схема и способ регулировки допустимых отклонений схемы

Формула изобретения

1. Регулирующее устройство для подстройки частотного отклика фильтра, содержащее датчик постоянной времени, в котором измеряют состояние зарядки фильтра и выводят результат измерения из упомянутого датчика постоянной времени в виде первого напряжения, преобразователь, который дискретизирует первое напряжение и выводит второе напряжение, получающееся из преобразования первого напряжения упомянутым преобразователем, массив компонентов подстройки и селектор, который использует второе напряжение для выбора, по меньшей мере, одного компонента подстройки из упомянутого массива компонентов подстройки, в котором состояние зарядки схемы может подстраиваться, по меньшей мере, посредством одного выбранного компонента подстройки, и в котором упомянутый датчик постоянной времени дополнительно содержит контроллер переключения, который управляет, по меньшей мере, одним ключом зарядки, и после замыкания ключа зарядки фильтр переходит в состояние зарядки.

2. Регулирующее устройство по п.1, в котором упомянутое состояние зарядки реагирует на источник опорного напряжения типа «bang gap».

3. Регулирующее устройство по п.1, в котором упомянутый датчик постоянной времени дополнительно содержит ключ дискретизации, управляемый упомянутым контроллером переключения, в котором состояние зарядки измеряют, когда ключ зарядки замкнут, а ключ дискретизации разомкнут.

4. Регулирующее устройство по п.1, в котором упомянутый преобразователь является аналого-цифровым преобразователем, и в котором упомянутое второе напряжение является цифровым напряжением.

5. Регулирующее устройство по п.1, в котором упомянутый селектор содержит, по меньшей мере, один ключ, выборочно приводимый в действие упомянутым вторым напряжением.

6. Регулирующее устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, один компонент подстройки содержит, по меньшей мере, два резистора.

7. Регулирующее устройство по п.1, в котором, по меньшей мере, один компонент подстройки содержит, по меньшей мере, два конденсатора.

8. Регулирующее устройство для подстройки частотных откликов множества компонентов, содержащее средство для обеспечения заряженного состояния множества компонентов, средство для переключения между заряженным состоянием множества компонентов и состоянием дискретизации множества компонентов через фиксированный интервал, средство для дискретизации заряженного состояния множества компонентов во время состояния дискретизации и для преобразования дискретизированного состояния в цифровое управляющее значение, характеризующее дискретизированное состояние, и средство для выбора, по меньшей мере, одного компонента подстройки в ответ на цифровое управляющее значение для подключаемого размещения во множестве компонентов с целью регулировки заряженного состояния.

9. Регулирующее устройство по п.8, в котором упомянутое средство для обеспечения заряженного состояния содержит источник опорного напряжения, определяемого шириной запрещенной зоны кремния.

10. Регулирующее устройство по п.8, в котором фиксированный интервал устанавливается кварцевым генератором.

11. Регулирующее устройство по п.8, в котором упомянутое средство для дискретизации и преобразования содержит аналого-цифровой преобразователь.

12. Регулирующее устройство по п.8, в котором упомянутое средство для выбора содержит множество твердотельных ключей, причем упомянутые ключи задействуют, по меньшей мере, один компонент подстройки.

13. Регулирующее устройство по п.8, в котором, по меньшей мере, один компонент подстройки содержит, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, состоящей из резисторов и конденсаторов.

14. Устройство связи, содержащее множество первичных ключей, по меньшей мере, один активный фильтр устройства связи, устройство регулировки частотного отклика для частотно-селективной фильтра, содержащее датчик постоянной времени, в котором измеряют состояние зарядки частотно-селективного фильтра и выводят результаты измерения из упомянутого датчика постоянной времени в виде первого напряжения, преобразователь, дискретизирующий первое напряжение и выдающий второе напряжение, получающееся в результате преобразования первого напряжения упомянутым преобразователем, массив компонентов подстройки и селектор, который использует второе напряжение для выбора, по меньшей мере, одного компонента подстройки из упомянутого массива компонентов подстройки, причем состояние зарядки частотно-селективного фильтра может подстраиваться, по меньшей мере, посредством одного выбранного компонента подстройки, причем упомянутое множество первичных ключей переключает, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из упомянутого датчика постоянной времени, упомянутого преобразователя, упомянутого массива компонентов подстройки и упомянутого селектора, между упомянутым активным фильтром устройства связи и упомянутым устройством регулировки частотного отклика.

Описание изобретения к патенту

Родственные заявки на патент

Настоящая заявка на патент заявляет приоритет предварительной заявки на патент США №60/371664, поданной 10 апреля 2002.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству и способу для регулировки частотного отклика реактивной схемы, более конкретно к подстройке главной RC-цепи посредством выбора компонентов в главной RC-цепи.

Уровень техники

Активные RC-цепи используются в электронных приложениях, известных в уровне техники. Такие схемы используются в проектировании аналоговых интегральных схем непрерывного действия, таких как аналоговые фильтры и сигма-дельта-конверторы. В типичном применении интегральных схем резисторы и конденсаторы, созданные как часть интегральной схемы, создаются в пределах заданных уровней допустимых отклонений. Частотный отклик указанных интегральных RC-схем зависит от абсолютного значения резисторов и конденсаторов, а также от их допустимых отклонений. Обычно внутрикристалльное сопротивление варьируется в пределах допустимых отклонений плюс-минус 20% от требуемого значения, а внутрикристалльная емкость может варьироваться, например, в пределах допустимых отклонений плюс-минус 10%. Следовательно, RC постоянная времени заданной схемы может варьироваться в пределах уровня допустимых отклонений плюс-минус 30%. К сожалению, во многих приложениях технологии RC-цепей вариация плюс-минус 30% может оказаться вне допустимых пределов.

RC-цепь может быть фильтром нижних частот первого порядка с полосой частот по уровню -3 дБ, определяемой величиной 1/(2 RC). В фильтрах более высокого порядка частотный отклик фильтра задает произведение RC. Произведение сопротивления и емкости, тау, является постоянной времени схемы, выраженной в секундах, где R - сопротивление в омах, а С - емкость RC-цепи, выраженная в фарадах. Как должно быть известно специалистам, конденсатор заряжается неравномерно. Точнее, скорость зарядки конденсатора может быть сначала быстрой и может значительно замедляться по мере того, как конденсатор достигает полной зарядки. На протяжении каждой постоянной времени, тау, конденсатор заряжается на 63,2% от оставшегося до максимального уровня зарядного напряжения. Конденсатор заряжается на 99,33% в конце периода, равного пяти значениям постоянной времени, и заряжается на 99,9% его конечного значения по прошествии периода, равного 6,9 значений постоянной времени.

Аналогично, конденсатор не может разряжаться с постоянной скоростью. Напротив, скорость разрядки может быть сначала быстрой, а затем может значительно замедляться по мере того, как заряд конденсатора приближается к нулю. Во время каждого периода, равного постоянной времени, конденсатор разряжается на 63,2% от оставшегося напряжения до минимального уровня зарядного напряжения. Конденсатор разряжается на 99,33% в конце периода, равного пяти значениям постоянной времени, и разряжается на 99,9% его конечного значения по прошествии периода, равного 6,9 значения постоянной времени.

Таким образом, вариации значений R и С могут вызвать неприемлемо широкие вариации постоянной времени, тау, и могут привести к неправильным оценкам времени для полной зарядки и разрядки конденсатора в RC-цепи. В RC-фильтрах применяется схемотехника, которая может зависеть от значений постоянной времени. Недостаточная точность технических характеристик, то есть времени зарядки и разрядки такого фильтра, может вызвать неприемлемые уровни характеристик в приложениях, использующих фильтрацию, особенно в приложениях, где используются фильтры более высокого порядка. Например, индустрия беспроводной связи и аппаратные средства, используемые в указанной области, существенно зависят от процессов фильтрации, что делает широкий размах значений постоянной времени неприемлемым.

Следовательно, существует потребность в устройстве и способе для улучшения допустимых отклонений RC-цепи, такой как RC-схема фильтрации.

Раскрытие изобретения

Вариант воплощения настоящего изобретения содержит устройство регулировки частотного отклика для частотно-селективной схемы. Регулирующее устройство может содержать: датчик постоянной времени; аналого-цифровой преобразователь, который дискретизирует первое напряжение и выводит второе напряжение, получающееся из аналого-цифрового преобразования первого напряжения преобразователем; массив компонентов подстройки; и селектор, который использует второе напряжение для выбора, по меньшей мере, одного компонента подстройки из массива компонентов подстройки. Состояние зарядки частотно-селективной схемы можно измерять и выводить из датчика постоянной времени в качестве первого напряжения. Предпочтительно состояние зарядки частотно-селективной схемы может подстраиваться по меньшей мере посредством одного выбранного компонента подстройки. Устройство регулировки частотного отклика может быть включено, например, в устройство связи, в дополнение к множеству первичных переключателей, и, по меньшей мере, одну схему активного устройства связи. Множество первичных переключателей может переключать, по меньшей мере, одно из устройств: датчик постоянной времени, преобразователь, массив компонентов подстройки и селектор, между схемой активного устройства связи и устройством регулировки частотного отклика.

Вариант воплощения настоящего изобретения представляет собой регулирующее устройство для подстройки частотных откликов множества компонентов, содержащее: средство для обеспечения заряженного состояния множества компонентов; средство для переключения между заряженным состоянием множества компонентов и состоянием дискретизации множества компонентов по фиксированному интервалу; средство для дискретизации заряженного состояния множества компонентов во время состояния дискретизации и для преобразования дискретизированного состояния в цифровое управляющее значение, характеризующее дискретизированное состояние; и средство для выбора, по меньшей мере, одного компонента подстройки в ответ на цифровое управляющее значение для переключаемого размещения во множестве компонентов с целью регулировки заряженного состояния.

Вариант воплощения настоящего изобретения представляет собой устройство связи, содержащее: множество первичных переключателей; по меньшей мере, одну активную схему устройства связи; устройство регулировки частотного отклика для частотно-селективной схемы, содержащее: датчик постоянной времени, в котором состояние зарядки частотно-селективной схемы можно измерять и выводить из упомянутого датчика постоянной времени в виде первого напряжения; преобразователь, дискретизирующий первое напряжение и выдающий второе напряжение, получающееся в результате преобразования первого напряжения упомянутым преобразователем; массив компонентов подстройки; и селектор, который использует второе напряжение для выбора, по меньшей мере, одного компонента подстройки из упомянутого массива компонентов подстройки; причем состояние зарядки частотно-селективной схемы может подстраиваться, по меньшей мере, посредством одного выбранного компонента подстройки; причем упомянутое множество первичных переключателей переключает, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из: упомянутого датчика постоянной времени, упомянутого преобразователя, упомянутого массива компонентов подстройки и упомянутого селектора, между упомянутой активной схемой устройства связи и упомянутым устройством регулировки частотного отклика.

Настоящее изобретение дополнительно содержит способ настройки частотного отклика схемы. Способ содержит этапы: восприятие постоянной времени схемы; выведение первого воспринятого значения в виде первого напряжения; дискретизация первого напряжения по фиксированному интервалу; преобразование первого дискретизированного аналогового напряжения во второе напряжение в цифровом формате; и выбор, используя второе напряжение, по меньшей мере, одного компонента подстройки из массива компонентов подстройки. Постоянная времени схемы может быть подстроена, по меньшей мере, одним выбранным компонентом подстройки.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает устройство и способ для уменьшения допустимых отклонений RC-цепи, такой как RC-цепь фильтрации.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 - блок-схема, иллюстрирующая схему подстройки,

фиг.2 - принципиальная блок-схема, иллюстрирующая вариант воплощения схемы подстройки фиг.1,

фиг.2А - принципиальная схема варианта воплощения схемы подстройки, иллюстрируемого на фиг.1 и 2,

фиг.2Б - принципиальная схема варианта воплощения схемы подстройки, иллюстрируемого на фиг.1 и 2,

фиг.2В - принципиальная схема варианта воплощения схемы подстройки, иллюстрируемого на фиг.1 и 2, и

фиг.3 - блок-схема процесса варианта воплощения схемы подстройки.

Осуществление изобретения

Должно быть понятно, что фигуры и описание настоящего изобретения, важные для ясного понимания настоящего изобретения, были упрощены для иллюстрации элементов, при этом для ясности опущено множество других элементов, известных в обычной схемотехнике. Специалистам должны быть понятны другие элементы, желательные и/или требуемые для воплощения настоящего изобретения. Однако, вследствие того, что такие элементы хорошо известны в уровне техники, а также вследствие того, что они не способствуют лучшему пониманию настоящего изобретения, обсуждение указанных элементов здесь не приводится.

На фиг.1 представлена блок-схема, иллюстрирующая регулирующее устройство 10 для выбора значения сопротивления или емкости для главной RC-цепи 108. Регулирующее устройство 10 содержит RC-цепь 100, датчик 102 постоянной времени, аналого-цифровой преобразователь 104, RC-селектор 106 и главную RC-цепь 108. Выбирая значение сопротивления или емкости в главной RC-цепи 108 с использованием RC-селектора 106, можно регулировать или 'подстраивать' частотный отклик главной RC-цепи 108. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения, RC-цепь 100 и главная RC-цепь 108 могут быть одной и той же цепью. Тем не менее, фигуры и последующее описание описывают каждую как отдельную цепь.

Датчик 102 постоянной времени может отслеживать RC постоянную времени RC-цепи 100. Выходные данные датчика 102 постоянной времени могут подаваться в аналого-цифровой преобразователь 104. Цифровое значение 105 аналого-цифрового преобразователя 104 может использоваться RC-селектором 106 для выбора значения конденсатора или резистора, например, из массива выбираемых конденсаторов или резисторов, чтобы достичь требуемой RC постоянной времени главной RC-цепи 108.

RC-селектор 106 выбирает сопротивление или емкость на основе сравнения текущего значения RC постоянной времени RC-цепи 100, воспринятого схемой 102 датчика постоянной времени, с желательным значением RC постоянной времени для главной RC-цепи 108. Аппаратные средства, используемые в настоящем изобретении, такие как аппаратные средства, перечисленные на фиг.1, могут содержать 'заимствованные' аппаратные средства, такие как аппаратные средства 20, показанные иллюстративно. Заимствованные аппаратные средства могут использоваться иным образом в приборе, таком как устройство беспроводной связи, на протяжении временных периодов, когда RC постоянная времени не отслеживается. Например, источники опорного напряжения и аналого-цифровые преобразователи часто используются в беспроводных приборах и могут быть 'заимствованы' для использования в регулирующем устройстве 10 фиг.1. Такое 'заимствование' может часто осуществляться путем использования функционально переключаемых блоков схем, которые переключают 'заимствованные' аппаратные средства 20 фиг.1, например, между регулирующим устройством 10 и другими приборами, например, в мобильном устройстве беспроводной связи.

На фиг.2 показана комбинированная блок-схема, более подробно иллюстрирующая вариант воплощения регулирующего устройства 10 фиг.1. Регулирующее устройство 10 фиг.2 может содержать источник 200 напряжения на запрещенной зоне (VBG), подсоединенный к преобразователю 202 напряжения в ток, причем источник 200 напряжения и преобразователь 202 могут быть подсоединены к резистору 204 или альтернативно к конденсатору (не показан на фиг.2) RC-цепи 100. Регулирующее устройство 10 дополнительно может содержать токовое зеркало 206, контроллер 208 переключения, конденсатор 210 или резистор (не показан на фиг.2) RC-цепи 100, подсоединенный к токовому зеркалу 206, и аналого-цифровой преобразователь 104. Выходной сигнал аналого-цифрового преобразователя 104 может подаваться в RC-селектор 106, который может выбирать значения компонентов для главной RC-цепи 108. RC-цепь 100 и схема 102 датчика постоянной времени, показанные на фиг.1 и упомянутые выше, иллюстративно соответствуют источнику 200 напряжения на запрещенной зоне, преобразователю 202 напряжения в ток, резистору 204, токовому зеркалу 206, контроллеру 208 переключения, конденсатору 210 и переключателям 218 и 220, показанным на фиг.2.

Источник 200 напряжения на запрещенной зоне может быть любым источником, известным специалистам, и может быть источником напряжения, используемым в приборе, в котором может быть помещено регулирующее устройство 10, как, например, устройство беспроводной связи. Например, источники 200 напряжения на запрещенной зоне являются популярной эталонной техникой для систем, применяющих интегральные схемы. Источник 200 напряжения на запрещенной зоне может иметь выход 1,2 В или другой выход, известный специалистам, соответствующий напряжению запрещенной зоны кремния, используемого в них.

Основная функция источника 200 напряжения на запрещенной зоне состоит в сложении двух напряжений противоположной температурной зависимости, устраняя суммарную температурную зависимость. Таким образом, напряжение 200 запрещенной зоны может быть температурно-стабильным.

Преобразователь 202 напряжения в ток может быть любым преобразователем напряжения в ток, известным специалистам. Преобразователь 202 напряжения в ток может преобразовывать напряжение 200 запрещенной зоны в ток, I, в резисторе 204. Преобразователь 202 напряжения в ток может быть преобразователем напряжения в ток, используемым другими компонентами на временных периодах, во время которых нет контроля постоянной времени, в приборе, в котором может использоваться система фиг.1 и 2.

Токовое зеркало 206 может быть любым токовым зеркалом, известным специалистам. Токовое зеркало 206 может модулироваться, как показано, контроллером 208 переключения, таким как схема управления синхронизацией, возбуждаемая генератором, например кварцевым генератором с компенсацией температуры, или другим типом генератора, известным специалистам. Контроллер 208 переключения может модулировать переключатели 218 и 220. Переключатель 218 может использоваться для управления периодом времени 222, в течение которого заряжается конденсатор 210. Переключатель 218 сбрасывает напряжение на конденсаторе 210 в ноль до следующего временного периода 222 зарядки. Переключатель 220 функционально прикладывает напряжение 224 к АЦП 104 для дискретизации и преобразования в цифровое значение 105. В указанной конфигурации переключатель 218 может быть нормально замкнутым, в то время как переключатель 220 является разомкнутым. Это позволяет АЦП 104 дискретизировать напряжение на конденсаторе 210 вслед за зарядкой конденсатора 210 в течение периода времени 222. Специалистам должна быть очевидна функциональная зависимость синхронизации между переключателем 218 и переключателем 220. Токовое зеркало 206 делает реплику величины тока в первой части RC-цепи 100, такой как резистор 204 на фиг.2, во вторую часть RC-цепи 100, такую как конденсатор 210 на фиг.2.

Аналого-цифровой преобразователь 104 принимает напряжение V1. Аналого-цифровой преобразователь 104 может быть интегральным аналого-цифровым преобразователем, известным специалистам. Аналого-цифровой преобразователь 104 преобразует аналоговое напряжение 224 в цифровое значение 105, которое является входом для последовательно соединенного RC-селектора 106 и главной RC-цепи 108.

При работе напряжение 200 запрещенной зоны преобразуется в ток запрещенной зоны преобразователем 202 напряжения в ток и, например, резистором 204, который может быть внутрикристальным резистором. Указанный ток запрещенной зоны может отражаться токовым зеркалом 206 и прикладываться к конденсатору 206 в течение периода времени 222 посредством размыкания переключателя 218. Напряжение 224, создаваемое на конденсаторе 210, можно измерять с использованием АЦП 104. Из полученных измерений R1*C1 можно определить, используя следующие соотношения:

V1=I1·T1/C1,

и

I1=VBG/R1.

Следовательно:

V1=(VBG/R1)·(T1/C1).

Вышеупомянутые уравнения можно решить для R1*C1 (Tau), получая:

Tau=VBG T1/V1,

где VBG представляет напряжение 200 запрещенной зоны, Т1 представляет период времени 222, и V1 представляет напряжение 224. VBG может быть равно, например, 1,2 В. Т1 может быть получено из известной частоты источника, а V1 может быть измерено АЦП 104.

Выведенное значение тау вместе с цифровым значением 105 может быть использовано для выбора сопротивления или емкости в главной RC-цепи 108, необходимого для достижения точного требуемого значения RC в главной RC-цепи 108. Схема 106 селектора может применять переключатель, который, как должно быть очевидно специалистам, должен выбирать необходимое сопротивление или емкость из массива резисторов или конденсаторов, доступное селектору 106, чтобы достичь требуемого значения RC для подстройки главной сети 108. Исходя из вышесказанного, можно подстраивать отклонения значений R или С составляющих, оценивая вариацию периода времени 222, который является RC постоянной времени RC-цепи 100.

Например, если Т1 - одна RC постоянная времени, тау, то V1 после одной RC постоянной времени равно 0,632 VBG и значение RC оказывается таким, как рассчитано. Если Т1 составляет (1+0,15) от одной постоянной времени, то V1 после (1+0,15) RC постоянной времени равно 0,683 VBG и значение RC приблизительно на 15% выше значений компонентов RC-цепи. Если Т1 составляет (1-0,15) от одной постоянной времени, то V1 после (1-0,15) RC постоянной времени равно 0,572 VBG и значение RC приблизительно на 15% ниже значений компонентов RC-цепи. Таким образом, известная разница допустимых отклонений между измеренными значениями компонентов RC-цепи и заданными значениями компонентов RC-цепи обеспечивает возможность подстройки путем варьирования значения RC, соответствующего известному отклонению параметров.

Специалистам должно быть очевидно, что для улучшения требуемых технических характеристик главной RC-цепи можно выполнять подстройку конденсаторов, а не резисторов. Далее должно быть очевидно, что переключение может выполняться, чтобы помещать элементы внутри или за пределами главной RC-цепи и/или селектора, а также помещать элементы внутри или за пределами главной RC-цепи, селектора и/или остальных схем прибора, в котором используются главная RC-цепь и/или селектор.

Варианты воплощения регулирующего устройства 10 иллюстрируются на фиг.2А, Б и В. На фиг.2А изображается принципиальная схема варианта воплощения схемы подстройки, иллюстрируемого на фиг.1 и 2. Как показано на фиг.2А, регулирующее устройство 10 содержит переключатели S1-S5, резистор R1, конденсатор С1, буфер 320 и аналого-цифровой преобразователь 104, электрически соединенные как показано.

Регулирующее устройство 10, показанное на фиг.2А, имеет входное напряжение запрещенной зоны, электрически соединенное с операционным усилителем 300. Выход операционного усилителя 300 электрически соединен с транзистором 310, который может быть, например, полевым МОП транзистором, таким как полевой МОП транзистор р-типа. Транзистор 310 электрически соединен с резистором R1. Другой вход операционного усилителя 300 электрически подсоединен между резистором R1 и транзистором 310. Транзистор 310 аналогично соединен с переключателями S4 и S3. Переключатель S3 подобным образом соединен с транзистором 315, который может быть, например, полевым МОП транзистором. Транзистор 315 соединен с буфером 320. Также к буферу подсоединено VBG. Последовательно с выходом буфера 320 расположены АЦП 104, RC-селектор 106 и массив 330 резисторов. Массив 330 резисторов может быть заменен массивом конденсаторов, не показано. Заметим, что в иллюстративном варианте воплощения операционный усилитель 300, транзистор 310 и резистор R1 составляют преобразователь напряжения в ток, а транзисторы 310 и 315 составляют токовое зеркало.

Как можно видеть на фиг.2А, каждый из переключателей S1-S5 управляется согласно соответствующему импульсу синхронизации 350-390, переводя переключатель в одно из двух рабочих состояний, а именно замкнутое и разомкнутое. Например, как показано на фиг.2А, переключатель S1 первоначально может быть замкнутым. Аналогично, переключатели S2 и S3 могут быть первоначально замкнутым, тогда как переключатели S4 и S5 могут быть первоначально разомкнутыми. Хотя S1 остается замкнутым, конденсатор С1 может одновременно разряжаться, и процесс подстройки может прогрессировать с измерением VBG. После разрядки конденсатора С1 переключатели S1, S2 и S3 переключаются в разомкнутое состояние. Переключатель S5 переключается в замкнутое состояние после переключения переключателя S3 из замкнутого в разомкнутое состояние. Переключатель S5 может оставаться замкнутым, по меньшей мере, на протяжении одной постоянной времени Т1. Напряжение V1 дискретизируется после одной постоянной времени Т1, тогда как переключатели S1, S2 и S3 остаются разомкнутыми, а переключатели S4 и S5 остаются замкнутыми. Как должно быть очевидно специалистам, если измеряются значения напряжения V1 и VBG, a постоянная времени, как известно, равна R1C1, то RC может быть получено, используя:

V1=(VBG·T1/RC),

или

RC=(VBG·T1/V1).

После того, как RC вычислено из вышеприведенного уравнения, можно достичь выбора правильного R (или С) из массива резисторов (или массива конденсаторов).

На фиг.2Б изображена принципиальная схема варианта воплощения схемы подстройки, иллюстрируемого на фиг.1 и 2. На фиг.2Б регулирующее устройство 10 содержит напряжение VBG, переключатели S1-S3, резистор R1, конденсатор С1 и аналого-цифровой преобразователь, электрически соединенные как показано.

Схема подстройки, показанная на фиг.2Б, содержит VBG, подсоединенное к переключателю S3, включенному последовательно с резистором R1. Переключатель S2 и конденсатор С1 являются параллельными и подключены к резистору R1. Переключатель S1 помещается параллельно с последовательно включенными переключателем S3 и резистором R1. Резистор подсоединен к входу операционного усилителя 400, выход которого обеспечивает обратную связь. Выход операционного усилителя 400 последовательно подсоединен к АЦП 104, RC-селектору 106 и массиву 410 резисторов. Массив 410 резисторов может быть заменен массивом конденсаторов, не показано.

Процесс подстройки в данной конфигурации выполняется по существу так же, как описано выше в отношении фиг.2А. Например, переключатель S1 первоначально может быть замкнутым, тогда как переключатели S2 и S3 могут быть разомкнутыми, как можно видеть из сигнала синхронизации 430-450. В данной конфигурации напряжение VBG может измеряться, когда S1 является замкнутым, и конденсатор С1 может разряжаться, когда S2 является замкнутым. Из этой исходной конфигурации переключатель S1 может стать разомкнутым, а переключатели S2 и S3 могут быть замкнутыми последовательно. Напряжение V1 измеряется после того как переключатель S3 был замкнутым на протяжении, по меньшей мере, одной постоянной времени Т1 или на протяжении некоторой известной доли постоянной времени. Как упомянуто выше на фиг.2А, если измеряются значения напряжения V1 и VBG, а постоянная времени, как известно, равна R1C1, то выражение для RC может быть получено, используя:

V1=VBG(1-e-^T1/RC ),

или

RC=T1/(-ln(1-(V1/VBG))).

После того, как RC стало известным, можно достичь выбора правильного R (или С) из массива резисторов (или массива конденсаторов).

На фиг.2С изображается принципиальная схема варианта воплощения схемы подстройки, иллюстрируемого на фиг.1 и 2. На фиг.2С регулирующее устройство 10 содержит напряжение VBG, переключатели S1-S4, резистор R1, конденсатор С1 и аналого-цифровой преобразователь, электрически соединенные как показано.

Схема подстройки, показанная на фиг.2С, содержит VBG, электрически подсоединенное к переключателю S4, резистор R1 и операционный усилитель 500. Операционный усилитель 500 имеет выход на переключатель S3. Между соединением операционного усилителя и переключателя S3 параллельно подсоединяются конденсатор С1 и переключатель S2, который подсоединен к точке соединения резистора R1 и операционного усилителя 500. Последовательно с операционным усилителем 500 и переключателем S3 находятся АЦП 104, RC-селектор 106 и блок 510 принятия решения. Блок 510 принятия решения подсоединен и к массиву 520 конденсаторов, и к массиву 530 резисторов. Заметим, что резистор R1, операционный усилитель 500 и конденсатор С1 составляют активный RC-интегратор во время Т1.

Процесс подстройки в указанной конфигурации выполняется по существу так же, как описано выше в отношении фиг.2А и 2Б. В исходном состоянии переключатель S1 может быть замкнутым, тогда как переключатели S2-S4 могут быть разомкнутыми, что можно видеть из сигналов синхронизации 550-580. В указанной конфигурации напряжение VBG может измеряться. Переключатель S1 становится разомкнутым, в то время как переключатели S2 и S3 - замкнутыми. В то время как переключатель S3 остается замкнутым, переключатель S2 становится разомкнутым, после чего переключатель S4 становится замкнутым. Во время замыкания переключателя S2 конденсатор С1 может разряжаться. Переключатель S4 замыкается и остается замкнутым, по меньшей мере, на протяжении постоянной времени Т1, и может быть измерено напряжение Vop. Аналогично упомянутой выше фиг.2Б, если измеряются значения напряжения Vop и VBG, а постоянная времени, как известно, равна R1C1, то выражение для RC может быть получено, используя:

Vop=VBG T1/(RC)

или

RC=VBGT1/Vop.

После того, как RC стало известным, можно достичь выбора правильного R (или С) из массива резисторов (или массива конденсаторов).

На фиг.3 изображена блок-схема процесса подстройки частотного отклика схемы согласно аспекту настоящего изобретения. Подстройка включает восприятие постоянной времени схемы 600, выведение воспринятого значения в виде первого напряжения 610 и дискретизацию первого напряжения по фиксированному интервалу 620, например, одной RC постоянной времени. Далее подстройка может включать преобразование первого дискретизированного напряжения во второе напряжение 630, например, посредством аналого-цифрового преобразования и выбор, используя второе напряжение, по меньшей мере, одного компонента подстройки из множества компонентов подстройки 640. Выбор по меньшей мере одного компонента подстройки может включать срабатывание множества переключателей, каждый из которых коммуникационно подсоединен к сопротивлению, емкости или к ним обоим. Постоянная времени схемы может подстраиваться посредством, по меньшей мере, одного выбранного компонента подстройки.

Специалистам должно быть очевидно, что в устройстве и процессе настоящего изобретения могут быть выполнены различные модификации и вариации, не выходя за рамки и не отклоняясь от сущности изобретения. Таким образом, подразумевается, что формула изобретения охватывает модификации и вариации настоящего изобретения, при условии, что указанные модификации и вариации находятся в рамках формулы изобретения и ее эквивалентов.