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      電子電路的制作方法

      文檔序號:7542636閱讀:390來源:國知局
      電子電路的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于放大有效信號的電子電路,包括:比較器,其具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中提供連接,該連接將有效信號引導(dǎo)至第一輸入端;第一驅(qū)動級,其包括輸入端和輸出端,其中第一驅(qū)動級包括至少一個第一推挽端級,其中比較器的輸出端引導(dǎo)至第一驅(qū)動級的輸入端;低通濾波器,其具有輸入端和輸出端,其中第一驅(qū)動級的輸出端引導(dǎo)至低通濾波器的輸入端;第一反饋網(wǎng)絡(luò),其將第一驅(qū)動級的輸出端與比較器的第二輸入端相連接;和第二反饋網(wǎng)絡(luò),其將低通濾波器的輸出端與比較器的第二輸入端相連接。
      【專利說明】電子電路【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于放大有效信號的電子電路。
      【背景技術(shù)】
      [0002]將基于傳感器單元和上級單元,例如測量發(fā)射器之間的信號傳輸,解釋本發(fā)明針對的問題。然而,應(yīng)用領(lǐng)域能夠延伸至通用系統(tǒng),在該情況下,傳輸和放大信號,特別是功率。
      [0003]通常連接至測量發(fā)射器的是電纜,其能夠引導(dǎo)至含有傳感器的元件,例如傳感器,通常為外圍裝置。通常經(jīng)由插塞連接發(fā)生與傳感器元件的連接,例如通過電去耦、尤其是感應(yīng)接口。因而,能夠無接觸地傳輸電信號。該電隔離提供關(guān)于腐蝕保護(hù)、電壓隔離、避免插塞的機(jī)械磨損等等的優(yōu)點。
      [0004]感應(yīng)接頭通常具體實施為一種具有兩個線圈的系統(tǒng),例如,這兩個線圈插塞在彼此之中。通常,被施加至線圈的信號發(fā)射數(shù)據(jù)和能量兩者。在該情況下,能量必須被充分地大,以便通常為連接至插塞的外圍裝置的含有傳感器的元件被充分供應(yīng)能量,因而確保持續(xù)測量操作。
      [0005]為了操作連接至測量發(fā)射器的線圈,必須提供足夠的功率。相關(guān)功率范圍約為30mW。在來自工業(yè)的,通常具有例如約30mW總能量預(yù)算的4..20mA電流環(huán)的系統(tǒng)操作情況下,系統(tǒng)組件的效率是決定性因素。
      [0006]通常,發(fā)送來自測量發(fā)射器的數(shù)字信號,并且作為振幅調(diào)制信號,經(jīng)由感應(yīng)接口將其轉(zhuǎn)發(fā)至外圍裝置。例如, 能夠通過經(jīng)由振蕩電路產(chǎn)生線圈信號,發(fā)生振幅調(diào)制,從可變直流供電電壓提供該振蕩電路。如果該直流電壓升高或降低作為數(shù)據(jù)信號的函數(shù),則在適當(dāng)設(shè)計的振蕩電路的情況下,傳輸系統(tǒng)的線圈電壓就能夠分別升高或降低作為數(shù)據(jù)信號的函數(shù),能夠?qū)嵤┚€圈信號的振幅調(diào)制。
      [0007]在一種簡單實施中,首先,數(shù)字信號被轉(zhuǎn)化為模擬信號,在高電平(因而數(shù)字“I”)的情況下,該模擬信號呈現(xiàn)特定電壓,并且在低電平(因而數(shù)字“O”)的情況下,該模擬信號呈現(xiàn)例如小約10%的電壓。能夠在線性放大器中放大該模擬信號,在線性放大器的輸出端,可獲得具有足夠功率的這種電壓,以便通過其持續(xù)向外圍裝置供電。
      [0008]在這種類型的線性放大器的情況下,用于約20mW功率區(qū)域的許多集成電路是可商用的,例如許多運(yùn)算放大器具有能夠提供約30mW功率的輸出晶體管。
      [0009]在應(yīng)用線性放大器的情況下,一種決定性缺點在于,使用所謂的A-、B_或AB-拓?fù)涞哪切┓糯笃骶哂胁涣夹?,這是因為可在過大電壓電平下可用的能量,在輸出級的功率晶體管中被轉(zhuǎn)化為熱。
      [0010]對于其中需要高功率的應(yīng)用,例如,在用于HIFI應(yīng)用的、其中因此也必須考慮功率晶體管可觀的熱發(fā)生量的200W音頻放大器的情況下,應(yīng)用提高效率的方法。一種提高效率的已知方法在于不再以線形操作驅(qū)動功率晶體管,而是利用開關(guān)晶體管。例如,在所謂的D類放大器的情況下使用該原理。[0011]通常能夠?qū)類放大器分為三個區(qū)域。第一區(qū)域由具有用于有效信號的輸入端的一級組成,其將有效信號轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制信號。通常,這通過使用信號發(fā)生器和比較器發(fā)生。首先,比較器比較有效信號和由信號發(fā)生器產(chǎn)生的比較信號,通常是三角形信號。取決于兩個信號中哪個信號具有較高電壓,比較器轉(zhuǎn)換其輸出。這種所謂的脈沖寬度調(diào)制(PWM)的結(jié)果是下列矩形信號,其具有與比較信號不同的脈沖寬度和相同頻率。脈沖寬度描繪了關(guān)于音頻信號的振幅和頻率的信息。
      [0012]在第二區(qū)域中,通過放大器放大來自比較器的PWM信號。
      [0013]通過濾出PWM頻率的低通濾波器形成第三區(qū)域。
      [0014]在現(xiàn)有技術(shù)中,在應(yīng)用該技術(shù)的通常情況下,都以大于IOOmW的功率傳輸操作功率模擬電子器件。在該情況下,主要目標(biāo)在于防止功率損失,并且由此避免冷卻措施。用于高于IOOmW功率區(qū)域的集成電路是可商用的。
      [0015]由于在約30mW功率區(qū)域中,能夠省略冷卻措施,作為規(guī)則,不需要更高效率,所以用于該應(yīng)用的能量有效集成電路不是可商用的。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0016]因此,本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種具有聞效率的放大電路,其能夠驅(qū)動約30mW的功率,并且只使用可商用的標(biāo)準(zhǔn)1C。
      [0017]本發(fā)明通過一種電子電路實施,其包括:
      [0018]-比較器,其具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中提供連接,該連接將有效信號引導(dǎo)至第一輸入端,
      [0019]-至少一個第一驅(qū)動級,其包括輸入端和輸出端,其中第一驅(qū)動級包括至少一個第一推挽端級,其中比較器的輸出端引導(dǎo)至第一驅(qū)動級的輸入端,
      [0020]-低通濾波器,其具有輸入端和輸出端,其中第一驅(qū)動級的輸出端引導(dǎo)至低通濾波器的輸入端,
      [0021]-第一反饋網(wǎng)絡(luò),其連接第一驅(qū)動級的輸出端和比較器的第二輸入端,和
      [0022]-第二反饋網(wǎng)絡(luò),其連接低通濾波器的輸出端和比較器的第二輸入端。
      [0023]應(yīng)用第一和第二反饋網(wǎng)絡(luò)尤其有利。這使得可能作為自振蕩放大器構(gòu)造電子電路。為此,放大器需要總反饋網(wǎng)絡(luò),首先處于足夠高頻率下的該放大器具有360°相移以及為I的放大,并且由此導(dǎo)致振蕩。其次,放大器在有效頻帶中需要約180°的相移以及因此需要反耦合,其對于有效頻率用作放大器。第二需求的問題在于,低通濾波器也導(dǎo)致有效信號相移,并且使得難以穩(wěn)定控制,在最壞情況下,甚至不能穩(wěn)定控制。第一和第二反饋網(wǎng)絡(luò)提供低通濾波器之前的一部分反饋,使得穩(wěn)定控制變?yōu)榭赡堋?br> [0024]在優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展中,第一驅(qū)動級包括并聯(lián)連接的至少兩個門電路。多個門電路并聯(lián)連接導(dǎo)致第一驅(qū)動級的阻抗減小,并且由此導(dǎo)致效率提高。
      [0025]在有利進(jìn)一步發(fā)展中,電子電路還包括至少一個第二驅(qū)動級,其具有輸入端和輸出端,其中第二驅(qū)動級連接在比較器和第一驅(qū)動級之間,即比較器的輸出端引導(dǎo)至第二驅(qū)動級的輸入端,第二驅(qū)動級的輸出端引導(dǎo)至第一驅(qū)動級的輸入端,并且其中第二驅(qū)動級包括至少一個第二推挽端級。
      [0026]弓I入第二驅(qū)動級使得可能進(jìn)一步提高效率。[0027]優(yōu)選地,第一驅(qū)動級和/或第二驅(qū)動級是數(shù)字門電路。使用數(shù)字門電路作為驅(qū)動級的本質(zhì)優(yōu)點在于,它們具備用于防止橫向電流的高效機(jī)構(gòu),這意味著效率提高。
      [0028]優(yōu)選地,第一驅(qū)動級和/或第二驅(qū)動級以CMOS技術(shù)被具體實施。通過應(yīng)用具有P溝道和η溝道場效應(yīng)晶體管的互補(bǔ)技術(shù),能確保始終有一個晶體管阻斷,而另一個導(dǎo)通。因而,能夠進(jìn)一步提高效率。尤其證明,對第一和/或第二推挽端級使用CMOS技術(shù)尤其有利。
      [0029]優(yōu)選地,第一和/或第二驅(qū)動級的至少一個輸入端包括施密特觸發(fā)器。施密特觸發(fā)器緩慢地將交流信號轉(zhuǎn)換為明確限定的、無跳動輸出信號,并且有效地降低供應(yīng)路徑中的輸入級中的橫向電流。
      [0030]在優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展中,第二驅(qū)動級驅(qū)動小于或等于第一驅(qū)動級供電電壓的供電電壓。
      [0031]優(yōu)選地,第二驅(qū)動級具有小于第一驅(qū)動級的驅(qū)動功率。
      [0032]上述措施都有助于決定性地降低電流耗損,并且由此提高效率。
      [0033]在優(yōu)選實施例中,電子電路的調(diào)制范圍包括一受限區(qū)域,尤其是第二驅(qū)動級的供電電壓的20%至80%。
      [0034]有利地,第一反饋網(wǎng)絡(luò)包括至少一個串聯(lián)電阻器。由于該串聯(lián)電阻器,所以能夠保持自振蕩。此外,該串聯(lián)電阻器是用于調(diào)節(jié)比較器的輸入電壓的分壓器的一部分。
      [0035]優(yōu)選地,第二反饋網(wǎng)絡(luò)包括至少一個串聯(lián)電容器和接地電容器。
      [0036]在優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展中,提供一種子電路,其包括:
      [0037]-運(yùn)算放大器,其具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中連接使有效信號引導(dǎo)至運(yùn)算放大器的第二輸入端,其中運(yùn)算放大器的輸出端經(jīng)由至少一個電阻器引導(dǎo)至接地電容器之后的第二反饋網(wǎng)絡(luò),和
      [0038]-分壓器,其連接在低通濾波器的輸出端和大地之間并且具有中心節(jié)點,并且其中分壓器的中心節(jié)點弓I導(dǎo)至運(yùn)算放大器的第一輸入端。
      [0039]由于具有子電路的電子電路的進(jìn)一步發(fā)展,所以可能提高負(fù)荷調(diào)節(jié)。
      [0040]優(yōu)選地,第一反饋網(wǎng)絡(luò)還包括至少一個串聯(lián)電容器。該串聯(lián)電容器用于直流去耦第一反饋網(wǎng)絡(luò)。
      [0041]在有利進(jìn)一步發(fā)展中,低通濾波器包括LC單元。
      [0042]在有利實施例中,比較器的傳播時間為低通濾波器極限頻率倒數(shù)的5%至30%。由此,能夠這樣設(shè)計系統(tǒng),使得首先,系統(tǒng)的自振蕩頻率位于極限頻率以上很多,使得足以被低通濾波器清除。其次,比較器的電流損耗不太劇烈地降低系統(tǒng)的效率(實際上,關(guān)聯(lián)傳播時間變短的始終是電流損耗的增加)。
      [0043]優(yōu)選地,設(shè)計電子電路,使得其驅(qū)動低于30mW的功率。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0044]將基于附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明,附圖示出如下:
      [0045]圖1a是第一實施例的本發(fā)明電路的示意概述圖,
      [0046]圖1b是第二實施例的本發(fā)明電路的示意概述圖,
      [0047]圖2是第二實施例的本發(fā)明的電路,和
      [0048]圖3是第三實施例的本發(fā)明的電路。[0049]在附圖中,相同的特征具有相同的附圖標(biāo)記。
      【具體實施方式】
      [0050]以附圖標(biāo)記I整體指示本發(fā)明的電路。首先,將基于圖1a解釋本發(fā)明的操作?;谛盘柫?,電子電路I包括下列組件:信號輸入端2 ;比較器3 ;第一驅(qū)動級5 ;低通濾波器6 ;和信號輸出端7。經(jīng)由第一反饋網(wǎng)絡(luò)8,將來自第一驅(qū)動級5的輸出端的信號反饋給比較器。此外,經(jīng)由第二反饋網(wǎng)絡(luò)9,將來自低通濾波器6的輸出端的信號反饋給比較器8。圖1b示出具有另外的、第二驅(qū)動級4的圖1a的電路。第二驅(qū)動級4連接在比較器3和第一驅(qū)動級5之間。
      [0051]現(xiàn)在將在下文中基于圖2,更詳細(xì)地描述個別組件。
      [0052]經(jīng)由信號輸入端2將有效信號輸入到比較器3的第一輸入端3.1。在給定情況下,經(jīng)由具有電阻器2.1,2.2和2.3以及相應(yīng)的電壓源2.Vcc的耦合網(wǎng)絡(luò),調(diào)節(jié)有效信號,以便其具有用于下游比較器3的正確電壓電平。
      [0053]比較器3的第二輸入端3.2被連接至由電阻器8.1組成的第一反饋網(wǎng)絡(luò)8,并且被連接至由組件電容器9.1、電容器9.2和電阻器9.3組成的第二反饋網(wǎng)絡(luò)9。按一定規(guī)格形成反饋網(wǎng)絡(luò)8、9,即它們與比較器3—起形成振蕩電路。圖2、圖3的電路原理分別依賴下列事實,即振蕩以可變占空比發(fā)生,并且能夠經(jīng)由施加給比較器3的第一輸入端3.1的輸入電壓的變化,連續(xù)調(diào)節(jié)振蕩的占空比長度。
      [0054]如圖la、圖1b分別已示出的,可以包括單獨驅(qū)動級或多個驅(qū)動級。在下文中,將基于具有第一驅(qū)動級5和第二驅(qū)動級4的電路,解釋本發(fā)明。通過應(yīng)用多個驅(qū)動級,能夠進(jìn)一步提高效率,其中兩個驅(qū)動級在電路復(fù)雜性和效率之間形成良好的折衷(也參見下文)。
      [0055]首先連接至比較器3的輸出端3.0ut的是第二驅(qū)動級4。驅(qū)動級4包括推挽端級,并且通常實施為具有施密特觸發(fā)器輸入端的CMOS門電路驅(qū)動器,并且以供電電壓4.Vcc操作。當(dāng)然,也可以考慮推挽端級的其他實施方式,例如TTL技術(shù)。
      [0056]因而,在驅(qū)動級4的輸出端4.0ut上存在和比較器3的輸出端3.0ut相同的邏輯電平。
      [0057]驅(qū)動級4的輸出端4.0ut連接至第一驅(qū)動級5。在該實例中,驅(qū)動級5實施為并聯(lián)的三個門電路5.1、5.2和5.3。門電路5.1、5.2和5.3每個都包括推挽端級,并且實施為具有施密特觸發(fā)器輸入端級的反相CMOS門電路。當(dāng)然,也能夠?qū)嵤┩仆於思壍钠渌麑嵤├?,例如以TTL技術(shù)實施。同樣地,應(yīng)用單個門電路、僅兩個門電路或仍更多門電路的并聯(lián)電路提供其他選項。
      [0058]如上所述,第一驅(qū)動級5作為反相組件實施。作為其結(jié)果,第二驅(qū)動級作為非反相門電路實施,并且在比較器3的非反相輸入端(其為第二輸入端3.2)上發(fā)生反饋。當(dāng)然,另一選項在于第一驅(qū)動級5是非反相的,并且第二驅(qū)動級4是反相的。如果兩個驅(qū)動級4、5相同,即兩個驅(qū)動級或者非反相,或者反相,相應(yīng)地,反饋就在比較器的反相輸入端(其為第一輸入端3.1)上發(fā)生。
      [0059]使用三個門電路5.1、5.2和5.3,以便通過并聯(lián)電路降低阻抗。門電路5.1、5.2和5.3以供電電壓5.Vcc操作。有利地,供電電壓5.Vcc高于第二驅(qū)動級4的供電電壓4.Vcc0
      [0060]應(yīng)用雙級驅(qū)動器方法關(guān)于效率具有優(yōu)點。通常,模擬組件(諸如比較器)產(chǎn)生的上升沿以較大量級慢于數(shù)字組件的信號邊沿。因而在比較器輸出端3.0ut上電平變化期間導(dǎo)致特定的時間窗口,在該時間窗口期間,比較器3的輸出電壓位于兩個決定性閾值之間的中間區(qū)域中,在該情況下,數(shù)字施密特觸發(fā)器輸入端檢測電平變化。過渡區(qū)域中的剩余時間越短,門電路的輸入端邊沿處就越陡。由于下列原因,第一驅(qū)動級5的輸入端上的過渡區(qū)域中的剩余時間有意義:只要數(shù)字施密特觸發(fā)器輸入端上的信號電平位于開關(guān)閾值之間的過渡區(qū)域中,就內(nèi)在地不能完全防止第一驅(qū)動級5中的橫向電流。因此,對于在過渡區(qū)域中存在輸入電壓的持續(xù)時間,數(shù)字門電路的電流損耗顯著升高。在該情況下,橫向電流明顯更高,數(shù)字門電路的供電電壓更高,歐姆數(shù)更低,實施數(shù)字門電路更快。
      [0061]如果第二驅(qū)動級4連接在第一驅(qū)動級5和比較器3之間,橫向電流就僅在單一級處輸入端上,而非在三個輸入級上發(fā)生,即僅在第二驅(qū)動級4的輸入級處發(fā)生。
      [0062]此外,能夠通過以較低供電電壓4.Vcc操作第二驅(qū)動級4,并且通過使用具有較低驅(qū)動功率的CMOS族,降低橫向電流,因而,該橫向電流小于第一驅(qū)動級5的橫向電流。
      [0063]圖2電路的振蕩行為由下列特征產(chǎn)生。
      [0064]如果比較器3的第一輸入端3.1上的電壓電平低于第二輸入端3.2上的電平,就在比較器3的輸出端3.0ut上產(chǎn)生低電平。因而,通過第一驅(qū)動級5的反相,導(dǎo)致輸出端
      5.0ut上存在高電平。然后,經(jīng)由電阻器8.1和9.3的網(wǎng)絡(luò),對電容器9.2充電。如果電容器9.2上的電壓達(dá)到比較器3的第一輸入端3.1的電壓電平,就在比較器3的輸出端3.0ut上和在第一驅(qū)動級5的輸出端5.0ut上導(dǎo)致電平變化。然后,作為結(jié)果,第一驅(qū)動級5的輸出端處于低電平,這繼而導(dǎo)致對電容器9.2新一次放電。
      [0065]結(jié)果,該行為導(dǎo)致環(huán)的自振蕩,其具有下列特性,即比較器3的第二輸入端3.2上的電平在第一輸入端3.1上的直流電平附近振蕩。
      [0066]因而,在第一驅(qū)動級5的輸出端上,產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號。該矩形信號的決定特性在于,該P(yáng)WM信號在平均時間內(nèi),獨立于驅(qū)動級5的供電電壓5.Vcc和獨立于振蕩頻率地,具有恒定直流電壓分量。該直流電壓分量的值正是在電阻8.1和9.3的分壓器上產(chǎn)生在中間相等電壓所需的值,所述電壓處于比較器3的第一輸入端3.1上。
      [0067]如果連接至第一驅(qū)動級5的輸出端5.0ut的是優(yōu)選由線圈6.1和電容器6.2組成的低通濾波器6,就在輸出端上建立精確具有該恒定值的直流電壓。代替線圈6.1,作為替換方式,也可以具有增大功率消耗的缺點的電阻器。
      [0068]第一驅(qū)動級5的輸出端5.0ut上的有效占空比代表了被施加至比較器3的第一輸入端3.1的信號。相應(yīng)地,也在低通濾波器6的輸出端6.0ut上形成可根據(jù)時間變化的電壓曲線。
      [0069]這樣設(shè)計電子電路1,使得低通濾波器6的極限頻率如此低,以致充分抑制PWM信號的振蕩頻率的殘余波動。同時,低通濾波器6的極限頻率必須足夠高,以便不劇烈地減弱在第一輸入端3提供的頻率分量。
      [0070]電容器9.1的目的在于最優(yōu)化系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)節(jié)。例如,如果低通濾波器6的輸出端6.0ut上的瞬時負(fù)荷峰值導(dǎo)致電容器6.2放電,電容器9.1就起下列作用,即降低電容器
      9.2的電壓,并且因此瞬時提高第一驅(qū)動級5的輸出端上的占空比。結(jié)果,將更大的電流泵入線圈6.1,并且經(jīng)由該補(bǔ)充電流值將電容器6.2重新充電回至期望的標(biāo)定值。
      [0071]為了提高電子電路I的特性,限制調(diào)制范圍。因而,例如信號輸出端7上的電壓僅為第一驅(qū)動級5的供電電壓5.Vcc的最多80%,以及最低20%。
      [0072]在圖3中示出提供改進(jìn)負(fù)荷調(diào)節(jié)的實施例。增加經(jīng)由分壓器11操作的運(yùn)算放大器12。在該情況下,分壓器11的中心節(jié)點11.center引導(dǎo)至運(yùn)算放大器12的第一輸入端12.1。將輸入信號提供給運(yùn)算放大器12的第二輸入端12.2。運(yùn)算放大器12的輸出端
      12.0ut經(jīng)由電阻器12.3引導(dǎo)至第二反饋網(wǎng)絡(luò)9的電容器9.2和電阻器9.3之間。因而,運(yùn)算放大器12形成調(diào)節(jié)放大器,其確保低通濾波器6的輸出端6.0ut上的直流電平對應(yīng)于期望電壓。圖3中示出的子電路10作為補(bǔ)償控制能夠連同另外的組件在給定情況下補(bǔ)償在線圈6.1的寄生電阻中發(fā)生的電壓降,在圖2的電路中不能補(bǔ)償該電壓降,這是因為電阻器8.1兩端的直流電壓比較電平在第一驅(qū)動級5的輸出端5.1處,以及因此在線圈6.1之前被引出。
      [0073]圖3中所示的拓?fù)涞倪M(jìn)一步優(yōu)點在于,通過其快速地安排具有第一反饋級(由第一和第二反饋網(wǎng)絡(luò)8和9組成)和第二反饋級(由放大器12和開關(guān)網(wǎng)絡(luò)11組成)的雙級控制環(huán)。這種比較器輸入端上的開關(guān)信號的雙級反饋的優(yōu)點在于,對于第二反饋級,能夠使用具有較小電流損耗的比較慢的調(diào)節(jié)放大器。
      [0074]附圖標(biāo)記列表
      [0075]I電子電路
      [0076]2信號輸入端
      [0077]2.1 2的電阻器
      [0078]2.2 2的電阻器
      [0079]2.3 2的電阻器
      [0080]2.Vcc 2的匹配電壓源
      [0081]3比較器
      [0082]3.1 3的第一輸入端
      [0083]3.2 3的第二輸入端
      [0084]3.0ut 3的輸出端
      [0085]4第二驅(qū)動級
      [0086]4.1n 4的輸入端
      [0087]4.0ut 4的輸出端
      [0088]4.Vcc 4的供電電壓
      [0089]5第一驅(qū)動級
      [0090]5.1 5的第一門電路
      [0091]5.2 5的第二門電路
      [0092]5.3 5的第三門電路
      [0093]5.1n 5的輸入端
      [0094]5.0ut 5的輸出端
      [0095]5.Vcc 5的供電電壓
      [0096]6低通濾波器
      [0097]6.16 的線圈
      [0098]6.26的電容器[0099]6.1n6的輸入端
      [0100]6.0ut6的輸出端
      [0101]7信號輸出端
      [0102]8第一反饋網(wǎng)絡(luò)
      [0103]8.18的電阻器
      [0104]8.28的電容器
      [0105]9第二反饋網(wǎng)絡(luò)
      [0106]9.19的電容器
      [0107]9.29的電容器
      [0108]9.39的電阻器
      [0109]10子電路
      [0110]11分壓器
      [0111]11.111的電阻器
      [0112]11.211的電阻器
      [0113]11.center 11 的中心節(jié)點
      [0114]12運(yùn)算放大器
      [0115]12.112的第一輸入端
      [0116]12.212的第二輸入端
      [0117]12.312的電阻器
      [0118]12.0ut12 的輸出 端
      【權(quán)利要求】
      1.一種用于放大有效信號的電子電路(I),包括: -比較器(3),所述比較器(3)具有第一輸入端(3.1)、第二輸入端(3.2)和輸出端(3.0ut), 其中,提供連接(2 ),所述連接(2 )將所述有效信號引導(dǎo)至所述第一輸入端(3.1), -至少一個第一驅(qū)動級(5),所述第一驅(qū)動級(5)包括輸入端(5.1n)和輸出端(5.0ut), 其中,所述第一驅(qū)動級(5)包括至少一個第一推挽端級, 其中,所述比較器(3)的所述輸出端(3.0ut)引導(dǎo)至所述第一驅(qū)動級(5)的所述輸入端(5.1n), -低通濾波器(6),所述低通濾波器(6)具有輸入端(6.1n)和輸出端(6.0ut), 其中,所述第一驅(qū)動級(5)的所述輸出端(5.0ut)引導(dǎo)至所述低通濾波器(6)的所述輸入端(6.1n), -第一反饋網(wǎng)絡(luò)(8), 所述第一反饋網(wǎng)絡(luò)(8)使所述第一驅(qū)動級(5)的所述輸出端(5.0ut)與所述比較器(3)的所述第二輸入端(3.2)連接,和-第二反饋網(wǎng)絡(luò)(9), 所述第二反饋網(wǎng)`絡(luò)(9)使所述低通濾波器(6)的所述輸出端(6.0ut)與所述比較器(3)的所述第二輸入端(3.2)連接。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路(1), 其中,所述第一驅(qū)動級(5)包括并聯(lián)連接的至少兩個門電路(5.1、5.2)。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子電路(1), 進(jìn)一步地包括: 至少一個第二驅(qū)動級(4),所述第二驅(qū)動級(4)具有輸入端(4.1n)和輸出端(4.0ut), 其中,所述第二驅(qū)動級(4)連接在所述比較器(3)和所述第一驅(qū)動級(5)之間,以及 其中,所述第二驅(qū)動級(4)包括至少一個第二推挽端級。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的至少一項所述的電子電路(I), 其中,所述第一驅(qū)動級(5 )和/或所述第二驅(qū)動級(4 )是數(shù)字門電路。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,所述第一驅(qū)動級(5)和/或所述第二驅(qū)動級(4)是CMOS技術(shù)的驅(qū)動級。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的至少一項所述的電子電路(I), 其中,所述第一和/或第二驅(qū)動級的至少一個輸入端(4.1n、5.1n)包括施密特觸發(fā)器。
      7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,所述第二驅(qū)動級(4)以小于或等于所述第一驅(qū)動級(5)的供電電壓(5.Vcc)的供電電壓(4.Vcc)操作。
      8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,所述第二驅(qū)動級(4)具有小于所述第一驅(qū)動級(5)的驅(qū)動功率。
      9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,所述電子電路(I)的調(diào)制范圍包括一受限范圍,尤其是所述第二驅(qū)動級(5)的所述供電電壓(5.Vcc )的20%至80%。
      10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的至少一項所述的電子電路(1),其中,所述第一反饋網(wǎng)絡(luò)(8)包括至少一個串聯(lián)電阻器(8.1)。
      11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,所述第二反饋網(wǎng)絡(luò)(9)包括至少一個串聯(lián)電阻器(9.1)和接地電容器(9.2)。
      12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,提供子電路(10),所述子電路(10)包括: -運(yùn)算放大器(12),所述運(yùn)算放大器(12)具有第一輸入端(12.1 )、第二輸入端(12.2)和輸出端(12.0ut), 其中,連接(2)將有效信號引導(dǎo)至所述運(yùn)算放大器(12)的所述第二輸入端(12.2),其中,所述運(yùn)算放大器(12)的所述輸出端(12.0ut)經(jīng)由至少一個電阻器(12.3),引導(dǎo)至所述接地電容器(9.2 )之后的所述第二反饋網(wǎng)絡(luò)(9 ),和 -分壓器(11),所述分壓器(11)連接在所述低通濾波器(6 )的所述輸出端(6.0ut)和大地之間,并且具有中心節(jié)點(11.center),以及 其中,所述分壓器(11)的所述中心節(jié)點(11, center )引導(dǎo)至所述運(yùn)算放大器(12 )的所述第一輸入端(12.1)。
      13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,所述第一反饋網(wǎng)絡(luò)(8)進(jìn)一步地包括至少一個串聯(lián)電容器(8.2)。
      14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,所述低通濾波器(6 )包括LC單元(6.1、6.2 )。
      15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,所述比較器(3)的傳播時間為所述低通濾波器(6)的極限頻率倒數(shù)的5%至30%。
      16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中的至少一項所述的電子電路(1), 其中,設(shè)計所述電子電路(I ),使得其驅(qū)動低于30mW的功率。
      【文檔編號】H03F1/02GK103795349SQ201310470783
      【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月29日
      【發(fā)明者】比約恩·哈斯, 斯特凡·皮爾茨 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾測量及調(diào)節(jié)技術(shù)分析儀表兩合公司
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