Protección activa para reducción de carga de señal resistiva y capacitiva con control ajustable de nivel de compensación.

Un circuito (400; 500; 800) de protección activa para reducir la carga de señal de impedancia parásita,

comprendiendo el circuito

(400; 500; 800):

un canal (482; 882) de transmisión de señal que lleva una señal eléctrica y es puenteado por una impedancia parásita (484, 884) que tiene un valor de impedancia parásita, provocando la señal eléctrica una corriente de fuga que tiene una magnitud de corriente de fuga para circular a través de la impedancia parásita (484; 884);

teniendo la impedancia parásita (484; 884) un primer terminal (485a) y un segundo terminal (485b; 885b) estando acoplado el primer terminal (485a) al canal de transmisión de señal (482; 882); y

un amplificador (410; 510; 810) que tiene un terminal de entrada (522), un terminal de salida (524) y una ganancia (G), estando acoplado el terminal de entrada (522) al canal (482; 882) de transmisión de señal, estando acoplado el terminal de salida (524) al segundo terminal (485b; 885b) de la impedancia parásita (484; 884) para proporcionar una corriente de compensación para que circule a través de la impedancia parásita (384; 484; 884), y siendo la ganancia (G) seleccionada basándose en los valores de impedancia parásita de manera que la corriente de compensación tenga una magnitud sustancialmente igual a la magnitud de la corriente de fuga.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/CA2008/000588.

Solicitante: IMPEDIMED LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Australia.

Dirección: Unit 1 50 Parker Court Pinkenba, QLD 4008 AUSTRALIA.

Inventor/es: IRONSTONE,JOEL, WANG,DAVID, ZHANG,FRANK, FAN,CHUNG SHING, ALTMEJD,MORRIE, SMITH,KENNETH CARLESS.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > CONTROL; REGULACION > SISTEMAS DE REGULACION DE VARIABLES ELECTRICAS O... > G05F5/00 (Sistemas de regulación de variables eléctricas por detección de las desviaciones de la señal eléctrica de entrada del sistema y controlando por estas desviaciones un dispositivo interior al sistema para obtener una señal de salida regulada)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > AMPLIFICADORES (medidas, ensayos G01R; amplificadores... > Detalles de amplificadores que tienen como elementos... > H03F1/08 (Modificaciones de los amplificadores para reducir la influencia de la impedancia interna de los elementos amplificadores (amplificadores de banda amplia con redes de acoplamiento entre etapas incorporando esas impedancias H03F 1/42; eliminación del efecto del tiempo de tránsito en los tubos de vacío H01J 21/34))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > AMPLIFICADORES (medidas, ensayos G01R; amplificadores... > Detalles de amplificadores que tienen como elementos... > H03F1/10 (por utilización de elementos amplificadores con conexiones de electrodos múltiples)

PDF original: ES-2537077_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Protección activa para reducción de carga de señal resistiva y capacitiva con control ajustable de nivel de compensación Los títulos de las secciones utilizados aquí tienen propósitos organizativos solamente y no han de ser interpretados como límitativos del asunto descrito en modo alguno.

CAMPO

Las enseñanzas de la solicitante están relacionadas con un método y circuito para reducir la carga de señal resistiva y capacitiva. El documento US5563587 describe la compensación de corriente de fuga utilizando un circuito activo.

RESUMEN

Las realizaciones preferidas de la descripción están expuestas en las reivindicaciones adjuntas 1 y 7.

En distinta realizaciones, la ganancia del amplificador es sustancialmente igual a 1.

En alguna realizaciones, la ganancia es seleccionada de manera que la magnitud de corriente de compensación es sustancialmente igual a la magnitud de corriente de fuga.

En algunas realizaciones, la ganancia del amplificador es mayor que 1.

En distinta realizaciones, la impedancia incluye una capacitancia. En algunas realizaciones, la impedancia incluye una resistencia. En algunas realizaciones, la impedancia incluye tanto una resistencia como una capacitancia. En otras realizaciones distintas, la impedancia es una capacitancia. En algunas otras realizaciones, la impedancia es una resistencia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

El experto en la técnica comprenderá que los dibujos, descritos a continuación, son solamente con propósitos ilustrativos. Los dibujos no pretenden limitar el marco de las enseñanzas de la solicitante en modo alguno.

La fig. 1 es un diagrama esquemático de un canal de transmisión de señal que tiene una impedancia parásita;

La fig. 2 es un diagrama esquemático de una parte de un circuito con varias fuentes de impedancias parásitas indicadas;

Las figs. 3 a 8 son diagramas esquemáticos de circuitos de protección activa de acuerdo con distintas realizaciones de enseñanzas de la solicitante y algunos ejemplos comparativos; y La fig. 9 es un diagrama esquemático de una parte de un circuito que ilustra la aplicación de circuitos de protección activa de acuerdo con distinta realizaciones de las enseñanzas de la solicitante.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Las señales que son transmitidas sobre los canales de transmisión de señal puede ser atenuadas o distorsionadas de otro modo. Una razón para tal distorsión y atenuación es que los canales de transmisión de señal al menudo tienen impedancias parásitas acopladas a ellos. La fig. 1 ilustra un circuito 100 que comprende un canal 182 de transmisión de señal que es puenteado por una impedancia parásita 184. Tales impedancias parásitas pueden ser resistivas o capacitivas o una combinación de las dos. El valor exacto de la impedancia parásita está determinado en parte por la frecuencia de la señal que pasa a través de la impedancia.

Como se ha ilustrado en la fig. 1, una impedancia parásita puede proporcionar una señal con un trayecto alternativo a tierra. En breves palabras, tal impedancia parásita forma un divisor de tensión con cualquier otra carga que esté acoplada al canal de transmisión de señal. De esta manera, la presencia de impedancia parásita puede causar atenuación y/o distorsión de la señal.

Las impedancias parásitas pueden surgir a partir de una amplia variedad de fuentes que incluyen pero no están limitadas a otros canales de transmisión de señal, otros componentes del circuito, y apantallamiento. La fig. 2 ilustra varias fuentes de impedancias parásitas. Específicamente, la fig. 2 es un diagrama esquemático de una parte de un circuito que tiene un canal 282 de transmisión de señal, varias impedancias parásitas 284a a 284b, apantallamiento 290, y un multiplexor 292.

La apantallamiento 290 discurre paralelo al canal 282 de transmisión de señal y hace por ello que existan impedancias parásitas 284a y 284b entre el canal 282 de transmisión de señal y el apantallamiento 290. De manera similar, existen impedancias parásitas 284c y 284d entre la entrada del multiplexor y las alimentaciones de corriente del multiplexor. La fig. 2 está destinada a ser solamente ilustrativa. Las impedancias parásitas pueden existir por una variedad de razones. Además, aunque la fig. 2 solamente ilustra impedancias capacitivas, las impedancias puede ser también resistivas o una

combinación de resistivas y capacitivas.

Así, pueden existir impedancias parásitas de distintas formas por una variedad de razones en circuitos comúnmente utilizados. La presencia de impedancias parásitas puede hacer que las señales que son transmitidas por estos circuitos sean atenuadas o distorsionadas de otro modo. Los circuitos y métodos de acuerdo con las enseñanzas de la solicitante pueden ser utilizados para minimizar o eliminar los efectos negativos causados por las impedancias parásitas.

En distinta realizaciones, las enseñanzas de la solicitante están relacionadas con un circuito de protección activa y un método para reducir la carga de señal de impedancia. Además, en algunas realizaciones, las enseñanzas de la solicitante están relacionadas con un circuito y método para reducir la carga de señal capacitiva. Además en otras realizaciones, las enseñanzas de la solicitante están relacionadas con un circuito y método para reducir la carga de señal resistiva. Además, en algunas realizaciones, las enseñanzas de la solicitante están relacionadas con un circuito y método para reducir la carga de señal resistiva y capacitiva. Aún en otras realizaciones, las enseñanzas de la solicitante están relacionadas con un circuito y método de protección activa para reducir la carga de señal de impedancia con un control ajustable de compensación de nivel. Las enseñanzas de la solicitante no están destinadas a ser limitadas a las realizaciones descritas antes.

Se hace referencia ahora a la fig. 3, que es un diagrama esquemático de un circuito 300 de protección activa de acuerdo con un ejemplo comparativo. El circuito 300 puede ser creado añadiendo un amplificador 310 y una impedancia de compensación 380 al circuito 100 de la fig. 1. Más específicamente, la entrada del amplificador 310 esta acoplada al canal 382 de transmisión de señal y la salida está acoplada a un terminal de la impedancia de compensación 380. El otro terminal de la impedancia de compensación está acoplado al canal 382 de transmisión de señal. La impedancia parásita 384 tiene un terminal 385a conectado al canal 382 de transmisión de señal y un segundo terminal 385b conectado a tierra. El terminal de una impedancia parásita, tal como el terminal 385b, que no está conectado al canal de transmisión de señal de interés, será denominado como el punto de terminación de la impedancia parásita. El nodo de tierra puede incluir pero no está limitado a tierra de señal pequeña, tal como un terminal de alimentación de corriente.

La impedancia de compensación 380 y la impedancia parásita 384 pueden ser cualquier impedancia apropiada incluyendo pero no estando limitada a una resistencia, una capacitancia o cualquier combinación apropiada, ya sea en serie o paralelo, de resistencia y capacitancia.

El canal 382 de transmisión de señal puede ser utilizado para transmitir una señal a una carga (no mostrada) que puede ser cualquier circuito o componente de circuito adecuado. La presencia de una señal en el canal 382 de transmisión de señal hace que aparezca una tensión a través de la impedancia parásita 384. Esto hace que una corriente de fuga Ifuga fluya a través de la impedancia parásita 384. La magnitud de la corriente que fluye a través de la impedancia parásita 384 depende del valor de la impedancia así... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un circuito (400; 500; 800) de protección activa para reducir la carga de señal de impedancia parásita, comprendiendo el circuito (400; 500; 800) :

un canal (482; 882) de transmisión de señal que lleva una señal eléctrica y es puenteado por una impedancia parásita (484, 884) que tiene un valor de impedancia parásita, provocando la señal eléctrica una corriente de fuga que tiene una magnitud de corriente de fuga para circular a través de la impedancia parásita (484; 884) ;

teniendo la impedancia parásita (484; 884) un primer terminal (485a) y un segundo terminal (485b; 885b) estando acoplado el primer terminal (485a) al canal de transmisión de señal (482; 882) ; y un amplificador (410; 510; 810) que tiene un terminal de entrada (522) , un terminal de salida (524) y una ganancia (G) , estando acoplado el terminal de entrada (522) al canal (482; 882) de transmisión de señal, estando acoplado el terminal de salida (524) al segundo terminal (485b; 885b) de la impedancia parásita (484; 884) para proporcionar una corriente de compensación para que circule a través de la impedancia parásita (384; 484; 884) , y siendo la ganancia (G) seleccionada basándose en los valores de impedancia parásita de manera que la corriente de compensación tenga una magnitud sustancialmente igual a la magnitud de la corriente de fuga.

2. Un circuito (400; 500; 800) de protección activa según se ha definido en la reivindicación 1, en el que la ganancia (G) es al menos una de:

sustancialmente igual a 1; y mayor que 1

3. Un circuito (400; 500; 800) de protección activa según se ha definido en la reivindicación 2, en el que la ganancia (G) es seleccionada de manera que la magnitud de corriente de compensación sea sensiblemente igual a la magnitud de la corriente de fuga.

4. Un circuito (400; 500; 800) de protección activa según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la impedancia parásita (484; 884) incluye al menos uno de:

una capacitancia;

una resistencia; y tanto una resistencia como una capacitancia.

5. Un circuito (400; 500; 800) de protección activa según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en el que la impedancia parásita (484; 884) es al menos una de:

una capacitancia; y una resistencia.

6. Un circuito (400; 500; 800) de protección activa según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la impedancia parásita (484; 884) deriva del apantallamiento del canal (482; 882) de transmisión de señal.

7. Un método (400; 500; 800) de protección activa para reducir la carga de señal de impedancia parásita, comprendiendo el método:

detectar una señal eléctrica sobre un canal (482; 882) de transmisión de señal, estando puenteado el canal (482; 882) de transmisión de señal por una impedancia parásita (484; 884) que tiene un valor de impedancia parásita, provocando la señal eléctrica que una corriente de fuga que tiene una magnitud de corriente de fuga circule a través de la impedancia parásita (484; 884) ;

dotar a la impedancia parásita (484; 884) con un primer terminal (485a) y un segundo terminal (482b; 885b) , estando acoplado el primer terminal (485a) al canal (482; 882) de transmisión de señal; y proporcionar una señal amplificada al segundo terminal (482b; 885b) de la impedancia parásita (484; 884) para hacer que una corriente de compensación circule a través de la impedancia parásita (484; 884) , siendo la señal amplificada igual a la señal eléctrica multiplicada por una ganancia (G) , siendo seleccionada la ganancia (G) basándose en el valor de impedancia parásita de manera que la magnitud de la corriente de compensación sea sustancialmente igual a la magnitud de la corriente de fuga.

8. El método según se ha definido en la reivindicación 7, en el que la ganancia (G) es seleccionada para que sea al menos una de:

Igual a 1; y mayor que 1.

9. El método según se ha definido en la reivindicación 8, que comprende además seleccionar la ganancia (G) de manera que la magnitud de la corriente de compensación sea sustancialmente igual a la magnitud de la corriente de 5 fuga.

10. El método según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la impedancia parásita (484;

884) incluye al menos una de: una capacitancia; una resistencia; y tanto una resistencia como una capacitancia.

11. El método según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que la impedancia parásita (484;

884) es al menos una de: una capacitancia; y una resistencia.

12. El método según se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que la impedancia parásita (484; 884) deriva del apantallamiento del canal (482; 882) de transmisión de señal.