专利汇可以提供Analog-Digital-Umsetzer nach dem Wägeverfahren专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且Ein nach dem Wägeverfahren arbeitender Analog-Digital-Umsetzer nützt die Eigenschaft des sukzessiven Approximations-Registers (SAR), taktgesteuert einen definierten logischen Zustand stufenweise weiterzuschalten, um mit Hilfe eines Decodiers (DS) den Komparator (K), das sukzessive Approximations-Register (SAR) selbst und gegebenenfalls das Abtast-Halte-Glied (SH) zu steuern.,下面是Analog-Digital-Umsetzer nach dem Wägeverfahren专利的具体信息内容。
Die Erfindung betrifft einen Analog-Digital-Umsetzer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Analog-Digital-Umsetzer ist beispielsweise in dem Buch "Halbleiter-Schaltungstechnik" von U. Tietze und Ch. Schenk, 7., überarbeitete Auflage, Springer-Verlag Berlin, Heidelbert, New York, 1985, S. 767 ff. beschrieben.
Gemäß Fig. 1 enthält ein somit bekannter Analog-Digital- Umsetzer ein Abtast-Halte-Glied SH, einen Komparator K, ein sukzessives Approximations-Register SAR, einen Digital-Analog-Umsetzer DAU sowie eine Ablaufsteuerung AST. Das Abtast-Halte-Glied SH dient zur Zwischenspeicherung des am Analogeingang AE liegenden Spannungswertes während der Umwandlungszeit, damit alle Stellen des am Datenausgang DA nach der Umwandlung anliegenden Ausgangswortes von derselben Eingangsspannung gebildet werden. Der Komparator K vergleicht den im Abtast-Halte-Glied SH gespeicherten Meßwert mit der Ausgangsspannung des Digital-Analog-Umsetzer DAU.
Mit Beginn der Wandlung einer analogen Eingangsspannung werden die Speicherelemente des sukzessiven Approximations-Registers rückgesetzt, so daß das digitale Ausgangswort am Datenausgang DA des sukzessiven Approximations-Registers SAR gleich Null ist. Anschließend wird das höchstwertige Bit auf einen definierten logischen Zustand, insbesondere logisches Einspotential gesetzt und geprüft, ob die Eingangsspannung bzw. die Ausgangsspannung des Abtast-Halte-Gliedes SH höher als die Ausgangsspannung des Digital-Analog-Umsetzers DAU ist, die dem digitialen Wort des sukzessiven Approximations-Registers entspricht. Ist das der Fall, bleibt es gesetzt, anderenfalls wird es gelöscht. Dieser Wägevorgang wird für jedes Bit wiederholt, bis am Ende der Kon versionsphase auch das niederwertigste Bit feststeht.
Das sukzessive Approximations-Register enthält ein Schieberegister, in dem der definierte logische Zustand bei jedem Takt um eine Position weitergeschaltet wird. Dadurch werden die Bits der Reihe nach versuchsweise auf den definierten logischen Zustand gesetzt. Das jeweilige Wägeresultat wird ebenfalls in Speicherelementen gespeichert, in die der betreffende Komparatorzustand eingelesen wird. Dabei wird nur dasjenige Speicherelement freigegeben, dessen zugehöriges Bit gerade getestet wird. Nach der Festlegung des niederwertigsten Bits wird in der Regel ein weiteres Speicherelement des Schieberegisters gesetzt, damit angezeigt wird, daß die Konversionsphase abgeschlossen ist.
Die Konvertierung und eventuell die Signalabtastung und Speicherung erfordern eine Steuerung, die üblicherweise mit Hilfe einer Ablaufsteuerung AST gemäß Fig. 1 erfolgt. Die Ablaufsteuerung AST setzt die an den Eingängen ST und T liegenden Start- und Taktsignale zur Steuerung des Komparators K und der Funktionen des sukzessiven Approximations-Registers SAR sowie gegebenenfalls des Abtast-Halte-Gliedes SH um. Dazu benötigt die Ablaufsteuerung AST gewöhnlich einen Steuerzähler mit Decoder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Steuerungsaufwand für einen gattungsgemäßen Analog-Digital-Umsetzer zu verringern.
Diese Aufgabe wird bei einem Analog-Digital-Umsetzer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das sukzessive Approximations-Register selbst in Verbindung mit einem Decoder zur Ablaufsteuerung einzusetzen. Dabei wird die spezielle Eigenschaft des sukzessiven Approximaitons-Registers SAR genutzt, daß nach einem Startsignal zu Beginn der Konversionsphase ein definierter logischer Zustand, beginnend mit dem höchstwertigen Bit, in Abhängigkeit eines Taktes stufenweise weitergeschaltet wird. Die Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand von Fig. 2, in der gleiche Elemente wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Erfindungsgemäß wird das sukzessive Approximations-Register SAR direkt über die Eingänge ST und T von den Start- bzw. Taktsignalen angesteuert. Anstelle einer speziellen Ablaufsteuerung weist der Analog-Digital-Umsetzer erfindungsgemäß einen Decoder DS auf, der eingangsseitig mit dem Datenausgang DA bzw. mit dem Ausgang des sukzessiven Approximations-Registers SAR verbunden ist. Ausgangsseitig steuert dieser Decoder DS den Komparator, das sukzessive Approximations-Register SAR selbst und gegebenenfalls das Abtast-Halte Glied SH.
Der Decoder DS decodiert insbesondere den mit jedem Taktsignal im sukzessiven Approximations-Register SAR weitergeschalteten definierten logischen Zustand und nutzt das Ergebnis der Decodierung zur Steuerung der angeführten Elemente. Konkrete Ausführungen des Decoders DS zur Steuerung der Funktionen Weiterschalten des definierten logischen Zustands, Einschreiben und Speichern des Wägeresultats des Komparators im sukzessiven Approximations-Register SAR sowie der beiden übrigen Elemente sind für den Durchschnittsfachmann leicht realisierbar.
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