NL1026657C2 - Analoge vooreindeschakeling en werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpuntsverschuiving in de analoge vooreindeschakeling. - Google Patents
Analoge vooreindeschakeling en werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpuntsverschuiving in de analoge vooreindeschakeling. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1026657C2 NL1026657C2 NL1026657A NL1026657A NL1026657C2 NL 1026657 C2 NL1026657 C2 NL 1026657C2 NL 1026657 A NL1026657 A NL 1026657A NL 1026657 A NL1026657 A NL 1026657A NL 1026657 C2 NL1026657 C2 NL 1026657C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- data
- zero
- analog
- amplifier
- compensated
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/10—Calibration or testing
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/303—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters using a switching device
- H03F1/304—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters using a switching device and using digital means
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/10—Calibration or testing
- H03M1/1009—Calibration
- H03M1/1014—Calibration at one point of the transfer characteristic, i.e. by adjusting a single reference value, e.g. bias or gain error
- H03M1/1019—Calibration at one point of the transfer characteristic, i.e. by adjusting a single reference value, e.g. bias or gain error by storing a corrected or correction value in a digital look-up table
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/375—Circuitry to compensate the offset being present in an amplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
♦ *
Korte aanduiding: Analoge vooreindeschakeling en werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpuntsverschuiving in de analoge vooreindeschakeling
Deze aanvrage berust wat betreft prioriteit op Koreaanse octrooiaanvrage nr. 2003-50692, ingediend op 23 juli 2003, waarvan de inhoud hierin door middel van verwijzing in haar volledigheid is opgenomen.
5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een analoge vooreinde (AFE-)schakeling en op een werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpuntsverschuiving in de analoge vooreindeschakeling. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een analoge vooreinde (AFE-)schakeling en een werkwijze voor compen-10 seren van gelijkstroomnulpuntsverschuiving in de analoge vooreindeschakeling op een wijze die de ongewenste gelijkstroomnulpuntsverschuiving in een hoognauwkeurig systeem wegneemt.
Analoge systemen en digitale systemen worden gewoonlijk geïmplementeerd in een geïntegreerde schakeling onder gebruikmaking van 15 systeem-op-chip (SOC) techniek. Dergelijke systemen omvatten gewoonlijk een analoge vooreinde (AFE-)schakeling. De analoge vooreinde (AFE-)schakeling werkt als een grensvlak tussen een uitwendig invoer-aansluitpunt, door welk analoge signalen worden ingevoerd, en een digitale signaalverwerkingseenheid die de ontvangen signalen in digi-20 taal formaat bewerkt.
De analoge vooreinde (AFE-)schakeling omvat een versterker en een analoog-naar-digitaal omzetter (ADC). De versterker versterkt de ontvangen analoge signalen, en de ADC zet de versterkte analoge sig- nalen om in digitale signalen.
25 De AFE-schakeling wordt alom gebruikt in uiteenlopende inrich tingen, zoals omlaagomzetters voor draadloze digitale communicatie-inrichtingen, digitale beeldaftasters, digitale camera's en stem-co-der-decoders, en dergelijke. De stem-coder-decoderinrichting wordt gewoonlijk gebruikt in al dan niet draadloze telefonie en digitale 30 antwoordapparaten voor overzenden en opnemen van stemgegevens en mu-ziekgegevens.
Audio-inrichtingen en video-inrichtingen vereisen in het algemeen hoge nauwkeurigheid en laag energieverbruik. Recentelijk is multifunctionele stemcodering-decodering ontwikkeld en deze wordt toege- 1028657= - 2 - • past in verschillende toepassingen naarmate al dan niet draadloze systemen in toenemende mate geïntegreerd worden, en naar mate communicatiesystemen en uitzendsystemen in toenemende mate . geïntegreerd worden.
5 In stemtóepassingen vereist de AFE-schakeling bedrijf met hoog oplossend vermogen en lage bandbreedte. Derhalve neemt de AFE-schake-ling overbemonsteringstéchnieken en ruisvormingstechniek over voor stemtoepassingen. Daarenboven verschaft de AFE-schakeling gewoonlijk • een programmeerbare versterkingsfunctie en een programmeerbare ver-10 zwakkingsfunctie teneinde een interface te vormen met uiteenlopende invoer/uitvoerinrichtingen zoals microfoons en luidsprekers en dergelijke.
De AFE-schakeling omvat de ADC-eenheid voor bewerken van digitale signalen in de achtertrap van de AFE-schakeling. De analoge in-15 voersignalen hebben echter uiteenlopende amplitudes afhankelijk van de toepassing. Wanneer het analoge invoersignaal een kleine amplitude heeft en het analoge invoersignaal niet wordt versterkt, is het spanningsniveau van een invoersignaal dat in de ADC wordt ingevoerd klein, derhalve kan de ADC onvoldoende omzettingsvermogens verschaf-20 fen. Om deze reden wordt een versterker aangebracht aan het vooreinde van de ADC.
Echter, wanneer de versterker andere ongewenste signalen versterkt tijdens het versterkerbedrijf, verschaft de ADC geen gewenst omzettingsresultaat, en een grote hoeveelheid ruis wordt derhalve 25 opgewekt in het systeem met de AFE-schakeling. Bijvoorbeeld, in het geval waarin het analoge signaal een gelijkstroomaandeel en een wis-selstroomaandeel heeft, worden de wisselstroomkenmerken van het systeem, zoals SNR (Signal to Noise Ratio, signaalruisverhouding), alleen versterkt wanneer het wisselstroomaandeel wordt versterkt en het 30 gelijkstroomaandeel niet wordt versterkt. Wanneer het gelijkstroom-aandeelsignaal eveneens wordt versterkt, kan de AFE-schakeling abnormaal werken, aangezien de bedrijfstoestand van de achtertrap van de AFE-schakeling kan worden veranderd. Harmonische vervorming kan optreden omdat signalen kunnen worden afgekapt wanneer de achtertrap 35 van de AFE-schakeling niet werkt binnen het normale bedrijfsgebied.
Het is derhalve wenselijk om de gelijkstroomcomponent van het signaal dat wordt versterkt door de versterker van de AFE-schakeling te minimaliseren, teneinde de verandering in de bedrijfstoestand van de achtertrap van de AFE-schakeling te minimaliseren.
40 Fig. 1 is een schematisch aanzicht dat een gebruikelijke ana- 1026857- - 3 - ' loge vooreinde (AFE-)schakeling toont.
Onder verwijzing naar Fig. 1 omvat de AFE-schakeling 10 een aftrekker 12, een versterker 14, een analoog-naar-digitaal omzetter (ADC) 14, een quantisator 18 en een nulpuntsverschuivingscompensatie-5 schakeling 20.
Volgens de gebruikelijke AFE-schakeling 10 wordt de gelijk-stroomnulpuntsverschuiving van de versterker 14 opgeteld bij de ge-lijkstroomnulpuntsverschuiving van de ADC 16, en vervolgens wordt de resulterende ongewenste gelijkstroomnulpuntsverschuiving gecompen-10 seerd. De ongewenste gelijkstroomnulpuntsverschuiving heeft derhalve een grote waarde. De gebruikelijke AFE-schakeling vereist bedrijf binnen voorkeursomstandigheden (of -bereik) en binnen voorkeursscha-kelingskenmerkén teneinde de grote waarde van de ongewenste gelijkstroomnulpuntsverschuiving te compenseren.
15 Aangezien de gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de verster ker 14 wordt opgeteld bij de gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de ADC 16 worden daarenboven de gecombineerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingen van de versterker 14 en de ADC 16 op hetzelfde moment gecompenseerd. Het is derhalve moeilijk om de ongewenste gelijk-20 stroomnulpuntsverschuiving nauwkeurig te compenseren, en derhalve kan de gebruikelijke AFE-schakeling niet toepasbaar zijn voor gebruik in systemen die bedrijf met hoge nauwkeurigheid vereisen.
Wanneer uitwendige ruissignalen worden ingevoerd naar de AFE-schakeling van Fig. 1, of wanneer de AFE-schakeling bedrijfskarakte-25 ristieken heeft die gevoelig zijn voor de ruissignalen zet de ADC 16 daarenboven de signalen met de ruissignalen om in digitale gegevens, de digitale gegevens worden teruggevoerd door de quantisator 18 en nulpuntsverschuivingscompensatieschakeling 20 naar aftrekker 12 en worden vervolgens versterkt door de versterker 14. Derhalve kan het 30 resultaat van de gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensatie worden . verslechterd.
Dienovereenkomstig verschaft de onderhavige uitvinding een toestel en werkwijze die een of meer van de beperkingen en nadelen van de gebruikelijke benadering in hoofdzaak wegnemen.
35 Volgens uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding is er verschaft een analoge vooreindeschakeling waarin een ongewenste geli jkstroomnulpuntsverschuiving kan worden verminderd of weggenomen.
Volgens andere uitvoeringsvormen van de onderhavig uitvinding is er verschaft een werkwijze voor compenseren van ongewenste gelijk-40 stroomnulpuntsverschuiving in de analoge vooreindeschakeling.
I020057- * - 4 - ' In sommige voorbeelduitvoeringsvormen verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpunts-verschuiving in de analoge vooreindeschakeling met een versterker en een analoog-naar-digitaal omzetter.
5 In een aspect omvat de werkwijze uitvoeren van een eerste ijkingsbewerking onder gebruikmaking van eerste gegevens die zijn bewerkt door de analoog-naar-digitaal omzetter teneinde geschatte gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens te verkrijgen van de analoog-naar-digitaal omzetter wanneer de analoge vooreindeschakeling 10 werkt in een eerste modus voor ijken van een eerste gelijkstroomnul-puntsverschuiving van de analoog-naar-digitaal omzetter; uitvoeren van een tweede ijkingsbewerking onder gebruikmaking van tweede gegevens die zijn bewerkt door de analoog-naar-digitaal omzetter en de versterker, waarbij de eerste gelijkstroomnulpuntsver-15 schuiving van de analoog-naar-digitaal omzetter in hoofdzaak is verwijderd uit de tweede gegevens door van de tweede gegevens aftrekken van de geschatte gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de analoog-naar-digitaal omzetter zodat de tweede gecompenseerde geli jkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker worden ver-20 kregen, wanneer de analoge vooreindeschakeling werkt in een tweede modus voor ijken van een tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de versterker; iteratief bijregelen van een waarde van de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker 25 teneinde eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgege-vens van de versterker te verkrijgen; en omzetten van de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsver-schuivingsgegevens in een analoog gecompenseerd gelij kstroomnulpunts-verschuivingssignaal teneinde het analoge gecompenseerde gelijk-30 stroomnulpuntsverschuivingssignaal af te trekken van een invoersig-naal van de versterker wanneer de analoge vooreindeschakeling werkt in een derde modus.
In een uitvoeringsvorm stellen de geschatte gelijkstroomnul-puntsverschuivingsgegevens van de analoog-naar-digitaal omzetter een 35 gemiddelde waarde voor van ten minste twee eerste gegevens. De stap van iteratief bijregelen van een waarde van de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens teneinde eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens te verkrijgen omvatten: quantiseren van de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpunts- 1026657- - 5 - verschuivingsgegevens van de versterker teneinde een tekenbit voort te brengen; voortbrengen van de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpunts-verschuivingsgegevens van de versterker op basis van een waarde van 5 het tekenbit; en herhalen van de tweede ijkingsbewerking teneinde de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker voort te brengen zodanig dat een waarde van de gelijkstroom-nulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker binnen het bereik van 10 een minimumwaarde liggen. De tweede ijkingsbewerking kan desgewenst worden uitgevoerd onder gebruikmaking van een digitaal successief benaderingsalgoritme,
In een andere uitvoeringsvorm wordt het digitale successieve benaderingsalgoritme uitgevoerd door: 15 instellen van een initiële waarde van een n-bits compensatie- code die de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivings-gegevens van de versterker voorstelt als initiële compensatiegege-vens, waarbij de initiële waarde een meest significant bit heeft; en iteratief veranderen van een waarde van een successief ernaast 20 gelegen volgend-meest-significant. bit van de initiële compensatiege-gevens, in afhankelijkheid van of het tekenbit een positieve of negatieve waarde heeft, totdat de waarde van de gelijkstroomnulpunts-verschuiving van de versterker ligt binnen het bereik van de minimale waarde. In een uitvoeringsvorm worden de tweede gecompenseerde 25 gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker voorgesteld door 2" waardes zodanig dat de tweede gecompenseerde gelijks troomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker een oplossend vermogen hebben van 2", waarbij n een natuurlijk getal aanduidt, waarbij 2" groter is dan of gelijk is aan een maximale waarde van de 30 gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker.
In een andere uitvoeringsvorm worden de eerste gegevens laag-doorlaatgefilterd in de eerste bedrijfswijze en worden de tweede gegevens laagdoorlaatgefilterd in de tweede bedrijfswijze.
In een ander aspect verschaft de onderhavige uitvinding een 35 werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpuntsverschuiving in een analoge vooreindeschakeling met een versterker en een analoog-naar-digitaal omzetter. De werkwijze omvat: 1028857°* • - 6 - a) laagdoorlaatfilteren van gegevens die zijn verwerkt door zowel de analoog-naar-digitaal omzetter en de versterker teneinde eerste gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens te verkrijgen; b) verwijderen van een gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde 5 van de analoog-naar-digitaal omzetter uit de eerste gelijkstroomnul- puntsverschuivingsgegevens teneinde tweede gecompenseerde gelijk-stroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort te brengen; c) voortbrengen van een tekenbit op basis van de tweede gelijk-stroomnulpuntsverschuivingsgegevens; 10 d) instellen van een initiële waarde van een n-bits compensa- tiecode die de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschui-vingsgegevens van de versterker voorstelt als initiële compensatie-gegevens, waarbij de initiële waarde een meest significant bit heeft; en 15 e) iteratief veranderen van een waarde van een successief er naast gelegen volgend-meest-significant bit van de initiële compensa-tiegegevens, in afhankelijkheid van of het tekenbit een positieve of negatieve waarde heeft; f) omzetten van een benaderde gelijkstroomnulpuntsverschuiving 20 van de versterker in een analoog terugkoppelsignaal, waarbij de benaderde gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de versterker wordt verkregen door stap e); g) aftrekken van het analoge terugkoppelsignaal van een invoer-signaal van de versterker; en 25 h) herhalen van stap a) tot en met stap g) teneinde eerste ge compenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker te verkrijgen totdat een waarde van de gelijkstroomnulpunts-verschuiving van de versterker ligt binnen het bereik van een minimale waarde.
30 In een uitvoeringsvorm omvat het opwekken van een tekenbit op basis van de tweede gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens: kiezen van hetzij de eerste gelijkstroomnulpuntsverschuivings-gegevens of de tweede gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens; en voortbrengen van het tekenbit op basis van de gekozen gelij k- 35 stroomnulpuntsverschuivingsgegevens.
In een andere uitvoeringsvorm wordt de werkwijze automatisch uitgevoerd wanneer een vermogensspanningssignaal initieel wordt aangelegd aan de analoge vooreindeschakeling.
In een ander aspect is de onderhavige uitvinding gericht op 40 een analoge vooreindeschakeling. Een versterkerschakeling is samenge- 1026657“ - 7 - ' steld teneinde een invoersignaal dat wordt gecompenseerd onder ge bruikmaking van een analoog gecompenseerd gelijkstroomnulpuntsver-schuivingssignaal te versterken, waarbij het invoersignaal een analoog invoersignaal is wanneer de analoge vooreindeschakeling in een 5 bedrijfsmodus werkt, en waarbij het invoersignaal een eerste referen-tiespanningssignaal is wanneer de analoge vooreindeschakeling in een ijkingsmodus werkt, waarbij de versterkerschakeling een eerste geli jkstroomnulpuntsverschuiving heeft. Een analoog-naar-digitaal om-zetterschakeling is ingericht teneinde een uitvoersignaal van de ver-10 sterkerschakeling om te zetten in eerste digitale gegevens in de bedrijfsmodus en om een tweede referentiespanningssignaal om te zetten in tweede digitale gegevens in de ijkingsmodus, waarbij de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling een tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving heeft. Een digitaal laagdoorlaatfilter is ingericht ten-15 einde een uitvoersignaal van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling te filteren teneinde hoogfrequente componenten van het uitvoersignaal van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling in hoofdzaak te verwijderen. Een digitaal-naar-analoog omzetter is ingericht teneinde eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens 20 om te zetten in het analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsver-schuivingssignaal teneinde de versterkerschakeling te voorzien van het analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingssignaal. Een gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensator is ingericht teneinde een van de bedrijfsmodus en de ijkingsmodus te kiezen, is inge-25 richt om uitvoersignaalgegevens te ontvangen van het digitale laagdoorlaatfilter en in responsie op de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter te compenseren voor de eerste en tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving teneinde de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort te brengen, 30 en ingericht om de digitaal-naar-analoog omzetter te voorzien van de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens.
In een uitvoeringsvorm omvat de versterkerschakeling; een eerste schakelaar die is ingericht teneinde het analoge invoersignaal in de bedrijfsmodus te kiezen en het referentiespan-35 ningssignaal te kiezen in de ijkingsmodus; een eerste aftrekker die is ingericht om het analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingssignaal af te trekken van een uitvoersignaal van de eerste schakelaar; en 102ΘΘ57.- - 8 - een versterker die is ingericht teneinde een uitvoersignaal van de eerste aftrekker te versterken, waarbij de versterker de eerste gelij kstroomnulpuntsverschuiving heeft o
In een andere uitvoeringsvorm omvat de analoog-naar-digitaal 5 omzetterschakeling: een tweede schakelaar die is ingericht teneinde een uitvoersignaal van de versterker te kiezen in de bedrijfsmodus en een referen-tiespanningssignaal te kiezen in de ijkingsmodus; en een analoog-naar-digitaal omzetter die is ingericht teneinde 10 een uitvoersignaal van de tweede schakelaar om te zetten in de eerste of de tweede digitale gegevens.
De gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensator kan desgewenst omvatten: een quantisator die is ingericht om de digitale uitvoergege-15 vens van het digitale laagdoorlaatfilter te quantiseren teneinde een tekenbit voort te brengen; een compensatiegegevensgenerator die is ingericht teneinde de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort te brengen op basis van het tekenbit; en 20 een besturing die is ingericht om de versterkerschakeling en de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling te besturen zodanig dat de versterkerschakeling en de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling hetzij de bedrijfsmodus hetzij de ijkingsmodus kiezen.
De gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensatieschakeling kan 25 voorts omvatten een ADC-gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgenerator die is ingericht teneinde de tweede gelij kstroomnulpuntsverschuiving van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling te extraheren uit de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter, en inge-30 richt om de tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling te schatten teneinde geschatte geli j kstroomnulpunts vers chuivingsgegevens van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling voort te brengen; een tweede aftrekker die is ingericht om de tweede gelijk-35 stroomnulpuntsverschuiving van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling in hoofdzaak te verwijderen uit de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter door de geschatte gelijk-stroomnulpuntsverschuivingsgegevens af te trekken van de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter teneinde tweede 1026657- - 9 - gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort te brengen; en een derde schakelaar die is ingericht teneinde hetzij de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter hetzij de 5 tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens te kiezen teneinde de compensatiegegevensgenerator te voorzien van de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter of de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens.
In een andere uitvoeringsvorm stellen de geschatte gelijk-10 stroomnulpuntsverschuivingsgegevens die worden uitgevoerd uit de ADC gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgenerator een gemiddelde waarde voor van ten minste twee uitgevoerde digitale gegevens van het digitale laagdoorlaatfilter. De compensatiegegevensgenerator stelt in welke tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van 15 de versterker voorstelt als initiële compensatiegegevens, waarbij de initiële waarde een meest significant bit heeft; en iteratief veranderen van een waarde van een successief ernaast gelegen volgend-meest-significant bit van de initiële compensatiegegevens, in afhankelijkheid van of het tekenbit een positieve of ne-20 gatieve waarde heeft, totdat de waarde van de gelijkstrooranulpunts-verschuiving van de versterker ligt binnen het bereikt van een minimale waarde.
De bovengenoemde en andere kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden door in detail voor-25 beelduitvoeringsvormen daarvan te beschrijven onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarbij:
Fig. 1 een schematisch aanzicht is van een gebruikelijke analoge vooreinde (AFE-)schakeling;
Fig. 2 is een schakeldiagram van een analoge vooreindeschake-30 ling volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;
Fig. 3 is een tijdbepalingsdiagram dat de werking van de analoge vooreindeschakeling volgens Fig. 2 toont, volgens de voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 35 Figuren 4A en 4B zijn stroomschema's die de werking van de analoge vooreindeschakeling van Fig. 2 volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding weergeven; en
Fig. 5 is een grafiek die de kenmerken van de AFE-schakeling van Fig. 2 weergeven.
40 Gedetailleerde illustratieve uitvoeringsvormen van de onderha- - 10 - vige uitvinding worden hierin openbaargemaakt. Echter, specifieke constructie- en functionele details die hierin worden openbaargemaakt zijn slechts representatief voor het doel om voorbeelduitvoe-ringsvormen van de onderhavige uitvinding te beschrijven. Deze 5 uitvinding kan echter worden uitgevoerd in vele alternatieve vormen en dient niet te worden uitgelegd als zijnde beperkt tot de hierin beschreven uitvoeringsvormen. Hoewel de uitvinding vatbaar is voor uiteenlopende wijzigingen en alternatieve vormen worden specifieke uitvoeringsvormen daarvan dienovereenkomstig bij wijze van voorbeeld 10 getoond in de tekeningen en zullen hierin in detail worden beschreven. Het dient echter te worden begrepen dat er geen bedoeling is om de uitvinding te beperken tot bepaalde openbaargemaakte uitvoeringsvormen maar dat de uitvinding daarentegen alle aanpassingen, equivalenten en alternatieven dekt die vallen binnen de geest en het 15 kader van de uitvinding. Soortgelijke getallen verwijzen naar soortgelijke elementen door heel de beschrijving van de figuren. Het dient tevens te worden opgemerkt dat in sommige alternatieve implementaties de aangeduide functies/werkingen kunnen voorkomen in een andere volgorde dan die is aangeduid in de stroomdiagrammen. 20 Bijvoorbeeld kunnen twee in volgorde getoonde blokken in feite in hoofdzaak gelijktijdig worden uitgevoerd of kunnen de blokken in omgekeerde volgorde worden uitgevoerd, afhankelijk van de betrokken functionaliteit/werkingen.
Fig. 2A is een schakelschema dat een analoge vooreinde (AFE-) 25 schakeling 100 volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van onderhavige uitvinding toont.
Onder verwijzing naar Fig. 2 omvat de AFE-schakeling 100 een versterkerschakeling 110, een ADC-schakeling 120, een digitaal laagdoorlaatfilter 130, een digitaal-naar-analoog omzetter (DAC) en 30 een gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensatieschakeling 150. De versterkerschakeling 110 omvat een eerste schakelaar 112, een eerste aftrekker 114 en versterker met programmeerbare versterking (PGA) 116. De eerste schakelaar 112 omvat schakelaars SWl en SW2. De schakelaar SWl is aangesloten tussen een analoog invoeraansluitpunt 111 35 en een eerste invoeraansluitpunt van de aftrekker 114. De schakelaar SW2 is aangesloten tussen een referentiespanning VR en een tweede invoeraansluitpunt van de aftrekker 114. Bijvoorbeeld is de referentiespanning VR een aardepotentiaal. De schakelaars SW1 en SW2 worden geschakeld in responsie op een tweede modusbesturingssignaal CS2 dat 40 wordt uitgevoerd door de gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensa- 1026657- - 11 - tieschakeling 150. Bijvoorbeeld wordt schakelaar SW1 ingeschakeld in een bedrijfsmodus en uitgeschakeld in een ijkingsmodus, terwijl schakelaar SW2 wordt uitgeschakeld in de bedrijfsmodus en ingeschakeld in de ijkingsmodus.
5 Derhalve wordt een analoog invoersignaal VIN in de bedrijfs- wijze overgebracht naar de aftrekker 114 via schakelaar SW1, en wordt in de ijkingsmodus de referentiespanning VR naar de aftrekker 114 overgebracht via schakelaar SW2.
De aftrekker 114 trekt een analoog gecompenseerd gelijkstroom-10 nulpuntsverschuivingssignaal dat is ingevoerd naar het tweede aan-sluitpunt van de aftrekker 114 af van een signaal dat is ingevoerd naar het eerste invoeraansluitpunt van de aftrekker 114 via de schakelaar SW1. Het analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschui-vingssignaal wordt uitgevoerd door de DAC 140. Derhalve voert de af-15 trekker 114 een gecompenseerd gelijkstroomnulpuntsverschuivingssig-naal uit en het gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingssig-naal wordt ingevoerd naar een invoeraansluitpunt van de PGA 116. De PGA 116 heeft een eerste gelijkstroomnulpuntsverschuiving. De eerste gelijkstroomnulpuntsverschuiving wordt een interne gelijkstroomnul-20 puntsverschuiving van de PGA 116 genoemd wanneer de referentiespanning VR, bijvoorbeeld aardespanning, wordt ingevoerd naar het invoeraansluitpunt van de PGA 116.
De ADC-schakeling 120 omvat een tweede schakelaar 122 en een analoog-naar-digitaal omzetter (ADC) 124. De tweede schakelaar 122 25 omvat schakelaars SW3 en SW4. De schakelaar SW3 is aangesloten tussen een uitvoeraansluitpunt van de PGA 116 en een invoeraansluitpunt van de ADC 124. De schakelaar SW4 is aangesloten tussen de referentiespanning VR en het invoeraansluitpunt van de aftrekker 114. De schakelaars SW3 en SW4 worden geschakeld in responsie op een eerste mo-30 dusbesturingssignaal CS1 dat wordt uitgevoerd door de gelijkstroom-nulpuntsverschuivingscompensatieschakeling 150. Bijvoorbeeld wordt schakelaar SW3 ingeschakeld in de bedrijfsmodus, en uitgeschakeld in de ijkingsmodus, terwijl schakelaar SW3 wordt uitgeschakeld in de bedrijfsmodus en ingeschakeld in de ijkingsmodus.
35 Een uitvoersignaal van de PGA 116 wordt derhalve in de bedrijfsmodus overgebracht naar de ADC 124 via schakelaar SW3, en de referentiespanning VR, bijvoorbeeld de aardespanning wordt in de ijkingsmodus via schakelaar SW4 overgebracht naar de ADC 124.
In een voorbeeld omvat de ADC 124 een delta-sigma-delta raodula-40 tor. De ADC 124 heeft een tweede geli^Jcstroomnulpuntsverschuiving. De - 12 - tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving wordt een interne gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de ADC 124 genoemd wanneer de referentiespanning VR, bijvoorbeeld aardespanning, wordt ingevoerd naar het invoeraansluitpunt van de ADC 124.
5 Het digitale laagdoorlaatfilter (DLPF) 130 omvat bijvoorbeeld een Sinc filter. Het digitale laagdoorlaatfilter 130 filtert het uit-voersignaal van de ADC 124 met laagdoorlating teneinde hoog frequent aandelen van het uitvoersignaal van de ADC 124 in hoofdzaak te verwijderen, welke ten gevolge van het verschijnsel 'signaalafkapping' bij 10 de ADC 124 kunnen worden opgewekt.
De DAC 140 ontvangt gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensatieschakeling 150 en zet de gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens om in 15 analoog-gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingssignalen, en verschaft het omgezette signaal aan het tweede invoeraansluitpunt van de aftrekker 114 als het analoge gecompenseerde ge- lij kstroomnulpuntsverschuivingssignaal.
De gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensatieschakeling 150 20 omvat een ADC-gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgenerator 152-1 en een tweede aftrekker 152-2. De ADC- gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgenerator 152-1 extraheert de tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de ADC 124 uit de uitgevoerde digitale gegevens van het digitale laagdoorlaatfilter 130 en schat de 25 tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de ADC 124, teneinde geschatte gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de ADC 124 voort te brengen. Ten minste twee uitgevoerde digitale gegevenselementen (of laagdoorlaatgefilterde ADC-gelij kstroomnul-puntsverschuivingsgegevens) van het digitale laagdoorlaatfilter 130 30 worden bemonsterd met een constant tijdsinterval, en de geschatte ge-lijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens die worden uitgevoerd door de ADC-gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgenerator 152-1 stellen, een gemiddelde waarde van de bemonsterde, ten minste twee uitgevoerde digitale gegevens (of laagdoorlaatgefilterde ADC- 35 gelijkstroomnulpuntsverschuiving) van het digitale laagdoorlaatfilter 130 voor. Het bemonsteringstijdsinterval en/of de bemonsteringsfre-quentie kunnen desgewenst regelbaar worden gevarieerd, in afhankelijkheid van de toepassing. De geschatte gelijkstroomnulpunts-verschuivingsgegevens kunnen in een register worden opgeslagen, dat 40 bijvoorbeeld aanwezig is in de nulpuntsverschuivingsgenerator 152-1.
1026657- - 13 -
De tweede aftrekker 152-2 verwijdert in hoofdzaak de tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de ADC 124 uit de uitgevoerde digitale gegevens van het digitale laagdoorlaatfilter 130 door aftrekken van de geschatte gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens 5 van de uitgevoerde digitale gegevens van het digitale laagdoorlaatfilter 130 teneinde tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort te brengen. De tweede aftrekker 152-2 verschaft een uitvoersignaal aan een uitvoeraanslüitpunt (DOüT) 151 van de AFEtschakeling 100 als de tweede 10 gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens.
Een eerste aansluitpunt van de derde schakelaar 154 is verbonden met een uitvoeraansluitpunt van het digitale laagdoorlaatfilter 130, een tweede aansluitpunt van de derde schakelaar 154 is verbonden met een uitvoeraansluitpunt van de tweede 15 aftrekker gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensatieschakeling 150-2 (152-2: bew), en een gemeenschappelijk aansluitpunt van de derde schakelaar 154 is verbonden met de quantisator 156. Derhalve verbindt de derde schakelaar 154 het gemeenschappelijke aansluitpunt met het tweede aansluitpunt in een hoog nauwkeurige modus teneinde de tweede 20 gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens, waarin de ADC-gelijkstroomnulpuntsverschuiving in hoofdzaak is verwijderd, over te brengen naar de quantisator 156. De derde schakelaar 154 verbindt het gemeenschappelijke aansluitpunt met het eerste aansluitpunt in een grove-nauwkeurigheidsmodus teneinde de uitgevoerde digitale gegevens, 25 die de ADC-gelijkstroomnulpuntsverschuiving omvatten, van het digitale laagdoorlaatfilter 130 uit te voeren naar de quantisator 156. Namelijk selecteert de derde schakelaar 154 hetzij de uitgevoerde digitale gegevens van het digitale laagdoorlaatfilter 130 hetzij de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens teneinde de 30 quantisator 156 te voorzien van de uitgevoerde digitale gegevens van | het digitale laagdoorlaatfilter 130 of de tweede gecondenseerde gelij kstroomnulpuntsverschuivingsgegevens.
De quantisator 156 quantiseert digitale gegevens die worden ingevoerd naar de quantisator 156 teneinde een tekenbit voort te 35 brengen. Bijvoorbeeld in de ijkingsmodus brengt de quantisator 156 een tekenbit voort met een logische '1' wanneer een waarde van de i digitale gegevens die worden ingevoerd naar de quantisator 156 negatieve (-) gelijkstroomnulpuntsverschuiving voorstellen, en wekt een tekenbit op met een logische '0' wanneer een waarde van de digitale 40 gegevens die worden ingevoerd naar de quantisator 156 positieve (+) - 14 - gelijkstroomnulpuntsverschuiving voorstellen.
De compensatiegegevensgenerator 158 brengt eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort, waarin de waarde van de eerste gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de verster-5 ker (of de PGA 116) wordt benaderd tot een minimale waarde, gebaseerd op het tekenbit volgens een digitaal successieve-benaderingsalgoritme (DSA). Bijvoorbeeld omvat de compensatiegegevensgenerator 158 een Digitaal Successieve-Benaderings Register (DSAR).
Hierna wordt het digitale successieve-benaderingsprocédé (DSA) 10 beschreven.
Wanneer een invoerbereik van een versterker 'X' is en een ge-lijkstroomnulpuntsverschuivingsbereik is 'X/2', is het resulterende bereik van gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker 'X/2'. Bijvoorbeeld, wanneer 'X/2' wordt voorge-15 steld door 6-bits compensatiecode bestaande uit b5, b4, b3, b2, bl en bO, dan is de maximale waarde van 'X/2' 111111(2), en de middenwaarde van 'X/2' is 100000(2,. De 6-bits compensatiecode stelt de gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker voor.
20 In een voorbeeld stelt de compensatiegegevensgenerator 158 een middenwaarde 100000(2> van de 6-bits compensatiecode in als de initiële compensatiegegevens. De compensatiegegevensgenerator 158 slaat de middenwaarde 100000<a, op in een register. De gegevens die zijn opgeslagen in het register worden verschaft aan de DAC 140, worden omge-25 zet in een analoog gecompenseerd gelijkstroomnulpuntsverschuivings-signaal, en het analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschui-vingssignaal wordt verschaft aan de eerste aftrekker 114.
Wanneer de gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de versterker -111001(2) (oftewel -57) is, heeft het teruggekoppelde tekenbit dat 30 wordt opgewekt door de quantisator 156 de logische waarde '1'. De gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker worden opgehoogd teneinde de gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de versterker te compenseren.
Bijvoorbeeld wordt het meest significante bit (MSB) (b5) van de 35 initiële compensatiegegevens 100000(2) gehandhaafd en wordt een waarde van een bit (b4) naast het meest significante bit (MSB) (b5) van de initiële compensatiegegevens 100000(2) verandert in een logische '1'; derhalve wordt de compensatiecode 110000(2) (48).
De terugkoppellus wordt herhaald zoals hierboven beschreven 1026657- - 15 - teneinde tenslotte de uiteindelijke gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker te verkijgen, zoals hierboven beschreven. Tabel 1 toont de uiteindelijke gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de 5 versterker wanneer de gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de j versterker -111001,2, (oftewel -57) is.
Tabel 1
Gecompenseerde gelijkstroom-
Aantal lussen Tekenbit nulpuntsverschuivingsgegevens
Initieel 100000,2, (32) _ _ _____ 2 Ί 111000(2, (56) 3 Ί 111100(2, (60) 4 Ö 111010,2, (58) 5 Ö 111001,2, (57) _
Zoals getoond in tabel 1 zijn, wanneer het aantal lussen 3 is, 10 de gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens groter dan de absolute waarde van de gelijkstroomnulpuntsverschuiving (-57), en stelt het tekenbit een positieve waarde voor en heeft de logische '0' bij het aantal lussen 4. Aangezien het tekenbit logische '0* is, wordt het bit b2 veranderd in '0' en wordt het volgende bit bl veran-15 derd in '1' teneinde de gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschui-vingsgegevens te verlagen.
De gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens kunnen elke keer worden opgeslagen in het register, en de opgeslagen gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens worden ver-20 anderd op basis van het teruggekoppelde tekenbit.
Tabel 2 toont de uiteindelijke gecompenseerde gelijkstroomnul-puntsverschuivingsgegevens van de versterker wanneer de gelijkstroom-nulpuntsverschuiving van de versterker +010111,2, (oftewel 23) is.
Wanneer de gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de versterker een 25 positieve waarde heeft, heeft het teruggekoppelde tekenbit dat wordt opgewekt door de quantisator 156 de logische '1', en de gecompenseerde gegevens worden aan het begin opgehoogd.
1028657- - 16 -
Tabel 2 ^Gecompenseerde gelijkstroom-
Aantal lussen Tekenbit nulpuntsverschuivingsgegevens
Initieel 100000,2, (32) _ _ ______ _ _ _____ 3 Ö 010100,2) (20) 1 _ 010110,2, (22) _ _ 010111,2, (23)
De resulterende gecompenseerde gelij kstroomnulpuntsverschui-vingsgegevens van de versterker worden aldus (-23), zoals verkregen 5 door middel van het hierboven beschreven DSA-procédé.
De besturing 160 ontvangt een kloksignaal CLK teneinde modus-besturingssignalen (CS1, CS2 en CS3) voort te brengen alsmede bestu-ringssignalen (niet weergegeven) voor besturen van de versterkerscha-keling 110 en de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling 120» enz. 10 in responsie op een vermogen-aan-signaal (P/W ON) . Op deze wijze voert de AFE-schakeling de ijkingsmodus automatisch uit in responsie op het vermogen-aan-signaal (P/W ON) teneinde de gecompenseerde geli j kst roomnulpuntsverschuivingsgegevens te verkrijgen. In aanvulling daarop kan de besturing 160 gegevens ontvangen van/sturen naar een 15 uitwendig systeem via een seriële poort. Bijvoorbeeld kunnen de gegevens een PGA-versterkingsbesturingswaarde omvatten» gecompenseerde geli j kstroomnulpuntsverschuivingsgègevens» moduskeuze-instructies, en dergelijke.
Fig. 3 is een tijdsbepalingsdiagram dat de werking van de ana-20 loge vooreindeschakeling 100 van Fig. 2 volgens een voorbeelduitvoe-ringsvorm van de onderhavige uitvinding toont, en Figuren 4A en 4B zijn stroomdiagrammen die de werking tonen van de analoge vooreindeschakeling 100 van Fig. 2 volgens een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.
25 Onder verwijzing naar Figuren 3, 4A en 4B detecteert de bestu ring 160 de vermogen-aan status (stap S10). Wanneer de vermogen-aan status actief is, zoals getoond in Fig. 3, stelt de besturing 160 het CSl-signaal in op actieve status en stelt een ADC-ijkingsmodus in (stap S12). Derhalve, wanneer SW3 uitgeschakeld is en SW4 ingescha-30 keld is in de ADC-ijkingsmodus, wordt het invoeraansluitpunt van de ADC 124 verbonden met een gelijkstroomniveau, de referentiespanning t026657- - 17 - VR, en wordt de referentiespanning VR omgezet in digitale gegevens door middel van de ADC 124. Wanneer de ADC 124 geen gelij kstroomnul-puntsverschuiving heeft, zijn de digitale gegevens nul. Wanneer de ADC 124 enige gelijkstroomnulpuntsverschuivingen heeft, hebben de 5 digitale gegevens een bijbehorende positieve of negatieve waarde. De digitale gegevens worden ingevoerd in het digitale laagdoorlaatfilter 130 en het digitale laagdoorlaatfilter 130 filtert met laagdoorlating de hoogfrequente ruis van het uitvoersignaal van de ADC 124, en/of filtert andere hoogfrequente ruis die de AFE-schakeling 100 nadelig 10 beïnvloedt uit, en een gelijkstroomwaarde (Dl) wordt geëxtraheerd uit het uitvoersignaal van de ADC 124 (stap S14).
Derhalve wordt het uitvoersignaal van de ADC 124 niet direct gebruikt als de gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde hoewel ruis in hoofdzaak wordt verwijderd uit het uitvoersignaal van de ADC 124 15 door het digitale laagdoorlaatfilter, en derhalve kan een nauwkeurige gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde worden gemeten voor de ADC 124.
De geli j kstroomnulpuntsverschuivingswaarde van de ADC 124 wordt geijkt door het bovengenoemde meetprocédé ten minste'twee keer 20 te herhalen zodat een gemiddelde waarde van de gelijkstroomnulpunts-verschuivingswaardes wordt verkregen (stap S16 en S18). De gemiddelde waarde van de gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaardes wordt opgeslagen in een register (stap S20). Wanneer het SCl-signaal wordt veranderd naar een niet-actieve status wordt de ADC-ijkingsmodus opgeheven 25 (stap S22). Derhalve wordt SW3 ingeschakeld, SW4 uitgeschakeld en het uitvoeraansluitpunt van de PGA 116 wordt verbonden met het invoeraan-sluitpunt van de ADC 124.
Wanneer de ADC-ijkingsmodus eindigt wekt de besturing 160 het SC2-modusbesturingssignaal op een actieve status op teneinde PGA-ij-30 kingsmodus in te stellen, en de SWl wordt uitgeschakeld en SW2 wordt ingeschakeld (stap S24). De PGA 116 heeft een gelijkstroomwaarde, dat wil zeggen de interne gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde van de PGA 116, in de PGA-ijkingsmodus. De interne gelijkstroomnulpuntsver-schuivingswaarde van de PGA 116 wordt omgezet in digitale gegevens 35 door de ADC 124, gefilterd door het digitale laagdoorlaatfilter 130 en er wordt een gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde (D2) van zowel de ADC 124 en de PGA 16 geëxtraheerd (stap S26).
Onder ideale bedrijfsomstandigheden heeft de uitvoer van de digitale laagdoorlaatfilter 130 een gelijkstroomnulniveau, dat wil - 18 - zeggen 'O'. Echter, wanneer nulpuntsverschuivingsfouten aanwezig zijn, heeft de uitvoer van de digitale laagdoorlaatfilter 130 positieve of negatieve waardes in plaats van '0' . De gelijkstroomnul-puntsverschuivingswaarde (D2) omvat de gelijkstroomnulpuntsverschui-5 vingswaarde van de PGA 116 en de gelijkstroomnulpuntsverschuivings-waarde van de ADC 124.
De besturing 160 wekt een CS3-modusbesturingssignaal op met een actieve status (stap S28). Het CS3-signaal heeft de actieve status tijdens bedrijf in de hoge nauwkeurigheidsmodus, en heeft de 10 niet-actieve status tijdens bedrijf in de grove modus. De schakelaar 154 is verbonden met het uitvoeraansluitpunt van de aftrekker 152-2 in de hoge nauwkeurigheidsmodus. In de hoge nauwkeurigheidsmodus wordt de gemiddelde gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de ADC 124 die is opgeslagen in het register afgetrokken van de gelijkstroomnul-15 puntsverschuivingswaarde (D2) door de aftrekker 152-2, en derhalve omvat het signaal dat aan de quantisator 156 wordt aangeboden de geli j kstroomnulpuntsverschuivingswaarde (D3) van de PGA (stap S28 en S30). Derhalve wordt, in de hoge nauwkeurigheidsmodus, de gelijk-stroomnulpuntsverschuivingswaarde van de PGA 116 ingevoerd in de 20 quantisator 156. Wanneer het CS3-signaal een niet-actieve status in stap S28 heeft werkt de eenheid in een grove modus, en het signaal dat aan de quantisator 156 wordt aangeboden omvat de gelijkstroomnul-puntsverschuivingswaarde van de ADC 124 en de gelijkstroomnulpunts-verschuivingswaarde van de PGA 116. In de grove modus worden de ge-25 lijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde van de ADC 124 en de gelijk-stroomnulpuntsverschuivingswaarde van de PGA 116 ingevoerd in de quantisator 156.
De uitvoer van de schakelaar 154 wordt gequantiseerd door de quantisator 156. De quantisator 156 bepaald het tekenbit gebaseerd op 30 de gemeten gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde (stap S32). De gemeten gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde stelt de gelijk-stroomnulpuntsverschuivingswaarde van de ADC 124 en de gelijkstroom-nulpuntsverschuivingswaarde van de PGA 116 in de grove modus voor, en stelt de gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde van de PGA 116 in de 35 hoge nauwkeurigheidsmodus voor.
Het digitale successieve-benaderingsalgoritme (DSA) wordt uitgevoerd teneinde de gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde te compenseren (stap S34). Wanneer het tekenbit van een waarde '0' is, heeft de gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde een· positieve 1026657- -19- waarde, en derhalve wordt de gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde verlaagd volgens het digitale successieve-benaderingsalgoritme (DSA) . Wanneer het tekenbit een waarde '1' heeft» heeft de gelijkstroomnul-puntsverschuivingswaarde een negatieve waarde en derhalve wordt de 5 gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde opgehoogd volgens het digitale successieve-benaderingsalgoritme (DSA).
Vervolgens wordt bepaald of er een uiteindelijke gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde wordt verkregen (stap S36). Bijvoorbeeld kan de uiteindelijke gecompenseerde 10 gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde worden onderzocht om te bepalen of de gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde ligt binnen het bereik van een minimale waarde.
Wanneer de uiteindelijke gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde nog niet is verkregen» wordt 15 de huidige, tussenliggende, gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde verschaft aan de DAC 140 (stap S38). De DAC 140 zet de gecompenseerde gelijk-stroomnulpuntsverschuivingswaarde om in een analoog gecompenseerd ge-lijkstroomnulpuntsverschuivingssignaal (VOFF)» en verschaft het 20 analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingssignaal (VOFF) aan de aftrekker 114. De aftrekker 114 trekt het analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingssignaal (VOFF) af van de referentiespanning VR, en verschaft het aftrekresultaat aan de PGA 116 (stap S40). Stappen S26 ~ S40 worden herhaald totdat een 25 uiteindelijke gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde wordt verkregen.
Wanneer de uiteindelijke gecompenseerde gelij kstroomnulpunts-verschuivingswaarde wordt verkregen, wordt de uiteindelijke gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde opgeslagen in een 30 register (stap S42).
Wanneer de PGA-ijkingsmodus eindigt» verandert de besturing 160 het CS2-signaal naar inactieve status, wordt dé schakelaar SW1 ingeschakeld en schakelaar SW2 uitgeschakeld (stap S44). Derhalve wordt het invoeraansluitpunt van de PGA 116 verbonden met het externe 35 analoge invoeraansluitpunt 111.
Daarom wordt het analoge invoersignaal VIN gecompenseerd door de uiteindelijke gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivings-waarde bij de aftrekker 114, en wordt het verschil ingevoerd naar het invoeraansluitpunt van de PGA 116.
- 20 -
Fig. 5 is een grafiek die de kenmerken van de AFE-schakeling van Fig. 2 weergeeft.
Zoals getoond in Fig. 5 is de signaal-ruis-verhouding (SNDR) ongeveer Θ0 dB wanneer de versterking van de versterker 0 dB is en de 5 signaal-ruis-verhouding (SNDR) is ongeveer 30 dB wanneer de versterking van de versterker ongeveer 60 dB is. Derhalve wordt de SNDR-kwa-liteit niet verslechterd, zelfs wanneer de amplitude van het analoge invoersignaal met ongeveer 1/1000 wordt verminderd.
Daarenboven blijft de nulpuntsverschuiving van de versterker 10 dezelfde, in hoofdzaak kleine, waarde over de gehele versterkings-kromrae. Namelijk wordt het versterkingseffeet van de nulpuntsverschuiving van de versterker tot een minimum beperkt.
Hoewel de bovengenoemde voorbeelduitvoeringsvormen de ijking (of bijregeling) van de interne gelijkstroomnulpuntsverschuiving van 15 de versterker en de ADC in de AFE-schakeling bediscussiëren zouden de bovengenoemde voorbeelduitvoeringsvormen kunnen worden toegepast teneinde gelijkstroomnulpuntsverschuiving van het analoge invoeraan-sluitpunt en verscheidene gelijkstroomnulpuntsverschuivingen die door andere componenten van de AFE-schakeling kunnen worden opgewekt in 20 hoofdzaak weg te nemen.
Volgens de bovengenoemde voorbeelduitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt de compensatie van de gelij kstroomnul-puntsverschuiving van de versterker onafhankelijk van de compensatie van de gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de ADC uitgevoerd. Der-25 halve kunnen de gelijkstroomnulpuntsverschuivingen van elk van de PGA versterker 116 en de ADC 124 nauwkeurig worden gecompenseerd.
Volgens de bovengenoemde voorbeelduitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding wordt de gelijkstroomnulpuntsverschuiving gecompenseerd onder gebruikmaking van zowel een digitale ijkingswerkwijze 30 en een analoge ijkingswerkwijze. Geringe gelijkstroomnulpuntsver-schuiving wordt gecompenseerd onder gebruikmaking van de digitale ijkingswerkwijze. Grote gelijkstroomnulpuntsverschuiving wordt gecompenseerd onder gebruikmaking van de analoge ijkingswerkwijze. Analoge signalen worden gecompenseerd onder gebruikmaking van analoge gelijk-35 stroomnulpuntsverschuivingswaardes, bijvoorbeeld bij de eerste aftrekker 114, en digitale signalen worden gecompenseerd onder gebruikmaking van digitale gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaardes, bijvoorbeeld bij de tweede aftrekker 152-2 en/of bij de coropensatiege-gevensgenerator 158.
1028657- - 21 -
Daarenboven wordt de hoogfrequente ruis in hoofdzaak weggenomen uit de gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens (digitale waarde) voordat de gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsver-schuivingsgegevens teruggekoppeld worden naar de versterker teneinde 5 de gelijkstroomnulpuntsverschuivingsfout te verminderen.
Daarenboven kan de digitale ijkingswerkwijze of analoge ij-kingswerkwijze selectief worden gekozen in afhankelijkheid van de toepassing.
Daarenboven kunnen het ijkingsbereik en het aantal ijkingslus-10 sen worden geregeld zodat de AFE-schakeling een verbeterde eigenschap en verminderd energieverbruik kan hebben en verbeterde gelijkstroom-nulpuntsverschuivingsijking kan uitvoeren.
Hoewel de voorbeelduitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding en hun voordelen in detail zijn beschreven, dient het te wor-15 den begrepen dat uiteenlopende wijzigingen, vervangingen en aanpassingen hierin kunnen worden uitgevoerd zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
1 CÏO
f yöDf ·
Claims (20)
1. Werkwijze voor compenseren van een gelijkstroomnulpunts-verschuiving in een analoge vooreindeschakeling met een versterker en een analoog-naar-digitaal omzetter, waarbij de werkwijze omvat: uitvoeren van een eerste ijkingsbewerking onder gebruikmaking 5 van eerste gegevens die zijn bewerkt door de analoog-naar-digitaal omzetter teneinde geschatte gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgege-vens te verkrijgen van de analoog-naar-digitaal omzetter wanneer de analoge vooreindeschakeling werkt in een eerste modus voor ijken van een eerste gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de analoog-naar-10 digitaal omzetter; uitvoeren van een tweede ijkingsbewerking onder gebruikmaking van tweede gegevens die zijn bewerkt door de analoog-naar-digitaal omzetter en de versterker, waarbij de eerste gelijkstroomnulpunts-verschuiving van de analoog-naar-digitaal omzetter in hoofdzaak is 15 verwijderd uit de tweede gegevens door van de tweede gegevens aftrekken van de geschatte gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de analoog-naar-digitaal omzetter zodat de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker worden verkregen, wanneer de analoge vooreindeschakeling werkt in een twee-20 de modus voor ijken van een tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de versterker; iteratief bijregelen van een waarde van de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker teneinde eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsge-25 gevens van de versterker te verkrijgen; en omzetten van de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsver-schuivingsgegevens in een analoog gecompenseerd gelij kstroomnul-puntsverschuivingssignaal teneinde het analoge gecompenseerde geli j kst roomnulpuntsverschuivingssignaal af te trekken van een invoer-30 signaal van de versterker wanneer de analoge vooreindeschakeling werkt in een derde modus.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de geschatte geli jkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de analoog-naar-digitaal 35 omzetter een gemiddelde waarde van ten minste twee eerste gegevens voorstelt. 1026657- - 23 -
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het iteratieve bijregelen van een waarde van de tweede gecompenseerde gelijk-stroomnulpuntsverschuivingsgegevens teneinde in het eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker 5 te verkrijgen omvat: quantiseren van de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpunts-verschuivingsgegevens van de versterker teneinde een tekenbit voort te brengen; voortbrengen van de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpunts-10 verschuivingsgegevens van de versterker op basis van een waarde van het tekenbit; en herhalen van de tweede ijkingsbewerking teneinde de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker voort te brengen zodanig dat een waarde van de gelijkstroom-15 nulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker binnen het bereik van een minimumwaarde liggen.
4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij de tweede ijkingsbewerking wordt uitgevoerd onder gebruikmaking van een digi- 20 taal successieve-benaderingsalgoritme.
5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij het digitale suc-cessieve-benaderingsalgoritme wordt uitgevoerd door: instellen van een initiële waarde van een n-bits compensatie-25 code die de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivings-gegevens van de versterker voorstelt als initiële compensatiegege-vens, waarbij de initiële waarde een meest significant bit heeft; en iteratief veranderen van een waarde van een successief ernaast gelegen volgend-meest-significant bit van de initiële compensatiege-30 gevens, in afhankelijkheid van of het tekenbit een positieve of negatieve waarde heeft, totdat de waarde van de gelijkstroomnulpunts-verschuiving van de versterker ligt binnen het bereik van de minimale waarde.
6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij de tweede gecom penseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker worden voorgesteld door 2" waardes zodanig dat de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de verster- 1028®57e __________ _ i - 24 - ker een oplossend vermogen van 2n hebben, waarin n een natuurlijk getal voorstelt.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij 2“ groter is dan 5 of gelijk is aan een maximale waarde van de gelijkstroomnulpuntsver- schuivingsgegevens van de versterker.
8. Werkwijze volgens enige voorgaande conclusie, voorts omvattende laagdoorlaatfilteren van de eerste gegevens in de eerste 10 modus en laagdoorlaatfilteren van de tweede gegevens in de tweede modus.
9. Werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpuntsver-schuiving in een analoge vooreindeschakeling met een versterker en 15 een analoog-naar-digitaal omzetter, waarbij de werkwijze omvat: a) laagdoorlaatfilteren van gegevens die zijn verwerkt door zowel de analoog-naar-digitaal omzetter en de versterker teneinde eerste gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens te verkrijgen; b) verwijderen van een gelijkstroomnulpuntsverschuivingswaarde 20 van de analoog-naar-digitaal omzetter uit de eerste gelijkstroomnul- puntsverschuivingsgegevens teneinde tweede gecompenseerde gelijk-stroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort te brengen; c) voortbrengen van een tekenbit op basis van de tweede gelijkst roomnulpuntsvers chuivingsgegevens; 25 d) instellen van een initiële waarde van een n-bits compensa- tiecode die de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschui-vingsgegevens van de versterker voorstelt als initiële compensatie-gegevens, waarbij de initiële waarde een meest significant bit heeft; en 30 e) iteratief veranderen van een waarde van een successief er naast gelegen volgend-meest-significant bit van de initiële compen-satiegegevens, in afhankelijkheid van of het tekenbit een positieve of negatieve waarde heeft; f) omzetten van een benaderde gelijkstroomnulpuntsverschuiving 35 van de versterker in een analoog terugkoppelsignaal, waarbij de be- I naderde gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de versterker wordt verkregen door stap e); || g) aftrekken van het analoge terugkoppelsignaal van een invoer- j signaal van de versterker; en 1028657- - 25 - h) herhalen van stap a) tot en met stap 9) .teneinde eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens van de versterker te verkrijgen totdat een waarde van de gelijkstroomnulpunts-verschuiving van de versterker ligt binnen het bereik van een mini-5 male waarde.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het opwekken van \ een tekenbit op basis van de tweede gelijkstroomnulpuntsverschui-vingsgegevens omvat: 10 kiezen van hetzij de eerste gelijkstroomnulpuntsverschuivings- gegevens of de tweede gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens; en voortbrengen van het tekenbit op basis van de gekozen gelijk-stroomnulpuntsverschuivingsgegevens.
11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij de werkwijze automatisch wordt uitgevoerd wanneer een vermogensspanningssignaal aanvankelijk wordt aangelegd aan de analoge vooreindeschakeling. ,
12. Analoge vooreindeschakeling omvattende: 20 een versterkerschakeling die is ingericht teneinde een invoer- signaal te versterken dat wordt gecompenseerd onder gebruikmaking van een analoog gecompenseerd gelijkstroomnulpuntsverschuivingssig-naal, waarbij hef invoersignaal een analoog invoersignaal is wanneer de analoge vooreindeschakeling werkt in een bedrijfsmodus, en het 25 invoersignaal een eerste referentiespanningssignaal is wanneer de analoge vooreindeschakeling werkt in een ijkingsmodus, waarbij de versterkerschakeling een eerste gelijkstroomnulpuntsverschuiving heeft; een analoog-naar-digitaal omzetterschakeling die is ingericht 30 teneinde een uitvoersignaal van de versterkerschakeling om te zetten in eerste digitale gegevens in de bedrijfsmodus en een tweede referentiespanningssignaal om te zetten in tweede digitale gegevens in de ijkingsmodus, waarbij de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling een tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving heeft; 35 een digitaal laagdoorlaatfilter dat is ingericht om een uit- voersignaal van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling te filteren teneinde hoogfrequente bestanddelen van het uitvoersignaal van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling in hoofdzaak te verwijderen; - 26 - een digitaal-naar-analoog omzetter die is ingericht teneinde eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens om te zetten in het analoge gecompenseerde gelij kstroomnulpuntsver-schuivingssignaal teneinde de versterkerschakeling te voorzien van 5 het analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingssignaal; en een gelijkstroomcompensator (gelijkstroomnulpuntsverschuivings-compensator; bew) die is ingericht teneinde hetzij de bedrijfsmodus hetzij de ijkingsmodus te kiezen, die is ingericht teneinde digitale 10 uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter te ontvangen en in responsie op de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter de eerste en tweede gelijkstroomnulpuntsverschui-vingen te compenseren teneinde de ' eerste gecompenseerde gelij k-stroomnulpuntsverschuivingsgegevens te verschaffen, en die is inge-15 richt teneinde de digitaal-naar-analoog omzetter te voorzien van de eerste gecompenseerde gelij kstroomnulpuntsverschuivingsgegevens.
13. Analoge vooreindeschakeling volgens conclusie 12, waarbij de versterkerschakeling omvat; 20 een eerste schakelaar die is ingericht teneinde het analoge in- voersignaal in de bedrijfsmodus te kiezen en het referentiespan-ningssignaal te kiezen in de ijkingsmodus; een eerste aftrekker die is ingericht om het analoge gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingssignaal af te trekken van 25 een uitvoersignaal van de eerste schakelaar; en een versterker die is ingericht teneinde een uitvoersignaal van de eerste aftrekker te versterken, waarbij de versterker de eerste gelijkstroomnulpuntsverschuiving heeft.
14. Analoge vooreindeschakeling volgens conclusie 13, waar bij de versterker een versterker met programmeerbare versterking omvat.
15. Analoge vooreindeschakeling volgens een van de conclu-35 sies 12-14, waarbij de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling omvat: een tweede schakelaar die is ingericht teneinde een uitvoersignaal van de versterker te kiezen in de bedrijfsmodus en een referen-tiespanningssignaal te kiezen in de ijkingsmodus; en 1028657- - 27 - een analoog-naar-digitaal omzetter die is ingericht teneinde een uitvoersignaal van de tweede schakelaar om te zetten in de eerste of de tweede digitale gegevens.
16. Analoge vooreindeschakeling volgens conclusie 15» waar bij de analoog-naar-digitaal omzetter een delta-sigma-delta modulator omvat.
17. Analoge vooreindeschakeling volgens een van de conclu-10 sies 12-16, waarbij de gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensator omvat: een quantisator die is ingericht om de digitale uitvoergege-vens van het digitale laagdoorlaatfilter te quantiseren teneinde een tekenbit voort te brengen; 15 een compensatiegegevensgenerator die is ingericht teneinde de eerste gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort te brengen op basis van het tekenbit; en een besturing die is ingericht om de versterkerschakeling en de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling te besturen zodanig dat 20 de versterkerschakeling en de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling hetzij de bedrijfsmodus hetzij de ijkingsmodus kiezen.
18. ) Analoge vooreindeschakeling volgens conclusie 17, waarbij de gelijkstroomnulpuntsverschuivingscompensatieschakeling voorts 25 omvat: een ADC-gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgenerator die is ingericht teneinde de tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling te extraheren uit de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter, en inge-30 richt om de tweede gelijkstroomnulpuntsverschuiving van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling te schatten teneinde geschatte gelijks troomnulpunts vers chuivingsgegevens van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling voort te brengen; een tweede aftrekker die is ingericht om de tweede gelijk-35 stroomnulpuntsverschuiving van de analoog-naar-digitaal omzetterschakeling in hoofdzaak te verwijderen uit de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter door de geschatte gelijk-stroomnulpuntsverschuivingsgegevens af te trekken van de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter teneinde tweede - 28 - gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens voort te brengen; en een derde schakelaar die is ingericht teneinde hetzij de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter hetzij de 5 tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens te kiezen teneinde de compensatiegegevensgenerator te voorzien van de digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter of de tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens.
19. Analoge vooreindeschakeling volgens conclusie 18, waar bij de geschatte gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgegevens die zijn uitgevoerd door de ADC-gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgenerator een gemiddelde waarde voorstellen van ten minste twee digitale uitvoergegevens van het digitale laagdoorlaatfilter. 15
20. Analoge vooreindeschakeling volgens een van de conclusies 17-19, waarbij de compensatiegegevensgenerator een aanvangswaarde van een n-bits compensatiecode instelt, welke tweede gecompenseerde gelijkstroomnulpuntsverschuivingsgege-20 vens van de versterker voorstelt als initiële compensatiegegevens, waarbij de initiële waarde een meest significant bit heeft; en iteratief veranderen van een waarde van een successief ernaast gelegen volgend-meest-significant bit van de initiële'compensatiegegevens, in afhankelijkheid van of het tekenbit een positieve of ne-25 gatieve waarde heeft, totdat de waarde van de gelij kstroomnulpunts-verschuiving van de versterker ligt binnen het bereikt van een minimale waarde. 1026657-
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20030050692 | 2003-07-23 | ||
| KR10-2003-0050692A KR100508746B1 (ko) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | 아날로그 프론트 엔드 회로 및 그 직류오프셋 조정방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1026657A1 NL1026657A1 (nl) | 2005-01-25 |
| NL1026657C2 true NL1026657C2 (nl) | 2005-11-15 |
Family
ID=34074949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1026657A NL1026657C2 (nl) | 2003-07-23 | 2004-07-14 | Analoge vooreindeschakeling en werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpuntsverschuiving in de analoge vooreindeschakeling. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6985098B2 (nl) |
| JP (1) | JP4119405B2 (nl) |
| KR (1) | KR100508746B1 (nl) |
| NL (1) | NL1026657C2 (nl) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7534263B2 (en) * | 2001-05-25 | 2009-05-19 | Conformis, Inc. | Surgical tools facilitating increased accuracy, speed and simplicity in performing joint arthroplasty |
| US7948532B2 (en) * | 2006-05-19 | 2011-05-24 | Jai Corporation | Solid-state image-pickup device signal processing apparatus with signal compensation circuit |
| JP4922023B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2012-04-25 | 株式会社東芝 | アナログ−デジタル変換装置、無線通信端末およびプログラム |
| KR100743965B1 (ko) * | 2007-05-11 | 2007-08-01 | 쓰리에이로직스(주) | Ｒｆ 신호의 오프셋 전압을 보상할 수 있는 복조기 및 그방법 |
| TWI355829B (en) * | 2007-12-26 | 2012-01-01 | Ind Tech Res Inst | Circuit and method for calibrating direct current |
| GB2459865B (en) * | 2008-05-07 | 2011-03-16 | Wolfson Microelectronics Plc | Amplifier Circuit |
| US8212700B2 (en) * | 2009-07-09 | 2012-07-03 | Stellamar Llc | Delta-sigma-delta modulator |
| US8072362B2 (en) * | 2009-12-07 | 2011-12-06 | National Taiwan University | Modulator with loop-delay compensation |
| JP5447011B2 (ja) | 2010-03-05 | 2014-03-19 | 富士通株式会社 | Ａ／ｄ変換装置およびａ／ｄ変換方法 |
| GB2485620B (en) * | 2010-12-16 | 2013-04-17 | Wolfson Microelectronics Plc | DC offset compensation |
| US8730930B2 (en) * | 2011-05-31 | 2014-05-20 | Broadcom Corporation | Polling using B-ACK for occasional back-channel traffic in VoWIFI applications |
| US8742968B2 (en) * | 2011-11-11 | 2014-06-03 | Microchip Technology Incorporated | Analog front end device with two-wire interface |
| DE102012222935B4 (de) | 2011-12-16 | 2023-03-16 | Lear Corporation | Verfahren und System zur Überwachung einer Schwankung einer Wandlerspannungsreferenz |
| TWI482465B (zh) * | 2012-12-21 | 2015-04-21 | Realtek Semiconductor Corp | 依據濾波特性進行補償之訊號傳送裝置及其方法與平衡補償之訊號接收裝置及其方法 |
| JP6313018B2 (ja) * | 2013-11-13 | 2018-04-18 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 設計支援装置、半導体装置及びコンパイルプログラム |
| US9197231B1 (en) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | Freescale Semiconductor, Inc. | Systems and methods for data conversion |
| JP6645738B2 (ja) * | 2015-01-26 | 2020-02-14 | シナプティクス・ジャパン合同会社 | 表示ドライバ、表示システム及び表示パネルの駆動方法 |
| US9680436B1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-06-13 | Samsung Display Co., Ltd. | System and method for setting analog front end DC gain |
| US10050635B2 (en) * | 2016-05-23 | 2018-08-14 | Qualcomm Incorporated | Amplifier calibration |
| US9762259B1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-09-12 | Texas Instruments Incorporated | Sigma-delta analog-to-digital converter with auto tunable loop filter |
| CN111030690B (zh) * | 2019-12-24 | 2023-09-15 | 山东浪潮科学研究院有限公司 | 一种零中频波形发生系统的直流偏置校准装置及方法 |
| CN112838865B (zh) * | 2020-02-28 | 2023-11-14 | 加特兰微电子科技(上海)有限公司 | 直流偏置校准方法、装置和存储介质 |
| US11526190B2 (en) | 2020-05-07 | 2022-12-13 | Stmicroelectronics S.R.L. | Apparatus and method for a bandgap reference |
| US11881969B2 (en) * | 2022-04-22 | 2024-01-23 | Samsung Display Co., Ltd. | Real-time DC-balance aware AFE offset cancellation |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5864310A (en) * | 1997-03-21 | 1999-01-26 | Philips Electronics North America Corporation | Wireless receiver with offset compensation using flash-ADC |
| US6356218B1 (en) * | 2000-05-11 | 2002-03-12 | Maxtor Corporation | Correction of DC offset in data bus structures at the receiver |
| US6459335B1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-10-01 | Microchip Technology Incorporated | Auto-calibration circuit to minimize input offset voltage in an integrated circuit analog input device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5789974A (en) * | 1996-07-17 | 1998-08-04 | Analog Devices, Inc. | Calibrating the DC-offset of amplifiers |
| US6100827A (en) * | 1998-09-11 | 2000-08-08 | Ericsson Inc. | Modulation systems and methods that compensate for DC offset introduced by the digital-to-analog converter and/or the low pass filter thereof |
| US6940548B2 (en) | 1998-07-15 | 2005-09-06 | Texas Instruments Incorporated | Analog optical black clamping circuit for a charge coupled device having wide programmable gain range |
| US6313769B1 (en) * | 2000-05-03 | 2001-11-06 | Agere Systems Guardian Corp. | Baseband digital offset correction |
| JP2002217730A (ja) | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 直流オフセット電圧補償回路 |
| US6756924B2 (en) * | 2002-05-16 | 2004-06-29 | Integrant Technologies Inc. | Circuit and method for DC offset calibration and signal processing apparatus using the same |
-
2003
- 2003-07-23 KR KR10-2003-0050692A patent/KR100508746B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-05-13 US US10/844,750 patent/US6985098B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-14 NL NL1026657A patent/NL1026657C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2004-07-15 JP JP2004209118A patent/JP4119405B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5864310A (en) * | 1997-03-21 | 1999-01-26 | Philips Electronics North America Corporation | Wireless receiver with offset compensation using flash-ADC |
| US6356218B1 (en) * | 2000-05-11 | 2002-03-12 | Maxtor Corporation | Correction of DC offset in data bus structures at the receiver |
| US6459335B1 (en) * | 2000-09-29 | 2002-10-01 | Microchip Technology Incorporated | Auto-calibration circuit to minimize input offset voltage in an integrated circuit analog input device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4119405B2 (ja) | 2008-07-16 |
| US6985098B2 (en) | 2006-01-10 |
| US20050017883A1 (en) | 2005-01-27 |
| JP2005045795A (ja) | 2005-02-17 |
| KR100508746B1 (ko) | 2005-08-17 |
| NL1026657A1 (nl) | 2005-01-25 |
| KR20050011545A (ko) | 2005-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1026657C2 (nl) | Analoge vooreindeschakeling en werkwijze voor compenseren van gelijkstroomnulpuntsverschuiving in de analoge vooreindeschakeling. | |
| US7348906B2 (en) | INL curve correction in a pipeline ADC | |
| US6191715B1 (en) | System for calibration of a digital-to-analog converter | |
| JP4122325B2 (ja) | 利得制御機能付きデルタシグマ変調回路 | |
| JP2505328B2 (ja) | Ｄ／ａコンバ―タの位相応答線形化方法とｄ／ａコンバ―タ | |
| US6922161B2 (en) | Delta-Sigma modulator for reducing quantization noise and oversampling ratio (OSR) | |
| US5835038A (en) | DC dither circuitry and method for delta-sigma modulator | |
| US20170033801A1 (en) | Method and apparatus for excess loop delay compensation in delta-sigma modulator | |
| JP2008517511A (ja) | 信号受信機およびモバイル通信装置 | |
| JP2006507743A (ja) | パルス幅変調型ノイズシェーパ | |
| US7084791B2 (en) | Analog-to-digital converter with correction of offset errors | |
| JP2002314416A (ja) | アシンメトリ補正回路およびそれを用いた情報再生装置 | |
| JP2005507599A (ja) | 増分デルタ・アナログ／ディジタル変換器 | |
| US6111529A (en) | Accurate gain calibration of analog to digital converters | |
| US7345606B2 (en) | DA-converter system and a method for converting a multi-bit digital signal to an analog signal | |
| KR100497702B1 (ko) | 디지털데이터변환장치 | |
| JP2004248288A (ja) | 適応シグマ−デルタ変調器およびシグマ−デルタ変調を実施する方法 | |
| US7436255B2 (en) | Power supply feed forward analog input filter component mismatch correction | |
| EP1382121B1 (en) | Method and system for adjusting a threshold control in an analog-to-digital converter | |
| US6839016B2 (en) | Pipeline ad converter | |
| TWI426713B (zh) | 在使用不同輸入信號之超取樣類比至數位轉換器中的範圍壓縮 | |
| Singh et al. | A 14 bit dual channel incremental continuous-time delta sigma modulator for multiplexed data acquisition | |
| TWI426716B (zh) | 在超取樣類比至數位轉換器中之範圍壓縮 | |
| CN114389608B (zh) | 一种基于自适应增量调制的模拟数字转换电路及设计方法 | |
| JP2002094797A (ja) | Ｃｃｄ信号処理における光学的黒及びオフセット補正のノイズ・フィルタリングのデジタル方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20050912 |
|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20150801 |