用於在ad轉換器中進行錯誤識別的方法

2023-09-17 22:26:45

專利名稱：用於在ad轉換器中進行錯誤識別的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於在AD轉換器中進行錯誤識別的方法和一種用於執行該方法的電路裝置。
背景技術：
當模擬信號要被轉變成數字數值時，總是採用模數轉換器(AD轉換器)。緊接著， 這些值可以被存儲並且進一步被處理。寬度為N的數字輸出信號d就採樣效應和量化效應而言與模擬輸入電壓Uin成比例
Ulsb在此是AD轉換器的解析度。提出了各種方法來保護AD轉換器。在flfey，Chin-Long、Sioba Krishnan和 Sondes Sahli的"Test Generation and Concurrent Error Detection in Current-Mode A/D Converters" (IEEE, 1995年)的出版物中提出了一種交替的邏輯。在該邏輯中，首先將要測量的電流ITl=Iin數位化，將結果存儲在寄存器中並且在接下來的步驟中轉換電流 IT2=Iref-Iin。緊接著，兩個這樣獲得的數字值被相互比較。在無錯誤的情況下，第二值是第一值的補數。該方法基於時間冗餘，也就是說AD轉換器的時鐘脈衝持續時間(Taktdauer)必須大於或等於雙倍的轉換時間，以便可以在一個時鐘脈衝周期(Taktperiode)期間執行兩次轉換。然而，這個前提條件並非在任何應用中都能被滿足。在Matsubara, Takshi 禾口 Yoshiaki Koga 的"A Proposal for Error-Tolerating Codes" (IEEE, 1993年)的出版物中提出了容錯代碼對於AD轉換器的應用。在這種情況下，使用了窗口比較器，這些窗口比較器在模擬輸入電壓在一定的範圍中時提供邏輯「 1 」。 對於每個比特，使用一個比較器，其中各個比較器具有不同的電壓範圍。以這種方式，窗口比較器的輸出可以實現容錯代碼。

發明內容
在該背景下，介紹了一種根據權利要求1所述的用於在AD轉換器中識別錯誤的方法和一種根據權利要求8所述的用於執行該方法的電路裝置。實施方案由從屬權利要求和說明書得到。利用所描述的方法和所介紹的電路裝置來識別AD轉換器中的永久性錯誤。
在圖1的AD轉換器10中，錯誤在串聯的電阻器16、18、比較器12、寄存器20中和在解碼器22的邏輯中出現。在圖2中描述了用於執行該方法的電路裝置50。該圖示出了 AD轉換器52、第一根據錯誤的原因，在輸出字d中，一個或多個比特可能是錯誤的。利用所描述的電路裝置可能的是，識別大多數的單比特和多比特錯誤。錯誤覆蓋(Fehlerabdeckimg)與閾值有關。該方法能利用特別小的開銷來實現。在無錯誤的情況下，有用數據流在測試期間也不被中斷。


本發明的其它優點和擴展方案由附圖和說明書得到。應理解的是，在不離開本發明的範圍的情況下，上述的以及下面還要解釋的特徵不僅以分別說明的組合、而且以其它組合或者單獨地被使用。圖1示出了快閃記憶體AD轉換器的原理性結構。圖2示出了所介紹的用於在AD轉換器中進行錯誤識別的電路裝置的實施形式。圖3示出了用於進行錯誤識別的電路裝置的另一實施形式。圖4還示出了用於進行錯誤識別的電路裝置的另一實施形式。
具體實施例方式本發明藉助附圖中的實施形式被示意性地示出並且在下文參照附圖詳細地予以描述。在圖1中示出了 AD轉換器，該AD轉換器整體上用參考數字10標明。具有N=3的 AD轉換器根據並行轉換原理被構造並且包括七個比較器12和一個分壓器14，該分壓器14 帶有六個電阻器R16和兩個電阻器R/2 18。此外，設置有七個寄存器20和一個解碼器22。 在輸入端M上存在電壓UMf。解碼器22具有三個輸出端(N=3)，即d0 26、dl 28、d2 30。七個比較器12和總共帶有八個電阻器16、18的分壓器14產生所謂的溫度計碼 (Thermocode),該溫度計碼接著通過解碼器22被轉變成二進位數d (d0、dl、d2)。在表1中說明了在圖1的AD轉換器10的情況下在輸入電壓、比較器狀態和二進位值之間的關係。還存在一些其它電路用於進行AD轉換。所介紹的用於進行錯誤識別的方法在下面藉助圖1的並行的AD轉換器10來闡述。但是要注意的是，該方法原則上可以在所有AD轉換器類型中被採用。
權利要求
1.一種用於在AD轉換器(10，52，102，152)中進行錯誤識別的方法，該AD轉換器(10， 52，102，152)輸出數字有用信號(60，120，174)，其中當前的數字有用信號(60，120，174)與比較信號進行比較。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，比較信號通過藉助預測濾波器(54，104，154)的預報(64，130，176)來產生。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，在測試期間，預測濾波器(54，104，154)的預報 (64，130，176)作為輸出被轉發。
4.根據權利要求1至3之一所述的方法，其中，比較信號通過測試信號存儲器(160)被預先給定。
5.根據權利要求1至4之一所述的方法，其中，數字有用信號(60，120，174)通過轉換模擬有用信號(58，110，168)來產生。
6.根據權利要求1至4之一所述的方法，其中，數字有用信號(60，120，174)通過轉換測試信號(112，170)來產生。
7.根據權利要求5和6所述的方法，其中，在模擬有用信號(58，110，168)和測試信號 (112，170)之間進行轉變。
8.一種用於在AD轉換器中進行錯誤識別的電路裝置，該AD轉換器輸出數字有用信號 (60，120，174)，該電路裝置具有用於將比較值與當前的數字有用信號(60，120，174)進行比較的比較單元。
9.根據權利要求8所述的電路裝置，其具有用於產生比較值的預測濾波器(54，104，比4)。
10.根據權利要求9所述的電路裝置，其中，預測濾波器(54，104，154)被設置用於產生所述電路裝置(50，100，154)的輸出。
全文摘要
本發明涉及用於在AD轉換器中進行錯誤識別的方法。介紹了一種用於在AD轉換器中進行錯誤識別的方法，該AD轉換器輸出數字有用信號，並且介紹了一種用於執行該方法的電路裝置。在此，當前的數字有用信號與比較信號進行比較。
文檔編號H03M1/10GK102195649SQ20111004722
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月28日 優先權日2010年3月1日
發明者J·普勒廷克斯, N·克爾 申請人:羅伯特·博世有限公司