JPH0322710A - 並列比較型a/d変換器 - Google Patents

並列比較型a/d変換器

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JPH0322710A
JPH0322710A JP15584689A JP15584689A JPH0322710A JP H0322710 A JPH0322710 A JP H0322710A JP 15584689 A JP15584689 A JP 15584689A JP 15584689 A JP15584689 A JP 15584689A JP H0322710 A JPH0322710 A JP H0322710A
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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、並列比較型A/D変換器に関し、特にL S
 I (Large Scale Integrate
d Circuit)化に適すると共に、例えば50M
Hz以上の高速動作が要求される高品位テレビ信号をA
/D変換する並列比較型A/D変換器に関する。
〔発明の概要〕
本発明の並列比較型A/D変換器は、複数のコンパレー
タブロックと、上位ビット用エンコーダ及び下位ビット
用エンコーダとを有する並列比較型A/D変換器におい
て、前記上位ビット用エンコーダを制御するアンドゲー
トブロックと、前記下位ビット用エンコーダを制御する
複数のアンドゲートブロックとを設け、構成の簡易化を
計ると共に、グリッチ(Glich)の発生を抑制する
〔従来の技術〕
従来高速動作が可能で、かつグリッチ(Glich)を
抑制した並列比較型A/D変換器が、例えば特開昭62
−32724号公報に記載されている.すなわち、第6
図の従来の並列比較型A/D変換器の一例を示すブロッ
ク部において、1は所定の電位差を有する電圧がそれぞ
れ供給される端子■,.及び端子vr&の間に等しい抵
抗値を有する2h個(nはデジタル出力nビットを示す
)の抵抗器を直列接続した抵抗群である。前記抵抗群1
の2n−1個の基準電位点VRI乃至VR,は2”−1
個の比較器群2の各コンパレータに接続され、人力端子
INに供給されるアナログ入力信号と基準電位点VR+
乃至VR.の各電圧とが比較される.前記比較器群2の
各コンパレー夕の出力はアンドゲート群3を介して符号
化回路4に供給され、アナログ信号のレベルに応じたデ
ジタル信号に変換する。前記符号化回路4は、アナログ
人力に対応する出力「1」と出力rQJの切り替わり点
が1箇所のみのものが、複数発生(グリッチ)すること
があり、本来のデジタル出力に対して誤った出力が発生
するため、ダレイコード(交番2進コード)と呼ばれる
符号化手法が用いられる。そして、グレイコードは変換
回路5により自然2進コードに変換される.前記変換回
路5は、通常イクスクルーシブオア(以下、EX−OR
と称する)回路で構威されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の並列比較型A/D変換器は、グリ
ッチを抑制するため、EX−OR回路で構威される変換
回路5が必要とされるので構戒が複雑になる欠点があっ
た。
従って、本発明の目的は、前記欠点を改良することにあ
り、グリッチの発生(デジタルエラー)を抑制すると共
に構成の簡易化を計るようにした並列比較型A/D変換
器を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の並列比較型A/D変換器は、第1乃至第N(N
≧2)のコンパレータブロックと、上位ビット用エンコ
ーダ及び下位ビット用エンコーダとを有する並列比較型
A/D変換器において、前記第1乃至第Nのコンパレー
タブロックの所定のコンパレータ出力に接続され、アナ
ログ入力信号レベルに対応した所定のコンパレータブロ
ックを選択して前記上位ビット用エンコーダを制御する
上位ビット制御用アンドゲートブロックと、前記第1乃
至第Nのコンパレータブロックの出力にそれぞれ接続さ
れ、前記下位ビット用エンコーダを制御する第1乃至第
Nの下位ビット制御用アンドゲートブロックとから構或
される. また、本発明の並列比較型A/D変換器は、前記上位ビ
ット制御用アンドゲートブロックの出力により、第1乃
至第Nの下位ビット制御用アンドゲートブロックを夫々
制御するように構威される.〔作用〕 本発明によれば、前記上位ビット用アンドゲートブロッ
クにより、アナログ入力信号レベルに対応した所定のコ
ンパレータブロックを選択して前記上位ビット用エンコ
ーダを制御すると共に、前記第1乃至第Nの下位ビット
制御用アンドゲートブロックにより前記下位ビット用エ
ンコーダを制御するようにしたので、簡単な構或により
グリッチの発生を抑制することが可能である。
また、前記上位ビット制御用アンドゲートブロックの出
力により、第1乃至第Nの下位ビット制御用アンドゲー
トブロックを夫々制御する場合には、デジタル出力の真
の値からのずれ(デジタルエラー)を可及的に少なくす
ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する. 第1図は本発明のA/D変換器の基本構威を示?ブロッ
ク図であり、INはアナログ入力信号が供給される入力
端子、6は第1のコンパレータブロックである。前記第
1のコンパレータブロック6はコンパレータ6a乃至コ
ンパレータ6dから構威される。7は第N(N≧2 一
例としてN=3)のコンパレータブロックであり、コン
パレータ7a乃至コンパレータ7Cから構成される。8
は抵抗群であり、一例として互いに抵抗値の等しい第1
の抵抗器R1乃至第12の抵抗器R,■を端子V.及び
端子vL間に直列接続して威り、各接続点P1乃至Pl
!に互いに異なる基準電圧を発生する。そして、入力端
子INは前記第1のコンパレータブロック6のコンパレ
ータ6a乃至コンパレータ6d及び第Nのコンパレータ
7のコンパレータ7a乃至7dの同相入力端子にそれぞ
れ接続され、接続点P1乃至Pl!はコンパレータ6a
乃至コンパレータ7dの逆相入力端子にそれぞれ接続さ
れる。9は上位ビット制御用アンドゲートブロックであ
り、一例として第lのコンパレータブロック6のコンパ
レータ6dの出力に接続されたアンドゲート9aと第N
のコンパレータブロック7のコンパレータ7dに接続さ
れたアンドゲート9Cとから構威され、アナログ入力信
号レベルに対応した所定のコンパレータブロック(第1
のコンパレータブロック6または第Nのコンパレータブ
ロック7)を選択して上位ビット用エンコーダ10を制
御する。11は第1のコンパレータブロック6の出力に
接続された第1の下位ビット制御用アンドゲートブロッ
クであり、アンドゲートlla乃至アンドゲートllc
から構威される。12は第Nのコンパレータブロック7
の出力に接続された第N(一例としてN=3)の下位ビ
ット制御用アンドゲートブロックであり、アンドゲート
12a乃至アンドゲート12cから構威される。13は
下位ビット用エンコーダであり、第1の下位ビット制御
用アンドゲートブロックl1及び第Nの下位ビット制御
用アンドゲートブロック12の出力により制御される。
なお、Q,乃至Q.はスイッチングトランジスタ、D 
+ (MSB)〜D4(LSB)はデジタル出力端子で
ある。
以上の構或における動作について説明する。人力端子I
Nに供給されるアナログ入力信号のレベルがP4点の基
準電圧より大の時、第1のコンパレータフロック6のコ
ンパレータ6a乃至コンパレータ6dの同相出力はいず
れもハイレベルとなり、上位ビット制御用アンドゲート
9のアンドゲート9aの出力もハイレベルになり、第l
のコンパレータブロック6が選択される。従って、上位
ビット用エンコーダ10のスイッチングトランジスタQ
1及びQ.がオンし、デジタル出力端子D+ (MS8
)〜D4(LSD)の出力は(1100)となる。
また、アナログ入力信号レベルが上昇してP,点の基準
電圧を超えた時、第1のコンパレータブロック6のコン
パレータ6Cの出力及び第1の下位ビット制11i用ア
ンドゲートブロック1lのアンドゲートllcの出力が
ハイレベルとなり、下位ビット用エンコーダ13のスイ
ッチングトランジスタQ3がオンし、デジタル出力端子
D + (MSB)〜D 4(LSB)の出力は(11
01)となる。更にアナログ入力信号レベルが上昇して
P2点の基準電圧を超えたIL第1のコンパレータブロ
ック6のコンパレータ6bの出力及び第1の下位ビット
制御用アンドゲートブロック1lのアンドゲートllb
の出力がハイレベルとなり、下位ビット用エンコーダl
3のスイッチングトランジスタQ4がオンし、デジタル
出力端子D + (MSB)〜D 4 (LSB)の出
力は〔1110〕となる(この場合、アンドゲート11
Cはオフ)。更にアナログ入力信号レベルが上昇してP
.点の基準電圧を超えた時、第1のコンパレータブロッ
ク6のコンパレータ6aの出力及び第1の下位ビット制
御用アンドゲートブロック11のアンドゲートllaの
出力がハイレベルとなり、下位ピットエンコーダ13の
スイッチングトランジスタQ,及びQ,がオンし、デジ
タル出力端子D r (MSB)〜D . (LSB)
の出力は(1111)となる(この場合、アンドゲート
llb及びllcは共にオフ)。
次に、アナログ入力信号レベルが接続点P,乃至PIm
の近傍にあり、第N(一例としてN=3)のコンパレー
タブロックが選択される場合について説明する。アナロ
グ入力信号レベルがptz点の基準電圧を超えた時、第
Nのコンパレータブロック7のコンパレータ7dの出力
及び上位ビット制御用アンドゲートブロック9のコンパ
レータ9Cの出力がハイレベルとなり、上位ビット用エ
ンコーダ10のスイッチングトランジスタQ7がオンし
、デジタル出力端子D I(MSB)〜D . (LS
B)の出力は(0100)となる。更にアナログ入力信
号レベルが上昇してP.点の基準電圧を超えた時、第N
の下位ビット制御用アンドゲートブロック12のアンド
ゲート12cの出力がハイレベルとなり、下位ビット用
エンコーダ13のスイッチングトランジスタQ8がオン
し、デジタル出力端子D r (MSB)〜D4(LS
B)は(0101)となる。更にアナログ入力信号レベ
ルが上昇してP1。点の基準電圧を超えた時、第Nの下
位ビット制御用アンドゲートブロックl2のアンドゲー
ト12bの出力がハイレベルとなり、下位ビットエンコ
ーダ13のスイッチングトランジスタQ9がオンし、デ
ジタル出力端子Dr (MSB)〜D a (LSB)
の出力は(0110)となる.更にアナログ入力信号レ
ベルが上昇してP,点の基準電圧を超えた時、第Nの下
位ビット制御用アンドゲートブロック12のアンドゲー
ト12aの出力がハイレベルとなり、下位ピットエンコ
ーダ13のスイッチングトランジスタQ1。及びQ.が
オンし、デジタル出力端子D r (MSB)〜D .
 (LSB)の出力は(0101)となる。従って、上
位ビット制御用アンドゲートブロック9の出力により上
位ビット用エンコーダIOを制御し、第1の下位ビット
制御用アンドゲートブロック11または第Nの下位ビッ
ト制御用アンドゲートブロック12の出力により下位ビ
ット用エンコーダ13を制御するようにしたので、構或
の簡易化を計ることができると共に、後述する如くグリ
ッチの発生を抑制することができる。なお、前述して如
く、Nは3の場合に限定されるものでなく、N≧2であ
れば同様の動作が可能である.また、第1図の波線で示
したように、上位ビット制御用アンドゲートブロック9
の出力により第1の下位ビット制御用アンドゲートブロ
ック11乃至第Nの下位ビット制御用アンドゲートブロ
ック12を夫々制御する場合は、第1のコンパレータブ
ロック6または第Nのコンパレータブロック7のうち、
選択されたものについて第1の下位ビット制御用アンド
ゲートブロック11または第Nの下位ビット制御用アン
ドゲートブロック12が選択されるのでデジタル出力の
真の値からのずれ(デジタルエラー)を可及的に少なく
することができる。
次に、第2図のグリッチ発生の第1の例を示すブロック
図を参照しながら切り替わり点が2個発生した時のデジ
タルエラー(真値からのずれ=グリッチ)について説明
する。第2図において、入力端子INに供給されるアナ
ログ入力信号のレベルがP4点の基準電圧に対応してい
る時にP1点の基準電圧に対応した入力電圧がスピード
が遅いため見かけ上コンパレータ6aに残っている場合
、コンパレータ6a及びコンパレータ6dの出力は共に
ハイレベルになる.従って、アンドゲート11a及びア
ンドゲー}9aの出力も共にハイレベルとなり、スイッ
チングトランジスタQ+、QzsQ,及びQ,がオンし
、デジタル出力端子D, (MSB)〜D a (LS
B)の出力は(1111)となって真値(1100)か
ら3ステップ以内の誤差(無視できる)を有する出力が
得られる.また、第3図のグリッチ発生の第2の例を示
すブロック図に示す如く、アナログ入力信号レベルがP
l6点の基準電圧に対応している時にP,点の基準電圧
に対応した電圧がコンパレー夕に残っている場合、同様
にして(スイッチングトランジスタQItがオン)デジ
タル出力端子D r (MSB)〜D a (LSB)
の出力は(0111)となり、真値から1ステップずれ
ることになるがこの誤差は実用上無視できる程度である
前述の第1の例及び第2の例においては、上位ビット制
御用アンドゲートブロック9の出力により第1の下位ビ
ット制御用アンドゲートブロック11乃至第N(一例と
してN=3)の下位ビット制御用アンドゲートブロック
12を制御していない場合について述べたが、次に第4
図乃至第5図のグリッチ発生の第3乃至第4の例を示す
ブロック図をそれぞれ参照しながら上位ビット制御用ア
ンドゲートブロック9の出力により第1の下位ビット制
御用アンドゲートブロック11乃至第N(一例としてN
=3)の下位ビット制御用アンドゲートブロック12を
制御した場合について説明する。第4図において、入力
端子INに供給されるアナログ入力信号のレベルがP4
の基準電圧に対応している時にP,点の基準電圧に対応
した入力電圧がコンパレータのスピードが遅いためコン
パレータ6aに残っている場合、デジタル出力端子D 
. (MSB)〜D 4 (LSB)の出力は(111
1)となって3ステップ以内の誤差となる(第1の例と
同様)。次に第5図において、入力端子INに供給され
るアナログ入力信号のレベルがPIG点の基準電圧に対
応している時にP,点に対応した入力電圧がP,点に対
応したコンパレータに残っている場合、上位ビット制御
用アンドゲートブロック9のアンドゲ−19bの出力は
ローレベルとなってスイッチングトランジスタQltを
オフするため、デジタル出力端子D r (MSB)〜
D4(LSB)の出力は(0110)となる.従って、
この第4の例は前述した第2の例に比べてグリッチの発
生が少ない。
なお、前述の実施例では、4ビット並列比較型A/D変
換器について説明したが、本発明はこれに限定されるこ
となく、例えば16ビットまたは3ビットのものに適用
することが可能である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな通り、本発明の並列比較型A/
D変換器は、上位ビット制御用アンドゲートブロックと
、下位ビット制御用アンドゲートブロックを設けること
により、従来例のEX−OR回路で構威される変換回路
が不要となり、グリッチの発生を抑制すると共に構或の
簡易化を計ることができる. また、上位ビット制御用アンドゲートブロックにより下
位ビット制御用アンドゲートブロックを制御する場合に
は、デジタル出力の真の値からのずれ(デジタルエラー
)を可及的に少なくすることができる.
【図面の簡単な説明】
第l図は本発明の並列比較型A/D変換器の基本構威を
示すブロック図、第2図はグリッチ(Glich)発生
の第lの例を示すブロック図、第3図はグリンチ発生の
第2の例を示すブロック図、第4図はグリッチ発生の第
3の例を示すブロック図、第5図はグリッチ発生の第4
の例を示すブロック図、第6図は従来の並列比較型A/
D変換器の一例を示すブロック図である。 6     第1のコンパレータブロック6a〜6d・
−コンパレータ 7−−一−−・−・・−・−・一第Nのコンパレータブ
ロック7a〜7d− コンパレータ 8・−・一・−・   抵抗群 9−・一−一−−一−−−一一−−−・上位ビット制御
用アンドゲートブロック 10・−・−・一・・−・一・一上位ビット用エンコー
ダ11・・−・・−・−・・一・・・−・第1の下位ビ
ット制御用アンドゲートブロック 11 a 〜11 c−7ンF ’F’ − }12・
−・−・−・−・・−・・第Nの下位ビット制御用アン
ドゲートブロック 12a〜12c・−・アンドゲート 1 3−−−−−  ・・・下位ビット用エンコーダD
 + (MSB)〜D4(LSB)一・・デジタル出力
端子R1〜Rlt”・・第1乃至第l2の抵抗器P1〜
p+z’−・接続点 Q1〜Q lr−スイッチングトランジスタ第 1 =      二 図 本臂明の並ダ11比較型ADD変#h罎の基本槙成
゛Σ示すフ゛ロブク図8 第 3図 ク゛リシ十発生の第2Φg+1 1示すアロック面第 
2 図 ク゛リッ+発生の第10g11【示す7ロック
図8 第4図 ク゛リッ+発生の第3の例乙示す7ロック図第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1乃至第N(N≧2)のコンパレータブロックと
    、上位ビット用エンコーダ及び下位ビット用エンコーダ
    とを有する並列比較型A/D変換器において、前記第1
    乃至第Nのコンパレータブロックの所定のコンパレータ
    の出力に接続され、アナログ入力信号レベルに対応した
    所定のコンパレータブロックを選択して前記上位ビット
    用エンコーダを制御する上位ビット制御用アンドゲート
    ブロックと、前記第1乃至第Nのコンパレータブロック
    の出力にそれぞれ接続され、前記下位ビット用エンコー
    ダを制御する第1乃至第Nの下位ビット制御用アンドゲ
    ートブロックとを設けたことを特徴とする並列比較型A
    /D変換器。 2、上位ビット制御用アンドゲートブロックの出力によ
    り、第1乃至第Nの下位ビット制御用アンドゲートブロ
    ックを夫々制御するようにしたことを特徴とする請求項
    1記載の並列比較型A/D変換器。
JP1155846A 1989-06-20 1989-06-20 並列比較型a/d変換器 Expired - Lifetime JP2805636B2 (ja)

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