JPH0242820A - A/d converter - Google Patents
A/d converterInfo
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- JPH0242820A JPH0242820A JP19371288A JP19371288A JPH0242820A JP H0242820 A JPH0242820 A JP H0242820A JP 19371288 A JP19371288 A JP 19371288A JP 19371288 A JP19371288 A JP 19371288A JP H0242820 A JPH0242820 A JP H0242820A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は高速A/D変換器(素子)に係シ、特に、そ
の直線性の改善に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to high-speed A/D converters (elements), and in particular to improving the linearity thereof.
第4図は従来の通常市販されているA/D変換器(素子
)を示すブロック図で、(ロ)tIiAβ変換素子、(
1) Fiアナログ入力、C5)はA/D変換用のクロ
ック入力、(6)は低電位側の基準電圧、(7)は高電
位側の基準電圧、叫はディジタル化出力である。FIG. 4 is a block diagram showing conventional A/D converters (elements) commonly commercially available, including (b) tIiAβ conversion element, (
1) Fi analog input, C5) is the clock input for A/D conversion, (6) is the reference voltage on the low potential side, (7) is the reference voltage on the high potential side, and C5 is the digitized output.
次にこの従来例の動作について説明する。第5図はこの
A/D変換素子a’hの動作域を示す図で、例えば、ア
ナログ入力(1)に−Vになる電圧が入力されると、デ
ィジタル化出力叫として、オールIQIが得られ、+V
なる電圧が入力されると、ディジタル化出力(ト)とし
て、オール1111が得られることを示している。出力
されるディジタルデータは、nビットで素子の仕様によ
り種々のものが市販されている。Next, the operation of this conventional example will be explained. FIG. 5 is a diagram showing the operating range of this A/D conversion element a'h. For example, when a voltage of -V is input to the analog input (1), all IQI is obtained as a digitized output signal. +V
This shows that when a voltage of The digital data to be output is n-bit, and various types are commercially available depending on the specifications of the device.
また、出力データは通常は簡単の友め、純バイナリ−で
示しているが、他の方式のものもある。Also, the output data is usually shown in pure binary for simplicity, but other formats are also available.
ここでは簡単化の几め、純バイナリ−で考えていく。Here, for simplicity, we will consider pure binary.
次に第6図は、A/D変換素子αηの内部構造を示し几
原理図で、6ビットのA/D変換器の例を示している。Next, FIG. 6 is a principle diagram showing the internal structure of the A/D conversion element αη, and shows an example of a 6-bit A/D converter.
図において、agはアナログ入力、■は上位3ビット分
をまず量子化する変換部で、(2)は上位3ビットのデ
ィジタルデータ出力となる。■はこの上位ビットのデー
タを再びアナログ値に変換するD/A変換部で、この出
力と、入力−との差をとつt残りを、更に3ビットに量
子化するのが、のの下位3ビットのA/D変換部である
。@は下位3ビットのデータ出力を示す。このような形
式のL0変換器を、直並列型A/D変換器と称している
。In the figure, ag is an analog input, ■ is a conversion unit that first quantizes the upper 3 bits, and (2) is a digital data output of the upper 3 bits. ■ is the D/A converter that converts this upper bit data back into an analog value. This is a 3-bit A/D conversion section. @ indicates data output of the lower 3 bits. This type of L0 converter is called a series-parallel type A/D converter.
この形式のものでは、上位3ビットのA/D変換部のと
下位3ピントのD/A変換部のが厳密に同一のものであ
ることが必要であるが、高速のものではこの同一性が不
完全であるので、得られる6ビットのディジタルデータ
の特性として、第3図(至)に示す工うなものとなるこ
とが多い。すなわち、アナログ入力電圧に対応するディ
ジタル出力値が、上位ビットのビット変化毎にジャンプ
し几り、飽和することが周期的に繰り返される。これを
第3図(13a)、 (13b)に示す。In this format, it is necessary that the A/D converter for the upper 3 bits and the D/A converter for the lower 3 bits are exactly the same, but in a high-speed type, this sameness is not possible. Since it is incomplete, the characteristics of the obtained 6-bit digital data are often as shown in FIG. 3 (to). That is, the digital output value corresponding to the analog input voltage jumps, decreases, and saturates every time the upper bit changes, which is repeated periodically. This is shown in Fig. 3 (13a) and (13b).
従来のA/D変換器は、このような特性を示すので、1
個の素子で十分良好な入出力直線性を得ることが困難で
あるという問題点があった。Conventional A/D converters exhibit such characteristics, so 1
There was a problem in that it was difficult to obtain sufficiently good input/output linearity with a single element.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、入出力ag性の良好なA/D変換装置を得る
ことを目的とする。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to obtain an A/D conversion device with good input/output ag performance.
この発明に係るA/D変換装置は、A/D変換器を2個
用いて、かかるジャンプや飽和等の非直線性を打消す工
うに構成したものである。The A/D conversion device according to the present invention uses two A/D converters and is configured to cancel such nonlinearities such as jumps and saturation.
この発明に2いてa、特性の非直線性を有してはいるが
、この非直線性を含めて、特性の同一なA/D変換器t
2個用い、両者への基準電圧またはアナログ入力電圧の
一方のみ合間A/D変換器の間で、上位ビット1ビット
相当分互いにシフトさせるとともに1両A/D f換器
の一方のディジタル出力に上位ピント1ビット分加算し
友ものを、他方のA/D変換器のディジタル出力に加算
することに1って、結果的に非直線性を相殺して、直線
性の良好なA/D変換装置が得られる。2. A/D converter t of the present invention has non-linearity in characteristics, but has the same characteristics including this non-linearity.
Using two A/D converters, only one of the reference voltage or analog input voltage to both is shifted between the A/D converters by an amount equivalent to one upper bit, and the digital output of one of the two A/D f converters is By adding the value of the upper focus bit to the digital output of the other A/D converter, the nonlinearity is canceled out, resulting in A/D conversion with good linearity. A device is obtained.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図ICBいて、it)はアナログ入力、(2a)。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In Figure ICB, it) is an analog input, (2a).
(2b)は同じ凸極で、不完全性を含めて同一の特性を
示す第1.第2のA/D変換器(素子) 、 +3)
、 (4)は第1.第2のディジタル加算器、(5)は
クロック入力、(6)は低電位側基準電圧、(1)は高
電位側基準電圧、(83、(93はそれぞれ第1.第2
のA/D変換器(2a)、 (2b)のテイジタル化
出力データ、αa4定数で、ディジタル出力データの上
位ビット1ビット分に相当する値(第6図の例では18
#なる定数)、(ロ)は第2デイジタル加算器(4)の
出力データ、@は本A/D変換装置の最終ディジタル出
力である0次に動作について説明する。第2図は第1及
び第2 ノA/D変換器(2a)と(2b) +7)
VH、VLに印加すれる電圧を示して2す、第1のA/
D変換器(2a)のvH大入力、同図右上の(V−ΔV
)、vL 入力は同図右下(2)−V、第2OA/Di
換器(z) OVH入力は同図左上のV、VL大入力同
図左下(−V+ΔV)である。(2b) is the same convex pole and exhibits the same characteristics including imperfections. Second A/D converter (element), +3)
, (4) is the first. 2nd digital adder, (5) is clock input, (6) is low potential side reference voltage, (1) is high potential side reference voltage, (83, (93 are first and second respectively)
The digitized output data of the A/D converters (2a) and (2b), the αa4 constant, is a value equivalent to one upper bit of the digital output data (18 in the example in Figure 6).
A description will be given of the 0th-order operation where # is a constant), (b) is the output data of the second digital adder (4), and @ is the final digital output of the present A/D converter. Figure 2 shows the first and second A/D converters (2a) and (2b) +7)
Indicates the voltage applied to VH and VL.
vH large input of D converter (2a), upper right of the figure (V-ΔV
), vL input is lower right of the figure (2)-V, 2nd OA/Di
Converter (z) The OVH input is V at the upper left of the figure, and the VL large input is at the lower left of the figure (-V+ΔV).
従って、第1のA/D変換器(2a)に入力されるアナ
ログ入力電圧が一■の時、出力(8) riオールIQ
Iになり、第2のA/D変換器(2b)に入力されるア
ナログ入力電圧がVのとき、出力はオール#IIとなる
。ΔVなる値は、各素子のディジタルデータ出力の上位
ビット1ビット相当分である。Therefore, when the analog input voltage input to the first A/D converter (2a) is 1, the output (8) ri all IQ
When the analog input voltage input to the second A/D converter (2b) is V, the output becomes all #II. The value ΔV is equivalent to one upper bit of the digital data output of each element.
第3図は、第11各部のデータを示すものであり、Q3
は第2のA/D変換器(2b)からの出力データ(9)
と、アナログ入力(1)との関係を示すもの、α4は第
1のA/D f換器(2a)からの出力データ(8)と
アナログ人力(1,)との関係を示すものである0ここ
ではWll及び第2のA/D変換器(2a)、 (2b
)の不完全性は(13a) 、 (13b) 7にどの
ジャンプで示されている。さて、出力データ(9)に上
位ビット1ビット分、即ち第3図の例では#8′を第2
のディジタル加算器(4)により加え合わせると、出力
データ(ロ)として、第3図の破線折れ縁で示す(ト)
を得ることは明らかである。そこで第1図に示す第1の
A/D変換素子(2a)からの出力データ(8)と、デ
ータ(ロ)と金弟1のディジタル加算器(3)によって
加算し、平均をとれば第3図に太実線αOで示す出力デ
ータが第1因のこの実施例の最終ディジタル出力@の点
に得られることになる。この出力データ(6)を示す太
実巌α・から明らかなように、(13a)や(13b)
のようなジャンプは見られず、入力電圧のすべての点に
わ九って均一のディジタル出力ステップが得られている
。Figure 3 shows the data of each part of the 11th part, and Q3
is the output data (9) from the second A/D converter (2b)
α4 shows the relationship between the output data (8) from the first A/D f converter (2a) and the analog input (1,). 0 Here, Wll and the second A/D converter (2a), (2b
) is shown at which jump in (13a), (13b) 7. Now, in the output data (9), one high-order bit, that is, #8' in the example of Fig. 3, is added to the second
When added by the digital adder (4), the output data (B) is shown by the broken line in Figure 3 (G).
It is clear that we get Therefore, if the output data (8) from the first A/D conversion element (2a) shown in Fig. 1 and the data (b) are added by the digital adder (3) of Kintetsu 1, and the average is taken, the The output data indicated by the thick solid line αO in FIG. 3 is obtained at the final digital output @ point of this embodiment due to the first factor. As is clear from the output data (6), (13a) and (13b)
There are no jumps, and a uniform digital output step is obtained at all input voltage points.
第7図は、この発明の他の実施例を示すものである。同
図において、第1図と同一符号を用い友ものは、同一の
ものを示して2す、@は第1のA/D変換器(2a)の
入力に設けられtアナログ加算器である。この実施例で
は第1のA/D変換器(2a)のアナログ人力Vinに
対し、アナログ人力【1)に上位1ビット相当分の電圧
ΔVを予め加えてンくことと、両A/D変換器(2a)
、 (2b)の基準電位を共通にした点が第1図の実
施例と異なるが、第3図と同じ効果を奏する。FIG. 7 shows another embodiment of the invention. In this figure, the same symbols as in FIG. 1 are used to indicate the same things, and 2 and @ are an analog adder provided at the input of the first A/D converter (2a). In this embodiment, a voltage ΔV corresponding to the upper 1 bit is added to the analog human power [1] in advance to the analog human power Vin of the first A/D converter (2a), and both A/D converters Vessel (2a)
, (2b) differs from the embodiment in FIG. 1 in that the reference potential is shared, but the same effect as in FIG. 3 is achieved.
以上のようにこの発明に工れば、不完全ではあるが、同
一の特性を示す一般のA/D変換素子を2個使用するだ
けで、直線性の良好なA/D変換装置を得られる効果が
ある。As described above, if this invention is implemented, an A/D conversion device with good linearity can be obtained by simply using two general A/D conversion elements that exhibit the same characteristics, although they are imperfect. effective.
第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図はこの実施例における両A/D変換器の基準電位
と動作域とを示す図、第3図はこの実施例に2ける両A
/D変換器の特性と実施例の動作とをa明する図、第4
図は従来の1素子からなるA/D変換器の構成を示すブ
ロック図、第5図はこのA/D変換器の動作域な説明す
るtめの図、第6図は従来のA/D変換器の内部構造を
示す原理図、第7図はこの発明の他の実施例の構造を示
すブロック図である。
図において、(1)はアナログ入力& (2a)は第
1のA/D変換器、(2b)は第2のA/D変換器、(
3)は第1のディジタル加算器、(4)は第2のディジ
タル加算器、(6)は低電位側基準電位、(7)は高電
位側基準電位、(8)は第1のA/I)変換器のディジ
タル出力データ、(9)は第2のA/D f換器のディ
ジタル出力データ、αGは定数、(ロ)は第2のディジ
タル加算器の出力データ、(6)はこのA/D変換装置
の最終ディジタル出力である。
な2、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the reference potential and operating range of both A/D converters in this embodiment, and FIG.
Figure 4 illustrating the characteristics of the /D converter and the operation of the embodiment.
The figure is a block diagram showing the configuration of a conventional A/D converter consisting of one element, FIG. 5 is a third diagram explaining the operating range of this A/D converter, and FIG. A principle diagram showing the internal structure of the converter, and FIG. 7 is a block diagram showing the structure of another embodiment of the present invention. In the figure, (1) is the analog input & (2a) is the first A/D converter, (2b) is the second A/D converter, (
3) is the first digital adder, (4) is the second digital adder, (6) is the low potential side reference potential, (7) is the high potential side reference potential, (8) is the first A/ I) Digital output data of the converter, (9) is the digital output data of the second A/D f converter, αG is a constant, (B) is the output data of the second digital adder, (6) is this This is the final digital output of the A/D converter. 2. In the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
を行う直並列形A/D変換装置において、A/D変換で
の非直線性を含めて特性が互いに等しい第1および第2
のA/D変換器を用い、上記両A/D変換器への基準電
圧またはアナログ入力電圧のいずれか一方のみを上記両
A/D変換器の間で上位ビット1ビット相当分互いにシ
フトさせるとともに、 上位両A/D変換器の一方のディジタル出力に上位ビッ
ト1ビット分加算したものを上記他方のA/D変換器の
ディジタル出力に加算することによつて、 全体としてのA/D変換の直線性を向上するようにした
ことを特徴とするA/D変換装置。(1) In a series-parallel A/D converter that performs A/D conversion by dividing upper bits and lower bits, first and second
Using an A/D converter, only one of the reference voltage or analog input voltage to the two A/D converters is shifted between the two A/D converters by an amount equivalent to one upper bit, and , By adding one bit of the upper bit to the digital output of one of the two higher-order A/D converters to the digital output of the other A/D converter, the overall A/D conversion can be calculated. An A/D conversion device characterized by improved linearity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19371288A JPH0242820A (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | A/d converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19371288A JPH0242820A (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | A/d converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0242820A true JPH0242820A (en) | 1990-02-13 |
Family
ID=16312538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19371288A Pending JPH0242820A (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | A/d converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0242820A (en) |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP19371288A patent/JPH0242820A/en active Pending
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