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Dokumentenidentifikation DE10014478A1 26.10.2000
Titel System und Verfahren für ein multiplizierendes Kondensatoren-Filter mit dualer Bandbreite
Anmelder Infineon Technologies North America Corp., San Jose, Calif., US
Erfinder Franck, Stephen J., Felton, Calif., US
Vertreter Patentanwälte Westphal, Mussgnug & Partner, 78048 Villingen-Schwenningen
DE-Anmeldedatum 23.03.2000
DE-Aktenzeichen 10014478
Offenlegungstag 26.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.10.2000
IPC-Hauptklasse H03H 11/12
IPC additional class // G11B 5/012  
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Filterschaltung (100), mit der sich Vorverstärker, wie sie zum Beispiel in Festplatten-Laufwerken verwendet werden, schnell aus Übergangszuständen erholen können, wie sie zum Beispiel durch ein Schalten von Leistungen, ein Umschalten zwischen Schreib- und Lesevorgängen sowie durch thermische Berührungen verursacht werden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung können unter normalen Bedingungen, das heißt bei Signalen zwischen etwa 100 kHz und 10MHz, Signale bei mittleren Frequenzen wie etwa zwischen 100 kHz und 10 MHz, durch eine Tiefpass-Filterschaltung (100) hindurchtreten. Wenn ein Übergangssignal empfangen wird, erhöht sich eine Änderung der Spannung für Vout der Tiefpass-Filterschaltung (100) um mehr als 100*Vout. Zum Beispiel können während Übergangsbedingungen auch Signale in einem Bereich von 10 MHz bis 100 MHz durch die Tiefpass-Filterschaltung (100) hindurchtreten. Folglich bewegt sich bei Übergangsbedingungen der Tiefpass-Pol um näherungsweise das Hundertfache oder mehr. Mit einer Rückkopplungsschleife werden die sich ergebenden Tiefpass-Signale von dem ursprünglichen Signal subtrahiert, so dass die Wirkung eines Hochpass-Filters (202) entsteht. Die Gesamtschaltung erholt sich durch Einstellung auf den Endabschnitt des Übergangs schnell von dem Übergang. Übergangsbedingungen können ein Signal beinhalten, dass eine niedrige Frequenz oder eine große Amplitude oder beides aufweist. Wenn die Übergangsbedingung abgeklungen ist, ...

Beschreibung[de]
Erfindungsgebiet

Die Erfindung betrifft elektronische Schaltungen und insbesondere eine Schaltung zur Anwendung in einem Vorverstärker, die eine schnelle Erholung aus elektrischen Übergangs- oder Einschwingzuständen bewirken kann.

Hintergrund der Erfindung

Vorverstärker für Signale von magnetischen Leseköpfen, die in Festplatten-Laufwerken verwendet werden, müssen sich im allgemeinen aus elektrischen Übergängen wie zum Beispiel beim Schalten von Leistungen, beim Umschalten zwischen Schreib- und Lesevorgängen sowie bei thermischen Berührungen schnell erholen können. Wenn sich der Vorverstärker nach Übergängen dieser Art nicht schnell wieder erholt, kann die Leistung der Festplatte beeinträchtigt werden. Das Schalten von Leistungen tritt auf, wenn die Leistung ein- oder abgeschaltet wird. Ein Umschalten zwischen Schreib- und Lesevorgängen tritt auf, wenn die Festplatte ihre Funktion von Schreiben auf die Festplatte auf Lesen von der Festplatte ändert. Ein Übergang durch eine thermische Berührung tritt auf, wenn ein Platten-Schreibkopf beim Drehen der Platte gegen die Platte stößt. Durch den Kontakt mit der Platte kann eine beträchtliche Energiemenge freigesetzt werden, wobei jedoch nur ein geringer Anteil dieser Energiemenge verarbeitet werden sollte. Bei diesen Beispielen erzeugen die elektronischen Übergänge im allgemeinen Signale, die nicht verarbeitet werden sollten. Wenn diese elektronischen Übergänge verarbeitet werden, verschlechtert sich im allgemeinen die Leistungsfähigkeit.

Eine schnelle Erholung von elektronischen Übergängen, wie dem Schalten von Leistungen, dem Umschalten von Schreib- auf Lesevorgänge und thermischen Berührungen, wird im allgemeinen mit einer komplizierten Schaltung erreicht, die komplizierte Funktionen wie zum Beispiel eine Erfassung und Subtraktion von doppelten Spitzen ausführt. Bekannte Vorverstärker- Schaltungen, die sich schnell von Übergängen erholen können, erfordern im allgemeinen eine ziemlich große Anzahl von Komponenten. Eine große Anzahl von Schaltungseinheiten erhöht jedoch grundsätzlich die Gefahr eines Fehlers in den Einheiten sowie die Kosten der Schaltung.

Es besteht somit ein Bedarf nach einem Vorverstärker, der sich durch Integration einer einfachen Schaltung nach elektrischen Übergängen schnell erholen kann. Die Erfindung ist darauf gerichtet, diesen Bedarf zu befriedigen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Filterschaltung, mit der sich Vorverstärker, wie sie zum Beispiel in Festplatten-Laufwerken verwendet werden, schnell von Übergangszuständen erholen können, die zum Beispiel durch das Schalten von Leistungen, beim Umschalten zwischen Schreib- und Lesevorgängen und durch thermische Berührungen verursacht werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden unter normalen Bedingungen, wie bei Signalen von etwa 100 kHz bis 10 MHz, Signale bei mittleren Frequenzen wie Signale bei etwa 100 kHz bis 10 MHz durch eine Tiefpass-Filterschaltung übertragen. Wenn ein Übergangssignal empfangen wird, so erhöht sich eine Änderung der Spannung für Vout der Tiefpass-Filterschaltung um mehr als 100 . Vout. Zum Beispiel kann die Tiefpass-Filterschaltung während Übergangsbedingungen auch Signale im Bereich zwischen 10 MHz und 100 MHz hindurchlassen. Demgemäß bewegt sich der Pol des Tiefpasses bei Übergangsbedingungen um näherungsweise das Hundertfache oder mehr. Eine Rückkopplungsschleife subtrahiert die sich ergebenden Tiefpass-Signale von dem ursprünglichen Signal und wirkt als Hochpass-Filter. Die Gesamtschaltung erholt sich durch Einstellung auf den Endabschnitt des Übergangs schnell. Übergangsbedingungen können auch ein Signal beinhalten, das eine niedrige Frequenz oder höhere Amplituden oder beides aufweist. Nachdem die Übergangsbedingung abgeklungen ist, nimmt die Filterschaltung wieder den normalen Betrieb auf.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein System zum Filtern eines Signals in einem Vorverstärker offenbart. Das System umfasst ein Filter, das während einer ersten Eingangssignal-Bedingung einen ersten Bereich von Signalen und während einer zweiten Eingangssignal-Bedingung einen zweiten Bereich von Signalen hindurchlässt, wobei das Filter ein erstes Signal erzeugt und wobei die zweite Eingangssignal-Bedingung einen Übergang umfasst. Das System weist auch einen Differenzverstärker auf, der mit dem Filter verbunden ist, wobei der Differenzverstärker das erste Signal von einem zweiten Signal subtrahiert.

Weiterhin wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Filtern eines Signals in einem Vorverstärker offenbart. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines ersten Signals und ein Bestimmen, ob das Signal ein Übergangssignal ist. Bei dem Verfahren wird das Signal auch in einem ersten Frequenzbereich gefiltert, wenn das Signal kein Übergangssignal ist, so dass sich ein erstes gefiltertes Signal ergibt. Das Signal wird ferner bei einem zweiten Frequenzbereich gefiltert, wenn das Signal ein Übergangssignal ist, so dass sich ein zweites gefiltertes Signal ergibt. Das erste oder das zweite gefilterte Signal wird von einem zweiten Signal subtrahiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt schematisch eine Filterschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit der sich ein Vorverstärker schnell von einem Übergangszustand erholen kann.

Die Fig. 2A und 2B zeigen schematisch eine Tiefpass- Filterschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit der sich ein Vorverstärker schnell von einem Übergangszustand erholen kann.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Filtern eines Signals in einem Vorverstärker.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die folgende Beschreibung soll einen Fachmann in die Lage versetzen, die Erfindung zu realisieren und anzuwenden. Für einen solchen Fachmann werden sich verschiedene Modifikationen der bevorzugten Ausführungsformen sowie eine Anwendbarkeit der Grundsätze auf andere Ausführungsformen erschließen. Die Erfindung ist somit nicht auf die hier gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern hat den größten Schutzumfang, der mit den hier beschriebenen Grundsätzen und Merkmalen konsistent ist.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Schaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum schnellen Erholen von Übergängen. Die Schaltung 200 umfasst einen Differenzverstärker 202, einen Übertrager (Transconductor) 204 und eine Tiefpass- Filterschaltung 100. Der Differenzverstärker 202 empfängt ein Signal 206 und subtrahiert ein durch die Schaltung 100 erzeugtes Tiefpass-Signal 208 von dem Signal 206. Wenn das Tiefpass- Signal 208 von dem ursprünglichen Signal 206 subtrahiert wird, ist das Ergebnis einem Hochpass-Filter äquivalent. Ein Hochpass-Filter ist ein selektives Filter, das Frequenzen über einer kritischen Frequenz (Grenzfrequenz) überträgt und Frequenzen unter dieser kritischen Frequenz blockiert. Die kritische Frequenz wird im allgemeinen als Hochpass-Pol bezeichnet. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist der Hochpass-Pol äquivalent zu dem Tiefpass-Pol der Tiefpass-Filterschaltung 100. Ein Beispiel für einen Wert eines Tiefpass-Pols der Schaltung 100 und eines Hochpass-Pols der Schaltung 200 ist näherungsweise 100 kHz. Wie der Name schon andeutet, ist ein Tiefpass-Filter ein selektives Filter, das Frequenzen unter einer kritischen Frequenz (Grenzfrequenz) überträgt und Frequenzen über der kritischen Frequenz blockiert. Die kritische Frequenz wird im allgemeinen als Tiefpass-Pol bezeichnet.

Der Bereich des sich ergebenden Hochpass-Signals ist abhängig von dem Bereich der durch die Tiefpass-Filterschaltung 100 hindurchgetretenen Signale. Das Hochpass-Signal wird dann über eine Verbindung 250 ausgesendet. Das über die Verbindung 250 ausgesendete Hochpass-Signal kann zum Beispiel der Ausgang eines Vorverstärkers in einem Festplatten-Laufwerk sein.

Das Hochpass-Signal wird nicht nur über die Verbindung 250 ausgesendet, sondern auch dem Übertrager (Transconductor) 204 zugeführt. Der Übertrager 204 erzeugt einen Ausgangsstrom als lineare Funktion einer Eingangsspannung. Der Übertrager 204 kann zum Beispiel einen Multiplizierer von -100 µA pro Volt aufweisen. Der Übertrager 204 erzeugt einen Strom Iin für die Tiefpass-Filterschaltung 100. Ein Beispiel für das AC-Signal von Iin unter normalen Bedingungen ist näherungsweise 2 µA bei 10 MHz. Der Strom Iin der Schaltung 100 fließt über eine Verbindung 210 in die Schaltung 100. Die Spannung Vout der Schaltung 100 wird von der Schaltung 100 abgegeben und gelangt über eine Verbindung 208 in den Differenzverstärker 202.

Unter normalen Bedingungen arbeitet die Schaltung 100 als Tiefpass-Schaltung und sendet das sich ergebende Tiefpass- Signal über die Verbindung 208 sowie in einen Differenzverstärker 202. Zum Beispiel kann die Tiefpass-Schaltung bei normalen Bedingungen Tiefpass-Signale im Bereich zwischen 100 kHz und 10 MHz abgegeben.

Ein Übergang wie zum Beispiel eine thermische Berührung kann auftreten, wenn der Kopf eines Festplatten-Laufwerkes während des Drehens der Platte gegen diese schlägt. Durch die Berührung mit der Platte wird an dem Kopf Wärme erzeugt, die sich in Form einer Spannung zeigen kann. Eine thermische Berührung kann eine beträchtliche Energiemenge freisetzen, wobei nur ein geringer Anteil dieser Energie verarbeitet werden sollte. Folglich kann ein Hochpass-Filter verwendet werden, um die niedrigen Frequenzen des Signals der thermischen Berührung herauszusubtrahieren.

Unter normalen Bedingungen (Zuständen) lässt die Schaltung 100 Tiefpass-Signale wie etwa im Bereich zwischen 100 kHz und 10 MHz hindurch, wobei das Signal von dem Signal in dem Differenzverstärker 202 subtrahiert wird, so dass eine Hochpass- Eigenschaft erzeugt wird. Das Hochpass-Signal kann in Abhängigkeit von dem durch die Schaltung 100 erzeugten Tiefpass- Signal zum Beispiel ein Signal in einem Bereich oberhalb von 100 kHz bis oberhalb von 10 MHz sein. Bei nicht-normalen Bedingungen, zum Beispiel während des Empfangs eines Übergangssignals, wie es zum Beispiel durch eine thermische Berührung erzeugt wird, bewegt die Schaltung 100 ihren Tiefpass-Pol jedoch um einen bedeutenden Betrag wie etwa das Hundertfache oder mehr gegenüber dem Tiefpass-Pol während normaler Bedingungen. Zum Beispiel kann die Tiefpass-Filterschaltung 100 während Übergangsbedingungen auch Signale im Bereich zwischen 10 MHz und 100 MHz hindurchlassen. Demzufolge wird der Hochpass-Pol des Differenzverstärkers 202 effektiv um einen bedeutenden Beitrag wie etwa das Hundertfache oder mehr gegenüber dem Hochpass-Pol während normaler Bedingungen bewegt. Wenn der Hochpass-Pol bewegt wird, wird der Rest des Übergangs ausgefiltert, und die Schaltung 100 wird in die normale Bedingung (Zustand) zurückgeführt.

Die Fig. 2A und 2B zeigen schematisch eine Tiefpass- Filterschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wie zum Beispiel eine Schaltung 100 aus Fig. 1, zum Herausfiltern von unerwünschten Signalen mit niedriger Frequenz und zur Ermöglichung einer schnellen Erholung aus einem Übergang wie zum Beispiel einer thermischen Berührung. Die Tiefpass- Filterschaltung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst einen Widerstand 102, Transistoren 106a und 106b und Kondensatoren 104a bis 104c. Der Transistor 106a kann zum Beispiel ein NMOS-Transistor, der Transistor 106b ein PMOS- Transistor sein. Die Schwellenspannungen der Transistoren 106a und 106b betragen zum Beispiel etwa 0,4 Volt. Die Kondensatoren 104a, 104b und 104c haben zum Beispiel Kapazitätswerte von etwa 4 × 10-12 Farad, 10 × 10-15 Farad bzw. 200 × 10-12 Farad. Unter normalen Bedingungen hat ein AC-Signal von Iin zum Beispiel etwa 2 µA bei 10 MHz. Ein Bereich des Wertes des Widerstandes 102 liegt zum Beispiel zwischen etwa 10 kOhm und etwa 500 kOhm. Die primäre Funktion der Schaltung 100 besteht darin, Mittelpunkts-Arbeitsfrequenzen zu erreichen und dann sehr schnell nicht mehr auf Änderungen der Frequenzen anzusprechen. Die Schaltung 100 ermöglicht eine schnelle Erholung von Schwankungen der Frequenzen, wie sie zum Beispiel durch thermische Berührungen verursacht werden.

Bei einem beispielhaften normalen Zustand der Schaltung 100 ist die Eingangsspannung (Vin) etwa 20 mV bei 10 MHz mit einem Eingangsstrom (Iin) von näherungsweise 2 µA. Die Schaltung 100 arbeitet zum Beispiel dann unter normalen Bedingungen, wenn gilt: Iin < [(VT) . (Kapazität des Kondensators 104a) . (2P) . (Frequenz des Eingangssignals)]. Dabei ist VT ist eine Schwellenspannung von einem der Transistoren 106a und 106b. Bei normalen Bedingungen besteht die Funktion der Schaltung 100 darin, einen Tiefpass-Filter darzustellen, der mittlere Frequenzen im Bereich von zum Beispiel 100 kHz bis 10 MHz durch die Schaltung 100 hindurchlässt.

Fig. 2A zeigt auch den Weg des Stroms in der Schaltung 100 bei normalen Bedingungen. Der Strom Iin fließt in die Schaltung 100 und durch den Widerstand 102. Der Widerstand 102 verhindert, dass die Schaltung 100 zwischen einem durchgeschalteten und einem gesperrten Zustand der Transistoren 106a bis 106b hin- und herschwingt. Der größte Anteil des Stroms, nämlich etwa 90 bis 99 Prozent von Iin, fließt in den Kondensator 104a, während der restliche Strom durch den Kondensator 104b und in den Kondensator 104c fließt. Der größte Anteil des Stroms fließt deshalb durch den Kondensator 104a, weil die Transistoren 106a und 106b bei normalen Bedingungen gesperrt sind und der Kondensator 104a eine höhere Kapazität aufweist als der Kondensator 104b.

Bei diesem Beispiel können normale Bedingungen so definiert werden, dass gilt: Iin < [(VT) . (Kapazität des Kondensators 104a) . (2P) . (Frequenz von Iin)]. Wenn VT = 0,4 V ist und die Kapazität des Kondensators 104a 4 × 10-12 F beträgt, so würde bei einer Frequenz von 10 MHz ein Strom Iin von näherungsweise 100 µA die Bedingung erfüllen, wonach Iin kleiner sein soll als [(VT) . (Kapazität des Kondensators 104a) . (2P) . (Frequenz von Iin)]. Der Strom Iin ist unter normalen Bedingungen nicht groß genug, um einen der Transistoren 106a oder 106b durchzuschalten.

Unter normalen Bedingungen erfüllt die Schaltung 100 eine Tiefpass-Filterfunktion, bei der mittlere Frequenzen wie zum Beispiel zwischen 100 kHz und 10 MHz, durch die Schaltung 100 hindurchtreten können. Wenn ein Signal empfangen wird, das eine niedrigere Frequenz oder eine höhere Amplitude oder beides aufweist, wie zum Beispiel durch eine thermische Berührung, so gelten die Bedingungen als nicht-normal. Ein Beispiel für eine solche nicht-normale Bedingung ist ein Signal mit einer Frequenz von näherungsweise 100 kHz und einer Spannung von 25 mV. Unter diesen Bedingungen schaltet die Differenz zwischen der Gate- und der Source-Spannung an den Transistoren 106a und 106b den Transistor 106b ein, wenn diese Spannungsdifferenz positiv ist. Hingegen wird der Transistor 106a eingeschaltet, wenn die Spannungsdifferenz negativ ist. Die Differenz zwischen der Gate- und der Source-Spannung an einem Transistor wie zum Beispiel dem Transistor 106a oder 106b wird im allgemeinen als Schwellenspannung des Transistors bezeichnet. Die Schwellenspannung der Transistoren 106a und 106b beträgt zum Beispiel etwa 500 mV.

In der in Fig. 2B gezeigten Schaltung 100 ist der Stromweg dargestellt, wenn der Transistor 106a oder der Transistor 106b eingeschaltet ist. Wenn die Differenz zwischen der Gate- und der Source-Spannung eines Transistors positiv ist, wird der Transistor 106b eingeschaltet. Dabei fließt der Strom Iin durch den Transistor 106b und direkt in den Kondensator 104c, wobei die Kondensatoren 104a, 104b und der Widerstand 102 umgangen werden. Anstelle eines sehr geringen Prozentsatzes des eintretenden Stroms, zum Beispiel etwa 1/400 I, fließt nun ein sehr großer Anteil des eintretenden Stroms, zum Beispiel etwa 50 bis 90%, in den Kondensator 104c. Es ergibt sich folglich ein effektiver Stromgewinn von Iin auf Vout mit einer Erhöhung um einen Faktor von mehr als hundert gegenüber den normalen Bedingungen. Somit bewegt sich der Tiefpass-Pol nach oben, so dass Signale, die durch thermische Berührung verursacht werden, hindurchtreten können. Während Übergangsbedingungen können durch die Tiefpass-Filterschaltung zum Beispiel auch Signale im Bereich zwischen 10 MHz und 100 MHz hindurchtreten.

In ähnlicher Weise wird der Transistor 106a eingeschaltet, wenn die Differenz zwischen der Source- und der Drain-Spannung der Transistoren 106a und 106b bei einem eintretenden Signal, das einen Übergang wie zum Beispiel eine thermische Berührung darstellt, negativ ist. Der eintretende Strom fließt dann durch den Transistor 106a und direkt in den Kondensator 104c, wobei die Kondensatoren 104a, 104b und der Widerstand 102 umgangen werden.

Bei nicht-normalen Bedingungen, wie zum Beispiel dann, wenn Signale empfangen werden, die durch eine thermische Berührung verursacht werden, verändert sich die Funktion der Schaltung 100 in der Weise, dass nun die Spannung Vout von ihrem Wert von etwa 1 µV bei normaler Bedingung auf näherungsweise 25 mV erhöht wird.

Die Transistoren 106a und 106b können eingeschaltet werden, wenn Vin = 2VT ist, wobei VT die Schwellenspannung eines der Transistoren 106a, 106b ist. Wenn der Strom Iin bei einer Spannung fließt, bei der beide Transistoren 106a und 106b gesperrt sind, so ist es möglich, dass die Spannung Vin unbekannt bleibt, da der Strom Iin derjenige unter normalen Bedingungen wäre und die Spannung Vout ebenfalls unter normalen Bedingungen bestehen würde, wie zum Beispiel bei 1 µV. Wenn jedoch einer der Transistoren 106a, 106b eingeschaltet ist, so wird die Spannung Vout eingestellt und die Transistoren 106a und 106b gesperrt. Der Transistor 106a wird gesperrt, wenn der absolute Wert der Spannung zwischen Gate und Source des Transistors 106a kleiner ist als VT, wie zum Beispiel kleiner als etwa 500 mV. In ähnlicher Weise wird der Transistor 106b gesperrt, wenn der absolute Wert der Spannung zwischen Gate und Source des Transistors 106b kleiner ist als VT.

Wenn zum Beispiel der Transistors 106b eingeschaltet ist, wird die Spannung Vout auf den gleichen Wert nach unten gezogen, wie das empfangene Signal, so dass sich eine Spannungsänderung von etwa 25 mV ergibt. Der in Fig. 1 gezeigte Differenzverstärker 202 senkt dann seinen Hochpass-Pol um etwa das Hundertfache gegenüber dem vorherigen Pol ab. Wenn der Strom Iin durch den Kondensator 104c fließt, wird die Ausgangsspannung der Schaltung 100 vermindert, die wiederum die Spannung an dem Differenzverstärker 202 auf eine Nominalspannung wie zum Beispiel die Referenzspannung bewegt. Die Absenkung der Spannung an dem Differenzverstärker 202 auf die Nominalspannung bewirkt dann, dass der Strom an dem Transconductor (Übertrager) 204 Null wird, und die Ladung an dem Tiefpass wird in ausreichendem Maße in den Kondensator 104a abgeführt, um den Transistor 106b zu sperren. Wenn der Transistor 106a eingeschaltet ist, wird in ähnlicher Weise die Spannung Vout nach oben gezogen, und die Rückkopplungsschleife aus Fig. 1 zieht den Strom Iin nach unten und sperrt den Transistor 106a.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung braucht die Spannung Vin nicht genau bestimmt zu werden. Wenn die Spannung Vin innerhalb eines Betriebsbereiches liegt, so liegt auch die Antwort der Schaltung 100 innerhalb einer gewünschten Spezifikation. Wenn die Spannung Vin außerhalb des Betriebsbereich liegt, zieht die Schaltung 100 die Spannung Vin in den Betriebsbereich zurück.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Filtern eines Signals in einem Vorverstärker. Ein erstes Signal wird empfangen (Schritt 300), und es wird bestimmt, ob das Signal ein Übergangssignal ist (Schritt 302). Es wird davon ausgegangen, dass ein Übergangssignal niedrige Frequenzen mit einem Gleichstrom-Anteil (DC) aufweist. Wenn das Signal kein Übergangssignal ist, wird das Signal mit einem vorbestimmten Tiefpass-Pol gefiltert, um einen ersten Bereich von Frequenzen zu erzeugen (Schritt 304). Bei einem Signal, das kein Übergangssignal ist, wird davon ausgegangen, dass es alternierende Pulse (AC) aufweist, die auf eine Basis-Nulllinie ohne Gleichspannungskomponente (DC) zurückkehren. Wenn jedoch das Signal ein Übergangssignal ist, wird das Signal bei einem Tiefpass-Pol gefiltert, der wesentlich höher liegt, zum Beispiel um den Faktor 10 oder 100, als der vorbestimmte Tiefpass-Pol, um einen zweiten Bereich von Frequenzen zu erzeugen, wenn das Signal ein Übergangssignal ist (Schritt 306). Das sich ergebende gefilterte Signal wird dann von einem ursprünglichen Signal (wie zum Beispiel dem Signal 206) subtrahiert.

Auch wenn die Erfindung nur anhand einer Ausführungsform beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann klar, dass zahlreiche Änderungen an der Ausführungsform vorgenommen werden können, die ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen.


Anspruch[de]
  1. 1. System zum Filtern eines Signals in einem Vorverstärker mit:

    einem Filter (100), das während einer ersten Eingangssignal- Bedingung einen ersten Bereich von Signalen und während einer zweiten Eingangssignal-Bedingung einen zweiten Bereich von Signalen hindurchlässt, wobei das Filter (100) ein erstes Signal (208) erzeugt und wobei die zweite Eingangssignal-Bedingung einen Übergang umfasst; und

    einem Differenzverstärker (202), der mit dem Filter (100) verbunden ist, und der das erste Signal (208) von einem zweiten Signal (206) subtrahiert.
  2. 2. System nach Anspruch 1, bei dem das zweite Signal (206) den Übergang beinhaltet.
  3. 3. System nach Anspruch 1, bei dem das Filter (100) einen ersten Kondensator (104a) und einen zweiten Kondensator (104b) aufweist, so dass ein großer Teil eines Stroms während der ersten Eingangssignal-Bedingung durch den ersten Kondensator (104a) und während der zweiten Eingangssignal-Bedingung durch den zweiten Kondensator (104b) fließt.
  4. 4. System nach Anspruch 3, das einen ersten Transistor (106a, 106b) aufweist, der sich während der zweiten Eingangssignal-Bedingung einschalten kann.
  5. 5. System nach Anspruch 4, das einen zweiten Transistor (106a, 106b) aufweist, der sich während der zweiten Eingangssignal-Bedingung einschalten kann.
  6. 6. System nach Anspruch 3, bei dem das Filter (100) einen Widerstand (102) aufweist, der mit dem ersten Kondensator (104a) verbunden ist.
  7. 7. System nach Anspruch 3, das einen dritten Kondensator (104c) umfasst, der mit dem ersten Kondensator (104a) verbunden ist.
  8. 8. System nach Anspruch 1, bei dem der erste Bereich von Signalen 100 kHz bis 10 MHz umfasst.
  9. 9. System nach Anspruch 1, bei dem der zweite Bereich von Signalen 10 MHz bis 100 MHz umfasst.
  10. 10. Verfahren zum Filtern eines Signals in einem Vorverstärker mit folgenden Schritten:

    Bereitstellen eines ersten Signals (210);

    Bestimmen, ob das Signal ein Übergangssignal ist;

    Filtern des Signals an einem ersten Bereich von Frequenzen, wenn das Signal kein Übergangssignal ist, so dass sich ein erstes gefiltertes Signal (208) ergibt;

    Filtern des Signals an einem zweiten Bereich von Frequenzen, wenn das Signal ein Übergangssignal ist, so dass sich ein zweites gefiltertes Signal (208) ergibt; und

    Subtrahieren des ersten gefilterten Signals (208) oder des zweiten gefilterten Signals (208) von einem zweiten Signal (206).
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der erste Bereich von Frequenzen 100 kHz bis 10 MHz umfasst.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der zweite Bereich von Frequenzen 10 MHz bis 100 MHz umfasst.






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