Aus der älteren Anmeldung P 39 30 259.8, die eine Ansteuer¬ schaltung für eine Flüssigkristallanzeige vorstellt, st ein Stromverstärker bekannt, der eine Kombination darstellt aus einem Spannungs/Zeit-Wandler und einem Zeit/Spannungs- and¬ ler. Dabei wandelt der Spannungs/Zeit-Wandler ein Videoein¬ gangssignal in ein pu lsbrei tenmodu l ertes Signal mit Impulsen unterschiedlicher, von der Höhe der Videoeingangsspannung abhängiger, Dauer um.

Dieses pu Isb rei tenmodu l i erte Signal wird anschließend durch den Zei t /Spannungs-Wand ler in einen Spannungswert gewandelt, der von der Dauer des jeweiligen Impulses abhängig st.

Eine mögliche Realisierung des dort vorgestellten Zeit/Span¬ nungs-Wandlers enthält einen MOS-Transistor, dessen Gate das pulsbreiten odulierte Signal zugeführt wird. An der Source- Elektrode des MOS-Transistors liegt eine Spannung an, die von einem aximalwert mit einer konstanten Steigung auf Null Volt abfällt. Ein an der Drain-Elektrode angeschlossener Kondensa¬ tor wird dadurch mittels einer Rampenspannung geladen. An dem Kondensator ist eine jewei lige Spannung abgreifbar.

Der aus der genannten Anmeldung bekannte Spannungs/Zeit-Wand¬ ler, liefert Impulse, deren Dauer untersc edlich lang ist, deren Spannungsverlauf während der jewei ligen Impulsdauer je¬ doch im Wesentlichen konstant ist. Es hat sich herausge-

stellt, daß derartige Impulse mittels des genannten Zeit/Span¬ nungs-Wandlers für bestimmte Anwendungen noch nicht genau genug in Spannungswerte umgewandelt werden.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine genaue¬ re Umwandlung von Zeitwerten, die der Dauer eines Impulses entsprechen, in Spannungswerte zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. durch eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß dem ersten Sachan¬ spruch .

Erfindungsgemäß wird der Spannungsverlauf eines Eingangsimpul¬ ses dem Verlauf einer Hilfsspannung m t rampenförmi gern Vei— lauf, im folgenden kurz Rampenspannung genannt, insoweit angepaßt, daß der Abstand zwischen dem Impu Isspannungs-Ver- lauf und dem Rampenspannungs-Ve r lauf innerhalb vorgegebener Werte liegt.

Weitere Vortei le der Erfindung sind zum einen, daß der elek¬ trische Streß verwendeter Transistoren geringer ist. Zum anderen kann wegen einer kürzeren Abschaltzeit bei kleinen Datenspannungen das Ende der Rampe der Rampenspaπnung zeit¬ lich näher zum Ende einer anzusteuernden Zei le verschoben werden. Daraus ergibt sich eine größere Genauigkeit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine bekannte Verstärkereinrichtung mit einem

Spannungs/Zeit-Wandler und einem Zeit/Span¬ nungs-Wandler,

Fig. 2a,. -,c Spannungsverläufe bei einer Verstä rkerei nπ ^" ch- Fig. 3 tung gemäß Figur 1,

Fig. . ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbei¬ spiel,

Fig. 5a,.. ,c Spannungsverläufe bei dem Ausführungsbeispiel Fig. 6 der Figur 4,

Fig. 7 ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbei¬ spiel.

Bevor auf die Beschreibung der Ausführungsbeispiele näher eingegangen wird, sei darauf hingewiesen, daß die in den Figuren einzeln dargestellten Blöcke lediglich zum besseren Verständnis der Erfindung dienen, üblicherweise sind einzelne oder mehrere dieser Blöcke zu. Einheiten zusammengefaßt. Diese können in integrierter oder Hypridtechnik oder als Programm gesteuerter Mikrorechner, bzw. als Tei l eines zu seiner Steue¬ rung geeigneten Programmes realisiert sein.

Weiterhin sei darauf hingewiesen, daß die in den einzelnen Stufen enthaltenen Elemente auch getrennt ausgeführt werden können.

Figur 1 zeigt eine bekannte Verstärkungseinrichtung 10, die einen Spannungs/Zeit-Wandler 11 (U/t-Wand ler) und einen Zeit/Spannungs-Wandler 12 (t /U-Wand ler) enthält. Der Span¬ nungs/Zei -Wandler 11 bi ldet aus einem Eingangssignal Ue ein pu lsbrei tenmodu l i ertes Signal Ui, das er an einen ersten Ein¬ gang des Zei t/Spannungs-Wand le rs 12 abgibt. Dieser ist über einen zweiten Eingang außerdem mit einem Rampenspannungsgene¬ rator 13 verbunden, von dem er die Rampenspannung UR erhält. Aufgrund des Signales Ui und der Rampenspannung UR bi ldet der Zei /Spannung-Wand ler 12 ein Ausgangssignal Ua, das an seinem Ausgang zur Verfügung steht.

Der Zeit/Spannungs-Wandler 12 besteht beispielsweise aus einem MOS-Transistor 12', dessen Source-Ans ch luß die Rampen-

Spannung UR zugeführt wird, und dessen Drain-Ansc luß zu einem ersten Anschluß eines Kondensators 12" führt. Dem Gate- Anschluß von Transistor 12' wird das Signal Ui zugeführt und ein zweiter Anschluß des Kondensators 12" liegt auf Masse. An dem gemeinsamen Anschluß von dem Transistor 12* und dem Kon¬ densator 12" kann das Ausgangssignal Ua entnommen werden.

Die Funktionsweise der Verstärkereinrichtung 10 gemäß Figur 1 ist in der genannten älteren Anmeldung beschrieben und auf sie soll im weiteren nur so weit eingegangen werden, wie es für das Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist.

Der Spannungs/Zeit-Wandler 11 erzeugt Impulse, wie sie in idealisierter Weise gestrichelt in Figur 2, bestehend aus den Figuren 2a, b, c, dargestellt sind. Diese Impulse weisen - in Abhängigkeit von dem Wandler 11 zugeführten unterschiedlichen Eingangsspannungen Ue - unterschiedliche zeitliche Längen t1, t2, bzw. t3 auf, und ihr Spannungswert ist über die gesamte Impulsdauer jeweils im wesentlichen konstant.

Mit durchgezogenen L-inien sind in Figur 2 reale Impulsverläu¬ fe eingezeichnet, wie sie der Zeit/Spannungs-Wandler 12 von dem Spannungs/Zeit-Wandler 11 zugeleitet erhält. Diese Verläu¬ fe weichen gegenüber den idealisierten insofern ab, als daß ihre Flanken abgerundet sind, verursacht beispielsweise durch parasitäre Kapazitäten. Auf die Bedeutung eines in Fig. 2 eingezeichneten Schwellwertes Us wird weiter unten eingegan¬ gen.

In Fig. 3 sind Kurven Ui dargestellt, die den rechten Flanken der realen Impulse der Fig. 2 entsprechen. Weiterhin ist in Fig. 3 eine Kurve b eingezeichnet, die im wesentlichen dem zeitlichen Verlauf der Rampenspannung UR entspricht, die in d eser bekannten Einrichtung beispielsweise erst nach Ablauf des Zeitraumes t1 einen rampenförmigen Verlauf aufweist, was insbesondere dazu dient, daß der Kondensator 12b zunächst voll aufgeladen wird und die an ihm anliegende Spannung Ua

anschließend , hauptsächlich durch d e Rampenspannung UR be¬ sti mt wird.

Der Zeit/Spannungs-Wandler 12 gibt die Ausgangsspannung Ua mit einem Wert ab, der zu dem Zeitpunkt er ittelt wird, bei dem die Kurve Ui die Kurve b schneidet.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß bei einer Realisierung des Zeit/Spannungs-Wand lers mittels Halbleiter¬ bauelementen entsprechende Schwe l Lspannungen zu berücksichti¬ gen sind, die dann neben der Rampenspannung UR in der Kurve b entha Iten sind.

Zum Zeitpunkt 1 ' , zu dem der erste idealisierte Impuls aus Fig. 2a beendet ist, weist die Kurve b den Wert U1 auf. Durch die Abrundung überschneidet die Kurve des ersten realen Impul¬ ses die Kurve b jedoch erst zu einem Zeitpunkt T1 = 11 ' + d1 bei einem Wert v1.

Zum Zeitpunkt t2, an dem der zweite idealisierte Impuls aus Fig. 2b beendet ist, weist die Kurve b den Wert U2 auf. Durch die Abrundung des zweiten Impulses überschneidet der Span¬ nungswert des zweiten realen Impulses die Kurve b jedoch erst zu einem Zeitpunkt T2 = t2* + d2 bei einem Spannungswert v2, und analog überschneidet die abgerundete Flanke des dritten Impulses aus Fig. 2c die Kurve b erst zu einem Zeitpunkt T3 = t3' + d3 bei einem Spannungswert v3, anstelle eines Span¬ nungswertes U3.

Die Differenzen v1 - U1, v2 - U2 und v3 - U3 sind nicht gleich groß, was bedingt st durch unterschiedlich große

Zeitdifferenzen d1, d2 und d3 bei gleichförmigem Flankenver¬ lauf.

Das heißt, daß bei einer Zei t/Spaπnungs-Wandlung gemäß der Figuren 1 bis 3 Nichtlinearitäten auftreten.

Mit Hilfe der Figuren 4 bis 7 wird die vorliegende Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele beschrieben. In den genann¬ ten Figuren sind Elemente sowie Spannungen, die die gleiche Funktion ausüben bzw. Wirkung angeben wie in den Figuren 1 bis 3, mit gleichen Bezugsze chen wie dort versehen. Auf sie soll im folgenden nur insofern eingegangen werden, wie es für das Verständnis der vorliegenden Erfindung wesentlich ist.

Figur 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsge¬ mäßen Vorrichtung. Eine Vorrichtung zur Zeit/Spannungs-Wand¬ lung 12a weist einen Impulsumformer 14 auf, der eine Schwell¬ wertstufe 15 enthält, an dessen Eingang das Signal Ui anliegt und dessen Ausgang mit einem Steuereingang einer Schaltvor¬ richtung 16 verbunden ist. Ein erster Schaltanschluß dieser Scha Ltvorri chtung 16 ist mit einem ersten. Anschluß eines ersten Widerstandes 17 verbunden, dessen zweiter Anschluß mit dem Ausgang des Rampenspannungsgenerators 13 verbunden ist.

Ein zweiter Schaltanschluß der Schaltvorrichtung 16 ist zum einen mit dem ersten Anschluß eines zweiten Widerstandes 18, sowie mit dem ersten Eingang des Zei t/Spannungs-Wand Lers 12 verbunden. Der zweite Anschluß des zweiten Widerstandes 18 liegt an Masse.

Dem Zeit/Spannungs-Wand Ler 12 wird die Rampenspannung UR über ein Reduzierglied 22 zugeführt, das die Rampenspannung UR additiv, be spielsweise durch Subtraktion einer Spannung, und/oder mu Ltip Likativ, beispielsweise durch ein geeignetes Dämpfungsglied CVerstä rkungsfaktor kleiner 1), reduziert und diese reduzierte Spannung an den zweiten Eingang des Zeit/Span- nungs-Wandlers 12 weiterleitet.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 4 wird nun mit Hilfe von Fig. 2, bestehend aus- den Figuren 2a, b, c, und Fig. 5, bestehend aus den Figuren 5a, b, c, erläu¬ tert.

Das Signal Ui, das reale Impulse gemäß Fig. 2 aufweist, wird der SchwelLwertstufe 15 zugeführt, die bei überschreiten des vorgegeben Schwe l lwe rtes Us die Scha Ltvor ri chtung 16 betä¬ tigt, so daß die Verbindung zwischen dem ersten Widerstand 17 und dem zweiten Widerstand 18 hergestellt ist. Bei Untei— schreiten des genannten Schwellwertes Us wird die Schaltvor¬ richtung 16 wieder geöffnet. Ein entsprechendes Ansteuersi- gnal für die Schaltvorrichtung 16 entspricht in seinem zeitli¬ chen Verlauf im wesentlichen den idealisierten Impulsen der Fig. 2. Die Lage des Schwellwertes Us wird bevorzugt in Abhän¬ gigkeit der Abrundung des realen Impulses Ui (Fig. 2) derart bestimmt, daß die Zeit, in der die Schaltvorrichtung 16 je¬ wei ls geschlossen ist, der Dauer der idealen Impulse Ui (Fig. 2) entspricht.

Bei geschlossenem Kontakt der Schaltvorrichtung 16 bi lden d e beiden iderstände 17, 18 einen Spannungstei ler. Reale ImpuL- se, d. h. Impulse mit abgerundeten Flanken, eines an den Zei t/Spannungs-Wand Le r 12 abgegebenen Signales Ui ' sind in Fig. 5 mit durchgezogenen Linien gezeichnet. Wesentlich ist, daß der Spannungsverlauf der Impulse während der jewei ligen Impulsdauer nicht konstant ist, sondern durch die Rampenspan¬ nung UR beeinflußt wird.

Wird von einem Verlauf der Rampenspannung gemäß Kurve b von Fig. 3 ausgegangen, d.h. der rampenfö r i g abfallende Verlauf setzt erst ab dem Zeitpunkt 11 ' ein, so behält der erste Impuls Ui (Fig. 2a), der eine Dauer t1 aufweist, bei seiner Weiterleitung zum ersten Eingang des Zeit/Spannungs- andlers 12, seinen Verlauf insofern bei, als daß sein Spannungsver¬ lauf Ui (Fig. 5a) während seiner gesamten Dauer im wesentli¬ chen konstant ist.

Der zweite Impuls Ui (Fig. 2b) mit der Dauer t2 hingegen, weist an dem genannten Eingang einen geänderten Spannungsver¬ lauf Ui ' (Fig. 5b) derart auf, daß sein ursprünglich konstan¬ ter Spannungsverlauf nach Ablauf der Zeitdauer t1 linear

abfällt. Einen vergleichbaren Verlauf weist ebenfalls der dritte Impuls auf.

Die genannten am ersten Eingang des Zeit/Spannungs-Wandlers 12 anliegenden Impulse sind ebenfalls in der Figur 6 eingetra¬ gen, in der zusätzlich die Kurve b eingezeichnet ist.

Durch das Reduzierglied 22 wird der Abstand der Kurven Ui * und der Kurve b vorgegeben. Wesentlich ist, daß der Verlauf der Spannungen Ui * bei Anliegen eines Impulses Ui, d.h. in diesem AusführungsbeispieL bei geschlossener SchaLtvorri ch- tung 16, oberhalb der Kurve b liegt.

Durch den umgeformten Verlauf der Impulse ergibt sich, daß der erste Impuls die Kurve b zu einem Zeitpunkt T1 * = t1 ' + d1 ' bei einem Spannungswert v1 ' , der zweite Im¬ puls die Kurve b zu einem Zeitpunkt T2' = t2' + d2' bei einem Spannungswert v2' und der dritte Impuls die Kurve b zu einem Zeitpunkt T3' = t3* + d3' bei einem Spannungswert v3' schnei¬ det.

Wird von gleichartigen Abrundungen der rechten Flanken der Impulse ausgegangen, so sind die Zeitdifferenzen d1 ' , d2', d3' durch den im wesentLichnen parallelen Verlauf der Einhül¬ lenden der der Kurven Ui und und der Kurve b gleich groß. Das bewirkt bei einem gleichförmigen Rampenverlauf, daß die Spaπ- nungsdifferenzen v1 ' - U1, v2' - U2 und v3 ' - U3 konstant sind. Dadurch werden Ungenauigkeiten bei der Ze t/Spannungs- Wandlung vermieden.

Bei einer Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 12a zur Zeit/Spannungs-Wandlung als Teil der Verstärkereinrichtung 10 wird dadurch eine im wesentlichen lineare Verstärkung ermög¬ licht.

Falls es erforderlich ist, das Signal des Spannungs/Zeit-Wand- lers 11 zu invertieren, bevor es dem Zeit/Spannungs-Wandler

12 zugeführt wird, so kann das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 verwendet werden.

Die invertierende Vorrichtung 12b zur Zei t /Spannungs-Wand Lung enthält anstelle der Impu LswandLerstufe 14 einen Inverter 19, wie er beispielsweise in Figur 7 dargestellt ist.

Dieser Inverter 19 weist einen ersten MOS-Transistor 20 und einen zweiten MOS-Transistor 21 auf. Der Source-Ansch luß des ersten Transistors 20 ist mit dessen Gate-Anschluß sowie mit dem Rampenspannungsgenerator 13 verbunden. Der Drain-Anschluß des ersten Transistors 20 ist mit dem Source-Anschluß des zweiten Transistors 21 verbunden. An dem Gate-Anschluß des zweiten Transistors 21 liegt das puLsbreitenmodulierte Signal Ui an und der Drain-Anschluß des- zweiten Transistors 21 liegt auf Masse. An dem gemeinsamen Anschluß der beiden Transisto¬ ren 20, 21 kann eine Spannung Ui* abgegriffen werden, die eine Inversion des Signales Ui, gewichtet mit dem Spannungs¬ verlauf der Rampenspannung UR, darstellt.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß wegen des symmetrischen Aufbaus von MOS-Transistoren jewei ls die Be¬ zeichnungen Source- und Drain-Anschluß vertauschbar sind.

Bei einer anderen, nicht dargestellten, Variante der Erfin¬ dung ist die Ausgangsspannung nicht von dem rampenförmi gen Verlauf der Rampenspannung UR abhängig, sondern von einer an einem Kondensator anliegenden Spannung, der mit einer Quelle verbunden ist, die ihm einen Strom vorgegebener Werte ein¬ prägt und/oder ihm eine Spannung vorgegebener Werte zuführt.

In diesem Fall ist die Spannung der Impulse der Signale Ui ' bzw. Ui* entsprechend anzupassen.

Versionen der genannten Ausführungsbeispiele können zumindest eine der folgenden Variationen aufweisen:

- statt des Reduzi ergli edes 22 oder zusätzlich zu diesem kann zwischen dem Rampenspannungsgenerator 13 und dem Impulsumformer 14 bzw. dem Inverter 19 ein Mittel vorge¬ sehen sein, das die Rampenspannung UR additiv, beispiels¬ weise durch Addition einer Spannung, und/oder ultipli- kativ, beispielsweise durch Verstärkung, erhöht und diese erhöhte Spannung an den Impulsumformer 14 bzw. den Inverter 19 weiterleitet;

- der Verlauf der von dem Impu Lsumformer 14 bzw. dem Invei— ter 19 abgegebenen Impulse kann derart sein, daß die Im¬ pulsspannungen nicht parallel zu einer Hilfsspannung, die der Rampenspannung UR oder einer an Bauelementen anliegenden Spannung entspricht, verlaufen, sondern daß sich ihr Abstand in vorgegebenen Grenzen ändert. Das entspricht einer additiven und/od.er mu Iti p li kati ven Verknüpfung der Spannungswerte der Impulse mit Funktions¬ werten der zeitlichen Funktion der Hilfsspannung und kann beispielsweise erreicht werden durch zusätzliche Bauelemente, wie Dioden oder sonstige Ha Lb Lei terbaue le- ente, die einzeln oder als Kombination parallel und/oder in Reihe mit den gezeigten Bauelementen geschal¬ tet sein können. Dadurch können beispielsweise Unlinea- ritäten, die irgendwo in einem System, zu dem der Zeit/Spannungs-Wandler gehört, vermindert oder vermieden werden.

Somit wird erfindungsgemäß ein System, bestehend aus einem Verfahren und einer bevorzugten zur Durchführung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung, vorgestellt, das Spannungswerte bestimmt, die der Dauer von Impulsen ent¬ sprechen.

Um Nichtlinearitäten bei der Umwandlung zu vermeiden, werden Spannungen der Impulse, deren Dauer zur Zei t/Spannung-Umwand¬ lung dienen, dem Verlauf einer Hi Lfsspannung angeglichen, die zur Bildung der Ausgangsspannung dient. Diese Hi lfsspannung kann eine von einem Rampenspannungsgenerator abgegebene Ram-

penspannung oder eine sonstige Spannung sein, die an Bauele¬ menten der erfindungsgemäßen Vorrichtung anliegt.

Durch die Erfindung können Nichtlinearitäten bei der Zeit/Span¬ nungs-Umwandlung vermindert oder vermieden werden.

Bei einer Anwendung als Tei l eines Gesamtsystems, beispiels¬ weise einer Verstärkereinrichtung, können somit entsprechen¬ de Nichtlinearitäten zumindest vermindert oder kompensiert werden.

Das erfindungsgemäße System kann bevorzugt als Tei l einer Ver- stärkervorπ ^' chtung benutzt werden, die in Dünnschichttechnik ausgeführt ist und zur Ansteuerung einer F Lüssi gk ri sta l L-An- zei ge di ent.