HK32496A - Variable gain analog-to-digital conversion apparatus and method - Google Patents

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HK32496A
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HK
Hong Kong
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analog
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signal
digital
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HK32496A
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Inventor
Lawrence Lynch David
Charles Quesnel Guy
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Northern Telecom Limited
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Claims (17)

  1. Codeur analogique-numérique (A/N) destiné à transmettre des mots numériques qui sont représentatifs d'échantillons d'un signal analogique d'entrée, comprenant :    un circuit convertisseur analogique-numérique (13) ayant une entrée et une sortie et destiné à créer les mots numériques formés chacun de plusieurs bits comprenant un bit de signe,    un premier dispositif amplificateur (11) destiné à créer un premier signal analogique de gain fixe à la suite du signal analogique d'entrée, et    un premier dispositif de réaction (16, 17) destiné à stabiliser au point médian de fonctionnement le fonctionnement du premier dispositif amplificateur en fonction des bits de signe,    le codeur analogique-numérique étant caractérisé par :    un second dispositif amplificateur (21) destiné à créer un second signal analogique à gain réglable de manière variable en fonction du premier signal analogique,    un second dispositif à réaction négative (26, 27) destiné à stabiliser au point médian de fonctionnement le fonctionnement du second dispositif amplificateur en fonction des bits de signe correspondant au signal analogique à gain réglable de manière variable, et    un commutateur (45, 46) destiné à connecter en alternance le premier et le second signal analogique à l'entrée du circuit convertisseur analogique-numérique et à connecter en alternance de manière analogue le premier et le second dispositif à réaction négative à la sortie du circuit convertisseur numérique,    si bien que les premiers et seconds mots numériques correspondant aux conversions à gain fixe et à gain variable du signal analogique d'entrée sont disponibles en alternance à la sortie du circuit convertisseur analogique-numérique.
  2. Codeur A/N selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le second signal analogique est transmis au circuit convertisseur avec une relation inverse par rapport au signal analogique de gain fixe créé par le premier dispositif amplificateur.
  3. Codeur A/N selon la revendication 1, dans lequel le second dispositif amplificateur est commandé par un signal de commande transmis depuis l'extérieur et destiné à donner une amplitude d'amplification à laquelle est soumis le premier signal analogique lors de la création du second signal analogique.
  4. Codeur A/N selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second dispositif amplificateur comporte un dispositif à résistance (40) ayant un dispositif à prise variable (43), le dispositif à résistance étant couplé entre le premier et le second signal analogique et le dispositif à prise variable étant connecté à une entrée du second dispositif amplificateur, si bien que le second dispositif amplificateur est commandé par un signal de commande transmis depuis l'extérieur afin qu'il détermine une amplitude d'amplification à laquelle le premier signal analogique est soumis lors de la création du second signal analogique.
  5. Codeur A/N selon la revendication 4, dans lequel le signal de commande transmis depuis l'extérieur est un signal numérique de commande ayant plusieurs bits, et le codeur A/N est en outre caractérisé en ce que le dispositif à résistance comprend plusieurs segments de résistance raccordés en série entre une sortie du premier dispositif amplificateur et une sortie du second dispositif amplificateur, et le dispositif à prise variable comporte plusieurs dispositifs de commutation destinés à assurer la connexion entre l'entrée du second dispositif amplificateur et l'un des segments de résistance en fonction du signal numérique de commande.
  6. Codeur A/N selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commutation est absent, l'entrée du circuit convertisseur analogique-numérique étant connectée exclusivement pour la réception du second signal analogique, le signal de sortie du circuit convertisseur analogique-numérique étant connecté en commun à la fois au premier et au second dispositif à réaction négative, et le premier dispositif à réaction négative est sensible de manière inverse aux bits de signe des seconds mots numériques, si bien que les mots sont représentatifs uniquement des conversions à gain variable du signal analogique d'entrée.
  7. Procédé de transmission de mots numériques représentatifs d'échantillons d'un signal analogique d'entrée, comprenant les étapes suivantes :
    a) la création de premiers mots numériques constitués chacun de plusieurs bits comprenant un bit de signe en fonction d'un premier signal analogique, et
    b) l'amplification du signal analogique d'entrée avec un gain fixe prédéterminé en fonction des apparitions précédentes des bits de signe créés dans l'étape (a) pour la création du premier signal analogique ayant une caractéristique stabilisée à un point médian de fonctionnement,    le procédé étant caractérisé par les étapes suivantes :
    c) la création de seconds mots numériques constitués chacun de plusieurs bits comprenant un bit de signe en fonction d'un second signal analogique, et
    d) l'amplification du premier signal analogique ayant la caractéristique stabilisée au point médian de fonctionnement avec un gain variant de façon réglable en fonction des apparitions antérieures des bits de signe créés dans l'étape (c) afin qu'un second signal analogique ayant une caractéristique stabilisée à un point médian de fonctionnement soit créé,    si bien que l'intensité du signal audible représenté par les seconds mots numériques peut être réglée de manière variable.
  8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en outre en ce que, dans l'étape d), le second signal analogique présente une relation inverse avec le premier signal analogique.
  9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en outre en ce qu'il comprend, dans l'étape d), l'amplification du premier signal analogique avec un gain qui varie en fonction d'un signal de commande transmis depuis l'extérieur sous forme d'un mot binaire à plusieurs bits.
  10. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape a) n'est pas exécutée, et seuls les mots numériques de l'étape c) sont créés, et dans lequel l'étape b) est caractérisée en ce que l'amplification est réalisée en raison inverse des apparitions antérieures des bits de signe créés dans l'étape c).
  11. Codeur A/N selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que le dispositif de commutation est destiné à coupler le premier et le second signal analogique à l'entrée du circuit convertisseur analogique-numérique à une fréquence fixe qui est au moins le double de la fréquence de Nyquist, et    dans lequel le circuit convertisseur fonctionne à la fréquence fixe, si bien que les échantillons codés des signaux provenant du premier et du second dispositif sont disponibles en alternance à une sortie du circuit convertisseur.
  12. Codeur A/N selon la revendication 6, dans lequel le signal de commande transmis de l'extérieur est un signal numérique de commande ayant plusieurs bits, et le codeur A/N est en outre caractérisé en ce que le dispositif de résistance comprend plusieurs segments de résistance montés en série entre une sortie du premier dispositif amplificateur et une sortie du second dispositif amplificateur, et le dispositif à prise variable comprend plusieurs dispositifs de commutation destinés à assurer la connexion entre l'entrée du second dispositif amplificateur et l'un des segments de résistance sous la commande du signal numérique de commande.
  13. Codeur A/N selon la revendication 1, dans lequel le second dispositif amplificateur comprend un diviseur de tension (40) connecté entre les sorties du premier et du second dispositif amplificateur et comprenant au moins deux positions de prise de tension.
  14. Codeur A/N selon la revendication 1, dans lequel le second dispositif amplificateur comprend :    un amplificateur différentiel (21) ayant une sortie destinée à transmettre le signal analogique à gain variable et une entrée d'inversion, et    un diviseur (40) de tension connecté entre une sortie du premier dispositif amplificateur et la sortie de l'amplificateur différentiel et comprenant plusieurs positions (C0-C31) de prise de tension dont l'une quelconque peut être connectée sélectivement à l'entrée d'inversion.
  15. Codeur A/N selon la revendication 14, dans lequel le diviseur de tension comprend plusieurs segments de résistance (R1-R32) et plusieurs dispositifs correspondants de commutation (52) connectés entre chacun des segments de résistance et l'entrée d'inversion.
  16. Codeur A/N selon la revendication 15, dans lequel chaque dispositif de commutation comprend une colonne de dispositifs (53) à transistors à effet de champ connectés ligne par ligne en commun avec des fils correspondants (A/N) de commande de grille, les dispositifs à transistors à effet de champ étant disposés en combinaison, étant commandés en sens opposé et étant mis sélectivement sous forme de ponts afin qu'un mot binaire appliqué aux fils de commande provoque la mise d'une colonne à une conductance bien supérieure à celle de toutes les autres colonnes.
  17. Codeur A/N selon la revendication 14, dans lequel le diviseur de tension est commandé pendant le fonctionnement par des mots binaires à n bits, et il comprend :    n fils destinés à l'application des mots binaires, chacun des n fils étant connecté à 2n dispositifs de commutation (52), chacun des 2n dispositifs de commutation étant placé dans une colonne correspondante d'au moins n dispositifs de commutation, chacune des colonnes étant connectée entre un collecteur commun (43) et une prise correspondante de tension d'un collecteur segmenté de résistance ayant 2n segments de résistance (R1-R32) connectés en série entre la sortie du premier dispositif et la sortie de l'amplificateur différentiel du second dispositif, le collecteur commun étant connecté à l'entrée d'inversion de l'amplificateur différentiel.
HK32496A 1988-03-09 1996-02-22 Variable gain analog-to-digital conversion apparatus and method HK32496A (en)

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