用于在AD转换器中进行错误识别的方法技术

本发明专利技术涉及用于在AD转换器中进行错误识别的方法。介绍了一种用于在AD转换器中进行错误识别的方法，该AD转换器输出数字有用信号，并且介绍了一种用于执行该方法的电路装置。在此，当前的数字有用信号与比较信号进行比较。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在AD转换器中进行错误识别的方法和一种用于执行该方法的电路装置。
技术介绍
当模拟信号要被转变成数字数值时，总是采用模数转换器（AD转换器）。紧接着，这些值可以被存储并且进一步被处理。宽度为N的数字输出信号d就采样效应和量化效应而言与模拟输入电压Uin成比例：其中ULSB在此是AD转换器的分辨率。提出了各种方法来保护AD转换器。在Wey, Chin-Long、Shoba Krishnan和Sondes Sahli的“Test Generation and Concurrent Error Detection in Current-Mode A/D Converters”（IEEE, 1995年）的出版物中提出了一种交替的逻辑。在该逻辑中，首先将要测量的电流IT1=Iin数字化，将结果存储在寄存器中并且在接下来的步骤中转换电流IT2=Iref-Iin。紧接着，两个这样获得的数字值被相互比较。在无错误的情况下，第二值是第一值的补数。该方法基于时间冗余，也就是说AD转换器的时钟脉冲持续时间（Taktdauer）必须大于或等于双倍的转换时间，以便可以在一个时钟脉冲周期（Taktperiode）期间执行两次转换。然而，这个前提条件并非在任何应用中都能被满足。在Matsubara, Takshi和Yoshiaki Koga的“A Proposal for Error-Tolerating Codes”（IEEE, 1993年）的出版物中提出了容错代码对于AD转换器的应用。在这种情况下，使用了窗口比较器，这些窗口比较器在模拟输入电压在一定的范围中时提供逻辑“1”。对于每个比特，使用一个比较器，其中各个比较器具有不同的电压范围。以这种方式，窗口比较器的输出可以实现容错代码。
技术实现思路
在该背景下，介绍了一种根据权利要求1所述的用于在AD转换器中识别错误的方法和一种根据权利要求8所述的用于执行该方法的电路装置。实施方案由从属权利要求和说明书得到。利用所描述的方法和所介绍的电路装置来识别AD转换器中的永久性错误。-->根据错误的原因，在输出字d中，一个或多个比特可能是错误的。利用所描述的电路装置可能的是，识别大多数的单比特和多比特错误。错误覆盖（Fehlerabdeckung）与阈值有关。该方法能利用特别小的开销来实现。在无错误的情况下，有用数据流在测试期间也不被中断。附图说明本专利技术的其它优点和扩展方案由附图和说明书得到。应理解的是，在不离开本专利技术的范围的情况下，上述的以及下面还要解释的特征不仅以分别说明的组合、而且以其它组合或者单独地被使用。图1示出了闪存AD转换器的原理性结构。图2示出了所介绍的用于在AD转换器中进行错误识别的电路装置的实施形式。图3示出了用于进行错误识别的电路装置的另一实施形式。图4还示出了用于进行错误识别的电路装置的另一实施形式。具体实施方式本专利技术借助附图中的实施形式被示意性地示出并且在下文参照附图详细地予以描述。在图1中示出了AD转换器，该AD转换器整体上用参考数字10标明。具有N=3的AD转换器根据并行转换原理被构造并且包括七个比较器12和一个分压器14，该分压器14带有六个电阻器R16和两个电阻器R/2 18。此外，设置有七个寄存器20和一个解码器22。在输入端24上存在电压Uref。解码器22具有三个输出端（N=3），即d0 26、d1 28、d2 30。七个比较器12和总共带有八个电阻器16、18的分压器14产生所谓的温度计码（Thermocode），该温度计码接着通过解码器22被转变成二进制数d（d0、d1、d2）。在表1中说明了在图1的AD转换器10的情况下在输入电压、比较器状态和二进制值之间的关系。还存在一些其它电路用于进行AD转换。所介绍的用于进行错误识别的方法在下面借助图1的并行的AD转换器10来阐述。但是要注意的是，该方法原则上可以在所有AD转换器类型中被采用。在图1的AD转换器10中，错误在串联的电阻器16、18、比较器12、寄存器20中和在解码器22的逻辑中出现。在图2中描述了用于执行该方法的电路装置50。该图示出了AD转换器52、第一-->预测滤波器（Praediktionsfilter）54和比较单元56。在AD转换器52的输出端上存在模拟有用信号A 58。输出应答或数字有用信号d 60在AD转换器52的输出端上被输出。预测滤波器输出预报（Vorhersage）p 64。在图2中说明了一种比较简单的采用预测滤波器54的错误识别方法。预测滤波器54针对数字有用信号d 60的当前值作出预报p 64。在比较单元56（块比较（Block Compare））中，将这两个值进行比较。因此，预报64是比较值或比较信号。该比较信号因此借助预测滤波器54来产生。比较单元56的功能因此可以被描述为如下：。值d和p之间的差因此必须在无错误的情况下保持在阈值SWc以下。阈值SWc与AD转换器52的特性和预测滤波器54的特性有关。适用于：预测越好，则可以将阈值选择得越小。图2中的电路装置50尤其适用于在有用信号不恒定的情况下的错误识别。但是，如果有用信号A 58是恒定的并且在AD转换器52中发生缺陷（Haftfehler），则预测滤波器54持久地预报错误的值并且比较单元56报告没有错误。在图3中示出了用于执行该方法的另一电路装置100。该图示出了AD转换器102、第一预测滤波器104、比较单元106和反相器108。可以通过第一开关S1 114输入模拟有用信号A 110和测试信号 Umax-A 112（在这种情况下为有用信号 A 110的一补数）。AD转换器102的输入量116被称作Uin 118。在输出端上存在数字有用信号d 120。此外，设置有第二开关S2 122和第三开关S3 124。信号d’ 126被输出，并且必要时错误信号（error）128被输出。所介绍的第二电路装置100通过使用测试信号112而绕开结合图2所描述的问题。在这种情况下，有用信号A 110的一补数被用作测试信号112，（Umax-A）。所转换的值与预报或预测p 130相比较。在无错误的情况下，这两个值彼此相反。在正常运行期间，开关S1 114、S2 122和S3 124在位置1中。也就是说，模拟有用信号110（电压Uin）被转换（信号d 120）并且在电路装置100的输出端上被输出（信号d’ 126）。在电路装置100的错误输出端上在该时间内输出零（无错误）。在测试时间期间，开关S1 114、S2 122和S3 124在位置2中。在该时间内，测试信号Uref-A被转换（信号d 120），被求反并且在比较单元106中（在块N检查（Block N-Check）中）与作为比较信号的预报或预测p 130进行比较。N检查形成信号！d和p之差并且检查该差是否在阈值SWn以下（“！”在此代表“非”）。如果该差小于SWn，则在错误输出端输出零，否则输出“1”。比较单元106或块N-检查的功能因此能通过如下式子来说明：。阈值SWn与AD转换器102的特性（宽度N、噪声、…）和预测滤波器104的特性（预测精度、噪声、…）有关并且要由开发者与相应的应用相适应地进行选择。以下简要地探讨了一补数的理论。一补本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种用于在ＡＤ转换器（１０，５２，１０２，１５２）中进行错误识别的方法，该ＡＤ转换器（１０，５２，１０２，１５２）输出数字有用信号（６０，１２０，１７４），其中当前的数字有用信号（６０，１２０，１７４）与比较信号进行比较。

【技术特征摘要】
2010.03.01 DE 102010002470.81. 一种用于在AD转换器（10，52，102，152）中进行错误识别的方法，该AD转换器（10，52，102，152）输出数字有用信号（60，120，174），其中当前的数字有用信号（60，120，174）与比较信号进行比较。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，比较信号通过借助预测滤波器（54，104，154）的预报（64，130，176）来产生。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，在测试期间，预测滤波器（54，104，154）的预报（64，130，176）作为输出被转发。4. 根据权利要求1至3之一所述的方法，其中，比较信号通过测试信号存储器（160）被预先给定。5. 根据权利要求1至4之一所述的方法，其中，数字有用信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·克尔，J·普勒廷克斯，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE