DIGITAL-ANALOGUE CONVERTER

Abstract: 1. Digital/analog converter for generating ramp-shaped control voltages step by step using two n-bit converters which are arranged in parallel to achieve a 2n-bit resolution and work into a common output, in which arrangement the step size of the individual converters can be adjusted by means of their output resistors and 2**n steps of one converter correspond at least approximately to one step of the second converter, characterized in that the ratio of the output resistors with respect to each other is dimentioned in such a manner that 2**n steps of the first converter (11) are equal to or greater than the maximum step size (S12max. ) of the second converter (12) in order to avoid that, when controlling a station-seeking operation of an electronically tunable receiver, ranges to be swept are skipped due to unequal step size of the second converter.

Description: Digital/Analog-Wandler Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Digital/Analog-Wandler nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist bekannt, zur Digital/Analog-Wandlung von Signalen schaltbare Widerstandsnetzwerke zu verwenden, bei denen die Widerstandswerte exponentiell gestuft sind. Diese Wandler sind zwar einfach im Aufbau und preisgünstig in der Herstellung, sie sind jedoch üblicherweise mit erheblichen Toleranzen der Schrittweite behaftet. Andererseits sind auch Digital/Analog-Wandler bekannt, die nach dem Prinzip der Pulsbreitenregelung arbeiten, diese Wandler erfordern jedoch einen erheblichen schaltungstechnischen Aufwand und sind darüber hinaus besonders empfindlich gegenüber Störeinflüssen, wie sie beispielsweise in Nachrichtenübertragungsgeräten, insbesondere Autoradios, vorkommen können. Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemässe Digital/Analog-Wandler mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegen über den Vorteil, dass durch Zusammenschaltung von zwei einfachen und störungsunempfindlichen Wandlern ein Gesaritwandler mit hoher Auflösung entsteht. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angecebener. Digital/Analog-Wandlers mög'ich. So ist es duroh Bemessung der Schrittwe-e aes Wandlers möglich, Toleranzen in der Schrittweite des anderen Wandlers wenigstens insoweit auszugleichen, dass beim Erzeuger einer Rampenfunktion nur Abweicungen von der Rampe in einer definierten Richtung möglich sind. Hieraurch eignet sich der erfindungsgemässe Wand ler besonders gut zur Erzeugung einer Rampenfunktion für einen Suchlauf, beispielsweise einen Sendersuchlauf in einem Autoradio, da auf diese Weise ein Überspringen von Sendern sicher vermieden werden kann. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Zeichnung Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsforn eines erfindungsgemässen Digital/Analog-Wandlers; Figuren 2a bis d bis 4a bis d zeitliche Signalverläufe zur Erläuterung des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels. Beschreibung des Ausführungsbeispiels In Figur 1 ist mit 10 eine Datenleitung bezeichnet, auf der ein digitales Eingangssignal anliegt. Die Datenleitung 10 führt zu einem ersten n-bit-Wandler 11 sowie zu einem zweiten n-bit-Wandler 12. die Wandler 11, 12 verfügen über Widerstandsnetzwerke R, 2R, 4R, 8R deren Widerstandswerte exponentiell gestuft sind. Die Widerstände sind dabei durch Schalter einschaltbar, so dass auf diese an sich bekannte Weise eine Digital/ Analog-Wandlung des Eingangssignales möglich ist. Dem Wandler 11 ist ein Ausgangswiderstand R1, dem Wandler 12 ist ein Ausgangswiderstand R2 zugeordnet, wobei die Widerstände R1, R2 auf einen gemeinsamen Ausgang 13 führen. Durch Dimensionierung der Widerstände R R2 lässt sich die Schrittweite der Wandler 11, 12 einstellen, wobei unter Schrittweite der Anstieg des Ausgangssignales verstanden wird, der sich dann einstellt, wenn der Eingang mit einem digitalen Taktsignal beaufschlagt ist. Wird auf der Datenleitung 10 ein digitales Taktsignal geführt, entsteht, wie weiter unten noch ausführlich geschildert, am Ausgang 13 ein treppenförmiges Signal, das durch Glättungsmassnahmen in ein rampenförmiges Signal überführbar ist. Dieses rampenförmige Signal dient im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 zum Steuern eines Sendersuchlaufes eines Autoradios 14. Es versteht sich dabei jedoch von selbst, dass erfindungsgemässe das Signal am Ausgang 13 auch zur Steuerung anderer Gerätefunktionen verwendet werden kann. Da - wie weiter unten ebenfalls noch ausführlich geschildert - durch erfindungsgemässe Massnahmen sicher verhindert werden kann, dass die Rampenfunktion Vorwärtssprünge aufweist, ist das Signal am Ausgang 13 jedoch besonders gut für Suchläufe geeignet, da hierdurch sichergestellt wird, dass keine vom Suchlauf zu überstreichenden Bereiche übersprungen werden. Hierdurch kann die Spannung am Ausgang 13 besonders vorteilhaft auch für Messzwecke, beispielsweise in Ortungsgeräten oder analytischen Messgeräten verwendet werden. Die Funktion des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispieles wird nachstehend anhand der Figuren 2 bis 4 erläutert: Figur 2a zeigt dabei das Ausgangssignal des ersten Wandlers 11, wenn dieser von der Datenleitung 10 her mit einem Taktsignal beaufschlagt ist. Wie man sieht, ergibt sich eine Treppenfunktion die periodisch zurückgesetzt wird, wobei durch Dimensionierung des Widerstandes R1 eine Schrittweite St1 eingestellt ist. Demgegenüber ergibt sich am Ausgang des zweiten Wandlers 12 ein treppenförmiges Ausgangssignal, wie dies in Figur 2b dargestellt ist. Die Schrittweite ist dabei entsprechend auf einen Betrag S12 eingestellt, der der Gesamtschrittweite des ersten Wandlers 11 bis zum Überlauf entspricht. Die Zeitdauer der Einzelschritte des zweiten Wandlers 12 ist dabei durch geeignete Taktmassnahmen so eingestellt, dass jedem Hochlauf bis zum Überlauf des ersten Wandlers 11 ein Schritt des zweiten Wandlers 12 entspricht. Sind beide Wandler 11, 12 als n-bit-Wandler ausgebildet und entsprechen 2n Schritte S11 des ersten Wandlers 11 genau einem Schritt S12 des zweiten Wandlers 12, entsteht durch Zusammenführung der Ausgangssignale eine Treppenspannung, wie sie in Figur 2c dargestellt ist. Mit t1, t2, t3 sind dabei die Zeitpunkte bezeichnet, an denen der zweite Wandler 12 das Ausgangssignal des ersten Wandlers 11 übernimmt, so dass sich insgesamt die in Figur 2c gezeigte gleichmässige Treppenspannung ergibt. Durch geeignete Glättungsmassnahmen kann nun der Verlauf der Spannung in Figur 2c in einem solchen gemäss Figur 2d überführt werden. Da durch die vorstehend beschriebenen ¯ Zuordnungen von Schrittzahl und Schrittweite ein monotoner Verlauf des Signalverlaufes gemäss 2c gewährleistet ist, ergibt sich insgesamt eine streng: lineare Rampenfunktion nach Figur 2d. Bei Verwendung von einfachen Wandlern 11, 12 mit geschalteten, exponentiell gestuften Widerstandsnetzwerken können jedoch erhebliche Toleranzen in der Schrittweite auftreten, wie dies in Figur 3b schematisch veranschaulicht ist. Die dort eingezeichneten drei Schritte betragen 150 : 70 % bzw. 100 % der Sollschrittweite. Nimmt man der Einfachheit halber die Schrittweite des ersten Wandlers 11 gemäss Figur 3a als konstant an, ergibt sich eine Treppenfunktion, wie sie in Figur 3c dargestellt ist bzw. eine daraus abgeleitete, geglättete Rampenfunktion gemäss Figur 3d. Da der erste Schritt mit 150 % in der Schrittweite stark erhöht ist, ergibt sich zum Zeitpunkt tal t1 ein Vor- wärtssprung in der Rampenfunktion gemäss Figur 3d. Entsprechend ergibt sich durch die verkleinerte zweite Schrittweite zum Zeitpunkt t2 ein Rücksprung, während am Ende des dritten Sprunges, der mit 100 % die Sollweite hat, zum Zeitpunkt t3 ein monotoner Übergang vorliegt. Die zu den Zeitpunkten tal t1 und t2 auftretenden Diskonti- nuitäten können sich bei Verwendung der Rampenfunktion gemäss Figur 3 in einem Suchlauf dann störend auswirken, wenn zu überstreichende Bereiche übersprungen werden. Dies ist beim Vorwärtssprung zum Zeitpunkt tal t1 der Fall, während der Rückwärts sprung zum Zeitpunkt t2 nur zur Folge hat, dass ein bestimmter Bereich nochmals überstrichen wird. Dieser zweite Fehler ist jedoch beispielsweise bei einem Sendersuchlauf in einem Autoradio nicht kritisch, während der erste Fehler zum Zeitpunkt tl zu vermeiden ist, da durch diesen Vorwärtssprung möglicherweise wichtige Rundfunkstationen, beispielsweise solche, die Verkehrsfunk ausstrahlen, übersprungen werden können. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind daher Massnahmen vorgesehen, die nur Rückwärtssprünge, nicht jedoch Vorwärtssprünge zulassen. Hierzu ist, wie dies aus Figur 4a ersichtlich ist, durch Einstellen des Widerstandes R1 die Schrittweite S11' so eingestellt, dass sich eine Gesamtschrittweite bis zum Überlauf des ersten Wandlers 11 von R12' ergibt, die der maximal zu erwartenden Schrittweite S12max entspricht oder grösser sein kann. Dann ergibt sich eine Treppenfunkt ion gemäss Figur 4c bzw. eine geglättete Rampenfunktion gemäss Figur 4d. Wie man ohne weiteres sieht, erscheinen aufgrund der Dimensionierung der Schritte S11' nur noch Rückwärtssprünge zu den Zeitpunkten t1, t3, während bei Auftreten der maximalen Schrittweite S12max des zweiten Wandlers 12 zum Zeitpunkt t2 ein monotoner Übergang der Funktionen gemäss Figur 4c und d'auftritt. Auf diese Weise ist demnach gewährleistet, dass alle zu überstreichenden Bereiche des Suchlaufes überstrichen werden und kein Überspringen einzelner Bereiche mehr auftritt.

Claims: Ansprüche 1. Digital/Analog-Wandler, insbesondere zur Erzeugung von rampenförmigen Steuerspannungen, mit einem ersten n-bit-Wandler (11) und einem zweiten n-bit-Wandler (12), dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Wandler (11, 12) zur Erzielung einer 2n-bit-Auflösung parallel angeordnet sind und auf einen Ausgang (13) arbeiten, wobei wenig stens näherungsweise 2 Schritte (S11) des ersten Wand- lers (11) einem Schritt (S12) des zweiten Wandlers (12) entsprechen. 2. Digital/Analog-Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer toleranzbehafteten Schrittweite (S12, S12max) des zweiten Wandlers (12) die Schrittweite (S11') des ersten Wandlers (11) so bemessen ist, dass 2n Schritte des ersten Wandlers (11) gleich oder grösser sind als die maximale Schrittweite (S12 ) des zweiten 1 2max Wandlers (12). 3. Digital/Analog-Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandler (11, 12) eine Reihe schaltbarer Widerstände enthalten, deren Widerstandswerte exponentiell gestuft sind. h. Digital/Analog-Wandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung am Ausgang (13) zum Steuern eines Suchlaufes eines elektronischen Gerates dient. 5. Digital/Analog-Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät ein Radio, vorzugsweise ein Autoradio (14) mit Sendersuchlauf ist.

Inventors: BAUM, WOLFGANG, ING.(GRAD.), TRINKS, RUDIGER, DIPL.-PHYS., Trinks, Rüdiger, Dipl.-Phys.
Applicants: BLAUPUNKT-WERKE GMBH
Application year: 1982
Main classification: H03M1
IPC codes: H03J7, H03M1