[发明专利]通过奇偶性预报识别AD-转换器中的故障的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于识别AD-转换器中的故障的方法和一种电路装置。

背景技术

为了转换电子信号使用所谓的转换器，其中用AD-确切地说是模拟-数字（Analog-Digital）转换器将模拟信号转换成数字信号。相应地用DA-确切地说是数字-模拟转换器将数字信号转换为模拟信号。当这种类型的转换器运行时可能会出现故障。为了提高运行的安全性应识别出这种故障。

为了保护AD转换器现有技术公开了一些不同的方法。在公开文献“Test Generation and Concurrent Error Detection in Current Mode A/D-Converters”IEEE，1995，Wey, Chin-Long, Shoba Krishnan 和 Sondes Sahli建议使用一种变换的逻辑电路。在此，用AD-转换器首先将应测量的电流lt1=lin数字化，将其结果存储在一个寄存器中，并且在下一步骤中求出电流lt2=lref-lin。紧接着将获得的电流的这两个数字数值彼此进行比较。若无错误将将电流lt2的第二数值补充到电流lt1的第一数值中。这个方法是以时间余度为依据，也就是说AD-转换器的节拍持续时间一定要大于或者等于两倍的转换时间，以便能在一个节拍周期期间进行两次转换。然而，这个前提并不能在每次应用中得到满足。

在公开文献“A Proposal for Error Tolerating Codes（故障容许代码建议）”IEEE，1993，Takashi Matsubara和Yoshiaki Koga建议采用AD-转换器故障容限代码，其中，每个位使用一个窗式比较器，其中，这个单个的窗式比较器具有不同的电压范围。当模拟的输入电压位于一个被这个窗式比较器盖住的电压区域中时，这些窗式比较器之一就提供一个逻辑的1。按照这种方式这些窗式比较器的输出端可以实现一种故障容限代码。然而在这个文献中并未说明如何才能识别故障，并且这种故障识别需要多少附加的硬件（HW-Overhead）。

发明内容

对这种背景本发明介绍一种具有独立权利要求特征的方法和一种电路装置。从从属权利要求和说明书产生本发明的其它方案。

在例如用于设计为快速AD转换器的模拟数字转换器的设计中采用根据本发明的方法和根据本发明的电路装置是通过奇偶性预报识别故障的，其中，可用比较少的硬件费用识别故障。

其中，采用所说明的方法可识别设计为快速AD转换器的转换器的故障。在这种情况中，从AD转换器的一个数字输出信号—该输出信号包括至少一个输出数据位，或者至少一个输出数据值—计算出奇偶性（Parit?t）p。附加地从转换器的温度计代码中为至少一个输出数据位的反向的负的奇偶性（not_p）作出预报(Vorhersage)。在电路装置中翻倍地为可能存在的故障设置一些输出端。

采用本方法通常可以识别出所有的故障。它们的数值为：｜故障｜>1.5*U_LSB，其中，U_LSB相应于AD转换器的分辨率。在转换器的解码器中是不允许所谓的逻辑共享的。因此本方法在设计上适用于这样的AD转换器，即在这样一些转换器中解码器为每个待产生的输出数据位 d，和因此为数字输出信号具有自己的单独的门电路作为逻辑电路。按照一个专门的真值表实现奇偶性预报和解码器。在实施本方法时不中断信号流。用于执行本方法的电路装置需要很少的附加硬件。附加地随时都具有至少一个输出数据值d的输出信号的奇偶性供进一步的处理使用。

在方案中，所介绍的电路装置可识别AD转换器中的持久的和瞬时的故障。

在设计为快速AD转换器中一个串联的电阻可能有故障，这可能是由于短路、中断或者错误的数值引起的。此外，比较器也可能有故障。也有可能寄存器或者解码器的逻辑有故障。

根据故障的原因在输出信号中有可能多个输出信号位 d并且因此输出数据数值是错误的。采用这种电路装置提供这样一种故障识别电路，即它可识别尽可能多的这种故障。

根据本发明的电路装置设计成能执行所介绍的方法的全部步骤。其中，这个方法的单个的步骤也可由电路装置的单个的部件执行。此外，也可将电路装置的功能，或者该电路装置的单个的部件的功能转变为该方法的步骤。此外，也可将该方法的一些步骤作为电路装置的至少一个部件或者整个电路装置的功能实现。

从说明书和附图中产生本发明的其它优点和方案。