BE899174A - Besturingsketen met terugkoppeling en met geschakelde schakelaars en sigma-delta modulator waarin deze wordt toegepast. - Google Patents

Besturingsketen met terugkoppeling en met geschakelde schakelaars en sigma-delta modulator waarin deze wordt toegepast. Download PDF

Info

Publication number
BE899174A
BE899174A BE2/60364A BE2060364A BE899174A BE 899174 A BE899174 A BE 899174A BE 2/60364 A BE2/60364 A BE 2/60364A BE 2060364 A BE2060364 A BE 2060364A BE 899174 A BE899174 A BE 899174A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
signal
input
feedback
output
analog
Prior art date
Application number
BE2/60364A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Bell Telephone Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bell Telephone Mfg filed Critical Bell Telephone Mfg
Priority to BE2/60364A priority Critical patent/BE899174A/nl
Publication of BE899174A publication Critical patent/BE899174A/nl
Priority to HU85848A priority patent/HU198588B/hu
Priority to AU39624/85A priority patent/AU571944B2/en
Priority to BR8501066A priority patent/BR8501066A/pt
Priority to CA000476193A priority patent/CA1258131A/en
Priority to PH31982A priority patent/PH21752A/en
Priority to DE8585200361T priority patent/DE3578287D1/de
Priority to AT85200361T priority patent/ATE53726T1/de
Priority to EP85200361A priority patent/EP0155061B1/en
Priority to TR11233/85A priority patent/TR23199A/xx
Priority to US06/711,704 priority patent/US4600901A/en
Priority to KR1019850001624A priority patent/KR850007167A/ko
Priority to JP60050677A priority patent/JPS60218923A/ja
Priority to FI851041A priority patent/FI851041A7/fi
Priority to DD85274158A priority patent/DD237745A5/de
Priority to SU853867698A priority patent/SU1438635A3/ru
Priority to ZA851979A priority patent/ZA851979B/xx
Priority to MX204629A priority patent/MX157110A/es
Priority to PL1985252390A priority patent/PL151946B1/pl
Priority to GR850667A priority patent/GR850667B/el
Priority to EG165/85A priority patent/EG16388A/xx

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H19/00Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/322Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M3/324Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by means or methods for compensating or preventing more than one type of error at a time, e.g. by synchronisation or using a ratiometric arrangement
    • H03M3/346Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by means or methods for compensating or preventing more than one type of error at a time, e.g. by synchronisation or using a ratiometric arrangement by suppressing active signals at predetermined times, e.g. muting, using non-overlapping clock phases
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/02Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/322Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M3/368Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of noise other than the quantisation noise already being shaped inherently by delta-sigma modulators
    • H03M3/37Compensation or reduction of delay or phase error
    • H03M3/374Relaxation of settling time constraints, e.g. slew rate enhancement
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/39Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators
    • H03M3/412Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution
    • H03M3/422Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution having one quantiser only
    • H03M3/43Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the number of quantisers and their type and resolution having one quantiser only the quantiser being a single bit one
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/39Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators
    • H03M3/436Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the order of the loop filter, e.g. error feedback type
    • H03M3/438Structural details of delta-sigma modulators, e.g. incremental delta-sigma modulators characterised by the order of the loop filter, e.g. error feedback type the modulator having a higher order loop filter in the feedforward path

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)

Abstract

Besturingsketen met terugkoppeling en geschakelde capacitanties, welke de serieschakeling omvat van signaalingangsmiddelen met geschakelde capacitanties en van signaalverwerkingsmiddelen, waarbij deze ingangsmiddelen omvatten : timeermiddelen die timeersignalen voortbrengen, capacitantiemiddelen met één enkele capacitantie en schakelmiddelen die door deze timeermiddelen bestuurd worden, waarbij deze ingangsmiddelen een analoog ingangssignaal en een analoog terugkoppelsignaal, dat door deze verwerkingsmiddelen verschaft wordt kunnen bemonsteren en algebraisch optellen.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   UITVINDINGSOKTROOI 
BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY
Naamloze Vennootschap Francis Wellesplein 1 B-2018 ANTWERPEN
België 
BESTURINGSKETEN MET TERUGKOPPELING EN MET GESCHAKELDE-
SCHAKELAARS EN SIGMA-DELTA MODULATOR WAARIN DEZE
WORDT TOEGEPAST 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
De uitvinding heeft betrekking op een besturingsketen met terugkoppeling en geschakelde capacitanties, welke de serieschakeling omvat van signaalingangsmiddelen met geschakelde capacitanties en van signaalverwerkingsmiddelen, waarbij deze ingangsmiddelen omvatten : timeermiddelen die timeersignalen voortbrengen, capacitantiemiddelen en schakelmiddelen die door deze timeermiddelen bestuurd worden, waarbij deze ingangsmiddelen een analoog ingangssignaal en een analoog terugkoppelsignaal dat door deze verwerkingsmiddelen verschaft wordt, kunnen bemonsteren en   algebraïsch   optellen. 



   Een dergelijke besturingsketen is reeds bekend uit het Belgisch oktrooi NO 895 656. Daarin omvatten de capacitantiemiddelen twee capacitanties, die bij het bemonsteren van respektievelijk het   ingang-en   het uitgangssignaal gebruikt worden, zodanig dat om een nauwkeurige werking van de besturingsketen te verkrijgen de beide capacitanties juist dezelfde waarde moeten hebben. Dit is moeilijk te   verwezenlijken.   



   Een doelstelling van de uitvinding bestaat erin een besturingsketen van het hierboven beschreven type te verschaffen, maar met een nauwkeuriger werking. 



   Volgens de uitvinding wordt deze doelstelling bereikt doordat deze capacitantiemiddelen één enkele capacitantie omvatten. 



   Aldus worden de   ingang-en   terugkoppelsignalen verwerkt door van dezelfde capacitantie gebruik te maken, zodat er geen probleem van capacitantie-aanpassing bestaat. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een sigma-delta modulator voor de numerieke omzetting van een analoog ingangssignaal. Deze modulator wordt gekenmerkt doordat hij een hierboven beschreven besturingsketen met terugkoppeling en geschakelde capacitanties omvat. 



   Een ander kenmerk van de onderhavige sigma-delta modulator is dat deze verwerkingsmiddelen omvatten : integratiemiddelen die in staat zijn deze bemonsterde en opgetelde   ingang-en   terugkoppelsignalen te integreren en een analoog uitgangssignaal te verschaffen, een één-bit analoog-naar-numeriek omzetter die in antwoord op dit analoog uitgangssignaal een numeriek uitgangssignaal verschaft, en een één-bit numerieknaar-analoog omzetter die in antwoord op dit uitgangssignaal dit terugkoppelsignaal verschaft, waarbij dit ingangssignaal bemonsterd wordt en terzelfdertijd deze omzetters in werking gesteld worden door en gedurende eerste van deze timeersignalen,

   terwijl door en gedurende tweede van deze timeersignalen het terugkoppelsignaal bemonsterd wordt en deze   ingang-en   terugkoppelsignalen opgeteld en   geïntegreerd   worden, waarbij deze eerste en tweede timeersignalen elkaar niet overlappen en een bemonsteringsperiode bepalen. 



   Aldus is een betrekkelijk lange tijd beschikbaar zowel voor het bemonsteren van de   ingang-en   terugkoppelsignalen als voor de werking van de omzetters, zelfs als de bemonsteringsperiode kort is. 



   Er weze opgemerkt dat in het bovengenoemde Belgisch oktrooi een sigma-delta modulator is geopenbaard met een besturingsketen met terugkoppeling en geschakelde capacitanties, zoals beschreven in de eerste paragraaf hierboven, en met verwerkingsmiddelen die omvatten : integratiemiddelen die in staat zijn deze bemonsterde en opgetelde   ingang-en   terugkoppelsignalen te integreren en een analoog uitgangssignaal te verschaffen, één-bit analoog-naar-numeriek omzetter die in 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 antwoord op dit analoog uitgangssignaal een numeriek uitgangssignaal verschaft, en een één-bit numeriek-naar-analoog omzetter die dit terugkoppelsignaal in antwoord op dit uitgangssignaal verschaft. 



   In deze bekende modulator wordt de analoog-naarnumeriek of AD omzetter gevormd door een analoge vergelijkingsketen gevolgd door een D-flipflop en de numeriek-naar-analoog of DA omzetter bestaat uit poortmiddelen. De vergelijkingsketen, de D-flipflop en de DA omzetter worden gedurende welbepaalde eerste, tweede en derde (het ladingstijdsinterval) tijdsperioden van een eerste tijdsinterval van een bemonsteringsperiode in werking gesteld, waarbij deze bemonsteringsperiode verder een tweede tijdsinterval (het ontladingstijdsinterval) omvat. 



  Gedurende de derde tijdsperiode worden ook de   ingang-en   terugkoppelsignalen bemonsterd en in de hoger vermelde twee capacitanties opgeslagen, en gedurende het tweede tijdsinterval worden de   ingang-en   terugkoppelsignalen opgeteld en gein- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 tegreerd. Omdat de vergelijkingsketens en de flipflop gedurende opeenvolgende welbepaalde tijdsperioden in werking worden gesteld, zou het kunnen gebeuren, ingeval de bemonsteringsfrequentie betrekkelijk hoog is, bijvoorbeeld   l   MHz, dat één of beide van deze tijdsperioden te kort is of zijn zodat het uitgangssignaal van de vergelijkingsketen nog niet stabiel is op het ogenblik dat het in de flipflop geregistreerd wordt of/en dat het uitgangssignaal van deze flipflop nog niet stabiel is op het ogenblik dat het aan de poortmiddelen wordt gelegd.

   Klaarblijkelijk wordt in deze gevallen de nauwkeurigheid van de modulator in de slechte zin aangetast. 



   De hierboven vermelde en andere doeleinden en kenmerken van de uitvinding zullen duidelijker worden en de uitvinding zelf zal het best begrepen worden aan de hand van de hiernavolgende beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld en van de bijbehorende tekeningen waarin :
Fig.   l   een schematisch diagram is van een besturingsketen met terugkoppeling en geschakelde capacitanties volgens de uitvinding ;
Fig. 2 timeerpulsgolfvormen voorstelt die door de timeerketen TC van Fig.   l   worden voortgebracht. 



   De voorgestelde besturingsketen met terugkoppeling en geschakelde capacitanties is een sigma-delta modulator van het type dat in het hierboven vermeld Belgisch oktrooi NO 895 656 is geopenbaard. Deze modulator wordt bestuurd door de timeerpulsgolfvormen 01N, 01P, 02N en 02P, die door de timeerketen TC worden voortgebracht en in Fig. 2 zijn voorgesteld. 01N en 01P zowel als de 02N en 02P zijn complementaire 
 EMI5.1 
 golfvormen en 01N, 01P overlappen 02N, 02P niet. Elk van deze pulsgolfvormen heeft een frequentie van lMHz of een bemonsteringsperiode T van 1 microseconde, waarbij de timeerpulsen Pi, Pi, P2, P2 een duurtijd hebben die gelijk is aan 
 EMI5.2 
 3 T. 



  8 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 
Het voorwaarts pad van de besturingsketen met terugkoppeling heeft een signaalingang U en een signaaluitgang Z en omvat de serieverbinding van eerste ingangsmiddelen
IM2 met ingang U, terugkoppelingang B en uitgang D, eerste integratiemiddelen IM2 met ingang D en uitgang X, tweede ingansmiddelen IM3 met ingang X, terugkoppelingang B en uitgang E, tweede integratiemiddelen IM4 met ingang E en uitgang W, en een één-bit analoog-naar-numeriek omzetter ADC met ingang W en uitgang Z. Het terugkoppelpad van deze besturingsketen omvat een één-bit numeriek-naar-analoog omzetter DAC, die tussen de laatstgenoemde uitgang Z en de bovengenoemde terugkoppel- ingangen B van de beide eerste en tweede ingangsmiddelen   IM1   en IM3 gekoppeld is. 



   De eerste ingangsmiddelen IM1 omvatten een bemonsteringscondensator Cl en bijbehorende elektronische schakelaars Sll, S12 en S21, S22 en de integratiemiddelen bestaan uit een operationele versterker OA1 en een integratiecondensator C2. Elk van deze schakelaars wordt gevormd door een PMOS transistor en door een NMOS transistor met onderling verbonden bron-en afvoerleketroden en met poortelektroden, die door de bovenvermelde complementaire pulsgolfvormen 01N, 01P en 02N, 02P bestuurd worden. Bijvoorbeeld, schakelaar Sll bestaat uit PMOS transistor Pi en NMOS transistor N1 waarvan de bronen afvoerelektroden onderling verbonden zijn en waarvan de poortelektroden respektievelijk door 01P en 01N bestuurd worden. 



  De ingangen U en B kunnen via respektieve schakelaars Sll en S21 verbonden worden met de ene plaat van de condensator Cl waarvan de andere plaat verbonden kan warden via schakelaar S12 met een referentiespanning, meer in het bijzonder grond en via schakelaar S21 met de inverterende ingang D van de operationele versterker OA1. 



  Deze heeft een niet-inverterende ingang die met dezelfde referentiespanning, dit wil zeggen grond, als S12 verbonden is. 



  De integratie-condensator C2 is tussen de inverterende ingang 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 D en de uitgang X van de versterker OA1 verbonden. 



   De tweede ingangsmiddelen IM3 omvatten een bemonsteringscondensator C3 en bijbehorende elektronische schakelaars S13, S14 en S23, S24 en de tweede integratiemiddelen IM4 bestaan uit een operationele versterker   OA2   en een integratiecondensator C4. 



   De   éerbit   analoog-naar-numeriek omzetter ADC omvat een vergelijkingsketen CO, die van hetzelfde type is als deze die in het Belgisch oktrooi NO 897 711 geopenbaard is. 



  Deze vergelijkingsketen CO heeft een eerste signaalingang W en een tweede signaalingang IN, die geaard is, en omvat twee identieke inverterketens INV1 en INV2, die respektievelijk door de transistors P2, N2 en P3, N3 gevormd worden. De poortelektroden van het paar transistors P2 en N2, zowel als deze van het paar transistors P3 en N3, zijn verenigd en vormen respektievelijk de inverteringangen   Ij   en   I2.   Ook de afvoerelektroden van de transistoren van deze paren zijn onderling verbonden en vormen respektievelijk de inverteruitgangen 01 en 02. De inverteruitgang 01 is verbonden met de inverteringang I2 en de inverteruitgang 02 is op dezelfde wijze met de inverteringang   Ij   verbonden.

   Een voedingsspanning VDD= 5 Volts is met de verenigde bronelektroden van de transistors P2 en P3 verbonden via het bron-naar-afvoerpad van transistor P4 die door de pulsgolfvorm 01P bestuurd wordt. 



  De verenigde bronelektroden van de transistors N2 en N3 zijn verbonden met een voedingsspanning VSS =-5 Volts via het afvoernaar-bron pad van transistor N4, die door de pulsgolfvorm 01N bestuurd wordt. De signaalingang W van de vergelijkingsketen CO is met de inverteringang Il verbonden via het afvoer-naarbron pad van transistor N5, terwijl de ingang IN van de vergelijkingsketen IN geaard is en met de andere inverteringang I2 via het afvoer-naar-bronpad van transistor N6 verbonden is. 



  De beide transistors N5 en N6 worden door de pulsgolfvorm 02N 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 bestuurd. De inverteruitgangen 01 en 02 vormen de uitgangen van de vergelijkingsketen. De uitgang 01 van de vergelijkingsketen CO is verbonden met een eerste inverterende ingang van een NOF-poort Gl waarvan de tweede inverterende ingang door de pulsgolfvorm 02N bestuurd wordt, terwijl de uitgang 02 van de vergelijkingsketen CO verbonden is met een eerste inverterende ingang van een NOF-poort G2 waarvan de tweede inverterende ingang ook door 02N bestuurd wordt. De poorten Gl en G2 zijn identiek, waarbij de poort G2 gebruikt wordt als een kunstmatige belasting en opdat een zelfde belasting met de uitgangen 01 en 02 verbonden zou zijn. De poort Gl heeft uitgang Z. 



   De hierboven vermelde één-bit numeriek-naar-analoog omzetter DAC heeft ingang Z en uitgang B en omvat de schakelaars S15, S3 en S4, die gelijkaardig zijn aan de hoger vermelde schakelaars,   ente inverters   INV3 en INV4. De ingang Z is verbonden met eerste besturingsingangen van S3 en S4 via   S15   en INV3 in serie en met tweede besturingsingangen van deze schakelaars via S15, INV3 en INV4 in serie, alles op zodanige wijze dat deze schakelaars S3 en S4 op inverse wijze bestuurd worden. De schakelaars S3 en S4 zijn in staat om referentiespanningen b=V of b=-V met de uitgang B te verbinden. V en-V zijn respektievelijk gelijk aan 2,5 Volts   en-2,   5 Volts. 



   Vooraleer de werking van de modulator te beschrijven, wordt hierna de werking van de omzetter ADC beschouwd. 



   Gedurende elke puls P2 van 02N en P2 van 02P worden de beide transistors N5 en N6 geleidend. Omdat N5 geleidend is wordt een signaal w (t) op de uitgang W van   OA2   bemonsterd en opgeslagen in de parasitaire capacitantie (niet getoond), die op de inverterende ingang II van de vergelijkingsketen CO aanwezig is. Op gelijkaardige wijze, gezien N6 geleidend is wordt grond bemonsterd en opgeslagen in de parasitaire capacitantie, die op de inverter ingang I2 van CO aanwezig is. 



   Gedurende elke timeerpuls Pi van   OlN   en PI van 01P 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 worden de beide transistors N4 en P4 geleidend, als gevolg waarvan de beide inverters van de vergelijkingsketen   C0   in werking worden gesteld zodat deze keten dan het opgeslagen bemonsterd ingangssignaal en O (grond) begint te vergelijken. 



  Door de versterkende werking van de inverters   INVI   en INV2, die in een lus verbonden zijn, en afhankelijk van het feit 
 EMI9.1 
 of het bemonsterde ingangssignaal kleiner of groter is dan verschijnt aan de uitgang 01 een spanningssignaal VDD (logische   l)   of VSS (logische   ).   Dit binaire uitgangssignaal wordt gepoort in de NOF-poort Gl samen met de pulsgolfvorm 02N, zodat het laatstgenoemd uitgangssignaal enkel als een uitgangssignaal z aan de uitgang Z van deze poort Gl verschijnt gedurende de timeerpuls P2.

   Anders is deze uitgang op   dz  
Samenvattend, de vergelijkingsketen CO en de bijbehorende poort Gl werken als een één-bit analoog-naar-numeriek omzetter ADC, die een ogenblikkelijke waarde van het analoog ingangssignaal w (t) omzet in een binair uitgangssignaal z, dat   l   of   0   is afhankelijk van het feit of de bemonsterde waarde van w (t) respektievelijk groter of kleiner dan      is. 



   De nadere werking van de hierboven beschreven modulator is als volgt als er aangenomen wordt dat een ingangssignaal u (t) gelegd wordt aan de ingang U op het ogenblik nT en dat dit ingangssignaal gedurende een volledige bemonsteringsperiode T (Fig. 2) een constante waarde u (nT) heeft. 



  Er wordt ook verondersteld dat de signalen x (t) en w (t) aan de uitgangen X van OA1 en W van 02 dan respektievelijk de waarden x (nT) en w (nT) hebben. 



   Gedurende de pulstijd Pi van 01N en Pi van   OlP   zijn de schakelaars Sll en S12 gesloten en zijn de transistoren N4 en P4 geleidend : - omdat Sll en S12 gesloten zijn wordt het ingangssignaal u (nT) bemonsterd en wordt de condensator Cl opgeladen tussen u (nT) en grond in een keten bestaande uit de serieverbinding van 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 
Sll, Cl en S12 ; - op dezelfde wijze, gezien S13 en S14 gesloten zijn wordt het signaal x   (nT)   bemonsterd en wordt de condensator C3 opgeladen tussen x (nT) en grond in een keten bestaande uit de serieverbinding van S13, C3 en S14 ; - doordat P4 en N4 geleidend zijn wordt de vergelijkingsketen
CO in werking gesteld, zodat de waarde, bijvoorbeeld w   (nT1   die voorheen door N5 werd bemonsterd wordt omgezet in een binaire waarde z die aan de uitgang Z van Gl verschijnt. 



   Omdat S15 gesloten is wordt deze waarde z gelegd aan de omzetter DAC, die dan aan zijn uitgang een terugkoppelwaarde b=V of b=-V verschaft afhankelijk van het feit of z respek- tievelijk 1 of   0   is. Inderdaad, als z = 1 is, is de schake- laar S3 gesloten, terwijl de schakelaar S4 gesloten is als z =      is. 



   Gedurende de volgende pulstijd P2 van 02N en P2 van 02P zijn de schakelaars S21 tot S24 gesloten en zijn de transistors N5 en N6 geleidend : - omdat S21 en S22 gesloten zijn wordt het terugkoppelsignaal b, gelijk aan V of-V, via de condensator Cl, die voorheen op de waarde u (nT) werd opgeslagen, aan de inverterende ingang van de integrerende operationele versterker OA1 toegevoerd. 



   Op het ogenblik (n+l) T heeft het signaal x (t) aan zijn uitgang X daarom de volgende waarde : 
 EMI10.1 
 - op dezelfde wijze, gezien S23 en S24 gesloten zijn wordt het terugkoppelsignaal b via de condensator C3, die voorheen op de waarde x (nT) werd opgeladen, aan de inverterende ingang van de integrerende operationele versterker OA2 toegevoerd. 



   Op het ogenblik (n+l) T heeft het signaal w (t) aan zijn uitgang
W daarom de volgende waarde : 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 
 EMI11.1 
 
Uit hetgeen voorafgaat volgt dat zowel IM1, IM2 als IM3, IM4 werken als een niet-integrerende integratieketen voor het signaal u (t), x (t) en als een inverterende integratieketen voor het terugkoppelsignaal b. Als gevolg hiervan kunnen de ingangsmiddelen   IM1   en IM3 identiek genomen worden. 



  Dit is niet het geval in de hierboven beschouwde bekende modulator. 



   De volgende kenmerken dragen aanmerkelijk bij tot de nauwkeurigheid van de modulator : - de ingangsmiddelen   IM1   en IM3 onafhankelijk zijn van strooi- capacitanties, gezien de linkerplaat van   Cl,   C3 geschakeld wordt tussen de effektieve grond en de virtuele grond op de inverterende ingang van   OA1,     OA2 ;   - het signaal u (t) en het terugkoppelsignaal b worden in IM1, 
 EMI11.2 
 Cl IM3 met een zelfde factor C2 en hetzelfde is C2 waar voor de signalen x (t) en b die in IM3, IM4 met een
C3 
 EMI11.3 
 zelfde factor versterkt worden ; C4 
C4- een volledig tijdsinterval Pi wordt gebruikt voor de werking van de omzetters ADC en DAC, zodat het uitgangssignaal b van
DAC stabiel is vooraleer het gedurende het onmiddellijk vol- gende tijdsinterval P2 aan IM1 en IM3 gelegd wordt.

   Het- zelfde geldt voor de bemonsterde signalen u (t) en x (t). Ook wordt een volledig tijdsinterval P2 gebruikt voor het bemon- steren van het terugkoppelsignaal b en voor het optellen en integreren van de ingangssignalen Lu (t), w (t) en het terugkoppelsignaal b. 



   Hoewel de principes van de uitvinding hierboven zijn beschreven aan de hand van bepaalde uitvoeringsvormen en wijzigingen daarvan, is het duidelijk, dat de beschrijving slechts bij wijze van voorbeeld is gegeven en de uitvinding niet daartoe is beperkt.

Claims (8)

  1. CONCLUSIES 1. Besturingsketen met terugkoppeling en geschakelde capacitanties, welke de serieschakeling omvat van signaalingangsmiddelen met geschakelde capacitanties en van signaalverwerkingsmiddelen, waarbij deze ingangsmiddelen omvatten : timeermiddelen die timeersignalen voortbrengen, capacitantiemiddelen en schakelmiddelen die door deze timeermiddelen bestuurd worden, waarbij deze ingangsmiddelen een analoog ingangssignaal en een analoog terugkoppelsignaal, dat door deze verwerkingsmiddelen verschaft wordt kunnen bemonsteren en algebraisch optellen, met het kenmerk, dat deze capacitantiemiddelen één enkele capacitantie (C3) omvatten.
  2. 2. Sigma-delta modulator voor de numerieke omzetting van een analoog ingangssignaal, met het kenmerk, dat hij een besturingsketen met terugkoppeling en geschakelde capacitanties volgens conclusie l omvat.
  3. 3. Sigma-delta modulator volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat deze verwerkingsmiddelen omvatten : inte- EMI12.1 gratiemiddelen (OA2, C4) die in staat zijn deze bemonsterde en opgetelde ingangs-rx terugkoppel (b) signalen te integreren en een analoog uitgangssignaal [w (t) te verschaffen, een één-bit analoog-naar-numeriek omzetter (ADC) die in antwoord op dit analoog uitgangssignaal een numeriek uitgangssignaal (z) verschaft, en een één-bit numeriek-naar-analoog omzetter (DAC) EMI12.2 die in antwoord op dit uitgangssignaal rw terugkoppelsignaal (b) verschaft, waarbij dit ingangssignaal Dx bemonsterd wordt en terzelfdertijd deze omzetters (ADC, DAC) in werking gesteld worden door en gedurende eerste (Pi, Pi) <Desc/Clms Page number 13> van deze timeersignalen, terwijl door en gedurende tweede (P2, P2)
    van deze timeersignalen het terugkoppelsignaal (b) bemonsterd wordt en deze ingangs fix (t)]- en terugkoppel (b)-signalen opgeteld en geïntegreerd worden, waarbij deze eerste en tweede timeersignalen elkaar niet overlappen en een bemonsteringsperiode (T) bepalen.
  4. 4. Sigma-delta modulator volgens conclusie 3, met het kenmerk dat deze integratiemiddelen een operationele versterker (OA2) omvatten met een terugkoppel tweede capacitantie (C4) en met een niet-inverterende ingang die met een referentiespanning (grond) verbonden is, en waarbij deze schakelmiddelen omvatten :
    een eerste (S13) en een tweede (S23) schakelaar die in staat zijn respektievelijk dit ingangssignaal x (tin en dit terugkoppelsignaal (b) met de ene plaat van deze eerstgenoemde capacitantie (C3) te verbinden, alsook een derde (S14) en een vierde (S24) schakelaar die in staat zijn de andere plaat van deze eerste capacitantie (C3) te verbinden respektievelijk met deze referentiespanning en met de inverterende ingang van deze operationele versterker (OA2), en dat deze eerste (S13) en derde (S14) schakelaars door deze eerste timeersignalen (Pi, P1) in werking worden gesteld, terwijl deze tweede (S23) en vierde (S24) schakelaars door deze tweede timeersignalen (P2, P2) in werking worden gesteld.
  5. 5. Sigma-delta modulator volgens conclusie 3, met het kenmerk dat deze één-bit analoog-naar-numeriek omzetter omvat : een bemonsteringsketen (N5, N6) die door en gedurende deze tweede timeersignalen (P2, P2) in werking wordt gesteld en in staat is dit uitgangssignaal ru (tien een referentiesignaal (grond) te bemonsteren, en een vergelijkingsketen (INV1, INV2, P4, N4, Gl) die door en gedurende deze eerste timeersignalen (Pi, Pi) in werking wordt gesteld en in staat is om deze bemonsterde uitgangs Tw (t) Jen referentie (grond) signalen te vergelijken en dit numeriek uitgangssignaal (z) te verschaffen. <Desc/Clms Page number 14>
  6. 6. Sigma-delta modulator volgens conclusie 3, met het kenmerk dat deze numeriek-naar-analoog omzetter gevormd wordt door een poortketen (S3, S4, INV4, INV3, S15) die aan zijn uitgang (B) dit terugkoppelsignaal (b) verschaft dat gelijk is aan een tweede referentiesignaal (V) of het inverse (-V) daarvan afhankelijk van het feit of dit numeriek uitgangssignaal (z) respektievelijk l of 0 is.
  7. 7. Sigma-delta modulator volgens conclusie 3, EMI14.1 met het kenmerk dat deze eerste (Pi, Pi) en tweede (P2, P2) EMI14.2 timeersignalen elk een duurtijd hebben gelijk aan-van o deze bemonsteringsperiode (T).
  8. 8. Sigma-delta modulator volgens conclusie 3, met het kenmerk dat hij verder tweede signaalingangsmiddelen (Cl, Sll, S12, S21, S22) en tweede integratiemiddelen (OA, C2) omvat die respektievelijk aan de eerstgenoemde signaalingangsmiddelen (C3, S13, S14, S23, S24) en integratiemiddelen (OA2, C4) identiek zijn en in staat zijn een tweede ingangssignaal EMI14.3 eu en dit terugkoppelsignaal te bemonsteren, op te tellen en de integreren en dit eerste ingangssignaal Lw (t) te brengen. Zijnde een totaal van 14 bladzijden.
BE2/60364A 1984-03-16 1984-03-16 Besturingsketen met terugkoppeling en met geschakelde schakelaars en sigma-delta modulator waarin deze wordt toegepast. BE899174A (nl)

Priority Applications (21)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2/60364A BE899174A (nl) 1984-03-16 1984-03-16 Besturingsketen met terugkoppeling en met geschakelde schakelaars en sigma-delta modulator waarin deze wordt toegepast.
HU85848A HU198588B (en) 1984-03-16 1985-03-06 Feedback control circuit of switched capacity and sigma-delta modulator using said circuit
AU39624/85A AU571944B2 (en) 1984-03-16 1985-03-07 Switch capacitance feedback control circuit
BR8501066A BR8501066A (pt) 1984-03-16 1985-03-11 Circuito de controle de realimentacao de capacitancia comutada e modulador sigma-delta usando o mesmo
CA000476193A CA1258131A (en) 1984-03-16 1985-03-11 Switched capacitance feedback control circuit and sigma-delta modulator using same
TR11233/85A TR23199A (tr) 1984-03-16 1985-03-12 Salterlenen kondensatoer geri beslemesini kontrol devresi ve bu devreyi kullanan sigmadelta moduelatoerue
EP85200361A EP0155061B1 (en) 1984-03-16 1985-03-12 Sigma-delta modulator
DE8585200361T DE3578287D1 (en) 1984-03-16 1985-03-12 Sigma-delta-modulator.
AT85200361T ATE53726T1 (de) 1984-03-16 1985-03-12 Sigma-delta-modulator.
PH31982A PH21752A (en) 1984-03-16 1985-03-12 Switched capacitance feedback control circuit and sigma-delta modulator for using same
US06/711,704 US4600901A (en) 1984-03-16 1985-03-14 Switched capacitance feedback control circuit and sigma-delta modulator using same
KR1019850001624A KR850007167A (ko) 1984-03-16 1985-03-14 시그마-델타 변조기
GR850667A GR850667B (nl) 1984-03-16 1985-03-15
JP60050677A JPS60218923A (ja) 1984-03-16 1985-03-15 スイッチドキャパシタンスを使用するシグマ・デルタ変調器
FI851041A FI851041A7 (fi) 1984-03-16 1985-03-15 Kytkettävällä kapasitanssilla toimiva takaisinkytketty säätöpiiri ja sitä käyttävä sigma-deltamodulaattori.
DD85274158A DD237745A5 (de) 1984-03-16 1985-03-15 Sigma-delta-modulator
SU853867698A SU1438635A3 (ru) 1984-03-16 1985-03-15 Сигма-дельта-модул тор
ZA851979A ZA851979B (en) 1984-03-16 1985-03-15 Switched capacitance feedback control circuit
MX204629A MX157110A (es) 1984-03-16 1985-03-15 Modulador sigma-delta para codificar digitalmente una senal de entrada analogica
PL1985252390A PL151946B1 (en) 1984-03-16 1985-03-15 Sigma-delta modulator.
EG165/85A EG16388A (en) 1984-03-16 1985-03-16 Switched capacitance feedback control circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2/60364A BE899174A (nl) 1984-03-16 1984-03-16 Besturingsketen met terugkoppeling en met geschakelde schakelaars en sigma-delta modulator waarin deze wordt toegepast.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE899174A true BE899174A (nl) 1984-09-17

Family

ID=3865678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2/60364A BE899174A (nl) 1984-03-16 1984-03-16 Besturingsketen met terugkoppeling en met geschakelde schakelaars en sigma-delta modulator waarin deze wordt toegepast.

Country Status (21)

Country Link
US (1) US4600901A (nl)
EP (1) EP0155061B1 (nl)
JP (1) JPS60218923A (nl)
KR (1) KR850007167A (nl)
AT (1) ATE53726T1 (nl)
AU (1) AU571944B2 (nl)
BE (1) BE899174A (nl)
BR (1) BR8501066A (nl)
CA (1) CA1258131A (nl)
DD (1) DD237745A5 (nl)
DE (1) DE3578287D1 (nl)
EG (1) EG16388A (nl)
FI (1) FI851041A7 (nl)
GR (1) GR850667B (nl)
HU (1) HU198588B (nl)
MX (1) MX157110A (nl)
PH (1) PH21752A (nl)
PL (1) PL151946B1 (nl)
SU (1) SU1438635A3 (nl)
TR (1) TR23199A (nl)
ZA (1) ZA851979B (nl)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4837527A (en) * 1987-12-23 1989-06-06 Rca Licensing Corporation Switched capacitor arrangement
US4777472A (en) * 1987-12-23 1988-10-11 Rca Licensing Corporation Modified cascode amplifier
US4857928A (en) * 1988-01-28 1989-08-15 Motorola, Inc. Method and arrangement for a sigma delta converter for bandpass signals
JPH01233921A (ja) * 1988-03-15 1989-09-19 Toshiba Corp △−σ変調器を用いたa/d変換回路
US4901077A (en) * 1988-04-18 1990-02-13 Thomson Consumer Electronics, Inc. Sigma-delta modulator for D-to-A converter
US4876543A (en) * 1988-05-31 1989-10-24 Motorola, Inc. Multi-rate cascaded noise shaping modulator
GB8818703D0 (en) * 1988-08-05 1988-09-07 Gen Electric Co Plc Delta sigma modulator arrangements
US5030952A (en) * 1990-12-26 1991-07-09 Motorola, Inc. Sigma-delta type analog to digital converter with trimmed output and feedback
KR0155622B1 (ko) * 1995-05-02 1998-12-15 문정환 가변이득단을 내재한 델타시그마 아날로그 디지탈 변환기
US5703589A (en) * 1996-03-08 1997-12-30 Burr-Brown Corporation Switched capacitor input sampling circuit and method for delta sigma modulator
US6008685A (en) * 1998-03-25 1999-12-28 Mosaic Design Labs, Inc. Solid state temperature measurement
ATE344549T1 (de) * 2000-07-07 2006-11-15 Koninkl Philips Electronics Nv Sigma-delta modulator mit einstellbarem rückkopplungsfaktor
WO2011117231A1 (en) 2010-03-26 2011-09-29 Solvay Sa Method of treating waste gases

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5625827A (en) * 1979-08-10 1981-03-12 Nec Corp Coding unit
JPS5698935A (en) * 1980-01-09 1981-08-08 Nec Corp Analog-digital converter
US4439756A (en) * 1982-01-20 1984-03-27 International Telephone And Telegraph Corporation Delta-Sigma modulator with switch capacitor implementation
US4504803A (en) * 1982-06-28 1985-03-12 Gte Lenkurt, Incorporated Switched capacitor AM modulator/demodulator

Also Published As

Publication number Publication date
SU1438635A3 (ru) 1988-11-15
TR23199A (tr) 1989-06-14
PH21752A (en) 1988-02-18
AU571944B2 (en) 1988-04-28
JPS60218923A (ja) 1985-11-01
DE3578287D1 (en) 1990-07-19
US4600901A (en) 1986-07-15
FI851041L (fi) 1985-09-17
ATE53726T1 (de) 1990-06-15
GR850667B (nl) 1985-07-16
EG16388A (en) 1987-10-30
HUT38481A (en) 1986-05-28
PL151946B1 (en) 1990-10-31
JPS646573B2 (nl) 1989-02-03
MX157110A (es) 1988-10-27
EP0155061A3 (en) 1987-05-13
HU198588B (en) 1989-10-30
AU3962485A (en) 1985-09-19
DD237745A5 (de) 1986-07-23
FI851041A0 (fi) 1985-03-15
FI851041A7 (fi) 1985-09-17
ZA851979B (en) 1985-11-27
KR850007167A (ko) 1985-10-30
EP0155061B1 (en) 1990-06-13
CA1258131A (en) 1989-08-01
BR8501066A (pt) 1985-10-29
PL252390A1 (en) 1985-10-22
EP0155061A2 (en) 1985-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4570084A (en) Clocked differential cascode voltage switch logic systems
US5306954A (en) Charge pump with symmetrical +V and -V outputs
US3937982A (en) Gate circuit
US3943378A (en) CMOS synchronous binary counter
US4344003A (en) Low power voltage multiplier circuit
US4400637A (en) Integrator with sampling stage
MY109676A (en) Switched capacitor d/a converter
JP2952786B2 (ja) Ad変換器
US7821303B2 (en) Comparator and A/D converter
US3598979A (en) Digit sequence correlator
US4600901A (en) Switched capacitance feedback control circuit and sigma-delta modulator using same
US5341050A (en) Switched capacitor amplifier circuit operating without serially coupled amplifiers
US4456837A (en) Circuitry for generating non-overlapping pulse trains
GB2270431A (en) Voltage storage circuits
GB1562774A (en) Circuits for generating sequences of signals
KR940000944B1 (ko) D/a변환기
US5453710A (en) Quasi-passive switched-capacitor (SC) delay line
US4531113A (en) Capacitor array
US4129793A (en) High speed true/complement driver
US3857045A (en) Four-phase logic systems
US6125077A (en) Apparatus and method for providing a quiet time before analog signal sampling in a mixed signal integrated circuit employing synchronous and asynchronous clocking
US4361771A (en) Voltage summation circuit
US6617882B2 (en) Clocked half-rail differential logic
RU2103841C1 (ru) Широкополосное устройство коммутации
US6828826B1 (en) Method for clock control of half-rail differential logic

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: ALCATEL BEL

Effective date: 20000331