FI89428B

FI89428B - Beslutskoppling Foer en binaer signal

Info

Publication number: FI89428B
Application number: FI910399A
Authority: FI
Inventors: Reino Urala
Original assignee: Telenokia Oy
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1993-06-15
Also published as: FI910399A0; DE4201917A1; FI89428C; FI910399A

Description

1 09428 Päätöksentekokytkentä binääristä signaalia varten Tämä keksintö koskee päätöksentekokytkentää binääristä signaalia varten käsittäen kytkentäkondensaattorin, 5 päätöksentekokomparaattorin ja vastuksen sisältävän takai-sinkytkentäpiirin kytkettynä päätöksentekokomparaattorin ulostulon ja sen sisäänmenon ja mainitun kondensaattorin välisen liitospisteen väliin.The present invention relates to a decision circuit for a binary signal, comprising a switching capacitor, a decision comparator and a feedback circuit including a resistor connected to the output of the decision comparator between its output and its input and said input.

Yllä kuvatun kaltaista päätöksentekokytkentää voi-10 daan soveltaa esimerkiksi digitaalisessa vastaanottimessa käytettäessä koodaamattomia johtosignaaleja. Useat erilaiset syyt saattavat aiheuttaa usein suhteellisen hidasta vaeltelua päätöksentekokomparaattorin sisääntulon tasossa erityisesti koodaamattomia johtosignaaleja käytettäessä. 15 Koodattua johtosignaalia käytettäessä tällaisia ongelmia ei yleensä esiinny, koska signaali sisältää symmetrisesti sekä ykkösiä että nollia. Tavanomaisesti juuri pitkistä ykkös- tai nollajonoista aiheutuvaa päätöksentekokytkennän sisääntulotason hidasta muutosta eli ns. sakkausta on py-20 ritty estämään vastuksella kytkettynä päätöksentekokomparaattorin ulostulosta sen sisäänmenoon. Tällaista pää-töstakaisinkytkentää on vielä joskus täydennetty kaksipuolisella tasolukolla, joka on muodostettu yhdistämällä päätöksentekokomparaattorin sisääntulo diodien avulla sekä 25 positiiviseen että negatiiviseen referenssijännitteeseen.A decision circuit such as that described above can be applied, for example, when using uncoded line signals in a digital receiver. A variety of reasons can often cause relatively slow wandering at the input level of the decision comparator, especially when using uncoded lead signals. 15 When using a coded wire signal, such problems do not usually occur because the signal contains both ones and zeros symmetrically. Usually it is precisely the slow change in the input level of the decision-making circuit caused by long queues of one or zero, i.e. the so-called the stall is prevented by a resistor connected by a resistor connected from the output of the decision comparator to its input. Such decision feedback is sometimes supplemented by a double-sided level lock formed by connecting the input of the decision comparator by means of diodes to both positive and negative reference voltages.

Tällöin ohitusvastuksessa kulkee molemmissa päätöksentekokomparaattorin tiloissa vakiokokoinen "pitovirta", joka pitää signaalin kiinni referenssidiodissa, kunnes sisään tulee hyötysignaalitransition aikaansaama nopea ilmiö, 30 joka työntää kytkentäkondensaattorin läpi huomattavasti pitovirtaa suuremman virran. Tällainen päätöstakaisinkyt-kennän ja kaksipolaarisen diodilukituksen muodostama kytkentä poistaa ns. sakkausilmiöt kokonaan, jos ne pyrkivät diodireferenssien ulkopuolelle tai jos ne edustavat kyt-35 kentäkondensaattorissa virtaa, joka on pienempi kuin pito- 2 89428 virta.In this case, a constant "hold current" flows in the bypass resistor in both states of the decision comparator, which holds the signal in the reference diode until a fast phenomenon caused by the useful signal transition enters, which pushes a current much higher than the hold capacitor through the switching capacitor. Such a coupling formed by a decision feedback field and a bipolar diode lock eliminates the so-called stagnation phenomena completely if they tend to be outside the diode references or if they represent a current in the switching capacitor that is less than the holding current.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on tuoda esiin uudentyyppinen tasolukkopiiri päätöksentekokytkentää varten, joka toimii aikaisemmin tunnettua tasolukkopiiriä 5 paremmin ja aiheuttaa myös vähäisempiä vääristymiä hyöty-signaalitransitioiden yhteydessä. Tämä tavoite on saavutettavissa keksinnön mukaisen päätöksentekokytkennän avulla, jolle on tunnusomaista, että takaisinkytkentäpiiri käsittää kaksisisäänmenoisen vahvistimen, jonka toinen 10 sisäänmeno on kytketty päätöksentekokomparaattorin ulos tuloon ja toinen mainittuun liitospisteeseen ja joka on sovitettu kehittämään ulostuloonsa sisäänmenojensa välisestä jännite-erosta riippuvaisen jännitteen ja että mainittu vastus on kytketty vahvistimen ulostulon ja mainitun 15 liitospisteen väliin.It is an object of the present invention to provide a new type of level lock circuit for decision switching which performs better than the previously known level lock circuit 5 and also causes less distortions in connection with payload signal transitions. This object is achieved by a decision circuit according to the invention, characterized in that the feedback circuit comprises a two-input amplifier, one input of which is connected to the output of the decision comparator and the other to said connection point and adapted to generate a voltage difference between its inputs connected between the output of the amplifier and said 15 connection points.

Täten keksinnön mukaisen kytkennän takaisinkytken-täpiiriin sisältyvässä vastuksessa kulkee pitovirta vain tarvittaessa eli silloin, kun signaalissa on virheitä. Mikäli sakkausilmiö pyrkii nostamaan signaalia esimerkiksi 20 liian ylös, muuttuu takaisinkytkentäpiiriin sisältyvän vahvistimen lähtötaso vastakkaiseen suuntaan ja vastuksen läpi kulkeva virta suorittaa korjauksen. Vastuksen arvo mitoitetaan niin, ettei pitovirta suurimmillaankaan, eli silloin, kun vahvistimen vahvistus on suurimmillaan, hait-25 taa oleellisesti hyötysignaalitransitioita.Thus, a resistive current flows in the resistor included in the feedback circuit of the circuit according to the invention only when necessary, i.e. when there are errors in the signal. If the stall phenomenon tends to raise the signal too high, for example, the output level of the amplifier included in the feedback circuit changes in the opposite direction and the current flowing through the resistor performs the correction. The value of the resistor is dimensioned so that the holding current at its maximum, i.e. when the gain of the amplifier is at its maximum, does not substantially interfere with the useful signal transitions.

Keksinnön mukaisen päätöksentekokytkennän edulliselle suoritusmuodolle on tunnusomaista, että vahvistin on jännitevahvistukseltaan epälineaarinen siten, että sen vahvistus kasvaa ennalta määrättyyn sisäänmenojen jännite-30 eroon asti ja tämän jännite-eron ylityttyä putoaa oleellisesti alhaisemmalle tasolle.A preferred embodiment of the decision circuit according to the invention is characterized in that the amplifier is non-linear in voltage gain, so that its gain increases up to a predetermined input voltage difference and drops to a substantially lower level when this voltage difference is exceeded.

Tekemällä takaisinkytkentäpiiriin sisältyvästä vahvistimesta epälineaarinen, voidaan aikaansaada tilanne, jossa vahvistimen jännitevahvistus saadaan pieneksi sil-35 loin, kun signaalissa esiintyy hyötytransitio, jolloin 3 39428 syntyy tilanne, jossa päätöksentekokomparaattorin sisääntulossa oleva arvo ei ole vielä ennättänyt siirtyä sen ulostuloon ja siten takaisinkytkentäpiiriin sisältyvän vahvistimen sisääntulojen välillä on suuri jännite-ero.By making the amplifier included in the feedback circuit nonlinear, a situation can be obtained in which the voltage gain of the amplifier is reduced when a useful transition occurs in the signal, resulting in a situation where the there is a large voltage difference.

5 Täten takaisinkytkentäpiirin hyötysignaalin transitioita vastustava vaikutus saadaan mahdollisimman pieneksi.5 Thus, the effect of the feedback signal of the feedback circuit against the transitions is minimized.

Seuraavassa keksinnön mukaista päätöksentekokyt-kentää binääristä signaalia varten kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jossa 10 kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen päätöksenteko komparaattorin periaatteellisen piirikaavion ja kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen päätöksenteko-kytkennän periaatteellisen piirikaavion takaisinkytkentäpiiriin sisältyvän vahvistimen ollessa epälineaari-15 nen.The decision circuit of the invention for a binary signal will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a schematic circuit diagram of a decision comparator according to the invention and Figure 2 shows a schematic circuit diagram of a decision circuit according to the invention.

Kuvio 1 esittää päätöksentekokytkennän binääristä signaalia varten, jollainen päätöksentekokytkentä voi sisältyä esimerkiksi digitaaliseen vastaanottimeen koodaama-tonta johtosignaalia varten. Tämä päätöksentekokytkentä 20 käsittää sarjaankytkettyinä kytkentäkondensaattorin C ja päätöksentekokomparaattorin VI. Kytkentäkondensaattorin C ulostulo on tällöin kytketty päätöksentekokomparaattorin VI positiiviseen sisääntuloon ja päätöksentekokomparaattorin negatiivinen sisääntulo on maadoitettu. Kytkentä kä-25 sittää edelleen päätöksentekokomparaattorin 1 ulostulosta sen sisäänmenon ja kondensaattorin C väliseen liitospis-teeseen P kytketyn takaisinkytkentäpiirin FB. Tämä takai-sinkytkentäpiiri muodostuu kaksisisäänmenoisesta vahvistimesta V2, jonka toinen sisäänmeno on kytketty päätöksen-30 tekokomparaattorin VI ulostuloon ja toinen liitospis- teeseen P. Tämä vahvistin V2 on sovitettu kehittämään ulostuloonsa jännitetason, joka on riippuvainen sen si-säänmenojen välillä vaikuttavasta jännite-erosta. Kun tämän vahvistimen V2 ulostulo on vastuksen R kautta kytketty 35 liitospisteeseen P, niin vastuksen R kautta syötetään pis-Figure 1 shows a decision circuit for a binary signal, which decision circuit may be included, for example, in a digital receiver for an unencoded line signal. This decision circuit 20 comprises, in series, a switching capacitor C and a decision comparator VI. The output of the switching capacitor C is then connected to the positive input of the decision comparator VI and the negative input of the decision comparator is grounded. The circuit further comprises a feedback circuit FB connected from the output of the decision comparator 1 to its connection point P between its input and the capacitor C. This feedback circuit consists of a two-input amplifier V2, one input of which is connected to the output of the decision-making comparator VI and the other to the connection point P. This amplifier V2 is adapted to generate a voltage level at its output which depends on the voltage difference between its inputs. When the output of this amplifier V2 is connected via a resistor R to a connection point P, a point is supplied through the resistor R.

4 ii 9 4 2 <J4 ii 9 4 2 <J

teeseen P "pitovirta", joka on riippuvainen päätöksenteko-komparaattorin VI ulostulon ja sen positiivisen sisäänme-non välillä mahdollisesti vaikuttavasta jännite-erosta. Tällä tavoin mahdollinen jännite-ero saadaan korjattua."holding current", which is dependent on the voltage difference that may affect the output of the decision comparator VI and its positive input. In this way, any voltage difference can be corrected.

5 Samalla estetään johtosignaalin taajuutta hitaampien muutosten esiintyminen päätöksentekokomparaattorin VI sisääntulossa ja siten tällaisten hitaiden muutosten mahdollisesti aiheuttamat virheet päätöksentekoon. Tilanteessa, jossa kondensaattorille C esiintyvässä signaalissa esiin-10 tyy transitio eli esimerkiksi muutos tilasta nolla tilaan yksi eli kuvion 1 esimerkissä sisääntulon jännitearvosta -0,25V jännitearvoon +0,25V menee jonkin aikaa eli päätöksentekokomparaattorin VI aiheuttaman viiveen verran, ennenkuin tämä muutos näkyy päätöksentekokomparaattorin VI 15 ulostulossa. Tässä tilanteessa, jossa hyötysignaalitransi-tio ei vielä ole ennättänyt siirtyä komparaattorin VI ylitse, esiintyy vahvistimen V2 sisääntulojen välillä suhteellisen suuri jännite-ero. Tämä aiheuttaa myös suhteellisen suuren jännitteen vahvistimen V2 ulostuloon ja siten 20 suuren pitovirran vastuksen R kautta liitospisteeseen P. Tällä tavoin kuvion 1 mukainen kytkentä jossain määrin vastustaa hyötysignaalitransition tapahtumista.5 At the same time, the occurrence of changes slower than the frequency of the control signal at the input of the decision comparator VI and thus any errors in decision making caused by such slow changes are prevented. In a situation where the signal to capacitor C shows a transition, i.e., for example, a change from zero to one, i.e. from the input voltage value of -0.25V to + 0.25V in the example of Figure 1, takes some time, i.e. the delay caused by decision comparator VI, before this change is reflected in decision comparator VI. 15 outputs. In this situation, where the useful signal transit has not yet preceded the passing over the comparator VI, there is a relatively large voltage difference between the inputs of the amplifier V2. This also causes a relatively high voltage at the output of the amplifier V2 and thus through a high holding current resistor R to the connection point P. In this way, the connection according to Fig. 1 resists to some extent the events of the useful signal transition.

Yllä mainitun, joissakin tilanteissa negatiivisen ilmiön eliminoimiseksi voidaan käyttää kuvion 2 mukaista 25 ratkaisua. Tämän kuvion 2 mukaisessa ratkaisussa takaisin-kytkentäpiirin FB sisältämä vahvistin V2 on tehty epälineaariseksi, mitä on pyritty havainnollistamaan lohkolla E. Tässä kuvion 2 suoritusmuodossa vahvistin on tehty jänni-tevahvistukseltaan sillä tavoin epälineaariseksi, että sen 30 vahvistus kasvaa ennalta määrättyyn sisäänmenojen jännite-eroon asti ja tämän jännite-eron ylityttyä vahvistus putoaa oleellisesti aikaisempaa alhaisemmalle tasolle. Mitoittamalla tämä määrätty jännite-ero, josta alkaen vahvistus alkaa pienentyä, sopivasti, voidaan tietyllä ta-35 valla "ennakoida" hyötytransition esiintyminen johtosig- 5 89423 naalissa ja tällöin kytkeä takaisinkytkentäpiirin aikaansaama tasolukkotoiminto itse asiassa pois toiminnasta hyö-tytransition esiintyessä, joten takaisinkytkentäpiirin . hyötytransitiota vastustava vaikutus myös oleellisesti 5 eliminoituu. Tällä kuvion 2 mukaisella kytkennällä saavutetaan erittäin edullinen toiminta, jossa päätöksenteko-komparaattorin sisääntulo kyetään pitämään erittäin luotettavasti samalla tasolla päätöksentekokomparaattorin ulostulon kanssa silloinkin, kun johtosignaalissa ei 10 esiinny hyötytransitioita ja vastaavasti hyötytransition esiintyessä tämä "pito" putoaa pois päältä sallien hyötytransition esiintymisen sitä vääristämättä.In order to eliminate the above-mentioned, in some situations negative phenomenon, the solution 25 according to Fig. 2 can be used. In the solution according to this Fig. 2, the amplifier V2 included in the feedback circuit FB is made non-linear, as illustrated in block E. In this embodiment of Fig. 2, the amplifier is made non-linear in voltage gain so that its gain increases to a predetermined input voltage difference and when this voltage difference is exceeded, the gain drops to a substantially lower level than before. By measuring this predetermined voltage difference, from which the gain begins to decrease, appropriately, the occurrence of a payload in the line signal can be "predicted" in a certain way and then the level lock function provided by the feedback circuit is actually deactivated when the payback occurs. the anti-beneficial effect is also substantially eliminated. This circuit according to Figure 2 achieves a very advantageous operation in which the input of the decision comparator can be kept very reliably at the same level as the output of the decision comparator even when there are no payload transitions in the line signal and correspondingly this payload drops off, allowing misuse.

Yllä keksinnön mukaista päätöksentekokytkentää on kuvattu vain kahden esimerkinomaisen suoritusmuodon avulla 15 ja on ymmärrettävää, että niiden käytännön toteutuksessa voidaan poiketa edellä esitetyistä ratkaisuista poikkeamatta kuitenkaan oheisten patenttivaatimusten määrittelemästä suojapiiristä.The decision-making circuit according to the invention has been described above by means of only two exemplary embodiments 15 and it is understood that in their practical implementation it is possible to deviate from the above solutions without, however, deviating from the scope defined by the appended claims.

Claims

6 89428

A decision circuit for a binary signal comprising a switching capacitor (C), a decision comparator (VI) and a feedback circuit (FB) including a resistor (R) connected to an output of the decision comparator (VI) and its input and a terminal P of said capacitor (C). ), characterized in that the feedback circuit (FB) comprises two input amplifiers (V2), one input of which is connected to the output of the decision comparator (VI) and the other to said connection point (P) and which is adapted to generate a voltage between its inputs and that said resistor (R) is connected between the output of the amplifier (V2) and said connection point (P).

Decision-making circuit according to Claim 1, characterized in that the amplifier (V2) is non-linear in voltage gain, so that its gain increases up to a predetermined input voltage difference and falls to a substantially lower level when this voltage difference is exceeded. 7 8 9 4 2 8