[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生數(shù)字信號的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480018986.3
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN105359417B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設計）人: D.迪斯特貝格;H.施蒂希韋
• 申請（專利權）人: 倫茨自動化有限責任公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00;H02M5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱君;劉春元

一種根據(jù)借助于頻率轉換器基于具有可變周期持續(xù)時間的脈沖寬度調制產(chǎn)生的模擬信號(UA)產(chǎn)生數(shù)字信號(DS)的方法，其中數(shù)字信號(DS)的值對應于模擬信號(UA)在脈沖寬度調制的關聯(lián)的周期持續(xù)時間上的平均值，具有步驟：根據(jù)模擬信號(UA)借助于西格瑪?德爾塔?調制器(1)產(chǎn)生比特流(BS)，其中產(chǎn)生具有恒定的調制器循環(huán)的比特流，在關聯(lián)的周期持續(xù)時間期間通過濾波比特流(BS)借助于多個數(shù)字濾波器(2_1到2_r)產(chǎn)生時間相接的數(shù)字采樣值(S_1到S_r)，其中時間相接的數(shù)字采樣值之間的時間間隔是調制器循環(huán)的倍數(shù)，其數(shù)字濾波器(2_1到2_r)彼此時間延遲地以調制器循環(huán)的倍數(shù)的時間間隔開始并且相應數(shù)字濾波器(2_1到2_r)輸出關聯(lián)的數(shù)字采樣值(S_1到S_r)，并且形成在關聯(lián)的周期持續(xù)時間期間產(chǎn)生的數(shù)字采樣值(S_1到S_r)之上的平均值，其中平均值形成對于關聯(lián)的周期持續(xù)時間的數(shù)字信號(DS)的值。

技術領域

本發(fā)明涉及用于根據(jù)借助于頻率轉換器基于具有可變周期持續(xù)時間的脈沖寬度調制產(chǎn)生的模擬信號產(chǎn)生數(shù)字信號的方法和裝置，其中數(shù)字信號的值對應于模擬信號在脈沖寬度調制的關聯(lián)的周期持續(xù)時間之上的平均值。

背景技術

常規(guī)頻率轉換器通常輸出所謂的相電壓，其基于脈沖寬度調制產(chǎn)生。在多相電動機處在繞組處借助于頻率轉換器產(chǎn)生的有效電壓是兩個這樣的相電壓的差。此外還參閱有關的專業(yè)文獻。

在調整地超控電動機的情況下能必要的是，確定脈沖寬度調制的電壓或者有效的電動機電壓的直流電壓分量。

GB2440559A描述該方法，其中由頻率轉換器產(chǎn)生的脈沖寬度調制的電壓在使用西格瑪-德爾塔-調制器的情況下數(shù)字化。為了獲得相應數(shù)字電壓測量值在正好一個脈沖寬度調制的關聯(lián)的周期持續(xù)時間之上連續(xù)形成整數(shù)。這個整數(shù)形成對應于第一階的Hogenauer-濾波器。

頻率轉換器經(jīng)常聯(lián)合運行并且在此借助于上級的控制同步。在同步過程中可得出該必要，改變以脈沖寬度調制為基礎的周期持續(xù)時間。

在GB2440559A中描述的方法中可以以這種方式描述周期持續(xù)時間的改變，在集成的情況下考慮相應更多或更少調制器循環(huán)（Modulatortakte）。

如果由于對于信號質量的要求需要更高階的數(shù)字濾波器，可以由西格瑪-德爾塔-調制器輸出的比特流例如借助于更高階（例如第二或第三階）的Hogenauer-濾波器進行濾波。

這種Hogenauer-濾波器的傳輸功能通過由西格瑪-德爾塔-調制器輸出的比特流的循環(huán)(調制器循環(huán))，濾波器階和所謂的過采樣率確定。過采樣率描述在采樣率變換的情況下產(chǎn)生的在輸入采樣率和輸出采樣率（采樣率）之間的比例，即調制器循環(huán)和由濾波器輸出的濾波的值或者樣本的循環(huán)之間的比例。因此采樣率從調制器循環(huán)除以過采樣率得出。此外與此相關地還參考有關專業(yè)文獻。

為了可以利用Hogenauer-濾波器進行在脈沖寬度調制的系統(tǒng)中的電壓測量，Hogenauer-濾波器的得出的采樣率必須盡可能準確地是脈沖寬度調制的基本頻率的整數(shù)的倍數(shù)，以便可以有效地抑制切換頻率。在這個在脈沖寬度調制的相應周期內存在的樣本上然后可以形成整數(shù)或者平均值，以便將計分頻率（Kerbfrequenz）放置到切換頻率。

為了將上述方法匹配到脈沖寬度調制的可變周期持續(xù)時間，可以將例如調制器循環(huán)動態(tài)匹配到周期持續(xù)時間。然而調制器循環(huán)顫動或循環(huán)的忽略導致明顯降低了最大可能的有效比特(ENOB)。備選地或附加地可以實現(xiàn)動態(tài)地將過采樣率匹配到脈沖寬度調制的周期持續(xù)時間，然而這在Hogenauer-濾波器的情況下在匹配時導致誤算并且此外具有對于Hogenauer-濾波器的放大和頻率性能的影響。

發(fā)明內容

本發(fā)明基礎在于，提供用于根據(jù)借助于頻率轉換器基于具有可變周期持續(xù)時間的脈沖寬度調制產(chǎn)生的模擬信號產(chǎn)生數(shù)字信號的方法和裝置，其簡單地匹配到可變周期持續(xù)時間并且可借助于具有大于一的階的濾波器實現(xiàn)。