DE3043727A1

DE3043727A1 - Verfahren zum periodischen wandeln eines digitalwertes in einen analogwert

Info

Publication number: DE3043727A1
Application number: DE19803043727
Authority: DE
Inventors: Reto Dipl.-El.-Ing. Leuggern Aargau Klein
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1980-11-20
Filing date: 1980-11-20
Publication date: 1982-06-24
Also published as: US4400692A

Description

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Verfahren zum periodischen Wandeln eines Digitalwerts in einen Analogwert

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum periodischen Wandeln eines Digitalwerts in einen Analogwert, wobei der Digitalwert in Form einer Dualzahl vorliegt und jede Dualstelle einen Hilfsimpulszug steuert, dessen Anzahl Impulse während einer Wandelperiode gleich dem Wert der mit dem Exponenten der betreffenden Dualstelle gebildeten Potenz der Grundzahl 2 ist, und die Impulse aller Hilfsimpulszüge während jeder Wandelperiode summiert werden, um einen Impulszug zu bilden, dessen Impulse einen Schalter steuern, der einen Kondensator zum Aufladen auf eine den Analogwert bildende Spannung während der Dauer jedes Impulses mit einer Referenzspannungsquelle und während der Pause zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen mit der Masseleitung verbindet, und wobei die Wandclperiodc aus einer Folge doppelt so vieler Zeittakte besteht, wie Impulse zur Darstellung der grössten Dualstelle erforderlich sind.

Informationen können in der Form digitaler oder analoger Signale gewonnen, übertragen, verarbeitet und dargestellt werden. Weil die einzelnen Behandlungsschritte für die beiden Signalformen unterschiedlichen technischen Aufwand benötigen und auch nicht immer mit der gleichen Genauigkeit ausgeführt werden können, kann es vorteilhaft sein, die Informationen vor der Ausführung verschiedener Behandlungsschritte von der einen in die andere Signalform zu wandeln.

ORIGINAL INSPECTED

Beim Wandein digitaler in analoge Signale werden den digitalen Signalen entsprechende, in zeitlicher Aufeinanderfolge erscheinende impulsförmige Spannungswerte an einen Kondensator geleitet und zu einer einem analogen Signal entsprechenden Spannung aufsummiert. Dabei sind gewöhnlich drei Forderungen zu erfüllen: Die Einstellzeit für das analoge Signal soll kurz sein, das analoge Signal soll einen möglichst kleinen, durch das Aufsummieren der einzelnen Spannungswerte bedingten Rippel aufweisen und von den temperaturabhängigen Eigenschaften der elektrischen Bauelemente möglichst wenig beeinflusst werden.

Für das Wandeln von digitalen in analoge Signale werden vorzugsweise zwei unterschiedliche Verfahren verwendet, die mit handelsüblichen und relativ billigen Bauelementen einfach ausgeführt werden können: das Wandeln von den digitalen Signalen entsprechenden Impulsen mit konstanter Folgefrequenz und veränderbarer Impulsbreite sowie das Wandeln von solchen Impulsen mit konstanter Breite und veränderbarer Folgefrequenz.

Die praktische Erfahrung hat gezeigt, und durch Rechnungen wurde bestätigt, dass keines der beiden genannten Verfahren geeignet ist, die drei oben aufgeführten Forderungen optimal zu erfüllen.

Beim Wandeln von Impulsen mit konstanter Folgefrequenz und veränderbarer Breite ist der Einfluss der temperaturabhängigen Eigenschaften der elektronischen Bauelemente auf den Analogwert nur gering, dagegen ist die Einstellzeit für. die meisten Anwendungen zu lang. Der Rippel ist vom Verhältnis der Impulsdauer zur Dauer der Wandelperiode abhän-gig, erreicht seinen grössten Wert, wenn die Dauer des Impulses etwa halb so gross wie die Dauer der Wandelperiode

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ist und erreicht praktisch den Wert Null, wenn das genannte Verhältnis gegen Null oder gegen 1 geht.

Beim Wandeln von Impulsen mit konstanter Breite und veränderbarer Folgefrequenz ist dor Einfluss der temperaturab™ hängigen Eigenschaften der elektronischen Bauelemente auf den Analogwert relativ gross und wird um so grosser, je grosser die Folgefrequenz bzw. die Anzahl der Impulse in einer Wandelperiode ist. Dafür ist die Einstellzeit sehr klein, und der Rippel nimmt mit zunehmendem Verhältnis von Impulsbreite zu Impulsabstand ab und erreicht praktisch den Wert Null, wenn die Impulsbreite im Bereich des Impulsabstands liegt.

Der vorliegenden Erfindung liegt darum die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum periodischen Wandeln eines digitalen in einen Analogwert anzugeben, das eine sehr kurze Einstellzeit ermöglicht und bei dem der Analogwert nur einen sehr geringen Rippel aufweist und durch Temperaturänderungen der zur Ausführung des Verfahrens verwendeten elektronischen Bauelemente praktisch nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Hilfsimpulszüge verwendet werden, deren Impulse mindestens ab dem Hilfsimpulszug für die dritte Dualstelle Impulsgruppen bilden, welche Impulsgruppen in jedem Hilfsimpulszug eine gleiche Anzahl Impulse enthalten, und der Hilfsimpulszug für die grösste Dualstelle eine geradzahlige Anzahl Impulsgruppen aufweist, wobei die Anzahl der Impulse in jeder Impulsgruppe gleich der Anzahl der Zeittakte in jeder Pause zwischen aufeinanderfolgenden Impulsgruppen ist, und jede Impulsgruppe in den anderen Hilfsimpulszügen nicht mehr als halb so viele

Impulse wie jede Impulsgruppe im Hilfsimpulszug für die grösste· Dualstelle enthält, und wobei die Impulsgruppen in den Hilfsimpulszügen zeitlich derart gegeneinander verscho ben sind, dass der erste oder der letzte Impuls jeder Impulsgruppe in einem der anderen Hilfsimpulszüge an den letzten Impuls einer Impulsgruppe des Hilfsimpulszugs für die grösste Dualstelle anschliesst bzw. dem ersten Impuls einer solchen Impulsgruppe voransteht, und dadurch, dass alle Impulse auf die Dauer einer Zeittaktperiode verbreitert werden.

Das neue Verfahren kann mit einfachen, kommerziell erhältlichen Bausteinen ausgeführt werden und ermöglicht das periodische Wandeln von digitalen in analoge Werte mit der gleichen kurzen Einstellzeit, die bisher nur beim Wandeln von Impulsen mit konstanter Breite und veränderlicher Impuls folge erreichbar war, mit dem gleichen, relativ kleinen Rippel, der bisher nur beim Wandeln von Impulsen mit konstanter Folgefrequenz und optimierter Breite erzielt werden konnte, sowie mit einer mit keinem der beiden oben erwähnten Verfahren erreichbaren Unabhängigkeit des Analogwerts von der Temperatur der verwendeten Bauelemente.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform des neuen Verfahrens zum Wandeln eines Digitalwerts entsprechend einer Dualzahl mit mindestens fünf Dualstellen weist der Hilfsimpulszug für die grösste Dualstelle in jeder Wandelperiode vier Impulsgruppen auf.

Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des neuen Verfahrens zum Wandeln eines Digitalwerts entsprechend einer Dualzahl mit· mindestens sechs Dualstellen ist die Anzahl der Impulsgruppen in dem Hilfsimpulszug für die grösste Dualstelle in jeder Wandelperiode gleich der ganzzahli-

gen Quadratwurzel aus der Anzahl der zum Wandeln dieser oder der um eine Dualstelle kleineren Dualzahl erforderlichen Zeittakte.

Diese bevorzugten Ausführungsformen von Hilfsimpulszügen weisen für eine kleinstmögliche Anzahl Impulsgruppen eine gleichmässige Verteilung sowie ein günstiges Verhältnis von Impulsgruppen und Pausen auf, was das Erreichen der angestrebten Vorteile zusätzlich begünstigt.

Nachfolgend werden eine bevorzugte Ausführungsform eines 0 zur Ausführung des neuen Verfahrens geeigneten Digital-Analog-Wandlers sowie ein Beispiel der bisher gebräuchlichen und der erfindungsgemässen Hilfsimpulszüge mit Hilfe der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild eines zur Ausführung des neuen 5 Verfahrens geeigneten Digital-Analog-Wandlers,

Fig. 2 einige Hilfsimpulszüge mit beabstandeten Einzelimpulsen sowie einen Impulszug der bisher bekannten Art und

Fig. 3 einige Hilfsimpulszüge mit Impulsgruppen sowie einen Impulszug entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren.

Die Fig. 1 zeigt das vereinfachte Blockschema eines Digital-Analog-Wandlers / der für die Ausführung des neuen Verfahrens geeignet ist. Bei diesem Wandler wird der zu wandelnde Digitalwert über eine nicht gezeigte Leitung als Eingangssignal an einen Binärwertgeber 10 geleitet, der das dig"itale Signal in eine Dualzahl wandelt. Der Ausgang des Binärwertgebers enthält für jede Dualstelle einen An-

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Schluss. Im gezeigten Ausführungsbeispiel· sind fünf dieser Anschlüsse entsprechend den Dualstellen 2 , 2 , 2 _r 2 und

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2 mittels Leitungen 11, 12, 13, 14 und 15 mit je einem Eingang eines UND-Tors 16, 17, 18, 19 und 20 verbunden.

Der Wandler enthält weiter einen Impulsgenerator 23, der Impulse mit konstanter Folgefrequenz erzeugt. Dem Impulsgenerator ist ein Frequenzteiler 24 nachgeschaltet, an dessen Ausgang eine kontinuierliche Impulsfolge erscheint, deren Impulse im folgenden auch als Taktimpulse bezeichnet werden, die die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte in den noch zu beschreibenden Bausteinen steuern. Die Folgefrequenz der Taktimpulse ist halb so gross wie die Frequenz der vom Impulsgenerator 23 erzeugten primären Impulse. Der Ausgang des Frequenzteilers ist mit dem Eingang eines Zählers 26 verbunden. Der Zähler enthält eine Mehrzahl Ausgänge, von denen jeder an einen Speicherblock in einen Festspeicher 27 geführt ist. Jeder Speicherblock ist einer Dualstelle des Binärwertgebers zugeordnet, und die Anzahl der Speicherplätze in jedem Speicherblock ist gleich der grössten vom Binärwertgeber erzeugbaren Dualzahl. In den Speicherplätzen jedes Speicherblocks ist ein Hilfsimpu]szug gespeichert, dessen Anzahl Impulse gleich der dor zugeordneten Dualstelle entsprechenden Zahl ist. Die Speicherplätze jedes Speicherblocks sind mit dem Zählerstand des Zählers 26 adressierbar, so dass für jeden Zählerstand der Inhalt der zugeordneten Speicherplätze am Ausgang der Speicherblocks erscheint. Der Zähler zählt von Null bis zur grössten vom Binärwertgeber erzeugbaren Dualzahl und beginnt dann wieder beim Anfangsstand. Dadurch werden die Speicherplätze in den Speicherblöcken fortlaufend adressiert, und am Ausgang der Speicherblöcke erscheint eine kontinuierliche Folge der eingespeicherten Hilfsimpulszüge.

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Der Ausgang jedes Speicherblocks ist über eine zugeordnete Signalleitung 29, 30/ 31, 32 und 33 mit dem zweiten Eingang eines der bereits genannten UND-Tore verbunden, wobei die Verbindungen so gewählt sind, dass jedes UND-Tor mit demjenigen Anschluss des Binärwertgebers und demjenigen Speicherblock verbunden ist, die beide der gleichen Dualstelle zugeordnet sind.

Die Ausgänge der UND-Tore sind mit zugeordneten Eingängen eines ODER-Tors 34 verbunden, dessen Ausgang mit dem Signaleingang eines Delay-Flipflops 36 verbunden ist. Der Ausgang dieses Flipflops führt zum Signaleingang eines elektronischen Schalters 37, dessen Ausgang in Abhängigkeit vom Eingangssignal wahlweise mit einer Referenzspannungsquelle 38 oder der Masseleitung 39 verbunden wird.

Der Ausgang des elektronischen Schalters ist über einen Widerstand 41 und den freien Anschluss eines an der Masseleitung liegenden Kondensators 42 mit der Ausgangsklemme 43 des Wandlers verbunden.

Der Steuersignaleingang des Delay-Flipflops 36 ist mit dem Ausgang eines weiteren UND-Tors 44 verbunden, dessen beide Eingänge mit den Ausgängen des Impulsgenerators 23 bzw. des Frequenteilers 24 verbunden sind. Am Ausgang des UND-Tors erscheint eine Impulsfolge, deren Impulse gegenüber den Taktimpulsen um 1/2 Impulsbreite oder 1/4 Taktimpulsperiode verschoben sind.

Bei der Beschreibung dieses vereinfachten Blockschaltbilds ist angenommen, dass alle logischen Bausteine verzögerungsfrei arbeiten und gesteuerte Zwischenspeicher nicht erforderlich sind. Weiter sei darauf hingewiesen, dass praktisch verwendete Ausführungsformen solcher Wandler zum Wandeln von Digitalwerten vorgesehen sind, zu deren Dar-

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stellung mehr als die angenommenen fünf Dualstellen erforderlich sind, was durch die gestrichelt gezeichneten Leitungen 21 und 46 sowie die gestrichelt gezeichneten Teile des Dualzählers, Festspeichers und des ODER-Tors angedeutet ist.

Zur Beschreibung der Arbeitsweise dieses Wandlers sei angenommen, dass der zu wandelnde Digitalwert mit fünf Dualstellen dargestellt werden kann und der Festspeicher 27 fünf Speicherblöcke enthält. Entsprechend der grössten mit fünf Dualstellen darstellbaren Zahl bilden 32 Impulse am Ausgang des Frequenzteilers 24 eine Wändelperiode.

Beim Einschalten des Wandlers erzeugt der Impulsgenerator 23 eine kontinuierliche primäre Impulsfolge, bestehend aus Rechteckimpulsen, die durch Pausen getrennt sind, deren Dauer gleich der Dauer der Rechteckimpulse ist. Diese primäre Impulsfolge wird im Frequenzteiler in die Taktimpulsfolge gewandelt, deren Impulse und deren Pausen zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen doppelt so lang wie die in der Primärimpulsfolge sind. Wie bereits oben beschrieben wurde, werden die Taktimpulse im Zähler 26 gezählt, und der momentane Zählerstand wird an alle Speicherblocks in dem Festspeicher 27 weitergeleitet, wo er zum Adressieren der auszulesenden Speicherplätze verwendet wird.

An den Ausgängen der Speicherblocks erscheinen dann die entsprechenden Hilfsimpulsfolgen. Dabei versteht sich, dass die vorgegebene Anzahl der Impulse und die Pausen in den einzelnen Hilfsimpulsfolgen beliebig verteilt sein können, vorausgesetzt, dass bei jedem Zeittakt höchstens ein Impuls an den Ausgängen des Speichers erscheint. Dazu werden "üblicherweise "symmetrische" Hilfsimpulsfolgen verwendet, bei denen die Einzelimpulse durch gleich lange

Pausen getrennt sind. Ein Beispiel von solchen üblichen Impulsfolgen ist in Fig. 2 gezeigt. Die Impulsfolge 50 entspricht den während einer Wandelperiode für eine fünfstellige Dualzahl erforderlichen 3 2 Taktimpulsen. Wie bereits beschrieben wurde, werden diese Taktimpulse gezählt, und ihre Ordnungszahl dient als Adresse zum Auslesen der zugeordneten Speicherplätze. Der Hilfsimpulszug 51 entspricht der Dualstelle 2 , enthält darum nur einen Zähl impuls, der bei der oben erwähnten "symmetrischen" Impulsfol ge in der Mitte der Wandelperiode oder beim 15. Taktimpuls erscheint. Der Hilfsimpulszug 52 entspricht der Dualstelle 2 , enthält darum zwei Zählimpulse, die nach dem ersten und dem dritten Viertel der Wandelperiode oder beim 7. und beim 23. Taktimpuls erscheinen. Die weiteren Hilfsimpulszüge 53, 54, 55 entsprechend den :
sind gleichermassen ausgebildet.

2 3 4 züge 53, 54, 55 entsprechend den Dualstellen 2 , 2 bzw. 2

Die gezeigten Hilfsimpulsezüge 51, 52, 53, 54 und 55 erscheinen in Uebereinstimmung mit den Taktimpulsen kontinuierlich an den Ausgängen des Speichers 27 und werden über die Leitungen 29, 30, 31, 32 bzw. 33 an die anderen Eingänge der UND-Tore 16, 17, 18, 19 und 20 geleitet. Wenn nun beispielsweise der Digitalwert 10 gewandelt werden soll, dann erscheint an den fünf Ausgängen des Binärwertgebers die Dualzahl 01010. Die einzelnen Dualstellen werden über die Leitungen 11, 12, 13, 14 und 15 an die einen Eingänge der UND-Tore 16, 17, 18, 19 bzw. 20 geleitet. Dann sind die UND-Tore 17 und 19 aufgetastet, und die Hilfsimpulszüge 52 und 54 werden an das ODER-Tor 34 weitergeleitet, während die gesperrten UND-Tore 16, 18 und 20 die Hilfsimpulsezüge 51, 53 und 55 blockieren. Am Ausgang des ODER-Tors erscheint dann der Impulszug 5 7 (Fig. 2). Dieser Impulszug enthält aus der Addition der Hilfsimpulszüge 52 und 54 in jeder Wandelperiode 10 Einzelimpulse mit

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unterschiedlichen und gegenüber der Impulsbreite relativ grossen Abständen voneinander. Wird dieser Impulszug direkt zum Steuern des Schalters 37 verwendet, dann weisen die Spannung am Kondensator 42 und das analoge Ausgangssignal an der Klemme 4 3 die einleitend genannten Mängel auf, näm-Li eh ο Lnun yrouson Rlppel und durch Temperaturänderungen, insbesondere am Schalter 37 bewirkte Verschiebungen der vorderen und der rückwärtigen Flanke an allen zehn Impulsen, was relativ grosse Schwankungen des Analogwerts zur Folge hat.

In Fig. 3 sind Hilfsimpulszüge 60, 61, 62, 63 und 64 gezeigt, deren Impulseanzahl· den Hilfsimpulsfolgen 51 bis entsprechen, deren Impulse aber nach dem erfindungsgemässen Verfahren zu Impulsgruppen zusammengefasst sind. Dabei enthält die Hilfsimpulsfolge 64 mit der grössten Impulseanzahl vier Impulsgruppen, von denen jede aus vier aufeinanderfolgenden Impulsen besteht. Die Impulsgruppen sind von Pausen gleicher zeitlicher Dauer voneinander getrennt. Die Hilfsimpulszügo 63 und 62 enthalten Impulsgruppen, von denen jede nur halb so viele Impulse enthält wie jede der Impulsgruppen des Hilfsimpulszugs 64, nämlich zwei Impulse. Die Hilfsimpulszüge 61 und 60 enthalten zwei Einzelimpulse bzw. nur einen Einzelimpuls. Weiter sind die Impulsgruppen und die Einzelimpulse in diesen Hilfsimpulszügen derart gegeneinander verschoben, dass der erste Impuls in den Impulsgruppen des Hilfsimpulszugs 63 an den letzten Impuls der vier Impulsgruppen des Hilfsimpulszugs 64 anschliesst und der letzte Impuls der Impulsgruppen des Hilfsimpulszugs vor dom οrs ton Impuls dor zweiten bzw. vierten Impulsgruppe doa Ililfsimpulszugs 64 steht. Weiter stehen die beiden Ein-•/,o1 impuls! dot~ Hilf es impuls ζ uqs 61 nach der zweiten und vierten Impulsgruppe des Hilfsimpulszugs 63 und der einzige Impuls des Hilfsimpulszugs 60 schliesslich steht nach dem zweiten Impuls des Hilfsimpulszugs 61.

BAD ORiGfNAL

Zum Wandeln des Digitalwerts 10 werden (wie das bereits für die Hilfsimpulszüge 52 und 54 anhand der Fig. 2 beschrieben wurde) die UND-Tore 17 und 19 aufgetastet und die Hilfsimpulszüge 61 und 63 im ODER-Tor 34 überlagert, so dass beim Ausgang des ODER-Tors der Impulszug 66 erscheint. Dieser Impulszug enthält zehn Einzelimpulse, die vier Impulsgruppen bilden, von denen zwei je zwei und zwei je drei Einzelimpulse enthalten. ErfiindungsgemUss werden dio am Ausganq des ODER-Tors erscheinenden Impulse in dc?m nachguachaltötun Delay-Flipflop 36 auf die Dauer einer Zeittaktperiode verbreitert, d.h. ihre Breite wird verdoppelt. Dann liegt die rückwärtige Flanke jedes Impulses an der vorderen Flanke des unmittelbar nachfolgenden Impulses an, so dass aufeinanderfolgende Einzelimpulse einen breitenmodulierten Impuls bilden, wie es für den Impulszug 67 gezeigt ist. Dieser Impulszug enthält anstelle von zehn Einzelimpulsen nur noch vier breitenmodulierte Impulse mit relativ gleichmässiger Breite und gleichmässigem Abstand voneinander. Mit diesem Impulszug wird, wie bereits beschrieben, der Schalter 37 geschaltet, der für die Dauer jeder der verbreiterten Impulsgruppen den Widerstand 41 mit der Referenzspannungsquelle 38 und während der Pausen zwischen aufeinanderfolgenden Impulsgruppen den Widerstand mit der Masseleitung verbindet, so dass sich am Kondensator 42 und der Ausgangsklemme 43 eine Spannung einstellt, die dem gewandelten Digitalwert entspricht.

Mit dem neuen Impulszug 67 wird das gleiche Digitalsignal wie mit dem bisher gebräuchlichen Impulszug 57 in ein Analogsignal gewandelt. In Uebereinstimmung mit der einleitenden Diskussion weist der neue Impulszug aber wesentliche Vorteile auf. Wegen der verringerten Anzahl der Impulse wird der gewandelte Analogwert weniger durch temperaturbedingte Verschiebungen der Impulsflanken beeinträch-

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tigt, und die verringerte Anzahl der Impulse bewirkt zusammen mit dem gleichmässigeren Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Impulsgruppen eine wesentliche Verkleinerung des Rippeis. Ausserdem wird mit der Verwendung mehrerer breitenmodulierter Impulse in jeder Wandelperiode die Einstellzeit für den Analogwert merklich verkürzt.

Das oben beschriebene Beispiel einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens ebenso wie die Beispiele für die Hilfsimpulszüge sind der verständlicheren Darstellung wegen stark vereinfacht. Für das Wandeln von Digital- in Analogwerte mit der für Mess- und Uebertragungseinrichtungen erforderlichen Genauigkeit wird gewöhnlich mit einer zehnstelligen Dualzahl gearbeitet, entsprechend einer Unterteilung dos zu wandelnden Digitalwerts in 1024 Bits. Weiter wird gefordert, dass die Einstellzeit für den Analogwert nicht mehr als 10 Sekunden beträgt. Ausgehend davon, dass zum Stabilisieren der Spannung am Kondensator 42 etwa zehn Wandelperioden erforderlich sind, von denen jede bei der vorstehend genannten Unterteilung etwa 10 Impulse enthält, ergibt sich eine maximale Impulsbreite von 10 Sekunden. Mit einem handelsüblichen Bauelement für den Schalter 37 betragen die temperaturbedingten Schwankungen der Schaltzeit und entsprechenden Schwankungen der Lade- bzw. Entladezeit für den

Kondensator bis zu 10 Sekunden. Das bedeutet einen möglichen Fehler des Analogwerts von bis zu 10%. Demgegenüber ist es mit dem erfindungsgemässen Verfahren und bei der Verwendung des gleichen elektronischen Schalters möglich, den temperaturbedingten Fehler auf weniger als 1 %_o zu senken.

Es versteht sich, dass das neue Verfahren auch mit anderen als der oben beschriebenen Vorrichtung ausgeführt werden

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kann. Beispielsweise ist es möglich, zum Abrufen der Hilfsimpulszüge anstelle des beschriebenen Speichers einen geeigneten Dekoder zu verwenden. Weiter können Hilfsimpulszüge verwendet werden, deren Impulse eine verdoppelte
Breite aufweisen, was dann ermöglicht, auf den das UND-Tor 44 und den Delay-Flipflop 36 enthaltenden Schaltungsteil
zum Verbreitern der addierten Impulse zu verzichten.

Claims

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Patentansprüche

/ λ J Verfahren zum periodischen Wandeln eines Digitalwerts in einen Analogwert, wobei der Digitalwert in Form einer Dualzahl vorliegt und jede Dualstelle einen Hilfsimpulszug steuert, dessen Anzahl Impulse während einer Wandelperiode gleich dem Wert der mit dem Exponenten der betreffenden Dualstelle gebildeten Potenz der Grundzahl 2 ist, und die Impulse aller Hilfsimpulszüge während jeder Wandelpcriodo summiert worden, um einen Impulszug zu bilden, dessen Impulse einen Schalter steuern, der einen Kondensator zum Aufladen auf eine den Analogwert bildende Spannung während der Dauer jedes Impulses mit einer Referenzspannungsquelle und während der Pause zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen mit der Masseleitung verbindet, und wobei die Wandelperiode aus einer Folge doppelt so vieler Zeittakte besteht, wie Impulse zur Darstellung der grössten Dualstelle erforderlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass Hilfsimpulszüge verwendet werden, deren Impulse mindestens ab dem Hilfsimpulszug für die dritte Dualstelle Impulsgruppen bilden, welche Impulsgruppen in jedem Hilfsimpulszug eine gleiche Anzahl Impulse enthalten, und_der Hilfsimpulszug für die grösste Dualstelle eine geradzahlige Anzahl Im-

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pulsgruppen aufweist, wobei die Anzahl der Impulse in jeder Impulsgruppe gleich der Anzahl der Zeittakte in jeder Pause zwischen aufeinanderfolgenden Impulsgruppen ist, und jede Impulsgruppe in den anderen Hilfsimpulszügen nicht mehr als halb so viele Impulse wie jede Impulsgruppe Lm Hilfsimpulszug für die grösste Dualstelle enthält, und wobei die Impulsgruppe in den Hilfsimpulszügen zeitlich derart gegeneinander verschoben sind, dass der erste oder der letzte Impuls jeder Impulsgruppe in einem der anderen Hilfsimpulszüge an den letzten Impuls einer Impulsgruppe des Hilfsimpulszugs für die grösste Dualstelle anschliesst bzw. dem ersten Impuls einer solchen Impulsgruppe voransteht, und dadurch, dass alle Impulse auf die Dauer einer Zeittaktperiode verbreitert werden.
2. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dir Ιηιμιΐΐϋο ικη·1ι dem Summierern zu einem Impulszug verbreitert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wandeln eines Digitalwerts entsprechend einer Dualzahl mit mindestens fünf Dualstellen der Hilfsimpulszug für die grösste Dualstelle in jeder Wandelperiode vier Impulsgruppen aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wandeln eines Digitalwerts entsprechend einer Dualzahl mit mindestens sechs Dualstellen die Anzahl der JiUpULy(Ji^-UPpI-¹U in dem Hilf simpulszug für die grösste Dualstelle in jeder Wandelperiode gleich der ganzzahligen Quadratwurzel aus der Anzahl der zum Wandeln dieser oder der um eine Dualstelle kleineren Dualzahl erforderlichen Zeittakte ist.

BAD ORiGtNAL