DE202016105554U1

DE202016105554U1 - Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung

Info

Publication number: DE202016105554U1
Application number: DE202016105554.7U
Authority: DE
Original assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Current assignee: Tridonic GmbH and Co KG
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2018-01-09
Anticipated expiration: 2026-10-07
Also published as: AT15872U1; DE102017216715A1

Abstract

Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1), vorzugsweise für ein Betriebsgerät zum Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, wobei die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) umfasst: a) einen Analog-Digital-Umsetzer (2), an dessen Eingang (E2) ein Messelement (ME) elektrisch angeschlossen ist, wobei der Analog-Digital-Umsetzer (2) dazu eingerichtet ist, ein an dem Messelement (ME) abfallendes analoges Spannungssignal in einen Digitalwert mit einer vorbestimmten Anzahl von Bits umzusetzen; b) eine Anpassungsschaltung (4) umfassend wenigstens eine elektrische Parallelschaltung (51, 52, 53, 54) aus einem Widerstandselement (R1, R2, R3, R4) und einem Schalter (S1, S2, S3, S4); c) einen Eingang (E1), dem ein analoges Eingangsspannungssignal zuführbar ist, wobei die Anpassungsschaltung (4) derart in Reihe zwischen dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) und dem Messelement (ME) elektrisch verschaltet ist, dass das dem Eingang (E1) der Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführte analoge Eingangsspannungssignal an der elektrischen Reihenschaltung aus Anpassungsschaltung (4) und Messelement (ME) abfällt, und wobei der Knoten (K) zwischen der Anpassungsschaltung (4) und dem Messelement (ME) mit dem Eingang (E2) des Analog-Digital-Umsetzers (2) elektrisch verschaltet ist; und d) eine Steuereinheit (3), die dazu eingerichtet ist, den Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung (51, 52, 53, 54) abhängig von dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) zugeführten analogen Eingangsspannungssignal zu steuern.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine erfindungsgemäße adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung mit einem Analog-Digital-Umsetzer, der dazu eingerichtet ist, ein analoges Spannungssignal in einen Digitalwert einer vorbestimmten Anzahl von Bits umzusetzen, wobei die erfindungsgemäße adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung dazu eingerichtet ist, ein dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführtes analoges Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert mit einer größeren Anzahl an Bits als mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umzusetzen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein erfindungsgemäßes Betriebsgerät zum Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, wobei das erfindungsgemäße Betriebsgerät wenigstens eine erfindungsgemäße adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung umfasst, und eine erfindungsgemäße Leuchte mit einem erfindungsgemäßen Betriebsgerät und einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode.
2. Hintergrund
Aus dem Stand der Technik sind Analog-Digital-Umsetzer bekannt, die dazu eingerichtet sind, ein analoges Signal, insbesondere ein analoges Spannungssignal, in einen Digitalwert umzusetzen.
Bei Anwendungen, wie zum Beispiel der Steuerung von Leuchtdioden durch ein Betriebsgerät, insbesondere dem Dimmen von Leuchtdioden durch ein Betriebsgerät, muss in einem verhältnismäßig großen Messbereich mit hoher Genauigkeit ein Spannungswert oder auch ein entsprechender Stromwert ermittelt werden, sodass Analog-Digital-Umsetzer benötigt werden, die ein analoges Signal in einen Digitalwert mit einer hohen Genauigkeit von z.B. 12 Bit umsetzen können.
Ein Analog-Digital-Umsetzer, der dazu eingerichtet ist, ein analoges Signal in einen Digitalwert mit einer hohen Genauigkeit von z.B. 12 Bit auszugeben, ist aber aufwendiger und teurer zu implementieren als ein Analog-Digital-Umsetzer mit einer niedrigeren Genauigkeit von z.B. 8 Bit.
Im Lichte dieses Standes der Technik ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung bereitzustellen, die ein analoges Spannungssignal in einen Digitalwert mit hoher Genauigkeit umsetzen kann und zugleich die vorstehend beschriebenen Nachteile des Stands der Technik ausräumen kann.
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafter Weise weiter.
3. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung, vorzugsweise für ein Betriebsgerät zum Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, wobei die Leuchtmittelstrecke vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode entspricht, bereitgestellt. Die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung umfasst:

a) einen Analog-Digital-Umsetzer, an dessen Eingang ein Messelement elektrisch angeschlossen ist, wobei der Analog-Digital-Umsetzer dazu eingerichtet ist, ein an dem Messelement abfallendes analoges Spannungssignal in einen Digitalwert einer vorbestimmten Anzahl von Bits umzusetzen;
b) eine Anpassungsschaltung umfassend wenigstens eine elektrische Parallelschaltung aus einem Widerstandselement und einem Schalter;
c) einen Eingang, dem ein analoges Eingangsspannungssignal zuführbar ist, wobei die Anpassungsschaltung derart in Reihe zwischen dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung und dem Messelement elektrisch verschaltet ist, dass das dem Eingang der Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführte analoge Eingangsspannungssignal an der elektrischen Reihenschaltung aus Anpassungsschaltung und Messelement abfällt, und wobei der Knoten zwischen der Anpassungsschaltung und dem Messelement mit dem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers elektrisch verschaltet ist; und
d) eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung abhängig von dem dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführten analogen Eingangsspannungssignal zu steuern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also eine adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung bereitgestellt, die einen Analog-Digital-Umsetzer umfasst, der dazu eingerichtet ist, den Spannungswert eines analogen Spannungssignals in einen Digitalwert mit einer vorbestimmten Anzahl an Bits, z.B. 8 Bits, umzusetzen; wobei die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung dazu eingerichtet ist, den Spannungswert eines an ihrem Eingang zugeführten analogen Eingangsspannungssignals in einen Digitalwert mit einer Anzahl an Bits umzusetzen, die größer als die vorbestimmte Anzahl an Bits ist. D.h. die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung ist also dazu eingerichtet, ein ihrem Eingang zugeführtes analoges Spannungssignal in einen Digitalwert mit einer höheren Genauigkeit umzusetzen, als die Genauigkeit des Digitalwerts, in den der Digital-Analog-Umsetzer ohne die Anpassungsschaltung ein analoges Spannungssignal umsetzen kann.
Dies ist vorteilhaft, da unter Verwendung eines Analog-Digital-Umsetzers mit einer vorbestimmten Genauigkeit, wie z. B. einer Genauigkeit von 8 Bit, ein analoges Spannungssignal in einen Digitalwert mit einer im Vergleich zu der vorbestimmten Genauigkeit des Analog-Digital-Umsetzers höheren Genauigkeit von z.B. 12 Bit umgesetzt werden kann.
Folglich kann bei konstanter Auflösung der Analog-Digital-Umsetzung durch die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung ein betragsmäßig größerer analoger Spannungswertbereich in einen Digitalwert umgesetzt werden im Vergleich zu dem Spannungswertbereich, der durch den Analog-Digital-Umsetzer der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung alleine in einen Digitalwert umgesetzt werden kann.
Unter einer „Parallelschaltung“ oder einer „elektrischen Parallelschaltung“ wird eine elektrische Parallelschaltung aus einem Widerstandselement und einem Schalter der Anpassungsschaltung der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung verstanden.
Unter einer „Umsetzung eines analogen Spannungssignals in einen Digitalwert“ wird eine Umsetzung des Spannungswerts eines analogen Spannungssignals in einen Digitalwert verstanden.
Aufgrund der elektrischen Reihenschaltung der Anpassungsschaltung mit dem Messelement sind das Widerstandselement der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung der Anpassungsschaltung und das Messelement in Reihe elektrisch verbunden und bilden einen Spannungsteiler, wobei der Knoten zwischen dem Widerstandselement der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung und dem Messelement mit dem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers elektrisch verbunden ist.
Folglich ist am Eingang des Analog-Digital-Umsetzers der Spannungsteiler aus dem Widerstandselement der wenigstens einen Parallelschaltung und dem Messelement vorhanden, wenn der Schalter der wenigstens einen Parallelschaltung nichtleitend geschaltet ist, und an dem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers ist nur das Messelement vorhanden, wenn der Schalter der wenigstens einen Parallelschaltung leitend geschaltet ist, da dann der leitende Schalter das Widerstandselement der wenigstens einen Parallelschaltung überbrückt.
Vorzugsweise entspricht die Steuereinheit einem Mikrokontroller, einem ASIC oder einem Hybrid daraus. Die Steuereinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung und den Analog-Digital-Umsetzer abhängig von dem dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführten analogen Eingangsspannungssignal zu steuern.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise ein Teil des Analog-Digital-Umsetzers. Vorzugsweise entspricht die Steuereinheit der Steuereinheit des Analog-Digital-Umsetzers, die dazu eingerichtet, den Analog-Digital-Umsetzer und den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung der Anpassungsschaltung zu steuern.
Vorzugsweise ist der Analog-Digital-Umsetzer ein Bestandteil der Steuereinheit, die vorzugsweise ein Mikrokontroller ist.
Die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung umfasst vorzugsweise eine Einrichtung zur Erfassung des dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführten analogen Eingangsspannungssignals, insbesondere zur Erfassung des Spannungswertes bzw. des aktuellen Spannungswertes des analogen Eingangsspannungssignals. Das Erfassungsergebnis wird vorzugsweise der Steuereinheit zur Steuerung des Schalters der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung und vorzugsweise des Analog-Digital-Umsetzers auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals, insbesondere auf Basis des aktuellen Spannungswerts des analogen Eingangsspannungssignals, zugeführt.
Vorzugsweise entspricht das Messelement einer Schaltung mit wenigstens einem ohmschen Widerstand. D.h. das Messelement umfasst vorzugsweise einen ohmschen Widerstand oder mehrere ohmsche Widerstände, die parallel und/oder in Reihe elektrisch verschaltet bzw. verbunden sind. Besonders vorzugsweise entspricht das Messelement einer Kaskade aus mehreren ohmschen Widerständen. Falls das Messelement einer Schaltung mit mehreren ohmschen Widerständen entspricht, dann entspricht der ohmsche Widerstandswert des Messelements dem resultierenden ohmschen Widerstandswert der gesamten Schaltung mit den mehreren ohmschen Widerständen.
Der Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung entspricht vorzugsweise einem elektrischen Schalter, besonders vorzugsweise einem Transistor, wie z.B. einem Bipolar-Transistor oder einem MOSFET, der dazu eigerichtet ist, durch die Steuereinheit leitend und nichtleitend geschaltet zu werden.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung abhängig von dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführten analogen Eingangsspannungssignal derart zu steuern, dass das analoge Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert mit einer größer Anzahl an Bits als mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung und den Analog-Digital-Umsetzer abhängig von dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführten analogen Eingangsspannungssignal derart zu steuern, dass das analoge Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert mit einer größer Anzahl an Bits als mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Vorzugsweise entspricht das Widerstandselement der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung einer Schaltung mit wenigstens einem ohmschen Widerstand und/oder wenigstens einer Zener-Diode.
Mit anderen Worten entspricht vorzugsweise das Widerstandselement der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung einem ohmschen Widerstand oder mehreren ohmschen Widerständen, die in Reihe und/oder parallel elektrisch verbunden sind. Das Widerstandselement kann auch einer Zenerdiode oder mehreren Zenerdioden entsprechen, die in Reihe und/oder parallel elektrisch verschaltet sind. Des Weiteren kann das Widerstandselement einen oder mehrere ohmsche Widerstände und eine oder mehrere Zenerdioden umfassen, die in Reihe und/oder parallel elektrisch verschaltet sind. Alternativ oder zusätzlich kann das Widerstandselement auch jedes andere elektrische Bauteil bzw. Bauelement umfassen, das einen ohmschen Widerstandswert aufweist und folglich einen ohmschen Widerstand darstellen kann. Vorzugsweise kann jedes elektrische Bauelement verwendet werden, das für eine Spannungsteilung geeignet ist.
Falls das Widerstandselement einer Schaltung mit mehreren elektrischen Bauteilen, wie z.B. ohmschen Widerstand und/oder Zenerdiode, entspricht, dann entspricht der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements dem resultierenden ohmschen Widerstandswert der gesamten Schaltung mit den mehreren elektrischen Bauteilen.
Ferner ist vorzugsweise die Anzahl an Bits des Digitalwerts, in den das analoge Eingangsspannungssignal umsetzbar ist, von der Anzahl an elektrischen Parallelschaltungen der Anpassungsschaltung und der vorbestimmten Anzahl an Bits abhängig.
Mit anderen Worten sind die bezüglich der vorbestimmten Anzahl an Bits des Analog-Digital-Umsetzers zusätzlichen Bits des Digitalwerts, in den ein analoges Eingangsspannungssignal durch die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung umgesetzt werden kann, von der Anzahl an elektrischen Parallelschaltungen der Anpassungsschaltung der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung abhängig. D.h. die Genauigkeit mit der die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung ein analoges Eingangsspanungssignal in einen Digitalwert umsetzen kann hängt von der Genauigkeit des Analog-Digital-Umsetzers und der Anzahl an elektrischen Parallelschaltungen der Anpassungsschaltung ab.
Vorzugsweise, je mehr elektrische Parallelschaltungen die Anpassungsschaltung umfasst, desto höher ist die Genauigkeit der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung, d.h. desto höher ist die Genauigkeit, mit der die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung ein analoges Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert umsetzen kann. Mit anderen Worten, vorzugsweise, je mehr elektrische Parallelschaltungen die Anpassungsschaltung umfasst, desto mehr Bits weist der Digitalwert auf, in den ein analoges Eingangsspannungssignal durch die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung umgesetzt werden kann.
Des Weiteren entspricht vorzugsweise der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements der elektrischen Parallelschaltung, die mit dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung direkt elektrisch verschaltet ist, dem ohmschen Widerstandswert des Messelements.
Mit anderen Worten weisen vorzugsweise das Widerstandselement der Parallelschaltung, die direkt mit dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verbunden ist, und das Messelement den gleichen ohmschen Widerstandswert auf.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass der Schalter leitend geschaltet ist, wenn das analoge Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Die Steuereinheit steuert also vorzugsweise den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals, insbesondere auf Basis des aktuellen Spannungswerts des analogen Eingangsspannungssignals, derart, dass der Schalter leitend geschaltet ist, wenn das analoge Eingangsspannungssignal bzw. der Spannungswert des analogen Eingangsspannungswerts in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist. Mit anderen Worten, wenn die Genauigkeit des Analog-Digital-Umsetzers zur Umsetzung des analogen Eingangsspannungssignals in einen Digitalwert ausreichend ist, dann wird der Schalter der wenigstens einen Parallelschaltung durch die Steuereinheit leitend geschaltet. Wenn der Schalter der wenigstens einen Parallelschaltung leitend geschaltet ist, wird das Widerstandselement der wenigstens einen Parallelschaltung durch den leitenden Schalter überbrückt.
Ferner ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass der Schalter nichtleitend geschaltet ist, wenn das analoge Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits nicht umsetzbar ist.
Die Steuereinheit steuert also vorzugsweise den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals, insbesondere auf Basis des Spannungswerts des analogen Eingangsspannungssignals, derart, dass der Schalter nichtleitend geschaltet ist, wenn das analoge Eingangsspannungssignal bzw. der Spannungswert des analogen Eingangsspannungswerts in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits nicht umsetzbar ist. Mit anderen Worten, wenn die Genauigkeit des Analog-Digital-Umsetzers zur Umsetzung des analogen Eingangsspannungssignals in einen Digitalwert nicht ausreichend ist, dann wird der Schalter der wenigstens einen Parallelschaltung durch die Steuereinheit nichtleitend geschaltet. Wenn der Schalter nichtleitend geschaltet ist, wird das Widerstandselement der wenigstens einen Parallelschaltung durch den Schalter nicht überbrückt.
Des Weiteren ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, den Schalter der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass der Schalter nichtleitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als der betragsmäßig größte Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist; und der Schalter leitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig kleiner gleich dem betragsmäßig größten Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Mit anderen Worten steuert vorzugsweise die Steuereinheit den Schalter der wenigstens einen Parallelschaltung auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart, dass der Schalter leitend geschaltet ist, wenn der betragsmäßige Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals in einem ersten Spannungsbereich liegt, für dessen Spannungswerte die Genauigkeit des Analog-Digital-Umsetzer ausreichend ist bzw. dessen Spannungswerte in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl von Bits umsetzbar sind. Und die Steuereinheit steuert vorzugsweise den Schalter der wenigstens einen Parallelschaltung auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart, dass der Schalter nichtleitend geschaltet ist, wenn der betragsmäßige Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals in einem zweiten Spannungsbereich liegt, für dessen Spannungswerte die Genauigkeit des Analog-Digital-Umsetzer nicht ausreichend ist bzw. dessen Spannungswerte in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl von Bits nicht umsetzbar sind.
Ferner ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, den Schalter der wenigstens einen Parallelschaltung auf Basis des analogen Eingangsspannungssignal derart zu steuern, dass an dem Messelement eine Spannung abfällt, die durch den Analog-Digital-Umsetzer in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umgesetzt werden kann. Auf Basis des Spannungsbereichs des analogen Eingangsspannungssignals, d.h. (bei einer elektrischen Parallelschaltung in der Anpassungsschaltung) ob der betragsmäßige Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals in dem ersten oder dem zweiten Spannungsbereich liegt, kann dann der Analog-Digital-Umsetzer den entsprechenden Digitalwert ausgeben, der das analoge Eingangsspannungssignal widergibt.
Vorzugsweise umfasst die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung, insbesondere die Steuereinheit, eine Lookup-Tabelle, in der die Spannungswerte des ersten und zweiten Spannungsbereichs gespeichert sind, sodass die Steuereinheit durch Vergleichen des Spannungswertes des analogen Eingangsspannungssignals mit den Spannungswerten der Lookup-Tabelle bestimmen kann, ob der betragsmäßige Spannungswert des Eingangsspannungssignals in dem ersten Spannungsbereich oder in dem zweiten Spannungsbereich liegt.
Vorzugsweise umfasst die Anpassungsschaltung wenigstens zwei elektrische Parallelschaltungen aus einem Widerstandselement und einem Schalter, wobei die wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen in Reihe elektrisch geschaltet sind.
Mit anderen Worten umfasst die Anpassungsschaltung vorzugsweise zwei oder mehrere elektrische Parallelschaltungen aus einem Widerstandselement und einem Schalter, wobei die zwei oder mehreren Parallelschaltungen aus einem Widerstandselement und einem Schalter seriell bzw. in Reihe elektrisch verschaltet bzw. verbunden sind. D.h. die Anpassungsschaltung umfasst vorzugsweise eine Reihenschaltung aus wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen.
Ferner ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass der Schalter jeder der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen nichtleitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als ein erster vorbestimmter Spannungswert ist; der Schalter einer der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen nichtleitend geschaltet und der Schalter der Anderen der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen leitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als ein zweiter vorbestimmter Spannungswert und betragsmäßig kleiner gleich dem ersten vorbestimmten Spannungswert ist; und der Schalter jeder der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen leitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig kleiner gleich dem zweiten vorbestimmten Spannungswert ist. Hierbei entspricht der zweite vorbestimmte Spannungswert dem betragsmäßig größten Spannungswert, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist; und der erste vorbestimmte Spannungswert ist betragsmäßig größer als der zweite vorbestimmte Spannungswert.
Mit anderen Worten steuert vorzugsweise die Steuereinheit die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart, dass die Schalter leitend geschaltet sind, wenn der betragsmäßige Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals in einem ersten Spannungsbereich liegt, für dessen Spannungswerte die Genauigkeit des Analog-Digital-Umsetzers ausreichend ist bzw. dessen Spannungswerte in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl von Bits umsetzbar sind. Die Steuereinheit steuert vorzugsweise die Schalter der wenigstens zwei Parallelschaltungen auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart, dass der Schalter einer elektrischen Parallelschaltung der wenigsten zwei Parallelschaltungen leitend geschaltet ist und der Schalter der anderen elektrischen Parallelschaltung der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen nichtleitend geschaltet ist, wenn der betragsmäßige Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals in einem zweiten Spannungsbereich liegt, für dessen Spannungswerte die Genauigkeit des Analog-Digital-Umsetzer nicht ausreichend ist bzw. dessen Spannungswerte in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl von Bits nicht umsetzbar sind. Und die Steuereinheit steuert vorzugsweise die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart, dass die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen nichtleitend geschaltet sind, wenn der betragsmäßige Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals in einem dritten Spannungsbereich liegt, für dessen Spannungswerte die Genauigkeit des zweiten und ersten Spannungsbereichs nicht ausreichend ist. Der betragsmäßig kleinste Spannungswert des dritten Spannungsbereichs ist größer als der betragsmäßig größte Spannungswert des zweiten Spannungsbereichs und der betragsmäßig kleinste Spannungswert des zweiten Spannungsbereichs ist größer als der betragsmäßig größte Spannungswert des ersten Spannungsbereichs.
Ferner ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, den Schalter der wenigstens zwei Parallelschaltungen auf Basis des analogen Eingangsspannungssignal derart zu steuern, dass an dem Messelement eine Spannung abfällt, die durch den Analog-Digital-Umsetzer in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umgesetzt werden kann. Auf Basis des Spannungsbereichs des analogen Eingangsspannungssignals, d.h. (bei zwei elektrischen Parallelschaltungen in der Anpassungsschaltung) ob der betragsmäßige Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals in dem ersten, zweiten oder dritten Spannungsbereich liegt, kann dann der Analog-Digital-Umsetzer den entsprechenden Digitalwert ausgeben, der das analoge Eingangsspannungssignal widergibt.
Des Weiteren ist die Steuereinheit vorzugsweise dazu eingerichtet, die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass der Schalter jeder der wenigstens zwei Parallelschaltungen leitend geschaltet wird, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig kleiner gleich dem betragsmäßig größten Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist; und die Schalter der wenigstens zwei Parallelschaltungen mit fallendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals nacheinander leitend geschaltet werden und/oder mit steigendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals nacheinander nichtleitend geschaltet werden, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als der betragsmäßig größte Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass die Schalter der wenigstens zwei Parallelschaltungen mit fallendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals ausgehend von dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung nacheinander leitend geschaltet werden und/oder mit steigendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals ausgehend von dem Messelement nacheinander nichtleitend geschaltet werden, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als der betragsmäßig größte Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist; oder die Schalter der wenigstens zwei Parallelschaltungen mit fallendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals ausgehend von dem Messelement nacheinander leitend geschaltet werden und/oder mit steigendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals ausgehend von dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung nacheinander nichtleitend geschaltet werden, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als der betragsmäßig größte Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Mit anderen Worten werden gemäß einer ersten Alternative vorzugsweise die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen derart auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals gesteuert, dass mit betragsmäßig fallendem bzw. kleiner werdenden Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen nacheinander leitend geschaltet werden, wobei als erstes der Schalter der Parallelschaltung leitend geschaltet wird, die direkt mit dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verschaltet bzw. verbunden ist. Zusätzlich oder alternativ werden gemäß der ersten Alternative vorzugsweise die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen derart auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals gesteuert, dass mit betragsmäßig steigendem bzw. größer werdenden Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen nacheinander nichtleitend geschaltet werden, wobei als erstes der Schalter der Parallelschaltung nichtleitend geschaltet wird, die direkt mit dem Messelement der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verschaltet bzw. verbunden ist.
Gemäß einer zweiten Alternative werden vorzugsweise die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen derart auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals gesteuert, dass mit betragsmäßig fallendem bzw. kleiner werdenden Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen nacheinander leitend geschaltet werden, wobei als erstes der Schalter der Parallelschaltung leitend geschaltet wird, die direkt mit dem Messelement der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verschaltet bzw. verbunden ist. Zusätzlich oder alternativ werden gemäß der zweiten Alternative vorzugsweise die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen derart auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals gesteuert, dass mit betragsmäßig steigendem bzw. größer werdenden Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen nacheinander nichtleitend geschaltet werden, wobei als erstes der Schalter der Parallelschaltung nichtleitend geschaltet wird, die direkt mit dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verschaltet bzw. verbunden ist.
Die elektrische Parallelschaltung der Anpassungsschaltung, insbesondere der Reihenschaltung aus wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen, die direkt mit dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verbunden ist, kann auch als oberste oder erste elektrische Parallelschaltung bezeichnet werden. Die elektrische Parallelschaltung der Anpassungsschaltung, insbesondere der Reihenschaltung aus wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen, die direkt mit dem Messelement der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verbunden ist, kann auch als unterste oder letzte elektrische Parallelschaltung bezeichnet werden.
Die elektrische Parallelschaltung, die direkt mit dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verbunden ist, ist in der Anpassungsschaltung am nächsten zu dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung und am entferntesten zu dem Messelement der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung angeordnet. Die elektrische Parallelschaltung, die direkt mit dem Messelement der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung elektrisch verbunden ist, ist in der Anpassungsschaltung am nächsten zu dem Messelement der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung und am entferntesten zu dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung angeordnet.
Ferner entspricht vorzugsweise der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements jeder elektrischen Parallelschaltung, die der mit dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung direkt elektrisch verschalteten elektrischen Parallelschaltung nachfolgt, jeweils dem doppelten ohmschen Widerstandswert des Widerstandselements der elektrischen Parallelschaltung, die in der elektrischen Reihenschaltung aus den wenigstens zwei Parallelschaltungen die jeweilige bezüglich dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung vorhergehende elektrische Parallelschaltung darstellt.
Mit anderen Worten ist vorzugsweise der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements jeder elektrischen Parallelschaltungen, die in der Reihenschaltung aus wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen der obersten bzw. ersten elektrischen Parallelschaltung nachfolgt, doppelt so groß wie der ohmsche Widerstandwert des Widerstandselement der jeweiligen in der Reihenschaltung aus wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen vorherstehenden bzw. vorherigen elektrischen Parallelschaltung.
D.h. bei einer Vielzahl von elektrischen Parallelschaltungen in der Anpassungsschaltung ist vorzugsweise der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements der der obersten bzw. ersten elektrischen Parallelschaltung nachfolgenden zweiten elektrischen Parallelschaltung doppelt so groß wie der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements der obersten bzw. ersten elektrischen Parallelschaltung; der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements der der zweiten elektrischen Parallelschaltung nachfolgenden dritten elektrischen Parallelschaltung ist doppelt so groß wie der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements der zweiten elektrischen Parallelschaltung, usw.
Hierbei ist vorzugsweise die Anzahl an bezüglich der vorbestimmten Anzahl an Bits zusätzlichen Bits des Digitalwerts, in den das dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführte analoge Eingangsspannungssignal umsetzbar ist, zu der Anzahl an elektrischen Parallelschaltungen der Anpassungsschaltung direkt proportional.
Mit anderen Worten, falls in der Reihenschaltung aus wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen jeweils der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements einer elektrischen Parallelschaltung doppelt so groß ist wie der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements der jeweiligen bezüglich dem Eingang der Analog-Digital-Umsetzerschaltung vorherigen elektrischen Parallelschaltung, dann entspricht die Anzahl an bezüglich der vorbestimmten Anzahl an Bits zusätzlichen Bits des Digitalwerts, in den das dem Eingang der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführte analoge Eingangsspannungssignal umsetzbar ist, der Anzahl an Parallelschaltungen der Anpassungsschaltung.
Zum Beispiel, wenn der Analog-Digital-Umsetzer ein analoges Spannungssignal in einen Digitalwert mit 8 Bit umsetzen kann, d.h. die vorbestimmte Anzahl an Bits entspricht 8 Bits, und die Anpassungsschaltung umfasst 4 elektrische Parallelschaltungen, dann kann die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung das analoge Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert von 12 Bit umsetzen (8Bit + 4Bit), da die zusätzliche Anzahl an Bits (4 Bits) der Anzahl an elektrischen Parallelschaltungen in der Anpassungsschaltung entspricht.
Die vorstehend genannten optionalen Merkmale können gemäß der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden, um das erfindungsgemäße Verfahren zu ergeben.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Betriebsgerät zum Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, bereitgestellt, wobei das Betriebsgerät wenigstens eine vorstehend beschriebene erfindungsgemäße adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung umfasst, und wobei die wenigstens eine erfindungsgemäße adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung dazu eingerichtet ist, ein analoges Spannungssignal in einen Digitalwert umzusetzen.
Des Weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Leuchte mit einem vorstehenden beschriebenen erfindungsgemäßen Betriebsgerät, umfassend wenigstens eine vorstehend beschriebene erfindungsgemäße adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung, und einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, bereitgestellt, wobei das Betriebsgerät dazu eingerichtet ist, das wenigstens eine Leuchtmittel der Leuchtmittelstrecke mit elektrischer Energie zu versorgen.
4. Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der 1 gegeben, wobei 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung schematisch zeigt.
Die 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung.
Die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung 1 umfasst einen Eingang E1, eine Anpassungsschaltung 4, ein Messelement ME, einen Analog-Digital-Umsetzer 2 und eine Steuereinheit 3.
Gemäß der 1 umfasst die Anpassungsschaltung 4 vier elektrische Parallelschaltungen 5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄ aus jeweils einem Widerstandselement R1, R2, R3, R4 und einem Schalter S1, S2, S3 und S4, wobei die vier elektrischen Parallelschaltungen 5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄ in Reihe elektrisch verbunden sind.
Die Anpassungsschaltung 4 kann aber auch nur eine elektrische Parallelschaltung oder mehrere elektrische Parallelschaltungen umfassen. Somit umfasst die Anpassungsschaltung 4 wenigstens eine elektrische Parallelschaltung 5 aus einem Widerstandselement R und einem Schalter S.
Die jeweiligen Widerstandselemente R1, R2, R3, R4 entsprechen vorzugsweise, wie bereits vorstehend ausgeführt, einer Schaltung mit wenigstens einem ohmschen Widerstand und/oder wenigstens einer Zenerdiode, die parallel und/oder in Reihe elektrische verschaltet sind.
Vorzugsweise umfassen die jeweiligen Widerstandselemente R1, R2, R3, R4 der elektrischen Parallelschaltungen 5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄ die gleichen elektrischen Bauteile. Die Widerstandselemente R1, R2, R3, R4 der elektrischen Parallelschaltungen 5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄ können den gleichen ohmschen Widerstandswert oder verschiedene ohmsche Widerstandswerte aufweisen.
Vorzugsweise ist jeweils der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements einer elektrischen Parallelschaltung doppelt so groß wie der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements der in der Reihenschaltung aus elektrischen Parallelschaltungen bezüglich dem Eingang E1 der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung 1 vorherigen elektrischen Parallelschaltung. D.h. vorzugsweise ist der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements R2 doppelt so groß wie der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements R1, der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements R3 doppelt so groß wie der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements R2 und der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements R4 doppelt so groß wie der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements R3.
Die Anpassungsschaltung ist seriell zwischen dem Eingang E1 der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung 1 und dem Messelement ME angeordnet, wobei die erste bzw. oberste elektrische Parallelschaltung 5 ₁ direkt mit dem Eingang E1 elektrisch verbunden ist und die letzte bzw. unterste elektrische Parallelschaltung 5 ₄ direkt mit dem Messelement ME verbunden ist. Ein analoges Spannungssignal, das dem Eingang E1 der adaptiven Analog-Digital-Umsetzer-Schaltung 1 zugeführt wird, fällt an der Reihenschaltung aus Anpassungsschaltung 4 und Messelement ME ab.
Der Analog-Digital-Umsetzer 2 ist dazu eingerichtet, ein analoges Spannungssignal in einen Digitalwert mit einer vorbestimmten Anzahl an Bits, wie z.B. 8 Bit, umzusetzen. Der Eingang E2 des Analog-Digital-Umsetzers 2 ist mit dem Knoten K zwischen der Anpassungsschaltung 4 und dem Messelement ME elektrisch verbunden. Das analoge Spannungssignal bzw. die Spannung, die an dem Messelement ME abfällt, liegt also an dem Eingang E2 des Analog-Digital-Umsetzers 2 an. Folglich ist der Analog-Digital-Umsetzer 2 dazu eingerichtet, das an dem Messelement ME abfallende analoge Spannungssignal in einen Digitalwert mit einer vorbestimmten Anzahl an Bits umzusetzen. Dem Analog-Digital-Umsetzer 2 wird vorzugsweise eine Versorgungsspannung V zugeführt.
Der Analog-Digital-Umsetzer 2 gibt dann den Digitalwert an seinem Ausgang A2 aus, der mit dem Ausgang A1 der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung 1 verbunden ist.
Wie bereits vorstehend ausgeführt, entspricht das Messelement ME vorzugsweise einer Schaltung mit einem oder mehreren ohmschen Widerständen, die parallel und/oder in Reihe elektrisch verbunden sind. Besonders vorzugsweise entspricht das Messelement einer Kaskade aus ohmschen Widerständen.
Die Steuereinheit 3 ist dazu eingerichtet, die Anpassungsschaltung 4, insbesondere die Schalter S1, S2, S3, S4 der Parallelschaltungen 5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄, sowie vorzugsweise den Analog-Digital-Umsetzer 2 auf Basis des dem Eingang E1 zugeführten analogen Eingangsspannungssignals gemäß den vorstehenden Ausführungen zu steuern, um das analoge Eingangsspannungssignal in einen digitalen Wert umzusetzen.
Gemäß 1 ist die Steuereinheit 3 vorzugsweise dazu eingerichtet, sowohl die Anpassungsschaltung 4, insbesondere die Schalter S1, S2, S3, S4 der Parallelschaltungen 5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄, wie auch den Analog-Digital-Umsetzer 2 gemäß den vorstehenden Ausführungen zu steuern. Die Steuereinheit 3 kann aber auch nur zur Steuerung der Anpassungsschaltung 4 eingerichtet sein. Ferner kann die Steuereinheit 3 die Steuereinheit des Analog-Digital-Umsetzers 2 sein.
Gemäß der in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird der durch den Analog-Digital-Umsetzer 2 ausgegebene Digitalwert vorzugsweise von dem Ausgang A2 des Analog-Digital-Umsetzers 2 der Steuereinheit 3 zugeführt (vgl. Pfeil vom Ausgang A2 des Analog-Digital-Umsetzers 2 zu der Steuereinheit 3 in der 1), damit die Steuereinheit 3 die Schalter S1, S2, S3 und S4 der Anpassungsschaltung 4 entsprechend dem Digitalwert setzen bzw. steuern kann.
Ferner können die Steuereinheit 3 und der Analog-Digital-Umsetzer 2 vorzugsweise Signale, wie z.B. Steuersignale, bzw. Informationen bidirektional austauschen (vgl. Doppelpfeil zwischen Steuereinheit 3 und Analog-Digital-Umsetzer 2 in 1).

Claims

Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1), vorzugsweise für ein Betriebsgerät zum Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, wobei die adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) umfasst: a) einen Analog-Digital-Umsetzer (2), an dessen Eingang (E2) ein Messelement (ME) elektrisch angeschlossen ist, wobei der Analog-Digital-Umsetzer (2) dazu eingerichtet ist, ein an dem Messelement (ME) abfallendes analoges Spannungssignal in einen Digitalwert mit einer vorbestimmten Anzahl von Bits umzusetzen; b) eine Anpassungsschaltung (4) umfassend wenigstens eine elektrische Parallelschaltung (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) aus einem Widerstandselement (R1, R2, R3, R4) und einem Schalter (S1, S2, S3, S4); c) einen Eingang (E1), dem ein analoges Eingangsspannungssignal zuführbar ist, wobei die Anpassungsschaltung (4) derart in Reihe zwischen dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) und dem Messelement (ME) elektrisch verschaltet ist, dass das dem Eingang (E1) der Analog-Digital-Umsetzerschaltung zugeführte analoge Eingangsspannungssignal an der elektrischen Reihenschaltung aus Anpassungsschaltung (4) und Messelement (ME) abfällt, und wobei der Knoten (K) zwischen der Anpassungsschaltung (4) und dem Messelement (ME) mit dem Eingang (E2) des Analog-Digital-Umsetzers (2) elektrisch verschaltet ist; und d) eine Steuereinheit (3), die dazu eingerichtet ist, den Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) abhängig von dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) zugeführten analogen Eingangsspannungssignal zu steuern.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (3) dazu eingerichtet ist, den Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) abhängig von dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) zugeführten analogen Eingangsspannungssignal derart zu steuern, dass das analoge Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert mit einer größer Anzahl an Bits als mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Widerstandselement (R1, R2, R3, R4) der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) einer Schaltung mit wenigstens einem ohmschen Widerstand und/oder wenigstens einer Zener-Diode entspricht.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anzahl an Bits des Digitalwerts, in den das analoge Eingangsspannungssignal umsetzbar ist, von der Anzahl an elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) der Anpassungsschaltung (4) und der vorbestimmten Anzahl an Bits abhängig ist.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements (R1, R2, R3, R4) der elektrischen Parallelschaltung (5 ₁), die mit dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) direkt elektrisch verschaltetet ist, dem ohmschen Widerstandswert des Messelements (ME) entspricht.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (3) dazu eingerichtet ist, den Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass der Schalter (S1, S2, S3, S4) leitend geschaltet ist, wenn das analoge Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (3) dazu eingerichtet ist, den Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass der Schalter (S1, S2, S3, S4) nichtleitend geschaltet ist, wenn das analoge Eingangsspannungssignal in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits nicht umsetzbar ist.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (3) dazu eingerichtet ist, den Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens einen elektrischen Parallelschaltung (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass – der Schalter nichtleitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als der betragsmäßig größte Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist, und – der Schalter leitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig kleiner gleich dem betragsmäßig größten Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anpassungsschaltung (4) wenigstens zwei elektrische Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) aus einem Widerstandselement (R1, R2, R3, R4) und einem Schalter (S1, S2, S3, S4) umfasst und die wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) in Reihe elektrisch geschaltet sind.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß Anspruch 9, wobei die Steuereinheit (3) dazu eingerichtet ist, die Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass – der Schalter (S1, S2, S3, S4) jeder der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) nichtleitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als ein erster vorbestimmter Spannungswert ist, – der Schalter einer der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) nichtleitend geschaltet und der Schalter der Anderen der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) leitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als ein zweiter vorbestimmter Spannungswert und betragsmäßig kleiner gleich dem ersten vorbestimmten Spannungswert ist, und – der Schalter (S1, S2, S3, S4) jeder der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) leitend geschaltet ist, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig kleiner gleich dem zweiten vorbestimmten Spannungswert ist, – wobei der zweite vorbestimmte Spannungswert dem betragsmäßig größten Spannungswert entspricht, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist, und – wobei der erste vorbestimmte Spannungswert betragsmäßig größer als der zweite vorbestimmte Spannungswert ist.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die Steuereinheit (3) dazu eingerichtet ist, die Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass – der Schalter (S1, S2, S3, S4) jeder der wenigstens zwei Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) leitend geschaltet wird, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig kleiner gleich dem betragsmäßig größten Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist, und – die Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens zwei Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) mit fallendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals nacheinander leitend geschaltet werden und/oder mit steigendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals nacheinander nichtleitend geschaltet werden, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als der betragsmäßig größte Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Steuereinheit (3) dazu eingerichtet ist, die Schalter der wenigstens zwei elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) auf Basis des analogen Eingangsspannungssignals derart zu steuern, dass – die Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens zwei Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) mit fallendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals ausgehend von dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) nacheinander leitend geschaltet werden und/oder mit steigendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals ausgehend von dem Messelement (ME) nacheinander nichtleitend geschaltet werden, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als der betragsmäßig größte Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist, oder – die Schalter (S1, S2, S3, S4) der wenigstens zwei Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) mit fallendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals ausgehend von dem Messelement (ME) nacheinander leitend geschaltet werden und/oder mit steigendem Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals ausgehend von dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) nacheinander nichtleitend geschaltet werden, wenn der Spannungswert des analogen Eingangsspannungssignals betragsmäßig größer als der betragsmäßig größte Spannungswert ist, der in einen Digitalwert mit der vorbestimmten Anzahl an Bits umsetzbar ist.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der ohmsche Widerstandswert des Widerstandselements (R2, R3, R4) jeder elektrischen Parallelschaltung (5 ₂, 5 ₃, 5 ₄), die der mit dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) direkt elektrisch verschalteten elektrischen Parallelschaltung (5 ₁) nachfolgt, jeweils dem doppelten ohmschen Widerstandswert des Widerstandselements (R1, R2, R3) der elektrischen Parallelschaltung (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃) entspricht, die in der elektrischen Reihenschaltung aus den wenigstens zwei Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) die jeweilige bezüglich dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) vorhergehende elektrische Parallelschaltung darstellt.
Adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß Anspruch 13, wobei die Anzahl an bezüglich der vorbestimmten Anzahl an Bits zusätzlichen Bits des Digitalwerts, in den das dem Eingang (E1) der adaptiven Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) zugeführte analoge Eingangsspannungssignal umsetzbar ist, zu der Anzahl an elektrischen Parallelschaltungen (5 ₁, 5 ₂, 5 ₃, 5 ₄) der Anpassungsschaltung (4) direkt proportional ist.
Betriebsgerät zum Betrieb einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, umfassend wenigstens eine adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine adaptive Analog-Digital-Umsetzerschaltung (1) dazu eingerichtet ist, ein analoges Spannungssignal in einen Digitalwert umzusetzen.
Leuchte mit einem Betriebsgerät gemäß Anspruch 15 und einer Leuchtmittelstrecke mit wenigstens einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Leuchtdiodenstrecke mit wenigstens einer Leuchtdiode, wobei das Betriebsgerät dazu eingerichtet ist, das wenigstens eine Leuchtmittel der Leuchtmittelstrecke mit elektrischer Energie zu versorgen.