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1. WO2002019523 - FILTER SYSTEM AND METHOD FOR FILTERING AN ANALOG SIGNAL

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]
Patentansprüche

1. Filteranordnung zur Filterung eines analogen Signals, die folgende Merkmale aufweist:

- eine Analog-Digital-Wandlereinheit (AD) mit einem Eingang, dem ein analoges Filtereingangssignals (FES) zugeführt ist, und einem Ausgang, an dem ein Impulssignal (IS) zur Verfügung steht, das eine Folge von Impulsen aufweist, wobei die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit von dem Betrag des Filtereingangssignals (FES) abhängig ist;

- eine Zähleranordnung (ZA) , der das Impulssignal (IS) zugeführt ist und die wenigstens einen Zähler (Z; ZI, Z2) aufweist ;

- eine Digital-Analog-Wandlereinheit (DA), der jeweils einmal während eines Auswerteintervalls (Ta) ein Zählerstand (ZS) des wenigstens einen Zählers (Z; ZI, Z2) zur Bildung eines analogen Filterausgangssignals (FAS) zugeführt ist, wobei die Amplitude des Filterausgangssignals (FAS) von dem Wert des Zählerstandes abhängig ist.

2. Filteranordnung nach Anspruch 1, bei der der wenigstens eine Zähler (Z; ZI) ausschließlich vorwärts oder rückwärts zählt .

3. Filteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der wenigstens eine Zähler (Z, ZI) bei Erreichen eines minimalen oder maximalen Zählerstandes wieder bei einem Anfangswert zu zählen beginnt .

4. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Impulssignal (IS) und das Auswerteeintervall derart aufeinander abgestimmt sind, dass der wenigstens eine Zähler (Z; ZI) innerhalb des Auswerteintervalls (Ta) wenigs-tens einmal überläuft .

5. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Analog-Digital-Wandlereinheit (AD) wenigstens einen spannungsgesteuerten Oszillator (OSC1, OSC2) aufweist.

6. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Analog-Digital-Wandlereinheit (AD) ein Sigma-Delta-Wandler ist.

7. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Analog-Digital-Wandlereinhe_it (AD) eine Signalgeneratoranordnung (SG) zur Bereitstellung eines abschnittsweise stetig ansteigenden Referenzsignals (SZS) und einen Taktgenerator (OSC) aufweist, wobei ein Taktsignal (OSS) abhängig von einem Vergleich des Referenzsignals (SZS) und des Filtereingangssignals (FES) am Ausgang der Analog-Digital-Wandlereinheit (AD) anliegt.

8. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Digital-Analog-Wandlereinheit (DA) ein weiteres

Signal (Vsl) zur Multiplikation mit dem Ausgangssignal der Zähleranordnung (ZA) zugeführt ist.

9. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Digital-Analog-Wandlereinheit (DA) folgende Merkmale auf eist : - eine erste Reihenschaltung mit k Widerständen (Rll, R12, R13, R14) und k+1 Spannungsabgriffen (All, A12 , A13, A14, A15) , über der eine von dem weiteren Signal (Vsl) abhängige Spannung anliegt,

- wenigstens eine zweite Reihenschaltung mit einer ersten und zweiten Anschlussklemme (KL1, KL2) und mit m Widerständen (R21, R22, R23, R24) und m Spannungsabgriffen (A21, A22, A23,

A24),

- einen ersten Schalter mit einem ersten und zweiten Kontaktpaar (Sll, S12) zum Verbinden der ersten und zweiten Anschlussklemmen (KL1, KL2) mit zwei verschiedenen der n+i Spannungsabgriffe (All, A12, A13 , A14, A15) der ersten Rei-henschaltung, wobei der erste Schalter (Sll, S12) nach Maßgabe des Ausgangssignals (ZS) der Zähleranordnung _ (ZA) angesteuert ist.

- einen zweiten Schalter (S2) zum Verbinden eines der k Span-nungsabgriffe (A21, A22, A23, A24) der zweiten Reihenschaltung mit einer Ausgangsklemme der Digital-Analog-Wandlereinheit zur Bereitstellung des Filterausgangssignals

(FAS) , wobei der zweite Schalter (S2) nach Maßgabe des Aus-gangssignals der Zähleranordnung (ZA) angesteuert ist.

10. Filteranordnung nach Anspruch 9, bei der die Widerstände

(Rll, R12, R13, R14 ; R21, R22, R23, R24) der ersten und/oder zweiten Reihenschaltung jeweils verschieden sind.

11. Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Analog-Digital-Wandlereinheit (AD) eine ersten und zweiten spannungsgesteuerten Oszillator (OSCl, OSC2) oder einen ersten und zweiten Sigma-Delta-Wandler aufweist und bei der die Zähleranordnung (ZA) einen ersten und einen zweiten Zähler (ZI, Z2) aufweist, wobei ein Ausgangssignal des ersten spannungsgesteuerten Oszillators (OSCl) oder Sigma-Delta-Wandlers dem ersten Zähler (ZI) zugeführt ist, wobei ein Ausgangssignal des zweiten spannungsgesteuerten Oszillators (0SC2) oder Sigma-Delta-Wandlers dem zweiten Zähler (Z2) zugeführt ist und wobei der erste und zweite Zähler derart gekoppelt sind, dass der zweite Zähler (Z2) auf einen Zählerstand des ersten Zählers (ZI) gesetzt werden kann.

12. Verwendung einer Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche in einem Power Factor Controller.

13. Verfahren zur Filterung eines analogen Filtereingangssig-nals (FES) das folgende Merkmale aufweist:

- Wandlung des Filtereingangssignals (FES) in wenigstens ein erstes Impulssignal (IS) , das eine Folge von Impulsen aufweist, wobei die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit von der Amplitude des Filtereingangssignals (FES) abhängig ist,

- Ändern des Zählerstandes wenigstens eines Zählers (Z; ZI, Z2) nach Maßgabe von Impulsen des Impulssignals (IS) ,

- Ermitteln des Zählerstandes des wenigstens einen Zählers in vorgebbaren Auswerteintervallen (Ta) ,

- Erzeugen eines von dem ermittelten Zählerstand abhängigen analogen Filterausgangssignals (FAS) , wobei die Amplitude des Filterausgangssignals (FAS) von dem Zählerstand abhängig ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13 , bei dem der wenigstens eine Zähler (Z; ZI, Z2) ausschließlich vorwärts oder rückwärts zählt .

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem der wenigstens eine Zähler nach Erreichen eines maximalen oder eines minimalen Zählerstandes wieder bei einem Anfangswert zu zählen beginnt .

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Zählerstand mit jedem Impuls des Impulssignals (IS) erhöht wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13 , bei dem der Zähler
innerhalb eines ersten Zeitintervalls (Tl) zu Beginn des Aus-werteeintervalls (Ta) seinen Zählerstand abhängig von Impulsen eines Taktsignals (CLK) ändert und anschließend innerhalb eines zweiten und dritten Zeitintervalls (T2, T3) einen Zählerstand abhängig von Impulsen des Impulssignals (IS) ändert, wobei der Zählerstand am Ende des zweiten Zeitintervalls (T2) gespeichert wird und wobei der Zähler zu Beginn des nächsten Auswerteeintervalls (Ta) auf den gespeicherte Zählerstand gesetzt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das dritte Zeitintervall (T3) länger als das zweite Zeitintervall (T2) ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem der Zählerstand innerhalb des ersten Zeitintervalls um einen festen Wert erhöht wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem am Ende des zweiten Zeitintervalls (T2) ein erster unterer Wert (192) oder ein erster oberer Wert (255) abgespeichert wird, wenn der Zählerstand außerhalb eines durch den ersten unteren Wert (192) und den ersten oberen Wert (255) definierten Intervalls liegt.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20,
bei dem der Zählerstand des ersten Zählers zur Bildung des Steuersignals (ST) ausgegeben wird, wenn der Zählerstand innerhalb eines durch einen unteren Grenzwert (0) und einen o-beren Grenzwert (63) definierten Intervalls liegt.

22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Filtereingangssignal (FES) in ein erstes Impulssignal

(ISl) und ein zweites Impulssignal (IS2) gewandelt wird, wo-bei ein Zählerstand eines erstes Zählers (ZI) abhängig von Impulsen des ersten Impulssignals (ISl) und ein Zählerstand eines zweiten Zählers (Z2) abhängig von Impulsen des zweiten Impulssignals (IS2) geändert wird, wobei der zweite Zähler (Z2) zu Beginn eines Auswerteintervalls (Ta) auf den Zähler-stand des ersten Zählers (ZI) am Ende des vorherigen Auswerteintervalls (Ta) gesetzt wird und bei dem der Zählerstand des zweiten Zählers (ZI) am Ende eines Auswerteintervalls zur Bildung des Filterausgangssignals (FAS) herangezogen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der erste Zähler (ZI) ausschließlich vorwärt oder rückwärts zählt und bei Erreichen eines maximalen oder minimalen Zählerstandes wieder bei einem Anfangswert zu zählen beginnt .

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, bei dem die Frequenzen des ersten und zweiten Impulssignals (ISl, IS2) bei gleichem Filtereingangssignal (FES) unterschiedlich sind.

25. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem bei der Erzeugung des Filterausgangssignals (FAS) der Zählerstand mit einem Momentanwert eines weiteren Signals multipliziert wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das weitere Signal vor der Multiplikation abhängig von seinem Mittelwert mit einem vorgebbaren Faktor multipliziert wird.

27. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Amplitude des Filterausgangssignals (FAS) nicht linear sondern vorzugsweise exponentiell , von dem Zählerstand am Ende des Auswerteintervalls abhängig ist.

28. Power Factor Controller, der folgende Merkmale aufweist:

- Eingangsklemmen (EK1, EK2) zum Anlegen einer Eingangsspannung (Uin) ,
- Ausgangsklemmen (AK1, AK2) zum Bereitstellen einer AusgangsSpannung (Uout) ,
- wenigstens einen Schalter (T) zur Steuerung der Energieaufnahme einer Drossel (L) ,
- eine Ansteuerschaltung (PWM) zur Ansteuerung des Schalters,

- einen Rückkopplungszweig zur Rückführung eines von der Aus-gangsspannung (Uout) abhängigen Signals (Vs2) an die Ansteu-erschaltung (PWM) , wobei der Rückkopplungszweig eine Filteranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist .