專利名稱:自動線性壓縮電路的制作方法
二電容器的電容，N是隨后的時間間隔數(shù)。該電路還包含這樣的部件用來在預(yù)定數(shù)目的隨后時間間隔過去之后閉合第三個開關(guān)借以使第一電容器上經(jīng)過衰減的電壓送到輸出終端。
依靠把第一和第二電容器中至少一個做成可以手動調(diào)節(jié)，可以改變C1與(C1+CD)之比，從而改變每步衰減的幅度。
根據(jù)上面描述的最廣泛的情況，本發(fā)明沒有限定作為自動線性壓縮器來運轉(zhuǎn)，它之所以作為自動線性壓縮器來運轉(zhuǎn)是由于與前面提到的電路共同提供了一個產(chǎn)生衰減器控制信號的電路才得到的，該電路含有一個正峰檢波器，它從輸入信號派生出一個與輸入信號的平均正峰值相對應(yīng)的時間平均信號。該電路也包含把這個信號連續(xù)地與一個隨時間增加的參考信號進行比較并派生出一個控制信號的部件。該控制信號的值或符號與這個比較的結(jié)果有關(guān)。該電路還包含這樣的部件它把控制信號加到用來閉合第二個開關(guān)的裝置上從而使第二個開關(guān)僅僅當(dāng)控制信號具有預(yù)定的值或符號時才被閉合。
現(xiàn)在利用參考附圖對本發(fā)明進行更詳細的說明。在圖中，圖1是本發(fā)明提出的可變衰減器的示意電路圖，其中有些部分是方框圖。圖中也表示了衰減器運行時所用的時序脈沖;
圖2是用來控制圖1中相應(yīng)于線性壓縮模式的可變衰減器的控制電路簡圖，其中有些部分是方框圖。圖中也表示了本發(fā)明運行中所用的時序脈沖;
圖3是說明圖2中所示電路運行的時序圖;
圖4是一個典型的正峰檢波器略圖，該檢波器是圖2中所示電路的一部分。
圖1和圖2都給出了在圖1和圖2的電路運行時所用的時序脈沖Φ1、Φ2和Φ3。這些脈沖在特定的預(yù)定時間間隔內(nèi)可以用任何適用的脈沖產(chǎn)生電路或邏輯電路產(chǎn)生。由于這種電路在工藝上是眾所周知的所以在這里就不特意表示出來。正如下面將要詳述的那樣，這些時序脈沖用來在特定的時間閉合或打開圖1和圖2電路中的特殊開關(guān)。
現(xiàn)在參看圖1，當(dāng)開關(guān)S1由于使用了時序脈沖Φ1而閉合時，被衰減的輸入信號VIN被取樣于電容器C1上。在脈沖運用之后，開關(guān)S1重新打開而且不久之后衰減過程就開始了。更詳細地說，“與”門G具有兩個輸入端，一個加上脈沖Φ3，另一個加上控制信號A1?？梢钥闯?，在Φ1脈沖停止后不久，第一個Φ3脈沖就被加上，而且當(dāng)?shù)谝粋€Φ3脈沖是高電平時，提供的信號A1是高電平，門G的輸出是高電平。這個高電平的輸出信號使開關(guān)S3閉合并使開關(guān)S4打開。開關(guān)S3的閉合使電容器C1上的某些電荷通過開關(guān)S3漏到電容器CD。更準(zhǔn)確地說，電荷在電容器C1和CD之間重新進行分配從而減小電容器C1上的取樣電壓。減小因子等于C1的電容除以C1與CD的電容之和，簡寫成C1/(C1+CD)。
當(dāng)?shù)谝粋€Φ3脈沖成為低電平時，門G的輸出也成為低電平，導(dǎo)致開關(guān)S3打開而開關(guān)S4閉合從而使電容器CD放電。當(dāng)下一個Φ3脈沖加到與門G上時，開關(guān)S3和開關(guān)S4再次反轉(zhuǎn)，保留在電容器C1上的取樣電壓再次按因子C1/(C1+CD)減小。電荷的重新分配以及由此產(chǎn)生的增益衰減可以發(fā)生O到N次。在這里，N是在信號A1的控制之下在第一個Φ1脈沖和隨后的Φ2脈沖之間，發(fā)生的Φ3脈沖的數(shù)目(下文談及)。如果在Φ1和Φ2之間的M個Φ3脈沖期間信號A1是高電平，那么開始時在C1上出現(xiàn)的輸入取樣VIN就按因數(shù)〔C1/(C1+CD)〕M衰減。
一個運算放大器C1及在正常狀態(tài)下是打開的開關(guān)S2把電容器C1連接到電容器C2上。放大器O1是作為緩沖器接入的。在預(yù)定數(shù)目的Φ3脈沖之后，一個時鐘信號Φ2加到開關(guān)S2上從而使開關(guān)S2閉合并把電容器C1上的緩沖衰減電壓V1加到電容器C2上。一個運算放大器O2作為一個緩沖器接到電容器C2上，電容器C2上的緩沖衰減電壓成為輸出電壓VOUT。
在脈沖Φ2成為低電平從而再次打開開關(guān)S2之后不久，下一個Φ1脈沖再次閉合開關(guān)S1以便把一個新的VIN取樣到電容器C1上，一個取樣衰減循環(huán)再次開始了。
改變C1與C1+CD之比可以調(diào)節(jié)衰減步進的幅度，為了做到這一點，最有效的方法是把電容器CD做成可以手動調(diào)節(jié)的。
改變輸入取樣脈沖Φ1和輸出取樣脈沖Φ2之間Φ3脈沖的數(shù)目可以改變衰減步進的最大數(shù)目。
如上所述，只有當(dāng)衰減器控制信號A1保持高電平時，衰減循環(huán)才是有效的。根據(jù)不同的應(yīng)用，(即，圖1的衰減器所提出的用途)。該信號可以用很多不同的方法產(chǎn)生。在圖1所示的衰減器中，衰減器是作為自動線性壓縮電路使用的，控制信號A1是用圖2所示的電路產(chǎn)生的。
參看圖2和圖3，輸入信號VIN(它可以是在電話終端上接收到的聲音信號或撥號聲)被加到正峰檢波器PD上，該檢波器是一個眾所周知的、易于使用的器件，它對VIN信號的正信號峰進行濾波和時間平均以便產(chǎn)生一個上升時間常數(shù)為Tr、下降時間常數(shù)為Tf的平均值Vp。時間常數(shù)Tr的值在甄別聲音信號和撥號聲時是非常重要的。前者相對說來具有的峰數(shù)不多，而后者含有幾乎全部的峰。更詳細地說，上升時間越長，將被探測到的聲音信號的峰數(shù)越少。Tr的有效值由試驗和誤差確定。圖4給出了一個實際的峰檢波器電路，其上升時間Tr＝ (R10·R11)/((R10+R11)) ·C12，下降時間Tf＝R11·C12。電壓VP加到比較器OB的非倒相輸入端。加到比較器OB的倒相輸入端的電壓VA由下面提到的直流參考電壓VREF導(dǎo)出。
電壓VREF通過一個在正常狀態(tài)下是打開的開關(guān)S6加到電容器CR的一邊，該電容器的另一邊通過一個在正常狀態(tài)下是打開的開關(guān)S7接到運算放大器OA上，該放大器是作為積分器接入的，其跨接的積分電容為CI。一個在正常狀態(tài)下是打開的開關(guān)S5與電容器CI并聯(lián)而且安排成利用脈沖Φ1去把S5閉合，電壓信號VA在積分器OA的輸出端導(dǎo)出。
在運行中，當(dāng)加上第一個Φ1脈沖將開關(guān)S5閉合時，由于電容器CI短路而使電壓VA減小到初始值O。如圖3所示，每當(dāng)Φ3脈沖被加上將開關(guān)S6和S7閉合時，參考電壓VREF就通過電容器CR加到積分器OA上，而且每當(dāng)Φ3脈沖成為低電平時電容器CR就通過開關(guān)S8和S9放電。S8和S9在正常狀態(tài)下是閉合的，它們被接到電容器CR相反的兩邊。象在圖3中看到的那樣，電壓VA是一個斜線上升電壓，其上升系數(shù)等于VREF乘以電容器CR的電容除以電容器CI的電容，即(CR/CI)·VREF。象上面指出的那樣這個斜線上升電壓VA與濾波過的平均正峰電平Vp在比較器OB中進行比較。衰減器控制信號A1在VA超過VP之前一直保持著高電平。因此，VP的值越高，Φ3脈沖的數(shù)目M就越大。在Φ3脈沖期間A1將是高電平，所以數(shù)值〔C1/(C1+CD)〕M也就越大。信號VIN就是利用這個值由圖1所示的衰減器進行衰減的。
衰減隨濾波后的峰電平的增加率，即Φ3脈沖的數(shù)目(在此期間信號A1是高電平)，可用改變斜線上升電壓的上升率來改變，而斜線上升電壓的上升率可用改變電容器CR與CI的比或改變VREF來改變。
應(yīng)該明白，開關(guān)S1到S9雖然在理論上講可以是任何類型的電的或電磁開關(guān)器件，但是，在實際上，使用MOS技術(shù)的固體邏輯開關(guān)在本應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)是特別適用的。正邏輯開關(guān)S1、S2、S3、S5、S6和S7當(dāng)加上邏輯1(高)脈沖時安排成閉合狀態(tài)，即導(dǎo)通狀態(tài)而負邏輯開關(guān)S4、S8和S9當(dāng)加上邏輯1脈沖時安排成打開狀態(tài)這些開關(guān)在工藝上都是眾所周知的，此處不再詳述。
元件、電壓、頻率以及用集成電路結(jié)構(gòu)完成的圖1和圖2的電路中使用的類似參量的典型實例如下VREF＝1VC1＝C2＝7.94PFCD＝2.06PFCI＝12PFCR＝0.6PFTr＝15毫秒Tf＝75毫秒N＝15Φ1的周期＝31.25微秒Φ1、Φ2、Φ3脈沖的寬度＝15微秒。
對于這樣的構(gòu)成來說，每個衰減循環(huán)中輸入信號以因子C1/(C1+CD)＝0.794＝-2dB來減小。
衰減范圍從0到30dB，每步為2dB電壓從模擬參考地電位以每步增量為0.6/12＝50MV經(jīng)過15步斜線上升到750mV產(chǎn)生的衰減特性在下表中給出VP 衰減＜50mV 0＞50mV;≤100mV 2＞100mV;≤150mV 4＞150mV;≤200mV 6＞700mV;≤750mV 28＞750mV 30
權(quán)利要求
1.一種衰減器電路，其特征在于該電路含有一個輸入終端用以輸入被衰減的信號；含有一個輸出終端用以輸出衰減后的信號。該電路還含有第一和第二電容器，第一、第二及第三個開關(guān)。第一個開關(guān)接于輸入終端和第一電容器之間。第二個開關(guān)接于第一電容器和第二電容器之間，第三個開關(guān)接于第一電容器和輸出終端之間。該電路還包含用來在整個第一時間間隔內(nèi)閉合第一個開關(guān)以便把輸出信號取樣于第一電容器內(nèi)的部件。該電路也含有這樣的部件用來在眾多隨后的時間間隔內(nèi)閉合第二個開關(guān)從而每次都通過第二電容器把第一電容器上的部分電壓放電而使第一電容器上的電壓減少到原來的[Cl/(Cl+CD)]N。在這里，Cl是第一電容器的電容，CD是第二電容器的電容，N是隨后的時間間隔數(shù)。該電路還包含這樣的部件它用來在預(yù)定數(shù)目的隨后時間間隔過去之后，閉合第三個開關(guān)借以第一電容器上衰減后的電壓送到輸出終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的衰減器電路，它包含第一個運算放大器和第二個運算放大器。第一個運算放大器作為緩沖器接于第一電容器、第三開關(guān)及第三電容器之間。第二個運算放大器作為緩沖器接于第三個開關(guān)和輸出終端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的衰減器電路，在該電路中，第二個開關(guān)含有兩個接點。一個位于第一和第二電容器之間，它在正常狀態(tài)下是打開的。另一個位于第二電容器和地之間，它在正常狀態(tài)下是閉合的。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2或權(quán)利要求
3所述的衰減器電路，它包含用來產(chǎn)生時鐘脈沖的部件而且在該部件內(nèi)用來閉合第一個開關(guān)、第二個開關(guān)及第三個開關(guān)的部件含有在預(yù)定的時間加上時鐘脈沖的器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1、2或權(quán)利要求
3所述的衰減器電路，它包含一個為了運用控制信號而設(shè)的控制終端。用來閉合第二個開關(guān)的部件僅僅當(dāng)控制終端上出現(xiàn)的控制信號具有預(yù)定的值或符號時，才能起作用把第二個開關(guān)閉合。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1、2或權(quán)利要求
3所述的衰減器電路，它包含用來產(chǎn)生時鐘脈沖的部件而且在該部件內(nèi)用來閉合第一、第二和第三個開關(guān)的部件含有在預(yù)定的時間加上時鐘脈沖的器件而且進一步含有一個為了運用控制信號而設(shè)的控制終端。用來閉合第二個開關(guān)的部件僅僅當(dāng)控制終端上出現(xiàn)的控制信號具有預(yù)定的值或符號時，才能起作用把第二個開關(guān)閉合。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1、2或權(quán)利要求
3所述的衰減器電路，它包含用來產(chǎn)生時鐘脈沖的部件而且在該部件內(nèi)用來閉合第一、第二和第三個開關(guān)的部件含有在預(yù)定的時間加上時鐘脈沖的器件。用來加上時鐘脈沖以便閉合第二個開關(guān)的器件含有一個“與”門，時鐘脈沖和控制信號分別加到該“與”門的第一和第二輸入端。據(jù)此，僅僅當(dāng)控制信號具有預(yù)定的符號時第二個開關(guān)才被閉合。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1、2或權(quán)利要求
3所述的衰減器，在該衰減器中，第一和第二電容器中至少有一個是可以手動調(diào)節(jié)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的衰減器電路，該電路進一步包含用來派生衰減器控制信號的電路;它包含一個正峰檢波器，該檢波器用來從輸入信號派生出一個與輸入信號的平均正峰值相對應(yīng)的時間平均信號。該電路還包含這樣的部件它用來把這個信號與一個隨時間增加的參考信號連續(xù)地進行比較，并派生出一個控制信號。該控制信號的值或符號與比較的結(jié)果有關(guān)。該電路還含有這樣的部件它把控制信號加到用來閉合第二個開關(guān)的器件上從而使第二個開關(guān)僅僅當(dāng)控制信號具有預(yù)定的值或符號時才被閉合。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的衰減器，在該衰減器中用來進行比較的部件是一個運算放大器，當(dāng)時間平均信號高于參考信號時，它導(dǎo)出一種符號的控制信號，當(dāng)時間平均信號低于參考信號時，它導(dǎo)出具有相反符號的控制信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的衰減器，該衰減器包含用來產(chǎn)生時鐘脈沖的部件而且在該部件內(nèi)用來閉合第一、第二和第三個開關(guān)的部件含有在預(yù)定的時間加上時鐘脈沖的器件。用來加上時鐘脈沖以便閉合第二個開關(guān)的器件包含一個“與”門，時鐘脈沖和控制信號分別加到該與門的第一和第二輸入端。據(jù)此，僅僅當(dāng)控制信號具有一種符號時第二個開關(guān)才被閉合。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的衰減器，在該衰減器中隨時間增加的參考電壓是用積分電路產(chǎn)生的斜線上升電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的衰減器，在該衰減器中，積分電路含有與參改電壓源相連的第四個電容器;一個積分放大器(該放大器含有跨接的第五個電容器)。該積分電路還含有與第五個電容器并聯(lián)的第四個開關(guān)以及把參考電壓源與積分放大器連接起來的第五個開關(guān)。該積分電路還包含這樣的部件它用來在整個第一時間間隔內(nèi)閉合第四個開關(guān)從而使斜線上升電壓初始化為0。該積分電路也含有這樣的部件它用來在眾多隨后的時間間隔內(nèi)閉合第五個開關(guān)從而使斜線上升電壓增加。其增加因子取決于第四個和第五個電容值之比。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的衰減器，在該衰減器中，第四和
專利摘要
本發(fā)明提供了一種用于電話“非手持”揚聲器的自動線性壓縮電路。該電路由一個可變衰減器組成，其衰減水平由輸入信號電平控制。輸入信號通過一個正峰檢波器以得到與輸入信號的平均正峰值相對應(yīng)的時間平均信號并把這個時間平均信號與一個隨時間增加的參考電壓進行比較。只要參考電壓低于時間平均信號的值就會導(dǎo)出一個正的衰減器控制信號。該控制信號被傳送到衰減器部分，當(dāng)這個控制信號存在時，該衰減器部分逐步地把輸入電壓進行衰減。
文檔編號H03H17/00GK86101494SQ86101494
公開日1986年8月13日 申請日期1986年2月12日
發(fā)明者戴維·勞倫斯·林奇 申請人:北方電信有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan