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Schaltungsanordnung zur Unterdrueckung digitaler Signalstoerungen (Spike-Filter)

IP.com Disclosure Number: IPCOM000020146D
Original Publication Date: 2003-Nov-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Nov-25
Document File: 2 page(s) / 55K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Digitale Stoerungen, sogenannte „Spikes“ auf einer digitalen Signalleitung koennen unerwuenschte Schaltvorgaenge in angeschlossenen Geraeten verursachen. Um solche Stoerungen zu unterdruecken, werden Signalaenderungen fuer eine gewisse Zeitspanne verzoegert und erst dann weitergegeben, wenn der verzoegerte Signalzustand im Vergleich zum aktuellen stabil geblieben ist. Stoersignale von kurzer Dauer werden nicht weitergeleitet und so herausgefiltert. Analoge Spike-Filterung von digitalen Signalen muss dann eingesetzt werden, wenn kein digitaler Takt zur Verfuegung steht, der deutlich schneller ist als die schnellste Signalstoerung, die unterdrueckt werden soll. Wenn es diesen Takt gibt, kann man zum Beispiel eine Schieberegisterkette einsetzen: das Signal wird dort eingetaktet und die Ausgaenge jeder Registerstufe verwendet, um das entstoerte Signal mittels Mehrheitsvergleich zu ermitteln. Natuerlich kann man sich einen schnelleren Takt fuer diesen Zweck auch durch Delay-Elemente aus einem langsameren Takt bauen, was jedoch erhoehten Aufwand bedeutet. Wenn man diesen Aufwand nicht spendieren will, kann man das im Folgenden beschriebene Spike-Filter einsetzen, z.B., um eben diesen Eingangstakt zu filtern.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: ifx_2003J51465.doc page: 1

Schaltungsanordnung zur Unterdrueckung digitaler Signalstoerungen (Spike- Filter)

Idea: Wolfgang Scherr, AT-Villach

Digitale Stoerungen, sogenannte "Spikes" auf einer digitalen Signalleitung koennen unerwuenschte Schaltvorgaenge in angeschlossenen Geraeten verursachen. Um solche Stoerungen zu unterdruecken, werden Signalaenderungen fuer eine gewisse Zeitspanne verzoegert und erst dann weitergegeben, wenn der verzoegerte Signalzustand im Vergleich zum aktuellen stabil geblieben ist. Stoersignale von kurzer Dauer werden nicht weitergeleitet und so herausgefiltert.

Analoge Spike-Filterung von digitalen Signalen muss dann eingesetzt werden, wenn kein digitaler Takt zur Verfuegung steht, der deutlich schneller ist als die schnellste Signalstoerung, die unterdrueckt werden soll. Wenn es diesen Takt gibt, kann man zum Beispiel eine Schieberegisterkette einsetzen: das Signal wird dort eingetaktet und die Ausgaenge jeder Registerstufe verwendet, um das entstoerte Signal mittels Mehrheitsvergleich zu ermitteln. Natuerlich kann man sich einen schnelleren Takt fuer diesen Zweck auch durch Delay-Elemente aus einem langsameren Takt bauen, was jedoch erhoehten Aufwand bedeutet. Wenn man diesen Aufwand nicht spendieren will, kann man das im Folgenden beschriebene Spike-Filter einsetzen, z.B., um eben diesen Eingangstakt zu filtern.

Eine Pufferstruktur kombiniert mit einer RC-Tiefpass- bzw. Integrator-Schaltung und einer Schmitt- Trigger-Schaltung ist eine bekannte einfache Variante zur Unterdrueckung von digitalen Stoerungen.

Die neue Erfindung (Abb. 1) stellt eine andere Variante zur Unterdrueckung von digitalen Stoerungen dar. Vorteilhaft ist die platzsparende Bauweise mit 6 Transistoren (bei zusaetzlicher Deaktivierungsfunktion mit 7 Transistoren), drei Widerstaenden und einer Kapazitaet. Diese Schaltung benoetigt keinen zusaetzlichen Eing...