專利名稱：方向傳感器和失真減小控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供一個測試信號改變的方向的指示的方向傳感器的領(lǐng)域，并涉及在失真減小電路中實現(xiàn)這樣的傳感器。
R.E.Myer，美國專利4,580,105號，于1986年4月1日頒布，公開了參考圖2的作為減小失真的電路。該專利的內(nèi)容也在這里供參考。在該專利的圖2的輸出口27出現(xiàn)的信號被認為是“失真的載波信號”。在輸出口29出現(xiàn)的信號被認為是“補償信號”。Myer 4,580,105公開了通過自動控制電路32反饋提供給補償信號的調(diào)節(jié)量以減小失真的載波信號的失真。
完成調(diào)整的方式進一步在該專利的圖4和5中公開。如圖4所示的方向傳感器330，確定在測試期內(nèi)從第一采樣值到第二個期間引導(dǎo)(pilot)信號的改變方向。第一樣本傳給傳感器330的電容器C3，第二個傳給傳感器330的電容器C4。如果樣本在引導(dǎo)信號中顯示為增加，一個或多個調(diào)整電流源360的極性將反轉(zhuǎn)并且將調(diào)整信號傳給衰減器和調(diào)相電路40以調(diào)整補償信號。該過程在第二個測試周期內(nèi)對兩個新的樣本重復(fù)。在每個測試期間的第一個樣本傳送給電容器C3，第二個樣本傳給電容器C4 。
Myer，4,580,105同時公開了兩個分離的觸發(fā)器342和344及兩個分離的電流源360提供兩個輸出來調(diào)整一個信號。
本發(fā)明的一個實施例提供了一個方向傳感器，可用于失真減小電路中的自動控制電路中。方向傳感器最好包括一個檢測開關(guān)，第一和第二存儲設(shè)備，一個比較設(shè)備，一個標準化設(shè)備和一個采樣控制設(shè)備。方向傳感器用于傳導(dǎo)一列連續(xù)測試周期，包括奇數(shù)測試周期和偶數(shù)測試周期，在每個測試周期采得一個測試樣本。
在偶數(shù)測試周期采樣控制設(shè)備用于使測試開關(guān)傳送一個測試信號的偶數(shù)樣本給第一存儲設(shè)備，此后傳送給比較設(shè)備的第一輸入口在此將偶數(shù)樣本與比較設(shè)備的第二輸入口的前一時間的奇數(shù)樣本相比較。比較設(shè)備產(chǎn)生一個第一比較指示信號樣本的相對值。在奇數(shù)測試周期，采樣控制設(shè)備用于使測試開關(guān)發(fā)送一個測試信號的奇數(shù)樣本給第二存儲設(shè)備，此后傳給比較設(shè)備的第二輸入口，在此奇數(shù)樣本與比較設(shè)備的第一輸入口的前一時間的偶數(shù)樣本相比較。比較設(shè)備產(chǎn)生一個第二比較信號指示樣本的相對值。由于周期內(nèi)的第一個樣本將在比較設(shè)備的第一輸入口和比較設(shè)備的第二輸入口間交替，比較設(shè)備產(chǎn)生了一個比較信號，當測試信號向一個方向移動時該信號隨測試周期的交替在數(shù)字“1”和“0”之間交替。這樣一個標準化信號由采樣控制設(shè)備提供并由標準化設(shè)備將它與比較信號組合。當測試信號向一個方向改變時(即平穩(wěn)增加或平穩(wěn)減小)，從標準化設(shè)備輸出的方向信號是恒定的數(shù)字值。
在本發(fā)明的一些實施例中，方向傳感器被用于自動控制電路，自動控制電路是失真減小電路的一部分。失真減小不電路最好包括一個信號合成器，一個衰減器及調(diào)相電路，一個耦合器和自動控制電路。補償信號傳給衰減器和調(diào)相電路，自動控制電路調(diào)整它以形成一個過調(diào)整的補償信號。調(diào)整過的補償信號和一個失真的載波信號在信號合成器中合成以減小失真的載波信號的失真。信號會成器在其輸出口產(chǎn)生一個相對干凈的載波信號。耦合器取得失真信號的一部分并將它反饋給自控制電路以便再次產(chǎn)生一個調(diào)整信號以調(diào)整補償信號。
本發(fā)明的自動控制電路最好包括方向傳感器，一個調(diào)整信號源，一個輸出開關(guān)，一個輸出控制設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明輸出開關(guān)和輸出控制設(shè)備發(fā)送調(diào)整信號給兩個輸出口的一個。在第一個輸出周期輸出控制設(shè)備使輸出開關(guān)傳送在其數(shù)據(jù)輸入口的調(diào)整信號給其第一數(shù)據(jù)輸出口。在第二輸出周期輸出控制設(shè)備使輸出開關(guān)傳送在其數(shù)據(jù)輸入口的調(diào)整信號給其第二數(shù)據(jù)輸出口。在每個輸出周期內(nèi)調(diào)整信號對方向傳感器傳來的方向信號產(chǎn)生響應(yīng)，所提供的調(diào)整信號至少部分由方向信號確定。
本發(fā)明的方向傳感器允許更精確控制補償信號的調(diào)整以減小失真。由于每個樣本都同下一時間的樣本相比較，對測試信號變化的響應(yīng)會更快。本發(fā)明的輸出開關(guān)和輸出控制設(shè)備允許使用一個獨立的調(diào)整信號源。
本申請中術(shù)語連接”包括在無線設(shè)備之間提供的工作連接，并不限于通常的導(dǎo)線連接。


圖1表示一個電路框圖，該電路提供一個反饋信號，用于調(diào)整補償信號的增益和相位以減小失真；圖2A表示使用本發(fā)明的一個實施例的方向傳感器的自動增益和相位控制電路的框圖，這個電路用在圖1的電路中。
圖2B表示圖2A的方向傳感器的一個實施例；圖2C和2D表示開關(guān)110和210的一個實施例；圖3表示圖2中方向傳感器的工作流程圖；圖4表示一個自動增益控制和相位控制電路的詳細示意圖；圖5表示方向傳感器和控制電路檢測峰值的工作時序圖；及圖6表示方向傳感器和控制電路檢測零值的工作時序圖。
在本發(fā)明的許多實施例中提及數(shù)據(jù)輸出和輸入，“數(shù)據(jù)”的意義很廣泛，可以包括模擬和信息兩者。
圖1表示使用自動控制電路16的減小失真電路10，它包括下面將描述的本發(fā)明的一個實施例的方向傳器。電路10提供一個反饋信號調(diào)整補償信號以減小失真。電路10包括一個信號合成器12，一個衰減和調(diào)相電路14，一個自動控制電路16和一個耦合器18。這樣一個電路10的總體設(shè)計在技術(shù)上是已有的并可以從My-er，4,580,105的圖2所示的電路中推導(dǎo)出，其內(nèi)容這里作為參考。然而，自動控制電路16的工作和設(shè)計與Myer，4,580,105所示的不同，將參考圖2A-2D和3進一步說明。
現(xiàn)在描述圖1的電路10的總體工作。信號合成器12在其第一輸入口11接收到一個失真的載波信號，并在第二輸入口13接收到從衰減和調(diào)相電路14傳來的調(diào)整過的補償信號。信號合成器12將失真的載波信號和調(diào)整過的補償信號在其輸出口15合成，形成一個“干凈”的載波信號，；它基本上無失真。干凈的載波信號大部分通過耦合器18送給別的電路。然而，少量的一部分干凈的載波信號被作為反饋信號通過輸入口20送給自動控制電路16。自動控制電路16在輸入口20使用反饋信號對應(yīng)于輸出口22和24分別產(chǎn)生兩個控制信號?？刂菩盘柋患咏o衰減和調(diào)相電路14并作為調(diào)整信號以調(diào)整出現(xiàn)在衰減和調(diào)相電路14的數(shù)據(jù)輸入口17的補償信號的增益和相位。從輸入口13來的已調(diào)整的補償信號再次同從輸入口11來的失真的載波信號在信號合成器12中合成。該反饋技術(shù)最好連續(xù)調(diào)整補償信號以提供失真減小的最大值。
圖2A表示用于圖1的根據(jù)本發(fā)明的實施例的電路中的自動控制電路16的框圖。自動控制電路16典型地包括一個方向傳感器100，一個方向敏感設(shè)備200，一個調(diào)整信號源202，一個開關(guān)210和一個控制設(shè)備220。
在工作中，圖2A所示的自動控制電路16在輸入口20接收一個反饋信號，稱之為“測試信號”。測試信號由方向傳感器100處理，其細節(jié)將參照圖2B和2C隨后描述。方向傳感器100在輸出口160產(chǎn)生一個方向信號，它指示出測試信號改變的方向。方向信號傳給方向敏感設(shè)備200，在輸出口201產(chǎn)生一個改變源信號，指示一個從調(diào)整信號源202來的調(diào)整信號何時需要改變。改變源信號被加到調(diào)整信號源202。
調(diào)整信號源202用于提供正或負極性的電流。當改變源信號從方向敏感設(shè)備由調(diào)整信號源202接收到時，調(diào)整信號源202被觸發(fā)以改變源信號的極性，從負到正或從正到負視情況而定。具有適當極性的調(diào)整信號從調(diào)整信號源202通過引線203傳給開關(guān)210。如圖2D所示，開關(guān)210最好包括導(dǎo)線212和214及雙路開關(guān)216。
控制設(shè)備220接下來通過發(fā)送一個適當?shù)目刂菩盘柕娇刂戚斎肟?21來控制將調(diào)整信號傳給開關(guān)210的兩個數(shù)據(jù)輸出口中的一個。在第一輸出周期內(nèi)調(diào)整信號被傳送給開關(guān)210的第一數(shù)據(jù)輸出口24，而在第二輸出周期內(nèi)調(diào)整信號被傳送給開關(guān)210的第二數(shù)據(jù)輸出口22。參考圖4描述的中間緩沖電路可在它們被加到圖1的衰減和調(diào)相電路14前連接到輸出口24和22。從輸出口24和22來的調(diào)整信號分別用來控制前面所述的補償信號的增益和相位。
圖2B中詳細給出的方向傳感器100典型地包括一個開關(guān)110，一個控制設(shè)備120，兩個存儲設(shè)備130和132，一個比較設(shè)備140和一個標準化設(shè)備150。如圖2C所示，開關(guān)110最好包括導(dǎo)線112和114及一個雙路開關(guān)116。方向傳感器100的工作將參考圖3的流程圖300詳述。
第n個測試周期在步驟302開始。整數(shù)n表示方向傳感器100的工作可在任一時刻開始。如果n是偶數(shù)，在步驟304和306控制設(shè)備120在控制輸出口121將第一控制信號加給開關(guān)110，以便第n次測試信號的采樣從輸入口20傳給開關(guān)110的第一數(shù)據(jù)輸出口111。此外，如果n是偶數(shù)，在步驟308第n個樣本被存儲在圖2的第一存儲設(shè)備130中。如果n是奇數(shù)，在步驟310和312中由控制設(shè)備120通過傳給開關(guān)110的控制輸入口121的第二控制信號使第n次測試信號的樣本從輸入口20傳給開關(guān)110的第二數(shù)據(jù)輸出口113，然后傳給第二存儲設(shè)備132。
在步驟314判斷樣本數(shù)量是否大于1。如果只有一個樣本，通過跳轉(zhuǎn)到步驟302的下一次采樣和下一個測試周期n在步驟316遞增。如果至少得到兩個樣本，分別在第一和第二存儲設(shè)備130和132中的樣本由比較設(shè)備140比較，在步驟318從輸出口141產(chǎn)生一個比較信號。在步驟320中，由控制設(shè)備120在其第二輸出口123產(chǎn)生一個標準化信號。在步驟322標準化設(shè)備150將比較信號和標準化信號合成在輸出口160產(chǎn)生一個方向信號。通過開始另一個測試周期在步驟324中n遞增，測試循環(huán)在步驟302重新開始。
數(shù)字“n”僅作為舉例，而實際的數(shù)字“n”不必存在或被檢測。而且，控制設(shè)備120可以簡單交替地使輸入口20的測試信號樣本在“偶”測試周期傳送到開關(guān)110的第一數(shù)據(jù)輸出口11 1和在“奇”測試周期傳給開關(guān)110的第二數(shù)據(jù)輸出口113。這樣就產(chǎn)生了偶數(shù)樣本傳給第一存儲設(shè)備130，奇數(shù)樣本傳給第二存儲設(shè)備132的效果，或反之。另外，術(shù)語“偶數(shù)”和“奇數(shù)”只表示開關(guān)和存儲在測試周期內(nèi)的交替。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的典型自動控制電路616的一個詳細電路圖。自動控制電路616如將要描述的在許多方面與自動控制電路16相似。
自動控制電路616最好包括一個方向傳感器400，一個雙或非門500是方向敏感電路的一部分，一調(diào)整電流源502，一個開關(guān)510和一個控制設(shè)備520。這些部分同圖2A中相同編號的部分的功能相似。自動控制電路616也包括一個輸出緩沖電路530。
在工作中，在輸入口320接收到測試信號并由方向傳感器400處理以便在輸出口460產(chǎn)生一個方向信號，方向信號指示測試信號改變的方向。方向傳感器400在后面將更詳細描述。方向信號傳給雙或非門500的一個輸入口。雙或非門500最好是4001四-二(Quad2)輸入或非門的一部分。雙或非門500根據(jù)其輸入口的方向信號產(chǎn)生一個改變源信號。改變源信號被傳給電流源502。當改變源信號產(chǎn)生一個從數(shù)字“0到數(shù)字’1”的改變時，調(diào)整電流源502被觸發(fā)為從正到負的極性或反之。從調(diào)整電流源502來的調(diào)整信號被傳給由控制設(shè)備520和計數(shù)器524控制的開關(guān)510的輸入口，開關(guān)510將調(diào)整信號傳給第一輸出口P1和第二輸出口P4。調(diào)整信號傳給放大器540的反相輸入口或放大器550的反相輸入口。
方向傳感器400最好包括緩沖電路，緩沖電路包括放大器470，包含計時器422的控制電路，序列發(fā)生器424，觸發(fā)器426，一個導(dǎo)或門428和包含雙路開關(guān)416、第一和第二存儲電容430和432、比較器440和標準化異或門450的其他電路。
緩沖電路的放大器470最好是一個3260放大器。放大器470的P3同輸入口320相連以提供測試信號，并同阻值為470千歐的電阻471相連，其另一端同電源相連。電阻472、473和474為放大器470提供偏壓。其值相應(yīng)分別為100千歐、10千歐和47千歐。電阻475構(gòu)成反饋以控制放大器470的增益，其值為20千歐。二極管476用來提供最小直流輸入。電阻值可以用其他的值。
放大器470的輸出口最好在P10和P9同雙路開關(guān)416的兩個數(shù)據(jù)輸入口連接。雙路開關(guān)416最好是4066四-雙路(Quad Bilater-a1)開關(guān)。雙路開關(guān)416的兩個數(shù)據(jù)輸出口同第一和第二存儲電容器430和432在P11和P8連接。存儲電容器430和432最好是0.1法的。存儲電容器430和432的輸出口同比較器440在P3和P2口相應(yīng)連接。比較器440最好是3130A比較器，具有高輸入阻抗。一個10皮法的電容器441和一個100千電位器442如圖所示連接在P8和P1以精確調(diào)節(jié)直流偏置。這意味著比較器440無輸入時，噪聲造成比較器440的輸出隨機地在高電平和低電平間變化。比較器的輸出口同標準化或非門450的一個輸入口在P2相連。
控制電路中的定時器422最好是一個555定時器。電路480、481和電容器482、483的值分別為33千歐、33千歐和1000皮法、0.01法，用來控制定時器422的頻率。定時器422的輸出P3與序列發(fā)生器424的P14相連。序列發(fā)生器424最好是一個40228位計數(shù)器/分頻器，有8個譯碼輸出口。序列發(fā)生器424的“譯碼輸出口1”P1與觸發(fā)器426的P3相連。序列發(fā)生器424的“譯碼輸出口1”P1同時與計數(shù)器524的P1相連。另外，序列發(fā)生器424的“譯碼輸出口5”P4與雙異或門500的輸入口P5和P6相連。
觸發(fā)器426最好是一個雙D觸發(fā)器。觸發(fā)器426與異或門428的第一個輸入口在P5相連，也與雙路開關(guān)416的第一控制輸入口在輸入口P6相連。觸發(fā)器426還與雙路開關(guān)416的第二控制輸入口在輸入口P12相連。異或門428與異或門450都是一個四-二輸入異或門4070的一部分。異或門428有一個第二輸入口P6用來接收一個指示是否在搜索0值或峰值的信號。這將在后面敘述。異或門428的輸出口與異或門450的第一輸入口相連。
調(diào)節(jié)電流源502包括一個觸發(fā)器503。觸發(fā)器503最好是雙D觸發(fā)器4013的一部分。觸發(fā)器503的P12通過一個阻值為10千歐的電阻504與放大器509的同相輸入口相連。放大器509可以是一個3080放大器，最好是一個跨導(dǎo)運算放大器，可作為一個電流源使用。觸發(fā)器503的P11同時也通過一個電阻506與放大器509的反相輸入口相連。P12回連至P9以提供觸發(fā)機制。一個阻值為10千歐的電阻505跨接在放大器509的同相和反相端以給放大器509正確偏壓。從放大器509得到的電流部分受到由放大器470提供的測試信號的影響。此信號通過一個1兆歐電位器507和一個阻值為100千歐的電阻。
放大器509的輸出通過導(dǎo)線512和514分別連到雙路開關(guān)516的第一和第二數(shù)據(jù)輸入口P2和P4。雙路開關(guān)516最好由計數(shù)器524控制。計數(shù)器524的P1口接收從序列發(fā)生器424發(fā)出的輸入脈沖。計數(shù)器524最好是7級脈沖進位二進制計數(shù)器。計數(shù)器524的P6口與或非門520在輸入口P8和P9相連，并與雙路開關(guān)516在P15相連?；蚍情T520的輸出與雙路開關(guān)516在P5相連?；蚍情T最好是四或非門的一部分。
緩沖電路530典型地包括放大器540、550和560。三個放大器都可以是3260放大器。尤其是放大器540、550，最好象前面描述的比較器440一樣有高輸入阻抗。與放大器540和550的輸入端相連的元件是相同的，因此只需描述放大器540。放大器540有一個1微法的電容器544與其同相輸入端相連。電容器544由通過雙路開關(guān)516的放大器509提供的電流充電并在雙路開關(guān)516與電容器554相連通時保持電壓恒定。一個阻值為100千歐的電阻542與一個100皮法的電容器541并聯(lián)，跨接在放大器540的反相輸入口與輸出口。
放大器560作為一個中間參考電壓用來置電容544和554到初始值。所示的電阻561和562的阻值分別為10千歐，電容器563的值為1微法。
圖4的電路的工作將參考圖5和圖6描述。圖5和圖6分別相應(yīng)描述搜索峰值和搜索0值情況下的時序圖。
參考圖5，所示為一系列連續(xù)測試周期測試周期0，測試周期1，測試周期2，測試周期3，測試周期4和測試周期5。每個測試周期i典型地開始于ti，結(jié)束于時間ti+1。圖4中所示的定時器422在開始t0輸出給P3提供時鐘脈沖，如圖5的A行。此時鐘脈沖由序列生器424的P14接收。序列發(fā)生器424有8個輸出，其中的一個在一個時鐘周期中是有效的高電平。序列發(fā)生器424由P1口輸出數(shù)字“1”信號，起始于t0。結(jié)束于定時器422發(fā)出的下一個時鐘周期時。該信號由觸發(fā)器426的時鐘輸入口P3接收，如圖5的B行所示。
P3口的時鐘輸入接收到后，觸發(fā)器426發(fā)出一個數(shù)字1”信號到其輸出口P1并由雙路開關(guān)416的P12口接收此信號，如圖5的C行所示。在雙路開關(guān)416的P12口數(shù)字“1”信號作為一個控制信號的功能使得雙路開關(guān)416的第一數(shù)據(jù)輸入口P10與第一數(shù)據(jù)輸出口P11相連。在同一時間t0，觸發(fā)器426從輸出口P2發(fā)出一個數(shù)字“0“信號到雙路開關(guān)416的輸入口P6，如D行所示，使得雙路開關(guān)416的第二數(shù)據(jù)輸入口P9與雙路開關(guān)416的第二數(shù)據(jù)輸出口P8斷開。
由于圖5涉及峰值檢測，異或門428的第二輸入口P6在時間to時置0。如圖5的E行所示，異或門428在其第一輸入口P5接收到一個由觸發(fā)器426的P2發(fā)出的如圖5的F行所示的初始標準化信號。此初始標準化信號在偶數(shù)測試周期內(nèi)為數(shù)字0”，在奇數(shù)測試周期為數(shù)字’1”交替變化。一個最終標準化信號如圖5的G行所示由異或門428的輸出口P4發(fā)出。為了峰值檢測初始標準化信號與最終標準化信號相同。
假設(shè)測試信號在第一個三測試周期中持續(xù)增加，比較器440在其輸出口P6產(chǎn)生一個比較信號，此信號在偶測試周期為數(shù)字“1”，奇數(shù)試周期為數(shù)字“0”，如圖5的H行所示。假設(shè)測試信號在第二個三測試周期持續(xù)減少，比較器440在輸出口P6產(chǎn)生一個比較信號，此信號在偶測試周期為數(shù)字“0”，在奇數(shù)試周期為數(shù)字“1”，如圖5的H行所示。
最終標準化信號和比較信號分別傳給異或門450的第一和第二輸入口P1和P2，并且在異或門450的輸出口P3產(chǎn)生一個方向信號，如圖5中I行所示。此方向信號在第一個三測試周期中為數(shù)字“1”指示增加的測試信號，在第二個三測試周期為數(shù)字“0”指示減少的測試信號。
方向信號提供給雙或非門500的輸入口P1。此雙或非門500在輸入口P5和P6接收到一個時鐘信號，如圖5的J行所示。該時鐘信號是觸發(fā)器426的時鐘輸入的延時，以便開關(guān)如圖5的B行所示的測試信號樣本。此延時的發(fā)生是為了是過渡狀態(tài)穩(wěn)定。當異或門500的輸入口P5和P6的時鐘信號是數(shù)字“1”時，輸出于輸出口P4并輸入P2的是數(shù)字“0”。極性改變信號有一個數(shù)字“0”值指示調(diào)節(jié)電流源502的極性未被改變。除非雙或非門500的輸入口P5和P6的時鐘信號是數(shù)字“1”并且當輸入口P1的方向信號為數(shù)字“0”時，指示測試信號是減小的。對應(yīng)于增加和減少的測試信號的極性改變信號如圖5的L行所示。圖5的K行所示為雙或非門500的P2輸入口的信號。
圖6為檢測0值的時序圖。圖6的A、、C、D、F、H、J和K行所示的檢測0值的信號同圖5檢測峰值的相應(yīng)行是相同的。 E、G、I和L行所示的信號與圖5中所示的不同。尤其是E行所示的信號在0值檢測時最好置為數(shù)字“1”。圖6中G行所示的最終標準化信號是圖5所示的峰值檢測信號的反相信號。圖6中I行的方向信號也是在峰值檢測中所示的反相。圖6的L行中的極性改變信號的不同在于增加的測試信號將使調(diào)整電流源502發(fā)生極性改變。
無論在峰值檢測過程還是0值檢測過程，極性改變信號從數(shù)字“0”到數(shù)字“1”的跳變使調(diào)整電流源502切換在圖4的放大器509的輸出口P6提供的電流的方，通過觸發(fā)觸發(fā)器503，在輸出口P12提供一個數(shù)字“1”并在輸出口P11提供一個數(shù)字“0”，或者在輸出口P12提供一個數(shù)字0”并在輸出口P11提供一個數(shù)字1”。一個極性適當?shù)恼{(diào)整信號在放大器509的輸出口P6產(chǎn)生。調(diào)整信號的大小由產(chǎn)生于放大器470輸出口P1并通過電位器507和電阻508加上去的測試信號控制。
調(diào)整信號通過雙路開關(guān)516加于放大器540和550中的一個的同相輸入口。雙路開關(guān)516最好已被控制這樣在由計數(shù)器524限定的8個連續(xù)輸出周期中，雙路開關(guān)516將其第一數(shù)據(jù)輸入口P2與第一數(shù)據(jù)輸出口P1相連，給放大器540提供調(diào)整信號。在接下來的8個連續(xù)輸出周期中雙路開關(guān)516將其第二數(shù)據(jù)輸入口P3與其第二數(shù)據(jù)輸出口P4相連，給放大器550提供調(diào)整信號。每個放大器各有一個電容器，分別為544和554，用來保持調(diào)整信號。
調(diào)整信號在輸出口324和322中的一個輸出，它與圖1所示的輸出口24和22相似。調(diào)整信號最好是一個直流信號，如圖1所示，用來調(diào)整補償信號以減小失真。
權(quán)利要求
1.一個用于檢測一測試信號改變的方向的方向傳感器包括一個測試開關(guān)，包括一個數(shù)據(jù)輸入口，第一和第二數(shù)據(jù)輸出口和一個控制輸入口；一個第一存儲設(shè)備，包括一個與測試開關(guān)的第一數(shù)據(jù)輸出口相連的輸入口和一個輸出口；一個第二存儲設(shè)備，包括一個與測試開關(guān)的第二數(shù)據(jù)輸出口中的輸入口和一個輸出口；一個比較設(shè)備，包括與第一存儲設(shè)備輸出口相連的第一輸入口及與第二存儲設(shè)備輸出口相連的第二輸入口，和一個輸出口；一個標準化設(shè)備，包括有一個第一輸入口，一個與比較設(shè)備輸出口相連的第二輸入口，和一個輸出口；一個控制設(shè)備，包括有一個與測試開關(guān)的控制輸入口相連的第一輸出口，一個與標準化設(shè)備第一輸入口相連的第二輸出口；其中方向傳感器用于傳輸一系列連續(xù)的測試周期，包括偶數(shù)測試周期和奇數(shù)測試周期，并在每一個測試周期里對測試信號進行一次采樣；其中在偶數(shù)測試周期內(nèi)控制設(shè)備用于提供一個第一控制信號給測試開關(guān)的控制輸入口使得測試開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的偶數(shù)測試信號樣本傳輸?shù)綔y試開關(guān)的第一數(shù)據(jù)輸出口，由此偶數(shù)樣本被提供給第一存儲設(shè)備進而到達比較設(shè)備的第一輸入口；比較設(shè)備用于將在其第一輸入口的偶數(shù)樣本與在其第二輸入口的前一時間的奇數(shù)樣本進行比較，并產(chǎn)生一個第一比較信號來指示樣本的相對值；控制設(shè)備在其第二輸出口產(chǎn)生一標準化信號，以及標準化設(shè)備在其第一輸入口接收由控制設(shè)備來的標準化信號，在其第二輸入口接收第一比較信號并產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向；及其中在奇數(shù)測試周期內(nèi)控制設(shè)備用于提供一個第二控制信號給測試開關(guān)的控制輸入口使得測試開關(guān)將其數(shù)據(jù)輸入口的奇數(shù)測試信號樣本傳輸?shù)綔y試開關(guān)的第二數(shù)據(jù)輸出口，由此奇數(shù)樣本被提供給第二存儲設(shè)備進而到達比較設(shè)備的第二輸入口；比較設(shè)備用于將在其第二輸入口的奇數(shù)樣本與在其第一輸入口的前一時間的偶數(shù)樣本進行比較，并產(chǎn)生一個第二比較信號來指示采樣的相關(guān)值；控制設(shè)備在其第二輸出口產(chǎn)生一標準化信號；并且標準化設(shè)備在其第一輸入口接收由控制設(shè)備來的標準化信號，在其第二輸入口接收第二比較信號并產(chǎn)生一信號指示測試信號改變的方向；
2.在權(quán)利要求1中所述的方向傳感器里的測試開關(guān)包括一個有兩數(shù)據(jù)輸入口和兩數(shù)據(jù)輸出口的雙路開關(guān)；及第一和第二導(dǎo)線用來將測試開關(guān)的數(shù)據(jù)輸入口同雙路開關(guān)的兩個數(shù)據(jù)輸入口相連。
3.在權(quán)利要求1中所述的方向傳感器里的第一和第二存儲設(shè)備各包括一個電容器。
4.在權(quán)利要求1中所述的方向傳感器里的比較設(shè)備包括一個比較器。
5.在權(quán)利要求1中所述的方向傳感器里的標準化設(shè)備包括一個數(shù)字門設(shè)備。
6.在權(quán)利要求5中所述的方向傳感器里的數(shù)字門設(shè)備包括一個異或門。
7.在權(quán)利要求1中所述的方向傳感器里的控制設(shè)備包括一個計時器。
8.在權(quán)利要求7中所述的方向傳感器里的控制設(shè)備包括一個數(shù)字門設(shè)備。
9.在權(quán)利要求8中所述的方向傳感器里的數(shù)字門電路包括一個異或門。
10.一個用于控制信號的兩個方面的電路包括一個有一個輸入口和一個輸出口的方向傳感器；一個補償信號源，包括一個與方向傳感器的輸出口相連的輸入口，并有一個輸出口產(chǎn)生一個補償信號；一個輸出開關(guān)，包括一個與調(diào)整信號源的輸出相連的數(shù)據(jù)輸入口，及第一和第二數(shù)據(jù)輸出口用于與一個兩參數(shù)電路相連來控制一個信號的兩個參數(shù)，還有一個控制輸入口；以及一個控制設(shè)備有一個與輸出開關(guān)的控制輸入口相連的輸出口；其中在第一輸出周期中控制設(shè)備提供一個第一控制信號給輸出開關(guān)的控制輸入口，使得輸出開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的補償信號傳輸?shù)狡涞谝粩?shù)據(jù)輸出口；其中在第二輸出周期中控制設(shè)備提供一個第二控制信號給輸出開關(guān)的控制輸入端，使得輸出開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的補償信號傳輸?shù)狡涞诙?shù)據(jù)輸出口；且其中在每一個輸出周期內(nèi)調(diào)整信號源對從方向傳感器中傳來的方向信號作出響應(yīng)，而且產(chǎn)生的補償信號被至少部分由方向信號決定。
11.在權(quán)利要求10中所述的電路里的第一和第二輸出周期被重復(fù)。
12.在權(quán)利要求10中所述的電路里開關(guān)的第一和第二數(shù)據(jù)輸出口用于與一個兩參數(shù)電路相連，這個兩參數(shù)電路包括一個衰減器和一個調(diào)相電路來控制信號的增益和相位。
13.在權(quán)利要求10中所述的電路里的方向傳感器包括一個有一個數(shù)據(jù)輸入口，第一和第二數(shù)據(jù)輸出口，和一個控制輸入口的測試開關(guān)；一個第一存儲設(shè)備，有一個與測試開關(guān)的第二數(shù)據(jù)輸出口相連的輸入口和一個輸出口；一個第二存儲設(shè)備，有一個與測試開關(guān)的第二數(shù)據(jù)輸出口相連的輸入口和一個輸出口；一個比較設(shè)備，有一個第一輸入口與第一存儲設(shè)備的輸出口相連，一個第二輸入口與第二存儲設(shè)備輸出口相連，和一個輸出口；一個標準化設(shè)備，有一個第一輸入口與比較設(shè)備的輸出口相連，一個第二輸入口和一個輸出口；一個控制設(shè)備，有一個第一輸出口與測試開關(guān)的控制輸入口相連，一個第二輸出口與標準化設(shè)備第一輸入口相連；其中，方向傳感器用于傳導(dǎo)一系列連續(xù)的測試周期，包括偶數(shù)測試周期和奇數(shù)測試周期，并在每一個測試周期里對測試信號進行一次采樣，并且其中在偶數(shù)測試周期內(nèi)控制設(shè)備用于提供一個第一控制信號給測試開關(guān)的控制輸入口，使得測試開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的測試信號的一個偶數(shù)樣本傳輸?shù)綔y試開關(guān)的第一數(shù)據(jù)輸出口，由此偶數(shù)樣本被提供給第一存儲設(shè)備進而到達比較設(shè)備的第一輸入口；比較設(shè)備用于將在其第一輸入口的偶數(shù)樣本與在其第二輸入口的前一時間的奇數(shù)樣本進行比較，并產(chǎn)生一個第一比較信號來指示樣本的相對值。控制設(shè)備在其第二輸出口產(chǎn)生一標準化信號；并且標準化設(shè)備在其第一輸入口接收由控制設(shè)備來的標準化信號，在其第二輸入口接收第一比較信號并產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向；及其中在奇數(shù)測試周期內(nèi)控制設(shè)備用于提供一個第二控制信號給測試開關(guān)的控制輸入口，使得測試開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的測試信號的一個奇數(shù)樣本傳輸?shù)綔y試開關(guān)的第二數(shù)據(jù)輸出口，由此奇數(shù)樣本被提供給第二存儲設(shè)備進而到達比較設(shè)備的第二輸入口；比較設(shè)備用于將在其第二輸入口的奇數(shù)樣本與在其第一輸入口的前一時間的偶數(shù)樣本進行比較，并產(chǎn)生一個第二比較信號來指示樣本的相對值?？刂圃O(shè)備在其第二輸出口產(chǎn)生一個標準化信號；并且標準化設(shè)備在其第一輸入口接收由控制設(shè)備來的標準化信號，在其第二輸入口接收第二比較信號并產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向；
14.在權(quán)利要求13中所述的電路里的測試開關(guān)包括一個有兩數(shù)據(jù)輸入口和兩數(shù)據(jù)輸出口的雙路開關(guān)；及第一和第二導(dǎo)線用來將測試開關(guān)的數(shù)據(jù)輸入口同雙路開關(guān)的兩個輸入口相連。
15.在權(quán)利要求13中所述的電路里的第一和第二存儲設(shè)備各包括一個電容器。
16.在權(quán)利要求13中所述的電路里的比較設(shè)備包括一個比較器。
17.在權(quán)利要求13中所述的電路里的標準化設(shè)備包括一個數(shù)字門設(shè)備。
18.在權(quán)利要求17中所述的電路里的數(shù)字門設(shè)備包括一個異或門。
19.在權(quán)利要求13中所述的電路里的控制設(shè)備包括一個計時器。
20.在權(quán)利要求19中所述的電路里的控制設(shè)備包括一個數(shù)字門電路。
21.在權(quán)利要求20中所述的電路里的數(shù)字門電路包括一個異或門。
22.一個用于減小失真的電路包括一個信號合成器，有一個第一輸入口用來接收一個失真信號，還有一個第二輸入口和一個輸出口；一個兩參數(shù)電路，有一個數(shù)據(jù)輸入口，一個與信號組合器的第二輸入口相連的數(shù)據(jù)輸出口和第一、第二控制輸入口；一個耦合器，有一個輸入口與信號組合器的輸出口相連，一個第一輸出口，和一個第二輸出口；一個自動控制電路，其第一和第二控制輸出口與兩參數(shù)電路的第一和第二控制輸入口相連，第一控制輸入口與耦合器的第二輸出口相連，這個自動控制電路包括一個有一個輸入口和一個輸出口的方向傳感器；一個調(diào)整信號源，有一個與方向傳感器的輸出口相連的輸入口，和一個產(chǎn)生一個調(diào)整信號的輸出口；一個輸出開關(guān)，有一個與調(diào)整信號源的輸出口相連的數(shù)據(jù)輸入口，和第一及第二數(shù)據(jù)輸出口用于與一個兩參數(shù)電路相連以調(diào)整一個補償信號的兩個參數(shù)，和一個控制輸入口；以及一個控制設(shè)備，其輸出口與輸出開關(guān)的控制輸入口相連；其中在一個第一輸出周期里控制設(shè)備提供一個第一控制信號到輸出開關(guān)的控制輸入口使得輸出開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的調(diào)整信號傳輸?shù)剿牡谝粩?shù)據(jù)輸出口；其中在一個第二輸出周期里控制設(shè)備提供一個第二控制信號到輸出開關(guān)的控制輸入口使得輸出開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的調(diào)整信號傳輸?shù)剿牡诙?shù)據(jù)輸出口；及其中在每一個輸出周期里調(diào)整信號源對從方向傳感器傳來的方向信號作出反應(yīng)，而且所提供的調(diào)整信號至少部分由方向信號決定。
23.在權(quán)利要求22中所述的電路里的方向傳感器包括一個測試開關(guān)，有一數(shù)據(jù)輸入口，第一和第二數(shù)據(jù)輸出口，和一個控制輸入口；一個第一存儲設(shè)備，有一個輸入口與測試開關(guān)的第一數(shù)據(jù)輸出口相連，并有一個輸出口；一個第二存儲設(shè)備，有一個輸入口與測試開關(guān)的第二數(shù)據(jù)輸出口相連，并有一個輸出口；一個比較設(shè)備，有一個第一輸入口與第一存儲設(shè)備的輸出口相連，一個第二輸入口與第二存儲設(shè)備的輸出口相連，和一個輸出口；一個標準化設(shè)備，有一個第一輸入口與比較設(shè)備的輸出口相連，并有一個第二輸入口和一個輸出口；一個控制設(shè)備，有一個第一輸出口與測試開關(guān)的控制輸入口相連，一個第二輸出口與標準化設(shè)備的第一輸入口相連；其中，方向傳感器用于傳輸一系列連續(xù)的測試周期，包括偶數(shù)測試周期和奇數(shù)測試周期，并在每一個周期里對測試信號進行一次采樣；及其中在偶數(shù)測試周期里控制設(shè)備用于提供一個第一控制信號給測試開關(guān)的控制輸入口使得測試開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的偶數(shù)測試信號樣本傳輸?shù)綔y試開關(guān)的第一數(shù)據(jù)輸出口，由此偶數(shù)樣本被提供給第一存儲設(shè)備進而到達比較設(shè)備的第一輸入口；比較設(shè)備用于將在其第一輸入口的偶數(shù)樣本與在其第二輸入口的前一時間的奇數(shù)樣本進行比較，并產(chǎn)生一個第一比較信號來指示樣本的相對值；控制設(shè)備在其第二輸出口產(chǎn)生一標準化信號；并且標準化設(shè)備在其第一輸入口接收由控制設(shè)備來的標準化信號，在其第二輸入口接收第一比較信號并產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向；及其中在奇數(shù)測試周期內(nèi)控制設(shè)備用于提供一個第二控制信號給測試開關(guān)的控制輸入口使得測試開關(guān)將在其數(shù)據(jù)輸入口的測試信號的奇數(shù)采樣傳輸?shù)綔y試開關(guān)的第二數(shù)據(jù)輸出口，由此奇數(shù)樣本被提供給第二存儲設(shè)備進而到達比較設(shè)備的第二輸入口；比較設(shè)備用于將在其第二輸入口的奇數(shù)樣本與在其第一輸入口的前一時間的偶數(shù)樣本進行比較，并產(chǎn)生一個第二比較信號來指示樣本的相對值；控制設(shè)備在其第二輸出口產(chǎn)生一標準化信號；并且標準化設(shè)備在其第一輸入口接收由控制設(shè)備來的標準化信號，在其第二輸入口接收第二比較信號并產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向；
24.在權(quán)利要求23中所述的電路里的測試開關(guān)包括一個有兩個數(shù)據(jù)輸入口和兩個數(shù)據(jù)輸出口的雙路開關(guān)；及第一和第二導(dǎo)線用于連接測試開關(guān)的數(shù)據(jù)輸入口和雙路開關(guān)的兩個輸入口。
25.在權(quán)利要求23中所述的電路里的第一和第二存儲設(shè)備各包括一個電容器。
26.在權(quán)利要求23中所述的電路里的比較設(shè)備包括一個比較器。
27.在權(quán)利要求23中所述的電路里的標準化設(shè)備包括一個數(shù)字門器件。
28.在權(quán)利要求27中所述的電路里的數(shù)字門器件包括一個異或門。
29.在權(quán)利要求23中所述的電路里的控制設(shè)備包括一個計時器。
30.在權(quán)利要求29中所述的電路里的控制設(shè)備包括一個數(shù)字門電路。
31.在權(quán)利要求30中所述的電路里的數(shù)字門電路包括一個異或門。
32.檢測測試信號改變的方向的方法包括傳輸一系列連續(xù)測試周期并在每一個周期里對測試信號進行一次采樣，這一系列連續(xù)測試周期包括偶數(shù)測試周期和奇數(shù)測試周期，并且在偶數(shù)測試周期內(nèi)存貯一個測試信號偶數(shù)樣本；將這個偶數(shù)樣本與前一個周期的奇數(shù)樣本進行比較；產(chǎn)生一個第一比較信號指示樣本的相對值；產(chǎn)生一個標準化信號；根據(jù)標準化信號和第一比較信號產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向；及其中在奇數(shù)測試周期內(nèi)存貯一個測試信號的奇數(shù)樣本；將這個奇數(shù)樣本與前一個偶數(shù)樣本進行比較；產(chǎn)生一個第二比較信號指示樣本的相對值；產(chǎn)生一個標準化信號；根據(jù)標準化信號和第二比較信號產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向。
33.在權(quán)利要求32中所述的方法里偶數(shù)和奇數(shù)樣本各存儲在一個電容器里。
34.一個控制補償信號的兩個方面的方法包括檢測測試信號改變的方向；根據(jù)改變的方向提供一個調(diào)整信號；在第一輸出周期里用調(diào)整信號控制補償信號的第一個方面；及在第二個輸出周期里用調(diào)整信號控制補償信號的第二方面。
35.在權(quán)利要求34中所述的方法里第一和第二輸出周期被重復(fù)。
36.在權(quán)利要求34中所述的方法里的補償信號的第一和第二方面是增益和相位。
37.在權(quán)利要求34中所述的方法里檢測測試信號改變的方向的步驟包括傳輸一系列連續(xù)測試周期并在每一個周期里對測試信號進行一次采樣，這一系列連續(xù)測試周期包括偶數(shù)測試周期和奇數(shù)測試周期，及在偶數(shù)測試周期內(nèi)存貯一個測試信號偶數(shù)樣本；將這個偶數(shù)樣本與前一時間的奇數(shù)樣本進行比較，產(chǎn)生一個第一比較信號指示樣本的相對值；產(chǎn)生一個標準化信號；根據(jù)標準化信號和第一比較信號產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向；以及在奇數(shù)測試周期內(nèi)存貯一個測試信號的奇數(shù)樣本；將這個奇數(shù)樣本與前一時間的偶數(shù)樣本進行比較，產(chǎn)生一個第二比較信號指示樣本的相對值；產(chǎn)生一個標準化信號；根據(jù)標準化信號和第二比較信號產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向。
38.一個減小失真的方法包括合成一個失真的信號和一個調(diào)整過的補償信號；反饋組合信號的一部分作為測試信號；檢測測試信號中的一部分的改變的方向；在第一輸出周期中利用改變的方向來調(diào)整補償信號的第一個參數(shù)；在第二輸出周期中利用改變的方向來調(diào)整補償信號的第二個參數(shù)；合成調(diào)整過的補償信號和失真的信號；及周期性地重復(fù)上述步驟。
39.在權(quán)利要求38中所述的方法里檢測測試信號改變的方向的步驟包括傳輸一系列連續(xù)測試周期，包括偶數(shù)測試周期和奇數(shù)測試周期，并在每一個測試周期里對測試信號進行一次采樣，及在偶數(shù)測試周期內(nèi)存貯一個測試信號的偶數(shù)樣本；將這個偶數(shù)樣本與前一時間的奇數(shù)樣本進行比較，產(chǎn)生一個第一比較信號指示樣本的相對值；產(chǎn)生一個標準化信號；根據(jù)標準化信號和第二比較信號產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向；及在奇數(shù)測試周期內(nèi)存貯一個測試信號的奇數(shù)樣本；將這個奇數(shù)樣本與前一時間的偶數(shù)樣本進行比較，產(chǎn)生一個第二比較信號指示樣本的相對值；產(chǎn)生一個標準化信號；根據(jù)標準化信號和第二比較信號產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向。
40.一個檢測測試信號改變的方向的方向傳感器，其中方向傳感器用于傳輸一系列連續(xù)的測試周期，包括偶數(shù)測試周期和奇數(shù)測試周期，并在每一測試周期里對測試信號進行一次采樣，方向傳感器包括第一存儲設(shè)備用于存儲在偶數(shù)測試周期采得的測試信號的偶數(shù)樣本；第二存儲設(shè)備用于存儲在奇數(shù)測試周期采得的測試信號的奇數(shù)樣本；比較設(shè)備在偶數(shù)測試周期里，一個偶數(shù)樣本與前一時間的奇數(shù)樣本相比較；在奇數(shù)測試周期里，一個奇數(shù)樣本與前一時間的偶數(shù)樣本相比較；比較設(shè)備在偶數(shù)和奇數(shù)測試周期中都提供一個輸出來指示偶數(shù)和奇數(shù)樣本間的關(guān)系；用于標準化比較設(shè)備的輸出的設(shè)備產(chǎn)生一個信號指示測試信號改變的方向。
全文摘要
本發(fā)明的示范實施例提供了一個方向傳感器，它可用在一個失真減小電路里的自動控制電路中。本發(fā)明的實施例中的方向傳感器包括一個測試開關(guān)，第一和第二存儲設(shè)備，一個比較設(shè)備，一個標準化設(shè)備和一個采樣控制設(shè)備。此方向傳感器用于傳輸一系列連續(xù)的測試周期，包括偶數(shù)測試周期和奇數(shù)測試周期，并在每一個測試周期里對測試信號進行一次采樣。另一實施例中本發(fā)明提供了一個用一個信號源提供兩路調(diào)整信號輸出的改進技術(shù)，用于調(diào)整一個補償信號。
文檔編號G01D5/12GK1153292SQ9610936
公開日1997年7月2日 申請日期1996年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月6日
發(fā)明者羅伯特·伊萬·姆耶 申請人:美國電報電話Ipm公司