DE2842550A1

DE2842550A1 - Digital-analog-wandler

Info

Publication number: DE2842550A1
Application number: DE19782842550
Authority: DE
Inventors: Kazumi Kawashima; Yukio Koyanagi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1979-04-05
Also published as: JPS5451365A; DE2842550C2; US4209775A; GB2005097A; FR2404958B1; GB2005097B; AU4016178A; JPS6013583B2; AU510877B2; FR2404958A1; CA1127312A

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN

PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. H. Leinweber (1930-7« Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

Rosental 7 · D-8000 München 2

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München

^den 29. September 1978

Unser Zeichen Wv/K ι/ C

A326O-O4

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO., LTI)., Osaka / Japan

Digital-Analog-Wandler

Die Erfindung bezieht sich auf einen Digital-Analog-Wand!er zur Umwandlung eines digitalen Signals in ein Tastverhältnis eines Impulszugsignals und Mittelung des Impulszugs in einem Tiefpaßfilter für seine Umwandlung in ein analoges Signal und schafft einen Digital-Analog-Wandler, der die Umwandlungsgenauigkeit erhöhen oder die Bauweise vereinfachen kann.

Im allgemeinen ist bei einem Digital-Analog-Wandler dieser Art bei einer vorgegebenen frequenz von Taktimpulsen zum Betrieb eines Zählers eine größere Anzahl von Bits erforderlich, um die Genauigkeit eines analogen Ausgangssignals, d.h. des Auflösungsvermögens, zu erhöhen. Wenn jedoch die Anzahl der Bits erhöht wird, tritt eine Verlängerung einer Wiederholungszyklusdauer von Impulsen bei der Umwandlung eines digitalen Signals in eine Impulsdauer auf. Folglich muß bei der Umwandlung in ein analoges Signal eine

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Zeitkonstante eines Filters hinreichend groß gewählt werden, um eine Welligkeit auf einen Hinirnalwert herabzusetzen. Polglich ist die AnSprechgeschwindigkeit des Filters herabgesetzt. Wird beispielsweise ein "Digital-Analog-Wandler dieser Art in einem Fernsehempfänger verwendet, um eine Ab stimmspannung an einen elektronischen Abstimmkreis anzulegen, so ist eine lange Zeitdauer erforderlich, bevor sich ein Fernsehbild stabilisiert, wenn von einem Kanal zu einem anderen umgeschaltet wird, falls die Ansprechgeschwindigkeit des Filters gering ist, und ein unstabiler Zustand während des Umschaltens des Fernsehbildes bedeutet eine Behin derung der Bildbetrachtung für einen Zuschauer.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Digital-Analog-Wandler zu schaffen, der die oben diskutierte Schwierigkeit lösen kann und die Umwandlungsgenauigkeit oder das Auflösungsvermögen erhöhen kann, ohne die Frequenz des Taktgebers zu erhöhen. Gleichzeitig soll ein "Digital-Analog-Wandler geschaffen werden, der die Nachteile, die beim "Digital-Analog-Wandler nach dem Stand der Technik vorhanden sind, überwindet und der eine Welligkeitskomponente in dem Ausgangssignal vermindern kann, ohne die Frequenz des Taktgebers zu erhöhen oder die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters anzuheben und daher eine hohe Genauigkeit der Digital-Analog-Umwandlung erreichen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe enthalten erfindungsgemäß eine Anzahl von Impulsen, die gemäß dem digitalen Signal anzuwählen sind, eine Anzahl von Grundimpulsen mit unterschiedlicher Impulsdauer, die durch Frequenzteilung hergeleitet werden, sowie Hilfsgrundimpulse, welche eine Zykluszeit besitzen, die mindestens zweimal solang ist wie eine Zyklusfolgedauer der Grundimpulse und die Grundimpulse werden

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durch Ziffernsignale hoher Ordnung des digitalen Signals angewählt, während die Hilfsgrundimpulse durch Ziffernsignale niedriger Ordnung des digitalen Signals angewählt werden, so daß ein lusgangsimpulssignal erzeugt wird, dessen Impulsdauer sich in Übereinstimmung mit dem digitalen Signal ändert, wobei dieses Signal in einem Tiefpaßfilter gemittelt wird, um in ein analoges Signal umgewandäLt zu werden.

V/enn bei dieser .Anordnung die Zyklusfolgedauer der Hilfsgrundimpulse η χ solang wie die Zyklusfolgedauer der Grundimpulse ist (n ist eine positive ganze Zahl gleich oder größer als 2), so beträgt ihr Gewichtsverhältnis bezüglich des Grundimpulses ein n-tel (1/n). Auf diese Weise kann durch Anwählen der Hilfsgrundimpulse durch die Ziffernsignale niedriger Ordnung des digitalen Signals ein bezüglich der Ziffern niedriger Ordnung gewichtetes Ausgangssignal erzeugt werden. Auf diese Weise kann die Digital-Analog-Umwandlung erreicht werden.

Durch die Verwendung derartiger Hilfsgrucd- impulse kann die Impulsdauer der Grundimpulse, die den Ziffern hoher Ordnung entsprechen, um den .Faktor η vermindert werden und die Zyklusfolgedauer des Ausgangsimpulses, dessen Impulsdauer in Übereinstimmung mit dem digitalen Signal gesteuert ist, kann ebenfalls vermindert werden . Wenn daher dieselben Taktimpulse wie beim Digital-Analog-Wandler nach dem Stand der Technik und das Tiefpaßfilter mit derselben Zeitkonstanten wie beim Digital-Analog-Wandler nach dem Stand der Technik zur Mittelung der Ausgangsimpulse verwendet werden, ist eine Welligkeitskomponente des analogen Signals herabgesetzt, weil der Folgezyklus der Ausgangsimpulse kürzer ist. Polglich kann die Umwandlungsgenauigkeit gesteigert werden.

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In beispielhafter Weise wird speziell die Umwandlung dues fünfstelligen digitalen Signals in ein analoges Signal erklärt. Taktimpulse werden frequenzgeteilt,um vier Arten von Grundimpulsen zu erzeugen, die Impulsdauern in einem Verhältnis von 2:2:2:2-^ aufweisen. Diese Grundimpulse werden durch vier Ziffernsignale hoher Ordnung des digitalen Signals angewählt. Die Zyklusfolgedauer dieser Grundimpulse gleicht der Zyklusfolgedauer desjenigen Grundimpulses, der die Impulsdauer von 2^J aufweist. Zusätzlich werden Hilfsgrundimpulse, die eine Impulsdauer von 2 besitzen, mit einer Zyklusdauer erzeugt, die zweimal solange ist wie die Zyklusfolgedauer desjenigen Grundimpulses, der die Impulsdauer von 2" aufweist, und diese Hilfsgrundimpulse werden durch das niedrigste Ziffernsignal des digitalen Signals angewählt. Durch ein Ausgangssignal des angewählten Grundimpulses und ein angewähltes Ausgangssignal des Hilfsgrundimpulses wird ein Ausgangsimpulssignal erzeugt, dessen Impulsdauer in Abhängigkeit von dem digitalen Eingangssignal veränderlich ist. Da in diesem .Fall der Hilfsgrundimpuls während zweier Zyklusdauern einmal erzeugt wird, beläuft sidh sein Gewicht auf 1/2. Wenn er demgemäß mit den Grundimpulsen kombiniert wird, beträgt das Verhältnis der Impulsdauern im wesentlichen 1/2 : 2° : 2¹ : 2² : 2⁵. Somit kann die Digital-Analog-Umwandlung, die zu derjenigen äquivalent ist, die mit einem Digital-Analog-Wandler nach dem Stand der Techn-ik unter Verwendung von fünf Sorten von Grundimpulsen in einem Verhältnis von 2 : 2 : 2 : 7? : 2 erreichbar ist, erreicht werden. Da außerdem bei dem bekannten Digital-Analog-Umwandler die maximale Impulsdauer des Grundimpulses 2 beträgt, ist hierbei

eine Zyklusfolgedauer von mindestens 2x2 für das Ausgangsimpulssignal erforderlich. Bei der vorliegenden Erfindung beträgt die maximale Impulsdauer des Grundimpulses 2 . Wenn

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daher die Impulsdauer von 2 des Hilfsgrundimpulses addiert wird, beträgt die Zyklusfolgedauer des Ausgangsimpulssignals (2^ + 2) χ 2, was ungefähr die Hälfte derjenigen des "Digital- Analog-Wandlers nach dem Stand der Technik ist. Folglich kann durch Reduktion der Zyklusfolgedauer des Ausgangsimpulssignals auf diese Weise der Mittelungseffekt in dem Tiefpaßfilter erhöht werden und die Welligkeitskomponente des analogen Signalausgangs ist etwa auf die Hälfte verringerbar, ohne daß die .Frequenz der Taktimpulse erhöht und die Zeitkonstante des Tieipaßfilters vergrößert werden muß, Daher kann die UmWandlungsgenauigkeit erheblich gesteigert werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt:

Fig- 1 ein Schaltbild eines Digit al-Analog-Wandlers nach dem Stand der Technik,

Fig. 2, 3, 4 und 5 Schaltbilder von Flip-Flops, die in dem Digital-Analog-Umwandler von Fig. 1 Anwendung finden,

Fig. 6 eine Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Digital-Analog-Wandlers von Fig. 1,

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Fig. 7 ein Schaltbild eines Digital-Analog-Wandlers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

.Fig. 8 ein Schaltbild eines Flip-Flops, der in dem Digital-Analog-Wandler von Fig. 7 Verwendung findet, und

Fig. 9 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Digital-Analog-Wandlers von Fig. 7.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird zuerst ein Digital-Analog-Wandler nach dem Stand der Technik erklärt. Hier ist ein Beispiel gezeigt, bei dem ein fünfziffriges digitales Eingangssignal EDCBA einer Üigital-Analog-Wandlung unterzogen wird. Der Schaltkreis wird durch Taktimpulse IHn von unterschiedlichen Pha33ηangetrieben, wie dargestellt ist. Der Schaltkreis beinhaltet P-Kanal MOS-Elemente und einen aus Flip-Flops 1A bis 1E bestehenden 5-Bit Zähler. Der Flip Flop 1A ist in Fig. 2 dargestellt und die Flip-Flops 1B bis 1E sind in Fig. 3 dargestellt. Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Flip-Flop, wie er in Fig. 4 gezeigt ist. Die D-Flip-Flops, die in Fig. 2 bis 4 verwendet sind, sind vom dynamischen Speichertyp, wie sie in herkömmlicher Weise Verwendung finden und wie in Fig. 5 gezeigt aufgebaut sind. Ihre Wirkung ist wohlbekannt und deswegen ist ihre Erläuterung hier weggelassen. Die Flip-Flops 1B bis 1E sind Flip-Flops vom T-Typ, die durch die D-Flip-Flops aufgebaut sind und das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen S-R-Flip-Flop, der durch die D-Flip-Flops aufgebaut ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet

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eine Steuertorschaltung und ßesugszeichen 4 ein Tiefpaßfilter.

Der 5-Biir-Zähler 1 erzeugt Ausgangs signale, die frequenzgeteilte Signale des Taktimpulses K^ ⁱⁿ Synchronbeziehung mit den Taktimpulsen ti6^ und Nj^ sind. Die Ausgangssignale der Flip-Flops 1A bis 1E sind in Fig. 6 durch QA, QB, QC, QD und QE dargestellt, welche mit der abfallenden Flanke des Taktimpulses K^ synchronisiert sind. QJ., QB, Qü, QD bzw. QE sind zu QA, QB, QC, QD bzw. QE inverse Ausgangssignale. Die Ausgangssignale Qb, Qc, Qd und Qe der Flip-Flops 1B bis 1E weisen je eine Impulsdauer auf, die einem Zyklus des Taktimpulses NjOp entspricht und es wird je einer für jeden Zyklus von QB, QC, QD bzw. QE erzeugt, um den nächsten Flip-Flop vom T-Typ anzusteuern.

Der S-R-Flip-Flop 2 wird durch das Ausgangssignal Qe des Flip-Flops 1E der Endstufe des Zählers 1 gesetzt und durch ein Ausgangssignal I der Torschaltung 3 rückgesetzt. Auf diese Weise wird ein Ausgangssignal ^F, wie in Fig. β gezeigt, erzeugt. Das Ausgangssignal I der Torschaltung 3 ist ein Vergleichsausgangssignal von Eingangs-ÜigitalSignalen A bis E mit dem Ausgangssignal des Zählers 1. In dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel hinhaltet das Eingangs-Üigital-Signal A = 1, B=O, C=O, ü = 1 und E= 0. Ein Tastverhältnis des Ausgangssignals QF ist in Abhängigkeit von den Digitalsignalen A bis Q veränderlich.

Das Ausgangssignal QF des S-R-Flip-Flops 2 geht einer Basis eines Treibertransistors des Tiefpaßfilters 4 zu, um an dessen Kollektor ein Ausgangssignal L zu erzeugen, welches einem eine Zeitkonstante definierenden RC-Kreis zugeleitet ist, um ein analoges Ausgangssignal M zu erzeugen. Auf diese Weise wird die Digital-Analog-Umwandlung bewerkstelligt.

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Eine hier angetroffene Schwierigkeit besteht darin, daß eine Welligkeitskomponente in dem in Fig. 6 gezeigten analogen Ausgangssignal M enthalten ist (die in der Figur zum Zwecke der Darstellung übertrieben bezeichnet ist), und es ist erforderlich, die Welligkeitskomponente zu vermindern, um die Genauigkeit der Digitel-Analog-Umwandlung oder das Auflösungsvermögen zu steigern. In dem in Fig. 1 gezeigten Digital-Analog-Wandler nach dem Stand der Technik i&t es jedoch unabdingbar erforderlich, die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters zu erhöhen, um die Welligkeitskomponente zu verringern, wenn die Frequenz des Taktgebers unverändert beibehalten wird. Folglich wird eine Ansprechgeschwindigkeit herabgesetzt. Das bedeutet, daß bei Verwendung des Digital-Analog-Wandlers in einem Fernsehempfänger zur Änderung einer Kanalwahlspannung, die an einen elektronischen Abstimmkreis anzulegen ist, die tatsächliche Umschaltung der Spannung zur Zeit der Kanalumschaltung verzögert ist, und daher eine Übergangszeit verlängert wird. Wenn andererseits eine Verminderung der Welligkeitskomponente unter unveränderter Beibehaltung der Zeitkonstanten des Tiefpaßfilters beabsichtigt ist, muß die Frequenz der Taktimpulse erhöht werden. In diesem Fall müssen Schaltelemente zur Anwendung kommen, die bei hoher Geschwindigkeit arbeiten können. Folglich erhöhen sich die Kosten für den Digital-Analog-Umwandler und es wird hochfrequentes Störrauschen erzeugt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 7 Ms 9 erklärt. Diese Ausführungsform zeigt ein Beispiel, bei dem ein fünfziffriges digitales Signal in ein analoges Signal verwandelt wird.

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Fig. 7 stellt ein Schaltbild dar, das den Aufbau zeigt, wobei Bezugszeichen 5 einen Grundimpulsgenerator zur Erzeugung von vier Arten von Gründimpulsen darstellt, 6 einen Hilfsgrundimpulsgenerator zur Erzeugung von Hilf s·* grundimpulsen darstellt, 7 eine Torschaltung zum Anwählen der Grundimpulse und der Hilfsgrundimpulse in Übereinstimmung mit dem fünfziffrigen digitalen Eingangssignal EDCBA darstellt, 8 einen AusgHngsimpulsgenerator zur Erzeugung eines Ausgangsimpulssignals darstellt, dessen Impulsdauer in Übereinstimmung mit dem digitalen Eingangssignal durch den angewählten Grundimpuls und Hilfsgrundimpuls veränderlich ist, und 9 ein Tiefpaßfilter zur Mittelung des Ausgangsimpulssignals zur Erzeugung eines analogen Signals darstellt.

Der Grundimpulsgenerator 5 beinhaltet vier kaskadengeschaltete Flip-Flops 5A bis 5D. Der Flip-Flop 5A ist ein Ü-Flip-Flop, dem, wie in Fig. 8 gezeigt, ein Tor hinzugefügt ist, um ihn rücksetzbar zu machen. Die Flip-Flops 5B bis 5D sind Flip-Flops vom T-Typ, die den in Fig. 3 gezeigten ähnlich sind. Diese Flip-Flops gleichen genau solchen herkömmlicher Natur außer daß der Flip-Flop 5A rücksetzbar ist, und sie nehmen die Frequenzteilung des Taktimpulses IiIi₂ durch die Taktimpulse N<5^ und N^ vor, die,wie in Fig. 9 gezeigt, angelegt sind, um frequenzgeteilte Ausgangssignale QA, QB, Qb, QC, Qc, QD und Qd zu erzeugen. QA, QB, QC und QD weisen Impulsdauern von 2 , 2 , 2 bzw. 2* auf, welche unterschiedliche Phasen besitzen. Sie werden als die vier Arten von Grundimpulsen verwendet.

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Andererseits umfaßt der Hilfsgrundimpulsgenerator 6 Flip-Flops 6E und 6F und ein Tor 6H. Der Flip-Flop 6E ist ein Flip-Flop vom T-Typ, wie in Fig. 3 gezeigt und der Flip-Flop GF ist ein D-Flip-Flop, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Flip-Flops 6E bzw. 6F werden mit dem Ausgangssignal des Flip-Flop 5Ü beschickt, um Ausgangssignale QE bzw. QF, wie in Fig. 9 gezeigt, zu erzeugen. Das Ausgangssignal QS ist somit bei jedem Zyklus des Ausgangssignals des Flip-Flops 5D invertiert und das Ausgangssignal QF stellt einen Impuls dar, der bezüglich des Ausgangssignals des Flip-Flops 5D um eine Bitperiode später erzeugt wird, und eine Impulsdauer von 2 aufweist. Durch Bildung der Und-Funktion der Ausgangssignale QE und QF in dem Tor 6H wird ein Ausgrngssignal erzeugt, wie in Fig. 9H gezeigt, das Hilfsgrundimpulse darstellt, die eine Impulsdauer von 2 besitzen und einmal in zwei Zyklusfolgedauern der Grundimpulse erzeugt werden. Da jedoch in der vorliegenden Ausführungsform die Impulse gemittelt werden, nachdem sie invertiert worden sind, stellen niedrige Pegel der Impulse Information dar, ausgenommen L, L¹, M und M¹, Folglich stellen in Fig. 9H die schraffierten Teile im wesentlichen die Hilfsgrundimpulse dar. In Fig. 9 stellt T die Zyklusfolgedauer des Grundimpulses dar. Diese Zyklusfolgedauer T ist durch die maximale Impulsdauer der Grundimpulse bestimmt, das ist die Zyklusfolgedauer des Ausgangssignals QD. Da die Frequenz der Hilfsgrundimpulse H die Hälfte derjenigen der Grundimpulse ist, beträgt ihr Gewicht 1/2. Folglich beträgt das Gewichtsverhältnis der Impulsdauern für H, QA, QB, QC und QD 1/2 : 2° :2¹ : 2² : 2* = 2° : 2¹ : • 2³ · 2⁴

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Um die Überlappung der Hilfsgrundimpulse H mit den G-rundimpulsen zu vermeiden, wird das Ausgangssignal QF des Flip-Flops 6F durch einen Inverter invertiert, so daß der Flip-Flop 5A der ersten Stufe für eine Periode von einem Bit rückgesetzt wird.

Als Folge dieses Rücksetzens wird die Zyklusfolgedauer der G-rundimpulse um eine Periode von einem Bit auf eine Periode von (2-^ χ 2 + 1) Bits erhöht, ist jedoch immer noch ungefähr die Hälfte der Periode in dem Digital-Analog-Wandler nach dem Stand der Technik, das ist eine Periode von (2 χ 2) Bits.

Die Grundimpulse QD, QC, QB "bzw. QA von dem Grundimpulsgenerator 5 werden !Poren 7E, 7D, 7C bzw. 7B der Torschaltung 7 zugeführt, und sie werden durch die digitalen Signalen hoher Ordnung E, D, C und B des digitalen Eingangssignals angewählt, um ein Torsignal wie in Fig. 9E gezeigt, zu erzeugen, dessen Lage in Übereinstimmung mit dem Inhalt der vier Ziffern hoher Ordnung veränderlich ist. Das Torausgangssignal I geht einem S-K-Flip-Flop 8G des Ausgangsimpulsgenerators 8 zu, der durch das Ausgangssignal Qd des Flip-Flops 5D und das Torausgangssignal ι", gesetzt oder rückgesetzt wird, um einen Impuls zu erzeugen, dessen Impulsdauer in Übereinstimmung mit den vier Ziffern hoher Ordnung des digitalen Eingangssignals veränderlich ist, wie in Fig. 9 QG gezeigt ist. Der Flip-Flop 8G ist ebenfalls, wie in Fig. 4 gezeigt, aufgebaut. Die Art und Weise, in der der Impuls QG durch den Flip-Flop 8G erzeugt wird, ist genau die gleiche wie die beim üigitalinalog-Wandler nach dem Stand der Technik.

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.Andererseits werden die Hilfsgrundimpulse vom Hilfsgrundiin .pulsgenerator 6 an ein Tor 7A in der Torschaltung 7 angelegt und sie werden durch die niedrigste Ziffer A des digitalen Eingangssignals angewählt. Wenn daher die niedrigste Ziffer A des digitalen Eingangssignalε ^M1^M ist, werden die Hilfsgrundimpulse durchgelassen, wie in Fig. 9J gezeigt ist, und wenn sie ^H0ⁿ ist, werden die Hilfsgrundimpulse nicht durchgelassen, wie in Fig. 9J¹ gezeigt ist. Es ist festzustellen, daß in Fig. 9J¹ die den Hilfsgrundimpulsen entsprechenden Teile auf hohem Pegel liegen und somit die Hilfsgrundimpulse eliminiert sind. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal QF, das die Hilfsgrundimpulskomponente nicht enthält, an den anderen Eingang des Tores 7A angelegt, so daß, wenn die niedrigste Ziffer A "1" ist, das Ausgangssignal H als das Ausgangssignal J erzeugt wird und wenn sie ^w0^w ist, das Ausgangssignal QF als das Ausgangssignal J¹ erzeugt wird. Auf diese Weise ist die obige Bedingung erfüllt.

"Das Ausgangssignal QG vom Flip-Flop 8G und die Ausgangssignale J und J¹ von dem Tor 7A werden in einem Tor 8K kombiniert, um Ausgangsimpuls signale K und K¹ zu erzeugen, deren Impulsdauern in Übereinstimmung mit dem Inhalt von allen Ziffern des digitalen Eingangssignals veränderlich sind. "Diese Ausgangsimpulssignale werden von einem Transistor 9L des Tiefpaßfilters 9 invertiert, um Ausgangssignale L und L¹ zu erzeugen, die in dem Zeitkonstantenschaltkreis 9M gemittelt werden, um analoge Ausgangssignale M und M¹ zu erzeugen.

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Auf diese Weis© kann beim erfindungsgemäßen Digital-Analog-Wandler die Zyklusfolgedauer der Ausgangsimpulssignale K und K¹, die dem Tiefpaßfilter 9 zugeführt sind, auf ungefähr die Hälfte derjenigen des bekannten Digital-Analog-Wandlers vermindert werden. Deshalb kann ein analoges Ausgangssignal mit verminderter Welligkeitskomponente erzeugt werden, ohne die frequenz der Taktimpulse zu erhöhen und die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters 9 anzuheben. Auf diese Weise ist die Umwandlungsgenauigkeit erheblich gesteigert.

Sofern dieselbe Umwandlungsgenauigkeit wie beim bekannten Digital-Analog-Wandler zulässig ist, kann die Frequenz des Taktgebers herabgesetzt werden, und somit kann die Schaltung vereinfacht oder die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters 9 vermindert werden, während die Schaltgeschwindigkeit gesteigert ist.

Während die Hilfsgrundimpulse nur für die niedrigste Ziffer bei der Digital-Analog-Umwandlung des fünfziffrigen digitalen Eingangssignals in der obigen Ausführungsform angewendet werden, können die Hilfsgrundimpulse für zwei oder mehrere Ziffern niedriger Ordnung verwendet werden.

Im allgemeinen können Hilfsgrundimpulse jeder Anzahl von Ziffern niedriger Ordnung Anwendung finden, um dieselbe Wirkung zu erreichen, solange die Impulsdauer der Hilfsgrundimpulse kürzer ist als die maximale Impulsdauer der G-rundimpulse.

Wie oben beschrieben wurde, ist durch die Erfindung ein Digital-Analog-Wandler zur Umwandlung des digitalen Eingangssignals in die Impulsdauer des Ausgangsimpulssignals und dessen Mittelung zur Umwandlung in das analoge Signal geschaffen, bei dem die Anzahl von Arten von G-rundimpulsen

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verschiedener Impulsdauern und die Hilfsgrundimpulse, die mit der Zyklusdauer erzeugt werden, welche wenigstens zweimal solang ist wie die Zyklusfolgedauer der Grundimpulse, verwendet ist, und die Grundimpulse werden durch die Ziffernsignale hoher Ordnung des digitalen Eingangssignals angewählt, während die Hilfsgrundimpulse durch die Ziffernsignale niedriger Ordnung des digitalen Eingangssignals angewählt werden, um das Ausgangsimpulssignal zu erzeugen, dessen Impulsdauer durch die angewählten Ausgangssignale in Übereinstimmung mit dem Inhalt des digitalen Eingangssignales veränderlich ist, wobei dieses Ausgangsimpulssignal durch das Tiefpaßfilter gemittelt wird, um in das analoge Signal umgewandelt zu werden. Auf diese Weise kann durch die Einführung der Hilfsgrundimpulse die Zyklusfolgedauer des Ausgangsimpulssignals verringert und folglich die Umwandlungsgenauigkeit wesentlich erhöht werden, ohne die Frequenz der Taktimpulse zu erhöhen oder die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters anzuheben. Sofen/dieselbe Umwandlungsgenauigkeit wie beim bekannten Digital-Analog-Wand ider gefordert ist;·, kann die Frequenz der Taktimpulse herabgesetzt oder die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters verringert werden. Folglich kann die Anordnung vereinfacht werden.

Der erfindungsgemäße Digital-Analog-Wandler kann in einem Fernsehempfänger verwendet werden, bei dem Abstimmspannungen, die an einen elektronischen Abstimmkreis anzulegen sind, in einem Speicher in der Form von digitalen Signalen gespeichert sind und die zum Zeitpunkt der Kanalwahl aus dem SpeicheiTausgelesen und einer Digital-Analog-Wandlung unterzogen werden, um die Abstimmspannung zu erzeugen. In diesem. Fall kann die Zeitkonstante des Tiefpaßfilters herabgesetzt werden, so daß die Ansprechgeschwindigkeit zum Zeitpunkt der Kanalwahl erhöht werden kann, um die Periode einer

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unstabilen Bedingung abzukürzen, die vor der Stabilisierung des Fernsehbildes liegt, wenn der Kanal geändert wird.

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Claims

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Patentansprüche

J/ Digital-Analog-Wandler zur Umwandlung eines digitalen Eingangssignals in ein Tastverhältnis eines Impulszugsignals und Mittelung des Impulszugsignals durch ein Tiefpaßfilter zum Zwecke seiner Umwandlung in ein analoges Signal, gekennzeichnet durch einen Grundimpulsgenerator (5) zur Frequenzteilung von Taktimpulsen zur Erzeugung einer Anzahl von Arten von Grundimpulsen (QA-Ql)) mit unterschiedlichen Impulsdauern, einen HüEsgrundimpulsgenerator (6) zur Erzeugung von Hilfsgrundimpulsen (H) mit einer Zyklusdauer, die mindestens zweimal so lang ist wie die Zyklusfolgedauer (T) der Grundimpulse, eine Torschaltung (7) zum Anwählen der Grundimpulse durch Ziffernsignale hoher Ordnung des digitalen Eingangssignals (A B C D E) und Anwählen der Hilfsgrundimpulse durch Ziffernsignale niedriger Ordnung des digitalen Eingangssignals, einen Ausgangsimpulssignalgenerator (8), der durch die angewählten Ausgangssignale von der Torschaltung (7) gesteuert ist, um ein Ausgangsimpulssignal zu erzeugen, dessen Tastverhältnis in Übereinstimmung mit einem Inhalt des digitalen Eingangssignals veränderlich ist, und ein Tiefpaßfilter (9) zur Mittelung des Ausgangsimpulssignals, um es in ein analoges Signal umzuwandeln.

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ORlGtNAL INSPECTED
2. Digital-Analog-Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsgrundimpulse (H) zu je einem während jeweils zwei Zyklusfolgedauern (T) der Grundimpulse und mit einer Impulsdauer entsprechend einer Periode von einem Bit erzeugt werden, die G-rundimpulse durch die Ziffernsignale hoher Ordnung des digitalen Eingangssignals (A B C D E), die dessen Ziffernsignal niedrigster Ordnung nicht umfassen, angewählt werden, und die Hilfsgrundimpulse (H) durch das Ziffernsignal niedrigster Ordnung des digitalen Eingangssignals angewählt werden.
3. Digital-inalog-Wandler nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der G-rundimpulsgenerator (5) eine Anzahl von kaskadengeschalteten Flip-Flops (5A- 5T)) enthält, und der Hilfsgrundimpulsgenerator (6) einen Flip-Flop (6E) aufweist, der durch ein Ausgangssignal des Endstufen-Flip-Flops (5T)) des G-rundimpulsgenerators (5) gesteuert ist.
4. Digital-Analog-Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der G-rundimpulsgenerator (5) eine Anzahl von kaskadengeschalteten Flip-Flops (5A-5D) enthält, und der Hilfsgrundimpulsgenerator (6) einen ersten Flip-Flop (6E) zur Frequenzteilung eines Ausgangssignals des Endstufen-Flip-Flops (5D) des G-rundimpulsgenerators (5) aufweist sowie einen zweiten Flip-Flop (6F), der durch das Ausgangssignal des Endstufen-Flip-Flops (5D) getriggert wird, um Impulse mit einer Impulsdauer entsprechend einer Periode von einem Bit mit der Zyklusfolge dauer (T) der G-rundimpulse zu· erzeugen,

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und ein Tor (6H) zum Kombinieren der Ausgangssignale des ersten und zweiten Flip-Flops zur Erzeugung der Hilfsgrundimpulse (H) mit der Impulsdauer entsprechend der Periode von einem Bit, die zu je einem während jeweils zwei Zyklusfolgedauern (T) der Grundimpulse erzeugt werden.

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