[发明专利]高速A/D转换方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种电子技术及产品领域中使用着A/D转换器将现实世界的模拟信号变换成数字位流以进行处理、传输及操作的高速A/D转换方法。

背景技术：

目前，A/D转换采用的是“逐步逼近”的原理，它是在逐步逼近过程中找出一个与被测电信号最接近的假设值，这个假设值即为A/D转换器的测量值。由于要将诸多假设值分别与被测电信号作比较，而且会随着转换精度的提高而延长这个转换过程，导致A/D转换的速度无法提升。随着电子术突飞猛进地发展，目前的A/D转换速度已无法适应越来越多需要高速运算、处理各类数据的场合，成为了高速运算系统的“瓶颈”。

“逐步逼近”原理就是在A/D转换时采用将诸多假设值与被测电信号分次进行比较、再逐次逼近的方法，直至完成逼近过程，输出转换测量值。它是按转换的精度来确定逼近次数，A/D转换器可以提供8位到18位，速度最快在5Msps左右的模数转换。它是使用了一个比较器，一个采样保持电路，一个N位的DAC，一个N位的移位寄存器和一个SAR逻辑。这种结构利用数据不断通过环路逐次逼近的方法来达到所需要的精度。想要达到N位的精度就需要循环比较N个周期。这种循环利用结构的缺点是A/D转换器的采样速度较慢。为了满足电子技术迅猛发展的需要，必须要大力提高A/D转换速度，来适应与日俱增的需要高速运算的电子设备。因此，研制一种高速A/D转换方法一直是亟待解决的新课题。

发明内容：

本发明主要针对上述现有技术的不足，使得高速A/D转换器无论是什么样的数模转换都能够在一个信号周期内将模拟电信号转换为数字信号，大大加快了A/D转换速度，特别是当数值精度越高时，相对转换速度就会越快，使用一次逼近方法，省略了诸多个假设值分别与被测电信号作比较的时间，使测量过程一步到位，实现将模拟电信号高速转换为数字信号的方法。

本发明是这样实现的：一种高速A/D转换方法，高速A/D转换的原理是当系统检测到被传输视频信号时，会同时启动两个动作，一是在第一周期脉冲上升沿启动控制和修正动态数学模型单元运算系数的MCU控制单元及智能振荡单元，利用超驰技术在动态数学模型单元还没有参预测量比较前，完成对运算系数快速修正动作；二是在第一周期脉冲下降沿启用用来比较被测视频信号的动态数学模型单元，同时触发此单元中的n个并联运算硬件电路，完成n个假设值分别与被测电信号作比较和逼近工作，在测量结果数字输出单元输出最后的视频信号测量值；将目前的利用数据不断通过环路在n个指令周期内循环检测、逐次逼近来完成A/D转换的原理改变为在一个指令周期内由n个并联的运算硬件电路完成A/D转换的工作原理；其中在比较和测量中采用了一次逼近方法，即当被测电信号来临时，启用独创的动态数学模型单元，此单元中的硬件电路只需一个指令的触发，在一个指令周期内即可由相当于n个并联的运算硬件电路完成n个假设值分别与被测电信号作比较的工作。所谓的动态数学模型单元就是此单元数学模型的运算系数能根据不同的测量场合自动地进行修正，一次逼近地找出与被测电信号最接近的假设值，此假设值即为测量值。所谓的一次逼近也就是只需一个指令的触发，在一个指令周期内完成整个工作。

本发明的要点在于它的原理及转换方法。其工作原理是将目前的利用数据不断通过环路在n个指令周期内循环检测、逐次逼近来完成A/D转换的原理改变为在一个指令周期内由n个并联的运算硬件电路完成A/D转换的工作原理。目前A/D转换技术的速度很慢：主要是因为A/D转换采用的是逐步逼近的原理，也就是A/D转换器的诸多假设值分别要与被测电信号作比较，这个过程导致了A/D转换总会存在n个周期的延时，制约了转换速度的提高。

高速A/D转换方法与现有技术相比，具有使得高速A/D转换器无论是什么样的数模转换，也无论什么样的精度都能够在一个信号周期内将模拟电信号转换为数字信号，大大加快了A/D转换速度。特别是当数值精度越高时，相对转换速度就会越快，使用一次逼近方法，省略了诸多个假设值分别与被测电信号作比较的时间，使测量过程一步到位，实现了A/D的高速转换等优点，将广泛应用在电子技术及产品领域中。

附图说明：

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

图1是本发明的原理方框图。

具体实施方式：