JPH04277928A - アナログ・デジタル変換器 - Google Patents
アナログ・デジタル変換器Info
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- JPH04277928A JPH04277928A JP3259203A JP25920391A JPH04277928A JP H04277928 A JPH04277928 A JP H04277928A JP 3259203 A JP3259203 A JP 3259203A JP 25920391 A JP25920391 A JP 25920391A JP H04277928 A JPH04277928 A JP H04277928A
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- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/038—Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
- G06F3/0383—Signal control means within the pointing device
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/18—Indicating devices, e.g. for remote indication; Recording devices; Scales, e.g. graduated
- G01G23/36—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells
- G01G23/37—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting
- G01G23/3707—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting using a microprocessor
- G01G23/3714—Indicating the weight by electrical means, e.g. using photoelectric cells involving digital counting using a microprocessor with feedback means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
- G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
- G01L1/225—Measuring circuits therefor
- G01L1/2256—Measuring circuits therefor involving digital counting
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/06—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
- H03M1/0602—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of deviations from the desired transfer characteristic
- H03M1/0604—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of deviations from the desired transfer characteristic at one point, i.e. by adjusting a single reference value, e.g. bias or gain error
- H03M1/0607—Offset or drift compensation
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にはアナログ入
力信号をデジタル表示するためのアナログをデジタルに
変換するアナログ−デジタル変換器に関し、特に信号ド
リフト補償を備えたアナログ−デジタル変換器に関する
。
力信号をデジタル表示するためのアナログをデジタルに
変換するアナログ−デジタル変換器に関し、特に信号ド
リフト補償を備えたアナログ−デジタル変換器に関する
。
【０００２】
【従来の技術】例えば歪み計のような変換器によって発
生するアナログ入力信号をデジタル化するもののような
従来のアナログ−デジタル変換器は、一般的に複雑な回
路に配設された高価な高安定性部品を含んでいる。部品
の安定性は、回路内での信号ドリフトを最小にすること
によってアナログ入力信号を正確にデジタル表示するた
めに選定される。
生するアナログ入力信号をデジタル化するもののような
従来のアナログ−デジタル変換器は、一般的に複雑な回
路に配設された高価な高安定性部品を含んでいる。部品
の安定性は、回路内での信号ドリフトを最小にすること
によってアナログ入力信号を正確にデジタル表示するた
めに選定される。
【０００３】英国特許第２，０７７，５３７Ａ号は、例
えば歪み計のような変換器によって発生したアナログ入
力信号をデジタル化する回路を記載している。この回路
は、半導体スイッチによって変換器の出力に接続された
アナログ−デジタル変換器を含んでいる。このスイッチ
は、スイッチを同期的に切り換え、アナログ−デジタル
変換器の入力を、付勢源から導出された較正信号に接続
するマイクロプロセッサによって制御される。マイクロ
プロセッサは、デジタル化した較正信号とのその積が常
に一定になるように大きさを決めている乗算係数でチャ
ンネルの出力を換算する。従って、アナログ−デジタル
変換器の入力のいずれのドリフトも乗算係数の大きさを
変えることにより補償できる。この回路は、アナログ−
デジタル変換器への入力を入力ドリフトを補償するため
に入力信号から周期的に切り離す必要があったためアナ
ログ入力信号を連続的にデジタル化はできない。
えば歪み計のような変換器によって発生したアナログ入
力信号をデジタル化する回路を記載している。この回路
は、半導体スイッチによって変換器の出力に接続された
アナログ−デジタル変換器を含んでいる。このスイッチ
は、スイッチを同期的に切り換え、アナログ−デジタル
変換器の入力を、付勢源から導出された較正信号に接続
するマイクロプロセッサによって制御される。マイクロ
プロセッサは、デジタル化した較正信号とのその積が常
に一定になるように大きさを決めている乗算係数でチャ
ンネルの出力を換算する。従って、アナログ−デジタル
変換器の入力のいずれのドリフトも乗算係数の大きさを
変えることにより補償できる。この回路は、アナログ−
デジタル変換器への入力を入力ドリフトを補償するため
に入力信号から周期的に切り離す必要があったためアナ
ログ入力信号を連続的にデジタル化はできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アナ
ログ入力信号をデジタル化し、入力ドリフトを同時に補
償しうるアナログ−デジタル変換器を提供することであ
る。
ログ入力信号をデジタル化し、入力ドリフトを同時に補
償しうるアナログ−デジタル変換器を提供することであ
る。
【０００５】
【発明の概要】本発明によれば、アナログ入力信号に応
答して、増幅された出力信号を発生する増幅器と、該増
幅された出力信号を周期的にサンプリングして各サンプ
ルの関数としてデジタルワードを発生する変換手段と、
前記増幅された出力信号の出力信号定常状態レベルにお
けるドリフトに応答してそれを補償する補償手段とを含
み、前記補償手段が、上限と下限との間で出力信号レベ
ルにおけるドリフトに応答してデジタルワードを修正し
、かつドリフトを補償するトラッキング手段と、前記増
幅器に接続され、前記の限度のいずれかを越えて延びる
出力信号レベルにおけるドリフトに応答してアナログ入
力信号のバイアス信号レベルを変えてドリフトを補償す
るバイアス手段と、ステップ変動に応答してデジタルワ
ードを修正し、かつステップ変動を補償する論理手段と
を備えることを特徴とするアナログ−デジタル変換器が
提供される。
答して、増幅された出力信号を発生する増幅器と、該増
幅された出力信号を周期的にサンプリングして各サンプ
ルの関数としてデジタルワードを発生する変換手段と、
前記増幅された出力信号の出力信号定常状態レベルにお
けるドリフトに応答してそれを補償する補償手段とを含
み、前記補償手段が、上限と下限との間で出力信号レベ
ルにおけるドリフトに応答してデジタルワードを修正し
、かつドリフトを補償するトラッキング手段と、前記増
幅器に接続され、前記の限度のいずれかを越えて延びる
出力信号レベルにおけるドリフトに応答してアナログ入
力信号のバイアス信号レベルを変えてドリフトを補償す
るバイアス手段と、ステップ変動に応答してデジタルワ
ードを修正し、かつステップ変動を補償する論理手段と
を備えることを特徴とするアナログ−デジタル変換器が
提供される。
【０００６】このため、好ましくないＤＣ信号レベルの
ドリフトが２つの相関したデジタル処理によって補償さ
れるアナログ−デジタル交換器を提供する。詳しくは、
信号レベルのドリフトが上限と下限との間にあるとき、
デジタルオフセットがドリフトを追跡し、該ドリフトか
ら差し引かれることによってドリフトはアナログ−デジ
タル交換器のデジタル化した出力において現れなくなる
。しかしながら、ドリフトが上限および下限のいずれか
を越えて延びると、アナログ−デジタル交換器の入力に
おけるバイアスレベルが調整される。このため、ステッ
プ入力を発生させ、該入力はトラッキング手段とは独立
してデジタルオフセットの変化を強制することによりデ
ジタル化した出力において補償される。従って、デジタ
ル化した出力は、アナログ入力信号の連続的なデジタル
化を中断することなく修正できる。
ドリフトが２つの相関したデジタル処理によって補償さ
れるアナログ−デジタル交換器を提供する。詳しくは、
信号レベルのドリフトが上限と下限との間にあるとき、
デジタルオフセットがドリフトを追跡し、該ドリフトか
ら差し引かれることによってドリフトはアナログ−デジ
タル交換器のデジタル化した出力において現れなくなる
。しかしながら、ドリフトが上限および下限のいずれか
を越えて延びると、アナログ−デジタル交換器の入力に
おけるバイアスレベルが調整される。このため、ステッ
プ入力を発生させ、該入力はトラッキング手段とは独立
してデジタルオフセットの変化を強制することによりデ
ジタル化した出力において補償される。従って、デジタ
ル化した出力は、アナログ入力信号の連続的なデジタル
化を中断することなく修正できる。
【０００７】論理手段は、ステップ変化の連続したサン
プルに対応した補償値のアレイと、ステップ変化の各々
の連続したサンプルに対応する各々の連続したデジタル
ワードに、前記アレイにおける対応する補償値を加算し
たデジタルオフセットを加算する手段とを含むことが好
ましい。
プルに対応した補償値のアレイと、ステップ変化の各々
の連続したサンプルに対応する各々の連続したデジタル
ワードに、前記アレイにおける対応する補償値を加算し
たデジタルオフセットを加算する手段とを含むことが好
ましい。
【０００８】このため、本発明によるアナログ−デジタ
ル交換器の補償手段を、ハードウェア論理回路あるいは
好ましくはコンピュータプログラムの制御の下で動作し
ているマイクロコンピュータ論理集積回路のような論理
処理ユニットによって実行できるようにする。
ル交換器の補償手段を、ハードウェア論理回路あるいは
好ましくはコンピュータプログラムの制御の下で動作し
ているマイクロコンピュータ論理集積回路のような論理
処理ユニットによって実行できるようにする。
【０００９】本発明の好適実施例においては、論理手段
はさらに、メモリに格納されたデジタル化した利得係数
によって各補償値を乗算する手段を含む。また、論理手
段には、変換手段と論理手段の間に接続されたデジタル
フィルタの伝達関数の変化に応答してアレイにおける各
補償値をリフレッシュする手段が設けられている。さら
に、論理手段は、該論理手段のリセットに応答して、デ
ジタル化した利得係数をリフレッシュする手段を含むこ
とが好ましい。バイアス手段は、パルス幅変調された信
号に応答してバイアスレベルを発生する低域通過フィル
タを含むことが好ましく、バイアス信号レベルにおける
ステップの変化が、パルス幅変調された信号のデューテ
ィサイクルを変えることによって発生する。
はさらに、メモリに格納されたデジタル化した利得係数
によって各補償値を乗算する手段を含む。また、論理手
段には、変換手段と論理手段の間に接続されたデジタル
フィルタの伝達関数の変化に応答してアレイにおける各
補償値をリフレッシュする手段が設けられている。さら
に、論理手段は、該論理手段のリセットに応答して、デ
ジタル化した利得係数をリフレッシュする手段を含むこ
とが好ましい。バイアス手段は、パルス幅変調された信
号に応答してバイアスレベルを発生する低域通過フィル
タを含むことが好ましく、バイアス信号レベルにおける
ステップの変化が、パルス幅変調された信号のデューテ
ィサイクルを変えることによって発生する。
【００１０】後述する本発明の特に好ましい実施例にお
いて、増幅された出力信号を発生するためにアナログ入
力信号に応答する増幅器を有するアナログ−デジタル変
換器を含む測定システムが設けられている。この増幅器
は、増幅された出力信号を周期的にサンプリングして各
サンプルの関数としてデジタルワードを発生する変換手
段に接続されている。この変換手段は、増幅された出力
信号の出力信号の定常状態レベルのドリフトに応答して
、該ドリフトを補償する補償手段に接続されている。 この補償手段は、上限と下限との間の出力信号レベルに
おけるドリフトに応答し、かつ該ドリフトを補償するデ
ジタルワードを修正するトラッキング手段と、両方の限
度を越えて延びる出力信号レベルのドリフトに応答し、
かつ該ドリフトを補償するためにアナログ入力信号のバ
イアス信号レベルを変える、増幅器に接続されたバイア
ス手段と、ステップ変化に応答し、かつ該ステップ変化
を補償するためにデジタルワードを修正する論理手段と
を含む。この論理手段は、ステップ変化の連続したサン
プルに対応する補償値のアレイを格納するメモリと、該
アレイの対応する補償値を加算したデジタルオフセット
を、ステップ変化の各連続したサンプルに対応する各々
の連続したデジタルワードに加算する手段とを含む。論
理手段はさらに、メモリに格納されたデジタル化した利
得係数で各補償値を乗算する手段を含む。また、前記論
理手段には、変換手段と論理手段との間に接続されたデ
ジタルフィルタの伝達関数の変化に応答してアレイにお
いて各補償値をリフレッシュする手段が設けられている
。さらに、論理手段は、その論理手段のリセットに応答
して、デジタル化した利得係数をリフレッシュする手段
を含む。さらに、測定システムは、それぞれ変換器によ
って発生したアナログ入力信号を増幅する個別の増幅器
を含む複数のアナログ入力チャンネルを含む。コンピュ
ータシステムによって発生した制御コードの変化に応答
して変換手段に種々の入力チャンネルを接続するために
マルチプレクサが設けられている。また補償値のアレイ
の他に、それぞれ別々の入力チャンネルに対応したデジ
タル化した利得係数のアレイを格納するメモリも設けら
れている。アナログ−デジタル交換器の論理手段は、制
御コードの変化に応答して利得係数のアレイから種々の
利得係数を送択する手段を含む。
いて、増幅された出力信号を発生するためにアナログ入
力信号に応答する増幅器を有するアナログ−デジタル変
換器を含む測定システムが設けられている。この増幅器
は、増幅された出力信号を周期的にサンプリングして各
サンプルの関数としてデジタルワードを発生する変換手
段に接続されている。この変換手段は、増幅された出力
信号の出力信号の定常状態レベルのドリフトに応答して
、該ドリフトを補償する補償手段に接続されている。 この補償手段は、上限と下限との間の出力信号レベルに
おけるドリフトに応答し、かつ該ドリフトを補償するデ
ジタルワードを修正するトラッキング手段と、両方の限
度を越えて延びる出力信号レベルのドリフトに応答し、
かつ該ドリフトを補償するためにアナログ入力信号のバ
イアス信号レベルを変える、増幅器に接続されたバイア
ス手段と、ステップ変化に応答し、かつ該ステップ変化
を補償するためにデジタルワードを修正する論理手段と
を含む。この論理手段は、ステップ変化の連続したサン
プルに対応する補償値のアレイを格納するメモリと、該
アレイの対応する補償値を加算したデジタルオフセット
を、ステップ変化の各連続したサンプルに対応する各々
の連続したデジタルワードに加算する手段とを含む。論
理手段はさらに、メモリに格納されたデジタル化した利
得係数で各補償値を乗算する手段を含む。また、前記論
理手段には、変換手段と論理手段との間に接続されたデ
ジタルフィルタの伝達関数の変化に応答してアレイにお
いて各補償値をリフレッシュする手段が設けられている
。さらに、論理手段は、その論理手段のリセットに応答
して、デジタル化した利得係数をリフレッシュする手段
を含む。さらに、測定システムは、それぞれ変換器によ
って発生したアナログ入力信号を増幅する個別の増幅器
を含む複数のアナログ入力チャンネルを含む。コンピュ
ータシステムによって発生した制御コードの変化に応答
して変換手段に種々の入力チャンネルを接続するために
マルチプレクサが設けられている。また補償値のアレイ
の他に、それぞれ別々の入力チャンネルに対応したデジ
タル化した利得係数のアレイを格納するメモリも設けら
れている。アナログ−デジタル交換器の論理手段は、制
御コードの変化に応答して利得係数のアレイから種々の
利得係数を送択する手段を含む。
【００１１】本発明の好適実施例を添体図面を参照して
以下例示のみとして説明する。
以下例示のみとして説明する。
【００１２】
【実施例】図１は、抵抗歪み計のような変換器１０を含
む測定システムを示す。変換器は、付与された励振に応
答してアナログ入力信号５０を発生させる。入力信号５
０は周期的にサンプリングされ、各サンプルはアナログ
−デジタル変換器（ＡＤＣ）２０によってデジタルワー
ド４０に変換される。コンピュータシステム３０は、デ
ジタルワード４０を読み取り、変換器１０に付与された
励振を分析する。
む測定システムを示す。変換器は、付与された励振に応
答してアナログ入力信号５０を発生させる。入力信号５
０は周期的にサンプリングされ、各サンプルはアナログ
−デジタル変換器（ＡＤＣ）２０によってデジタルワー
ド４０に変換される。コンピュータシステム３０は、デ
ジタルワード４０を読み取り、変換器１０に付与された
励振を分析する。
【００１３】図２を参照すれば、本発明によるＡＤＣの
好適例は、変換器１０からの入力信号５０を増幅する増
幅器１００を含む。この例においては、変換器１０は歪
み計である。変換ユニット１１０は、増幅器１００から
の出力を周期的にサンプリングし、各サンプルを個別の
デジタルワードに変換する。入力信号における高周波数
のノイズは、偽似データビットとして各デジタルワード
に符号化される。低周波数の通過帯域を有するデジタル
フィルタ１２０は、各ワードからの偽似データビットを
除去する。本発明の好適実施例においては、デジタルフ
ィルタ１２０はベッセル（Ｂｅｓｓｅｌ）伝達関数を有
している。しかしながら、本発明の他の例も、例えばチ
ェビシェフ（Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ）伝達関数あるいはバ
ターワース（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ）伝達関数のよう
な他の伝達関数を有するデジタルフィルタを含みうるこ
とが認められる。
好適例は、変換器１０からの入力信号５０を増幅する増
幅器１００を含む。この例においては、変換器１０は歪
み計である。変換ユニット１１０は、増幅器１００から
の出力を周期的にサンプリングし、各サンプルを個別の
デジタルワードに変換する。入力信号における高周波数
のノイズは、偽似データビットとして各デジタルワード
に符号化される。低周波数の通過帯域を有するデジタル
フィルタ１２０は、各ワードからの偽似データビットを
除去する。本発明の好適実施例においては、デジタルフ
ィルタ１２０はベッセル（Ｂｅｓｓｅｌ）伝達関数を有
している。しかしながら、本発明の他の例も、例えばチ
ェビシェフ（Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ）伝達関数あるいはバ
ターワース（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ）伝達関数のよう
な他の伝達関数を有するデジタルフィルタを含みうるこ
とが認められる。
【００１４】変換ユニット１１０の入力におけるＤＣレ
ベルは、例えば増幅器１００内の構成要素の温度変化に
応答してドリフトを生じうる。マイクロコントローラ論
理回路１３０は、デジタルフィルタの出力における各デ
ジタルワードからのデジタルオフセットを差し引いてド
リフトを補償する。図３を参照すれば、デジタルオフセ
ットの大きさが時間に伴うドリフトの大きさをトラッキ
ングする。このため、歪み計１０に励振が加えられない
とすれば、マイクロコントローラ１３０の出力を零レベ
ルに保つ。
ベルは、例えば増幅器１００内の構成要素の温度変化に
応答してドリフトを生じうる。マイクロコントローラ論
理回路１３０は、デジタルフィルタの出力における各デ
ジタルワードからのデジタルオフセットを差し引いてド
リフトを補償する。図３を参照すれば、デジタルオフセ
ットの大きさが時間に伴うドリフトの大きさをトラッキ
ングする。このため、歪み計１０に励振が加えられない
とすれば、マイクロコントローラ１３０の出力を零レベ
ルに保つ。
【００１５】デジタルオフセットは、最大修正可能ドリ
フトを規定する固定したデジタルワード長さを有してい
る。ドリフトの大きさがデジタルオフセットに対して大
きすぎ修正できないようになると、マイクロコントロー
ラは増幅器１００の入力に対するＤＣバイアスレベル１
７０を変化させる。バイアスレベル１７０は、パルス幅
変調された（ＰＷＭ）信号１６０から発生される。ＰＷ
Ｍ信号１６０はマイクロコントローラ１３０により発生
される。低域通過フィルタ１４０は、ＰＷＭ信号１６０
のデューティサイクルの関数としてバイアスレベルを発
生する。ＰＷＭ信号のデューティサイクルの変化が、バ
イアスレベルにおける対応するステップ変化を発生させ
る。このため、変換ユニット１１０の入力においてステ
ップ変化が生じる。
フトを規定する固定したデジタルワード長さを有してい
る。ドリフトの大きさがデジタルオフセットに対して大
きすぎ修正できないようになると、マイクロコントロー
ラは増幅器１００の入力に対するＤＣバイアスレベル１
７０を変化させる。バイアスレベル１７０は、パルス幅
変調された（ＰＷＭ）信号１６０から発生される。ＰＷ
Ｍ信号１６０はマイクロコントローラ１３０により発生
される。低域通過フィルタ１４０は、ＰＷＭ信号１６０
のデューティサイクルの関数としてバイアスレベルを発
生する。ＰＷＭ信号のデューティサイクルの変化が、バ
イアスレベルにおける対応するステップ変化を発生させ
る。このため、変換ユニット１１０の入力においてステ
ップ変化が生じる。
【００１６】図４を参照すれば、変換ユニット１１０は
、このステップ変化を、それがあたかも歪み計１０にお
いて発生したかの如くデジタルワードのシーケンスに変
換する。図５は、デジタルフィルタ１２０の出力におけ
るデジタルワードの対応するシーケンスを示す。ステッ
プ変化は、このようにしてコンピュータシステム３０に
偽の入力データを提供しうる。
、このステップ変化を、それがあたかも歪み計１０にお
いて発生したかの如くデジタルワードのシーケンスに変
換する。図５は、デジタルフィルタ１２０の出力におけ
るデジタルワードの対応するシーケンスを示す。ステッ
プ変化は、このようにしてコンピュータシステム３０に
偽の入力データを提供しうる。
【００１７】本発明によるＡＤＣ２０のマイクロコント
ローラ１３０は、デジタルオフセットを調整することに
よりデジタルフィルタ１２０の出力におけるステップ変
化を修正する。詳しくは、マイクロコントローラ１３０
は、ステップ変化中に符号化された各々の連続したデジ
タルワードに対する種々の所定のデジタル補償値をデジ
タルフィルタ１２０の出力に加えたり、あるいはそこか
ら差し引く。補償値は、ルックアップテーブル１９０内
のアレイに格納されている。このアレイにおける各補償
値は、ステップ変化中に符号化された種々デジタルワー
ドに対応する。
ローラ１３０は、デジタルオフセットを調整することに
よりデジタルフィルタ１２０の出力におけるステップ変
化を修正する。詳しくは、マイクロコントローラ１３０
は、ステップ変化中に符号化された各々の連続したデジ
タルワードに対する種々の所定のデジタル補償値をデジ
タルフィルタ１２０の出力に加えたり、あるいはそこか
ら差し引く。補償値は、ルックアップテーブル１９０内
のアレイに格納されている。このアレイにおける各補償
値は、ステップ変化中に符号化された種々デジタルワー
ドに対応する。
【００１８】各補償値は、例えば、３２のような基準単
位ステップ変化の２つの隣接するデジタル化したサンプ
ルの間の差に対応する。動作時、デジタルオフセットが
、例えば最大値に達すると、マイクロコントローラ１３
０は高レベルから低レベルまで増幅器１００の入力にお
いてＤＣバイアスレベル１７０におけるステップ変化を
発生させる。ステップ変化中に符号化された各々の連続
したデジタルワードに対して、デジタルオフセットから
対応する補償値が差し引かれる。このように、デジタル
オフセットは、ステップ変化の一連のサンプルに対応す
る補償値によって規定される増分で初期の最大値から減
少する。各々の一連のサンプルに対して、マイクロコン
トローラ論理回路１３０は、デジタルフィルタの出力に
おけるデジタルワードからデジタルオフセットを差し引
く。このため、コンピュータ３０が励振のみを検出する
場合であって、歪み計１０に励振が加えられないとすれ
ばステップ変化中マイクロコントローラ１３０の出力を
零レベルに保つ。
位ステップ変化の２つの隣接するデジタル化したサンプ
ルの間の差に対応する。動作時、デジタルオフセットが
、例えば最大値に達すると、マイクロコントローラ１３
０は高レベルから低レベルまで増幅器１００の入力にお
いてＤＣバイアスレベル１７０におけるステップ変化を
発生させる。ステップ変化中に符号化された各々の連続
したデジタルワードに対して、デジタルオフセットから
対応する補償値が差し引かれる。このように、デジタル
オフセットは、ステップ変化の一連のサンプルに対応す
る補償値によって規定される増分で初期の最大値から減
少する。各々の一連のサンプルに対して、マイクロコン
トローラ論理回路１３０は、デジタルフィルタの出力に
おけるデジタルワードからデジタルオフセットを差し引
く。このため、コンピュータ３０が励振のみを検出する
場合であって、歪み計１０に励振が加えられないとすれ
ばステップ変化中マイクロコントローラ１３０の出力を
零レベルに保つ。
【００１９】図６は、高レベルから低レベルへのＤＣバ
イアスレベルのステップ変化に応答して最大値から時間
に伴い減少するデジタルオフセットを示す。補償値は、
ステップ変化に対するデジタルフィルタの応答に反比例
して対応するデジタルオフセットを減少させる。補償値
は、デジタルオフセットが最小値に達した後デジタルオ
フセットに加えられることが認められる。
イアスレベルのステップ変化に応答して最大値から時間
に伴い減少するデジタルオフセットを示す。補償値は、
ステップ変化に対するデジタルフィルタの応答に反比例
して対応するデジタルオフセットを減少させる。補償値
は、デジタルオフセットが最小値に達した後デジタルオ
フセットに加えられることが認められる。
【００２０】アレイでの補償値の数は、デジタルフィル
タの最低動作周波数において十分な補償を提供するよう
に予め送定されている。本発明の好適実施例においては
、アレイはステップ変化の６４個の一連のサンプルに対
応する６４個の補償値から構成されている。ルックアッ
プテーブル１９０は、アレイでの補償値の範囲を制限す
ることにより記憶上小さく保たれることが好ましい。 本発明の好適な例においては、前記値は、＋７から−７
までの範囲内における４ビットニブルに限定されている
。従って、アレイは３２バイト幅である。ルックアップ
テーブル１９０は、ランダムアクセスメモリに格納され
ることが好ましい。
タの最低動作周波数において十分な補償を提供するよう
に予め送定されている。本発明の好適実施例においては
、アレイはステップ変化の６４個の一連のサンプルに対
応する６４個の補償値から構成されている。ルックアッ
プテーブル１９０は、アレイでの補償値の範囲を制限す
ることにより記憶上小さく保たれることが好ましい。 本発明の好適な例においては、前記値は、＋７から−７
までの範囲内における４ビットニブルに限定されている
。従って、アレイは３２バイト幅である。ルックアップ
テーブル１９０は、ランダムアクセスメモリに格納され
ることが好ましい。
【００２１】デジタルフィルタ１２０の出力でのステッ
プ応答は、電気的構成要素の公差の関数として種々のＡ
ＤＣの間で変わりうる。もしそのようなＡＤＣにおける
ルックアップテーブルが読出し専用メモリに永久的な形
で格納されるとすれば、補償値のアレイによって提供さ
れるステップ変化の修正も電気的構成要素の公差の関数
として変化する。本発明によるＡＤＣ２０は、都合よく
パワーアップ時自動較正しうる。自動較正の間、デジタ
ルオフセットが使用不能にされ、ＤＣバイアスレベル１
７０におけるステップ変化がマイクロコントローラ１３
０によって発生される。デジタルフィルタ１２０の出力
の対応する定常状態の変化は、基準ステップ単位変化に
よって分割され、利得係数を発生させる。次いで、アレ
イにおける各々の補償値は、利得係数を乗算して電気的
構成要素の変動を修正する。
プ応答は、電気的構成要素の公差の関数として種々のＡ
ＤＣの間で変わりうる。もしそのようなＡＤＣにおける
ルックアップテーブルが読出し専用メモリに永久的な形
で格納されるとすれば、補償値のアレイによって提供さ
れるステップ変化の修正も電気的構成要素の公差の関数
として変化する。本発明によるＡＤＣ２０は、都合よく
パワーアップ時自動較正しうる。自動較正の間、デジタ
ルオフセットが使用不能にされ、ＤＣバイアスレベル１
７０におけるステップ変化がマイクロコントローラ１３
０によって発生される。デジタルフィルタ１２０の出力
の対応する定常状態の変化は、基準ステップ単位変化に
よって分割され、利得係数を発生させる。次いで、アレ
イにおける各々の補償値は、利得係数を乗算して電気的
構成要素の変動を修正する。
【００２２】本発明によるＡＤＣ２０のマイクロコント
ローラ１３０は、基準単位ステップ変化の整数倍である
入力ステップの変化を修正することができる。そのよう
なステップ変化が検出されると、マイクロコントローラ
は、検出されたステップ変化の大きさを基準単位ステッ
プ変化によって除算することにより倍数を決める。次い
で、各々の補償値は、該倍数と利得係数との積により乗
算される。次いで、修正された補償値は、デジタルフィ
ルタの出力のデジタルワードから差し引かれる。
ローラ１３０は、基準単位ステップ変化の整数倍である
入力ステップの変化を修正することができる。そのよう
なステップ変化が検出されると、マイクロコントローラ
は、検出されたステップ変化の大きさを基準単位ステッ
プ変化によって除算することにより倍数を決める。次い
で、各々の補償値は、該倍数と利得係数との積により乗
算される。次いで、修正された補償値は、デジタルフィ
ルタの出力のデジタルワードから差し引かれる。
【００２３】図７は、本発明によるＡＤＣ２０を介して
コンピュータシステム３０に接続されたタッチ感応性デ
ィスプレイスクリーン６００の形態のマルチチャンネル
測定システムの一例を示している。ＡＤＣ２０は、タッ
チ感応性ディスプレイスクリーン６００の４つの歪み計
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに接続された４つの入
力チャンネルを備える。入力チャンネルは、歪み計１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの出力に接続された増幅器
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを含む。マル
チプレクサ６１０は、コンピュータシステム３０によっ
て提供された制御コード６２０に応答して変換ユニット
１１０の入力に増幅器１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，
１００ｄの出力のいずれかに選択的に接続する。各増幅
器１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄは、電気的
構成要素の公差に応じて他の増幅器とは異なる伝達関数
を有している。典型的には、これらの公差は、＋２５％
から−２５％までの範囲においてデジタルフィルタの出
力において対応の変動を発生させる。本システムがパワ
ーアップされるとき、４つの入力チャンネルの各々に対
して異なる利得係数が計算される。次いで、アレイにお
ける各補償値は、マルチプレクサがそれに対して切り換
えられる入力チャンネルに対応する利得係数で乗算され
る。従って、単一アレイの補償値を用いることにより、
入力チャンネルのいずれかの選択したチャンネルにおけ
るステップ変化が補償されうる。各入力チャンネルに対
する個別のアレイは必要でない。
コンピュータシステム３０に接続されたタッチ感応性デ
ィスプレイスクリーン６００の形態のマルチチャンネル
測定システムの一例を示している。ＡＤＣ２０は、タッ
チ感応性ディスプレイスクリーン６００の４つの歪み計
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに接続された４つの入
力チャンネルを備える。入力チャンネルは、歪み計１０
ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの出力に接続された増幅器
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄを含む。マル
チプレクサ６１０は、コンピュータシステム３０によっ
て提供された制御コード６２０に応答して変換ユニット
１１０の入力に増幅器１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，
１００ｄの出力のいずれかに選択的に接続する。各増幅
器１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄは、電気的
構成要素の公差に応じて他の増幅器とは異なる伝達関数
を有している。典型的には、これらの公差は、＋２５％
から−２５％までの範囲においてデジタルフィルタの出
力において対応の変動を発生させる。本システムがパワ
ーアップされるとき、４つの入力チャンネルの各々に対
して異なる利得係数が計算される。次いで、アレイにお
ける各補償値は、マルチプレクサがそれに対して切り換
えられる入力チャンネルに対応する利得係数で乗算され
る。従って、単一アレイの補償値を用いることにより、
入力チャンネルのいずれかの選択したチャンネルにおけ
るステップ変化が補償されうる。各入力チャンネルに対
する個別のアレイは必要でない。
【００２４】デジタルフィルタ１２０の区切点（ｂｒｅ
ａｋ ｐｏｉｎｔ）周波数即ち伝達関数が変化すると
き、補償値のアレイをリフレッシュする必要がある。従
って、本発明の特に好適な実施例においては、デジタル
フィルタ１２０を変動させた後、アレイは自動的にリフ
レッシュしうる。リフレッシュ中、マイクロコントロー
ラ１３０は、デジタルフィルタの出力のステップ補償を
使用不能にする。基準単位ステップ変化より典型的に１
０倍以上大きいステップ変化が、増幅器１００の入力に
付与される。ステップ変化の一連の６４個のサンプルの
シーケンスに対応するデジタルワードは、デジタルフィ
ルタ１２０の出力でモニタされる。６４個のデジタルワ
ードから６４個の交換補償値が決められ、アレイに格納
される。詳しくは、各補償値は、２つの連続して符号化
されたデジタルワード間の差を計算し、基準単位ステッ
プ変化によってその差を除算することにより決められる
。
ａｋ ｐｏｉｎｔ）周波数即ち伝達関数が変化すると
き、補償値のアレイをリフレッシュする必要がある。従
って、本発明の特に好適な実施例においては、デジタル
フィルタ１２０を変動させた後、アレイは自動的にリフ
レッシュしうる。リフレッシュ中、マイクロコントロー
ラ１３０は、デジタルフィルタの出力のステップ補償を
使用不能にする。基準単位ステップ変化より典型的に１
０倍以上大きいステップ変化が、増幅器１００の入力に
付与される。ステップ変化の一連の６４個のサンプルの
シーケンスに対応するデジタルワードは、デジタルフィ
ルタ１２０の出力でモニタされる。６４個のデジタルワ
ードから６４個の交換補償値が決められ、アレイに格納
される。詳しくは、各補償値は、２つの連続して符号化
されたデジタルワード間の差を計算し、基準単位ステッ
プ変化によってその差を除算することにより決められる
。
【００２５】論理回路の形態のマイクロコントローラ１
３０を有しているＡＤＣ２０の一例を活用してきた。し
かしながら、コンピュータプログラムの制御の下で動作
しているマイクロプロセッサ等によってマイクロプロセ
ッサ１３０を実施しうることも認められる。さらに、本
発明の好適実施例を歪み計の形態の電気変換器を含む測
定システムを参照して説明してきた。本発明は、例えば
温度計あるいは圧力計のような種々の電気変換器を含む
その他の測定システムについても均等に適用可能なこと
が認められる。
３０を有しているＡＤＣ２０の一例を活用してきた。し
かしながら、コンピュータプログラムの制御の下で動作
しているマイクロプロセッサ等によってマイクロプロセ
ッサ１３０を実施しうることも認められる。さらに、本
発明の好適実施例を歪み計の形態の電気変換器を含む測
定システムを参照して説明してきた。本発明は、例えば
温度計あるいは圧力計のような種々の電気変換器を含む
その他の測定システムについても均等に適用可能なこと
が認められる。
【図１】アナログ−デジタル変換器を含む測定システム
のブロック線図。
のブロック線図。
【図２】本発明によるアナログ−デジタル変換器のブロ
ック線図。
ック線図。
【図３】アナログ−デジタル変換器内でＤＣ信号レベル
ドリフトを修正するためにアナログ−デジタル変換器に
よって発生されたデジタルオフセットのグラフ。
ドリフトを修正するためにアナログ−デジタル変換器に
よって発生されたデジタルオフセットのグラフ。
【図４】アナログ−デジタル変換器の入力におけるＤＣ
バイアスレベルのステップ変化に応答するアナログ−デ
ジタル変換器の変換ユニットからの出力のグラフ。
バイアスレベルのステップ変化に応答するアナログ−デ
ジタル変換器の変換ユニットからの出力のグラフ。
【図５】ステップ変化に応答するアナログ−デジタル変
換器のデジタルフィルタからの出力のグラフ。
換器のデジタルフィルタからの出力のグラフ。
【図６】ステップ変化に応答してアナログ−デジタル変
換器によって発生されたデジタルオフセットのグラフ。
換器によって発生されたデジタルオフセットのグラフ。
【図７】本発明によるアナログ−デジタル変換器を含む
マルチチャンネル測定システムのブロック線図。
マルチチャンネル測定システムのブロック線図。
Claims (10)
- 【請求項１】 アナログ入力信号に応答して増幅され
た出力信号を発生する増幅器（１００）と、該増幅され
た出力信号を同期的にサンプリングして各サンプルの関
数としてデジタルワードを発生する変換手段（１１０）
と、前記増幅された出力信号の出力信号定常状態レベル
のドリフトに応答して該ドリフトを補償する補償手段と
を含むアナログ−デジタル変換器（２０）において、前
記補償手段が、上限と下限との間の出力信号レベルのド
リフトに応答し、かつ該ドリフトを補償するためにデジ
タルオフセット値とデジタルワードとを加算するトラッ
キング手段（１３０）と、前記の限度を越えて延びる出
力信号レベルのドリフトに応答し、かつ該リフトを補償
するためにアナログ入力信号のバイアスレベルを変える
、前記増幅器（１００）に接続されたバイアス手段（１
３０，１４０）と、ステップ変化に応答し、該変化を補
償するためにデジタルワードを修正する論理手段（１３
０，１９０）とを備えることを特徴とするアナログ−デ
ジタル変換器。 - 【請求項２】 前記論理手段（１３０，１９０）は、
ステップ変化の連続したサンプルに対応する補償値のア
レイを格納するメモリ（１９０）と、前記アレイの対応
する補償値を加算されたデジタルオフセットに、ステッ
プ変化の各々の連続したサンプルに対応する各々の連続
したデジタルワードを加算する手段（１３０）とを含む
請求項１に記載のアナログ−デジタル変換器。 - 【請求項３】 前記論理手段（１３０，１９０）が、
前記メモリ（１９０）に格納された、デジタル化した利
得係数を各々の補正値に乗算する手段（１３０）を含む
請求項２に記載のアナログ−デジタル変換器。 - 【請求項４】 前記論理手段（１３０，１９０）が、
前記変換手段（１１０）と前記論理手段（１３０）との
間に接続されたデジタルフィルタ（１２０）の伝達関数
の変化に応答してアレイ中の各々の補償値をリフレッシ
ュする手段（１３０）を含む請求項３に記載のアナログ
−デジタル変換器。 - 【請求項５】 前記論理手段（１３０）は、該論理手
段（１３０）のリセットに応答して、デジタル化された
利得係数をリフレッシュする手段を含む請求項４に記載
のアナログ−デジタル変換器。 - 【請求項６】 前記バイアス手段（１３０，１４０）
は、パルス幅変調された信号に応答してバイアスレベル
を発生する低減通過フィルタ（１４０）を含み、バイア
ス信号レベルのステップ変化が、パルス幅変調された信
号のデューティサイクルを変えることによって発生する
請求項１から５までのいずれか一項に記載のアナログ−
デジタル変換器。 - 【請求項７】 前記論理手段（１３０，１９０）、前
記トラッキング手段（１３０）および前記バイアス手段
（１３０，１４０）の各々がマイクロコントローラ論理
集積回路（１３０）を含む請求項１から６までのいずれ
か一項に記載のアナログ−デジタル変換器。 - 【請求項８】 請求項４または５に記載のアナログ−
デジタル変換器を含む測定システムにおいて、さらに変
換器（１０ａ〜１０ｄ）によって発生されるアナログ入
力信号を増幅する個別の増幅器（１００ａ〜１００ｄ）
をそれぞれ含む複数のアナログ入力チャンネルと、コン
ピュータシステム（３０）によって発生された制御コー
ド（６２０）の変化に応答して、前記入力チャンネルの
種々の一つを前記変換手段（１１０）に接続するマルチ
プレクサ（６１０）と、補償値のアレイに加えて、各々
が種々の入力チャンネルに対応するデジタル化された利
得係数のアレイを格納するメモリ（１９０）とを備える
測定システム。 - 【請求項９】 前記論理手段（１３０，１９０）が、
前記制御コード（６２０）の変化に応答して利得係数の
アレイから種々の利得係数を選択する手段（１３０）を
含む請求項８に記載の測定システム。 - 【請求項１０】 各前記変換器（１０ａ〜１０ｄ）が
タッチ感応性ディスプレイスクリーン（６００）の歪み
計である請求項９に記載の測定システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB91300417:2 | 1991-01-18 | ||
| EP91300417A EP0495280A1 (en) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | Analog to digital convertor with drift compensation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277928A true JPH04277928A (ja) | 1992-10-02 |
| JPH07118648B2 JPH07118648B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=8208167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3259203A Expired - Lifetime JPH07118648B2 (ja) | 1991-01-18 | 1991-10-07 | アナログ・デジタル変換器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5179379A (ja) |
| EP (1) | EP0495280A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07118648B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000137702A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-05-16 | General Electric Co <Ge> | 多変量デ―タの評価によって警告を発生するシステムと方法 |
| JP2010503346A (ja) * | 2006-09-07 | 2010-01-28 | ナショナル セミコンダクタ コーポレイション | プログラマブル利得増幅器用の利得調節 |
| JP2010197380A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-09-09 | Okuma Corp | 位置検出装置 |
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|---|---|---|---|---|
| DE69230642T2 (de) * | 1991-11-12 | 2001-05-23 | Microchip Technology Inc., Chandler | Automatischer programmierungs-mikrokontroller mit gespeichertem befehl zur programm-steuerung von externem speicher und verfahren |
| DE69318787T2 (de) * | 1992-02-28 | 1998-10-08 | Ishida Scale Mfg Co Ltd | Wägeapparat mit delta-sigma ADW und Tiefpass |
| US5656800A (en) * | 1992-02-28 | 1997-08-12 | Ishida Co., Ltd. | Accurate and responsive weighing apparatus with drift compensation |
| DE4409550C2 (de) * | 1994-03-19 | 1996-02-01 | Nbb Nachrichtentech Gmbh | Handsteuergerät, insbesondere zur Funkfernsteuerung |
| JPH09264759A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | エンコーダの信号補正方法および装置 |
| US6229845B1 (en) | 1999-02-25 | 2001-05-08 | Qlogic Corporation | Bus driver with data dependent drive strength control logic |
| FR2829321B1 (fr) * | 2001-09-05 | 2004-12-24 | Crouzet Automatismes | Entree analogique pour circuit electronique |
| DE10305972A1 (de) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Micronas Gmbh | Kompensationsschaltungsanordnung und Kompensationsverfahren zum Kompensieren von nicht-linearen Verzerrungen eines AD-Wandlers |
| DE102004049348A1 (de) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Micronas Gmbh | Verfahren sowie Einrichtung zur Kompensation von Kennlinienfehlern eines Analog-Digital-Wandlers |
| JP4053034B2 (ja) * | 2004-10-12 | 2008-02-27 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
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-
1991
- 1991-01-18 EP EP91300417A patent/EP0495280A1/en not_active Withdrawn
- 1991-10-07 JP JP3259203A patent/JPH07118648B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-21 US US07/779,679 patent/US5179379A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07118648B2 (ja) | 1995-12-18 |
| EP0495280A1 (en) | 1992-07-22 |
| US5179379A (en) | 1993-01-12 |
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