virtapeilin (Ql) 20 diodiksi kytketyn transistorin kollektorille ja vastaavasti toisen vastuksen (R2) kautta toisen virtapeilin (Q2) diodiksi kytketyn transistorin kollektorille, kummankin virtapeilin (Ql; Q2) ei diodiksi kytketyn transistorin kollektori on ·...: kytketty kondensaattorille (Cl), ensimmäisen virtapeilin 25 (Ql) transistorien emitterit on kytketty käyttöjännitteeseen (Vs) ja toisen virtapeilin (Q2) transistorien emitterit on kytketty kytkennän maahan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kolmiopulssin muodostus-30 kytkentä, tunnettu siitä, että mainitun kondensaattorin (Cl) rinnalle voidaan kytkeä haluttu lukumäärä lisäkondensaatto-reita (C3...CN).

·' 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kolmiopulssin muodostus- 35 kytkentä, tunnettu siitä, että kukin lisäkondensaattori voidaan erikseen kytkeä ohjattavalla transistorikytkimellä (Q3...QN). 6 38566