[发明专利]识别AD-变换器差错的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种识别AD-变换器差错的方法和一种线路装置。

背景技术

在电子技术中，为了进行信号的变换使用所谓的变换器。模拟-数字-或者说AD-变换器设计用于将模拟信号变换成数字信号。从数字信号变换成模拟信号可以用数字-模拟-或者说DA-变换器来实施。因为在信号变换时可能出现差错，因此必须可以识别这样的差错。

为了保护好AD-变换器，在公开出版物“Test Generation and Concurrent Error Detection in Current-Mode A/D Converters（电流型A/D变换器的测试生成和同时发生的误差的检测）”IEEE,1995,Wey,Chin-long,Shoba Krishnan和Sondes Sahli里建议应用一种交替的逻辑装置。这里用一种AD-变换器首先使第一要测量的电流It1=Iin 数字化，将结果储存在一个寄存器里，而在下一步里使第二电流It2=Iref-Iin变换。将两个这样得到的电流数字值接着相互进行对比。在无差错的情况下，第二电流It2的值相当于第一电流It1的互补值。这种方法基于时间冗余，也就是说AD-变换器的循环时间必须大于或等于两倍的变换时间，以便两个变换可以在一个循环周期里进行。然而这种先决条件并不在每种应用时都满足。

在公开出版物“Proposal for Erro Tolerating Code（差错许可码的建议）”IEEE,1993,Matsubara,Takashi 和  Yoshiaki Koga,里建议：在AD-变换时替代温度计码，应用一种容错码，例如像格莱码。对于每个代码字-位应用一个窗口比较器，其中各个窗口比较器具有不同的很多重叠的电压范围。按此方式窗口比较器的输出可以实现一种容错码。当然在这方法中每个代码字-位需要有一个分开的窗口比较器。因为代码字的长度在这种情况下大于数字有效信号的位宽，因此需要相对高的硬件费用来实现这种方法。

发明内容

在这种背景下提出了一种方法和一种线路装置，它们具有独立权利要求的特征。本发明的其它设计方案可以见从属权利要求和说明书。

采用本发明在设计方案中介绍了一种线路装置，用于借助于至少一个窗口比较器在一种AD-变换器中识别差错。同时还说明了一种差错识别线路，这种线路只需要一个窗口比较器用于数字输出信号的所有位，其中这输出信号包括有n个输出值，它们相应于n个位，其中每个输出值代表一个位。此外通过输出值，或者说位的一种组合，表示了一个二进制数z，这个数又相应于一个十进制数。

所述的线路装置可以在线地，也就是在AD-变换运行时间期间，识别有可能出现的差错。差错识别通常聚焦于可能特别强烈地歪曲输出信号和一个由此要推导出的数z的差错。通过一种在本发明的设计方案中所进行的，对于特别强烈地歪曲输出信号和一个由此要推导出的数z的差错的关注，可以在低费用的情况下实现用于差错识别的线路装置。

一种在本发明范围里所介绍的线路装置可以识别出在一个变换器中不同的差错，在这变换器中可能出现以下差错：

--变换器的一个串接电阻有差错，这可能由于短路，中断或者一个错误值而引起；

---一个比较器有差错；

---一个寄存器，通常是一个存储元件，有差错，或者

---一个译码器逻辑有差错。

取决于差错的原因，在一种输出信号中一个或多个输出信号和位可能是错的。因此合理的是采用一种识别差错的方法，这种方法也识别多位的差错。

通常规定了输入值Uin与数z的配属关系。在一种无差错的AD-变换时，由某一个输入值Uin得出某一个配属的数z 。考虑到这种配属关系，将所有可能的数z的数值范围分配在p个分区域i里。相应地将输入值Uin的值区域分配在与之对应一致的p个分区域 i里。

分区域的数量p小于通常整个数字z的数量，后者可以作为十进制或者二进制数z来表示和/或进行处理。按照此，某个输入值Uin和配属的某个数z配属于相互对应的分区域。因此在按照本发明的方法的一个设计方案中要校验：哪一个分区域 i配合有一个要变换的输入信号Uin，以及哪一个分区域i配合有一个通过AD-变换所引起的数z，其中匹配的当数Z和输入值U_in配属于相互并不对应的分区域i时，则识别出有差错。