203175. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés integrált áramkör digitális jelekkel való vezérlésére
1 HU 203 175 B 2 2. ábra pedig egy ilyen kiviteli példa kapcsolástechnikai részleteit mutatja. Az 1. ábrán kiviteli példaként egy integrált áramkör digitális jellel való vezérlésére szolgáló kapcsolási elrendezést vázoltunk fel. Ebben a rendszerben a találmány szerint az integrált áramkört az el-al,..., en-an, er-ar bemenő vezetékeken át vezérlő digitális jelek számára egymáshoz képest azonos típusú El,...En, Er bemeneti áramkörök vannak beépítve, amelyeknek mindenkori átkapcsolási küszöbértéke az s vezérlő bemeneteken keresztül állítható. Az említett s vezérlő bemenetekre egy minden El,..., En, Er bemeneti áramkörök számára közös S vezérlőegység van kötve, amely egy BS határoló fokozatot, egy utánkapcsolt TP aluláteresztő szűrőt és egy azt követő RV szabályozó erősítőt foglal magában. Az utóbbit egy olyan kivonó erősítő alkotja, amelynek második bemenetére egy b referenciajel, a kimenetére pedig az El,..., En, Er bemeneti áramkörök s vezérlő bemenetei vannak vezetve. Az S vezérlőegység bemenete az egyik bemeneti áramkörrel, például az Er bemeneti áramkörrel van összekötve. Abból kiindulva, hogy az er bemenő vezetéken fellépő digitális jel szintje, valamint annak tápfeszültség- és hőmérséklet-ingadozás okozta változása a többi el,..., en bemenő vezetékeken fellépő digitális jelekre vonatkozóan is reprezentatív, az S vezérlőegység az általa vezérelt El,..., En, Er bemeneti áramkörök mindenkori átkapcsolási küszöbértékét ezen reprezentatív digitális jelben fellépő egyenáramú komponens mértéke szerint állítja be. A kapcsolási elrendezés előírt állapotában a reprezentatív digitális jel egy meghatározott impulzusszünet aránnyal bír, vagyis a H-szintű bitperiódusok és az L- szintű bitperiódusok egymáshoz képesti aránya adott. A BS határoló fokozatban határolt digitális jel az említett impulzusszünet arányának megfelelő egyenáramú komponenst tartalmaz, amelyet a TP aluláteresztő szűrő kiszelektál. Ezt az egyenáramú komponenst, amely 1:1 impulzusszünet arány esetén zérus is lehet, az RV szabályozó erősítő a reprezentatív digitális jel impulzusszünet arányától és a BS határoló fokozat tulajdonságaitól függően megállapított b referenciajellel hasonlítja össze, úgy, hogy az RV szabályozó erősítő kimenetén és vele együtt az El,..., En, Er bemeneti áramkörök s vezérlő bemenetéin fellépő vezérlőjel az El,..., En, Er bemeneti áramkörök mindenkori átkapcsolási küszöbértékét éppen az előírt jelszintnek megfelelő értékűre állítja. Tegyük fel, hogy - például a rendszer egyik tápfeszültségének változása miatt - elmozdul a reprezentatív digitális jel szintje, akkor annak véges meredekségű élei úgy fognak átfutni az Er bemeneti áramkörökben beállított átkapcsolási küszöbértéken, hogy - szintnövekedés esetén - a H-szintű bitperiódus hosszabb, az L-szintű bitperiódus pedig rövidebb lesz. Ugyanez megfordítva is érvényes, vagyis szintcsökkenés esetén a H-szintű bitperiódus rövidül, az L-szintű bitperiódus pedig hosszabbodik. Ez a körülmény megfelelő változást idéz elő a TP aluláteresztő szűrő kimenőjelében és vele együtt az RV szabályozó erősítőn keresztül az El,...En, Er bemeneti áramkörök s vezérlő bemenetéire küldött vezérlőjelben. Ennek következtében a mindenkori átkapcsolási küszöbérték megfelelően emelkedik, ill. süllyed, úgyhogy a digitális jel szinteltolódását az átkapcsolási küszöbérték szinteltolódása kompenzálja. A'2. ábra részletesen szemlélteti, hogyan lehet megvalósítani az E bemeneti áramköröket és az S vezérlőegységet. A találmány szerinti kapcsolási elrendzés ott ábrázolt kiviteli példájában szereplő E bemeneti áramkörök és a BS határoló fokozat C-MOS-technológia alapján készültek. A 2. ábrán bemutatott ..., En bemeneti áramkörök mindegyikét egy az illető digitális jel .... en-an bemenő vezetéken átmenő útjába iktatott, földelt-kapus ..., Tsn kapcsolótranzisztor alkotja. Ezeknek kapuelektródái a közös S vezérlőegységre, a kimeneteik (nyelőelektródáik) pedig egy-egy ..., Tin terhelő tranzisztora keresztül az egyik Udd tápfeszültségforrásra (például a + UDD-re) csatlakoznak. A kiviteli példákban a Ts kapcsolótranzisztor szerepét egy n-csatornás-növekményes-térvezérlésű tranzisztor, az Udd tápfeszültségforrással együtt áramgenerátort alkotó TI terhelő tranzisztor szerepét pedig egy p-csatomás-növekményes térvezérlésű tranzisztor tölti be. Az Er bemeneti áramkör célszerűen egy a reprezentatív digitális jel er-ar bemenő vezetéken átmenő útvonalába iktatott földelt-kapus Tsr kapcsolótranzisztort foglal magában, amelynek kapu-elektródája az S vezérlőegységhez csatlakozik, nyelőelektródája pedig egy Tlr terhelő tranzisztoron keresztül az Udd tápfeszültségforrással áll összeköttetésben. ABS határoló fokozatot egy C-MOS-inverter alkotja, amely két Tpb, Tnb tranzisztort foglal magában. Továbbá, amint a 2. ábra mutatja, a TP aluláteresztő szűrő feladatát egy egyszerű RC-tag is elláthatja. A 2. ábra szerinti kiviteli példában a TP aluláteresztő szűrő után egy kivonó erősítőből alkotott RV szabályozó erősítő van kapcsolva, mégpedig úgy, hogy a digitális jel annak invertáló (-) bemenetére jut, ezáltal a BS határoló fokozatban végbement invertálást számításba vettük. Ebben a kiviteli példában az RV szabályozó erősítő nem-invertáló bemenete egy referenciafeszültségre van vezetve, amelyet az Udd tápfeszültségforrásból nyerünk az ohmikus RI, R2 ellenállásokból álló feszültségosztó segítségével, amely a reprezentatív digitális jel impulzusszünet arányának a rendszer előírt állapotára megállapított értéke alapján van méretezve. A 2. ábra szerinti kapcsolási elrendezésben H-szintű digitális jel esetén az egyes el,...en, er bemenő vezetékeken például -lV-os potenciál, L-szintű digitális jel esetén pedig mondjuk -2V-os potenciál léphet fel. Továbbá, ha a digitális jeleket például valamilyen egyenárammentes kódban állítjuk elő, akkor statisztikusan, azaz elegendő hosszú időn át vizsgálva, a kétféle potenciál azonos gyakorisággal fog előfordulni. Az S vezérlőegység kb. 0,4 V nagyságú vezérlőfeszültséget ad az El,..., En, Er bemeneti áramkörök s vezérlő bemenetéire, vagyis az El,..., En, Er áramkörökben lévő ..., Tsn, Tsr kapcsolótranzisztorok kapu-elektródáira, ez5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
