DE2629957A1

DE2629957A1 - Schaltungsanordnung zur signalkompression und/oder -expansion

Info

Publication number: DE2629957A1
Application number: DE19762629957
Authority: DE
Inventors: Takaaki Yamada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1977-01-27
Also published as: AU1524776A; NL190135C; GB1546672A; FR2316691A1; AU506502B2; FR2316691B1; NL190135B; NL7607410A; DE2629957C2; US4054849A; CA1056311A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D —8 MDNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr.rer.no». W. KÖRBER *<W»«e4 Dipl.-.ng. J. SCHMIDT-EVERS ^ ^.

PATENTANWÄLTE

^t82219/75) 2629957

SOlIY CORPORATION
7-35 KitasMnagawa
6-C home
Shinagawa-ku
Tokyo , Japan

Patentanmeldung

Schaltungsanordnung zur Signalkompression und/oder -expansion

Die Erfindung "betrifft eine Schaltungsanordnung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruches 11 beschriebenen Art.

Bei der Aufzeichnung und Wiedergabe eines Signals mittels eines Aufnahmemediums, z. B. eines Magnetbandes oder einer Schallplatte, soll das in dem Signalübertragungssystem auftretende Rauschen so gering wie möglich sein bzw. so weit wie möglich eliminiert werden. Es ist bekannt, zu diesem Zweck den Dynamikbereich des Eingangssignals bei der Aufnahme zu komprimieren. Ferner sind zahlreiche Schaltungsanordnungen zur Eliminierung des Rauschens bekannt. Eine der jüngsten Entwicklungen auf diesem Gebiet ist das sogenannte dbx-System. Dieses dbx-System ist ein Aufnahme- und Wiedergabesystem, bei dem das Signal in komprimierter Form aufgezeichnet und das aufgezeichnete Signal bei der Wiedergabe um einen Faktor expandiert wird, der dem Kompressionsfaktor bei der Aufzeichnung entspricht.

Fig. 1 zeigt das dbx-System als Blockschaltbild. Hierin ist eine Schaltung 1 zur Signalkompression vorgesehen, bei der der Ausgangspegel (d. h. der Pegel des Ausgangssignals), im Vergleich zum Eingangspegel (d. h. zum Pegel des Eingangs-

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signals) um den Faktor 1/2 verringert ist. Diese Schaltung 1 zur Signalkompression ist als Eingangsstufe vor einem Aufzeichnungsmedium 2 vorgesehen. Auf der Wiedergabeseite ist eine Schaltung 3 zur Signalexpansion angeordnet, deren Ausgangspegel im Vergleich zum Ausgangspegel des Aufzeichnungsmediums 2 um den Faktor 2 oder quadratisch expandiert wird.

Die Schaltungen 1 und 3 zur Signalkompression bzw. zur Signalexpansion "besitzen im allgemeinen die in Fig. 2A "bzw.2B wiedergegebene Form. Zunächst sei die in Fig. 2A dargestellte Grundschaltung erläutert: Ein Eingangssignal Si mit dem Eingangspegel (der Eingangsspannung) Vi wird über die Eingangsklemme 6a einem regelbaren Verstärker 4 und von diesem einer Schaltung 5 zur logarithmischen Umwandlung zugeführt. Die Ausgangsspannung V_Q der Schaltung 5 zur logarithmischen Umwandlung bildet die Steuerspannung zur Steuerung des Verstärkungsfaktors für den regelbaren Verstärker 4. Diese Ausgangsspannung V^ hat den Wert V_c = C" In k Vi, wobei G„ und k Konstanten bedeuten. Die Charakteristik des Verstärkungsfaktors A des regelbaren Verstärkers 4 ist in diesem Fall so gewählt, daß sie einer Exponentialfunktion der Steuerspannung V_G proportional ist. Für den Verstärkungsfaktor A gilt also A = Aq e ^ ^c, wobei A_Q und C. Konstanten bedeuten. Der Ausgangspegel V_Q des Ausgangssignals S_Q an der Ausgangsklemme 6b des regelbaren Verstärkers 4 kann dann folgendermaßen ausgedrückt werden:

1 +

^C2 ^C

V=Ak Yi "- ' \ · /

^VO O

Unter der Voraussetzung, daß C₂ = -2C₁ ist, ändert sich die Gleichung (1) folgendermaßen:

1 1
V = A_n k " 2 Vi 2 (2)

O U

Das Eingangssignal V_i wird durch die in Fig. 2A dargestellte Schaltung 1OA exponentiell mit dem Multiplikator 1/2

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komprimiert. In dieser Weise dient die Schaltung 1OA in Pig. 2A als Signalkompressor.

Unter der Voraussetzung, daß in Gleichung (1) für die Kon stanten gilt C. = C₂, erhält man

^vo = ^Ao^kVi²

Das "bedeutet, daß das Eingangssignal V. mit dem Faktor 2 exponentiell expandiert wird.

Falls die Konstanten in der vorangehend "beschriebenen Weise gewählt sind, kann die Schaltung 1OA in Fig. 2A sowohl als Signalkompressor als auch als Signalexpander dienen.

Die in Fig. 2B dargestellte Schaltung 1OB kann ähnlich wie die Schaltung 1OA in Fig. 2A verwendet werden. In der Schaltung 1OB ist die logarithmische Wandlerstufe 5 in den Rückkopplungskreis einbezogen. Die Ausgangsspannung V_Q "bildet die Eingangs spannung der Logarithmi er stufe 5. Ihre Aus gangs s pannung V^ "bildet die Steuerspannung des regelbaren Verstärkers 4. Die Ausgangsspannung V_Q der Schaltung 1OB kann durch folgende Gleichung ausgedrückt werden:

^C2 ^C2

Unter der Voraussetzung, daß C₂ = 2Cj ist, erhält man aus Gleichung (4) folgende Beziehung:

Falls C₂ = -C₁ ist, wird Gleichung (4) zu

B 0988/. /OHS f)

Die Gleichung (5) bedeutet, daß das Eingangssignal Y. exponentiell um den Faktor 2 expandiert wird, während Gleichung (6) bedeutet, daß das Eingangssignal V. um den Paktor 1/2 exponentiell komprimiert wird. Die Schaltung 1OB kann dementsprechend ebenso wie die Schaltung 10A in Pig. 2A sowohl zur Signalexpansion als auch zur Signalkompression dienen, wenn die Konstanten C₁ und C„ entsprechend gewählt sind. Im allgemeinen finden die Schaltungen 1OA und 1OB unter der Bedingung Anwendung, daß die Gleichungen (2) und (5) bzw. (3) und (6) paarweise angewendet werden.

Falls der regelbare Verstärker 4 und die Logarithmierschaltung 5 in der vorangehend beschriebenen Weise verwendet werden, wird das Eingangssignal komprimiert und expandiert. Dementsprechend können die Schaltungen 1OA und 1OB das im Übertragungs- bzw. Speichermedium entstehende Rauschen wirksam eliminieren. Ein Nachteil besteht jedoch darin, daß es vergleichsweise schwierig ist, in den aus dem regelbaren Verstärker 4 und der Logarithmierschaltung bestehenden Schaltungen 1OA bzw. 1OB die erforderlichen exponentiellen bzw. logarithmischen Kennlinien genau herzustellen. So ist es bereits schwierig, Bauelemente mit diesen Kennlinien herzustellen, so daß die Ausbeute bei der Fabrikation sehr gering ist. Außerdem ist die Abweichung der tatsächlichen Kennlinien von den angestrebten idealen 'Kennlinien bei den Bauelementen nicht dieselbe. Wenn beispielsweise eine Exponentialkennlinie mit dem Exponenten 1/2 derart abweicht, daß sich der Exponent 1,2/2 ergibt, ist es nur sehr wenig wahrscheinlich, daß entsprechend auch die Exponentialkennlinie mit dem Exponenten 2 derart abweicht, daß sich der Exponent 2/1,2 ergibt. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Exemplarstreuung der Schaltungselemente , aus denen die Schaltungen 1OA und 1OB aufgebaut sind, beispielsweise Transistoren, Dioden usw. und ihre Temperaturabhängigkeiten unmittelbar die exponentiell und logarithmische Kennlinie der Schaltungen beeinflussen.

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Damit werden die Schaltungen 1OA und 10B in ihrem Kennlinienverlauf uneinheitlich, so daß sie das Eingangssignal nicht in korrekter Weise exponentiell komprimieren und expandieren und eine wirklichkeitsgetreue Wiedergabe nicht möglich ist. Dies sind schwerwiegende Fehler.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zur Signalkompression und/oder -expansion zu schaffen, bei der diese Fehler beseitigt sind.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 11 genannten Merkmale gelöst.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere auch zur Realisierung als integrierte Schaltung.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert:

Fig. 1 zeigt - wie bereits erwähnt - eine dem Stand der Technik angehörende Schaltung zur Rauschunterdrückung.

Fig. 2A und 2B zeigen als Blockschaltbilder Signalkompressions- und -expansionsschaltungen, wie sie bei der Schaltung nach. Fig. 1 Verwendung finden können.

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild einer Signalkompressionsschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild einer Signalexpansionsschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 5 zeigt eine Schnittzeichnung durch einen Feldeffekttransistor, der sich als regelbares Verstärkerelement zur Verwendung bei der Anordnung gemäß der Erfindung eignet.

Fig. 6 zeigt eine Schnittschaltung längs der Linie I-I von Fig. 5.

Fig. 7 zeigt den in Fig. 5 und 6 dargestellten Feldeffekttransistor als Schaltungssymbol.

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Fig. 8 zeigt ein Kennlinienfeld, das die Dämpfungscharakteristik des Feldeffekttransistors wiedergibt.

Fig. 9 zeigt das Schaltbild eines praktischen Ausführungsbeispiels der Signalkompressionsschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 10 zeigt das Schaltbild eines praktischen Ausführungs-"beispiels der Signalexpansionsschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 11 zeigt das Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels der Signalkompressionsschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 12 zeigt das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Signalexpansionsschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 13 zeigt eine graphische Darstellung, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung dient.

Die Schaltung gemäß der Erfindung-vermag ein Eingangssignal exponentiell um den Faktor (n-k)/n exponentiell zu komprimieren oder um den Faktor n/(n-k) exponentiell zu expandieren,

(wobei η und k ganzzahlig sind).

Zunächst sei anhand von Fig. 3 eine Schaltung zur Signalkompression beschrieben:

Die Schaltung nach Fig. 3 komprimiert ein Eingangssignal S-exponentiell um den Faktor 1/2, (wobei in der vorstehend angeschriebenen allgemeinen Beziehung also η = 2 und k = 1 ist).

In Fig. 3 ist die Signalkompressionsschaltung gemäß der Erfindung in ihrer Gesamtheit mit Tq bezeichnet. Da die Schaltung T« das Eingangssignal S^, wie erwähnt, um den Faktor 1/2 komprimiert, werden zwei in Kaskade geschaltete spannungsgesteuerte Verstärker 7A und 7B verwendet. Diese spannungsgesteuerten Verstärker 7A und 7B besitzen den

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gleichen Aufbau, so daß es genügt, einen von ihnen, nämlich den Verstärker 7A, zu beschreiben. Der spannungsgesteuerte Verstärker 7A beinhaltet eine spannungsgesteuerte variable Impedanzvorrichtung bzw. ein spannungsgesteuertes Element 8A zur Beeinflussung des Verstärkungsgrades sowie einen Verstärker 9A mit einheitlichem Verstärkungsgrad. Der Verstärkungsgrad A(V„) des Elements 8Δ mit steuerbarem Verstärkungsgrad, wird durch eine an einen seiner Eingänge angelegte Steuerspannung V„ derart gesteuert, daß der Verstärker 7A insgesamt in der oben beschriebenen Weise als spannungsgesteuerter Verstärker wirkt. In diesem Fall ist das Element 8A mit steuerbarem Verstärkungsgrad ein solches, dessen Verstärkungsgrad A(V₀) insgesamt kleiner ist als 1. Vorzugsweise wird als Element 8A ein (weiter unten beschriebener) Feldeffekttransistor mit verteilter Drain-Elektrode verwendet, der als Dämpfungselement dient. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 9A sei A₁.

Der andere spannungsgesteuerte Verstärker 7B ist in der gleichen Weise aufgebaut wie der Verstärker 7A. Der Verstärkungsgrad B(Vß) des steuerbaren Elements 8A wird durch die gleiche S-jbeuerspannung V^ gesteuert, wie das Element 8A. Die Verstärkung des Verstärkers 9B habe den Wert Ap.

Gemäß der Erfindung besitzen die beiden Elemente 8A und 8B zur Regelung des Verstärkungsgrades übereinstimmende Kennlinien, die Verstärkungsfaktoren sind bei der gleichen Steuerspannung V_& also gleich, d. h. A(V_&) = B(V^). TJm Elemente 8A und 8B mit übereinstimmenden Kennlinien zu erhalten, genügt es, sie als integrierte Schaltungselemente auf ein und demselben Halbleiterblättchen auszubilden.

Die Steuerspannung V„ wird dadurch gewonnen, daß die Ausgangsspannung V, des Verstärkers 7B in einer Addierschaltung 11 zu einer gewünschten Spannung, der negativen Offset-Spannung -V^, hinzuaddiert wird.

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Bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung T_n wird das το. kornprimierende Eingangssignal S₁ einer Eingangsklemme 13 des ersten Verstärkers 7A zugeführt. Das Ausgangssignal S_Q wird an der Ausgangsklemme 14 dieses ersten Verstärkers 7A, d. h. zwischen den beiden Verstärkern 7A und 7B abgenommen. Zwischen dem Pegel V^ des Eingangssignals S₁ und dem Pegel V_Q des Ausgangssignals S_Q bestehen folgende Beziehungen:

= V₀ (7)

₀₂₀) = V_{G +} T_F (8)

Aus Gleichung (7) und (8) erhält man durch Eliminierung des Paktors A(Yg) den Wert für V_Q:

1 11

^Y0 = ^(VG ⁺ V ^{2 (A}1^/A2^{} 2 (}V² ⁽⁹>·

Aus G-leichung (9) erkennt man, daß der Pegel V_Q des Ausgangss ignals dem Pegel V. des Eingangssignals proporitional ist, wobei der Faktor den Wert 1/2 hat bzw. daß das Eingangssignal Sj exponentiell mit dem Faktor 1/2 komprimiert wird. Die in Pig. 3 dargestellte Schaltung T_n dient also als Schaltung zur Signalkompression.

Es ist bemerkenswert, daß die Exponentialkennlinie mit dem Faktor 1/2, die sich aus G-leichung (9) ergibt, keinen Faktor besitzt, in dem die Charakteristik der Änderung des Verstärkungsgrades der Elemente 8A und 8B zur Verstärkungsregelung in den Verstärkern 7A und 7B enthält. Mit anderen Worten: Auch wenn Elemente mit beliebigen Verstärkungsregelungskennlinien verwendet werden, wird das Ausgangssignal der Schaltung T_ß nicht beeinflusst. Bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung besteht dementsprechend nicht die Einschränkung, daß die Elemente wie beim Stand der Technik eine exponentielle Kennlinie besitzen müssen. Es muß lediglich sichergestellt sein, daß die beiden Elemente den gleichen Verstärkungsfaktor besitzen, der Verlauf ihrer Verstärkungs-

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faktorregelkennlinie unterliegt keinen Beschränkungen. Dementsprechend ist die Ausgangscharakteristik des Ausgangssignals der die Elemente 8A und 8B enthaltenden Schaltungen unabhängig davon dieselbe, ob die Elemente 8A und 8B zur Verstärkungsregelung unterschiedliche oder gleiche Regelkennlinien besitzen.

Da die Faktoren auf der rechten Seite der Gleichung (9) ausser dem Faktor V. näherungsweise als Konstanten betrachtet werden können und die rechte Seite von Gleichung (9) keine Konstanten (oder Variablen) enthält, welche Exemplarstreuungen oder die Temperaturabhängigkeit anderer Elemente beinhalten, ist auch die Ausgangscharakteristik der Schaltung T_G von Exemplarstreuungen und Temperaturabhängigkeiten unbeeinflusst.

Die rechte Seite von Gleichung (9) enthält den Paktor (V^+Vp) ,

1 /2
der zu dem Faktor V. ' addiert ist, so daß Gleichung (9) keine reine Exponentialkennlinie mit dem Faktor 1/2 wieder-

1 /2 gibt. Da jedoch das Inderungsverhältnis des Faktors {! +V ) ' durch Vergrößerung der Offset-Spannung V-, klein gemacht werden

1/2 "" kann, kann dieser Faktor (Vp +V·™) durch Vergrößerung der Offset-Spannung Y^ näherungsweise konstant gehalten werden. Dementsprechend ist es nicht schwierig, die Anordnung so zu treffen, daß Gleichung (9) praktisch eine perfekte Exponential kennlinie mit dem Faktor 1/2 wiedergibt. Zu diesem Zweck wird der Wert der Offset-Spannung V-„ entsprechend vorbestimmt.

Im allgemeinen Fall enthält die Schaltung zur Signalkompression gemäß der Erfindung eine Anzahl η Verstärker, deren jeder ein spannungsgesteuertes Regelelement zur Regelung des Verstärkungsgrades besitzt und die alle in Kaskade geschaltet sind. Die Steuerspannung für die Regelelemente der einzelnen Verstärker wird dadurch gebildet, daß zu der Ausgangsspannung der η-ten Verstärkerstufe eine vorbestimmte Spannung hinzuaddiert wird. Der ersten Verstärkerstufe wird ein Eingangssignal zugeführt und das exponentiell um

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den faktor (n-k)/n komprimierte Ausgangssignal wird hinter der k-ten Verstärkerstufe abgegriffen.

In der Schaltung T^ wird das Eingangssignal S₁ exponentiell mit dem Faktor 1/2 komprimiert und dann auf dem Speichermedium 2, beispielsweise einem Magnetband, aufgezeichnet. Wenn das gespeicherte Signal von dem Aufnahmemedium wiedergegeben werden soll, muß das komprimierte Signal selbstverständlich wieder expandiert werden. Im folgenden sei eine für diesen Zweck geeignete Schaltung zur Signalexpansion beschrieben. Ähnlich wie die Schaltung Τ_β zur Signalkompression ist auch die Schaltung zur Signalexpansion aus Verstärkern zusammengesetzt, die jeweils eine spannungsgesteuerte variable Impedanzvorrichtung bzw. ein spannungsgesteuertes Element zur Verstärkungsregelung beinhalten. Wenn die Anzahl der spannungsgesteuerten Verstärker gleich η ist, sind der erste bis k-te einerseits und der (k+1)-te bis n-te Verstärker miteinander in Kaskade geschaltet. Der Verstärkungsfaktor der Elemente zur Verstärkungsregelung wird durch eine Steuerspannung gesteuert, die wieder dadurch gewonnen wird, daß zur Ausgangsspannung der letzten Verstärkerstufe eine vorbestimmte Spannung hinzuaddiert wird. Das Ausgangssignal der k-ten Verstärkerstufe wird in diesem Fall der ersten Verstärkerstufe zugeführt. Der k-ten sowie der (k+1)-ten Verstärkerstufe wird ein Eingangssignal zugeführt. Dementsprechend liefert die k-te Verstärkerstufe ein Ausgangssignal, das dem exponentiell mit dem Faktor n/(n-k) expandierten Eingangssignal entspricht.

Zur Vereinfachung der Beschreibung sei im folgenden anhand von Fig. 4 eine Schaltung T-g zur Signalexpansion erläutert, die der in Fig. 3 dargestellten Schaltung T₀ zur Signalkompression entspricht und bei der der Faktor der Signalexpansion den Wert 2 hat. In dem oben angeschriebenen allgemeinen Wert für diesen Faktor ist also η = 2 und k = 1 gesetzt.

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Die Schaltung T-g zur Signalexpansion umfaßt zwei spannungsgesteuerte Verstärker 2OA und 2OB, da sie eine exponentiell Dehnung um den Faktor 2 bev/irken soll. Die erste Verstärkerstufe 2OA ist aus einem Verstärker 21A sowie aus einer spannungsgesteuerten variablen Impedanzvorrichtung bzw. einem spannungsgesteuerten Element 22A zur Verstärkungsregelung und einem Operationsverstärker 23 in der in Fig. 4 dargestellten Weise zusammengesetzt. Der Verstärkungsgrad B des Verstärkers 21A ist so gewählt, daß B^ gleich 1/B- ist. Dem nicht-invertierenden Eingang (+) des Operationsverstärkers 23 wird das Ausgangssignal der Verstärkerschaltung 21A zugeführt. An den invertierenden Eingang (-) des Operationsverstärkers 23 wird sein Ausgangssignal über· das Element 22A zurückgekoppelt. An einer Eingangsklemme 24 der Verstärkerschaltung 21A liegt ein Eingangssignal S. an. Das Ausgangssignal V_Q wird an einer Ausgangsklemme 25 abgegriffen, die aus dem Operationsverstärker 23 herausgeführt ist.

Der andere spannungsgesteuerte Verstärker 2OB ist aus einem spannungsgesteuerten Element 22B zur Verstärkungsregelung bzw. einer spannungsgesteuerten Impedanzvorrichtung und einer VerstärkerSchaltung 21B gebildet. Der Aufbau ist ähnlich wie bei der Schaltung nach Fig. 3. Den Elementen 22A bzw. 22B wird eine Steuerspannung V_& zugeführt, die dadurch erzeugt wird, daß der Ausgangsspannung der Verstärkerschaltung 21B in einer Addierschaltung 27 eine an einer Klemme 26 anliegende negative Offset-Spannung -V^₁ von vorbe stimmt er Größe hinzuaddiert wird. Das Eingangssignal S₁ wird ebenfalls dem Element 22B zugeführt.

Ähnlich wie bei der Schaltung T_Q zur Signalkompression werden als Elemente 22A und 22B solche Elemente verwendet, die den gleichen Verstärkungsgrad besitzen, wenn ihnen die gleiche Steuerspannung V_& zugeführt wird. Damit ergeben sich nach Pig. 4 die Beziehungen

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- 12 ^ΓΡ (10)

^{und 7}O = ^y±b\- -

Wenn aus diesen Gleichungen (10) und (11) der Paktor B(V„) eliminiert wird, erhält man für den Ausgangspegel V die Gleichung

^B2 1 2

ο B₁ V_G+V_p ^Vi

Man erkennt aus dieser Gleichung (12), daß der Ausgangspegel V_Q des Ausgangssignals S_Q dem Quadrat des Eingangspegels V. des Eingangssignals S^ proportional ist. Das heißt, das Eingangssignal S^ ist um den Paktor 2 exponentiell gedehnt.

Die Schaltung T^ zur logarithmischen Expansion enthält weder eine exponentielle noch eine logarithmische Kennlinie, sie ist Irotzdem imstande, ein Eingangssignal exponentiell zu expandieren und vermeidet den nachteiligen Einfluß von Exemplarstreuungen und Temperaturabhängigkeit der Elemente. Wenn die eingangs beschriebene Schaltung Tq zur Signalkompression mit der Schaltung T_ß zur Signalexpansion kombiniert wird, kann das in dem Signalübertragungssystem auftretende Rauschen wirksam unterdrückt werden.

Die Elemente 8A, 8B bzw. 22A, 22B zur Verstärkungsregelung, die beispielsweise in der Schaltung Tq zur Signalkompression Verwendung finden, müssen in der Lage sein, den maximal möglichen Eingangspegelwechsel um den Paktor 1/2 zu ändern, da das Eingangssignal S₁ exponentiell um den Paktor 1/2 komprimiert wird. Wenn beispielsweise die maximale Änderung des EingangspegeIs 120 dB beträgt, muß zur Verstärkungsregelung ein Element verwendet werden, dessen Verstärkungsfaktor innerhalb eines Bereichs von wenigstens 60 dB sich ändern läßt.

Als ein Element, das diesen Anforderungen entspricht, kann

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ein von der Anmelderin vorgeschlagener Feldeffekttransistor Verwendung finden. Dieser Feldeffekttransistor ist theoretisch so konstruiert, daß aus der Nachbarschaft der "beiden Enden des Drain-Bereichs in der Richtung der Breitenausdehnung des Kanals zwei Drain-Elektroden herausgeführt sind. Damit ergibt sich eine Dämpfungskennlinie, die einen weiten Bereich umfaßt.

Fig. 5 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines derartigen Feldeffekttransistors. Fig. 6 stellt eine Querschnittszeichnung längs der Linie I-I von Fig. 5 dar. Es handelt sich um einen Feldeffekttransistor in MOS-Technik. Dieser Feldeffekttransistor sei zunächst anhand von Fig. 6 erläutert. Die Querschnittsdarstellung in Fig. 6 entspricht im Aufbau im wesentlichen einem üblichen MOS-Feldeffekttransistor, so daß sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt .

In Fig. 6 ist der Feldeffekttransistor in seiner Gesamtheit mit 30 bezeichnet. Ein Halbleitersubstrat mit n-(oder p-)-Leitfähigkeit trägt die Bezeichnung 31. Störstellen vom p-(oder n-)-Typ sind an vorbestimmten Stellen mit einem vorbestimmten Abstand L von der oberen Oberfläche 31a in das Substrat 31 hineindiffundiert und bilden einen Source-Diffusionsbereich 32 bzw. einen Drain-Diffusionsbereich Die Abmessungen der beiden Diffusionsbereiche sind unterschiedlich, und zwar ist der Drain-Diffusionsbereich 33 kleiner als der Source-Diffusionsbereich 32, da - wie aus Fig. 5 erkennbar ist - die Positionier Elektrodenherausführungen außerhalb des Kanals liegen. Die Störstellenkonzentration des Drain-Diffusionsbereichs 33, der dem Kanal gegenüberliegt, ist gleich oder kleiner gewählt als in denjenigen Teilen des Drain-Diffusionsbereichs 33, aus dem die Elektroden D^ und D₂ herausgeführt sind.

In Fig. 6 bezeichnet 34 eine beispielsweise aus SiO₂ oder dgl. bestehende Isolierschicht. Das Bezugszeichen 35 kenn-

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zeichnet eine ebenfalls aus SiOp oder dgl. "bestehende Isolierschicht, die eine Gate-Oxidschicht mit vorbestimmter Dicke hildet. Eine aus Aluminium oder dgl. "bestehende leitfähige Schicht 36 bildet die Gate-Elektrode G. Sie überdeckt die Isolierschicht 35. In ähnlicher Weise ist der Source-Diffusionsbereich 32 auf seiner gesamten Oberfläche mit einer leitenden Schicht 37 bedeckt, die als Source-Elektrode S dient.

Die Drain-Elektrode ist aus dem Drain-Diffusionsbereich 33 herausgeführt, und zwar werden zwei Elektroden D. und D₂ von den beiden Enden des Drain-Diffusionsbereichs 33 in Richtung der Kanalbreitenausdehnung oder in y-Richtung in Fig. 5 herausgeführt. Zur leichteren Herausführung der Elektroden D. und D„ sind diese von der Außenseite des zwischen dem Source-Bereich und dem Drain-Bereich gebildeten Kanals herausgeführt. Die in Fig. 6 links dargestellte Drain-Elektrode D. dient als erste Drain-Elektrode. Die rechts dargestellte Drain-Elektrode Dp bildet die zweite Drain-Elektrode.

Zum besseren Verständnis des beschriebenen Feldeffekttransistors sind in Fig. 5 die Source- und Drain-Diffusionsbereiche 32 und 33 durch gestrichelte Linien angedeutet, während die leitfähigen Schichten 36 und 37 τοη durchgezogenen Linien dargestellt sind. Mit 38a, 38b und 38c sind Fenster bezeichnet, die zur Herausführung der Elektroden D., D^ und S angebracht und durch strichpunktierte Linien angedeutet sind.

Fig. 7 zeigt das Schaltungssymbol für den in Fig. 5 dargestellten Feldeffekttransistor.

Wenn der Feldeffekttransistor 30 als Dämpfungselement verwen-

in

det wird, wird er/Reihenschaltung in eine Signalübertragungsleitung eingefügt bzw. es wird - wie in Fig. 7 dargestellt von der ersten Drain-Elektrode D. eine Eingangsklemme 40 und von der zweiten Drain-Elektrode D₂ eine Ausgangsklemme 41 herausgeführt. Die Source-Elektrode S ist in diesem Fall mit

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Massepotential verbunden. Mit 42 ist die Anschlußklemme der Back-Gate-Elektrode bezeichnet.

Wenn der Feldeffekttransistor 30 in dieser Verbindungsart betrieben wird, und die der Gate-Anschlußklemme G zugeführte Steuerspannung V_& sich ändert, ändert sich auch der Yevstärkungsgrad g des Ausgangssignals linear. Durch einen großen Dämpfungswert kann das Verzerrungsverhältnis verbessert werden. Der Feldeffekttransistor 30 besitzt nämlich zwischen der ersten Drain-Elektrode D. und der zweiten Drain-Elektrode D₂ einen Querwiderstand. Außerdem befindet sich zwischen den Punkten dieses Querwiderstandes und der Source-Elektrode S eine Gruppe von Längswiderständen.

Damit bilden je ein Teil des Querwiderstandes und ein Zweig der Gruppe von Längswiderständen ein Dämpfungsglied, wobei die einzelnen Dämpfungsglieder zwischen den Anschlußklemmen 40 und 41 zueinander in Reihe geschaltet sind. Auf diese Weise entsteht eine Kettenschaltung von Dämpfungsgliedern. Der Feldeffekttransistor 30 kann dementsprechend als Dämpfungselement mit großem Dämpfungsverhältnis verwendet werden, das eine hervorragende Linearität besitzt.

Die Kurven 44a und 44b zeigen die Dämpfungskennlinie bekannter Dämpfungselemente. Die Kurve 45 gi"bt die Dämpfungskennlinie des Feldeffekttransistors 30 wieder. Man erkennt aus dem Verlauf der Kurve 45, daß der Feldeffekttransistor 30 in seinem Verstärkungs- bzw. Dämpfungsfaktor über einen Bereich von mehr als 60 dB veränderbar ist und dabei eine ausgezeichnete Linearität besitzt. Damit bildet der Feldeffekttransistor 30 ein Element zur Verstärkungsregelung, das sich für den Einsatz in den Schaltungen gemäß der Erfindung in besonderer Weise eignet.

Ein praktisches Ausführungsbeispiel der Schaltung T₀ zur Signalkompression und der Schaltung T_E zur Signalexpansion gemäß der Erfindung, bei denen der Feldeffekttransistor 30

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Verwendung findet, ist in Fig. 9 bzw. 10 dargestellt.

Bei der Schaltung T₀ zur Signalkompression gemäß Fig. 9 besteht der spannungsgesteuerte Verstärker 7A aus dem Element 8A zur Verstärkungsregelung, und einer Verstärkerschaltung 9A, die einen Differentialverstärker 47 und einen Operationsverstärker 48 umfaßt. Das Element 8A zur Verstärkungsregelung beinhaltet außer dem Feldeffekttransistor 30 einen aus einem Transistor Q. gebildetenals Pufferschaltung dienenden Impedanzwandler 46. Der weitere spannungsgesteuerte Verstärker 7B ist ähnlich aufgebaut. Mit 50 ist eine Schaltung zur Erzeugung einer Steuerspannung bezeichnet, die einen Doppelweggleichrichter beinhaltet.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Schaltung T~ erfährt das Ausgangssignal der Verstärkerschaltung 9B eine Doppelweggleichrichtung durch ein Transistorenpaar Q₂ und Q^ und ein Diodenpaar D.. und D.p. Der gleichgerichteten Ausgangsspannung wird die Offset-Spannung Vj₁, die von der Basis-Emitterspannung V-P₁-C der Transistoren Q₀ und Q, gebildet wird, sowie die Schwellwertspannung V^ des Feldeffekttransistors 30 hinzuaddiert. Das Summensignal wird über ein Zeitglied53 den Elementen 8A bzw. 8B zur Verstärkungsregelung als Steuerspannung V_& zugeführt. Damit liefert die in Fig. 9 dargestellte Schaltung T_c zur Signalkompression die als Kurve Pa in Fig. 13 dargestellte exponentiale Kennlinie mit dem Faktor 1/2. Die Schaltung nach Fig. 9 besitzt Anschlußklemmen 51a und 51b, die an Versorgungsspannungen +B bzw. -B angeschlossen sind. Die in Fi.g 10 dargestellte Schaltung Tj, zur Signal expansion ist ähnlich aufgebaut, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt. Die Kurve P^ in Fig. gibt die entsprechende exponentiell verlaufende Kennlinie mit dem Faktor 2 wieder.

Die vorangehend beschriebenen Beispiele sind Schaltungen, bei denen η = 2 und k = 1 ist, das bedeutet, daß die Exponentialfaktoren 1/2 bzw. 2 sind. Selbstverständlich ist

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die Anzahl der Verstärker nicht beschränkt, so daß auch Exponentialkurven mit beliebigen anderen Faktoren erzielbar sind.

Pig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaltung T_c zur Signalkompression gemäß der Erfindung. Sie besitzt η spannungsgesteuerte Verstärker ) 7A, 7B, ..., 7K, ... 7N, die jeweils den gleichen Schaltungsaufbau haben. Das Ausgangssignal wird an der Ausgangsklemme des k-ten Verstärkers 7K abgegriffen. Der Ausgangspegel V , des AusgangsSignaIs der Schaltung nach Fig. 11 läßt sich durch folgende Gleichung ausdrücken:

n-k
(A -A · A ) ⁿ £ £l£

ok k ^^VG^{+ v}f^{; v}i (13)

wobei A₁, A₂, ... A, , A. _+J., ... A die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 9A bis 9N mit festem Verstärkungsgrad bedeuten.

Man erkennt aus Gleichung (13), daß das am Ausgang des k-ten Verstärkers A-^ auftretende Aus gangs Signal gegenüber dem Eingangssignal S_T exponentiell um den Faktor (n-k)/n komprimiert ist.

Die in Fig. 12 dargestellte Schaltung T-g expandiert ein Eingangssignal exponentiell mit dem Faktor n/(n-k). Ein der Schal tung zugeführtes Eingangssignal wird also gemäß folgender Gleichung expandiert:

_v _ ⁰

k k+1 ³k+2 '·· \^} . 1 _v n-k

⁰ Cti .-R -R ¹I ^{K i}

wobei B₁ bis B, die (konstanten) Verstärkungsfaktoren der Verstärker 21B bis 21N bedeuten.

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Die Schaltung Ϊ_Μ zur Signalkompression ist - wie "vorangehend beschrieben - aus einer Kombination von spannungsgesteuerten Verstärkern gebildet. Das Ausgangssignal S_Q entspricht gemäß Gleichung (13) dem exponentiell um den Faktor (n-k)/n komprimierten Eingangssignal S₁. Das Eingangssignal kann also durch die Schaltung zur Signalkompression beliebig exponentiell komprimiert werden.

Entsprechendes gilt für die Schaltung T™ zur Signalexpansion gemäß der Erfindung. Sie besteht ebenfalls aus spannungsgesteuerten Verstärkern und liefert ein Ausgangssignal, das gemäß Gleichung (14) gegenüber dem Eingangssignal um den Faktor n/(n-k) exponentiell expandiert ist.

Es ist nicht erforderlich, daß die Schaltungskennlinien exponent ie lie bzw. logarithmische Funktionen sind, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist. Dementsprechend werden keine Schaltungselemente mit streng exponentieller oder logarithmischer Kennlinie benötigt. Damit haben die Temperaturabhängigkeit und die die Kennlinien beeinflussenden Exemplarstreuungen der verwendeten Bauelemente keinen Einfluß auf die Komprimierungskennlinie der Schaltung Τ~ zur Signalkompression.

Der Herstellungsaufwand wird hierdurch erheblich vereinfacht und es ist ohne weiteres möglich, Schaltungen T_Q und T^ zur Signalkompression bzw. -expansion mit gleichförmigen Kennlinien zu schaffen.

Durch die Verwendung einer beliebigen Anzahl η spannungsgesteuerter Verstärker ist es möglich, Schaltungen Tq und T-g zur Signalkompression bzw. -expansion zu schaffen (Fig. 11 und 12), bei denen ein Eingangssignal dadurch beliebig komprimiert und expandiert wird, daß derjenige Verstärker, von dessen Ausgang das Ausgangssignal abgegriffen wird, entsprechend bestimmt wird. Damit sind die Schaltungen in weiten Grenzen variierbar.

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In der vorangehenden Beschreibung ist gefordert, daß eine Vielzahl spannungsgesteuerter Elemente, an welche die gleiche Steuerspannung angelegt wird, auch denselben Verstärkungsfaktor besitzen. Diese Forderung kann dadurch leicht erfällt werden, daß die Elemente gemeinsam auf ein und demselben Halbleitersubstrat gebildet sind.

Der oben beschriebene Feldeffekttransistor 30, der als integriertes Halbleiterelement ausgebildet sein kann, eignet sich in besonderer Weise als spannungsgesteuertes Element zur Verstärkungsregelung gemäß der Erfindung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

--"Λ
ι 1./ Schaltungsanordnung zur Signalkompression mit einer Eingangsklemme zur Zuführung des zu komprimierenden Eingangssignals, mit einer Ausgangsklemme zum Abgreifen eines komprimierten Ausgangssignals, mit wenigstens zwei in Reihe geschalteten spannungsgesteuerten Verstärkern, mit Schaltmitteln zur Verbindung der Eingangsklemme mit dem ersten der in Reihe geschalteten spannungsgesteuerten Verstärkern sowie mit einem mit dem letzten der genannten in Reihe geschalteten spannungsgesteuerten Verstärkern verbundenen Sehaltungsteil zur Erzeugung einer von dem Ausgangssignal dieses letzten spannungsgesteuerten Verstärkers abhängigen Steuerspannung, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Schaltungsmittel vorgesehen sind, durch welche diese Steuerspannung (V~) jedem der genannten spannungsgesteuerten Verstärker (7A, 7B; IPig. 3) zuführbar ist, und daß die genannte Ausgangsklemme (14) mit einem dem Signalkompressionsfaktor entsprechenden Verbindungspunkt zwischen zwei der genannten spannungsgesteuerten Verstärker (7A, 7B) verbunden ist, derart, daß an dieser Ausgangsklemme ein exponentiell komprimiertes Abbild des Eingangssignals (S₁) ansteht.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der in Reihe geschalteten spannungsgesteuerten Verstärker (7A, 7B) eine spannungsgesteuerte variable Impedanzvorrichtung (8A, 8B) sowie eine Verstärkerschaltung (A₁, A₂) mit konstantem Verstärkungsfaktor beinhaltet, und daß die genannte Steuerspannung (V_&) an einem Steuereingang der spannungsgesteuerten variablen Impedanzvorrichtung (8A, 8B) anliegt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Addierschaltung (11) vorgesehen ist, mittels derer dem Ausgangssignal (V^) des letzten (7B) der in Reihe geschalteten Verstärker (7A,7B) eine Offset-

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Spannung (-V^₁) hinzuaddiert wird.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das an der genannten Ausgangski emrae (14) auftretende Ausgangssignal (V ) folgender Gleichung entspricht:

n-k ⁿ

X n-k

_Vj?j η

worin V. das der genannten Eingangski einine (13) zugeführte Eingangssignal, η die Gesamtzahl der miteinander in Reihe geschalteten spannungsgesteuerten Verstärker (YA "bis YN), k die Ordnungszahl desjenigen Verstärkers (YK), dessen Ausgang mit der genannten Ausgangsklemme (14) verbunden ist, A₁ bis A die Verstärkungsfaktoren der genannten Verstärkerschaltungen (9A bis 9N) und V~ und Vp die genannte Steuerspannung bzw. Offset-Spannung bedeuten.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurc h gekennzeichnet, daß die Ordnungszahl (k) desjenigen Verstärkers, dessen Ausgang mit der genannten Ausgangsklemme (14) verbunden ist, zur Bestimmung der exponentiellen Kompressionskennlinie des genannten Ausgangssignals (S_Q) veränderbar ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsgesteuerte variable Impedanzvorrichtung aus einem Feldeffekttransistor (30) gebildet ist, der folgende Bestandteile umfaßt:

a) ein Halbleitersubstrat von vorgegebenem Leitfähigkeitstyp (n bzw. ρ),

b) einen Source- und einen Drain-Bereich (32 bzw. 33) von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp (p bzw. n), die sich jeweils von einer Oberfläche (31a) in das genannte Halbleitersubstrat (31) erstrecken,

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c) einen zwischen dem Source- und dem Drain-Bereich (32 "bzw. 33) gebildeten Kanalbereich, der von einem Eanalstrom durchflossen wird, wobei der Drain- und der Source-Bereich (33 bzw. 32) Ränder aufweisen, die im Abstand voneinander und transversal zu dem den Kanalbereich durchfließenden Strom angeordnet sind,

d) eine erste und eine zweite Drain-Elektrode (D₁,D„), die elektrisch mit den Rändern des Drain-Bereichs (33) verbunden sind, daß der Drain-Bereich (33) zwischen diesen Rändern einen Widerstand aufv/eist, der höher ist als der Widerstand zwischen den Rändern des Source-Bereichs (32),

e) eine auf dem Kanalbereich gebildete Isolierschicht,

f) einen auf dieser Isolierschicht gebildeten G-ate-Bereich,

g) eine mit diesem G-ate-Bereich elektrisch verbundene Gate-Elektrode sowie

h) eine mit dem Source-Bereich (32) verbundene Source-Elektrode (37),

und daß die erste und die zweite Drain-Elektrode (D., D_) jeweils zwischen die Eingangsklemme eines der genannten Verstärker (z. B. 7A) und den Eingang der in diesem enthaltenen Verstärkerschaltung (z. B. 9A) geschaltet ist, wobei die Source-Elektrode (S) mit einem Bezugspotential (Masse) und die Gate-Elektrode (G) mit der genannten Steuerspannung (Vp) verbunden ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsseite des Feldeffekttransistors (30) mit einem Impedanzwandler (Q.) verbunden ist.
8. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerschaltung (z. B. 9A) einen Differentialverstärker (47) sowie einen mit diesem verbundenen Operationsverstärker (48) umfaßt.
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Erzeugung

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der Steuerspannung (V^) einen Doppelweggleichrichter (50) ■umfaßt, der ein Paar von Transistoren (Q_?,Q,) enthält.
10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Offset-Spannung (-Vj₁) von den Schwellenspannungen der genannten Transistoren (Q₂,Q₇) des Doppelweggleichrichters (50) und des Feldeffekttransistors (30) gebildet ist.
11. Schaltungsanordnung zur Signalexpansion mit einer Eingangsklemme zur Zuführung eines Eingangssignals, mit einer Ausgangski emme zum Abgreifen eines expandierten Ausgangssignals, mit wenigstens zwei in Reihe geschalteten spannungsgesteuerten Verstärkern, mit Schaltmitteln zur Verbindung der Eingangsklemme mit dem Verbindungspunkt zwischen zwei der genannten Verstärker sowie mit einem Schaltungsteil zur Erzeugung einer von dem Ausgangssignal des letzten der genannten spannungsgesteuerten Verstärker abgeleiteten Steuerspannung, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Schaltmittel vorgesehen sind, über die die genannte S teuer spannung (V~) jedem der genannten spannungsgesteuerten Verstärker (2OA,

, 2OB, ...) zugeführt wird und daß die genannte Ausgangsklemme (25) mit dem ersten spannungsgesteuerten Verstärker (20A) verbunden ist, derart, daß ein im Vergleich zu dem Eingangssignal (S,-) exponentiell expandiertes Ausgangssignal (S₀) an der genannten Ausgangskiemme (25) auftritt.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß insgesamt zwei spannungsgesteuerte Verstärker (2OA,2OB;Fig. 4) vorgesehen sind und daß der erste spannungsgesteuerte Verstärker (20A) eine erste Verstärkerschaltung zur Verstärkungsgradregelung sowie ein mit dieser in Reihe geschaltetes Dämpfungsglied und der zweite spannungsgesteuerte Verstärker eine zweite Verstärkerschaltung zur Verstärkungsgradregelung und eine Verstärkerschaltung mit konstantem Verstärkungsfaktor umfaßt und daß der Verstärkungsfaktor der ersten Verstärkerschaltung zur Ver-

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starkungsgradregelung dem Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung zur Verstärkungsgradregelung umgekehrt proportional ist.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (27) vorgesehen sind, durch die der genannten S teuer spannung (V^) eine Offset-Spannung (-V₅₁) überlagert wird.
14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 "bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste spannungsgesteuerte Verstärker eine Vielzahl von aus je einem Dämpfungsglied und einer Verstärkerschaltung zur Verstärkungsgradregelung bestehenden Schaltungskombinationen zusammengesetzt ist, daß der zweite spannungsgesteuerte Verstärker eine Vielzahl von aus je einer der zweitgenannten Verstärkerschaltungen zur Verstärkungsgradregelung und der Verstärkungsschaltungen mit konstantem Verstärkungsfaktor bestehenden Schaltungskombinationen zusammengesetzt ist, derart, daß das Ausgangssignal (V₀) an der genannten Ausgangsklemme (25) folgender Gleichung entspricht:

V₀ = (B₁-B₂ ... B₁₅J ·

(Y +V ^G

-Ä-

wobei V₁ das der genannten Eingangsklemme (24) zugeführte Eingangssignal,

η die Anzahl der genannten Schaltungskombinationen, k die Anzahl der erstgenannten aus je einer Verstärkerschaltung zur Verstärkungsgradregelung und einem Dämpfungsglied bestehenden Schaltungskombinationen, B₁ bis B die Verstärkungsfaktoren der in dem zweiten spannungsgesteuerten Verstärker enthaltenen Verstärkerschaltungen und

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Y„ und Vj₁ die genannte S teuer spannung bzw. Offset-Spannung "bedeuten.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert k zur Bestimmung der Exponentialkennlinie zur Expandierung des Ausgangssignals variierbar ist.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verstärkerschaltung zur Verstärkungsgradregelung einen Differentialverstärker und einen mit diesem in Reihe geschalteten Operationsverstärker sowie einen G-egenkopplungskreis "besitzt, in welchen der in Anspruch 6 ■beschriebene Feldeffekttransistor eingefügt ist, daß die zweite Verstärkerschaltung zur Verstärkungsgradregelung ebenfalls einen Operationsverstärker sowie ein Dämpfungsglied umfaßt, das aus einem Feldeffekttransistor der in Patentanspruch 6 beschriebenen Art gebildet ist und daß jeder der Feldeffekttransistoren durch die genannte Steuerspannung gesteuert wird.
17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem ersten spannungsgesteuerten Verstärker vorgesehene Dämpfungsglied eine Endtterfolgerstufe sowie eine mit dem Ausgang dieser Emitterfolgerstufe verbundene resistive Dämpf ungsschaltung umfaßt.
18. Schaltungsanordnung räch einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem zweiten spannungsgesteuerten Verstärker vorgesehene Verstärkerschaltung mit konstantem Verstärkungsfaktor einen Operationsverstärker umfaßt.
19. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil zur Erzeugung der genannten Steuerspannung einen Doppelweggleichrichter mit einem Transistorpaar umfaßt.

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20. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenspannung des genannten Transistorpaares und die Schwellenspannung des Feldeffekttransistors einen Teil der Offset-Spannung "bilden.
21. Schaltungsanordnung zur Signalkompression und/oder-expansion, insbesondere zur Verwendung in Rauschunterdrückungsvorrichtungen für Signalübertragungssysteme mit Signalaufzeichnungsmedien, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der Schaltungsanordnungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 sowie eine der Schaltungsanordnungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 20 umfaßt.

er Patentanwalt

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