DE2424930B2 - Anordnung zur Analog/Digitalumwandlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Analog/Digitalumwandlung.

Im allgemeinen kann man bei den bekannten Analog/Digital(A/D)-Wandlern zwei Systeme unterscheiden. Einmal die programmgesteuerten Vergleichssysteme und zum anderen das System, bei dem Aufladungs- und Entladungserscheinungen von RC-Gliedern ausgenützt werden, wie z. B. Integratorsysteme o. dgl. Obwohl die programmgesteuerten Vergleichssysteme eine A/D-Wandlung hoher Genauigkeit und Qualität ermöglichen, müssen sie selbst mit einer Schaltung zur Digital/Analogumwandlung (D/ Α-Wandlung) versehen sein und zusätzlich mit einem Rückkopplungskreis, was die ganze Schaltanordnung verkompliziert und einen großen Aufwand erfordert, der der Auslegung der Schaltkreisbedingungen zu widmen ist. Auf der anderen Seite ist es beim Einsatz der Systeme, die sich die Aufladungs- und Entladungserscheinungen von RC-Gliedern zunutze machen im wesentlichen unmöglich, eine hohe A/D-Umwandlungsgenauigkeit aufrechtzuerhalten. Da der A/D-Umwandlungsschaltkreis sowohl einen Digital-

schaltkreis als auch einen Analogschaltkreis aufweisen muß, die üblicherweise nur sehr schwer in einer IC-Halbleiterschaltung zu verwirklichen sind, ist es bisher unmöglich gewesen, solche Schaltanordnungen zu integrieren und in Form einer gedruckten Schaltung auf einer Leiterplatte o. dgl. abzubilden. Dieser Umstand führt dazu, daß solche elektronischen Schaltelemente eines A/D-Wandlers beispielsweise in Produkten wie Filmkameras, Zeitgeber usw. nicht einbaubar sind, wo extrem wenig Platz für diese wesentlichen Teile zur Verfügung steht.

Der bekannte A/D-Wandler hat noch einen anderen Nachteil insofern, daß die als spezifischen Signale einsetzbaren diskreten Signalwerte begrenzt sind. So muß beispielsweise die analoge Eingangsspannung und der digitale Ausgangswert in einer linearen Beziehung zueinander stehen, und Signalwerte, die nicht linear sind, können nirht erreicht werden. Es ist auch nicht möglich, die bekannte Schalttechnik anzuwenden, um eine A/D-Umwandlung durch Auflösung analoger Eingangssignale in eine logarithmische Beziehung zu bringen.

Es ist zwar auch schon ein Analog/Digitalumsetzer bekanntgeworden (DE-OS 1907094), bei dem ein schrittweiser Vergleich von Spannungen vorgenommen wird. Dabei wird dort das Eingangssignal einem Vergleichsverstärker über einen Widerstand zugeführt, dessen anderem Eingang schrittweise hintereinander mehrere, durch Spannungsteiler abgestufte Vergleichsspannungen zugeführt werden, die von einer konstanten Bezugsspannungsquelle entnommen werden. Um bei dieser Anordnung die Anzahl der vorzusehenden Widerstände für die schrittweise betätigten Spannungsteiler auf ein vertretbares Maß zu bringen, ist bei der bekannten Anordnung noch ein weiterer Spannungsteiler vorgesehen, der die schrittweise abgestuften Spannungswerte um einen konstanten Faktor vermindert an den Vergleichsverstärker weiterführt. Mit dieser Anordnung kann dann zwar erreicht werden, daß die Summe der vorzusehenden Spannungsteiler-Widerstände ein gewisses Maß nicht überschreitet, weil durch den zusätzlichen Spannungsteiler die an seinem Eingang angelegte Teilspannung je nach dem gewünschten Code im Verhältnis ganzer Zahlen, beispielsweise im Verhältnis 1:10 oder 1:100 beim Dezimalcode, geteilt werden kann. Auch bei dieser bekannten Anordnung kann aber keine nichtlineare Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal erreicht werden, und es ist auch nicht möglich, eine solche Anordnung in einfacher Weise in eine integrierte Schaltung einzubeziehen.

Wie beschrieben wurde, ist bis heute keiner der üblichen A/D-Umwandler frei von verschiedenen Nachteilen und es ist auch keiner so weit entwickelt, daß er eine zufriedenstellende Leistung aufweisen kann. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu vermeiden. Es ist ferner die Aufgabe, eine hohe Umwandlungsgenauigkeit und Qualität zu erreichen, den Aufbau des Schaltkreises zu vereinfachen, insbesondere bei Schaltanordnungen zur A/D-Wandlung kleiner Kapazität, d. h. mit vergleichsweise geringer Anzahl von Digitalstellen, und es ist die Aufga'be, daß durch Koordinierung der Schaltkreisanordnung mit den digitalen Schaltelementen die Auslegung der Schaltelemente erleichtert und auf diese Weise auch eine Integration in LSI-Schaltkreisen o. dgl. ermöglicht wird. Schließlich soll auch die Möglichkeil geschaffen werden, bestimmte

Signalwerte je nach Wunsch auszuwählen.

Die Erfindung besteht in den im Anspruch I angegebenen Merkmalen. An Hand der Zeichnungen wird Jie Erfindung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Prinzip der Ausbildung eines A/D-Wandlers gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 bis 6 Schaltungsmöglichkeiten der praktischen Ausführungsform der Fig. 1,

Fig. 7 die schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines A/D-Wandlers nach der vorliegenden Erfindung und die

Fig. S unü ^l) jeweils wieder Schaltungsmöglichkeiten der Ausführungsform der Fig. 7.

In der Fig. 1, die das Prinzip der vorliegenden Erfindung erläutert, bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Anschluß für das analoge Eingangssignal. Die Bezugszeichen 2, 3, 4, 5, 6 und 7 bezeichnen Widerstände, die einen Spannungsteiler bilden. 8 bis 12 bezeichnen Schalter, denen die Signale von jedem Widerstand des Spannungsteilers zugefüh^rt werden und die mit Steueranschlüssen versehen sind, um die Signale weiterzuführen. 13 bezeichnet einen Impulsgeber, 14 einen Zähler für die für vom Impulsgeber kommenden Impulse, 15 einen Decoder, der nacheinander die Schalter 8 bis 12 in Abhängigkeit von der gezählten Impulszahl steuert. 16 bezeichnet ein Entscheidungselement, welches die von den Schaltern 8 bis 12 aufgeteilten Spannungssignale verarbeitet. 17, 18, 19, 20 und 21 bezeichnen steuerbare und zeitlich auf die Schalter 8 bis 12 abgestimmte Schalter, welche das von dem Entscheidungselement 16 kommende Signal weiterführen. 22, 23, 24, 25 und 26 bezeichnen Speicherelemente, beispielsweise Flip-Flop-Elemente, die zeitweise die durch die Schalter 17 bis 21 übermittelten Entscheidungssignale speichern, so daß Impulssignale vom Zähler 14 zugeordnet werden können.

Die Funktionsweise der Prinzipausführungsform der Fig. 1 wird im folgenden erläutert:

Zunächst wird das analoge Spannungssignal, das am analogen Eingang 1 anliegt, durch den Spannungsteiler aufgeteilt, der aus Widerständen besteht. Die Teilspannungen el, el, e3, e4 und e5 werden auf die entsprechenden Schalter 8 bis 12 weitergegeben, während die Impulsabgabe des Impulsgebers 13 vom Zähler 14 registriert wird und der Ausgang des Decoders 15 in Abhängigkeit des Zählvorgangs wirksam wird und irgendeinen der Schalter auswählt. Der Steuerausgang des Decoders 15 betätigt dabei nur einen Schalter. Wenn also der gezählte Wert »0« ist zum Beispiel, dann wird nur der Schalter 8 der Schaltergruppe 8 bis 12 angeschaltet und wenn der Zählerwert »1« ist, dann betätigt der Steuerausgang nur den Schalter 9 und in ähnlichei Weise wird nur der Schalter 10 eingeschaltet, wenn der Zählwert »2« ist; der Schalter 11 entspricht dann dem Zählwert 3 und nur der Schalter 12 wird angeschaltet, wenn der Zählerwert 4 ist. Die Schaltergruppe wird daher vom Steuerkreis gesteuert, aber es ist natürlich möglich, die Reihenfolge zu wählen, in der die Schalter angeschaltet werden. Wenn angenommen wird, daß nur der Schalter 8 zuerst betätigt wird, wie oben beschrieben ist, und die Teilspannung el dem Entscheidungselement 16 zugeführt wird, dann wird die Spannung el dem Entscheidungselement aufgeschaltet, wenn nur der Schalter 9 eingeschaltet ist und die Spannungen e3, e4, eS werden diesem Entscheidungselement nacheinander aufgeschaltet und jedesmal, wenn der Schal

ter betätigt wird, dann zählt der Zähler die Impulse. Das Entscheidungsglied erlaubt daher je siach seiner Auslegung, eine von vier möglichen Umschaltungen vorzunehmen. Das bedeutet, daß dann, wenn die Eingangsspannung einen höheren Wert aufweist (der im folgenden als Wert »1« bezeichnet werden wird), als eine vorgegebene Entscheidungsspannung, (die im folgenden als Ansprechspannung bezeichnet wird), dann entscheidet das Entscheidungselement, ob die Ausgangsspannung entweder dem höheren Spannungswert zugeordnet wird, (die in ähnlicher Weise als Wert »1« im folgenden bezeichnet werden wird), oder ob die Eingangsspannung in einen niederen Ausgangsspannungswert, (der als »O-Wert« im folgenden bezeichnet wird) umgewandelt wird, und zwar in Abhängigkeit von der Auslegung des Schaltkreises. In ähnlicher Weise kann das Entscheidungselement auch festlegen, ob die Ausgangsspannung dem Wert »1« oder dem Wert »0« in Abhängigkeit von dem Aufbau des Schaltkreises zugeordnet wird, wenn die Eingangsspannung auf einem niedrigeren Wert (»0-Wert«) als die Ansprechspannung liegt.

Es soll jetzt der Fall betrachtet werden, in dem das Entscheidungselement 16 so ausgelegt ist, daß es die Ausgangsspannung zu »0« macht, wenn auch der Eingang den Wert »0« aufweist. Dem Eingang des Entscheidungselementes 16 werden Signalspannungen el, el, e3, e4 und eS in dieser Reihenfolge zugeführt. In diesem Fall wird das Schaltelement 16, weil die Signalspannung el größer ist als e2 und e2 wiederum größer ist als e3, also el > e2 > e3 > e4 > e5 auf Grund der Eigenschaft des Spannungsteilers, die Entscheidungsfolge von einer höheren Spannung zu einer niederen Spannung durchführen. Beim Entscheidungsvorgang wird das Element 16 den Ausgang nur dann zu »0« machen und diesen »0-Wert« auch beibehalten, wenn die dem Entscheidungselement 16 zugeführte Eingangsspannung unterhalb der Ansprechspannung liegt. Wenn also beispielsweise das analoge Eingangssignal einen solchen Wert aufweist, daß alle Signalspannungen el bis e5 kleiner sind als die Ansprechspannung des Entscheidungselementes 16, dann bleibt der Ausgang des Entscheidungselementes 16 immer auf dem »0-Wert« und entsprechend bleiben auch die Ausgänge aller Schalter 17 bis 21 auf dem »0-Wert«, der dann in gleicher Weise in den Flip-FIop-EIementen 22 bis 26 gespeichert wird. Das Entscheidungselement 16 gibt den Wert »1« bei eingeschaltetem Schalter nur dann weiter, wenn das analöge Eingangssignal am analogen Eingangsanschluß erhöht wird, um das Spannungssignal el auf einen Wert »1« zu bringen, der Ausgang des Entscheidungselementes 16 bleibt aber auf dem »0-Wert«, wenn der andere Schalter eingeschaltet ist, auch wenn sonst dieselben Bedingungen, wie oben geschildert, vorliegen. Die Schalter 17 bis 21 sind so angeordnet, daß sie jeweils gleichzeitig mit den Schaltern 8 bis 12 jeweils betätigt werden, was dazu führt, daß ein »1«- Wertsignal am Ausgang des Flip-Flops 22 nur davon abhängt, was am Ausgang des Schalters 17 vorliegt. In ähnlicher Weise ergeben die Flip-Flops 22 und 23 Ausgangswerte von »1«, wenn die Signalspannungen el und e2 »1« betragen. Wenn die Signalspannung e3 ebenso wie die Spannungen el und e2 den Wert »1« aufweisen, dann kommen auch die Ausgänge der Flip-Flops 22, 23 und 24 auf einen Wert »1«. Wenn schließlich alle Signalspannungen el bis e5 den Wert »1« aufweisen, dann sind auch alle Ausgänge der

Flip-Flops 22 bis 26 auf dem Wen » 1«. Das bedeutet, daß die Signaleigenschaften der Flip-Flopkreise 22 bis 26 in Abhängigkeit von dem einzelnen Entscheidungswert stehen, dem das analoge Spannungssignal zugeordnet wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung sind fünf Entscheidungswerte vorgegeben. Die Anzahl dieser Entscheidungswerte kann durch die Vergrößerung der Anzahl der Spannungsteilcrwiderstände ebenfalls vergrößert werden, wobei auch die Anzahl der Schalter und der Speicherelemente entsprechend vergrößert werden muß. Eine Zunahme der Entscheidungsmöglichkeiten des A/D-Umwandlers bringt natürlich auch eine Erhöhung der Entscheidungsgenauigkeit mit sich. Auch dadurch, daß der Wert für jeden Widerstand ausgewählt werden kann, der in dem Spannungsteiler eingesetzt wird, ist es möglich, den Abstand zwischen den einzelnen Entscheidungspunkten festzulegen.

Praktische Anwendungsbeispiele der Anordnung der Fig. 1 sind in den Fig. 2 bis 6 gezeigt. In der Fig. 2 bezeichnen die Bezugszeichen 27, 28, 29, 30, 31 und 32 lichtabgebende Dioden (LED), die zur Signalwertanzeige eingesetzt sind. Diese Dioden werden nacheinander in Abhängigkeit von den Entscheidungswerten betätigt, die, wie oben beschrieben, zwischen zwei benachbarten Ausgängen der Flip-Flops 22 bis 26 von »1« auf »0« wechseln können; das bedeutet, daß nur die Diode wirksam wird, die dem analogen Eingangssignal zugeordnet ist. Wenn alle Ausgänge der Flip-Flops 22 bis 26 den Wert »0« aufweisen, dann wird nur die LED 27 betätigt, während die LED 32 nur dann wirksam wird, wenn die Ausgänge der Flip-Flops

22 bis 26 alle den Wert »1« aufweisen. Die LED 27 und 32 zeigen daher, daß die Eingangsspannung größer als der obere Grenzwert oder kleiner als der untere Grenzwert des Analog/Digitalwandlers ist.

In der Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen 33, 34, 35,36, 37 und 38 die Metallfadenlampen, deren Anzeigezwecke dieselben sind wie die der LEDs beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2.

In der Fig. 4 wird eine weitere Ausführung gezeigt, bei der die Bezugszeichen 39 bis 43 logische Umkehrelemente bezeichnen und 44 bis 47 UND-EIemente bezeichnen. Bei diesem Beispiel ist der Ausgang des UND-Elementes 44 auf dem Wert »1«, während die Ausgänge der anderen UND-Logikelemente den »O-Wcrt« einnehmen, wenn nur der Ausgang des Flip-Flops 22 den Wert »1« aufweist, und alle anderen Flip-Flops 24 bis 26 an ihrem Ausgang den Wert »0« besitzen. Wenn die Ausgänge der Flip-Flops 22 und

23 außerdem beide den Wert »1« einnehmen, die Ausgänge der anderen Flip-Flops 24 bis 26 aber den Wert »0« aufweisen, dann wird nur am Ausgang des UND-Elementes 45 der Wert »1« vorliegen. Es wird entsprechend klar, daß nur der Ausgang entsprechend dem analogen Eingangsspannungssignal auf den Wert »1« gebracht wird. Natürlich erlauben solche Logikelemente auch den Einsatz oberhalb des oberen Grenzwertes und unterhalb des unteren Grenzwertes. Das ist dann der Fall, wenn die Anordnung so getroffen wird, dr-2 die Ausgänge der Flip-Flop-Elemente 22 bis 26 nacheinander beginnend mit dem größeren Ausgangswert den Wert »1« aufweisen, wenn das Eingangssignal anwächst. Andererseits kann auch eine ähnliche Wirkungsweise wie die vorher beschriebene erreicht werden, wenn der Umkehrkreis geändert wird, und zwar dadurch, daß die Ausgänge der Flip-Flops den Wert »1« in der Reihenfolge vom kleineren Ausgangswert aus einnehmen.

Der zweite Anschluß der Spannungsteilerwiderstände liegt in den Fig. 2, 3 und 4 an Erde. In der ι Fig. 5 wird dieser Anschluß mit einer vorwählbaren Spannung von dem äußeren Anschluß aus beaufschlagt. In diesem Fall können die Entscheidungswerte auf jeden gewünschten Wert gebracht werden, indem eine geeignete Spannung am Anschluß 48 an-

H) gelegt wird. Es ist darüber hinaus auch möglich, den Spannungsteiler ähnlich der Fig. ft auszubilden. Bei diesem Beispiel sind die Widerstände parallel zum analogen Eingangssignal an Anschluß 1 geschaltet, so daß die Teilspannungen des Eingangssignals auf jeden

|-, Wert gebracht werden können, indem der Wert des Widerstandes verändert wird.

Fig. 7 zeigt eine andere prinzipielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen 1« den analogen Signal-

2(i eingang, 2a, 3«, 4a, Sa, 6« und Ta bezeichnen die Widerstände des Spannungsteilers und 8a, 9a, 10« und 11« sowie 12a bezeichnen Schalter, die an den Widerständen angeschlossen sind. 13« ist ein Impulsgeber, 14« eine Torschaltung, welche das Impulssignal

r, steuert. 15a ist ein Zähler, der die Anzahl der Impulse erfaßt, die von der Torschaltung 14« gesteuert werden. 16« bezeichnet einen Decoder, der einen der Schalter 8a bis 12a in Abhängigkeit des im Zähler 15« angefallenen Wertes ansteuert und 17a bezeich-

id net ein schaltbares Entscheidungselement, das die Spannungen der Schalter 8a, 9a, 10a, 11a und 12a mit einem vorgegebenen Wert vergleicht. Der Ausgang des Entscheidungselementes 17a liegt am Eingang der Torschaltung 14, deren Ausgang wiederum

j-, das Impulssignal steuert. 18« bezeichnet einen Überwachungszähler, der die Aufgabe hat, den Zähler 15 a zu löschen.

Die Wirkungsweise des A/D-Wandlers der Fig. 7 ist folgende: Eine analoge Spannung, die am Anschluß la angelegt wird, wird in mehrere Teilspannungen durch die Widerstände 2a bis 7a aufgeteilt. Die Teilspannungen el, el, e3, e4 und t'5 werden den zugeordneten Schaltern 8«, 9a, 10«, 11« und 12a jeweils zugeführt. Ein von dem Impulsgeber 13a erzeugtes Impulssignal wird auf den Zähler 15« über die Torschaltung 14« gegeben. Der Zähler 15a, derz. B. drei binäre Bits enthalten kann, zählt die Anzahl der Impulse des Impulssignals und der Decoder 16« wähll dann einen der Schalter 8«, 9«, 10«, 11a oder 12i,

r₎₀ in Abhängigkeit vom Inhalt des Zählers 15« aus und schaltet ihn ein. Wenn zum Beispiel der Wert im Zähler 15« »0« ist, dann wird der Schalter 8a angeschaltet und wenn der Wert »1,2, 3 oder 4« beträgt, werder entsprechend die Schalter 9«, 10a, 11a oder 12a betätigt. Wie oben bereits erklärt wurde, werden die Schalter 8a bis 12a auf der Basis einer bestimmter Zeiteinteilung gesteuert und die Funktionsfoige dei Schalter kann willkürlich bestimmt werden.

Es sei dabei angenommen, die Spannungen el, el

_b0 <?3, e4 oder eS werden dem Eingang des Entscheidungselementes 17« zugeführt, wenn der Inhalt de: Zählers 15« jeweils »0, 1, 2, 3, 4 oder 5« beträgt Bei der Ausführungsform der Fig. 7 ist ebenfalls die Ungleichung el > el > e3 > t'4 > e5 erfüllt unc

_b5 je größer der Inhalt des Zählers 15a ist, um so kleinci ist die Spannung, die das Entscheidungsclement 17t erhält.

Das Entscheidungselement 17« kann vier verschic·

dene Bedingungen in Abhängigkeit von seiner Auslegung unterscheiden. Das bedeutet, daß dann, wenn das Eingangssignal am Entscheidungselement 17« größer ist als ein vorgegebener Wert (die Ansprechspannung), eine Ausgangsspannung mit einem hohen Wert (Wert 1) oder mit einem niederen Wert (»0-Wert«) je nach der Auslegung erzeugt wird. In ahnlicher Weise kann das Entscheidungselement 17« auch ein Ausgangssignal vom Wert » 1« oder »0« entsprechend der Auslegung hervorrufen, wenn das Eingangssignal kleiner als die Ansprechspannung ist.

Es soll angenommen werden, daß das Entscheidungselement so ausgelegt ist, daß ein »0- oder 1-Ausgangssignal« entsprechend einem »0-oder 1-Eingangssignal« hervorgerufen wird. Das Entscheidungselement 17« empfängt die Signale el, e2, e3, c4 und eS in dieser Reihenfolge. Das Entscheidungsejement befaßt sich daher erst mit der größeren Spannung. Wenn das Eingangssignal am Entscheidungselement 17a zuerst größer ist als dessen Ansprechspannung, wird ein Ausgangssignal mit dem Wert »1« erzeugt. Da aber das Eingangssignal während des Betriebes abfällt, wird das Eingangssignal am Entscheidungselement 17a kleiner als dessen Ansprechspannung und das Entscheidungselement 17« gibt daher ein »O-Ausgangssignal« weiter. Dieses »O-Ausgangssignal« führt dazu, daß die Torschaltung 14« schließt, so daß das Impulssignal am Zähler ISa abgesperrt wird. Der Inhalt des Zählers 15« bleibt daher auf einem Wert, der der Amplitude des analogen Eingangssignals entspricht, wenn die Teilwiderstände 2a bis 7« entsprechend ausgelegt sind. Wenn beispielsweise ein analoges Eingangssignal, bei dem el und t'2 dem Wert »1« entsprechen und ei bis eS dem »O-Wert« entsprechen, am Eingang 1« angelegt wird, dann wechselt der Inhalt des Zählers 15a von »0« nach »1« und »2« jeweils periodisch. Ist der Inhalt aber »2«, dann wird der Schalter 10« ausgeschaltet und die Spannung e3 dem Eingang des Entscheidungselementes 17a zugeführt und dessen Ausgang wird zu »0«. Die Torschaltung 14α wird daher geschlossen und der Inhalt des Zählers 15a bleibt auf dem Wert »2«. Wird der Zähler 15a abgestoppt, dann hängt sein Inhalt natürlich von der Amplitude des analogen Eingangssignals ab und gibt daher einen Wert für das analoge Eingangssignal an. Der Monitorzähler 18a wirkt dann so, daß er den Zähler 15a immer wieder für die nachfolgende A/D-Umwandlung löscht.

Am Ausgang wird dann ein digitales Signal vom Zähler 15« erhalten, und zwar an den Ausgangsanschlüssen 19ö, 20a und 21«. Die Genauigkeit des Analog/Digitalwandlers der Fig. 7 kann durch Anordnung mehrerer Teilwiderstände und zugeordneter Schalter erhöht werden.

Fig. 8 zeigt eine Abwandlung von Fig. 7. In der Fig. 8 sind die Widerstände 2'a, 3'a, 4'a, 5'a und 6'« jeweils zwischen den Eingang 1« und jeden der Schalter 8a bis 12« geschaltet, und zwar an Stelle der in

der F i g. 7 gezeigten Serienschaltung der Widerstände 2« bis 7«. Entsprechend der Ausführungsform der Fig. 8 kann die dem Entscheidungselement 17« zugeführte Spannung willkürlich bestimmt werden dadurch, daß die Werte der Widerstände 2'« bis 6'« entsprechend gewählt werden.

Fig. 9 zeigt die andere Variationsmöglichkeit der Schaltung der Fig. 7. In der Fig. 9 ist ein Anschluß der Teilwiderstände am Widerstand 7« nicht an Erde geschlossen, sondern mit dem Anschluß 22« verbunden, an den eine vorgegebene Spannung angelegt wird. Die entsprechende Wahl dieser vorgegebenen Spannung erlaubt es, eine beliebige Spannung, auch eine negative Spannung, an den Eingang des Entscheidungselementes 17a zu legen.

Der Analog/Digitalwandler der vorliegenden Erfindung wurde in der Beschreibung im einzelnen erläutert, und zwar an Hand prinzipieller Ausführungsformen und praktischer Anwendungsbeispiele, die den Vorteil haben, daß ein einfacher und kompakter Schaltkreis geschaffen werden kann, der mit Spannungsteilern mit Widerständen versehen ist sowie mit Schaltern und schaltfähigen Entscheidungselementen. Damit wird eine neue Schalttechnik erzielt, die bisher von den üblichen Analog/Digitalwandlern nicht erreicht werden konnte. Viele andere Vorteile ermöglicht die Auslegung einer ganzen Anzahl von unterschiedlichen Entscheidungswerten und ihrer gegenseitigen Abstände bzw. ihres Niveaus, so daß der neue A/D-Wandler wirksam eingesetzt werden kann.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß ein neuer und besserer A/D-Wandler geschaffen wurde. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele sollen dabei den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigen.

Schließlich sei noch eine Liste der Bezugszeichen aufgeführt, die die in den Fig. 1 und 7 sowie in der Beschreibung verwendeten Teile erläutert.

1 Anschluß für das analoge Signal

2 bis 7 Spannungsteilerwiderstände
8 bis 12 Schalter

13 Impulsgeber

14 Zähler

15 Decoder

16 Entscheidungselement

17 bis 21 Schalter

22 bis 26 zeitweise Speicherelemente

la analoger Eingangssignalanschluß

2« bis 7« Spannungsteilerwiderständc

8« bis 12« Schalter

13a Impulsgeber

14a Torschaltung (UND-Gatter)

15« Zähler

16« Decoder

17« Entschcidungselemcnt

18« Übcrwachungszählcr

19a, 20a, 21« AusgangsanschlUssc

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Analog/Digitalumwandlung, gekennzeichnet durch einen Spannungsteiler mit mehreren Widerständen, durch den die Eingangsspannung von einem analogen Eingangsanschluß (1, la) in mehrere Spannungsstufen unterteilt werden kann, die jeweils einer Gruppe von Schaltern (8 bis 12 bzw. 8a bis 12a) entsprechend weitergegeben werden, wobei ein Entscheidungselement (16, 17a) vorgesehen ist, welches die Amplitude der Spannung in Abhängigkeit von einer Ansprechspannung und von den von der Schaltergruppe erhaltenen Signalen bestimmt und mit seinem Ausgang eine Logikschaltung zur Erzeugung eines digitalen Signals beaufschlägt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einstellbare Widerstände (2 bis 7 bzw. 2a bis 7a) am Spannungsteiler und dadurch, daß eine zweite Gruppe von Schaltern (17 bis 21) vorgesehen ist, wobei das Entscheidungselement (16) die Amplitude der Spannung in Abhängigkeit von der Ansprechspannung und von den von der ersten Schaltergruppe erhaltenen Spannungswerten festlegt und über die zweite Schaltergruppe an zeitweise Speicherelemente (22 bis 26) weitergibt und wobei die erste und die zweite Schaltergruppe zeitlich aufeinander abgestimmt gesteuert sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schalter (8a bis 12a) am Ausgang des Spannungsteilers anliegen und mit dem Entscheidungselement (17a) verbunden sind und daß eine Torschaltung (14α) so angeoirinet ist, daß ihr einer Eingang mit dem Ausgang des Entscheidungselementes (17a) verbunden ist und am anderen Eingang ein Impulsgeber (13α) anliegt, wobei ein am Ausgang der Torschaltung (UND-Gatter 14α) anliegender Binärzähler (15α) die von der Torschaltung durchgelassenen Impulse zählt.