[go: up one dir, main page]

RU2008102395A - Способ оцифровки аналоговой величины, оцифровывающее устройство, осуществляющее указанный способ, и детектор электромагнитного излучения, содержащий такое устройство - Google Patents

Способ оцифровки аналоговой величины, оцифровывающее устройство, осуществляющее указанный способ, и детектор электромагнитного излучения, содержащий такое устройство Download PDF

Info

Publication number
RU2008102395A
RU2008102395A RU2008102395/09A RU2008102395A RU2008102395A RU 2008102395 A RU2008102395 A RU 2008102395A RU 2008102395/09 A RU2008102395/09 A RU 2008102395/09A RU 2008102395 A RU2008102395 A RU 2008102395A RU 2008102395 A RU2008102395 A RU 2008102395A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
analog
numerical value
analog quantity
value
detector
Prior art date
Application number
RU2008102395/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2430465C2 (ru
Inventor
Патрик РОБЕР (FR)
Патрик РОБЕР
Original Assignee
Юлис (Fr)
Юлис
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 Юлис (Fr), Юлис filed Critical Юлис (Fr)
Publication of RU2008102395A publication Critical patent/RU2008102395A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2430465C2 publication Critical patent/RU2430465C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • H03M1/14—Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit
    • H03M1/16—Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit with scale factor modification, i.e. by changing the amplification between the steps
    • H03M1/162—Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit with scale factor modification, i.e. by changing the amplification between the steps the steps being performed sequentially in a single stage, i.e. recirculation type
    • 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
    • H03M1/50—Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/54—Input signal sampled and held with linear return to datum

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

1. Способ для оцифровки аналоговой величины (VE), произведенной детектором электромагнитного излучения, в частности, инфракрасного излучения, причем упомянутый детектор содержит матрицу смежно-расположенных элементарных датчиков, взаимодействие которых с упомянутым излучением образует упомянутую аналоговую величину (VE), причем способ содержит для каждой строки или для каждого столбца упомянутой матрицы этапы, состоящие: ! в выполнении первой фазы (302) интегрирования упомянутой аналоговой величины по первому временному интервалу с использованием каскада (410) интегратора; ! в задании прерывания упомянутой первой фазы (302) интегрирования посредством каскада (420) компаратора, у которого один вход связан с выходом упомянутого каскада (410) интегратора, и другой вход - с опорной схемой, подающей опорное значение (Vref); ! в преобразовании аналоговой величины, тем самым интегрировании (VS) до первого числового значения (B) посредством двоичного счетчика (442) и элемента (441) памяти, соединенного с выходом упомянутого каскада (420) компаратора; ! в сохранении упомянутого первого числового значения (B) в форме первого двоичного числа, отображающего старшие биты, ! отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, для каждой строки или для каждого столбца упомянутой матрицы, состоящие: ! в преобразовании упомянутого первого числового значения (B), полученного таким образом, в аналоговый сигнал (VDAC), подобный оцифровываемой аналоговой величине (VE), посредством аналого-цифрового преобразователя (451); ! в вычитании упомянутого аналогового сигнала (VDAC) из упомянутой оцифровываемой аналоговой величины (VE); ! в усилении сигнала (VE-VDAC), получающ

Claims (12)

1. Способ для оцифровки аналоговой величины (VE), произведенной детектором электромагнитного излучения, в частности, инфракрасного излучения, причем упомянутый детектор содержит матрицу смежно-расположенных элементарных датчиков, взаимодействие которых с упомянутым излучением образует упомянутую аналоговую величину (VE), причем способ содержит для каждой строки или для каждого столбца упомянутой матрицы этапы, состоящие:
в выполнении первой фазы (302) интегрирования упомянутой аналоговой величины по первому временному интервалу с использованием каскада (410) интегратора;
в задании прерывания упомянутой первой фазы (302) интегрирования посредством каскада (420) компаратора, у которого один вход связан с выходом упомянутого каскада (410) интегратора, и другой вход - с опорной схемой, подающей опорное значение (Vref);
в преобразовании аналоговой величины, тем самым интегрировании (VS) до первого числового значения (B) посредством двоичного счетчика (442) и элемента (441) памяти, соединенного с выходом упомянутого каскада (420) компаратора;
в сохранении упомянутого первого числового значения (B) в форме первого двоичного числа, отображающего старшие биты,
отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, для каждой строки или для каждого столбца упомянутой матрицы, состоящие:
в преобразовании упомянутого первого числового значения (B), полученного таким образом, в аналоговый сигнал (VDAC), подобный оцифровываемой аналоговой величине (VE), посредством аналого-цифрового преобразователя (451);
в вычитании упомянутого аналогового сигнала (VDAC) из упомянутой оцифровываемой аналоговой величины (VE);
в усилении сигнала (VE-VDAC), получающегося из упомянутого вычитания с коэффициентом усиления, отображающим упомянутое первое числовое значение (B);
в выполнении второй фазы (303) интегрирования с использованием упомянутого каскада (410) интегратора для производства второго числового значения (M), пропорционального аналоговому сигналу, тем самым усиленному как 2B·(VE-VDAC), и формировании второго двоичного числа, отображающего младшие биты;
в добавлении упомянутого первого (B) и второго (M) числовых значений для формирования числа (N), отображающего упомянутую интегрируемую аналоговую величину (VE).
2. Способ по п.1, в котором упомянутый коэффициент усиления (2В) имеет значение два, возведенное в степень упомянутого первого числового значения.
3. Способ по п.2, в котором упомянутое первое числовое значение (B) увеличивают на единицу перед упомянутым этапом преобразования для коррекции смещения напряжения, даваемого каскадом (420) компаратора.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, причем каскад (410) интегратора содержит конденсатор (C), и упомянутый способ дополнительно содержит этапы, состоящие:
в зарядке упомянутого конденсатора (C) преобразуемой аналоговой величиной;
в разряде упомянутого конденсатора (C) при большом постоянном токе (I) в течение первой фазы (302) интегрирования;
в перезарядке упомянутого конденсатора (C) напряжением (VE-VDAC), зависящем от разности между интегрируемой аналоговой величиной (VE) и результатом первой фазы преобразования;
в разряде упомянутого конденсатора (C) при малом постоянном токе (I/2B) в течение второй фазы (303) интегрирования.
5. Способ по пп.1-3, в котором опорное значение (Vref) определено, как функция диапазона чувствительности детектора.
6. Устройство для оцифровки аналоговой величины (VE), произведенной детектором электромагнитного излучения, в частности, инфракрасного излучения, причем упомянутый детектор содержит матрицу смежно расположенных элементарных датчиков, взаимодействие которых с упомянутым излучением создает упомянутую аналоговую величину, причем упомянутое устройство содержит способ, содержащий этапы, состоящие для каждой строки или для каждого столбца упомянутой матрицы из:
каскада (410) интегратора, содержащего операционный усилитель (414), по меньшей мере, один конденсатор (C) и электрически управляемое устройство (411) переключения, включенное параллельно между выходом и реверсивным входом (-) упомянутого операционного усилителя (414), причем упомянутый каскад (410) интегратора готов для интегрирования упомянутой аналоговой величины (VE), когда упомянутое устройство (411) переключения разомкнуто;
каскада (420) компаратора, содержащего единственный операционный усилитель (421), реверсивный вход (-) которого соединен с выходом упомянутого каскада интегратора, и другой вход соединен с опорной схемой, подающей опорное значение (Vref);
двоичного счетчика (442), соединенного с двумя элементами (441, 443) памяти, управляемыми выходным сигналом упомянутого каскада (420) компаратора, и пригодного для определения первого числового значения (B), пропорционального упомянутой интегрированной аналоговой величине (VS);
средства для сохранения упомянутого первого числового значения (B);
схемы (450) с отрицательной обратной связью, вход которой соединен с выходом упомянутого элемента (441) памяти, содержащей:
преобразователь (451), пригодный для преобразования упомянутого первого числового значения (B) в аналоговый сигнал (VDAC), подобный упомянутой аналоговой величине (VE),
средство (452) для вычитания упомянутого аналогового сигнала (VDAC) из упомянутой аналоговой величины (VE),
и средство (453) для усиления сигнала (VE-VDAC), образованного упомянутым вычитанием, с коэффициентом усиления (2B), зависящим от числа В битов упомянутого первого числового значения;
выхода упомянутой схемы (450) с отрицательной обратной связью, соединенного со входом (415) упомянутого каскада (410) интегратора так, что последний производит второе числовое значение (M), пропорциональное, таким образом, усиленному аналоговому сигналу, (2B [VE-VDAC]);
средства (460) для добавления упомянутого первого (B) и второго (M) числовых значений для формирования числа (N), отображающего упомянутую интегрируемую аналоговую величину.
7. Устройство по п.6, в котором двоичный счетчик (442) смещен и является общим для множества аналого-цифровых преобразователей, помещенных на каждом столбце.
8. Устройство по любому из пп.6 и 7, в котором средство хранения содержит две блокирующиеся схемы памяти (441, 443), соединенные с выходом двоичного счетчика (442).
9. Устройство по одному из пп.6 и 7, характеризующееся тем, что упомянутая схема (450) с отрицательной обратной связью содержит декодирующую систему, пригодную для выполнения функции аналого-цифрового преобразования, и множество запоминающих устройств, смонтированных параллельно и индивидуально переключаемых с использованием переключающих устройств.
10. Детектор электромагнитного излучения, в частности инфракрасного, содержащий матрицу смежно расположенных элементарных датчиков, отличающийся тем, что он содержит устройство по одному из пп.6-9.
11. Детектор электромагнитного излучения по п.10, в котором матрица имеет единственную строку или единственный столбец.
12. Детектор электромагнитного излучения по любому из пп.10 и 11, в котором элементарные датчики являются болометрами.
RU2008102395/09A 2007-01-23 2008-01-22 Способ оцифровки аналоговой величины, оцифровывающее устройство, осуществляющее указанный способ, и детектор электромагнитного излучения, содержащий такое устройство RU2430465C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0752815A FR2911737B1 (fr) 2007-01-23 2007-01-23 Procede pour numeriser une grandeur analogique, dispositif de numerisation mettant en oeuvre ce procede et detecteur de rayonnements electromagnetiques integrant un tel dispositif
FR0752815 2007-01-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008102395A true RU2008102395A (ru) 2009-07-27
RU2430465C2 RU2430465C2 (ru) 2011-09-27

Family

ID=38433785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008102395/09A RU2430465C2 (ru) 2007-01-23 2008-01-22 Способ оцифровки аналоговой величины, оцифровывающее устройство, осуществляющее указанный способ, и детектор электромагнитного излучения, содержащий такое устройство

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7626529B2 (ru)
EP (1) EP1968196B1 (ru)
JP (1) JP5090190B2 (ru)
CN (1) CN101231192B (ru)
CA (1) CA2619564C (ru)
FR (1) FR2911737B1 (ru)
RU (1) RU2430465C2 (ru)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006051364B4 (de) * 2006-10-27 2010-09-23 Sartorius Ag Messverstärkungsvorrichtung und -verfahren
JP4924370B2 (ja) * 2007-01-26 2012-04-25 パナソニック株式会社 Σδ型ａｄ変換器およびそれを用いた角速度センサ
RU2541133C2 (ru) * 2009-03-26 2015-02-10 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. Сбор данных
CN102413765B (zh) * 2009-03-26 2016-09-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 频谱成像
JP5498304B2 (ja) * 2010-01-13 2014-05-21 キヤノン株式会社 撮像システム及び撮像装置
CN102176676A (zh) * 2011-03-18 2011-09-07 北京工业大学 基于线性脉冲宽度调制的时间域比较器
US8441380B2 (en) * 2011-05-20 2013-05-14 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for performing data conversion with non-uniform quantization
KR101871361B1 (ko) 2011-11-01 2018-08-03 삼성전자주식회사 고해상도 및 고대조도 영상을 동시에 생성하기 위한 광자 계수 검출 장치 및 방법
DE102012102672B4 (de) * 2012-03-28 2016-11-03 Austriamicrosystems Ag Empfängerschaltung und Verfahren zum Empfang eines Eingangssignals sowie Lichtmodul mit einer derartigen Empfängerschaltung und Schaltungsanordnung
US9606003B2 (en) * 2012-03-28 2017-03-28 Yonatan Gerlitz Clinical hand-held infrared thermometer with special optical configuration
CN103149455B (zh) * 2012-12-28 2015-07-15 中国科学院安徽光学精密机械研究所 一种放电激励的准分子激光系统电磁辐射在线监测方法
CN103499803B (zh) * 2013-09-09 2015-09-09 扬州万泰电子科技有限公司 一种提高电能表mcu内置实时时钟精度的方法
JP5886806B2 (ja) 2013-09-17 2016-03-16 キヤノン株式会社 固体撮像装置
CN105281767A (zh) * 2014-06-04 2016-01-27 中国科学院半导体研究所 算法式模数转换器
JP6494196B2 (ja) * 2014-07-09 2019-04-03 オリンパス株式会社 サンプリング回路
JP2016046671A (ja) * 2014-08-22 2016-04-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置、アナログデジタル変換方法、車載システム及び計測方法
JP6371646B2 (ja) * 2014-09-04 2018-08-08 横河電機株式会社 帰還型パルス幅変調器
US9312876B1 (en) * 2014-09-24 2016-04-12 Intel Corporation Asynchronous low-power analog-to-digital converter circuit with configurable thresholds
CN105022082B (zh) 2015-07-29 2018-01-19 中派科技（深圳）有限责任公司 光子测量前端电路
US10456099B2 (en) * 2015-08-24 2019-10-29 Hitachi, Ltd. Radiation detecting device and medical imaging device
CN105093258B (zh) * 2015-09-30 2018-03-23 中派科技（深圳）有限责任公司 光子测量前端电路
CN106656390B (zh) * 2016-11-15 2018-10-30 武汉中派科技有限责任公司 用于测量光子时间信息的装置及方法
CN108880542B (zh) * 2017-05-08 2021-01-08 京东方科技集团股份有限公司 模数转换电路、模数转换方法和像素驱动补偿电路
US9847786B1 (en) * 2017-06-05 2017-12-19 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for a multi-cycle time-based ADC
KR101938551B1 (ko) 2017-06-14 2019-01-15 한국원자력연구원 방사선에 의한 신호 왜곡을 감지하는 장치 및 아날로그 디지털 컨버터
US10623670B1 (en) * 2017-07-18 2020-04-14 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Simultaneous multiple well size integration
CN109120269B (zh) * 2018-08-07 2024-02-27 上海艾为电子技术股份有限公司 一种数字模拟转换器
EP3617672B1 (en) * 2018-08-29 2023-03-08 ams International AG Temperature sensor arrangement and light sensor arrangement including the same
CN109194331B (zh) * 2018-08-29 2021-10-26 苏州瑞迈斯医疗科技有限公司 电子装置以及校正该电子装置中比较器的方法
US10447291B1 (en) * 2018-09-14 2019-10-15 Linear Technology Holding, LLC High dynamic range analog-to-digital converter
DE112019006467T5 (de) * 2018-12-27 2021-09-09 ams Sensors Germany GmbH Verstärkungskorrektur in signalverarbeitungsschaltungen
CN110044492A (zh) * 2019-05-24 2019-07-23 哈工大机器人（山东）智能装备研究院 用于图像处理系统的差分运算放大电路和图像处理系统
US11522553B2 (en) * 2020-05-05 2022-12-06 Stmicroelectronics International N.V. Sigma-delta analog-to-digital converter circuit with real time correction for digital-to-analog converter mismatch error
CN111665268B (zh) * 2020-06-12 2023-04-28 上海天马微电子有限公司 光信号检测电路、方法及x光探测器
TWI750713B (zh) * 2020-06-24 2021-12-21 茂達電子股份有限公司 快速預估感測數值電路及其方法
TWI750841B (zh) * 2020-10-12 2021-12-21 茂達電子股份有限公司 高線性度數位調控的光感測器和方法
CN113029207B (zh) * 2021-03-17 2022-06-28 上海睿奈电子科技有限公司 一种高灵敏和可配置的传感器驱动和信号处理集成电路
CN114207390B (zh) * 2021-08-16 2024-12-06 汇顶科技私人有限公司 感光装置及相关电子装置
CN119135167B (zh) * 2023-12-20 2025-06-24 湖南省计量检测研究院 一种基于多斜率积分控制的电压模数转换系统
CN119135181A (zh) * 2023-12-25 2024-12-13 湖南省计量检测研究院 一种基于分段式控制的多斜率积分型电压模数转换系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51103751A (ja) * 1975-03-10 1976-09-13 Kyowa Electronic Instruments Sekibungataanarogudejitaruhenkanki
US4568913A (en) * 1980-03-25 1986-02-04 Intersil, Inc. High speed integrating analog-to-digital converter
US4536744A (en) * 1980-05-06 1985-08-20 Neil Brown Instrument Systems, Inc. Analog to digital converter for precision measurements of A.C. signals
KR890001620A (ko) * 1987-07-29 1989-03-28 이광연 제전성(除電性) 필터와 그 제조방법
FR2622375B1 (fr) * 1987-10-21 1990-02-02 Commissariat Energie Atomique Convertisseur analogique numerique a grande dynamique
US5117227A (en) * 1991-09-27 1992-05-26 Hewlett-Packard Company Continuously integrating high-resolution analog-to-digital converter
US5329282A (en) * 1992-03-02 1994-07-12 Motorola, Inc. Multi-bit sigma-delta analog-to-digital converter with reduced sensitivity to DAC nonlinearities
US5727023A (en) * 1992-10-27 1998-03-10 Ericsson Inc. Apparatus for and method of speech digitizing
JPH10303751A (ja) * 1997-04-22 1998-11-13 Miyagi Oki Denki Kk アナログ／ディジタル変換器
US6100834A (en) * 1998-05-15 2000-08-08 Pairgain Technologies, Inc. Recursive multi-bit ADC with predictor
US6380874B1 (en) * 1999-07-12 2002-04-30 National Instruments Corporation System and method for self-calibrating a multi-bit delta-sigma analog to digital converter using dynamic element matching
JP3705098B2 (ja) * 2000-09-01 2005-10-12 日本電気株式会社 マルチビットデルタシグマａｄ変換器
US6384760B1 (en) * 2001-05-30 2002-05-07 Agilent Technologies, Inc. Analog-to-digital converter
US6970118B2 (en) * 2002-08-14 2005-11-29 National Instruments Corporation High-speed high-resolution ADC for precision measurements
US6642874B1 (en) * 2002-10-11 2003-11-04 Realtek Semiconductor Corp. Sigma-delta data conversion employing quantization error feedback
US6909393B2 (en) * 2003-07-30 2005-06-21 Freescale Semiconductor, Inc. Space efficient low power cyclic A/D converter
CN1588469A (zh) * 2004-09-09 2005-03-02 中国科学院上海技术物理研究所 光电探测器小动态范围信号的过采样和累加处理方法
US7064694B1 (en) * 2005-04-27 2006-06-20 Texas Instruments Incorporated Multi-cycle, multi-slope analog to digital converter
US7362247B2 (en) * 2005-05-06 2008-04-22 Agere Systems Inc. Digital correction of nonlinearity errors of multibit delta-sigma digital to analog converters
US7495589B1 (en) * 2007-09-17 2009-02-24 Texas Instruments Incorporated Circuit and method for gain error correction in ADC
US7479910B1 (en) * 2007-09-26 2009-01-20 Medtronic, Inc. Capacitive digital-to-analog converter reset in an implantable medical device analog-to-digital converter

Also Published As

Publication number Publication date
CA2619564C (fr) 2016-03-08
JP5090190B2 (ja) 2012-12-05
CN101231192A (zh) 2008-07-30
FR2911737A1 (fr) 2008-07-25
EP1968196A1 (fr) 2008-09-10
JP2008211774A (ja) 2008-09-11
CN101231192B (zh) 2011-08-10
RU2430465C2 (ru) 2011-09-27
FR2911737B1 (fr) 2009-03-27
EP1968196B1 (fr) 2017-06-14
US20080174464A1 (en) 2008-07-24
US7626529B2 (en) 2009-12-01
CA2619564A1 (fr) 2008-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2008102395A (ru) Способ оцифровки аналоговой величины, оцифровывающее устройство, осуществляющее указанный способ, и детектор электромагнитного излучения, содержащий такое устройство
US7345615B2 (en) Cyclic multi-bit A/D conversion array and image sensor
JP2008211774A5 (ru)
US8553112B2 (en) A/D converter and readout circuit
KR101689053B1 (ko) A/d 변환기
US7187310B2 (en) Circuit calibration using voltage injection
JP4837501B2 (ja) Ａｄ変換回路および光検出装置
KR100878304B1 (ko) 상호연관 이중 샘플링을 수행하기 위한 상호연관 이중샘플링 회로 및 그것을 포함하는 싸이클릭 아날로그 디지털변환 장치
US9253396B2 (en) Variable gain column amplifier adapted for use in imaging arrays
JP2007243324A (ja) 固体撮像装置
US11172150B1 (en) Dual ramp pixel readout
US7436342B2 (en) Numerical full well capacity extension for photo sensors with an integration capacitor in the readout circuit using two and four phase charge subtraction
US11252369B2 (en) Fast multi-sampling in image sensors
JP4489914B2 (ja) Ａ／ｄ変換装置および固体撮像装置
CN102177658A (zh) 开关电容器流水线级
US12289555B2 (en) Analogue to digital converter for image sensor readout
JP2002124877A (ja) Ａ／ｄ変換装置および固体撮像装置
US20190363727A1 (en) Analog-to-digital converter and electronic device comprising the same
Bouvier et al. A low power and low signal 5-bit 25 MS/s pipelined ADC for monolithic active pixel sensors
Royer FATALIC: a dedicated front-end ASIC for the ATLAS TileCal upgrade
CN115441874B (zh) 一种十四位分辨率两级循环型模数转换器
Dahoumane et al. A low power and low signal 4 bit 50MS/s double sampling pipelined ADC for Monolithic Active Pixel Sensors
KR102092635B1 (ko) 동적 레지듀 증폭기 및 이를 포함하는 파이프라인 아날로그-디지털 변환기
Watabe et al. Digital Calibration Algorithm for 2-Stage Cyclic ADC used in 33-Mpixel 120-fps CMOS Image Sensor
KR960043541A (ko) 순환형 다단 아날로그/디지탈 변환기의 오차 보상 방법