NL7908654A - ANALOG / DIGITAL INVERTER WITH STAGE APPROACH OF THE ANALOGUE SIGNAL TO BE CONVERTED BY A DIGITAL SIGNAL. - Google Patents
ANALOG / DIGITAL INVERTER WITH STAGE APPROACH OF THE ANALOGUE SIGNAL TO BE CONVERTED BY A DIGITAL SIGNAL. Download PDFInfo
- Publication number
- NL7908654A NL7908654A NL7908654A NL7908654A NL7908654A NL 7908654 A NL7908654 A NL 7908654A NL 7908654 A NL7908654 A NL 7908654A NL 7908654 A NL7908654 A NL 7908654A NL 7908654 A NL7908654 A NL 7908654A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- digital
- analog
- converter
- signal
- value
- Prior art date
Links
- 238000013459 approach Methods 0.000 title description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 230000006870 function Effects 0.000 description 25
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 19
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 15
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling 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
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/34—Analogue value compared with reference values
- H03M1/38—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
- H03M1/40—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type recirculation type
-
- 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
- H03M1/34—Analogue value compared with reference values
- H03M1/38—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
- H03M1/46—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type with digital/analogue converter for supplying reference values to converter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
' v ; . ' ·£-, IT.O’. 28287 . 1v; . "· £ -, IT.O". 28287. 1
Analoog/digitaal-omvormer met trapsgewijze benadering van bet om te vormen analoge signaal door een digitaalsignaal.Analog / digital converter with a cascading approach to convert the analog signal into a digital signal.
be -uitvinding beeft betrekking op een analoog/digitaal omvormer met trapsgewijze benadering van een om te vormen analoog signaal door een digitaal signaal, waarbij aan de ene ingang van een comparator bet analoge signaal en aan 5 de andere ingang van de comparator bet uitgangssignaal van een digitaal/analoog-omvormer wordt toegevoerd, welke digitaal/ analoog-omvormer aan zijn ingang bet digitale signaal krijgt toegevoerd.The invention relates to an analog / digital converter with a graduated approximation of an analog signal to be converted by a digital signal, wherein at one input of a comparator the analog signal and at the other input of the comparator the output signal of a digital / analog converter is supplied, which digital / analog converter is supplied with the digital signal at its input.
Dergelijke analoog/digitaal-omvormers zijn bekend uit 10 bet boek van Lange ''Digital-Analog-bzw. Analog-Digital-Wandlung" Oldenbourg verlag, München, Wien, 197^» blz. 25 tot 45. Het kan daarbij gaan om analoog/digitaal-omvormers met continu trapsgewijze benadering, waarbij de digitale waarde door verder tellen van een voorwaartsteller wordt 15 veranderd. Het kan evenzo gaan om een succesievelijke benadering waarbij de verschillende digitale plaatsen van een geheugen na elkaar door een stuurlogica worden afgevraagd.Such analog / digital converters are known from the book of Lange 'Digital-Analog-bzw. Analog-Digital-Wandlung "Oldenbourg verlag, Munich, Wien, page 25 to 45. These may be analog / digital converters with a continuous step-wise approach, whereby the digital value is changed by further counting of a forward counter Likewise, it may be a successful approach in which the various digital locations of a memory are queried sequentially by a control logic.
Het geheugen kan zowel zuiver binair als ook in BCD-code werken.The memory can work in pure binary as well as in BCD code.
20 Bij al deze werkwijze is de nauwkeurigheid van de gege nereerde digitale waarde bepaald door bet laagstwaardige bit (LSB) van de eenheid die de digitale waarde vormt, dus bijvoorbeeld de teller of bet geheugen.In all this method, the accuracy of the generated digital value is determined by the lowest bit (LSB) of the unit making up the digital value, ie, for example, the counter or the memory.
De uitvinding beeft nu ten doel bij een digitaal/analoog-25 omvormer van in de aanbef genoemde soort bet oplossend vermogen ten opzichte van de bekende digitaal/analoog-omvor-mers zonder allteveel extra materiaal aanzienlijk op te voeren.The object of the invention is now with a digital / analog converter of the type mentioned in the present invention, the resolving power compared to the known digital / analog converters without considerably increasing the amount of additional material.
kan deze doelstelling wordt volgens de uitvinding vol-30 daan, doordat bij bet analoge signaal of bij bet uitgangssignaal van de digitaal/analoog-omvormer een zaagtandfunctie wordt opgeteld, waarvan de maximale waarde bij benadering gelijk is aan de grootte van bet laagstwaardige bit van de digitaal/ analoog-omvormer en waarvan de tijdsduur bij benade-35 ring overeenkomt^ met een veelvoud van de tijdsduur voor de trapsgewijze benadering, en dat gedurende de tijdsduur van de zaagtandfunctie de rekenkundige gemoddelde- waarde van een 7908654 . > . ' . - 2 «f aantal telkens na een’ trapsgewijze benadering optredende digitale signalen wordt gevormd.According to the invention, this object can be fulfilled in that a sawtooth function is added to the analog signal or to the output signal of the digital / analog converter, the maximum value of which is approximately equal to the magnitude of the lowest bit of the digital / analog converter, the approximate duration of which corresponds to a multiple of the stepped approximate duration, and that during the period of the sawtooth function, the arithmetic modulated value of a 7908654. >. ". 2 number of digital signals occurring after a cascading approximation are formed.
Door de optelling van een zaagtandfunctie met de maximale waarde van ongeveer bet minst significante bit van de 5 digitaal/analoog-omvormer bijvoorbeeld bij bet analoge signaal en door bet vormen van bet rekenkundig gemiddelde over een aantal omvormingen gedurende bet optreden van de zaagtand-functie wordt bet oplossend vermogen vergroot. Hoe meer omvormingen bij de gemiddelde waarde zijn betrokken des te 10 groter wordt de toename van bet oplossend vermogen. Graat men bijvoorbeeld uit van een 8 bit digitaal/analoog-omvormer met een 12 bit lineairiteit en bepaalt men bet oplossendBy adding a sawtooth function with the maximum value of approximately the least significant bit of the digital / analog converter, for example with the analog signal and by calculating the arithmetic mean over a number of transformations during the occurrence of the sawtooth function, increases the resolution. The more transformations are involved in the average value, the greater the increase in the resolving power. For example, do you use an 8-bit digital / analog converter with a 12-bit linearity and determine the solution?
Alvermogen over 2 = 16 omvormingen, dan resulteert dit in een oplossend vermogen dat overeenstemt met dat van een 12 Dit 15 omvormer. Een voordeel van de digitaal/analoog-omvorming volgens de uitvinding bestaat dus in toepassing van een eenvoudiger (met geringer oplossend vermogen) en daarmee goedkoper digitaal/analoog-omvormer. Bovendien is, als men even uitgaat van bet bovengenoemde voorbeeld, slechts een 20 8 bit buskoppeling noodzakelijk. Dit aantal van 8 bits is bij veel koppelschakelingen gestandaardiseerd. Verder behoeft bet benaderingsprogramma slechts voor deze 8 bit ontworpen te «zijn. Bovendien is slechts een 12 bit optelling van de omvormerresultaten noodzakelijk.Omnipower over 2 = 16 transformations, this results in a resolving power corresponding to that of a 12 This 15 inverter. An advantage of the digital / analog conversion according to the invention therefore consists in the use of a simpler (with less resolving power) and thus cheaper digital / analog converter. Moreover, assuming the above example, only an 8 bit bus coupler is necessary. This number of 8 bits is standardized for many coupling circuits. Furthermore, the approximation program need only be designed for this 8 bit. In addition, only a 12 bit addition of the inverter results is necessary.
25 Komt de maximale waarde van de zaagtandfunctie niet e^act overeen met bet minst significante bit LSB·, of is de tijdduur ervan niet precies gelijk aan een veelvoud van een omvormingsperiode, dan wordt daardoor de bereikte toename van bet oplossend vermogen iets geringer, maar aan bet 50 principe wordt daardoor niets veranderd.If the maximum value of the sawtooth function does not actually correspond to the least significant bit of LSB, or if its duration is not exactly equal to a multiple of a transformation period, the resultant increase in the resolution is slightly reduced, but this does not change the 50 principle.
Als zaagtandfunctie kan een continu stijgende 'functie worden gebruikt zoals bijvoorbeeld wordt geleverd door een conventionele zaagtandgenerator. volgens een verdere uitvoe ring 'van de uitvinding kan voor de zaagtandfunctie ook een 35 trapfuncfie worden gebruikt met onderling even grote trappen waarbij de tijdsduur van elke trap· gelijk is aan de tijdsduur van de trapsgewijze benadering* Moet bijvoorbeeld bet gemiddelde bepaald worden over 2m omvormingen, dan ontstaat de grootste verbetering van bet oplossend vermogen bij een 40 trapfunctie met 2m trappen elk met een groette van 1/2m LSB.As the sawtooth function, a continuously rising function can be used, such as is provided, for example, by a conventional sawtooth generator. according to a further embodiment of the invention, for the sawtooth function, a step function can also be used with steps of the same size, the duration of each step being equal to the duration of the stepwise approach. For example, the average must be determined over 2m transformations. , then the greatest improvement of the resolving power arises with a 40 stage function with 2m stages each with a size of 1 / 2m LSB.
7908854 3 • Voor elke omvorming in het kader van de 2m omvormingen verandert de signaalwaarde aan de ingang van de comparator waaraan de zaagtandfunctie wordt toegevoerd over het 2m-de deel van het laagstwaardige bit van de digitaal/analoog-5 omvormer. Voor een bepaald aantal omvormingen ontstaat om te beginnen een digitale waarde die ook zonder de zaagtandfunctie zou worden verkregen, ueze digitale waarde komt over een met een analoge waarde die in het algemeen afwijkt van de waarde van het om te vormen analoge signaal. 10 Als de som van deze afwijking en de zaagtandfunctie overeenstemt met de waarde van het minstssignificante bit LSB dan verandert bij deze en de volgende benaderingen de vastgestelde digitale waarde, ueze wordt met een ISB verhoogd. De verhouding tussen het aantal omvormingen, waaruit de ver-15 hoogde digitale waarde resulteert en het totaal aantal bij de vorming van de gemiddelde waarde betrokken omvormingen kunnen nu de e^.tra digitale posities van lagere waardigheid worden bepaald.7908854 3 • For each conversion in the context of the 2m transforms, the signal value at the input of the comparator to which the sawtooth function is applied changes over the 2m part of the lowest bit of the digital / analog-5 converter. For a given number of transformations, a digital value is initially created which would also be obtained without the sawtooth function. This digital value corresponds to an analog value which generally differs from the value of the analog signal to be converted. If the sum of this deviation and the sawtooth function corresponds to the value of the least significant bit LSB, the determined digital value changes in this and the following approaches, ueze is increased by an ISB. The ratio between the number of transformations from which the increased digital value results and the total number of transformations involved in the formation of the average value can now be determined the additional digital positions of lower dignity.
De zaagtandfunctie kan ook evenals het om te vormen 20 analoge signaal van buitenaf worden toegevoerd. In eèn voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt dusdanig tewerk gegaan dat de digitaal/analoog-omvormer voor het - begin van elke approximatie kortstondig zodanig wordt be stuurd dat zijn door een geheugenelement (Demonster- en 25 houdschakeling) bepaald uitgangssignaal, eventueel na span-‘ ningsdeling, overeenstemt met de telkens benodigde trap-waarde van de trapfunctie. Een externe functiegever kan daardoor achterwege blijven.The sawtooth function can also be supplied from the outside, just like the analog signal to be converted. In a preferred embodiment of the invention the procedure is such that the digital / analog converter is briefly controlled before the start of each approximation such that its output signal determined by a memory element (sample and hold circuit), possibly after voltage division. corresponds to the required step value of the step function. An external function provider can therefore be omitted.
Om de analoog/digitaal-omvorming volgens de uitvinding 30 zo ongevoelig mogelijk voor storende wisselspanningen te maken verdient het de voorkeur om de tijdsduur, waarin de rekenkundige gemiddelde waarde wordt gevormd, af te stemmen op de periodeduur van een eventueel bij het analoge signaal opgetelde storende wisselspanning. Men bereikt daardoor een 35 quasi integrerende analoog/digitaal-omvorming, zoals voor bekende analoog/digitaal-omvormers reeds is beschreven in het boek "Prozessrechner" van Anke, Kaltenecker, Oetker, Oldenbourg verlag, München, Yiien, 1970 blz. 114 en'115·In order to make the analog / digital conversion according to the invention as insensitive as possible to disturbing alternating voltages, it is preferable to adjust the period of time in which the arithmetic mean value is formed to the period duration of any disturbing added to the analog signal. AC voltage. This achieves a quasi-integrating analog-to-digital conversion, as has already been described for known analog-to-digital converters in the book "Prozessrechner" by Anke, Kaltenecker, Oetker, Oldenbourg verlag, München, Yiien, 1970, p. 114 and " 115
Yoor een analoog/digitaal-omvormer met een digitale 4-0 waardevormer, een comparator en een digitaal/analoog-omvor- 7908654 4 » • ^ . ’ mer voor liet uitvoeren van de analoog/digitaal-omvorming volgens de uitvinding verdient het aanbeveling, dat de digitale waardevormer en de digitaal/analoog-omvormer uitgevoerd zijn voor n bits, waarbij de omvormer een lineairi-5 teit bezit van n + m bits en dat een optelelement voor n + m bits aanwezig is, waaraan de signalen van de digitale waardevormer na elk van de 2m trapsgewijze approxima-ties worden toegevoerd. Als digitale waardevormer kunnen enerzijds door middel van een klokpulsgenerator gestuurde 10 voorwaartse tellers worden toegepast of ook een door middel van een stuurlogica bestuurt digitaal geheugen, Men bijzondere voorkeursuitvoeringsvorming ontstaat wanneer de digitale waardevormer en de optexier deel uitmaken van een microprocessor. .For an analog / digital converter with a digital 4-0 value converter, a comparator and a digital / analog converter 7908654 4 »• ^. In order to carry out the analog / digital conversion according to the invention, it is recommended that the digital value converter and the digital / analog converter are designed for n bits, the converter having a linearity of n + m bits and that an adder for n + m bits is present, to which the signals of the digital value shaper are applied after each of the 2m cascading approximations. As a digital value generator, on the one hand, forward counters controlled by a clock pulse generator can be used, or a digital memory controlled by means of a control logic. Particularly preferred embodiments arise when the digital value generator and the option are part of a microprocessor. .
15 . In de tot nu toe bekende uitvoeringen was bij analoog/ digitaak-omvorming steeds alleen sprake van een enkel om te vormen analoog signaal, be analoog/digitaal-omvorming volgens de uitvinding of een volgens deze werkwijze werkende analoog/digitaal-omvormer kan echter met voordeel ook wor-20 den toegepast voor k analoge signalen. Daarbij kunnen bijvoorbeeld een microprocessor en een digitaal/analoog-omvormer alsmede k ingangspoorten en k comparatoren aanwezig zijn. In plaats van de k ingangspoorten kan een ingangspoort en een digitale multiplexer worden toegepast, ie k compa-25 ratoren kunnen door een enkele comparator en een analoge multiplexer worden vervangen.15. In the hitherto known embodiments, analog-to-digital conversion only always involved a single analog signal to be converted, however, the analog-to-digital conversion according to the invention or an analog-to-digital converter operating according to this method can advantageously are also used for k analog signals. For example, a microprocessor and a digital / analog converter as well as k input ports and k comparators may be present. Instead of the k input ports, an input port and a digital multiplexer can be used, ie k comparators can be replaced by a single comparator and an analog multiplexer.
In principe kan voor de analoog/digitaal-omvorming volgens de uitvinding elke digitaal/analoog-omvormer worden gebruikt. Kiest men bijvoorbeeld een digitaal/analoog-omvor-J>0 mer met weerstanden van een bepaalde waarde, zoals bekend is uit het boek van Lange "Digital-Analog bzw. Analog-Digital-Wandlung" Oldenbourg Verlag München Wien 1974-, blz. 23, figuur 5, dan kan de zaagtandfunctie eenvoudig op de -niet inverterende ingang van de sommatieversterker worden 35 geschakeld en daarmee opgeteld worden bij het analoge uitgangssignaal van deze digitaal/analoog-omvormer.In principle, any digital / analog converter can be used for the analog / digital conversion according to the invention. For example, one chooses a digital / analog converter J> 0 mer with resistors of a certain value, as is known from the book by Lange "Digital-Analog bzw. Analog-Digital-Wandlung" Oldenbourg Verlag Munich Wien 1974-, p. 23, Figure 5, then the sawtooth function can simply be switched to the non-inverting input of the summation amplifier and thus be added to the analog output signal of this digital / analog converter.
In het volgende wordt aan de hand van de figuren 1 tot . en met 5 de uitvinding nader verklaard. t l'iguur 1 toont de afhandeling in de tijd van de analoog/ 40 digitaal-omvorming volgens de uitvinding.In the following, with reference to Figures 1 to. and explaining the invention in more detail. Figure 1 shows the time processing of the analog / 40 digital conversion according to the invention.
o 7908654 * #o 7908654 * #
VV
: 5 . ·: 5. ·
In figuur 2 zijn in overeenstemming daarmee de resultaten van acht omvormingen gedurende het optreden van een zaagtandfunctie weergegeven.Accordingly, Figure 2 shows the results of eight transformations during the occurrence of a sawtooth function.
De figuren 3 ^ ^ tonen twee verschillende uitvoerings 5 vormen van een analoog/digitaal-omvormer voor telkens een om te vormen analoog signaal- figuur 5 toont een analoog/digitaal-omvormer voor een aantal analoge signalen.FIGS. 3 ^ show two different embodiments of an analog / digital converter for each analog signal to be converted. FIG. 5 shows an analog / digital converter for a number of analog signals.
In figuur 1 is de afhandeling in de tijd van een traps-10 gewijze approjtimatie weergegeven. x’erwille van de overzichtelijkheid is bij wijze van voorbeeld gekozen voor een 4 bit oplossend vermogen, dat wil zeggen er wordt vanuit gegaan dat een digitaal/analoog-omvormer met eveneens slechts vier digitale posities wordt gebruikt. In het bovenste gedeelte 15 van figuur 1 is ten opzichte van de tijd t de uitgangsspan-ning van een dergelijke digitaal/analoog-omvormer uitge zet. Tegelijkertijd is een om te vormen analoog signaal IL als rechte lijn ten opzichte van de tijdas uitgezet. In het onderste gedeelte van figuur 1 is eveneens ten opzichte van 20 de tijd het uitgangssignaal van een comparator getoond, dat resulteert uit het uitgangssignaal van de digitaal/analoog-omvormer en het om te vormen analoge signaal. Daarbij is verondersteld, dat het uitgangssignaal van de comparator de waarde 1 bezit zolang het uitgangssignaal van de digi-25 taal/analoog-omvormer kleiner is dan het om te vormen analo ge signaal.Figure 1 shows the time processing of a step-by-step approval. For the sake of clarity, for example, a 4-bit resolution has been chosen, ie it is assumed that a digital / analog converter with also only four digital positions is used. In the upper part 15 of figure 1, the output voltage of such a digital / analog converter is plotted with respect to time t. At the same time, an analog signal IL to be converted is plotted as a straight line with respect to the time axis. In the lower part of figure 1, the output signal of a comparator, which results from the output signal of the digital / analog converter and the analog signal to be converted, is also shown with respect to time. It is assumed here that the output signal of the comparator has the value 1 as long as the output signal of the digital / analog converter is smaller than the analog signal to be converted.
De trapsgewijze appro.s.imatie begint op het tijdstip t^.The cascading approvation begins at time t ^.
Ha elkaar worden de afzonderlijke digitale posities van de digitaal/analoog-omvormer afgevraagd. Op het tijdstip t£ is 30 de approximatie beëindigd. Voor dit speciale voorbeeld ontstaat het binaire getal 1010, overeenstemmend met de deci-· male waarde 10.In each other, the individual digital positions of the digital / analog converter are scanned. At time t £ 30 approximation has ended. For this special example, the binary number 1010 is created, corresponding to the decimal value 10.
In figuur 2 zijn weer ten opzichte van Gfe tijd, nu echter met een andere tijdschaal, de resultaten van 8 omvormingen 35 weergegeven die optreden met gelijke onderlinge intervallen T/8. Daarbij is bij het om te vormen analoge signaal een monotoon toenemende zaagtandfunctie met een periodeduur T en een maximale waarde ter grote van het minst significante bit LSB van de digitaal/analoog-omvormer opgeteld. De in-40 tervallen 1/8 komen daarbij overeen met de tijdsduur t^-t^j 7908654 6In Fig. 2, again with respect to Gfe time, but now with a different time scale, the results of 8 transformations 35 occurring at equal mutual intervals T / 8 are shown. A monotonic increasing sawtooth function with a period duration T and a maximum value of the least significant bit LSB of the digital / analog converter is added to the analog signal to be converted. The in-40 intervals 1/8 correspond to the duration t ^ -t ^ j 7908654 6
Aa
*'· van een volledige trapsgewijze approximatie respectievelijk omvorming zoals geïllustreerd is in figuur 1.* Of a full cascading approximation or transformation as illustrated in Figure 1.
Zoals verder blijkt uit figuur 2 ontstaan bij de acht weergegeven omvormingen in bet binaire stelsel drie maal 5 de waarden 1010 en vijf maal de waarden 1011. In bet decimale stelsel ontstaat dus drie maal de waarde 10 en vijf maal de waarde 11. De rekenkundige gemiddelde waarde van deze acbt omvormingen is in bet decimale stelsel 10, 625 en in bet binaire stelsel 1010, 101. Daarbij is eveneens 10 verondersteld dat de afzonderlijke omvormingen uitgevoerd zijn met een digitaal/analoog-omvormer met vier digitale posities. Zoals blijkt uit deze resultaten wordt in vergelijking met de omvorming zoals geïllustreerd in figuur 1 een toename van bet oplossend vermogen met drie binaire 15 posities bereikt.As further shown in figure 2, the eight transformations shown in the binary system result in three times 5 the values 1010 and five times the values 1011. In the decimal system, therefore, three times the value 10 and five times the value 11 arise. The value of these acbt transformations is in the decimal system 10, 625 and in the binary system 1010, 101. It is also assumed that the individual transformations are made with a digital / analog converter with four digital positions. As can be seen from these results, an increase in resolution by three binary positions is achieved compared to the transformation as illustrated in Figure 1.
Figuur 3 toont een analoog/digitaal-omvormer volgens de uitvinding voorzien van een digitale waardevormer 1, opgebouwd uit een klokpulsgenerator 2, een stuurlogicascha-keling 3 en een digitaal geheugen 4. Voor elke trapsgewijze 20 approximatie stelt de stuurlogieascbakelipg bet digitale geheugen 4- op nul. Vervolgens wordt allereerst de boogst-waardige positie van bet geheugen, dus dQ op 1 gesteld. De andere digitale posities blijven op 0 staan. Dit digitale signaal wordt toegevoerd aan een digitaal/analoog-omvormer 25 5, waaraan naast een referentiespanning Uref een spanning UBt overeenstemmend met de zaagtandfunctie wordt toegevoerd. Het analoge uitgangssignaal van de digitaal/analoog-omvormer 5 wordt toegevaerd aan de ene ingang van een comparator 6, terwijl aan de andere ingang bet analoge signaal Ue wordt 30 toegevoerd. Is bet analoge signaal U_ groter dan de analo- * - - v ge uitgangsspanning van de digitaal/analoog-omvormer 5» dan blijft de hoogstwaardige digitale positie dn van bet digi-' tale geheugen gelijk aan 1; in bet andere geval wordt dQ gelijk aan 0. Aansluitend wordt de' eerstvolgende digitale 35 positie ingesteld en weer wordt de vergelijking, met bet analoge signaal U_ uitgevoerd. Dit wordt net zolang voortgezet totdat de digitale positie d,j van bet digitale geheugen 4 bereikt is. De eerste omvorming is daarmee beëindigd. Via de stuurlogica wordt de op deze wijze vastgestelde digitale 40 waarde toegevoerd aan een optelorgaan 7· Aansluitend begint 7908654 - - Ss 7 een nieuwe omvorming.Figure 3 shows an analog / digital converter according to the invention provided with a digital value converter 1, composed of a clock pulse generator 2, a control logic circuit 3 and a digital memory 4. For each cascading approximation, the control logic arrangement sets up the digital memory 4- zero. First, the arc-worthy position of the memory, so dQ is set to 1. The other digital positions remain at 0. This digital signal is supplied to a digital / analog converter, to which, in addition to a reference voltage Uref, a voltage UBt corresponding to the sawtooth function is supplied. The analog output signal of the digital / analog converter 5 is applied to one input of a comparator 6, while the analog input Ue is applied to the other input. If the analog signal U_ is greater than the analog output voltage of the digital / analog converter 5, the highest digital position dn of the digital memory remains equal to 1; in the other case dQ becomes equal to 0. Then the next digital position is set and again the comparison with the analog signal U_ is carried out. This is continued until the digital position d, j of the digital memory 4 is reached. The first transformation has thus ended. Via the control logic, the digital 40 value determined in this way is applied to an adder 7 · Subsequently, 7908654 - - Ss 7 starts a new conversion.
ü-et digitale geheugen en de digitaal/analoog-omvormer 3 zijn heiden uitgevoerd voor n hits. Moet nu een gemiddelde waarde worden gevormd over 2m omvormingen, dan moet het 5 optelorgaan 7 uitgevoerd zijn voor n + m hits. Aan het einde van ,2®" omvormingen ontstaat dan in het optelorgaan 7 een waarde, die door eenvoudige verplaatsing van de komma voor de laatste m digitale posities overeenstemt met de i?eken-kunsige gemiddelde waarde. Deze waarde wordt via een indica 10 tie-eenheid 8 zichtbaar gemaakt of uitgevoerd.The digital memory and the digital / analog converter 3 are designed for n hits. If an average value must now be formed over 2m transformations, the adder 7 must be designed for n + m hits. At the end of "2" transformations, a value then arises in the adder 7, which, by simple displacement of the decimal point for the last m digital positions, corresponds to the average mean value. This value is determined via an indication. unit 8 made visible or executed.
In dit voorbeeld is de tijdsduur van de zaagtandfunctie gelijk aan het 2nL-voudige van de afzonderlijke omvormingen.In this example, the duration of the sawtooth function is equal to 2nL times the individual transformations.
De maximale waarde van de zaagtandfunctie komt daarbij overeen met de grootte van het laagstwaardige bit van de digi-15 taal/analoog-omvormer 3.The maximum value of the sawtooth function corresponds to the size of the lowest bit of the digital-15 / analog converter 3.
In het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 4- zijn de digitale waardevormer, het optelorgaan en de indicatie-eenheid delen van een microprocessor 101 Bovendien zijn zoals in het uitvoeringsvoorbeeld volgens figuur 3 een digitaal/analoog-20 omvormer 3 en een comparator 6 aanwezig. De- aan de digitaal/ analoog-omvormer 3 toegevoerde zaagtandfunctie bestaat in dit uitvoeringsvoorbeeld uit een trapfunctie waarvan de afzonderlijke trappen voor elke omvorming met behulp van de microprocessor 10 en de digitaal/analoog-omvormer 3 zelf 25 worden gegenereerd. Daartoe wordt voor elke omvorming onder besturing van de microprocessor de schakelaar S1 gesloten. Tegelijkertijd wordt aan de digitaal/analoog-omvormer een digitaal ingangssignaal toegevoerd, waarvan de overeenstemmende analoge waarde een maat vormt voor de betreffende trap 30 van de trapfunctie. Dit analoge signaal wordt voor de daarop volgende omvorming opgeborgen, In het eenvoudigste geval is daarvoor een condensator C1 voldoende, er kan echter ook een bemonster/houd-orgaan worden toegepast. De condensator-spanning is in dit uitvoeringsvoorbeeld aangesloten op een 35 spanningsdeler met de weerstanden R1 en R2. Tan deze span-hingsdeler wordt de eigenlijke zaagtandspanning U ^ af genomen.In the exemplary embodiment of FIG. 4, the digital value converter, adder and indicator unit are parts of a microprocessor 101. In addition, as in the exemplary embodiment of FIG. 3, a digital / analog converter 3 and a comparator 6 are provided. The sawtooth function supplied to the digital / analog converter 3 in this exemplary embodiment consists of a step function whose separate stages are generated for each conversion by means of the microprocessor 10 and the digital / analog converter 3 itself. For this purpose, the switch S1 is closed for each conversion under the control of the microprocessor. At the same time, a digital input signal is applied to the digital / analog converter, the corresponding analog value of which is a measure of the respective stage 30 of the stage function. This analog signal is stored for the subsequent conversion. In the simplest case, a capacitor C1 is sufficient for this, but a sampling / holding device can also be used. In this embodiment, the capacitor voltage is connected to a voltage divider with the resistors R1 and R2. The actual sawtooth voltage U ^ is taken off in this clamping divider.
Figuur 5 toont een analoog/digitaal-omvormer soortgelijk aan die van figuur 4-, maar uitgevoerd voor k analoge signalen tot en met ïïgjj.· Als men er bij dit uitvoerings- 4-0 voorbeeld vanuit gaat dat de digitaal/analoog-omvormer 5 7908654 #5¾.Figure 5 shows an analog-to-digital converter similar to that of Figure 4-, but output for k analog signals up to and including ·. If this embodiment 4-0 assumes that the digital-to-analog converter 5 7908654 # 5¾.
8-- t- een 8 bit omvormer is, en men een oplossend vermogen van ongeveer 12 bit wil bereiken dan beeft men· bet grote voordeel dat men verder voldoende beeft aan een 8 bit buskoppe-ling tussen de microprocessor 10 en de digitaal/analoog-5 omvormer 5. Deze 8 bit buskoppeling komt overeen met de gebruikelijke waarde bij de uitgangen Van microprocessoren. Ook bet in de microprocessor 10 uitgevoerde approA.imatiepro-gramma behoeft slechts voor 8 bit bestemd te zijn. Daarmee ontstaat met bet gewenste oplossend vermogen afgezien van de 10 gedeeltelijk eenvoudiger en daarmee goedkopere schakelings-elementen ook nog bet voordeel van een snellere analoog/ digitaal-omvorming. Bij een voor bet hogere oplossend vermogen bestemde digitaal/analoog-omvormer zouden de afzonderlijke digitale posities via de 8 bit buskoppeling van de '15 uitgangspoort in twee opeenvolgende stappen moeten worden bestuurd. Ook bet approxumatieprogramma zou in dat geval bestemd moeten zijn voor bet grotere aantal digitale posities.8-- t- is an 8 bit converter, and one wants to achieve a resolution of about 12 bit, then the great advantage is that one also suffers from an 8 bit bus coupling between the microprocessor 10 and the digital / analog -5 converter 5. This 8 bit bus coupling corresponds to the usual value at the outputs of microprocessors. Also, the approval program executed in microprocessor 10 need only be for 8 bits. In addition to the partly simpler and thus cheaper circuit elements, the desired resolving power thus also results in the advantage of a faster analog / digital conversion. In the case of a higher resolution digital / analog converter, the individual digital positions should be controlled in two successive steps via the 8 bit bus coupler of the '15 output port. In that case, the approximation program should also be intended for the larger number of digital positions.
79086547908654
Claims (6)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2852095A DE2852095C2 (en) | 1978-11-30 | 1978-11-30 | Analog-digital conversion with step-by-step approximation of a digital signal to an analog signal to be converted |
DE2852095 | 1978-11-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL7908654A true NL7908654A (en) | 1980-06-03 |
Family
ID=6056102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL7908654A NL7908654A (en) | 1978-11-30 | 1979-11-29 | ANALOG / DIGITAL INVERTER WITH STAGE APPROACH OF THE ANALOGUE SIGNAL TO BE CONVERTED BY A DIGITAL SIGNAL. |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5578624A (en) |
AT (1) | AT363996B (en) |
DE (1) | DE2852095C2 (en) |
FR (1) | FR2443169A1 (en) |
GB (1) | GB2042838A (en) |
IT (1) | IT1127655B (en) |
NL (1) | NL7908654A (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0101727B1 (en) * | 1982-02-25 | 1986-07-02 | Scientific Columbus, Inc. | Multi-function electricity metering method |
GB2227895A (en) * | 1988-12-07 | 1990-08-08 | Motorola Inc | Analog-to-digital converter |
US11558065B2 (en) * | 2021-01-26 | 2023-01-17 | Nxp B.V. | Reconfigurable analog to digital converter (ADC) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1462664A1 (en) * | 1965-03-12 | 1969-05-08 | Japan Atomic Energy Res Inst | Method for creating channel widths of the same size when classifying pulse heights determined by means of an analog-digital converter in pulse height analysis |
US3656152A (en) * | 1970-02-16 | 1972-04-11 | Hughes Aircraft Co | Improved a-d/d-a converter system |
US3879724A (en) * | 1973-11-19 | 1975-04-22 | Vidar Corp | Integrating analog to digital converter |
GB1532538A (en) * | 1976-07-31 | 1978-11-15 | Marconi Co Ltd | Analogue to digital conversion systems |
-
1978
- 1978-11-30 DE DE2852095A patent/DE2852095C2/en not_active Expired
-
1979
- 1979-10-23 FR FR7926235A patent/FR2443169A1/en active Pending
- 1979-11-29 IT IT27672/79A patent/IT1127655B/en active
- 1979-11-29 GB GB7941197A patent/GB2042838A/en not_active Withdrawn
- 1979-11-29 NL NL7908654A patent/NL7908654A/en not_active Application Discontinuation
- 1979-11-29 AT AT0757579A patent/AT363996B/en not_active Expired
- 1979-11-30 JP JP15549979A patent/JPS5578624A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1127655B (en) | 1986-05-21 |
AT363996B (en) | 1981-09-10 |
JPS5578624A (en) | 1980-06-13 |
IT7927672A0 (en) | 1979-11-29 |
FR2443169A1 (en) | 1980-06-27 |
ATA757579A (en) | 1981-02-15 |
DE2852095C2 (en) | 1982-09-09 |
GB2042838A (en) | 1980-09-24 |
DE2852095A1 (en) | 1980-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4857931A (en) | Dual flash analog-to-digital converter | |
JP6422073B2 (en) | A / D conversion circuit | |
NL7908654A (en) | ANALOG / DIGITAL INVERTER WITH STAGE APPROACH OF THE ANALOGUE SIGNAL TO BE CONVERTED BY A DIGITAL SIGNAL. | |
US5206649A (en) | Dual flash analog-to-digital converter | |
GB2025177A (en) | Analogue-to-digital converter | |
JPH04314210A (en) | A/d converter | |
NL8203446A (en) | ANALOGUE DIGITAL CONVERTER. | |
US5099241A (en) | Dual flash analog-to-digital converter | |
US3611355A (en) | Analog-to-digital converter | |
JPS6243571B2 (en) | ||
JPS5928294B2 (en) | AD converter | |
JP3083254B2 (en) | A / D converter | |
EP0103468A2 (en) | Analog to digital conversion system | |
SU972658A1 (en) | Series-parallel analogue-digital converter | |
SU834593A2 (en) | Phase shift meter | |
SU834887A2 (en) | Analogue-digital device | |
SU849236A1 (en) | Analogue-digital integrator | |
SU746294A1 (en) | Multifunction analogue-digital signal energy parameter converter | |
JP2819499B2 (en) | Double integral type analog-digital converter | |
SU822349A1 (en) | Adaptive analogue-digital converter | |
KR970004364A (en) | How analog / digital converters work | |
SU773926A1 (en) | Analogue-digital conversion device | |
JPH048672Y2 (en) | ||
SU711678A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU1117835A1 (en) | Analog-to-digital converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BV | The patent application has lapsed |