[发明专利]用于在AD转换器中进行错误识别的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在AD转换器中进行错误识别的方法和一种用于执行该方法的电路装置。

背景技术

当模拟信号要被转变成数字数值时，总是采用模数转换器（AD转换器）。紧接着，这些值可以被存储并且进一步被处理。宽度为N的数字输出信号d就采样效应和量化效应而言与模拟输入电压U_in成比例：

其中

U_LSB在此是AD转换器的分辨率。

提出了各种方法来保护AD转换器。在Wey, Chin-Long、Shoba 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种交替的逻辑。在该逻辑中，首先将要测量的电流IT1=Iin数字化，将结果存储在寄存器中并且在接下来的步骤中转换电流IT2=Iref-Iin。紧接着，两个这样获得的数字值被相互比较。在无错误的情况下，第二值是第一值的补数。

该方法基于时间冗余，也就是说AD转换器的时钟脉冲持续时间（Taktdauer）必须大于或等于双倍的转换时间，以便可以在一个时钟脉冲周期（Taktperiode）期间执行两次转换。然而，这个前提条件并非在任何应用中都能被满足。

在Matsubara, Takshi和Yoshiaki Koga的“A Proposal for Error-Tolerating Codes”（IEEE, 1993年）的出版物中提出了容错代码对于AD转换器的应用。在这种情况下，使用了窗口比较器，这些窗口比较器在模拟输入电压在一定的范围中时提供逻辑“1”。对于每个比特，使用一个比较器，其中各个比较器具有不同的电压范围。以这种方式，窗口比较器的输出可以实现容错代码。

发明内容

在该背景下，介绍了一种根据权利要求1所述的用于在AD转换器中识别错误的方法和一种根据权利要求8所述的用于执行该方法的电路装置。实施方案由从属权利要求和说明书得到。

利用所描述的方法和所介绍的电路装置来识别AD转换器中的永久性错误。

根据错误的原因，在输出字d中，一个或多个比特可能是错误的。利用所描述的电路装置可能的是，识别大多数的单比特和多比特错误。错误覆盖（Fehlerabdeckung）与阈值有关。该方法能利用特别小的开销来实现。在无错误的情况下，有用数据流在测试期间也不被中断。

附图说明

本发明的其它优点和扩展方案由附图和说明书得到。

应理解的是，在不离开本发明的范围的情况下，上述的以及下面还要解释的特征不仅以分别说明的组合、而且以其它组合或者单独地被使用。

图1示出了闪存AD转换器的原理性结构。

图2示出了所介绍的用于在AD转换器中进行错误识别的电路装置的实施形式。

图3示出了用于进行错误识别的电路装置的另一实施形式。

图4还示出了用于进行错误识别的电路装置的另一实施形式。

具体实施方式

本发明借助附图中的实施形式被示意性地示出并且在下文参照附图详细地予以描述。

在图1中示出了AD转换器，该AD转换器整体上用参考数字10标明。具有N=3的AD转换器根据并行转换原理被构造并且包括七个比较器12和一个分压器14，该分压器14带有六个电阻器R16和两个电阻器R/2 18。此外，设置有七个寄存器20和一个解码器22。在输入端24上存在电压U_ref。解码器22具有三个输出端（N=3），即d0 26、d1 28、d2 30。

七个比较器12和总共带有八个电阻器16、18的分压器14产生所谓的温度计码（Thermocode），该温度计码接着通过解码器22被转变成二进制数d（d0、d1、d2）。

在表1中说明了在图1的AD转换器10的情况下在输入电压、比较器状态和二进制值之间的关系。还存在一些其它电路用于进行AD转换。所介绍的用于进行错误识别的方法在下面借助图1的并行的AD转换器10来阐述。但是要注意的是，该方法原则上可以在所有AD转换器类型中被采用。

在图1的AD转换器10中，错误在串联的电阻器16、18、比较器12、寄存器20中和在解码器22的逻辑中出现。