專利名稱：交流信號檢測方法及其直流電位檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交流信號的信號極值及其直流電位強度檢測方法，尤指應(yīng)用于一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一數(shù)字信號處理器上的交流信號的信號極值及其直流電位強度檢測方法。
在理想狀況中，跟蹤誤差信號(TE)為一直流成分為零的交流電壓信號，而當(dāng)跟蹤誤差信號(TE)的振幅為零時即代表跟蹤的最佳狀態(tài)，因此跟蹤誤差信號(TE)的零點為進行反饋控制時一重要參考點，但實際上由光學(xué)讀取頭上的光感應(yīng)器20與運算放大器21所產(chǎn)生的跟蹤誤差信號(TE)，多少皆會有一些直流成分混入該跟蹤誤差信號(TE)，而使得該跟蹤誤差信號(TE)的電位(準(zhǔn)位)產(chǎn)生偏移(如圖3(b)所示)，導(dǎo)致實際零點與理想零點并不重合，而為能改善此問題，跟蹤平衡(tracking balance)的動作將被導(dǎo)入運用。
請再參考圖2所示的功能方塊示意圖，所謂跟蹤平衡(tracking balance)的動作由下列組件來完成，其中模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter，簡稱ADC)22將跟蹤誤差信號(TE)進行取樣并轉(zhuǎn)換成數(shù)字化數(shù)值后，再以峰值檢測器23(peak detector)與谷值檢測器24(bottom detector)來進行峰值與谷值的檢測，然后跟蹤平衡器25再根據(jù)所得到的峰值與谷值來推估出目前電位偏移的程度，進而對運算放大器21進行補偏電壓(offset voltage)的修正，用于將原先不應(yīng)存在的直流成分予以抵消。
但因跟蹤誤差信號(TE)的強度極可能超出模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器22所能接收的范圍，造成模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器22所能讀取到的跟蹤誤差信號(TE)波形如圖3(c)所示，以致后續(xù)的峰值檢測器(peak detector)與谷值檢測器(bottom detector)所得到的峰值或/與谷值不正確，進而無法推估出實際電位偏移的程度，使得后續(xù)進行的補偏電壓(offset voltage)修正無法有效達成目的。而如何改善上述常用手段的缺失，為發(fā)展本發(fā)明的主要目的。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明公開一種交流信號的直流電位檢測方法，應(yīng)用于一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一數(shù)字信號處理器上，該放大器輸出一交流信號至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。該方法包括下列步驟使該數(shù)字信號處理器輸出一電位控制信號至該放大器；該放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號平移一第一電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對值；該數(shù)字信號處理器根據(jù)該相對值、該第一電位以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值而得出該交流信號的絕對值；以及該數(shù)字信號處理器根據(jù)該交流信號的絕對值而得到該交流信號的直流電位強度。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明的交流信號的直流電位檢測方法中該放大器可為一運算放大器。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明的交流信號的直流電位檢測方法中該交流信號的絕對極小值可由下列式子求得絕對極小值＝相對極小值-(第一電位×輸出極限值/輸入極限值)。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明的交流信號的直流電位檢測方法中該交流信號的絕對極大值可由下列式子求得絕對極大值＝相對極大值+(第二電位×輸出極限值/輸入極限值)。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明的交流信號的直流電位檢測方法中還包括下列步驟該數(shù)字信號處理器對應(yīng)該交流信號的直流電位強度而改變該電位控制信號的大小，進而使該放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號的直流電位調(diào)整為零。
本發(fā)明還公開一種信號檢測方法，應(yīng)用于一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一數(shù)字信號處理器上，該放大器輸出一交流信號至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該方法包括下列步驟使該數(shù)字信號處理器輸出一電位控制信號至該放大器；該放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號平移一電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對極值；以及該數(shù)字信號處理器根據(jù)該相對極值、該電位以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值而得出該交流信號的絕對極值。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明的信號檢測方法中該放大器可為一運算放大器。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明的信號檢測方法中該交流信號的絕對極小值可由下列式子求得絕對極小值＝相對極小值-(電位×輸出極限值/輸入極限值)。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明的信號檢測方法中該交流信號的絕對極大值可由下列式子求得絕對極大值＝相對極大值+(電位×輸出極限值/輸入極限值)。
根據(jù)上述構(gòu)想，本發(fā)明中的該放大器、該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及該數(shù)字信號處理器可設(shè)置于一光學(xué)讀取裝置中。
為能清楚說明，以下以一實例進行上述方法的操作，先假設(shè)該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器42的正負極限值Vmax、Vmin(例如為正負5伏特)，分辨率為255，而該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器42所能輸出的最大值Dmax＝127而最小值為Dmin＝-127，至于該第一電位L1、該第二電位L2則設(shè)為5*20/127伏特，因此當(dāng)該運算放大器41便對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號向上平移L1(本例為5*20/127伏特)后(如圖5(b)所示)輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器42進行轉(zhuǎn)換并輸入至數(shù)字信號處理器43中的谷值檢測器432，進而得到一相對極小值Rmin(例如-125)，另外，該運算放大器41亦可對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號向下平移L2(本例為5*20/127伏特)后(如圖5(c)所示)輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器42進行轉(zhuǎn)換并輸入至數(shù)字信號處理器43中的峰值檢測器431，進而得到一相對極大值Rmax(例如120)。最后，該數(shù)字信號處理器43中的跟蹤平衡器433便可根據(jù)該相對極小值Rmin、該相對極大值Rmax、該第一電位L1、該第二電位L2以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器42的極限值而以下列公式進行運算，得出該交流信號的絕對極大值為140，而絕對極小值為-145，進而推估出實際電位偏移的程度(本例為(-5/2)*5/127伏特)，使得后續(xù)對運算進行的補偏電壓(offset voltage)修正可順利進行，有效達成發(fā)展本發(fā)明的主要目的。
第一電位L1對映至數(shù)字值的公式L1×Dmin/Vmin第二電位L2對映至數(shù)字值的公式L2×Dmax/Vmax絕對極大值的公式Rmax+(L2×Dmax/Vmax)絕對極小值的公式Rmin-(L1×Dmin/Vmin)電位偏移的公式[(絕對極大值+絕對極小值)/2]×Vmax/Dmax或[(絕對極大值+絕對極小值)/2]×Vmin/Dmin或[(絕對極大值+絕對極小值)/2]×(|Vmin|+|Vmax|)/(|Dmin|+|Dmax|)綜上所述，本發(fā)明方法在跟蹤誤差信號(TE)的強度超出模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器22所能接收范圍的狀況下，仍可正確推估出實際電位偏移的程度，使得后續(xù)進行的補偏電壓(offset voltage)修正可被確實執(zhí)行，徹底改善上述常用手段的缺失，達成發(fā)展本發(fā)明的主要目的。
權(quán)利要求
1.一種交流信號的直流電位檢測方法，應(yīng)用于一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一數(shù)字信號處理器上，該放大器輸出一交流信號至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該方法包括下列步驟(a)使該數(shù)字信號處理器輸出一電位控制信號至該放大器；(b)該放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號平移一第一電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對值；(c)該數(shù)字信號處理器根據(jù)該相對值、該第一電位以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值而得出該交流信號的絕對值；以及(d)該數(shù)字信號處理器根據(jù)該交流信號的絕對值而得到該交流信號的直流電位強度。
2.如權(quán)利要求1所述的交流信號的直流電位檢測方法，其特征在于，該步驟(b)包括(b1)將該交流信號平移該第一電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對極小值；以及(b2)將該交流信號平移一第二電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對極大值。
3.如權(quán)利要求2所述的交流信號的直流電位檢測方法，其特征在于，該步驟(c)包括(c1)該數(shù)字信號處理器根據(jù)該相對極大值、該相對極小值、該第一電位、該第二電位以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值而得出該交流信號的絕對極大值與絕對極小值。
4.如權(quán)利要求3所述的交流信號的直流電位檢測方法，其特征在于，該步驟(d)包括(d1)該數(shù)字信號處理器根據(jù)該交流信號的絕對極大值與絕對極小值而得到該交流信號的直流電位強度。
5.如權(quán)利要求4所述的交流信號的直流電位檢測方法，其特征在于，該交流信號的絕對極小值由下列式子求得絕對極小值＝相對極小值-[第一電位×(輸出極限值/輸入極限值)]，而該交流信號的絕對極大值由下列式子求得絕對極大值＝相對極大值+[第二電位×(輸出極限值/輸入極限值)]。
6.如權(quán)利要求5所述的交流信號的直流電位檢測方法，其特征在于，該直流電位偏移由下列式子求得(絕對極大值+絕對極小值)/2×Vmax/Dmax或(絕對極大值+絕對極小值)/2×Vmin/Dmin或[(絕對極大值+絕對極小值)/2]×(|Vmin|+|Vmax|)/(|Dmin|+|Dmax|)。
7.如權(quán)利要求3所述的交流信號的直流電位檢測方法，其特征在于，還包括下列步驟(e)該數(shù)字信號處理器對應(yīng)該交流信號的直流電位強度而改變該電位控制信號，進而使該放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號的直流電位調(diào)整為零。
8.一種信號檢測方法，應(yīng)用于一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一數(shù)字信號處理器上，該放大器輸出一交流信號至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該方法包括下列步驟；使該數(shù)字信號處理器輸出一電位控制信號至該放大器；該放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號平移一電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對極值；以及該數(shù)字信號處理器根據(jù)該相對極值、該電位以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值而得出該交流信號的絕對極值。
9.如權(quán)利要求8所述的信號檢測方法，其特征在于，該交流信號的絕對極小值由下列式子求得絕對極小值＝相對極小值-[電位×(輸出極限值/輸入極限值)]，而該交流信號的絕對極大值由下列式子求得絕對極大值＝相對極大值+[電位×(輸出極限值/輸入極限值)]。
10.一種交流信號的直流電位偏移修正方法，應(yīng)用于一運算放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一數(shù)字信號處理器上，該放大器輸出一交流信號至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該方法包括下列步驟使該數(shù)字信號處理器輸出一電位控制信號至該運算放大器；該運算放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號向下平移一第一電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對極大值，該相對極大值位于該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值范圍內(nèi)；該數(shù)字信號處理器根據(jù)該相對極大值、該第一電位以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值而得出該交流信號的絕對極大值；該運算放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號向上平移一第二電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對極小值，該相對極小值位于該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值范圍內(nèi)；該數(shù)字信號處理器根據(jù)該相對極小值、該第二電位以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值而得出該交流信號的絕對極小值；該數(shù)字信號處理器根據(jù)該交流信號的絕對極大值與極小值而得到該交流信號的直流電位偏移；以及根據(jù)該直流電位偏移修正該交流信號的電壓偏移。
11.如權(quán)利要求10所述的交流信號的直流電位偏移修正方法，其特征在于，該交流信號的絕對極小值由下列式子求得絕對極小值＝相對極小值-[第一電位×(輸出極限值/輸入極限值)]，而該交流信號的絕對極大值由下列式子求得絕對極大值＝相對極大值+[第二電位×(輸出極限值/輸入極限值)]。
12.如權(quán)利要求11所述的交流信號的直流電位偏移修正方法，其特征在于，該直流電位偏移由下列式子求得(絕對極大值+絕對極小值)/2×Vmax/Dmax或(絕對極大值+絕對極小值)/2×Vmin/Dmin或[(絕對極大值+絕對極小值)/2]×(|Vmin|+|Vmax|)/(|Dmin|+|Dmax|)。
13.如權(quán)利要求10所述的交流信號的直流電位偏移修正方法，其特征在于，該運算放大器、該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及該數(shù)字信號處理器設(shè)置于一光學(xué)讀取裝置中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交流信號及其直流電位強度檢測方法，應(yīng)用于一放大器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及一數(shù)字信號處理器上。該放大器輸出一交流信號至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，使該數(shù)字信號處理器輸出一電位控制信號至該放大器。該放大器對應(yīng)該電位控制信號的控制而將該交流信號平移一第一電位后輸出至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，進而得到一相對值。該數(shù)字信號處理器根據(jù)該相對值、該第一電位以及該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出入極限值而得出該交流信號的絕對值。該數(shù)字信號處理器根據(jù)該交流信號的絕對值而得到該交流信號的直流電位強度。
文檔編號G11B7/09GK1399259SQ0212770
公開日2003年2月26日 申請日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者蔡金印, 李勁輪 申請人:威盛電子股份有限公司