DE4220012A1

DE4220012A1 - Ratiometrischer konverter

Info

Publication number: DE4220012A1
Application number: DE4220012A
Authority: DE
Inventors: Donald Allan Kerth; Douglas Scott Piasecki
Original assignee: Crystal Semiconductor Corp
Current assignee: Crystal Semiconductor Corp
Priority date: 1991-06-21
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1992-12-24
Anticipated expiration: 2012-06-20
Also published as: DE4220012C2; GB9206963D0; GB2256927B; US5172115A; JPH0645942A; GB2256927A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein quotientenmes sende Wandler und speziell solche ratiometrische Konverter, die einen Delta-Sigma-Wandler verwenden und zum Ausgleich von nichtratiometrischen Fehlern, die in dem Wandler auftreten, vorgesehen sind.

Ein nach dem Prinzip der Quotientenmessung arbeitender Wand ler (ratiometrischer Konverter) ist ein Wandler, dessen Aus gang umgekehrt proportional zu seiner Referenzspannung und direkt proportional zu seiner Eingangsspannung ist. Es gilt also:

Solche ratiometrischen Konverter werden in vielen Wandler systemen eingesetzt, um die Drift und tieffrequenten Störge räusche zu unterdrücken, welche typischerweise in der Refe renzspannung des Systems auftreten. Ein typisches Wandlersy stem umfaßt eine Lastzelle, die durch die Referenzspannung mit Energie versorgt wird. Die über der Lastzelle auftretende Spannungsdifferenz ist proportional zu der Referenzspannung, die durch die an den Wandler angelegten Kräfte multipliziert wird. Dies ist das Eingangssignal für die Differenzeingänge eines ratiometrischen Konverters, wobei der Ausgang dann umgekehrt proportional zu der Referenz, welche die Lastzelle mit Energie versorgt, ist und proportional zu der Ausgangs spannung des Wandlers. Infolge des Einsatzes eines ratiometri schen Konverters hängt der Ausgang nicht von der Referenzspan nung des Systems ab.

Die praktische Konsequenz hiervon ist, daß Offset-Spannungen, welche nicht von der Referenzspannung abhängig sind, das heißt also nichtratiometrisch sind, im Referenz-Eingang zu dem ratiometrischen Konverter auftreten und damit auch in den analogen Eingangs-Meßleitungen. Diese Offset-Spannungen kön nen sowohl extern also auch intern bezüglich des Konverters sein. Thermische EMK, Thermoelemente, Ladungsinjektionen und Hochfrequenzstörungen zählen zu den Offset-Mechanismen. Diese Spannungsverschiebungen können einen Fehler im Ausgang erzeu gen, welcher von der Referenzspannung abhängig ist. Wegen der Anwesenheit dieser nichtratiometrischen Verschiebungen ist die Messung dann nicht länger ratiometrisch, beispielsweise weil diese unabhängig von der Referenzspannung sind.

Vorhandene Systeme benutzen typischerweise Gleichspannungs- Erregung, um externe nichtratiometrische Verschiebungen zu unterbinden. Bei einem gleichspannungserregten System wird die Referenzspannung des Systems moduliert, welche dann das Ausgangssignal des Übertragers moduliert. Jede nichtratiome trische Verschiebung (Offsets), die in der Referenzspannung und in den Eingangsspannungs-Abtastleitungen enthalten sein mögen, werden nicht moduliert. Aus diesem Grunde werden Off set-Spannungen, die vor dem Demodulations-Teil des Systems auftreten, in der Frequenz aufmoduliert, wenn die Eingangssig nale und Referenzspannungs-Signale zurück nach unten demodu liert werden. Diese modulierten Offset-Spannungen werden durch Nachfilterung entfernt. Solche Offset-Spannungen, die nach dem Demodulations-Teil auftreten, können allerdings nach wie vor die Quotientenmessung verfälschen. Bei Systemen mit niedriger Auflösung sind solche Offsetspannungen nicht weiter signifikant, weil deren Effekt durch den Verstärkungsfaktor des Instrumentationsverstärkers an der Eingangsseite des Systems heruntergeteilt wird. Bei hochauflösenden Systemen stellen diese Verschiebungsspannungen allerdings nach wie vor ein aktuelles Problem dar.

Ein anderer Typ von Architektur, die sogenannte "Doppelpump"- Erregungsarchitektur, stellt eine Methode zur Minimierung nichtratiometrischer Offset-Effekte dar. Bei dieser Topologie ist der ratiometrische digitale Ausgang eine lineare Kombina tion von zwei Messungen; eine für die Referenzspannung bei halbem Maßstab und die andere für die Referenzspannung bei vollem Maßstab (full scale). Dies ist analog einem Selbstnull- Schema (Autozero). Die Doppelpump-Architektur geht davon aus, daß die beiden Referenzspannungen perfekt im Verhältnis sind, um die nichtratiometrischen Verschiebungen auszuschalten. Wenn beispielsweise das Verhältnis zwischen Referenzspannung im halben Maßstab zur Referenzspannung in vollem Maßstab mit einem Fehler von einem Prozent behaftet ist, dann wird ein Prozent der nichtratiometrischen Offset-Spannungen nicht ausgeglichen. Aus diesem Grunde wird das Doppelpump-System weiterhin nichtratiometrische Offset-Fehler im System haben.

Die vorliegende Erfindung benutzt einen ratiometrischen Kon verter mit nichtratiometrischer Offset-Korrektur. Dieser Konverter wird gebildet von einem Analog/Digital-Wandler zur Aufnahme eines Eingangs-Referenzsignals und eines Eingangs- Meßsignals und zur Ausührung einer ratiometrischen Operation, um ein Ausgangssignal zu erhalten, das proportional zu dem Eingangssignal und umgekehrt proportional zu dem Eingangs- Referenzsignal ist. Es ist eine Speichereinrichtung vorgese hen, in welcher ein Wert für die nichtratiometrische Offset spannung abgespeichert wird. Dieser Wert wird vor der ratio metrischen Operation in dem Analog/Digital-Wandler subtra hiert, um den Wert der Offset-Spannung hiervon zu entfernen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kalibrierung des Systems am Ausgang des Analog/Digital- Wandlers vorgesehen, um ratiometrische Offset-Spannungen und Fehler im Verstärkungsfaktor nach der Korrektur bezüglich nichtratiometrischer Offset-Spannungen zu unterdrücken. Ferner wird eine nichtratiometrische Offset-Einrichtung vorge sehen, mit der die nichtratiometrischen Offset-Spannungen, die tatsächlich in dem Analog/Digital-Wandler auftreten, bestimmt werden, so daß diese dann in der Speichereinrichtung abgespeichert werden.

Gemäß einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die nichtratiometrische Offset-Einrichtung dazu ausgebil det, in einem ersten Arbeitsmodus den Offset für jeden Wert, der durch den Analog/Digital-Wandler verarbeitet wird, zu bestimmen, und nach Bestimmung der Offset-Spannung den Offset hiervon abzuziehen. In einem zweiten Arbeitsmodus ist die nichtratiometrische Offset-Einrichtung dazu ausgebildet, den nichtratiometrischen Offset-Wert in einer separaten Kalibrier operation zu Zwecken der Einspeicherung in dem Offset-Regi ster zu bestimmen. Anschließend wird der Offset-Wert für jeden Eingangs-Wert, der durch den Analog/Digital-Wandler verarbeitet wird, davon abgezogen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung be steht der Analog/Digital-Wandler aus einem dualen Konvertersy stem mit einem ersten Analog/Digital-Wandler für die Aufnahme eines Eingangs-Referenzsignals und für die Ausgabe eines digitalen Referenzsignals und einem zweiten Analog/Digital- Wandler zur Aufnahme des Eingangs-Meßsignals und zur Ausgabe eines digitalen Meßsignals. Sowohl der erste als auch der zweite Analog/Digital-Wandler werden mit einer internen Refe renz verglichen, welche unabhängig von dem Eingangs-Referenz signal ist. Es ist eine Dividierschaltung vorgesehen, welche die ratiometrische Operation an dem digitalen Meßsignal und dem digitalen Referenzsignal im digitalen Bereich ausführt. Der Subtrahierschaltkreis ist dazu ausgebildet, die nichtra tiometrischen Offset-Spannungen von dem digitalen Referenzsig nal und dem digitalen Meßsignal zu entfernen, bevor diese durch den Dividierschaltkreis bearbeitet werden.

Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach stehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Überalles-Blockschaltbild eines ratiometri schen A/D-Wandlers mit nichtratiometrischem Offset-Korrekturblock und mit Systemkalibrie rung;

Fig. 2 ein Überalles-Blockschaltbild des ratiometri schen Konverters mit nichtratiometrischer Offset- Korrektur;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines ratiometrischen Konver ters mit nichtratiometrischer Offset-Kalibrie rung; und

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines ratiometrischen Konver ters mit analoger Korrektur von nichtratiometri schen Offset-Spannungen.

Fig. 1 enthält das Blockschaltbild eines ratiometrischen Konverters mit nichtratiometrischer Offset-Korrektur. Eine Lastzelle 10 hat eine erste Ausgangs-Meßleitung 12 und eine zweite Ausgangs-Meßleitung 14. Ferner ist eine Referenzspan nung vorgesehen, welche die Lastzelle 10 über eine Leitung 16 mit Energie versorgt, wobei die andere Seite der Lastzelle 10 über eine Leitung 18 an Masse liegt. Bei der Lastzelle 10 handelt es sich um einen beliebigen Typ von Übertrager, der in Systemen wie Gleichspannungs-, Meß- und Steuersystemen benutzt wird, wobei der Übertrager eine Ausgangsspannung hat, welche proportional einer bestimmten aufgebrachten Kraft bzw. Temperatur und gleichfalls proportional zu der Referenzspan nung VREF ist.

Die Meßleitungen 12 und 14 sind an einen ratiometrischen Analog/Digital-Wandler 20 (A/D-Konverter) angeschlossen, zusätzlich zu der Referenzspannung VREF auf Leitung 16. Der ratiometrische Konverter 20 erzeugt einen ratiometrischen Ausgang, der proportional zu seinem analogen Eingang und umgekehrt proportional zu seiner Referenzspannung ist. Somit würde das Gesamtsystem unempfindlich gegenüber jedweder Schwankung der Referenzspannung VREF. Jedoch sind nichtratio metrische Offset-Spannungen auf den Meßleitungen 12 und 14 und ebenso auf den Leitungen 16 für die Referenzspannung durch Offset-Blöcke 22, 24 und 26 dargestellt. Der Offset- Block 22 ist in Reihe zwischen der Referenzspannung auf Lei tung 16 und dem ratiometrischen Konverter 20 angeordnet; die Offset-Blöcke 24 und 26 sind in Reihe mit den Meßleitungen 14 bzw. 12 an den Eingängen des ratiometrischen Konverters 20 dargestellt.

Der ratiometrische A/D-Konverter 20 erzeugt ein digitales Ausgangssignal, das auf den positiven Eingang eines nichtra tiometrischen Fehler-Offset-Blocks 28 gegeben wird. Offset werte, die in einer Speichereinrichtung 30 abgespeichert sind, werden auf den negativen Eingang des ratiometrischen Offset-Blocks 28 gegeben. Die Offset-Werte werden dazu be nutzt, um den Fehler im digitalen Ausgangssignal des ratiome trischen A/D-Konverters 20 auszugleichen, so daß ein Wert ausgegeben wird, welcher bezüglich nichtratiometrischer Off set-Spannungen fehlerfrei ist. Dieser Wert wird dann auf einen System-Kalibrierblock 32 zu Zwecken der Kalibrierung des Systems gegeben.

Der System-Kalibrierblock 32 ist nur dazu da, hinsichtlich Verstärkungsfehler und ratiometrischer Offset-Spannungen zu kalibrieren. Die nichtratiometrischen Offset-Spannungen kön nen in diesem System-Kalibrierblock nicht kalibriert werden. Deshalb werden die nichtratiometrischen Offset-Werte zuerst bestimmt und dann in der Speichereinrichtung 30 abgespei chert. Anschließend werden diese Werte von dem digitalen Ausgangssignal des A/D-Konverters 20 subtrahiert, und zwar vor der Kompensierung hinsichtlich des Verstärkungsfaktors des Systems und der ratiometrischen Offset-Spannungen.

Wie noch später erläutert, werden die nichtratiometrischen Offset-Werte nach der Umwandlung aus dem analogen Bereich in den digitalen Bereich bestimmt und dann die Offset-Korrektur durchgeführt, und zwar auf eine von zwei möglichen Weisen. Eine erste Methode besteht darin, daß der den nichtratiometri schen Fehler repräsentierende Offset-Wert für jedes einzelne Wort bestimmt und dann der digitale Wert dieses Wortes durch diesen Offset-Wert auf einer Wort-bei-Wort-Basis korrigiert wird. Bei der zweiten Methode wird das System dadurch kali briert, daß der Offset-Wert in einem Kalibrierprozeß bestimmt wird, daß dieser Wert in ein Register eingespeichert wird, und daß anschließend der abgespeicherte Offset-Wert subtra hiert wird. Selbstverständlich muß bei der zweiten erwähnten Methode das System periodisch immer wieder im Hinblick auf nichtratiometrische Offset-Spannungen wieder kalibriert wer den; dies ist erforderlich wegen Drift, Temperaturschwankun gen etc. innerhalb des Systems.

In Fig. 2 ist ein detailliertes Blockschaltbild eines ratio metrischen Konverters mit Korrektur nichtratiometrischer Offset-Spannungen dargestellt. Die Meßleitung 14 ist mit dem einen Eingang eines Instrumentierungs-Verstärkers 34 verbun den, welcher einen Verstärkungsfaktor "G" hat, wobei nur der Offset-Fehler 24 dargestellt und mit VOFF2 bezeichnet ist. Der Fehler-Block 26 ist aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt. Zwei A/D-Wandler 36 und 38 sind vorgesehen, die Teil eines "Dual-Konverters" sind, welcher ein Konverter ist, der digital ins Verhältnis gesetzt wird. Dieser Typ von Kon verter digitalisiert die Referenz- und Wandler-Meßsignale jeweils separat und ist im wesentlichen immun gegenüber Inter ferenzen, die möglicherweise an seinen Eingängen eingekoppelt werden. Bevorzugt sind die A/D-Konverter 36 und 38, welche den Hauptbestandteil des Dual-Konverters bilden, Konverter, die auf Delta-Sigma-Modulatoren basieren.

Die Differenzausgänge des Instrumentations-Verstärkers 34 werden auf zwei Eingänge AINP und AINM eines A/D-Wandlers 38 gegeben. Der Eingang AINP geht durch einen Offset-Block 40, der die Offset-Spannung VOFF4 hat. Die Leitung 16, welche die Referenzspannung daran angelegt hat und den damit verbundenen Fehlerblock 22 mit der Spannung VOFF1 daran angelegt hat, ist mit der einen Seite eines Widerstands 42 verbunden, wobei dessen andere Seite über einen Fehlerblock 44 mit einer Span nung VOFF3 mit dem positiven Eingang AINP des A/D-Konver ters 36 verbunden ist. Die andere Seite des Widerstands 42 ist mit Masse über einen Widerstand 46 verbunden; die Wider stände 42 und 46 stellen ein Widerstands-Teilernetzwerk dar. Der negative Eingang AINM des A/D-Wandlers 36 ist mit Masse verbunden. Die Eingänge VREF der A/D-Wandler 36 und 38 sind beide mit einer internen Referenzspannung VREFI verbunden, welche von der mit Leitung 16 verbundenen Referenzspannung abweicht.

Das digitale Ausgangssignal des A/D-Wandlers 36, welches mit DVREF bezeichnet ist, wird auf einen digitalen Subtrahier schaltkreis 48 gegeben; gleichzeitig wird das digitale Aus gangssignal DAIN des A/D-Wandlers 38 auch auf einen digitalen Subtrahierschaltkreis 50 gegeben. Wie noch später näher erläu tert, unterdrücken die digitalen Subtrahierschaltkreise 48 und 50 die nichtratiometrischen Offset-Spannungen während einer Subtraktions-Operation. Die Subtraktions-Operation wird auf Wort-bei-Wort-Basis in solcher Weise ausgeführt, daß die nichtratiometrischen Offset-Spannungen zunächst erfaßt und anschließend subtrahiert werden. Das Ausgangssignal ΔDVREF des digitalen Subtrahierschaltkreises 48 wird auf einen digi talen ratiometrischen Operations-Block 52 gegeben. In glei cher Weise wird das Ausgangssignal ΔDAIN des digitalen Subtra hierschaltkreises 50 auch auf einen digitalen ratiometrischen Operations-Block 52 gegeben. Der digitale ratiometrische Operations-Block arbeitet nach einem vorbestimmten Algorith mus in der Weise, daß dann, wenn das System als ratiometri scher Konverter eingesetzt wird, eine Division ausgeführt wird, in welcher das digitalisierte Meßsignal ΔDAIN durch das digitalisierte Referenzsignal ΔDVREF dividiert wird.

Der Ausgang des digitalen ratiometrischen Operations- Blocks 52 ist gleichzeitig Eingang eines Systemkalibrierungs- Steuerblocks 54 sowie eines Subtrahierblocks 56. Die System kalibrier-Steuerung funktioniert so, daß sie einen Wert für den Ausgangs-Kalibrier-Offset bestimmt und diesen bestimmten Wert in ein Register 58 einspeichert, dessen Ausgang auf einen Subtrahierblock 56 am negativen Eingang hiervon gegeben wird. Das Ausgangssignal des Subtrahierblocks 46 wird auf einen Multiplikations-Block 60 gegeben; dessen anderer Ein gang wird von dem Ausgang eines Registers 62 beaufschlagt. Das Register 62 speichert einen Verstärkungsfaktor γCALG, welcher ebenfalls von der System-Kalibrier-Steuerung während eines Kalibriervorgangs erzeugt wird. Wie bereits erwähnt, ist dieser Kalibriervorgang in dem US-Patent Nr. 49 43 807 beschrieben, auf welches hier Bezug genommen wird. Das kali brierte digitale Ausgangssignal DOUT wird auf eine Leitung 63 ausgegeben.

Die Referenzspannung auf der Leitung 16 ist mit einer Seite zweier Schalter 64 und 66 verbunden. Die Schalter 64 und 66 werden durch ein Signal bzw. ein Signal CNTRL gesteu ert. Die andere Seite des Schalters 64 ist mit einem Span nungssignal α · VREF und die andere Seite des Schalters 66 mit der Spannung VREF verbunden. Die Spannung α · VREF unterschei det sich von der Spannung VREF durch einen Faktor "α".

Für eine Referenzspannung VREF gelten für DAIN1 und DVREF1 folgende Beziehungen:

wobei χ der dimensionslose Verstärkungsfaktor des Wandlers ist, und

wobei β der Betrag für die Dämpfung der Referenz ist.

Gleichungen (2) und (3) definieren die erste Umwandlung, wobei die zweite Umwandlung mit der Referenzspannung α·VREF durchgeführt wird. α kann jede Zahl außer "1" sein, wobei α=0 ebenso zulässig ist. Die zweite Umwandlung stellt sich dar als:

Das digitale Ausgangssignal ist das Verhältnis der Differen zen zwischen beiden Umwandlungen. Darüber hinaus korrigiert die System-Kalibrierung auch hinsichtlich ratiometrischer Offset-Spannungen und Verstärkungsfehlern wie folgt:

Es sei darauf hingewiesen, daß die nichtratiometrischen Offset-Spannungen (VOFF1, VOFF2, VOFF3, VOFF4) von DOUT ent fernt werden ohne Rücksicht auf den aktuellen Wert von α. Die nichtratiometrischen Offset-Spannungen werden vor einer eventuellen Entfernung der ratiometrischen Offset-Spannungen als Ergebnis der System-Kalibrierung entfernt.

In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dort wird ein ratiometrischer Konver ter mit nichtratiometrischer Offset-Kalibrierung verwendet. Der Schaltkreis entspricht im wesentlichen demjenigen von Fig. 2, jedoch mit der Ausnahme, daß die Lastzelle 10 zwi schen die Leitungen 16 und 18 geschaltet ist, wobei die Lei tung 16 mit der einen Seite eines Schalters 68 verbunden ist und die Leitung 18 nicht mit Masse, sondern stattdessen mit der einen Seite eines Schalters 70 verbunden ist. Die andere Seite des Schalters 68 ist an eine Spannung +VREF/2 gelegt, und die andere Seite des Schalters 70 ist mit einer Spannung -VREF/2 verbunden. Ein Schalter 72 ist vorgesehen, welcher zwischen die Leitung 16 und Masse geschaltet ist, und es ist ein Schalter 73 vorgesehen, welcher zwischen die Leitung 18 und Masse geschaltet ist. Das Steuersignal für die Schal ter 72 und 73 ist ein Signal CAL, und das Steuersignal für die Schalter 68 und 70 ist ein Signal , welches das inver tierte Signal CAL ist. Die Leitung 16 ist über den Offset- Block 22 mit der einen Seite des Widerstands 42 verbunden. Die andere Seite des Widerstands 42 ist mit einer Seite eines Widerstands 74 verbunden, und ebenso mit VOFF3, was dann mit AINP des Wandlers 36 verbunden ist. Die andere Seite des Widerstands 74 ist mit dem Eingang AINM des Wandlers 36 ver bunden, und auch mit der einen Seite eines Widerstands 76. Die andere Seite des Widerstands 76 ist mit der Leitung 18 verbunden.

Der Ausgang DVREF des A/D-Wandlers 36 ist mit dem positiven Eingang eines Subtrahierblocks 78 verbunden. Die negative Seite dieses Subtrahierblocks ist mit dem Ausgang eines Off set-Registers 80 verbunden. Das Offset-Register 80 wird von einem Kalibrier-Steuerblock 32 aufgeladen, welcher den Aus gang des Wandlers 36 als einen Eingang aufnimmt. In gleicher Weise stellt der Ausgang DAIN des A/D-Wandlers 38 das Ein gangssignal für den positiven Eingang eines Subtrahier blocks 34 dar, dessen negativer Eingang mit dem Ausgang eines Offset-Registers 36 verbunden ist. Das Offset-Register 36 wird von einem Kalibrier-Steuerblock 38 aufgeladen, wobei der Eingang des Kalibrier-Steuerblocks 88 mit dem Ausgang des A/ D-Wandlers 38 verbunden ist. Die Kalibrier-Steuerblöcke 82 und 88 arbeiten so, daß sie während des Kalibrier-Zyklus die nichtratiometrische Offset-Spannung bestimmen, welche DOFF1 für das Offset-Register 80 und DOFF2 für das Offset-Regi ster 86 ist. Diese Offset-Spannungen können von den Ausgangs signalen der A/D-Wandler 36 und 38 subtrahiert werden, um so die Signale ΔDVREF und ΔDAIN zu erhalten. Diese sind dann die Eingangssignale für den ratiometrischen Operations block 52, welcher - wie beschrieben - eine Division ausführen kann. Das Ausgangssignal des Blocks 52 wird auf den System- Kalibrierblock 32 gegeben, wie dies anhand von Fig. 2 vor stehend beschrieben wurde.

Während des Betriebs ist es notwendig, einen Kalibrierschritt für den ratiometrischen Konverter vor der Inbetriebnahme des Systems zu beginnen. Während der nichtratiometrischen Offset- Kalibrierung wird die Referenzspannung mittels der Schal ter 72 und 73 geerdet (bzw. kurzgeschlossen). Bei geerdeter Referenzspannung mißt der A/D-Wandler die System-Offsetspan nungen DOFF2 und DOFF1, deren Werte in den Registern 80 und 86 abgespeichert werden. Die zugehörigen Gleichungen lauten:

Aus den Gleichungen (9) und (10) ist ersichtlich, daß dann, wenn die Wechselspannungserregung benutzt wird, die Offset- Spannungen, die vor der Demodulation auftreten, durch Filte rung entfernt werden. In einem mit Wechselspannung erregten System wird die Übertrager-Referenzspannung durch Signale moduliert, welche Schalter steuern, die mit der Referenzspan nung verbunden sind, so daß die Polarität der Lastzelle ein Wechselspannungs-Signal ist. Ein Demodulations-Block würde dann in dem ratiometrischen Konverter erforderlich sein, um die wechselspannungserregte Referenzspannung in einen Gleich spannungs-Wert umzusetzen. Diese Demodulation moduliert gege benenfalls jede nichtratiometrische Offset-Spannung, die vor dem Demodulations-Block auftritt, in ein Wechselspannungs- Signal. Diese wechselspannungserregten Offset-Spannungen können dann durch Filterung entfernt werden.

Während normaler Konvertierungen werden die abgespeicherten Offset-Spannungen von den digitalen Referenz- und Wandler- Meßwerten subtrahiert. Der Pfad VREF wird wie folgt verarbei tet:

Substitution von DVREF in obiger Gleichung (11) ergibt:

Substituiert man DAIN in Gleichung (12), so erhält man:

Der analoge Eingangspfad wird verarbeitet gemäß:

ΔD_AIN = D_AIN - D_OFF2 (14)

Setzt man DAIN in Gleichung (14), so erhält man:

Einsetzen von Gleichung (10) in Gleichung (15) ergibt:

ΔAIN wird durch ΔDVREF digital dividiert, um ein ratiometri sches Ausgangssignal zu erhalten. Dieses ratiometrische Aus gangssignal wird korrigiert, um ratiometrische Offset-Spannun gen und Verstärkungsfehler innerhalb des System-Kalibrier blocks zu korrigieren.

Das Ausgangssignal ergibt sich zu:

Eine Betrachtung der Gleichungen (17) bis (21) ergibt, daß alle nichtratiometrischen Offset-Spannungen (VOFF1, VOFF2, VOFF3, VOFF4) entfernt werden, vorausgesetzt, Drift und Alte rung sind vernachlässigbar. Selbstverständlich ist es erfor derlich, daß periodisch Kalibrierungen ausgeführt werden, um derartige Einflüsse wie Drift zu berücksichtigen. Die bevor zugte Ausführung ermöglicht also einen höheren Durchsatz als die vorherige Ausführung, da nur eine einzige Konvertierung für jedes ausgegebene Wort erforderlich ist.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform der vorliegen den Erfindung dargestellt, welche einen ratiometrischen Kon verter mit analoger Korrektur benutzt. Das Signal VREF, das Eingang für die Eingänge AINP und AINM des A/D-Wandlers 36 ist, wird zuerst auf den positiven Eingang eines Subtrahier blocks 94 gegeben, dessen Ausgangssignal gleichzeitig Ein gangssignal für den Eingang AIN des A/D-Wandlers 36 ist. Obwohl hier nur ein einziger Eingang gezeichnet ist, soll dies so verstanden werden, daß zwei Eingänge vorhanden sind, nämlich ein positiver und ein negativer Eingang. In gleicher Weise wird das Eingangssignal VAIN von dem Instrumentations- Verstärker 34 auf den positiven Eingang eines Subtrahier blocks 96 gegeben, dessen Ausgangssignal gleichzeitig Ein gangssignal für den Eingang AIN des A/D-Wandlers 38 ist. Das Ausgangssignal DVREF des A/D-Wandlers 36 und das Ausgangssig nal DAIN des A/D-Wandlers 38 werden beide auf den ratiometri schen Operations-Block 52 gegeben, welcher eine Division ausführt. Das Ausgangssignal des Blocks 52 stellt das Ein gangssignal für den System-Kalibrierblock 32 dar.

Das Ausgangssignal DVREF des D/A-Wandlers 36 stellt das Ein gangssignal für einen Kalibrier-Steuerblock 38 dar, dessen Ausgang einen Offset-Wert zur Einspeicherung in ein Offset- Register 100 erzeugt. Allerdings wird der in dem Register 100 gespeicherte Offset-Wert dann auf den digitalen Eingang eines Digital/Analog-Wandlers (DAC) 102 gegeben, um den Wert in einen analogen Wert umzuwandeln, wobei die Referenzspannung VRFI als Referenz für den DAC 102 benutzt wird. Der analoge Ausgang des DAC 102 wird als Eingangssignal an den negativen Eingang eines Subtrahierblocks 94 gegeben. Der Kalibrier- Steuerblock 38 arbeitet als sukzessive Approximierungs-Rou tine, welche eine Steuerschleife zum sukzessiven Treiben des Ausgangs des D/A-Wandlers 102 vorsieht, so daß das Ausgangs signal DVREF des D/A-Wandlers 36 im wesentlichen den Wert Null annimmt. Das den Offset repräsentierende Steuerwort für den D/A-Wandler 102 wird im Register 100 abgespeichert. Bevor zugt wird die Kalibrieroperation ausgeführt, während die Referenzspannung des Übertragers geerdet bzw. kurzgeschlossen ist.

In gleicher Weise wird das Ausgangssignal DAIN des A/D-Wand lers 38 auf einen Kalibrier-Steuerblock 104 gegeben, ähnlich wie beim Kalibrier-Steuerblock 98. Der Steuerblock 104 er zeugt während der Kalibrieroperation einen Offset-Wert zur Einspeicherung in ein Offset-Register 106. Das Offset-Regi ster 106 wird dazu benutzt, um einen digitalen Offset-Wert für die Eingabe an einen DAC 108 vorzusehen, dessen analoges Ausgangssignal gleichzeitig Eingang für den negativen Eingang des Subtrahierblocks 96 ist. Der DAC 108 benutzt als Referenz die Referenzspannung VRFI. Im Betrieb wird der Offset-Wert im Register 106 im wesentlichen in der gleichen Weise bestimmt wie der Offset-Wert im Register 100.

Kurz zusammengefaßt wird hier ein ratiometrischer Konverter vorgeschlagen, mit dessen Hilfe innerhalb eines ratiometri schen Systems auftretende nichtratiometrische Offset-Spannun gen entfernt werden können. Das System bestimmt zuerst im digitalen Bereich die nichtratiometrischen Offset-Werte, speichert diese in ein Register ein und subtrahiert dann diese Offset-Werte, was in einer Eliminierung der nichtratio metrischen Offset-Spannungen resultiert. Bei einem ersten Betriebsmodus wird jedes Wort durch das System geleitet, um die nichtratiometrische Verschiebungsspannung zu bestimmen, und wird dann der nichtratiometrische Offset-Wert erzeugt und während eines zweiten Durchlaufs subtrahiert, so daß jedes Wort zwei Durchläufe erfordert. Bei einem zweiten Arbeits modus wird das System kalibriert, um den nichtratiometrischen Offset-Wert zu bestimmen, und wird anschließend dieser Wert in ein Register eingespeichert. Nachfolgende Durchläufe durch das System werden durchgeführt, wobei eine Subtrahier-Opera tion zur Entfernung der nichtratiometrischen Offset-Spannun gen führt. Anschließend wird das System kalibriert, um ratio metrische Fehler zu entfernen.

Claims

1. Ratiometrischer Konverter mit Korrektur nichtratiometri scher Offset-Spannungen, gekennzeichnet durch

- einen Analog/Digital-Wandler (20) zur Aufnahme eines Ein gangs-Meßsignals und einer Eingangs-Referenzspannung, welcher damit eine ratiometrische Operation ausführt und ein Ausgangssignal erzeugt, das proportional dem Eingangs- Meßsignal und umgekehrt proportional dem Eingangs-Referenz signal im digitalen Bereich ist;
- eine Speichereinrichtung (30) zur Abspeicherung von Offset- Daten, die nichtratiometrischen Offset-Werten entsprechen; und
- eine Korrekturschaltung zum Wechseln der Operationspara meter des Analog/Digital-Wandlers (20) in Abhängigkeit der Offset-Daten, um nichtratiometrische Fehler innerhalb des Analog/Digital-Wandlers (20) im wesentlichen auszugleichen.

2. Konverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Offset-Daten die nichtratiometrischen Off set-Werte enthalten und die Korrekturschaltung einen Subtrak tions-Schaltkreis (48, 50) umfaßt, welcher eine Subtraktion ausführt, um die nichtratiometrischen Offset-Werte während des Betriebs des Analog/Digital-Wandlers (20) vor der ratio metrischen Operation in dem Analog/Digital-Wandler (20) zu subtrahieren, so daß die nichtratiometrischen Verschiebungen korrigiert werden.

3. Konverter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine System-Kalibriereinrichtung (2, 54) zur Entfernung von Verstärkungsfehlern und ratiometrischen Offset-Spannungen nach der Korrektur der nichtratiometrischen Offset-Spannun gen.

4. Konverter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine nichtratiometrische Offset-Einrichtung für die Bestimmung der nichtratiometrischen Offset-Werte zur Abspei cherung in der Speichereinrichtung (30).

5. Konverter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die nichtratiometrische Offset-Einrichtung (28) den nichtratiometrischen Offset für jeden, von dem Analog/ Digital-Wandler (20) verarbeiteten Wert bestimmt, so daß der Subtrahierschaltkreis (48, 54) den nichtratiometrischen Off set-Wert, der für jeden Eingangswert dessen Werts im digita len Bereich bestimmt wurde, subtrahiert.

6. Konverter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die nichtratiometrische Offset-Einrichtung (28) die nichtratiometrischen Offset-Werte in einer separaten Kalibrier-Operation zum Zwecke der Einspeicherung in der Speichereinrichtung (30) bestimmt.

7. Konverter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß der Analog/Digital-Wandler (20) umfaßt:

- einen ersten Analog/Digital-Wandler (36) zur Aufnahme des Eingangs-Meßsignals und zur Umwandlung dieses Eingangs- Meßsignals in ein digitales Meßsignal auf der Basis eines internen Referenzsignals;
- einen zweiten Analog/Digital-Wandler (38) zur Aufnahme des Eingangs-Referenzsignals und zur Umwandlung des Eingangs- Referenzsignals in ein digitales Referenzsignal auf der Basis des internen Referenzsignals; und
- eine Dividierschaltung (52), die mit dem ersten Analog/ Digital-Wandler (36) und dem zweiten Analog/Digital-Wand ler (38) verbunden ist, zum Dividieren eines digitalen Meßsignals durch das digitale Referenzsignal, so daß ein Ausgangssignal erzeugt wird;
- wobei die Subtrahierschaltung (48, 50) in dem digitalen Bereich arbeitet und die nichtratiometrischen Offset-Span nungen in der Speichereinrichtung von wenigstens dem digita len Meßsignal bzw. dem digitalen Referenzsignal vor der Eingabe in die Dividierschaltung (52) subtrahiert.

8. Konverter nach Anspruch 7, wobei die nichtratiometrischen Werte einen ersten, den Offset-Spannungen in dem Eingangs- Meßsignal zugeordneten nichtratiometrischen Offset-Wert und einen zweiten, den nichtratiometrischen Offset-Spannungen in dem Eingangs-Referenzsignal zugeordneten nichtratiometrischen Offset-Wert umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung umfaßt:

- ein erstes Speicherregister (80) zum Abspeichern des ersten nichtratiometrischen Offset-Werts; und
- ein zweites Speicherregister (86) zur Speicherung des zwei ten nichtratiometrischen Offset-Speicherwerts;
- wobei die Subtrahierschaltung umfaßt:
einen ersten Subtrahierblock (78) zur Aufnahme des Ausgangs signals des ersten Analog/Digital-Wandlers (36) und des Ausgangssignals des ersten Speicherregisters (80) und zum Subtrahieren der beiden Werte, um ein korrigiertes digitales Meßsignal zu erzeugen, und
einen zweiten Subtrahierblock (84) zur Aufnahme des Ausgangssignals des zweiten Analog/Digital-Wandlers (38) und des Ausgangssignals des zweiten Speicherregisters (86) und zum Subtrahieren der beiden Werte, um ein korrigiertes digitales Referenzsignal zu erzeugen.

9. Konverter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die nichtratiometrische Offset-Einrichtung die ersten und zweiten nichtratiometrischen Offset-Werte, die für jeden von dem ersten Analog/Digital-Wandler (36) und dem zweiten Analog/Digital-Wandler (38) in einem ersten Durchlauf durch die ersten und zweiten Analog/Digital-Wandler verarbei tet wurden, bestimmt und in einem zweiten Durchlauf dieser Werte durch den ersten und zweiten Analog/Digital-Wandler die vorbestimmten Offset-Werte der Ausgänge des ersten bzw. des zweiten Analog-Digital-Wandlers subtrahiert, um das korrigier te digitale Referenzsignal und digitale Meßsignal für den Eingang der Dividierschaltung zu erhalten.

10. Konverter nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die nichtratiometrische Offset-Ein richtung umfaßt:

- eine Referenz-Steuerung zur Steuerung der Referenzspannung, um eine erste Referenzspannung während des ersten Durch laufs zu erhalten, und um eine zweite Referenzspannung während des zweiten Durchlaufs zu erhalten, wobei die zwei te Referenzspannung proportional der ersten Referenzspan nung gemäß einem vorbestimmten Poportionalitätsfaktor ist; und
- eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Subtrahierschal tung, um das Ausgangssignal des ersten und zweiten Analog/ Digital-Wandlers während des ersten Durchlaufs abzuspei chern, und die gespeicherten Werte des Ausgangs der Analog/ Digital-Wandler während des zweiten Durchlaufs zu subtrahie ren, um das korrigierte digitale Referenzsignal und das digitale Meßsignal zu erhalten.

11. Konverter nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die nichtratiometrische Offset-Ein richtung umfaßt:

- eine Referenzspannungs-Steuerung zur Steuerung der Eingangs- Referenzspannung, so daß diese bei einer ersten und bekann ten Kalibrier-Referenzspannung während eines Kalibrier zyklus und beim Pegel des Eingangs-Referenz-Spannungssig nals während des normalen Betriebs außerhalb des Kalibrier modus liegt; und
- eine Kalibriersteuerung (82, 88) zur Messung des Ausgangs signals des ersten und zweiten Analog/Digital-Wandlers während des Kalibrierzyklus, um die ersten und zweiten nichtratiometrischen Offset-Spannungen zu bestimmen, wobei diese Steuerung die ersten und zweiten nichtratiometrischen Offset-Spannungen in dem ersten (80) und zweiten (86) Spei cherregister abspeichert;
- wobei die Subtrahierblöcke (78, 84) die abgespeicherten ersten und zweiten Offset-Werte während eines jeden Prozeß zyklus des ersten (36) und zweiten (38) Analog/Digital- Wandlers subtrahiert.

12. Konverter nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die ersten und zweiten Analog/Digital- Wandler (36, 38) als Delta-Sigma-Wandler ausgebildet sind.

13. Konverter nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die nichtratiometrischen Offset-Werte digitale Werte sind.

14. Konverter nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß der Subtrahierschaltkreis (78, 84) im digitalen Bereich arbeitet.

15. Konverter nach Anspruch 13, dadurch gekenn zeichnet, daß

- er einen Digital/Analog-Wandler (102, 108) zur Umwandlung der digitalen Werte in der Speichereinrichtung in entspre chende analoge Werte umfaßt;
- wobei die Subtrahierschaltung im analogen Bereich am Ein gang des Analog/Digital-Wandlers arbeitet.

16. Ratiometrischer Konverter mit nichtratiometrischer Offset-Korrektur, gekennzeichnet durch:

- einen Analog/Digital-Wandler (20; 36, 38) zur Aufnahme eines Eingangs-Meßsignals und einer Eingangs-Referenzspan nung zwecks Ausführung einer ratiometrischen Operation damit und zur Erzeugung eines digitalen Ausgangssignals, das proportional zu dem Eingangs-Meßsignal und umgekehrt proportional zu dem Eingangs-Referenzsignal ist;
- eine Speichereinrichtung zur Abspeicherung von Daten und nichtratiometrischen Offset-Werten;
- eine nichtratiometrische Offset-Einrichtung zur Bestimmung der nichtratiometrischen Offset-Werte zwecks Einspeicherung in der Speichereinrichtung; und
- eine Subtrahierschaltung (56, 84) zur Durchführung einer Subtraktion, um die nichtratiometrischen Offset-Werte wäh rend der Operation des Analog/Digital-Wandlers (20; 36, 38) vor der ratiometrischen Operation in dem Analog/Digital- Wandler auf solche Weise zu subtrahieren, daß die nichtra tiometrischen Verschiebungen korrigiert werden;
- wobei die nichtratiometrische Offset-Einrichtung so ausge legt ist, daß sie die nichtratiometrischen Offset-Spannun gen für jeden von dem Analog/Digital-Wandler verarbeiteten Wert bestimmt, so daß die Subtrahierschaltung (56, 84) den nichtratiometrischen Offset-Wert, der für jeden Eingangs wert von dessen Wert im digitalen Bereich bestimmt wird, subtrahiert.

17. Verfahren zur Durchführung einer nichtratiometrischen Offset-Korrektur in einem ratiometrischen Konverter, ge kennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

- Vorsehen eines Analog/Digital-Wandlers;
- Empfangen eines Eingangs-Meßsignals und eines Eingangs- Referenzsignals an dem Eingang des Analog/Digital-Wandlers und Durchführung einer ratiometrischen Operation damit;
- Erzeugen eines Ausgangssignals von dem Analog/Digital-Wand ler, welches proportional zu dem Eingangs-Meßsignal und umgekehrt proportional zu dem Eingangs-Referenzsignal im digitalen Bereich ist;
- Vorsehen einer Speichereinrichtung;
- Einspeichern von nichtratiometrischen Offset-Werten in der Speichereinrichtung; und
- Subtrahieren der nichtratiometrischen Offset-Werte während des Betriebs des Analog/Digital-Wandlers und vor der ratio metrischen Operation in dem Analog/Digital-Wandler so, daß nichtratiometrische Verschiebungsspannungen korrigiert werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt des Entfernens von Ver stärkungsfehlern und ratiometrischen Offset-Spannungen nach der Korrektur der nichtratiometrischen Offset-Spannungen in dem Ausgangssignal von dem Analog/Digital-Wandler.

19. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt des Bestimmens der nicht ratiometrischen Offset-Werte für die Einspeicherung in der Speichereinrichtung.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt der Bestimmung der nichtratiometrischen Offset-Werte so durchgeführt wird, daß die nichtratiometrischen Werte für jeden von dem Analog/ Digital-Wandler verarbeiteten Wert bestimmt werden, so daß der Verfahrensschritt der Durchführung der Subtraktion so abläuft, daß der nichtratiometrische Offset-Wert bestimmt wird für jeden Eingangswert des Werts im digitalen Bereich hiervon während des Betriebs des Analog/Digital-Wandlers vor der ratiometrischen Operation.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt des Bestimmens des nichtratiometrischen Offsets von Werten die nichtratiome trischen Offset-Werte in einer separaten Kalibrieroperation für die Einspeicherung in der Speichereinrichtung bestimmt.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt des Vorsehens eines Analog/Digital-Wandlers, Empfangen des Eingangs-Meßsig nals und des Eingangs-Referenzsignals sowie der Verfahrens schritt der Erzeugung des Ausgangssignal umfaßt:

- Vorsehen eines ersten Analog/Digital-Wandlers;
- Empfangen des Eingangs-Meßsignals an dem ersten Analog/ Digital-Wandler und Umwandlung des Eingangs-Meßsignals in ein digitales Meßsignal auf der Basis eines internen Refe renzsignals;
- Vorsehen eines zweiten Analog/Digital-Wandlers;
- Empfangen des Eingangs-Referenzsignals an dem zweiten Analog/Digital-Wandler und Umwandeln des empfangenen Ein gangs-Referenzsignals in ein digitales Referenzsignal auf der Basis des internen Referenzsignals;
- Koppelung eines Dividierschaltkreises an den ersten und an den zweiten Analog/Digital-Wandler und Division des digi talen Meßsignals durch das digitale Referenzsignal, um das Ausgangssignal zu erzeugen; und
- den Schritt der Ausführung der Subtraktion im digitalen Bereich, um die nichtratiometrischen Offset-Werte, die in der Speichereinrichtung gespeichert werden, von mindestens dem digitalen Meßsignal oder dem digitalen Referenzsignal vor der Eingabe in den Dividierschaltkreis für die Division zu subtrahieren.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die in der Speicher einrichtung abgespeicherten nichtratiometrischen Werte einen ersten nichtratiometrischen Offset-Wert enthalten, welcher mit den Offset-Spannungen in dem Eingangs-Meßsignal verknüpft ist, und einen zweiten nichtratiometrischen Offset-Wert, der mit den nichtratiometrischen Offset-Spannungen in dem Ein gangs-Referenzsignal verknüpft ist, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt des Vorsehens der Speichereinrichtung umfaßt:

- Vorsehen eines ersten Speicherregisters;
- Einspeichern des ersten nichtratiometrischen Offset-Wertes in dem ersten Speicherregister;
- Vorsehen eines zweiten Speicherregisters;
- Einspeichern des zweiten nichtratiometrischen Offset-Spei cherwertes in dem zweiten Speicherregister;
- wobei der Schritt der Ausführung der Subtraktion umfaßt:
Vorsehen eines ersten Subtrahierblocks,
Empfangen des Ausgangssignals des ersten Analog/Digital- Wandlers und des Ausgangssignals des ersten Speicherregi sters in dem ersten Subtrahierblock und Subtraktion der beiden Werte, um ein korrigiertes digitales Meßsignal zu erzeugen,
Vorsehen eines zweiten Subtrahierblocks, und
Empfangen des Ausgangssignals des zweiten Analog/Digital- Wandlers und des Ausgangssignals des zweiten Speicherregi sters in dem zweiten Subtrahierblock und Subtraktion der beiden Werte, um ein korrigiertes digitales Referenzsignal zu erzeugen.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt der Bestimmung des nichtratiometrischen Offsets von Werten umfaßt: Bestim men der ersten und zweiten nichtratiometrischen Offset-Werte für jeden Eingangs-Meßwert, der von dem ersten und dem zwei ten Analog/Digital-Wandler in einem ersten Durchlauf durch den ersten und zweiten Analog/Digital-Wandler verarbeitet wird, und Subtraktion der bestimmten Offset-Werte des Aus gangssignals des ersten bzw. zweiten Analog-Wandlers in einem zweiten Durchlauf des Eingangs-Meßwertes durch den ersten bzw. zweiten Analog/Digital-Wandler, um das korrigierte digitale Referenzsignal und das digitale Meßsignal für die Eingabe in die Dividierschaltung zu erzeugen.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt der Bestimmung der nichtratiometrischen Offset-Werte folgende Schritte um faßt:

- Steuerung der Referenzspannung so, daß eine erste Referenz spannung während des ersten Durchlaufs erzeugt und eine zweite Referenzspannung während des zweiten Durchlaufs erzeugt wird; und
- Steuerung des Schritts der Ausführung der Subtraktion so, daß das Ausgangssignal des ersten und des zweiten Analog/ Digital-Wandlers während des ersten Durchlaufs gespeichert wird, und Subtraktion der gespeicherten Werte der Ausgangs signale der Analog/Digital-Wandler während des zweiten Durchlaufs, um das korrigierte digitale Referenzsignal und das digitale Meßsignal zu erhalten.

26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt der Bestimmung der nicht ratiometrischen Offset-Werte folgende Schritte umfaßt:

- Steuerung der Eingangs-Referenzspannung so, daß sie während eines Kalibriermodus bei einer ersten bekannten Kalibrier- Referenzspannung liegt und während des normalen Betriebs modus, wenn also nicht kalibriert wird, beim Signalpegel der Eingangs-Referenzspannung;
- Messung des Ausgangssignals des ersten und des zweiten Analog/Digital-Wandlers während des Kalibriermodus, um die ersten und die zweiten nichtratiometrischen Offset-Spannun gen zu bestimmen, und Abspeichern der ersten und zweiten nichtratiometrischen Offset-Werte in dem ersten und zweiten Speicherregister; und
- wobei der erste und der zweite Subtrahierblock so ausgelegt sind, daß sie die jeweilige Subtraktion während eines jeden Verarbeitungszyklus des ersten und zweiten Analog/Digital- Wandlers ausführen.

27. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekenn zeichnet, daß der Verfahrensschritt des Vorsehens des ersten und zweiten Analog/Digital-Wandlers das Vorsehen eines ersten und eines zweiten Delta-Sigma-Analog/Digital- Wandlers umfaßt.

28. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die nichtratiometrischen Offset-Werte digitale Werte sind.

29. Verfahren nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch:

- Vorsehen eines Digital/Analog-Wandlers zur Aufnahme der nichtratiometrischen Offset-Werte und Umwandlung der digita len nichtratiometrischen Offset-Werte in einen analogen Wert;
- wobei der Schritt der Ausführung einer Subtraktion so ausge legt ist, daß das analoge Ausgangssignal des Digital/Analog- Wandlers von dem Eingangssignal des Analog/Digital-Wandlers subtrahiert wird, um die nichtratiometrischen Offset-Werte zu entfernen.