JPH02185122A - アナログ信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アナログ信号をディジタル形式に変換するた
めのアナログ信号処理方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、所与のアナログ電圧信号のレベルに応じたデ
ィジタル信号を得るため、所定のコンデンサを基準電圧
で充電した後、所定の放電手段によって該コンデンサの
重両を放電させ、この放電により該コンデンサの端子電
圧が所定のレベルにまで低下するのに要した時間に関す
る第１ディジタルデータを得、しかる後上記と同様にし
て上記所与のアナログ電圧信号により充電されたコンデ
ンサの端子電圧が上記所定のレベルにまで低下するのに
要した時間に関する第２ディジタルデータを得、上記第
１及び第２ディジタルデータを比較することにより上記
所与のアナログ電圧信号のレベルに応じたディジタルデ
ータを得るようにしたものである。

〔従来の技術〕

一般に、アナログ信号をディジタル形式に変換する場合
には、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器が使用さ
れるが、この種の変換器として、例えば逐次比較方式の
Ａ／Ｄ変換器が従来から広く使用されている。このＡ／
Ｄ変換器は、帰還回路にＡ／Ｄ変換器が必要となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

したがって、従来のこの種の技術によると、アナログ信
号をディジタル化しようとする場合、複雑な構成の回路
装置を必要とするため、ディジタル化のために必要なシ
ステムの価格が高くなってしまうという問題点を有して
いる。

本発明の目的は、したがって、比較的簡単な回路構成で
高精度にてアナログ／ディジタル変換を行なうことがで
きる、アナログ信号処理方法を提供することにある。

（！ｌｉｔ！を解決するための手段〕 上記目的を達成するための本発明の方法の特徴は、所与
のアナログ電圧信号のレベルに応じたディジタル信号を
得るためのアナログ信号処理方法において、所定のコン
デンサを基準電圧で充電した後、所定の放電手段により
このコンデンサの電荷を放電させ、この放電により上記
コンデンサの端子電圧が所定レベルにまで低下するのに
要した時間に関する第１ディジタルデータを得、しかる
後同様にして上記アナログ電圧信号により充電された上
記コンデンサの端子電圧が上記所定レベルにまで低下す
るのに要した時間に関する第２ディジタルデータを得、
上記第１及び第２ディジタルデータに基づいて上記アナ
ログ電圧信号のレベルに応じたディジタルデータを得る
ようにした点に特徴を有する。

〔作用〕

基準電圧により充電された上記コンデンサを所定の放電
手段によって放電させ、上記コンデンサの端子電圧が上
記基準電圧のレベルから所定レベルに達するのに要する
時間は、上記基準電圧のレベルに関連している。同様に
、所与のアナログ電圧信号によりそれと同一のレベルに
充電されたコンデンサを前述の放電手段によって放電さ
せた場合にその充電電圧が放電開始後に上記所定レベル
に達するのに要する時間は、そのアナログ電圧信号のレ
ベルに関連している。この関連性を利用して、第１及び
第２ディジタルデータに基づいて上記アナログ電圧信号
のレベルに応じたディジタルデータが作成される。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について詳
細に説明する。

第１図は、本発明の方法により所与のアナログ電圧信号
全処理し、該アナログ電圧信号のレベルに応じたディジ
タル出力を得るためのアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）
変換回路ｌが示されている。

Ａ／Ｄ変換回路１は、処理すべきアナログ電圧信号を印
加するための第１入力端子２と、基準電圧Ｖｒを印加す
るための第２入力端子３とを有している。第１及び第２
入力端子２．３は、対応して設けられたスイッチ４．５
をそれぞれ介して、端がアースされているコンデンサ６
の他端に接続される構成となっている。

コンデンサ６の他端は、さらにスイッチ７を介して電圧
比較器８の一入力端子と接続されている。

この−入力端子とアースとの間には、コンデンサ６の電
荷を所定の放電特性をもって放電させるための電流源９
が図示の如く接続されており、電圧比較器８の手入力端
子には、電源１０によって所定の一定電圧しベルＶＬＩ
＋が与えれらている。

符号１１で示されるのは、クロックパルス発生器１２か
らのクロックパルスＣＫを計数するためのカウンタであ
り、電圧比較器８の出力ｖＡ８ａが接続されている計数
制御端子１１ａが設けられている。カウンタ１１は、計
数制御端子１１ａのレベルがｒＨＪの場合には計数禁止
状態となっており、計数制御端子１１ａのレベルがｒＬ
Ｊの場合にはクロックパルスＣにが計数可能な状態とな
る構成である。そして、計数制御端子１１ａのレベルが
ｒＨＪからｒＬＪに変化したことによりカウンタ１１は
リセットされる構成となっている。

カウンタ１１の計数出力データＯａは、メモリ１３と計
算ユニット１４とに入力されており、メモリ１３は別途
入力される読込み信号−Ｄに応答してその時の計数出力
の内容をストアすることができる。一方、計算ユニット
１４は、後述の如くしてメモ１月３内にストアされた計
数出力データを基準データＤｂとして計算ユニット１４
に与えられており、計算ユニット１４では、Ｄａ／Ｄｂ
の計算を行い、この結果を示すディジタルデータが、出
力端子１５からＡ／Ｄ変換出力データ００として取り出
される構成である。

次に、第１図に示す回路を用いて、本発明の方法により
所与のアナログ電圧信号Ｖａをディジタル形式に変換処
理する場合について説明する。

まず、スイッチ４，７を開いてからスイッチ５を閉じ、
基準電圧Ｖｒをコンデンサ６に印加し、コンデンサ６の
端子電圧が基準電圧Ｖｒとなるように充電を行なう、な
お、スイッチ７が開いていると電圧比較器８の一入力端
子のレベルは電流源９を介してアースされており、一方
、その十入力端子のレベルは■いとなっている。したが
って、電圧比較器８の出力１ｉ１３ａのレベルはｒＨＪ
となっており、カウンタ１１は計数停止の状態となって
いる。

次に、スイッチ５を開いてスイッチ７を閉じると、コン
デンサ６に充電されていた電荷が定電源９により時間の
経過と共に所定の放電特性にて放電されはじめる。これ
と同時に電圧比較器８０入力端子のレベルが■いより高
レベルとなるので、その出力線８ａのレベルがｒＨＪか
らｒＬＪに変化する。この結果、コンデンサ６の放電が
開始されると同時にカウンタ１１がリセットされ、そし
てクロックパルスＣＫの計数を開始することになる。

コンデンサ６の放電により、その端子電圧が低下し、Ｖ
Ｌｋより小さくなって電圧比較器８の出力線８ａのレベ
ルがｒＬＪから「Ｈ，」に変化すると、カウンタ１１の
計数動作が停止する。すなわち、カウンタｉｆはコンデ
ンサ６の放電が開始されてからその端子電圧のレベルが
Ｖいに達するまでの間、計数動作を行い、その計数時間
に応したカウント値がデータＤａとして出力される。こ
のデータＤａは、読込み信号Ｗｌｌがメモ１月３に印加
されたタイミングでメモリ１３内に基準データＤｂとし
てストアされる。

基準データＯｂは、メモ１月３の出力１１３ａを介して
計算ユニット１４に供給されている。

以上の如くして基準データｏｂが得られたならば所与の
アナログ電圧信号Ｖａについても同様にし、所要放電時
間に対応したカウンタ１１のカウント値データを得るた
めの操作が以下の如くして行われる。

先ず、スイッチ５，７を開き、スイッチ４を閉じること
によりアナログ電圧信号Ｖａによりコンデンサ６を充電
し、その端子電圧信号Ｖａの電圧を等しくする。

この状態において、スイッチ４を開き、スイッチ７を閉
じると、カウンタ１１がリセットされると共にコンデン
サ６の放電が開始され、コンデンサ６の放電開始からそ
の端子電圧がＶＬｋに達するまでに要する時間に応じた
計数出力データＤａがカウンタ１１より得られる。

計数出力データＤａは計算ユニット１４に入力され、こ
こでＤａ／Ｄｂの計算が行われ、その結果を示すＡ／Ｄ
変換出力データＤｏが出力端子１５から得られる。

すなわち、基準電圧Ｖｒを１としたときのアナログ電圧
信号Ｖａの大きさを示すディジタルデータとして変換出
力データＤＯが出力される。

上記説明から判るように、第１図の回路によると、コン
デンサ６に充電されたＴ！ｌ荷を所定の放電特性に従っ
て放電させたとき、所定レベルＶｔｌに達するまでの時
間に関するデータをカウンタ１１により得、そのカウン
ト値をあらかじめ判っている基準電圧に対するカウント
値を比較することにより、正規化されたディジタルデー
タを得るものであるから、簡単な回路で精度よくアナロ
グ信号をディジタル化することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単な回路によりアナログ信号をディ
ジタル信号に変換することができるので、安価なＡ／Ｄ
変換システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によるアナログ信号処理を行なう
ためのアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路を示す
回路図である。 ｌ　・　・ ４．５．７ ６　・　・ ８　・　・ ９　・　・ １１　・　・ １４・　・ Ｖａ　・　・ Ｖｒ　・　・ ・Ａ／Ｄ変換回路 ・・・スイッチ ・コンデンサ ・電圧比較器 ・電流源 ・カウンタ ・計算ユニット ・アナログ電圧信号 ・基準電圧

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所与のアナログ電圧信号のレベルに応じたディジタル信
   号を得るためのアナログ信号処理方法において、所定の
   コンデンサを基準電圧で充電した後、所定の放電手段に
   よりこのコンデンサの電荷を放電させ、この放電により
   前記コンデンサの端子電圧が所定レベルにまで低下する
   のに要した時間に関する第１ディジタルデータを得、し
   かる後同様にして前記アナログ電圧信号により充電され
   た前記コンデンサの端子電圧が前記所定レベルにまで低
   下するのに要した時間に関する第２ディジタルデータを
   得、前記第１及び第２ディジタルデータに基づいて前記
   アナログ電圧信号のレベルに応じたディジタルデータを
   得るようにしたことを特徴とするアナログ信号処理方法
   。