СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КАЛИБРОВКИ АЦП Российский патент 2017 года по МПК H03M1/10 

ПРЕДПОСЫЛКИ

1. Область техники

Настоящее изобретение в общем относится к области телевизионных технологий и, в частности, к способу и устройству для автоматической калибровки аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

2. Описание родственного уровня техники

В уровне техники телевизоры содержат компьютерный канал и компонентный канал, которые оба обрабатывают аналоговый сигнал. При обработке двух аналоговых сигналов необходимо три независимых АЦП телевизора. То есть, как для обработки сигнала компьютерного канала, так и для обработки сигнала компонентного канала три АЦП должны работать вместе.

Технологии производства АЦП не могут гарантировать одинаковые характеристики преобразования всех АЦП. Поэтому характеристики аналого-цифрового преобразования трех независимых АЦП в телевизоре отличаются друг от друга.

Ввиду этого для линии производства телевизоров необходима процедура калибровки характеристик аналого-цифрового преобразования АЦП в каждом телевизоре. Обычно для калибровки операторы используют компьютер и генератор сигналов, что, тем не менее, приводит к следующим недостаткам:

1. на линии производства для калибровки АЦП необходимо больше операторов;

2. необходимы генераторы сигналов; и

3. эффективность линии производства снижается ввиду того, что калибровка АЦП занимает много времени.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для устранения низкой эффективности и высокой стоимости настоящее изобретение предлагает способ и устройство для автоматической калибровки АЦП, который выполнен с возможностью автоматической калибровки.

Настоящее изобретение предлагает способ автоматической калибровки АЦП, включающий:

получение значения сигнала напряжения источника опорного напряжения;

преобразование значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования;

сравнение значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировку значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности.

Предпочтительно после этапа сравнения значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировки значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности, способ дополнительно включает:

сохранение скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении в памяти, причем скорректированное значение коэффициента преобразования сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

Предпочтительно этап преобразования значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствие с заданным значением коэффициента преобразования, в частности, включает:

с учетом того, что заданное значение коэффициента преобразования включает значение коэффициента смещения и значение коэффициента усиления, преобразование значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии со значением коэффициента смещения и значением коэффициента усиления, причем отношение преобразования между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения составляет: (значение цифрового сигнала)=(значение сигнала напряжения)*(значение коэффициента усиления)+(значение коэффициента усиления); и

корректировку значения коэффициента преобразования, в частности, включает корректировку значения коэффициента усиления.

Предпочтительно этап сравнения значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировки значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности, включает:

получение разницы между значением цифрового сигнала и целевым значением; и

определение, превышает ли разница максимальный допустимый предел погрешности, когда абсолютное значение разницы больше абсолютного значения допустимого предела погрешности, если это так, то значение коэффициента усиления уменьшается, в противном случае значение коэффициента усиления увеличивается.

Предпочтительно перед этапом получения значения сигнала напряжения источника опорного напряжения способ дополнительно включает:

определение типа канала аналогового сигнала, полученного АЦП, и состояния калибровки, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал указанного типа канала.

Предпочтительно этап определения типа канала аналогового сигнала, полученного АЦП, и состояния калибровки, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал указанного типа канала, включает:

подготовку заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала, и установку значения, равного 0 или 1, заданного положения в качестве цифрового ID, который соответствует состоянию до и после калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал в текущем типе канала; и

считывание заданного положения в памяти и определение текущего типа канала в соответствии с заданным положением; и считывание цифрового ID в заданном положении, и определение состояния калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал текущего типа канала.

Предпочтительно перед этапом сохранения скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении в памяти способ дополнительно включает:

восстановление цифрового ID в заданном положении, которое соответствует текущему типу канала, причем восстановленный цифровой ID соответствует состоянию АЦП, который был откалиброван во время обработки им аналогового сигнала текущего типа канала.

Предпочтительно этап сохранения скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении в памяти включает:

подготовку заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала; в соответствии с текущим типом канала сохранение скорректированного значения коэффициента усиления в заданном положении в памяти, причем значение коэффициента усиления в заданном положении сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

Настоящее изобретение дополнительно предлагает устройство для автоматической калибровки АЦП, содержащее модуль настройки источника опорного напряжения и АЦП, причем АЦП содержит модуль настройки параметров, модуль преобразования сигналов и модуль корректировки, причем модуль настройки источника опорного напряжения, модуль настройки параметров, модуль преобразования сигналов и модуль корректировки соединены друг с другом последовательно, причем

модуль настройки источника опорного напряжения предназначен для предоставления источника опорного напряжения для АЦП;

модуль настройки параметров предназначен для задания значения коэффициента преобразования, целевого значения и допустимого предела погрешности;

модуль преобразования сигналов предназначен для получения значения сигнала напряжения источника опорного напряжения и преобразования значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования.

Модуль корректировки предназначен для сравнения значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировки значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности.

Предпочтительно устройство дополнительно содержит модуль памяти, соединенный с модулем корректировки, причем

модуль памяти предназначен для сохранения в нем скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении, причем скорректированное значение коэффициента преобразования сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

Предпочтительно модуль корректировки предназначен для задания значения коэффициента смещения и значения коэффициента усиления значения коэффициента преобразования;

модуль преобразования сигналов предназначен для преобразования значения сигнала напряжения модуля настройки источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии со значением коэффициента смещения и значением коэффициента усиления, причем отношение преобразования между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения составляет: (значение цифрового сигнала)=(значение сигнала напряжения)*(значение коэффициента усиления)+(значение коэффициента усиления); и

модуль корректировки, корректирующий коэффициент преобразования, в частности включает корректировку значения коэффициента усиления.

Предпочтительно модуль корректировки предназначен для получения разницы между значением цифрового сигнала и целевым значением; и определения, превышает ли разница максимальный допустимый предел погрешности, когда абсолютное значение разницы больше абсолютного значения допустимого предела погрешности, если это так, то значение коэффициента усиления уменьшается, в противном случае значение коэффициента усиления увеличивается.

Предпочтительно устройство дополнительно содержит модуль идентификации типа канала, который соединен с модулем настройки параметров, причем

модуль идентификации типа канала предназначен для определения типа канала аналогового сигнала, полученного АЦП, и состояния калибровки, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал указанного типа канала.

Предпочтительно модуль памяти соединен с модулем корректировки типа канала;

причем модуль памяти предназначен для подготовки заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала, и установки значения, равного 0 или 1, заданного положения в качестве цифрового ID, который соответствует состоянию до и после калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал в текущем типе канала; и

модуль корректировки типа канала предназначен для считывания заданного положения в памяти и определения текущего типа канала в соответствии с заданным положением; и считывания цифрового ID в заданном положении и определения состояния калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал текущего типа канала.

Предпочтительно модуль памяти дополнительно предназначен для восстановления цифрового ID в заданном положении, которое соответствует текущему типу канала, причем восстановленный цифровой ID соответствует состоянию АЦП, который был откалиброван во время обработки им аналогового сигнала текущего типа канала.

Предпочтительно модуль памяти дополнительно предназначен для подготовки заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала; в соответствии с текущим типом канала сохранения скорректированного значения коэффициента усиления в заданном положении в памяти, причем значение коэффициента усиления в заданном положении сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

Настоящее изобретение предлагает способ автоматической калибровки АЦП посредством размещения корректируемого источника опорного напряжения внутри видеочипа, когда источник опорного напряжения соединяется с АЦП, система будет вычислять целевое значение, при котором значение аналогового сигнала преобразуется в значение цифрового сигнала в соответствии с параметрами по умолчанию. Кроме того, преобразованное цифровое значение сравнивается с целевым значением, а связанное значение коэффициента преобразования АЦП корректируется таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности. Значение коэффициента преобразования определяется и сохраняется в заданном положении в памяти. Когда АЦП работает с аналоговыми сигналами разных типов каналов, система считывает цифровой ID в заданном положении и определяет, был ли АЦП откалиброван во время обработки им аналогового сигнала текущего типа канала. Если он был откалиброван, значение коэффициента преобразования соответствующего типа канала можно непосредственно вызвать в заданном положении в памяти, и цифровое преобразование завершается. Настоящее изобретение характеризуется следующими преимуществами: процедура способа калибровки АЦП согласно настоящему изобретению выполняется автоматически, нет необходимости в ручной калибровке профессиональным оператором. Следовательно снижаются трудовые затраты и повышается рабочая эффективность. Настоящее изобретение дополнительно предлагает устройство для автоматической калибровки АЦП, которая соответствует описанному выше способу автоматической калибровки АЦП.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На фиг. 1 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 3 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 4 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 5 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 6 показана структурная схема, описывающая устройство для автоматической калибровки АЦП в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 7 показана структурная схема, описывающая устройство для автоматической калибровки АЦП в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 8 показана структурная схема, описывающая устройство для автоматической калибровки АЦП в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения; и

на фиг. 9 показана структурная схема, описывающая устройство для автоматической калибровки АЦП в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Технические решения согласно настоящему изобретению будут подробно описаны со ссылками на варианты осуществления и прилагаемые графические материалы. Следует понимать, что варианты осуществления, описанные ниже, предназначены лишь для пояснения настоящего изобретения, при этом не ограничивая настоящее изобретение.

Настоящее изобретение предлагает способ автоматической калибровки АЦП посредством размещения корректируемого источника опорного напряжения внутри видеочипа, когда источник опорного напряжения соединяется с АЦП, система будет вычислять целевое значение, при котором значение аналогового сигнала преобразуется в значение цифрового сигнала в соответствии с параметрами по умолчанию. Кроме того, преобразованное цифровое значение сравнивается с целевым значением, а связанное значение коэффициента преобразования АЦП корректируется таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности. Значение коэффициента преобразования определяется и сохраняется в заданном положении в памяти. Когда АЦП работает с аналоговыми сигналами разных типов каналов, система считывает цифровой ID в заданном положении и определяет, был ли АЦП откалиброван во время обработки им аналогового сигнала текущего типа канала. Если он был откалиброван, значение коэффициента преобразования соответствующего типа канала можно непосредственно вызвать в заданном положении в памяти, и цифровое преобразование завершается. Настоящее изобретение характеризуется следующими преимуществами: процедура способа автоматической калибровки АЦП согласно настоящему изобретению выполняется автоматически, нет необходимости в ручной калибровке профессиональным оператором. Следовательно снижаются трудовые затраты и повышается рабочая эффективность. Настоящее изобретение дополнительно предлагает устройство для автоматической калибровки АЦП, которая соответствует описанному выше способу автоматической калибровки АЦП.

На фиг. 1 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с этим вариантом осуществления включает следующие этапы:

S1: Получение значения сигнала напряжения источника опорного напряжения.

На этапе S1 источник опорного напряжения располагается внутри видеочипа и может быть скорректирован посредством регистра чипа.

Более того, источник опорного напряжения и АЦП могут быть соединены друг с другом посредством переключателя. Перед калибровкой АЦП переключатель можно включить для соединения АЦП с источником опорного напряжения для получения от него сигнала напряжения.

S2: Преобразование значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования.

На этапе S2 в основе значения коэффициента преобразования АЦП лежит отношение преобразования или функция преобразования значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала. Значение цифрового сигнала, полученное преобразованием значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования с помощью АЦП, представляет собой фактическое преобразованное значение.

S3: Сравнение значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировка значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности.

На этапе S3 целевое значение (ADC_Target) является теоретическим значением напряжения источника опорного напряжения после цифрового преобразования, которое выполнил АЦП.

Допустимый предел погрешности (ADC_Margin) представляет собой допуск или допустимое значение между целевым значением (ADC_Target) и фактическим значением цифрового сигнала, полученного преобразованием значения сигнала напряжения посредством АЦП в соответствии со значением коэффициента преобразования.

Получение на этапе S2 разницы (ADC_Diff) между значением цифрового сигнала и целевым значением, то есть ADC_Diff=ADC_Value - ADC_Target, сравнение разницы и допустимого предела погрешности для получения второй разницы, и далее оценка, находится ли вторая разница в допустимом пределе погрешности. Если это так, калибровка не нужна. Если нет, то значение или функция значения коэффициента преобразования корректируется автоматически до тех пор, пока вторая разница не будет находиться в допустимом пределе погрешности.

При практическом применении настоящего изобретения и значение коэффициента преобразования, и допустимый предел погрешности могут быть установлены как значения по умолчанию при производстве АЦП или могут быть заданными значениями, определяемыми системой для АЦП, и целевое значение (ADC_Target) задается в соответствии со значением сигнала напряжения источника опорного напряжения в системе. То есть, после определения значения сигнала напряжения источника опорного напряжения АЦП автоматически генерирует целевое значение (ADC_Target). Таким образом, различные параметры АЦП генерируются или задаются автоматически. Более того, источник опорного напряжения также может быть задан в системе.

Когда необходима калибровка АЦП, нужно просто подсоединить источник опорного напряжения к АЦП, и система автоматически откалибрует АЦП, операторам больше не нужно вручную выполнять калибровку на компьютере и генераторе сигналов. Таким образом не только снижаются трудовые затраты и затраты на материалы, но и повышается эффективность калибровки АЦП.

На фиг. 2 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Более конкретно, после этапа S3 дополнительно включен следующий этап:

S4: Сохранение скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении в памяти, причем скорректированное значение коэффициента преобразования сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

На этапе S4 во избежание ситуации, когда значение коэффициента преобразования теряется ввиду отключения подачи питания, скорректированное значение коэффициента преобразования сохраняется в заданном положении в памяти. Система настраивает процесс, так что после включения подачи питания АЦП вызывает значение коэффициента преобразования, сохраненное непосредственно в заданном положении в памяти.

Более конкретно, этап S2 включает:

с учетом того, что заданное значение коэффициента преобразования включает значение коэффициента смещения и значение коэффициента усиления, преобразование значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии со значением коэффициента смещения и значением коэффициента усиления, причем отношение преобразования между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения составляет: (значение цифрового сигнала)=(значение сигнала напряжения)*(значение коэффициента усиления)+(значение коэффициента усиления).

На этапе S2 согласно данному варианту осуществления значение коэффициента преобразования включает значение коэффициента смещения и значение коэффициента усиления. Отношение между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения выглядит следующим образом: [значение цифрового сигнала(ADC_Value)] = [значение сигнала напряжения] * [значение коэффициента усиления (ADC_Gain)] + [значение коэффициента усиления (ADC_Offset)]. Значение коэффициента смещения, значение коэффициента усиления и зависимость между ними могут представлять собой значения по умолчанию при производстве АЦП, или могут быть заданными значениями, определяемыми системой для АЦП.

Более того, этап S3 более конкретно может представлять собой:

сравнение значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировку значения коэффициента усиления в соответствии с результатом сравнения таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности.

Согласно данному варианту осуществления значение коэффициента преобразования включает значение коэффициента смещения и значение коэффициента усиления. При практическом применении любое или оба из значения коэффициента смещения и значения коэффициента усиления могут быть скорректированы. Для сокращения расчета чипа АЦП или уменьшения усложнения программы системы в варианте осуществления настоящего изобретения отношение между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения упрощается за счет того, что корректируется только значение коэффициента усиления, что также упрощает настройку программы и вычисление чипа.

На фиг. 3 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Более конкретно, этап S3 включает следующие этапы:

S31: Получение разницы между значением цифрового сигнала и целевым значением; и

S32: Определение, превышает ли разница максимальный допустимый предел погрешности, когда абсолютное значение разницы больше абсолютного значения допустимого предела погрешности, если это так, то значение коэффициента усиления уменьшается, в противном случае значение коэффициента усиления увеличивается.

На этапе S32, если определяется, что абсолютное значение разницы меньше, чем абсолютное значение допустимого предела погрешности, корректировка до значения коэффициента усиления прекращается. Например, если целевое значение равно 5, значение цифрового сигнала равно 7, и допустимый предел погрешности равен (-1, 1), разница равна 2, то абсолютное значение разницы также равно 2, что превышает допустимый предел погрешности и превышает максимальный допустимый предел погрешности. В этом случае значение коэффициента усиления должно быть уменьшено таким образом, чтобы значение 7 цифрового сигнала было близким к целевому значению 5, так что разница будет находиться в допустимом пределе погрешности. Если целевое значение равно 5, значение цифрового сигнала равно 3 и допустимый предел погрешности равен (-1, 1), разница равна -2, абсолютное значение разницы равно 2, что превышает допустимый предел погрешности, но меньше максимального допустимого предела погрешности. В этом случае значение коэффициента усиления должно быть увеличено таким образом, чтобы значение 3 цифрового сигнала было близким к целевому значению 5, так что разница будет находиться в допустимом пределе погрешности. Дополнительно, согласно данному варианту осуществления значение коэффициента усиления выбирается в соответствии с условием корректировки, это упрощает отношение между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения и оптимизирует программу системы.

Более конкретно, для поддержки необходимости калибровки в АЦП в сложной ситуации, согласно настоящему варианту осуществления перед этапом S1 дополнительно включен следующий этап:

S10: определение типа канала аналогового сигнала, полученного АЦП, и состояния калибровки, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал указанного типа канала.

На этапе S10 может присутствовать один или несколько типов канала. Более того, количество АЦП, обрабатывающих аналоговый сигнал заданного типа канала, может составлять один или более, в зависимости от фактической необходимости.

Для разных типов каналов аналоговых сигналов, которые необходимо обработать, калибровка относительно связанных параметров, соответствующих каждому типу канала АЦП, отличается.

При выполнении этапа S10 на практике, например, в области производства телевизоров, телевизор содержит компьютерный канал и компонентный канал. Для каждого из каналов необходим модуль АЦП, который содержит три независимых АЦП для обработки. Каждый из АЦП модуля АЦП должен быть соединен с источником опорного напряжения. То есть, когда модуль АЦП обрабатывает аналоговый сигнал в компьютерном канале, каждый из АЦП модуля АЦП должен быть откалиброван, что сокращенно называется калибровкой АЦП компьютерного канала; и во время обработки аналогового сигнала в компонентном канале, каждый из АЦП модуля АЦП должен быть откалиброван, что сокращенно называется калибровкой АЦП компонентного канала. Описанные выше две калибровки не влияют друг на друга, однако, после двух калибровок аналоговые сигналы и в компьютерном канале, и в компонентном канале, обработанные модулем АЦП, могут обеспечивать по существу одинаковое качество изображения, передаваемого по компьютерному каналу и по компонентному каналу.

Необходимо отметить, что во время каждой калибровки три АЦП модуля АЦП соединяются с отдельным источником опорного напряжения. Это означает, что во время каждой калибровки три АЦП модуля АЦП должны быть откалиброваны. Параметры каждого из трех АЦП могут отличаться друг от друга до тех пор, пока модуль АЦП может обеспечивать достижение цели и эффекта калибровки.

На фиг. 4 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Согласно другому варианту осуществления для обеспечения возможности автоматической идентификации и определения системой состояния калибровки АЦП и исключения автоматической калибровки согласно данному варианту осуществления этап S10 включает заданные выше этапы:

S101: Подготовка заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала, и установка значения, равного 0 или 1, заданного положения в качестве цифрового ID, который соответствует состоянию до и после калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал в текущем типе канала.

На этапе S101, если тип канала включает тип 1 канала и тип 2 канала, затем соответствующее заданное положение 1 и заданное положение 2 подготавливаются в памяти. Когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал типа 1 канала, если АЦП не калиброван, система меняет цифровой ID в заданном положении с 1 на 0; и если АЦП откалиброван, система устанавливает цифровой ID в заданном положении 1 как 1. Аналогично, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал типа 2 канала, если АЦП не калиброван, система меняет цифровой ID в заданном положении с 2 на 0; и если АЦП откалиброван, система устанавливает цифровой ID в заданном положении 2 как 1.

S102: Считывание заданного положения в памяти и определение текущего типа канала в соответствии с заданным положением; и считывание цифрового ID в заданном положении, и определение состояния калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал текущего типа канала.

На этапе S102 система считывает заданное положение в памяти, и на практике система должна считывать заданное положение в памяти по порядку. Например, система сначала считывает заданное положение 1, и когда считывает, что цифровой ID заданного положения, составляющий 1, меняется на 0, система определяет, что АЦП не откалиброван, когда он обрабатывает аналоговый сигнал типа 1 канала. Затем в соответствии с результатом определения происходит возврат на этап S2 для завершения калибровки АЦП. Если система считывает заданное положение 1 и считывает, что цифровой ID заданного положения 1 стал 1, система определяет, что АЦП откалиброван, когда он обрабатывает аналоговый сигнал типа 1 канала. После этого, система считывает следующее заданное положение 2 и считывает цифровой ID заданного положения 2. Следующие этапы аналогичны описанным выше для заданного положения 1 и далее не будут описаны.

На фиг. 5 показана блок-схема, описывающая способ автоматической калибровки АЦП в соответствии с пятым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Более конкретно, следующий этап перед этапом S4 дополнительно включает:

S41: Восстановление цифрового ID в заданном положении, которое соответствует текущему типу канала, причем восстановленный цифровой ID соответствует состоянию АЦП, который был откалиброван во время обработки им аналогового сигнала текущего типа канала.

На этапе S41, если АЦП, обрабатывающий аналоговый сигнал типа 1 канала, был откалиброван, то значение 0 цифрового ID заданного положения 1 устанавливается как 1. Если система считывает, что цифровой ID заданного положения составляет 1, она определяет, что во время обработки аналогового сигнала типа 1 канала АЦП был откалиброван. Система переходит к считыванию цифрового ID заданного положения 2, если цифровой ID составляет 0, это означает, что во время обработки аналогового сигнала типа 2 канала АЦП не был откалиброван, тогда система выполняет этапы S2-S4. Дополнительно после калибровки АЦП во время обработки ним аналогового сигнала типа 2 канала система устанавливает цифровой ID заданного положения 2 на 1.

Если система считывает, что значение цифрового ID составляет 1 во всех заданных положениях 1 и 2, это означает, что АЦП был откалиброван.

Более конкретно, этап S4 включает:

Подготовку заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала; в соответствии с текущим типом канала сохранение скорректированного значения коэффициента усиления в заданном положении в памяти, причем значение коэффициента усиления в заданном положении сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

На этапе S4 согласно данному варианту осуществления, после достижения автоматической калибровки АЦП посредством корректировки значения коэффициента усиления, необходимо только сохранить скорректированное значение коэффициента усиления в заданном положении в памяти. Когда система считывает заданное положение и его цифровой ID в памяти и определяет, что АЦП был откалиброван, АЦП непосредственно вызывает значение коэффициента усиления в заданном положении и завершает преобразование цифрового сигнала в соответствующем типе канала в соответствии со значением коэффициента усиления.

При осуществлении настоящего изобретения на практике тип канала может быть один или их может быть несколько, и заданное положение, установленное в памяти, также может быть одно или их может быть несколько.

Согласно настоящему варианту осуществления в качестве примера рассмотрим телевизор, причем телевизор содержит компонентный канал и компьютерный канал. Память обеспечивает заданное положение 1, которое соответствует компонентному каналу, и заданное положение 2, которое соответствует компьютерному каналу. Значения 0 и 1 заданного положения 1 соответствуют неоткалиброванному и откалиброванному состоянию цифрового ID АЦП соответственно, когда он обрабатывает аналоговый сигнал компонентного канала. Значения 0 и 1 заданного положения 2 соответствуют неоткалиброванному и откалиброванному состоянию цифрового ID АЦП соответственно, когда он обрабатывает аналоговый сигнал компьютерного канала.

Процесс автоматической калибровки телевизора включает следующие характерные этапы:

(1) считывание цифрового ID в заданном положении 1 в памяти, если значение равно 0, определение того, что АЦП компонентного канала не был откалиброван;

(2) система устанавливает значения напряжения трех источников опорного напряжения видеочипа равным 525 мВ, 262,5 мВ и 262,5 мВ через резисторы;

(3) включение соединительных переключателей, подключенных между тремя опорными напряжениями и ADC_Offset модулем трех АЦП;

(4) установка значения ADC_Offset модулей АЦП на 16, 128 и 128, установка значений ADC_Target трех АЦП на 235, 212 и 212; установка значения ADC_Gain трех АЦП на 128; и установка значения ADC_Margin трех АЦП на ±3;

(5) считывание трех значений ADC_Value, которые были преобразованы в цифровую форму, из трех опорных напряжений тремя АЦП, и вычисление разницы ADC_Diff между значением ADC_Value и ADC_Target каждого АЦП;

(6) определение, превышает ли абсолютное значение ADC_Diff каждого АЦП абсолютное значение ADC_Margin этого АЦП, то есть превышает ли 3; если это так, выполняется определение, превышает ли значение ADC_Diff максимальное значение ADC_Margin, если это так, значение ADC_Gain уменьшается; если нет, значение ADC_Gain увеличивается; а затем считывание ADC_Value и выполнение цепи сравнения;

(7) определение, что абсолютное значение ADC_Diff каждого АЦП превышает абсолютное значение ADC_Margin этого АЦП, и остановка калибровки значения ADC_Gain для завершения калибровки компонентного канала трех АЦП модуля АЦП;

(8) выключение соединительных переключателей между тремя опорными напряжениями и ADC_Offset модулем после успешной калибровки компонентного канала АЦП, корректировка значения 0 цифрового ID в заданном положении 1 на 1, и сохранение скорректированного значения ADC_Gain в заданном положении A в памяти; причем необходимо отметить, что три АЦП модуля АЦП по отдельности имеют значение ADC_Gain, сохраненное в заданном положении A или A1, A2 и A3.

Аналогично в настоящем изобретении модуль АЦП компьютерного канала также может быть автоматически откалиброван, причем значение 0 цифрового ID в заданном положении 2 скорректировано на 1, а скорректированное значение ADC_Gain сохраняется в заданном положении B в памяти.

После калибровки, при очередном включении, система будет считывать значение, составляющее 1, сохраненное в заданном положении 1 в памяти, оценивать, был ли модуль АЦП компонентного канала откалиброван, и считывать значение ADC_Gain, сохраненное в заданном положении A в памяти. Модуль АЦП выполняет цифровое преобразование аналогового сигнала компонентного канала в соответствии со значением ADC_Gain. После этого система будет считывать значение, составляющее 1, сохраненное в заданном положении 2 в памяти, оценивать, был ли модуль АЦП компьютерного канала откалиброван, и считывать значение ADC_Gain, сохраненное в заданном положении B в памяти. Модуль АЦП выполняет цифровое преобразование аналогового сигнала компьютерного канала в соответствии со значением ADC_Gain.

Наконец, исходя из того, что на характеристики калибровки ничто не влияет, калибровка АЦП завершатся автоматически во время первого включения телевизора. После этого система запустит компонентный канал и компьютерный канал. Для выполнения автоматической калибровки необходимо только вызвать значение коэффициента усиления, сохраненное в заданных положениях A и B в памяти. Таким образом, операторам больше не нужно выполнять калибровку вручную на компьютере и генераторе сигналов. Следовательно увеличивается эффективность калибровки, а затраты уменьшаются. Кроме того, изображение, выводимое телевизором, характеризуется по существу одинаковым качеством изображения в компьютерном канале и в компонентном канале.

На фиг. 6 показана структурная схема, описывающая устройство для автоматической калибровки АЦП в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Настоящее изобретение дополнительно предоставляет устройство для автоматической калибровки АЦП, которое содержит модуль 1 настройки источника опорного напряжения и АЦП 2. АЦП 2 содержит модуль 21 настройки параметров, модуль 22 преобразования сигналов и модуль 23 корректировки. Модуль 1 настройки источника опорного напряжения, модуль 21 настройки параметров, модуль 22 преобразования сигналов и модуль 23 корректировки соединены друг с другом последовательно.

Модуль 1 настройки источника опорного напряжения предназначен для предоставления источника опорного напряжения для АЦП 2. Модуль 21 настройки параметров предназначен для задания значения коэффициента преобразования, целевого значения и допустимого предела погрешности. Модуль 22 преобразования сигналов предназначен для получения значения сигнала напряжения источника опорного напряжения и преобразования значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования. Модуль 23 корректировки предназначен для сравнения значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировки значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения модуль 1 настройки источника опорного напряжения и АЦП 2 могут быть соединены друг с другом посредством переключателя 5. Перед калибровкой АЦП 2 переключатель 5 можно включить для соединения АЦП 2 с модулем 1 настройки источника опорного напряжения для получения от него сигнала напряжения.

Более того, в основе значения коэффициента преобразования, заданного внутри модуля 21 настройки параметров, лежит отношение преобразования или функция преобразования значения сигнала напряжения источника опорного напряжения модуля 1 настройки источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала. Значение цифрового сигнала, полученное преобразованием значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования модуля 21 настройки параметров посредством модуля 22 преобразования сигналов, представляет собой фактическое преобразованное значение.

Целевое значение (ADC_Target), заданное внутри модуля 21 настройки параметров, представляет собой теоретическое значение напряжения источника опорного напряжения после выполнения модулем 22 преобразования сигналов цифрового преобразования.

Допустимый предел погрешности (ADC_Margin), заданный внутри модуля 21 настройки параметров, представляет собой допуск или допустимое значение между целевым значением (ADC_Target) и фактическим значением значения цифрового сигнала, полученного преобразованием значения сигнала напряжения посредством модуля 22 преобразования сигналов в соответствии со значением коэффициента преобразования.

Модуль 23 корректировки получает разницу (ADC_Diff) между значением цифрового сигнала и целевым значением, то есть ADC_Diff=ADC_Value - ADC_Target, сравнивает разницу и допустимый предел погрешности для получения второй разницы и далее оценивает, находится ли вторая разница в допустимом пределе погрешности. Если это так, калибровка не нужна. Если нет, то значение или функция значения коэффициента преобразования корректируется автоматически до тех пор, пока вторая разница не будет находиться в допустимом пределе погрешности.

При практическом применении настоящего изобретения и значение коэффициента преобразования, и допустимый предел погрешности в модуле 21 настройки параметров могут быть установлены как значения по умолчанию при производстве АЦП или могут быть заданными значениями, определяемыми системой для АЦП, и целевое значение (ADC_Target) модуля 21 настройки параметров задается в соответствии со значением сигнала напряжения модуля 1 настройки источника опорного напряжения. То есть, после определения значения сигнала напряжения источника опорного напряжения модуль 21 настройки параметров автоматически генерирует целевое значение (ADC_Target). Таким образом, различные параметры АЦП генерируются или задаются автоматически. Кроме того, модуль 1 настройки источника опорного напряжения может задаваться внутри видеочипа и корректироваться посредством резистора. Значение сигнала напряжения модуля 1 настройки источника опорного напряжения также может задаваться в системе.

Когда необходима калибровка АЦП 2, нужно просто подсоединить модуль 1 настройки источника опорного напряжения к АЦП 2, система может автоматически откалибровать АЦП 2, и операторам больше не нужно вручную выполнять калибровку на компьютере и генераторе сигналов. Таким образом не только снижаются трудовые затраты и затраты на материалы, но и повышается эффективность калибровки АЦП 2.

На фиг. 7 показана структурная схема, описывающая устройство для автоматической калибровки АЦП в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Более конкретно, устройство для автоматической калибровки АЦП дополнительно содержит модуль 3 памяти, соединенный с модулем 23 корректировки.

Модуль 3 памяти предназначен для сохранения в нем скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении, причем скорректированное значение коэффициента преобразования сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП 2 операции цифрового преобразования.

Заданное значение коэффициента преобразования включает значение коэффициента смещения и значение коэффициента усиления, причем модуль 23 корректировки предназначен для задания значения коэффициента смещения и значения коэффициента усиления значения коэффициента преобразования.

Модуль 22 преобразования сигналов предназначен для преобразования значения сигнала напряжения модуля 1 настройки источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии со значением коэффициента смещения и значением коэффициента усиления, причем отношение преобразования между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения выглядит следующим образом: (значение цифрового сигнала)=(значение сигнала напряжения)*(значение коэффициента усиления)+(значение коэффициента усиления).

Модуль 23 корректировки предназначен для сравнения значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировки значения коэффициента усиления в соответствии с результатом сравнения, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения значение коэффициента преобразования включает значение коэффициента смещения и значение коэффициента усиления. Отношение между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения выглядит следующим образом: [значение цифрового сигнала(ADC_Value)] = [значение сигнала напряжения] * [значение коэффициента усиления (ADC_Gain)] + [значение коэффициента усиления (ADC_Offset)]. Значение коэффициента смещения, значение коэффициента усиления и зависимость между ними могут представлять собой значения по умолчанию при производстве АЦП, или могут быть заданными значениями, определяемыми системой для модуля 21 настройки параметров.

Более того, при выполнении на практике любое или оба из значения коэффициента смещения и значения коэффициента усиления могут быть скорректированы. Для сокращения расчета чипа АЦП или уменьшения усложнения программы системы в варианте осуществления настоящего изобретения отношение между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения упрощается за счет того, что корректируется только значение коэффициента усиления, что также упрощает настройку программы и вычисление чипа.

На фиг. 8 показана структурная схема, описывающая устройство для автоматической калибровки АЦП в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Согласно другому варианту осуществления, в частности, модуль 23 корректировки предназначен для получения разницы между значением цифрового сигнала и целевым значением, и определения, превышает ли разница максимальный допустимый предел погрешности, когда абсолютное значение разницы больше допустимого предела погрешности, если это так, то значение коэффициента усиления уменьшается, в противном случае значение коэффициента усиления увеличивается.

Устройство для автоматической калибровки АЦП дополнительно содержит модуль 4 идентификации типа канала, который соединен с модулем 21 настройки параметров.

Модуль 4 идентификации типа канала предназначен для определения типа канала аналогового сигнала, который АЦП 2 принимает, и состояния калибровки, когда АЦП 2 обрабатывает аналоговый сигнал указанного типа канала.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, если определяется, что абсолютное значение разницы меньше абсолютного значения допустимого предела погрешности, корректировка до значения коэффициента усиления прекращается. Например, если целевое значение равно 5, значение цифрового сигнала равно 7, и допустимый предел погрешности равен (-1, 1), разница равна 2, то абсолютное значение разницы также равно 2, что превышает допустимый предел погрешности и превышает максимальный допустимый предел погрешности. В этом случае значение коэффициента усиления должно быть уменьшено таким образом, чтобы значение 7 цифрового сигнала было близким к целевому значению 5, так что разница будет находиться в допустимом пределе погрешности. Если целевое значение равно 5, значение цифрового сигнала равно 3 и допустимый предел погрешности равен (-1, 1), разница равна -2, абсолютное значение разницы равно 2, что превышает допустимый предел погрешности, но меньше максимального допустимого предела погрешности. В этом случае значение коэффициента усиления должно быть увеличено таким образом, чтобы значение 3 цифрового сигнала было близким к целевому значению 5, так что разница будет находиться в допустимом пределе погрешности. Дополнительно, согласно данному варианту осуществления значение коэффициента усиления выбирается в соответствии с условием корректировки, это упрощает отношение между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения и оптимизирует программу системы.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения может присутствовать один или несколько типов канала. Более того, количество АЦП, обрабатывающих аналоговый сигнал заданного типа канала, может составлять один или более, в зависимости от фактической необходимости.

Для разных типов каналов аналоговых сигналов, которые необходимо обработать, калибровка относительно связанных параметров, соответствующих каждому типу канала АЦП, отличается.

Например, в области производства телевизоров, телевизор содержит компьютерный канал и компонентный канал. Для каждого из каналов необходим модуль АЦП, который содержит три независимых АЦП для обработки. Каждый из АЦП модуля АЦП должен быть соединен с источником опорного напряжения. То есть, когда модуль АЦП обрабатывает аналоговый сигнал в компьютерном канале, каждый из АЦП модуля АЦП должен быть откалиброван, что сокращенно называется калибровкой АЦП компьютерного канала; и во время обработки аналогового сигнала в компонентном канале, каждый из АЦП модуля АЦП должен быть откалиброван, что сокращенно называется калибровкой АЦП компонентного канала. Описанные выше две калибровки не влияют друг на друга, однако, после двух калибровок аналоговые сигналы и в компьютерном канале, и в компонентном канале, обработанные модулем АЦП, могут обеспечивать по существу одинаковое качество изображения, передаваемого по компьютерному каналу и по компонентному каналу.

Необходимо отметить, что во время каждой калибровки три АЦП модуля АЦП соединяются с отдельным источником опорного напряжения. Это означает, что во время каждой калибровки три АЦП модуля АЦП должны быть откалиброваны. Параметры каждого из трех АЦП могут отличаться друг от друга до тех пор, пока модуль АЦП может обеспечивать достижение цели и эффекта калибровки.

На фиг. 9 показана структурная схема, описывающая устройство для автоматической калибровки АЦП в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Согласно другому варианту осуществления, в частности, модуль 3 памяти соединен с модулем 4 корректировки типа канала.

Модуль 3 памяти предназначен для подготовки заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала, и установки значения, равного 0 или 1, заданного положения в качестве цифрового ID, который соответствует состоянию до и после калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал в текущем типе канала.

Модуль 4 корректировки типа канала предназначен для считывания заданного положения в памяти и определения текущего типа канала в соответствии с заданным положением; и считывания цифрового ID в заданном положении и определения состояния калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал текущего типа канала.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, если тип канала включает тип 1 канала и тип 2 канала, затем соответствующее заданное положение 1 и заданное положение 2 подготавливаются в памяти. Когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал типа 1 канала, если АЦП не калиброван, система меняет цифровой ID в заданном положении с 1 на 0; и если АЦП откалиброван, система устанавливает цифровой ID в заданном положении 1 как 1. Аналогично, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал типа 2 канала, если АЦП не калиброван, система меняет цифровой ID в заданном положении 2 на 0; и если АЦП откалиброван, система устанавливает цифровой ID в заданном положении 2 как 1.

На практике система должна считывать заданное положение в памяти по порядку. Например, система сначала считывает заданное положение 1, и когда считывает, что цифровой ID заданного положения, составляющий 1, меняется на 0, система определяет, что АЦП не откалиброван, когда он обрабатывает аналоговый сигнал типа 1 канала. Затем в соответствии с результатом определения происходит возврат на этап S2 для завершения калибровки АЦП. Если система считывает заданное положение 1 и считывает, что цифровой ID заданного положения 1 стал 1, система определяет, что АЦП откалиброван, когда он обрабатывает аналоговый сигнал типа 1 канала. После этого, система считывает следующее заданное положение 2 и считывает цифровой ID заданного положения 2. Следующие этапы аналогичны описанным выше для заданного положения 1 и далее не будут описаны.

Согласно другому варианту осуществления, в частности, модуль 3 памяти дополнительно предназначен для восстановления цифрового ID в заданном положении, которое соответствует текущему типу канала, причем восстановленный цифровой ID соответствует состоянию АЦП, который был откалиброван во время обработки им аналогового сигнала текущего типа канала.

Модуль 3 памяти дополнительно предназначен для подготовки заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала; в соответствии с текущим типом канала сохранения скорректированного значения коэффициента усиления в заданном положении в памяти, причем значение коэффициента усиления в заданном положении сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, если АЦП, обрабатывающий аналоговый сигнал типа 1 канала, был откалиброван, то значение 0 цифрового ID заданного положения 1 устанавливается как 1. Если система считывает, что цифровой ID заданного положения составляет 1, она определяет, что во время обработки аналогового сигнала типа 1 канала АЦП был откалиброван. Система переходит к считыванию цифрового ID заданного положения 2, если цифровой ID составляет 0, это означает, что во время обработки аналогового сигнала типа 2 канала АЦП не был откалиброван, тогда система выполняет этапы S2-S4. Дополнительно после калибровки АЦП во время обработки ним аналогового сигнала типа 2 канала система устанавливает цифровой ID заданного положения 2 на 1.

Если система считывает, что значение цифрового ID составляет 1 во всех заданных положениях 1 и 2, это означает, что АЦП был откалиброван.

Более того, после достижения калибровки АЦП посредством корректировки значения коэффициента усиления, необходимо сохранить скорректированное значение коэффициента усиления в заданном положении в памяти. Когда система считывает заданное положение и его цифровой ID в памяти и определяет, что АЦП был откалиброван, АЦП непосредственно вызывает значение коэффициента усиления в заданном положении и завершает преобразование цифрового сигнала в соответствующем типе канала в соответствии со значением коэффициента усиления.

При осуществлении настоящего изобретения на практике тип канала может быть один или их может быть несколько, и заданное положение, установленное в памяти, также может быть одно или их может быть несколько.

Согласно настоящему варианту осуществления в качестве примера рассмотрим телевизор, причем телевизор содержит компонентный канал и компьютерный канал. Память обеспечивает заданное положение 1, которое соответствует компонентному каналу, и заданное положение 2, которое соответствует компьютерному каналу. Значения 0 и 1 заданного положения 1 соответствуют неоткалиброванному и откалиброванному состоянию цифрового ID АЦП соответственно, когда он обрабатывает аналоговый сигнал компонентного канала. Значения 0 и 1 заданного положения 2 соответствуют неоткалиброванному и откалиброванному состоянию цифрового ID АЦП соответственно, когда он обрабатывает аналоговый сигнал компьютерного канала.

По сравнению с недостатками ручной калибровки современных АЦП настоящее изобретение характеризуется следующими преимуществами: процедура способа автоматической калибровки АЦП согласно настоящему изобретению выполняется автоматически, нет необходимости в ручной калибровке профессиональным оператором. Следовательно снижаются трудовые затраты и повышается рабочая эффективность. Способ автоматической калибровки АЦП настоящего изобретения предоставляет возможность калибровки АЦП, которые обрабатывают аналоговые сигналы многоканальных типов, что позволяет использовать в различных ситуациях и делает его более практичным. Согласно способу автоматической калибровки АЦП настоящего изобретения цифровые сигналы, полученные из аналоговых сигналов в различных типах каналов, обработанные откорректированным АЦП, гарантировано будут одинаковыми. Устройство автоматической калибровки АЦП настоящего изобретения характеризуется простой конструкцией и, следовательно, его производство упрощается.

Выше были описаны только предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и они не должны рассматриваться как ограничение объема настоящего изобретения. Все эквивалентные изменения и модификации конструкции или процесса могут применяться как прямо, так и косвенно.

Группа изобретений относится к вычислительной технике и может быть использована для калибровки АЦП. Техническим результатом является обеспечение автоматической калибровки АЦП. Способ содержит получение значения сигнала напряжения источника опорного напряжения; преобразование значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования; сравнение значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировку значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности, при этом корректировка значения коэффициента преобразования представляет собой корректировку значения коэффициента усиления. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ автоматической калибровки АЦП, включающий:

получение значения сигнала напряжения источника опорного напряжения;

преобразование значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования;

сравнение значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировку значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности, причем

этап преобразования значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования включает:

с учетом того, что заданное значение коэффициента преобразования включает значение коэффициента смещения и значение коэффициента усиления, преобразование значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии со значением коэффициента смещения и значением коэффициента усиления, причем отношение преобразования между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения составляет: (значение цифрового сигнала) = (значение сигнала напряжения)* (значение коэффициента усиления) + (значение коэффициента усиления); и

корректировку значения коэффициента преобразования, представляющую собой корректировку значения коэффициента усиления.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после этапа сравнения значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировки значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения таким образом, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в пределах допустимого предела погрешности, дополнительно включает:

сохранение скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении в памяти, причем скорректированное значение коэффициента преобразования сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

АЦП содержит первый модуль АЦП, предназначенный для обработки аналогового сигнала в компьютерном канале телевизора, и второй модуль АЦП, предназначенный для обработки аналогового сигнала в компонентном канале телевизора, причем

первый модуль АЦП содержит три независимых АЦП, где

каждый из АЦП первого модуля АЦП соединен с источником опорного напряжения и калибруется соответственно, когда первый модуль АЦП обрабатывает аналоговый сигнал в компьютерном канале;

второй модуль АЦП содержит три независимых АЦП, где

каждый из АЦП второго модуля АЦП соединен с источником опорного напряжения и калибруется соответственно, когда второй модуль АЦП обрабатывает аналоговый сигнал в компонентном канале;

калибровка АЦП первого модуля АЦП не зависит от калибровки АЦП второго модуля АЦП.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что этап сравнения значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировки значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности, включает:

получение разницы между значением цифрового сигнала и целевым значением; и

определение, превышает ли разница максимальный допустимый предел погрешности, когда абсолютное значение разницы больше абсолютного значения допустимого предела погрешности, если это так, то значение коэффициента усиления уменьшают, в противном случае значение коэффициента усиления увеличивают.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что перед этапом получения значения сигнала напряжения источника опорного напряжения дополнительно включает:

определение типа канала аналогового сигнала, полученного АЦП, и состояния калибровки, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал указанного типа канала.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что этап определения типа канала аналогового сигнала, полученного АЦП, и состояния калибровки, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал указанного типа канала, включает:

подготовку заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала, и установку значения, равного 0 или 1, заданного положения в качестве цифрового ID, который соответствует состоянию до и после калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал в текущем типе канала; и

считывание заданного положения в памяти и определение текущего типа канала в соответствии с заданным положением; и считывание цифрового ID в заданном положении, и определение состояния калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал текущего типа канала.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что перед этапом сохранения скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении в памяти способ дополнительно включает:

восстановление цифрового ID в заданном положении, которое соответствует текущему типу канала, причем восстановленный цифровой ID соответствует состоянию АЦП, который был откалиброван во время обработки им аналогового сигнала текущего типа канала.

8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что этап сохранения скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении в памяти включает:

подготовку заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала; в соответствии с текущим типом канала сохранение скорректированного значения коэффициента усиления в заданном положении в памяти, причем значение коэффициента усиления в заданном положении сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

9. Устройство для автоматической калибровки АЦП, содержащее модуль настройки источника опорного напряжения и АЦП, причем АЦП содержит модуль настройки параметров, модуль преобразования сигналов и модуль корректировки, причем модуль настройки источника опорного напряжения, модуль настройки параметров, модуль преобразования сигналов и модуль корректировки соединены друг с другом последовательно, отличающееся тем, что

модуль настройки источника опорного напряжения предназначен для предоставления источника опорного напряжения для АЦП;

модуль настройки параметров предназначен для задания значения коэффициента преобразования, целевого значения и допустимого предела погрешности;

модуль преобразования сигналов предназначен для получения значения сигнала напряжения источника опорного напряжения и преобразования значения сигнала напряжения источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии с заданным значением коэффициента преобразования;

модуль корректировки предназначен для сравнения значения цифрового сигнала с целевым значением и корректировки значения коэффициента преобразования в соответствии с результатом сравнения, чтобы разница между значением цифрового сигнала и целевым значением находилась в допустимом пределе погрешности; причем

модуль корректировки предназначен для задания значения коэффициента смещения и значения коэффициента усиления значения коэффициента преобразования;

модуль преобразования сигналов предназначен для преобразования значения сигнала напряжения модуля настройки источника опорного напряжения в значение цифрового сигнала в соответствии со значением коэффициента смещения и значением коэффициента усиления, причем отношение преобразования между значением цифрового сигнала и значением сигнала напряжения составляет: (значение цифрового сигнала) = (значение сигнала напряжения) * (значение коэффициента усиления) + (значение коэффициента усиления); и

модуль корректировки, корректирующий коэффициент преобразования, включает корректировку значения коэффициента усиления.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что дополнительно содержит модуль памяти, соединенный с модулем корректировки, причем

модуль памяти предназначен для сохранения в нем скорректированного значения коэффициента преобразования в заданном положении, причем скорректированное значение коэффициента преобразования сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.

11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что

АЦП содержит первый модуль АЦП, предназначенный для обработки аналогового сигнала в компьютерном канале телевизора, и второй модуль АЦП, предназначенный для обработки аналогового сигнала в компонентном канале телевизора, причем

первый модуль АЦП содержит три независимых АЦП, где

каждый из АЦП первого модуля АЦП соединен с источником опорного напряжения и калибруется соответственно, когда первый модуль АЦП обрабатывает аналоговый сигнал в компьютерном канале;

второй модуль АЦП содержит три независимых АЦП, где

каждый из АЦП второго модуля АЦП соединен с источником опорного напряжения и калибруется соответственно, когда второй модуль АЦП обрабатывает аналоговый сигнал в компонентном канале;

калибровка АЦП первого модуля АЦП не зависит от калибровки АЦП второго модуля АЦП.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что модуль корректировки предназначен для получения разницы между значением цифрового сигнала и целевым значением и определения, превышает ли разница максимальный допустимый предел погрешности, когда абсолютное значение разницы больше абсолютного значения допустимого предела погрешности, если это так, то значение коэффициента усиления уменьшается, в противном случае значение коэффициента усиления увеличивается.

13. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что дополнительно содержит модуль идентификации типа канала, который соединен с модулем настройки параметров, причем модуль идентификации типа канала предназначен для определения типа канала аналогового сигнала, полученного АЦП, и состояния калибровки, когда АЦП обрабатывает аналоговый сигнал указанного типа канала.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что

модуль памяти соединен с модулем корректировки типа канала;

причем модуль памяти предназначен для подготовки заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала, и установки значения, равного 0 или 1, заданного положения в качестве цифрового ID, который соответствует состоянию до и после калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал в текущем типе канала; и

модуль корректировки типа канала предназначен для считывания заданного положения в памяти и определения текущего типа канала в соответствии с заданным положением; и считывания цифрового ID в заданном положении и определения состояния калибровки АЦП, когда он обрабатывает аналоговый сигнал текущего типа канала.

15. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что модуль памяти дополнительно предназначен для восстановления цифрового ID в заданном положении, которое соответствует текущему типу канала, причем восстановленный цифровой ID соответствует состоянию АЦП, который был откалиброван во время обработки им аналогового сигнала текущего типа канала.

16. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что модуль памяти дополнительно предназначен для подготовки заданного положения в памяти, которое соответствует каждому типу канала; в соответствии с текущим типом канала сохранения скорректированного значения коэффициента усиления в заданном положении в памяти, причем значение коэффициента усиления в заданном положении сконфигурировано для возможности непосредственного вызова во время выполнения АЦП операции цифрового преобразования.