DE2933931A1 - System zum digitalisieren eines analogen signales - Google Patents
System zum digitalisieren eines analogen signalesInfo
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- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
Hewlett-Packard Company
Int. Az.: Case 1292
Int. Az.: Case 1292
25. JuIi 1979
SYSTEM ZUM DIGITALISIEREN EINES ANALOGEN SIGNALES
Die Erfindung betrifft ein System zum Digitalisieren eines analogen
Signales gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Analoge Signale werden allgemein in ihre Digitalform durch einen A/D-Umsetzer
umgesetzt, bevor sie für Berechnungen verwendet oder in anderer Weise verarbeitet werden. Die A/D-Umsetzer tasten die Amplitude
des analogen Signales in Intervallen von t Sekunden ab und erzeugen
digitale Wörter, welche diejenige Amplitude darstellen, welche der abgetasteten Amplitude am nächsten kommen, im Rahmen der durch
den Aufbau des Umsetzers bestimmten Anzahl von Bits. Jeder Unterschied zwischen der tatsächlichen Amplitude des abgetasteten Analogwertes und der davon abgeleiteten, durch das DigitaTwort dargestellten
Amplitude ist als "Digitalisierungsrauschen" bekannt.
Die höchste Frequenz des analogen Signales, das durch ein derartiges
Abtastverfahren genau dargestellt werden kann, ist als "Nyquist-Frequenz"
bekannt und ist gleich der halben Abtastfrequenz. Wenn das Analogsignal auch höhere Frequenzen enthält, so können sich diese
mit der Abtastfrequenz und deren Harmonischen überlagern, und es können Signale unterhalb der Nyquist-Frequenz entstehen, welche also in das
interessierende Frequenzband fallen ("aliasing"). Um dieses zu verhindem,
ist es üblich geworden, das Analogsignal durch ein Tiefpaßfilter
zu schicken, welches eine Eckfrequenz bei oder unterhalb der Nyquist-Frequenz hat. Je schärfer jedoch die Eckfrequenz ist,, desto größer
ist die Phasenverzerrung. Deshalb wäre es erstrebenswert, die Verwendung eines Analogfilters zu vermeiden.
030 012/06 7 1
1JO' \ ''J 2333931
Hewlett-Packard Comp.
Int. Az.: Case 1292 B . '
Bei vielen Anwendungen können Einstreuungen von Versorgungsleitungen,
welche Spannungen mit 50 oder 60 Hz führen, erhebliche Digitalisierungsfehler
hervorrufen. Es können Kerbfilter verwendet werden, um diese Frequenzen im Analogsignal vor deren Zuführung zu einem A/D-Umsetzer
zu schwächen, aber dadurch entstehen auch erhebliche Phasenfehler.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein System nemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu verbessern, daß der Digitalisierungsfehler
vermindert wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst.
Somit können das Digitalisierungsrauschen und der durch Frequenzüberlagerung
bei der Digitalisierung entstehende Fehler vermindert
werden und auch eine hohe Abschwächung der Wirkungen von Versorgungsleitungen erreicht werden, indem ein integrierender A/D-Umsetzer verwendet
wird, an den sich ein Digitalfilter anschließt. Noch bessere Ergebnisse können erreicht werden durch einen integrierenden A/D-Umsetzer,
obgleich dieser an sich mehr Rauschen verursacht als ein A/D-Umsetzer gemäß dem Abtast/Halteprinzip.
Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
erläutert; es stellen dar:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines A/D-Umsetzersystemes gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines A/D-Umsetzersystemes gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines A/D-Umsetzersystemes gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 3 ein vereinfachtes Diagramm eines integrierenden A/D-Umsetzers,
Fig. 3A ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs des integrierenden
A/D-Umsetzers gemäß Fig. 3,
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs des Systems gemäß der Erfindung und
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs des Systems gemäß der Erfindung und
Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs eines Zweipunkt-Boxcar-Filters.
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Hewlett-Packard Comp. '
Int. Az.: Case 1292
Int. Az.: Case 1292
Anhand von Fig. 2 wird ein herkömmliches System eines A/D-Umsetzers
erläutert. Eine Quelle 2 erzeugt ein Analogsignal, das Signalfrequenzen oberhalb der interessierenden Maximal frequenz l/2t
sowie eine Einstreuung bei 50 oder 60 Hz von Versorgungsleitungen
führen kann. Die Wirkungen der Interferenz können durch ein Kerbfilter 4 reduziert werden, das mit der Quelle 2 verbunden ist, und
das Analogsignal kann bei der Nyquist-Frequenz von l/2t durch
einen Tiefpaß oder ein sogenanntes Anti-Alias-Filter 6 ausgesiebt
werden. Das Ausgangsignal vom Filter 6 wird einem A/D-Umsetzer 8 zugeführt, der das Analogsignal in Intervallen von t Sekunden abtastet
und digitale Wörter erzeugt, welche die Amplituden des Analogsignales bei diesen Abtastzeitpunkten darstellen. Wie vorher
erläutert wurde, bewirkt ein Analogfilter wie beispielsweise das Filter 6 unerwünschte Phasenverschiebungen im Analogsignal, die
dem A/D-Umsetzer 8 zugeführt werden und verursacht Fehler im abgegebenen Digitalsignal.
Gemäß Fig. 2 wird eineAusführungsform des erfindungsgemäßen Systemes
zur Analog/Digital-Umsetzung erläutert. Von einer Quelle 10 werden
Analogsignale mit Signal komponenten, deren Frequenz höher als die höchste interessierende Signal frequenz sein kann und welche Einstreuungen
von 50 Hz oder 60 Hz aus Versorgungsleitungen enthalten können, einem integrierenden A/D-Umsetzer 12 zugeführt. Das Ausgangssignal
vom A/D-Umsetzer 12 wird einem digitalen Filter 14 zugeführt.
Das Filter enthält ein Schieberegister mit Abschnitten r, bis r,,
und r ,deren Ausgänge mit entsprechenden Multipliziergliedern 16
bis 36 oder X verbunden sind. Die Ausgangssignale der Multiplizierglieder werden über getrennte Leitungen 54 dem Eingang einer Addierschaltung
56 zugeführt. Die Faktoren jedes Multipliziergliedes 16 bis 36 sind jeweils für ein spezielles Digitalfilter zur Realisierung
der Erfindung bemessen, obgleich auch andere Digitalfilter eingesetzt
werden können.
In Fig. 3 ist ein integrierender A/D-Umsetzer vereinfacht und mit
der Praxis nicht ganz entsprechenden Werten dargestellt, um das Funktionsprinzip besser erläutern,zu können. Ein zu digitalisierendes
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Int. Az.: Case 1292
Int. Az.: Case 1292
Analogsignal V™, beispielsweise +1 V, wird über einen Widerstand 40
von 1 Ohm dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers U, zugeführt. Ein Taktgeber #1 liefert Impulse, deren Zeitabstand genau
Is gegenüber dem Setzimpuls für eine Relais-Steuerungseinrichtung 42
beträgt, die unmittelbar eine Spannung an ihrer "Aus"-Klemme abgibt
und damit die Relaisspule 44 speist und einen Ruheschalter s schließt. Dadurch werden dem. invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
U, -10 V über einen Widerstand 46 mit 1 Ohm zugeführt. Dessen nichtinvertierenderEingang
ist mit einem Masseanschluß verbunden, und ein Kondensator C-mit 1 F ist zwischen dem invertierenden Eingang des
Operationsverstärkers U-, und dessen Ausgang verbunden, so daß dieser
Verstärker eine integrierte Spannung Vj,,T an den nicht-invertierenden
Eingang eines Komparators U2 abgibt. Der invertierende Eingang des
Komparators U~ ist mit einer Spannung -E /2 verbunden, wobei EQ die
Spannung einer Umsetzerstufe ist, wie noch erläutert wird.
Bei jedem Takt des Taktgebers 1 wird ein schnellerer Taktgeber 2
ausgelöst, beispielsweise mit einer Frequenz von 1 000 Hz, welche Impulse an die Eingangsklemme eines Zählers 48 abgibt. Wenn die integrierte
Spannung VjNT vom Komparator U, den Wert -EQ/2 erreicht,
schaltet das Signal am Ausgang des Komparators Up in den hohen Pegelzustand
um. Dieses Signal wird einem Eingang eines UND-Gliedes U3 zugeführt und ändert dessen Ausgangszustand erst, wenn der nächste
Impuls vom Taktgeber 2 am anderen Eingang über die Leitung 50 eintrifft. Dann ändert sich der Schaltzustand am Ausgang des UND-Gliedes
U3. Das Ausgangssignal vom UND-Glied U3 wird dem Rückstelleingang
der Relais-Steuerungseinrichtung 42 zugeführt, wodurch die Relaisspule
44 abgeschaltet und der Schalter s geöffnet wird. Das .Ausgangssignal vom UND-Glied U3 wird auch einem Ausgang "Daten bereit" zugeführt,
der mit einem Steuerglied 52 verbunden ist. Das Steuerglied 52 bewirkt, daß die Digitalwörter in den Stufen r-, bis r·,, des Schieberegisters
jeweils zur nächsten Stufe verschoben werden und das Digitalwort am Augang des Zählers 48 in der Stufe r, gespeichert wird.
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Int. Az.: Case 1292
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.":!**:■ : :- : 2333931
if
Die Multiplizierglieder 16 bis X multiplizieren dann die Ausgangssignale
der entsprechenden Abschnitte des Schieberegisters, mit denen sie verbunden sind. Die Ausgangssignale der Multiplizierglieder
16 bis Xn werden dann über die Leitungen 54 der Addiereinrichtung
56 zugeführt. Wenn die Addition abgeschlossen ist, wird ein Signal über die Aufnahme der Daten an den Rückstelleingang
des Zählers 48 abgegeben.
Der Betrieb des integrierenden A/D-Umsetzers wird unter Bezugnahme
auf Fig. 3A erläutert: Darin bedeutet die horizontale Linie G Massepotential und die Sägezahnkurve VINT die Spannung am Ausgang
des Verstärkers U-,. Wenn VjNT + 1 V beträgt und der Schalter s geöffnet
ist, lädt der Kondensator C sich in negativer Richtung mit einer Ladegeschwindigkeit von 1 V/s auf. In.gleicher Weise ändert
sich die Spannung V1n-J-. Wenn der Taktgeber 1 einen Taktimpuls abgibt,
wird der Schalter s geschlossen, und der Kondensator C beginnt sich mit einer Geschwindigkeit von 9 V/s aufzuladen. Der Taktgeber
beginnt Taktimpulse abzugeben, und der Zähler 48 beginnt mit deren
Zählung. En ist die Spannung, um welche das Signal Vt,,,- mit positivem
Vorzeichen erhöht wird zwischen den Taktsignalen. Wenn V^ -EQ/2
wird, ändert das Ausgangssignal des Komparators seinen Logikzustand,
und dadurch wird die Spannung an einem der Eingänge des UND-Gliedes
Uo erhöht. Das UND-Glied U- ändert seinen Schaltzustand'jedoch
nicht, bis dessem anderen Eingang über die Leitung 50 das nächste
Taktsignal des Taktgebers 2 zugeführt wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 3A kann das irgendwann zwischen den unterbrochenen Linien -EQ/2
und +Eq/2 erfolgen. In diesem Fall wird der Taktgeber 2 angehalten,
und der Zähler 48 gibt ein Digitalwort ab entsprechend seinem Zählerstand, d.h. der Amplitude von ντΝτ. Bis das UND-Glied U,
ausgelöst wird, wird das Signal V^ erhöht, so daß es einen Wert
zwischen -Eq/2 und +EQ/2 haben kann. Wenn das UND-Glied U3 ausgelöst
wird, wird der Kondensator negativ aufgeladen, bis der Taktgeber 1 Taktimpulse im Abstand von 1 s abgibt. Somit können beide
Enden des + 9 V/s Abschnitts von VIf,T verändert werden, wodurch
die Anzahl der Impulse vom Taktgeber 2 sich ändern kann, die durch
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den Zähler 48 gezahlt werden. Diese Änderungen sind unabhängige
Veränderliche, sie sind jedoch miteinander durch die Tatsache
verknüpft, daß ein Anstieg in der Spannung am oberen Ende eines 9 V/s-Abschnitts von Vj,,T einen Anstieg der Spannung am unteren
Ende des nächsten 9 V/s-Abschnitts von VINT bewirkt. Diese Änderun
gen sind die Quelle für das Digitalisierungsrauschen. Das nigitalisierungsrauschen
kann wie folgt beschrieben werden: Der Effektivwert·des Digitalisierungsrauschens in dem System gemäß
Fig. 1 beträgt
(i) ^JL . γ£[h(D - h (L-I)]
dabei ist h(L) die Impulsantwort des Digital filters 14 und L die
Digital zeit.
Falls das Signal vom integrierenden A/D-Umsetzer 12 ein Digitalfilter
1 durchläuft, welches einen Abschnitt für die Multiplikation
mit 1 hat, findet definitionsgemäß keine Filterung statt. Die
Impulsantwort eines derartigen Filters kann beschrieben werden durch die folgenden Werte zu den Abtastzeiten: 00100.
Der Ausdruck innerhalb der Klammern stellt die Steigung in irgendeinem Digital-Zeitintervall L dar, weil die Digitalzeiten gleichförmig
getrennt sind. Die Steigungswerte eines derartigen Filters können als die Differenz der Ausgangssignale zwischen aufeinanderfolgenden
Zeitintervall en ausgedrückt werden. In diesem Fall handelt es sich um die Werte 0, 0, 1, -1, 0, 0 und die Summe der
2 2
Quadrate dieser Steigungswerte ist 1 + (-1) = 2, so daß sich
für Gleichung (V) ergibt:
E VF E
(2) ~=r- = ~=r = .41 E
K ' Vi2 VT
0.
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Der Effektivwert des Rauschens eines A/D-Umsetzers mit Abtast- und Halteglied mit nachgeschaltetem Digitalfilter kann ausgedrückt
werden durch
(3, Λ . A/
■Ü2 VL
falls dieses "Filter" 1, welches eigentlich keine Filterfunktion
hat, mit dem Ausgang eines A/D-Umsetzers mit Abtast- und Halteglied verbunden wird, beträgt der Mittelwert des Rauschens
E0 -i/T" - E0
(4) -^. "ΥΓ .- -μ = .29 E0.
-Vl2 Λ/12 υ
Somit ist ein derartiger A/D-Umsetzer naturgemäß weniger rauschanfall
ig als ein integrierender A/D-Umsetzer. Wenn jedoch die gleichen Berechnungen bei jedem der A/D-Umsetzer eingestellt werden, denen
Digitalfilter gemäß der nachfolgenden Tabelle nachgeschaltet sind,
so ergeben sich folgende Resultate:
FILTER | ,3,1) | »14,11 | ABTAST- UND HALTEGLIED |
Eo | INTEGRATION | E0 | |
(1) | ,18,16 | .1) | .29 | E0 | .41 | Eo | |
OJ) | ,8,5,3 | .41 | .41 | En | |||
(1,1,1J, | 1.1.1· | .82 | 0 E0 |
.41 | 0 Eo |
||
(1,3,7,13 | 7.7 | Eo | 3.3 | Eo | |||
(1,2,4,7, 7,4,2, |
11.6 | Eo | 2.8 | Eo | |||
(1,3,5,8, | 6.4 | 1.9 | |||||
,16,13,7 | |||||||
11,14, 1) |
|||||||
10,10, | |||||||
,16 | |||||||
,10 | |||||||
Beispielsweise betragen die Steigungswerte für das letzte Filter
1, 2, 2, 3, 2, 0, 0, -2, -3, -2, -2, -1, die Summe der Quadrate
beträgt 44, und der Wert des Ausdrucks (1) für einen integrierenden A/D-Umsetzer wird
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(5)
6 ·6
· 1 9
Der Wert von Ausdruck (3) für den A/D-Umsetzer mit Abtast- und Halteglied
bei der Koppelung mit dem gleichen Filter wird
E06.4.
Dieses Rauschen ist 3,4 mal größer.
Die folgende Tabelle zeigt das Verhältnis der Filterverstärkung zum
Digitalisierungsrauschen an, wobei die Filterverstärkung sich aus der Multiplikation der Werte der getrennten Abschnitte ergibt.
FILTER
(D
(1.1)
(1.1)
(1,1,1,1,1,1,1,1)
(1,3,7,13,16,13,7,3,1)
(1,2,4,7,11,14,16,18,16,14,11 7,4,2,1)
(1,3,5,8,,10,10,10,8,5,3,1)
ABTAST- UND HALTEGLIED
3-45
INTEGRATION
2-45
Eo | Eo |
4-9 | 4-9 |
E0 | Eo· |
9-76 | 19-51 |
E0 | E0 |
8-31 | 19-39 |
E0 | E° |
11-03 | 45-71 |
E0 | E0 |
10 | 33-68 |
Wenn das Digitalisierungsrauschen problematisch ist und keine Filterung
ausgeführt werden soll, sollte ein A/D-Umsetzer mit Abtast-und Halteglied
verwendet werden. Falls das Digitalisierungsrauschen problematisch
ist und eine Filterung erfolgen soll, sollte ein integrierender A/D-
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Umsetzer verwendet werden.
Im folgenden werden Maßnahmen zur Unterdrückung der Fehler erläutert,
welche bei der A/D-Umsetzung durch die Überlagerung mit Oberwellen der Abtastfrequenz entstehen. Das Frequenzverhalten eines A/D-Umsetzers
mit Abtast- und Halteglied ist für alle Frequenzen gleich, wie durch die horizontale Linie 58 in Fig. 4 angedeutet wurde. Das bedeutet,
daß unabhängig von. der Abtastfrequenz die Schwebungen mit irgendeiner anderen Frequenz stets die gleiche Amplitude haben. Daher würden Störfrequenzen
infolge von Überlagerungen zwischen unerwünschten Eingangsfrequenzen und Harmonischen der Abtastfrequenz des A/D-Umsetzers in
die Bandbreite der gewünschten Signale fallen. Daher wurde das Tiefpaßfilter 6 gemäß dem Stand der Technik bei der Anordnung gemäß
Fig. 1 verwendet.
Das Frequenzverhalten für einen integrierenden A/D-Umsetzer kann wie
folgt abgeleitet werden. Falls eine Analogschaltung eine Impulsantwort
von ω (t)w-(-t + tQ) hat, wobei w_.(t) eine Stufenfunktion mit dem
Wert 0 bis zum Zeitpunkt t und demWert 1 danach ist, und wobei
ω_ (-t + tQ) eine Stufenfunktion mit dem Wert 1 von -α bis (t + tQ)
und dem Wert 0 für spätere Zeitpunkte ist, beträgt der Frequenzgang
2e J- sin —«J°
Wenn dieser Schaltung ein Signal i(t) zugeführt wird und dieses über eine Periode von tQ integriert wird, ist das Resultat das gleiche
wie für einen kontinuierlich integrierenden A/D-Umsetzer gemäß Fig. 3.
Somit hat ein derartiger A/D-Umsetzer einen Frequenzgang Η(ω) gemäß
Gleichung 6. Dieses entspricht der Linie Ηω in Fig. 4. Für ω = -^-
folgt Ηω = 0, so daß die Kurve H bei dieser Frequenz gegen 0 gent.
Dieses kann bei einem integrierenden A/D-Umsetzer gemäß Fig. 3 auch derart festgestellt werden, daß t das Abtastintervall von 1 s ist
2ir u
und die Abtastfrequenz T— ist. Wenn bei dieser speziellen Schaltung
und die Abtastfrequenz T— ist. Wenn bei dieser speziellen Schaltung
1 0
VIf, eine Frequenz von — hat, ergibt sich im Ausgang der Wert 0
VIf, eine Frequenz von — hat, ergibt sich im Ausgang der Wert 0
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Int. Az.: Case 1292
als Integral über eine volle Periode. Die Kurve H verläuft auch
durch 0 bei allen Harmonischen der Abtastfrequenz ~. Da die meisten Frequenzkomponenten zwischen -ί- und -^- einen hinreichenden
Amplitudenwert haben, ergibt sich nur ein unwesentlicher "aliasing
Fehler.
Der Impuls u_,(t)u_, (-t + tQ) beschreibt jeden der Abtastwerte
S-, bis S7 in Fig. 5. Falls der Ausgang eines integrierenden A/D-Umsetzers
mit einem Zweipunkt-Boxcar-Filter verbunden wird, ergeben
sich am Ausgang die Impulse S, + Sp, Sp + S3, S, + S. etc.
Die Abtastfrequenz ist die gleiche, aber die Abtastwerte haben nun eine Dauer von 2tQ und eine Impulsantwort u ,(t)u_,(-t + 2tg).
• Der Frequenzgang Η'/ω» des integrierenden A/D-Umsetzers, dem ein
Zweipunkt-Boxcar-Filter nachgeschaltet ist, lautet
m h· - 2e"jü)t0 sin( ttftg)
und ist dargestellt durch die Linie H1/^ in Fig. 4. Ein solcher
Frequenzgang vermindert den Aliasing-Fehler, da das Ausgangsignal
bei Anregungsfrequenzen über -£— ziemlich gering ist.
τ0
Im folgenden werden das Digital rauschen und der sogenannte Aliasing-Fehler
erläutert. Wie aus den Tabellen und Rauschzahlen für den A/D-Umsetzer mit Abtast- und Halteglied und dem integrierenden
A/D-Umsetzer ersichtlich ist, vermindert ein Zwei punkt-Boxcar-Filter
das Rauschen nicht, obgleich es das Verstärkungs/Rauschverhältnis
des Filters verbessert. Bei anderen Filtern können sich jedoch bessere Rauschzahlen für einen integrierenden A/D-Umsetzer
ergeben. Eine gute Rauschzahl und eine weitgehende Unterdrückung des Aliasing-Fehlers können erreicht werden durch Verwendung eines
Filters, welches den untersten Werten in der Tabelle entspricht. Dieses ist das Filter in Fig. 1. Dessen Frequenzverhalten ergibt
sich aus der unterbrochenen Kurve 6Q. Je mehr Stufen ein Filter aufweist,
desto größer ist die Dauer einer Abtastperiode und desto geringer ist die Frequenz des ersten Antwortsignales mit dem Wert
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Int. Az.: Case 1292
Int. Az.: Case 1292
Falls die unterbrochene Linie 60 in einem großen Maßstab genau aufgezeichnet wird, ergäbe sich, daß die Kurve bei Frequenzen von
50 und 60 Hz einen sehr tiefen Wert für Abschnitte auf beiden Seiten aufwiese, so daß diese Frequenzen sehr wenig Interferenz erzeugen
würden, falls sie geändert werden.
Bei der Anordnung in Fig. 1 könnte diejenige Anzahl von Abschnitten
und die erforderliche Anzahl von Multipliziereinrichtungen für
irgendein Filter vorgesehen werden, die gewünscht sind. Beispielsweise wären 15 Abschnitte erforderlich zur Ausbildung des Filters
mit dem besten Verstärkungs/Rauschverhältnis von 45,71/En.
030Ö12/0671
Claims (3)
- HEWLETT ihp, PACKARD .-* ·>"' ": :: :' : ":HEWLETT- PACKARD GMBH- Postfach 1430 Γ) /0.10 BöblingenHewlett-Packard CompanyInt. Az.: Case 1292 25. Juli 1979PATENTANSPRÜCHE\\ System zum Digitalisieren eines Analogsignales, dadurch gekennzeichnet, daß ein kontinuierlich integrierender A/D-Umsetzer vorgesehen ist und ein Digitalfilter mit dem Ausgang des A/D-Umsetzers verbunden ist, welches mehr als zwei Abschnitte aufweist und zur Verminderung des Rauschens und von Frequenzüberlagerungsfehlern mit einer Verstärkung von mehr als 2 ausgelegt ist.
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Digitalfilter mit den Steigungswerten 1, 2, 4, 7, 11, 14, 16, 18, 16, 14, It, 7, 4, 2, 1 ausgelegt ist.
- 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Digitalfilter mit den Werten 1,3, 5, 8, 10, 10, 10, 8, 5, 3, 1 ausgelegt ist.030012/0671001Herrenberger Straße 110-7030 Böblingen Telex: 07-266739 Hep d-Telefon; 07031-6671(icsrHi, *.«■ ■·■!! /»■!■ ;··.|"ί!ι·( ;. llu.nq .·,.:.· AiNwrii ΛιιιΙ.μ)ι·ίι·Ι>γ «..Μ·,/,.ι /CiiicWw«»»" .'·'·> CiVii fufrwu/viv l!iflh.r,i Α.ι,Ή.ι,ί, '■ A,r// (I ■ ■..„· l.i . ·.·, .Vi- ..·.■·. .Wv, Hin ir·^ / .r> ii ΛΙ.1Μ·!/·
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/940,249 US4222110A (en) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | Analog to digital converter system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2933931A1 true DE2933931A1 (de) | 1980-03-20 |
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Country Status (4)
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JP (1) | JPS5917897B2 (de) |
DE (1) | DE2933931A1 (de) |
GB (1) | GB2030393B (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4545026A (en) * | 1982-09-14 | 1985-10-01 | Mobil Oil Corporation | DC offset filter |
JPS62298794A (ja) * | 1986-06-18 | 1987-12-25 | 株式会社日立製作所 | ライナブロックとそのライナブロックを利用した格納容器のライナ構造並びにその格納容器のライナ据付方法 |
JPH0629845A (ja) * | 1991-06-28 | 1994-02-04 | Univ Columbia New York | 量子化雑音低減方法及び装置 |
US5488368A (en) * | 1993-05-28 | 1996-01-30 | Technoview Inc. | A/D converter system and method with temperature compensation |
US5359327A (en) * | 1993-05-28 | 1994-10-25 | Brown Eric W | A/D converter system with interface and passive voltage reference source |
DE19643872A1 (de) * | 1996-10-31 | 1998-05-07 | Alsthom Cge Alcatel | Optische Netzabschlußeinheit eines hybriden Glasfaser-Koaxialkabel-Zugangsnetzes |
US8395418B2 (en) | 2010-11-04 | 2013-03-12 | Robert Bosch Gmbh | Voltage sensing circuit with reduced susceptibility to gain drift |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4044241A (en) * | 1972-01-12 | 1977-08-23 | Esl Incorporated | Adaptive matched digital filter |
US3789199A (en) * | 1972-05-01 | 1974-01-29 | Bell Telephone Labor Inc | Signal mode converter and processor |
US4121295A (en) * | 1977-04-07 | 1978-10-17 | Wittronics, Inc. | Integer weighted impulse equivalent coded signal processing apparatus |
-
1978
- 1978-09-07 US US05/940,249 patent/US4222110A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-08-22 DE DE19792933931 patent/DE2933931A1/de not_active Withdrawn
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GB2030393B (en) | 1983-01-12 |
GB2030393A (en) | 1980-04-02 |
US4222110A (en) | 1980-09-09 |
JPS5537099A (en) | 1980-03-14 |
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