DE3237552C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Decodierer zur Umsetzung eines PCM-codierten Eingangssignals in ein pulsdichtemoduliertes Ausgangssignal, sowie die Anwendung dieses Decodierers in einem Digital-Analog- Wandler.The invention relates to a decoder for implementation a PCM-coded input signal into a pulse density modulated Output signal, as well as the application of this decoder in a digital-analog Converter.
Ein derartiger Decodierer ist aus der DE-OS 26 05 724 bekannt. Dieser Decodierer kann beispielsweise für einen Digital-Analog- Wandler auf der Empfangsseite eines PCM-Nachrichtenübertragungs systems verwendet werden. Bei diesem bekannten Decodierer wird das PCM-codierte Eingangssignal einem Interpolator zugeführt, der die Abtastfrequenz des PCM-codierten Eingangssignals schein bar erhöht. Das Ausgangssignal des Interpolators wird in einem Quantisierer auf eine Anzahl der höchstwertigen Bits gerundet und einem digital steuerbaren Taktumsetzer zugeführt, der an seinem Ausgang ein pulsdichtemoduliertes Signal liefert. Aus diesem pulsdichtemodulierten Signal kann über einen Tiefpaß ein analoges Signal gebildet werden.Such a decoder is known from DE-OS 26 05 724. This decoder can be used, for example, for a digital-analog Converter on the receiving side of a PCM message transmission systems can be used. In this known decoder the PCM-coded input signal is fed to an interpolator, which appears to be the sampling frequency of the PCM-encoded input signal bar increased. The output signal of the interpolator is in one Quantizers rounded to a number of the most significant bits and fed to a digitally controllable clock converter provides a pulse density modulated signal at its output. Out this pulse density modulated signal can have a low pass analog signal are formed.
Aus der DE-OS 27 53 616 ist weiterhin ein Decodierer bekannt, an dessen Eingang eine Subtrahiereinrichtung angeordnet ist, die die Differenz zwischen dem jeweiligen PCM-codierten Eingangs signal und dem vorhergehenden Ausgangssignal von dem Decodierer bildet, wobei dieses Differenzsignal einem Digitalintegrator zugeführt wird, der die Differenzsignale durch eine sukzessive Addition zu einem summierten Gesamtwert mit einer Geschwindig keit addiert, die durch ein Taktsignal festgelegt ist. Der Gesamtwert wird dann einem Schwellenwertdetektor zugeführt, dessen Ausgang den Ausgang des Decodierers bildet und dessen Ausgangssignal entweder einen hohen positiven digitalen oder einen hohen negativen digitalen Wert einnehmen kann. Auch hier kann wiederum das Ausgangssignal des Schwellenwertdetektors und damit des Decodierers über ein Tiefpaßfilter in ein Analogsignal umgewandelt werden.A decoder is also known from DE-OS 27 53 616 the input of which is arranged a subtractor which the difference between the respective PCM-coded input signal and the previous output signal from the decoder forms, this difference signal a digital integrator is supplied, the difference signals through a successive Addition to a total value at one speed speed added, which is determined by a clock signal. The Total value is then fed to a threshold detector the output of which forms the output of the decoder and whose Output signal either a high positive digital or can have a high negative digital value. Here too can in turn the output signal of the threshold detector and thus the decoder into an analog signal via a low-pass filter being transformed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Decodierer der eingangs genannten Art zu schaffen, der ein Minimum an Bauteilen erfordert.The invention has for its object a decoder to create a minimum of components required.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, bzw. im Hinblick auf die Verwendung dieses Decodierers in einem Digital-Analog-Wandler durch die Merkmale im Patentanspruch 11 gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved, or with regard to the use of this decoder in a digital-to-analog converter by the features in Claim 11 solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention result from the subclaims.
Der erfindungsgemäße Decodierer erfordert ein Minimum an Bauteilen und ist damit für die Herstellung in Form eines integrierten Schaltkreises geeignet. Um eine Digital-Analog- Umsetzung eines digitalen Eingangssignals des Decodierers zu ermöglichen, kann dem Decodierer ein geeignetes Filter nachgeschaltet sein. Bei einer Verwendung zur Digital-Analog- Umsetzung würde dem Decodierer ein Interpolator vorgeschaltet sein und der dadurch gegebene Digital-Analog-Wandler würde nur ein Minimum an analogen Bauteilen benötigen.The decoder according to the invention requires a minimum Components and is therefore for the production in the form of a integrated circuit. To be a digital-analog Implementation of a digital input signal from the decoder enable the decoder a suitable filter downstream. When used for digital-analog An interpolator would be connected upstream of the decoder would be and the resulting digital-to-analog converter would only need a minimum of analog components.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are described below of the drawings explained in more detail.
In der Zeichnung zeigt:The drawing shows:
Fig. 1a die Anwendung der Pulsdichtemodulation auf ein analoges Eingangssignal, Fig. 1a, the application of the pulse density modulation to an analog input signal,
Fig. 1b die Anwendung der Pulsdichtemodulation auf ein digitales Eingangssignal, FIG. 1b, the application of the pulse density modulation on a digital input signal,
Fig. 2a einen aus der US-PS 39 55 191 übernommenen Teil eines Modulators zur Umsetzung eines analogen Signals in ein pulsdichtemoduliertes Signal, FIG. 2a is a known from US-PS 39 55 191 acquired part of a modulator for converting an analog signal into a pulse density modulated signal,
Fig. 2b eine teilweise digitale Abwandlung der Fig. 2a, Fig. 2b is a partial modification of the digital Fig. 2a,
Fig. 3 einen Decodierer für Digitalsignale, der vom Pulsdichtemodulator nach Fig. 2 abge leitet ist, Fig. 3 is a decoder for digital signals, which is derived from the pulse density modulator of Fig. 2 abge,
Fig. 4 eine Abwandlung des Digitalsignale in puls dichtemodulierte Signale umsetzenden De codierers nach Fig. 3, Fig. 4 shows a modification of the digital signals into pulse density modulated signals De-converting the encoder of Fig. 3,
Fig. 5 eine Abwandlung des Decodierers nach Fig. 4, Fig. 5 shows a modification of the decoder of FIG. 4,
Fig. 6 eine Abwandlung des Decodierers nach Fig. 5, Fig. 6 shows a modification of the decoder of FIG. 5,
Fig. 7 eine Abwandlung des Decodierers nach Fig. 6 mit einer Minimalzahl von Addierern und Multiplizierern und Fig. 7 shows a modification of the decoder of Fig. 6 with a minimum number of adders and multipliers and
Fig. 8 eine weitere Decodiereranordnung mit der minimalen Anzahl von Bauteilen. Fig. 8 shows a further decoder arrangement with the minimum number of components.
Die Funktion eines idealen Digital-Analog-Wandlers besteht darin, eine Digitalzahl in eine Spannung oder einen Strom umzusetzen, der zu dieser Zahl proportional ist. Bei Nach richtenübertragungssystemen stellen die Digitalzahlen Abtast werte eines kontinuierlichen Signals dar, die in regelmäßigen Abtastintervallen erfaßt werden. In diesem Fall sollte der ideale Digital-Analog-Wandler ein kontinuierliches analoges Ausgangssignal erzeugen, das sich durch Ziehen einer glatten Kurve durch die Abtastwerte ergibt und das keine Komponenten oberhalb der halben Abstastfrequenz ent hält. Die eingangs genannte DE-OS 26 05 724 beschreibt einen Digital-Analog-Wandler mit einem Modulator zur Umsetzung des digitalen Eingangssignals in ein pulsdichtemoduliertes Signal, der einen Taktumsetzer verwendet. Die ebenfalls bereits genannte US-PS 39 55 191 bezieht sich auf einen Analog-Digital-Wandler mit einem Pulsdichtemodulator, der analoge Abtastwerte in ein pulsdichtemoduliertes Signal umsetzt.The function of an ideal digital-to-analog converter exists in converting a digital number into a voltage or a current to implement, which is proportional to this number. At night Directional transmission systems make the digital numbers sampling values of a continuous signal represented in regular Sampling intervals are detected. In this case the ideal digital-to-analog converter a continuous one generate analog output signal, which by pulling gives a smooth curve through the samples and that no components above half the sampling frequency holds. The aforementioned DE-OS 26 05 724 describes one Digital-to-analog converter with a modulator for implementation of the digital input signal into a pulse density modulated Signal that uses a clock converter. The same already mentioned US-PS 39 55 191 relates to a Analog-to-digital converter with a pulse density modulator that analog samples in a pulse density modulated signal implements.
Die Ausführungsformen des Digital-Analog-Wandlers, die nachstehend im einzelnen beschrieben werden, beruhen auf einem vollständig digitalen Pulsdichtemodulator und setzen lineare PCM-Abtastwerte in einen binären pulsdichtemodulierten Datenstrom vom Sigma-Delta-Typ um. Der Modulator ist seinem Wesen nach ein Umsetzer oder Decodierer, jedoch kein Demo dulator. Die Demodulation geschieht auf einfache Weise mittels eines einfachen RC-Filters oder eines komplizierteren Filters, falls dies zur Beseitigung der hochfrequenten Mo dulationskomponenten notwendig ist.The embodiments of the digital-to-analog converter, which are described in detail below are based on a fully digital pulse density modulator and put linear PCM samples into a binary pulse density modulated Data stream of the sigma-delta type. The modulator is his Essentially a converter or decoder, but not a demo dulator. Demodulation is simple using a simple RC filter or a more complicated one Filters, if this is to eliminate the high-frequency Mo dulation components is necessary.
Es besteht ein Unterschied zwischen der Umsetzung eines Analogsignals in ein pulsdichtemoduliertes Signal und der Umsetzung eines Digitalsignals in ein pulsdichtemoduliertes Signal. Dieser Unterschied bezieht sich nicht auf die Pulsdichtemodulation selbst, sondern vielmehr auf die Mittel zum Heraufsetzen der Abtastfrequenz des linear PCM-codierten Eingangssignals auf die Abtastfrequenz des digitalen pulsdichtemodulierten Signals. Im Gegensatz zu einem kontinuierlichen Analogsignal erfordern die digitalen Daten einen Interpolator in irgendeiner Form. Entsprechend seiner Kom plexität kann der Interpolator einen zusätzlichen Qualitäts verlust des Ausgangssignals bewirken.There is a difference between implementing one Analog signal into a pulse density modulated signal and the Conversion of a digital signal into a pulse density modulated Signal. This difference does not apply to the Pulse density modulation itself, but rather on the means to increase the sampling frequency of the linear PCM-encoded Input signal to the sampling frequency of the digital pulse density modulated Signal. Unlike a continuous one The digital data require an analog signal Interpolator in any form. According to his com complexity, the interpolator can have an additional quality cause loss of the output signal.
In Fig. 1a und b wird schematisch die Umsetzung eines ana logen und eines digitalen Eingangssignals in Pulsdichte modulation dargestellt und verglichen. In Fig. 1a wird ein analoges Signal in einen Pulsdichtemodulator 1 für Analog- Signale eingegeben, und der mit einer Taktfrequenz fc be triebene Modulator liefert an seinen Ausgang einen binären Datenstrom vom Sigma-Delta-Typ, der mit einer Taktfrequenz moduliert ist. Dieses Ausgangssignal wird einem Umwandlungs filter in Form eines digitalen Filters 2 zugeführt, das ebenfalls mit der Taktfrequenz fc betrieben wird und am Aus gang linear codierte PCM-Wörter mit M Bits bei einer Zwischen- Abtastfrequenz fs abgibt.In Fig. 1a and b, the implementation of an analog and a digital input signal in pulse density modulation is shown and compared schematically. In Fig. 1a, an analog signal is input to a pulse density modulator 1 for analog signals, and the modulator operated at a clock frequency f c supplies a binary data stream of the sigma-delta type, which is modulated at a clock frequency, to its output. This output signal is fed to a conversion filter in the form of a digital filter 2 , which is also operated at the clock frequency f c and outputs linearly coded PCM words with M bits at an intermediate sampling frequency f s at the output.
Bei Fig. 1b wird ein linear PCM-codiertes Eingangssignal in Form von M-bit-Wörtern bei einer Abtastfrequenz fs einem Interpolator 3 eingegeben, der mit der Taktfrequenz fc be trieben wird. Das Ausgangssignal des Interpolators 3, das M-bit-Wörter mit der Pulsdichtemodulations-Abtastfrequenz enthält, wird an einen Pulsdichtemodulator 4 für Digital signale angelegt, der mit der Taktfrequenz fc betrieben wird. Das Ausgangssignal des Pulsdichtemodulators 4 ist ein mit der Taktfrequenz moduliertes Binärsignal vom Sigma-Delta- Typ. Dieses Signal kann mittels eines nicht gezeigten RC-Filters in ein Analogsignal demoduliert werden.In Fig. 1b, a linear PCM-coded input signal in the form of M-bit words at a sampling frequency f s is input to an interpolator 3 , which is operated at the clock frequency f c be. The output signal of the interpolator 3 , which contains M-bit words with the pulse density modulation sampling frequency, is applied to a pulse density modulator 4 for digital signals, which is operated with the clock frequency f c . The output signal of the pulse density modulator 4 is a binary signal of the sigma-delta type modulated with the clock frequency. This signal can be demodulated into an analog signal by means of an RC filter, not shown.
Fig. 2 zeigt einen Teil eines Pulsdichtemodulators für Ana logsignale, der aus der Fig. 8 der US-PS 39 55 191 über nommen ist. Er enthält einen Operationsverstärker A und ein Flipflop B zusammen mit einem zusätzlichen Flipflop B′ und einem gestrichelt gezeichneten Weg, der eine mögliche Rückkopplungsschleife darstellt. Fig. 2 shows part of a pulse density modulator for ana log signals, which is taken from Fig. 8 of US-PS 39 55 191. It contains an operational amplifier A and a flip-flop B together with an additional flip-flop B 'and a dashed path, which represents a possible feedback loop.
Die Fig. 2b zeigt eine übliche, im wesentlichen digitale Abwandlung der Fig. 2a mit zwei Addierern 5 und 6, einem Multiplizierer 7 und einem Flipflop B′′. Die Werte von R1, R2, C1 und C2 sind nicht die gleichen wie bei Fig. 8 der US-PS 39 55 191. Fig. 2b shows a conventional, essentially digital modification of Fig. 2a with two adders 5 and 6 , a multiplier 7 and a flip-flop B ''. The values of R 1 , R 2 , C 1 and C 2 are not the same as in Fig. 8 of U.S. Patent 3,955,191.
Einen Decodierer für Digitalsignale, der von der Anordnung nach Fig. 2b abgeleitet ist, zeigt Fig. 3. Er besteht aus Addierern 8, 9 und 10, einem X-bit-Speicherregister 11, einem Y-bit-Speicherregister 12, einem digitalen Vergleicher mit Schreib-Lese-Speicher 13 und sechs Multiplizierern 21 bis 26, deren Konstanten K1 bis K6 aus der nachstehend aufgestellten entsprechenden Simulationsformel erhalten werden. Die Speicherregister 11 und 12 und der Vergleicher 13 haben eine Verzögerungszeit von Z-1, nämlich eine Takt periode T=1/fc. Der Vergleicher 13 liefert an einem Aus gang eine Zahl ±P, deren Vorzeichen davon abhängt, ob V1 3 am Anfang eines Taktimpulses zum Zeitpunkt T, 2T, 3T usw. jeweils negativ oder positiv ist.3 shows a decoder for digital signals, which is derived from the arrangement according to FIG. 2b . It consists of adders 8, 9 and 10 , an X-bit memory register 11 , a Y-bit memory register 12 , and a digital comparator with read-write memory 13 and six multipliers 21 to 26 , the constants K 1 to K 6 of which are obtained from the corresponding simulation formula set out below. The memory registers 11 and 12 and the comparator 13 have a delay time of Z -1 , namely a clock period T = 1 / f c . The comparator 13 provides an output ± P, the sign of which depends on whether V 1 3 at the beginning of a clock pulse at time T, 2T, 3T etc. is negative or positive.
Die Ausdrücke V0 1 und V0 3 stehen für die in den Speicher registern 11 und 12 gespeicherten unverzögerten Zahlen und V1 1 und V1 3 für die am Anfang eines Taktimpulses sich er gebenden Zahlen. Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Vergleicher 13 entsprechend der Polarität von V1 3 den logischen Wert 1 oder den logischen Wert 0 an, wobei er den Wert 0 annimmt, wenn V1 3 positiv ist. Das Ausgangssignal ist daher ein binärer Datenstrom, der das digitale Eingangssignal als pulsdichtemoduliertes Ein-Bit-Signal darstellt, das durch ein einfaches nicht gezeigtes RC-Filter in ein Analog signal demoduliert werden kann.The expressions V 0 1 and V 0 3 stand for the undelayed numbers stored in the memory registers 11 and 12 and V 1 1 and V 1 3 for the numbers resulting at the beginning of a clock pulse. At this time, the comparator 13 takes the logical value 1 or the logical value 0 according to the polarity of V 1 3 , taking the value 0 when V 1 3 is positive. The output signal is therefore a binary data stream, which represents the digital input signal as a pulse density modulated one-bit signal, which can be demodulated into an analog signal by a simple RC filter, not shown.
Die Simulationsformeln für Fig. 2b sind die folgenden:The simulation formulas for Figure 2b are the following:
und V1 1 = V0 1 · K1 + δ (1 - K1) (2)and V = V 1 1 0 1 · K 1 + δ (1 - K 1) (2)
wobei K1 = e -T/C₁R₁, K2 = e-T/C₂R₂, δ = P + E.where K 1 = e -T / C₁R₁ , K 2 = e -T / C₂R₂ , δ = P + E.
Falls K = 1/(1 - R2C2/R1C1) gesetzt wird, so wird aus Gleichung (1):If K = 1 / (1 - R 2 C 2 / R 1 C 1 ) is set, then from equation (1):
V1 3 = V0 3 · K2 + V0 1 · K (K1 - K2) μ + μδ · (1 - K2) - μ · K · δ (K1 - K2) + P0 (1 - K2) (3)V 1 3 = V 0 3 · K 2 + V 0 1 · K (K 1 - K 2) μδ μ + · (1 - K 2) - μ · K · δ (K 1 - K 2) + P 0 ( 1 - K 2 ) (3)
Mit (K1 - K2) = K4, wird Gleichung (3) zu:With (K 1 - K 2 ) = K 4 , equation (3) becomes:
V1 3 = V0 3 · K2 + V0 1 · K · K4 · μ + μ · δ [1 - K2 - K · K4] + P0 (1 - K2).V 1 3 = V 0 3 · K 2 + V 0 1 · K · K 4 · μ + μ · δ [1 - K 2 - K · K 4 ] + P 0 (1 - K 2 ).
Mit μ · K · K4 = K6, μ [1 - K2 - K · K4] = K5,
(1 - K1) = K4 und (1 - K2) = K3 istWith μ · K · K 4 = K 6 , μ [1 - K 2 - K · K 4 ] = K 5 ,
(1 - K 1 ) = K 4 and (1 - K 2 ) = K 3
V1 3 = V0 3 · K2 + V0¹ · K6 + δ · K5 + P0K3 (4)V 3 = V 1 0 3 · K 2 + V 0 ¹ · K 6 + δ · K 5 + K P 0 3 (4)
und V1 1 = V0¹ · K1 + δ · K4 (5)and V 1 1 = V 0 ¹K 1 + δK 4 (5)
was der Anordnung der Bauteile in Fig. 3 entspricht. which corresponds to the arrangement of the components in Fig. 3.
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die vollkommen digitale Grundschaltung nach Fig. 3 zu realisieren, durch eine andere Anordnung der verschiedenen Schaltungswege und durch Kreuzmultiplikation oder Division der verschiedenen Multiplikationskonstanten. Beispiele hierfür sind in den Fig. 4 bis 8 gezeigt.There are numerous ways of realizing the completely digital basic circuit according to FIG. 3 by a different arrangement of the different circuit paths and by cross-multiplication or division of the different multiplication constants. Examples of this are shown in FIGS. 4 to 8.
Mit K6 (1-K1)=K8 wird Gleichung (2) zu V1 1= V0 1 · K1+ δ · K8/K6, und somit ergibt sich durch Vergleich mit Gleichung (5): K4=K8/K6 oder K8=K4 · K6. Das bedeutet, daß bei Entfernung des Multiplizierers in Fig. 3 mit dem Wert K4, wie in Fig. 4 gezeigt, d. h. wenn K4 gleich 1 gemacht wird, der Multi plizierer K6 aus Fig. 3 ersetzt werden muß durch einen Multi plizierer 28 in Fig. 4 mit dem Wert K8, nämlich K6 (1-K1), damit V1 3 unverändert bleibt.With K 6 (1-K 1 ) = K 8 , equation (2) becomes V 1 1 = V 0 1 · K 1 + δ · K 8 / K 6 , and thus by comparison with equation (5): K results 4 = K 8 / K 6 or K 8 K = 4 · K. 6 This means that when the multiplier in FIG. 3 is removed with the value K 4 , as shown in FIG. 4, ie if K 4 is made equal to 1, the multiplier K 6 from FIG. 3 must be replaced by a multiplier 28 in FIG. 4 with the value K 8 , namely K 6 (1-K 1 ), so that V 1 3 remains unchanged.
Die Anordnung nach Fig. 5 ist aus Fig. 3 dadurch entstanden, daß der Wert von K6 gleich 1 gemacht worden ist, wodurch der Multi plizierer mit dem Wert K4 ersetzt werden kann durch einen Multiplizierer K8, der ebenso wie die Multiplizierer mit den Werten K5 und K3 durch den Wert von K5 dividiert wird, wobei in Fig. 5 der Weg, der vorher den Multiplizierer mit dem Wert K5 enthalten hat, zu einer direkten Verbindung wird.The arrangement according to FIG. 5 has arisen from FIG. 3 in that the value of K 6 has been made equal to 1, as a result of which the multiplier with the value K 4 can be replaced by a multiplier K 8 , which, like the multipliers with the values K 5 and K 3 is divided by the value of K 5 , in FIG. 5 the path which previously contained the multiplier with the value K 5 becomes a direct connection.
Die Anordnung nach Fig. 6 ist eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 5, bei der ein Eingangssignal des Addierers 10 vor dem Addierer 8 anstatt nach diesem abgegriffen und in folgedessen der Multiplizierer mit dem Wert K3 in Fig. 3 den Wert (1+K3/K5) hat.The arrangement according to FIG. 6 is a modification of the arrangement according to FIG. 5, in which an input signal of the adder 10 is tapped before the adder 8 instead of after it and consequently the multiplier with the value K 3 in FIG. 3 has the value (1+ K 3 / K 5 ).
Fig. 6 kann in die in Fig. 7 gezeigte Form abgewandelt werden, die eine geringere Anzahl von Addierern hat, indem die Addierer 8 und 9 effektiv durch einen Addierer 4 ersetzt sind. Somit ist die digitale Grundversion nach Fig. 3, die drei Addierer und sechs Multiplizierer enthält, umgewandelt in eine Version mit zwei Addierern und vier Multiplizierern. FIG. 6 can be modified into the form shown in FIG. 7, which has a smaller number of adders, in that the adders 8 and 9 are effectively replaced by an adder 4 . Thus, the digital basic version according to FIG. 3, three adders and six multipliers contains converted into a version with two adders and four multipliers.
Wie man sieht, enthält die Schaltung nach Fig. 7 zwei getrennte Filter F und G, die parallel arbeiten, und die mit einander eine Kopplung aufweisen, die einen Multiplizierer mit einem Wert K8/K5 enthält.As can be seen, the circuit according to FIG. 7 contains two separate filters F and G which work in parallel and which have a coupling to one another which contains a multiplier with a value K 8 / K 5 .
Im Decoder nach Fig. 7 wird also ein digitales Eingangssig E in ein einfaches rekursives Filter G eingegeben, dessen Ausgang mit dem digitalen Vergleicher 13 verbunden ist. Ein Signal P, das entsprechend dem Ausgangssignal des Vergleichers 13 einen von zwei festen Werten hat, wird ebenfalls in das Filter G eingegeben. Das Eingangssignal E wird außerdem einem zweiten rekursiven Filter F eingegeben, und ein fester Anteil seines Ausgangssignals gelangt zum Filter G. Ein Signal Q, das einen von zwei festen Werten entsprechend dem Ausgangssignal des Vergleichers 13 hat, wird dem Eingang des zweiten rekursiven Filters F zugeführt. Das Ausgangssignal des Vergleichers 13 ist ein pulsdichtemoduliertes Binärsignal, das mittels eines RC-Filters in ein Analogsignal demoduliert werden kann.In the decoder according to FIG. 7, a digital input signal E is therefore input into a simple recursive filter G, the output of which is connected to the digital comparator 13 . A signal P, which has one of two fixed values corresponding to the output signal of the comparator 13 , is also input into the filter G. The input signal E is also input to a second recursive filter F, and a fixed portion of its output signal reaches the filter G. A signal Q, which has one of two fixed values corresponding to the output signal of the comparator 13 , is fed to the input of the second recursive filter F. . The output signal of the comparator 13 is a pulse density modulated binary signal which can be demodulated into an analog signal by means of an RC filter.
Noch eine andere Anordnung der Bauelemente, die ebenfalls aus einem Eingangssignal ein pulsdichtemoduliertes Binärsignal macht, ist in Fig. 8 gezeigt. Sie besteht auch aus nur zwei Addierern 9 und 10 und aus vier Multiplizierern 15, 16, 21, 22, d. h. aus einer minimalen Anzahl von Bauteilen und ist somit besonders geeignet zur Herstellung in Form eines integrierten Schaltkreises. Die Werte der Multiplizierer 15 und 16 sind so gewählt, daß sie die gleichen oben angegebenen Simulationsformeln erfüllen. Beim Decodierer nach Fig. 8 wird ein digitales Eingangssignal E einem einfachen rekursiven Filter F′ zugeführt, und ein fester Anteil von dessen Ausgangssignal wird einem zweiten einfachen rekursiven Filter G′ zugeführt. Ein Signal P′, das ein fester Anteil eines von zwei festen Werten eines Signals Q′ entsprechend dem Ausgangssignal des Vergleichers 13 ist, wird ebenfalls in das Filter G′ eingegeben, wogegen das Signal Q′ in das Filter F′ eingegeben wird. Das Ausgangssignal des Vergleichers 13 ist ein pulsdichtemoduliertes Binärsignal wie oben im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben.Yet another arrangement of the components, which also converts an input signal into a pulse-density-modulated binary signal, is shown in FIG. 8. It also consists of only two adders 9 and 10 and four multipliers 15, 16, 21, 22 , that is to say from a minimal number of components, and is therefore particularly suitable for production in the form of an integrated circuit. The values of the multipliers 15 and 16 are chosen so that they fulfill the same simulation formulas given above. At the decoder of FIG. 8, a digital input signal E is a simple recursive filter F ', respectively, and a fixed proportion of whose output is a second simple recursive filter G' is supplied. A signal P ', which is a fixed portion of one of two fixed values of a signal Q' corresponding to the output signal of the comparator 13 , is also input into the filter G ', whereas the signal Q' is input into the filter F '. The output signal of the comparator 13 is a pulse density modulated binary signal as described above in connection with FIG. 7.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Zahl P (oder P′), die entsprechend dem Ausgangssignal des Vergleichers eine feste Zahl mit zwei möglichen Werten ist, ganzzahlig, gebrochen oder beides sein kann. Sie kann symmetrisch positiv oder negativ sein, oder unsymmetrisch positiv oder negativ sein oder sie kann auch nur eine Polarität haben. Die Konstanten K1 und K2 der Multiplizierer 21 und 22 werden nur positive Bruchzahlen sein, wogegen die anderen Konstanten K3 negativ und positiv sein können, ganzzahlig oder gebrochen oder irgendwie kombiniert. Zur Speicherung in den Registern 11 und 12 der X-bit- und Y-bit-Wörtern wird jeweils mehr als ein Bit vorgesehen sein, wobei X auch gleich Y sein kann.It should be noted that the number P (or P '), which is a fixed number with two possible values according to the output signal of the comparator, can be integer, fractional, or both. It can be symmetrically positive or negative, or asymmetrically positive or negative, or it can have only one polarity. The constants K 1 and K 2 of the multipliers 21 and 22 will only be positive fractions, whereas the other constants K 3 can be negative and positive, integer or fractional or somehow combined. For storing in registers 11 and 12 of the X-bit and Y-bit words, more than one bit will be provided, where X can also be Y.
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GB1450989A (en) * | 1974-03-05 | 1976-09-29 | Standard Telephones Cables Ltd | Analogue to digital converter |
GB1444216A (en) * | 1975-02-20 | 1976-07-28 | Standard Telephones Cables Ltd | D/a converter for pcm |
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1982
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Also Published As
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DE3237552A1 (en) | 1983-05-11 |
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