JPH06120830A - AD converter - Google Patents

AD converter

Info

Publication number
JPH06120830A
JPH06120830A JP4263918A JP26391892A JPH06120830A JP H06120830 A JPH06120830 A JP H06120830A JP 4263918 A JP4263918 A JP 4263918A JP 26391892 A JP26391892 A JP 26391892A JP H06120830 A JPH06120830 A JP H06120830A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
value
output
input
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4263918A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomonori Shiomi
智則 塩見
Koichiro Tanaka
宏一郎 田中
Tomohiro Kimura
知弘 木村
Akihiro Tatsuta
明浩 竜田
Yasuo Nagaishi
康男 長石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4263918A priority Critical patent/JPH06120830A/en
Publication of JPH06120830A publication Critical patent/JPH06120830A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力された一定電圧のアナログ信号のAD変
換結果のデジタル値の最小値ビットが変動しない追従比
較型のAD変換装置を提供する。 【構成】 出力端子6に現れるAD変換結果のデジタル
値に加算器8、11でオフセット値を加算し、それぞれ
DA変換器9、12でアナログ電圧に変換する。このD
A変換器9、12の出力電圧は、入力端子1に入力され
たアナログ信号の電圧に追従する。その結果、入力され
たアナログ信号の電圧が、DA変換器9、12の出力電
圧の間に入ると、アップダウンカウンタ5はカウント停
止の動作状態となってAD変換結果のデジタル値は変動
しない。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a follow-up comparison type AD conversion device in which a minimum value bit of a digital value of an AD conversion result of an input analog signal of a constant voltage does not change. [Structure] Offset values are added by adders 8 and 11 to the digital value of the AD conversion result appearing at output terminal 6, and converted into analog voltage by DA converters 9 and 12, respectively. This D
The output voltage of the A converters 9 and 12 follows the voltage of the analog signal input to the input terminal 1. As a result, when the voltage of the input analog signal enters between the output voltages of the DA converters 9 and 12, the up / down counter 5 is in a count stop operation state and the digital value of the AD conversion result does not change.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、追従比較型のAD変換
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a follow-up comparison type AD converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、AD変換装置は数種の方式が実用
化されているが、そのうちの一種として、追従比較型と
呼ばれるものがある。以下、図面を参照しながら、この
従来技術に係る追従比較型のAD変換装置について説明
する。図3は、この追従比較型のAD変換装置の一例の
ブロック図である。本図において、101はAD変換す
るアナログ信号を入力する入力端子であり、102は入
力端子101に入力されたアナログ信号を非反転入力と
しかつ後述するDA変換器107からの出力電圧を反転
入力とする電圧比較器であり、103は入力端子101
に入力されたアナログ信号を反転入力としかつ後述する
DA変換器107からの出力電圧を非反転入力とする電
圧比較器であり、104はクロック信号を発生するクロ
ック信号発生器であり、105はクロック信号発生器1
04をクロック信号源としかつ電圧比較器102および
103によりカウントアップ、カウントダウン、カウン
ト停止を制御されるアップダウンカウンタであり、10
6はアップダウンカウンタ105のデジタル出力値を1
01に入力されたアナログ信号のAD変換結果として出
力する出力端子であり、107はアップダウンカウンタ
105のデジタル出力値を再度アナログ値に変換した上
で電圧比較器102、103の基準電圧とするDA変換
器である。
2. Description of the Related Art At present, several types of AD converters have been put into practical use, and one of them is called a follow-up comparison type. A follow-up comparison type AD conversion device according to this conventional technique will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram of an example of the follow-up comparison type AD converter. In the figure, 101 is an input terminal for inputting an analog signal to be AD converted, 102 is a non-inverting input for the analog signal input to the input terminal 101 and an inverting input for an output voltage from a DA converter 107 described later. 103 is a voltage comparator for
Is a voltage comparator that uses an analog signal input to the input as an inverting input and an output voltage from a DA converter 107 described later as a non-inverting input, 104 is a clock signal generator that generates a clock signal, and 105 is a clock. Signal generator 1
04 is a clock signal source and is an up / down counter controlled to count up, count down, or stop counting by the voltage comparators 102 and 103.
6 is the digital output value of the up / down counter 105
Reference numeral 107 denotes an output terminal for outputting as an AD conversion result of the analog signal input to 01, and DA 107 which converts the digital output value of the up / down counter 105 into an analog value again and uses it as the reference voltage of the voltage comparators 102 and 103. It is a converter.

【0003】次に、図4はこのAD変換装置の動作波形
を示したものである。本図において、201は入力端子
101に入力されたアナログ信号の電圧波形であり、2
02はDA変換器107の出力電圧波形であり、207
はクロック信号発生器104の出力電圧波形であり、2
03、204はそれぞれ電圧比較器102、103の出
力論理レベルを正論理で表したものである。
Next, FIG. 4 shows operation waveforms of the AD converter. In the figure, 201 is a voltage waveform of an analog signal input to the input terminal 101,
02 is an output voltage waveform of the DA converter 107,
Is the output voltage waveform of the clock signal generator 104,
Reference numerals 03 and 204 respectively represent the output logic levels of the voltage comparators 102 and 103 in positive logic.

【0004】以上のように構成されたAD変換装置につ
いて、以下にその動作を説明する。入力端子101に入
力されたアナログ信号は、電圧比較器102、103に
入力される。また、DA変換器107でアナログ電圧値
に変換されたアップダウンカウンタ105のデジタル出
力値は、電圧比較器102、103へ基準電圧として帰
還される。電圧比較器102は、入力されたアナログ信
号の電圧と帰還されてきたDA変換器107の出力値を
比較し、図4の波形201、202、203に示すとお
り、入力されたアナログ信号の電圧が帰還されてきたD
A変換器107の出力値よりも大きければ論理レベル”
1”、小さければ論理レベル”0”を出力する。逆に、
電圧比較器103は、図4の波形201、202、20
4に示すとおり、入力されたアナログ信号の電圧が帰還
されてきたDA変換器107の出力値よりも大きければ
論理レベル”0”、小さければ論理レベル”1”を出力
する。アップダウンカウンタ105は、クロック信号発
生器104からのクロック信号によりカウント動作を行
い、そのカウントアップ、カウントダウン、カウント停
止の動作は、図5に示す論理で電圧比較器102、10
3の出力により制御される。
The operation of the AD converter configured as above will be described below. The analog signal input to the input terminal 101 is input to the voltage comparators 102 and 103. The digital output value of the up / down counter 105 converted into an analog voltage value by the DA converter 107 is fed back to the voltage comparators 102 and 103 as a reference voltage. The voltage comparator 102 compares the voltage of the input analog signal with the output value of the DA converter 107 that has been fed back, and as shown by the waveforms 201, 202, and 203 in FIG. D has been returned
If it is larger than the output value of the A converter 107, the logic level "
1 ", and if smaller, outputs logic level" 0 ".
The voltage comparator 103 has the waveforms 201, 202, 20 shown in FIG.
As shown in 4, if the voltage of the input analog signal is larger than the output value of the DA converter 107 that has been fed back, the logic level "0" is output, and if it is smaller, the logic level "1" is output. The up / down counter 105 performs a count operation by the clock signal from the clock signal generator 104, and the count up, count down, and count stop operations are performed by the voltage comparators 102, 10 according to the logic shown in FIG.
3 output.

【0005】即ち、AD変換結果として出力されるアッ
プダウンカウンタ105のデジタル出力値をアナログ電
圧値に変換し、これと入力されたアナログ信号の電圧と
を電圧比較器で比較した上で、もし入力されたアナログ
信号の電圧が大きければアップカウントを行い、小さけ
ればダウンカウントを行うことによって、常に両方の電
圧が等しくなるように負帰還ループを構成する。これに
よって、入力されたアナログ信号の電圧にアップダウン
カウンタのデジタル出力値が追従し、出力端子106に
AD変換結果が現れる。
That is, the digital output value of the up / down counter 105 output as the AD conversion result is converted into an analog voltage value, and this is compared with the voltage of the input analog signal by a voltage comparator, and then input. The negative feedback loop is configured so that both voltages are always equal by performing up-counting if the voltage of the generated analog signal is large and performing down-counting if the voltage is small. As a result, the digital output value of the up / down counter follows the voltage of the input analog signal, and the AD conversion result appears at the output terminal 106.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、図4の期間TS に見られるように、入力
されたアナログ信号の電圧が一定の場合でも、DA変換
器107の出力電圧、即ち出力端子106に現れるAD
変換結果のデジタル値の最小値ビット(LSB)がクロ
ック周期で変動するという問題点を有している。これ
は、アップダウンカウンタ105とDA変換器107の
量子化により負帰還ループが不安定となるためである。
即ち、DA変換器107の出力電圧が入力されたアナロ
グ信号電圧より僅かに大きい状態でアップダウンカウン
タ105が1ステップだけダウンカウントされ、これに
よってDA変換器107の出力電圧が入力されたアナロ
グ信号電圧を僅かに下回ることとなる。したがって、ア
ップダウンカウンタ105が次のクロック周期で1ステ
ップだけアップカウントされて先の状態に戻り、以降こ
れを繰り返すためである。
However, in the above configuration, as shown in the period TS of FIG. 4, even when the voltage of the input analog signal is constant, the output voltage of the DA converter 107, that is, AD appearing at output terminal 106
There is a problem that the minimum value bit (LSB) of the digital value of the conversion result changes in the clock cycle. This is because the negative feedback loop becomes unstable due to the quantization of the up / down counter 105 and the DA converter 107.
That is, the up-down counter 105 down-counts by one step in a state in which the output voltage of the DA converter 107 is slightly higher than the input analog signal voltage, and thus the output voltage of the DA converter 107 is input by the analog signal voltage. Will be slightly below. Therefore, the up / down counter 105 is up-counted by one step in the next clock cycle, returns to the previous state, and repeats thereafter.

【0007】したがって、この変動を除去し安定したA
D変換を行うためには、このAD変換装置の後段にヒス
テリシス特性付与あるいは出力平均化をなす論理回路を
設ける必要があり、これがコストの増加、実装面積の増
大を招いていた。本発明はかかる課題に鑑みなされたも
のであり、追従比較型でありながら安定したAD変換を
なしえるAD変換装置を提供することを目的としてなさ
れたものである。
Therefore, this fluctuation is eliminated and stable A
In order to perform the D conversion, it is necessary to provide a logic circuit for giving a hysteresis characteristic or averaging the output in the subsequent stage of the AD converter, which causes an increase in cost and an increase in mounting area. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an AD conversion apparatus that can perform stable AD conversion while being a follow-up comparison type.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明においては、外部から入力されたア
ナログ信号と、外部へ出力するデジタル値をDA変換し
たアナログ値とを比較器にて比較し、両者の差が最小に
なるよう動作するAD変換装置において、前記比較器が
前記両者の差の比較の出力に際して不感帯を有している
ことを特徴とするAD変換装置としている。
In order to achieve the above object, in the invention of claim 1, a comparator compares an analog signal input from the outside and an analog value obtained by DA converting a digital value output to the outside. In the AD converter that operates so as to minimize the difference between the two, the comparator has a dead zone when outputting the comparison of the difference between the two.

【0009】請求項2の発明においては、外部からのア
ナログ信号の入力端子と、AD変換結果のデジタル信号
の外部への出力端子と、前記入力端子から入力されたア
ナログ信号の電圧を第1および第2の基準電圧とそれぞ
れ比較する第1および第2の電圧比較器と、クロック信
号を発生するクロック信号発生器と、前記クロック信号
発生器からのクロック信号に応じて動作しかつ前記第1
および第2の電圧比較器からの入力により所定の論理手
順でカウントが制御されることにより、最終的には外部
から入力されたアナログ信号値をAD変換結果のデジタ
ル信号値として前記出力端子に出力させるアップダウン
カウンタと、前記アップダウンカウンタからのデジタル
値出力に外部からのアナログ信号とは別に入力される不
感帯域を考慮の上定められた第1のオフセット値を加算
した値を出力する第1の加算器と、前記第1の加算器か
らのデジタル値出力をアナログ値に変換し前記第1の基
準電圧として前記第1の電圧比較器に供給する第1のD
A変換器と、前記アップダウンカウンタからのデジタル
値出力に外部からのアナログ信号とは別に入力される不
感帯域を考慮の上定められた第2のオフセット値を加算
した値を出力する第2の加算器と、前記第2の加算器か
らのデジタル値出力をアナログ値に変換し前記第2の基
準電圧として前記第2の電圧比較器に供給する第2のD
A変換器とを有していることを特徴とするAD変換装置
としている。
According to another aspect of the present invention, the input terminal for the analog signal from the outside, the output terminal for the digital signal of the AD conversion result to the outside, and the voltage of the analog signal input from the input terminal First and second voltage comparators respectively comparing with a second reference voltage, a clock signal generator for generating a clock signal, and operating in response to a clock signal from the clock signal generator, and the first voltage comparator.
And the count is controlled by a predetermined logic procedure by the input from the second voltage comparator, and finally the analog signal value input from the outside is output to the output terminal as the digital signal value of the AD conversion result. And an up / down counter for outputting a digital value output from the up / down counter, and a value obtained by adding a first offset value determined in consideration of a dead band input separately from an external analog signal. First adder and a digital value output from the first adder are converted into analog values and are supplied to the first voltage comparator as the first reference voltage.
A second value that outputs a value obtained by adding a second offset value that is determined in consideration of a dead band that is input separately from an analog signal from the outside to the digital value output from the A converter and the up / down counter. A second D that converts the digital value output from the adder and the second adder into an analog value and supplies the analog value to the second voltage comparator as the second reference voltage.
An AD converter having an A converter.

【0010】請求項3の発明においては、前記第1のオ
フセット値および第2のオフセット値の少なくも一方を
可変としたことを特徴とする請求項2記載のAD変換装
置としている。
According to the invention of claim 3, at least one of the first offset value and the second offset value is variable, and the AD converter according to claim 2 is characterized.

【0011】[0011]

【作用】上記構成により、請求項1の発明においては、
外部から入力されたアナログ信号と、外部へ出力するデ
ジタル値をDA変換したアナログ値と比較する比較器
が、両者の差の比較の出力に際して不感帯を有してい
る。請求項2の発明においては、第1及び第2の電圧比
較器が外部から入力されたアナログ信号電圧を各々第1
及び第2の基準電圧と比較する。クロック信号発生器は
クロック信号を発生する。アップダウンカウンタはクロ
ックに応じて動作し、更に第1及び第2の電圧比較器の
出力により、あらかじめ定められた論理手順にのっとり
カウントが制御され、このことにより外部から入力され
たアナログ信号値をAD変換結果の信号値として外部に
出力させる。第1の加算器は、アップダウンカウンタか
らのデジタル値出力に外部からのアナログ信号とは別に
入力される不感帯域を考慮の上定められた第1のオフセ
ット値を加算して出力する。第2の加算器は、アップダ
ウンカウンタからのデジタル値出力に外部からのアナロ
グ信号とは別に入力される不感帯域を考慮の上定められ
た第2のオフセット値を加算して出力する。第1のDA
変換器は、第1の加算器からのデジタル値出力をアナロ
グ値に変換した上で、これを第1の基準電圧として第1
の電圧比較器に供給する。第2のDA変換器は、第2の
加算器からのデジタル値出力をアナログ値に変換した上
で、これを第2の基準電圧として第2の電圧比較器に供
給する。
With the above structure, in the invention of claim 1,
A comparator for comparing an analog signal input from the outside and a digital value output to the outside with a D / A converted analog value has a dead zone in outputting a difference between the two. In the invention of claim 2, the first and second voltage comparators respectively apply the analog signal voltage input from the outside to the first
And a second reference voltage. The clock signal generator generates a clock signal. The up-down counter operates according to the clock, and the outputs of the first and second voltage comparators control the counting in accordance with a predetermined logic procedure, which allows the analog signal value input from the outside to be controlled. The signal value of the AD conversion result is output to the outside. The first adder adds a digital value output from the up / down counter with a first offset value determined in consideration of a dead band input separately from an external analog signal and outputs the result. The second adder adds a second offset value determined in consideration of a dead band inputted separately from an analog signal from the outside to the digital value output from the up / down counter and outputs the digital value. First DA
The converter converts the digital value output from the first adder into an analog value, and then uses this as a first reference voltage for the first reference voltage.
Supply to the voltage comparator of. The second DA converter converts the digital value output from the second adder into an analog value and then supplies this to the second voltage comparator as a second reference voltage.

【0012】請求項3の発明においては、第1のオフセ
ット値と第2のオフセット値の少なくとも一方が可変と
されている。
In the third aspect of the invention, at least one of the first offset value and the second offset value is variable.

【0013】[0013]

【実施例】(第1実施例)以下、請求項1及び2の発明
にかかわるAD変換装置を実施例に基づいて図面を参照
しつつ説明する。図1は、本発明に係るAD変換装置の
一実施例のブロック図である。本図において、1はAD
変換するアナログ信号を入力する入力端子であり、2は
入力端子1に入力されたアナログ信号を非反転入力とし
かつ後述する第1のDA変換器9からの出力電圧を反転
入力とする第1の電圧比較器であり、3は入力端子1に
入力されたアナログ信号を反転入力としかつ後述する第
2のDA変換器12からの出力電圧を非反転入力とする
第2の電圧比較器であり、5はクロック信号発生器4を
クロック信号源としかつ第1及び第2電圧比較器2、3
によりカウントアップ、カウントダウン、カウント停止
を制御されるアップダウンカウンタであり、6はアップ
ダウンカウンタ5のデジタル出力値を入力端子1に入力
されたアナログ信号のAD変換結果として出力する出力
端子であり、7は所定の不感帯域をえるため定められた
第1のオフセット値を外部からのアナログ信号とは別に
入力する入力端子であり、8はアップダウンカウンタ5
のデジタル出力値に第1オフセット値の入力端子7へ入
力された第1のオフセット値を加算し出力する第1の加
算器であり、9は加算器8からのデジタル出力値をアナ
ログ電圧値に変換し第1の電圧比較器2の基準電圧とし
て反転入力に供給する第1のDA変換器であり、10は
所定の不感帯域を得るため定められた第2のオフセット
値を外部からのアナログ信号とは別に入力する入力端子
であり、11はアップダウンカウンタ5のデジタル出力
値に第2オフセット値の入力端子10へ入力された第2
のオフセット値を加算し出力する第2の加算器であり、
12は加算器11からのデジタル出力値をアナログ電圧
値に変換し第2の電圧比較器3の基準電圧として非反転
入力に供給する第2のDA変換器である。なお、入力端
子1、電圧比較器2、3、クロック信号発生器4、アッ
プダウンカウンタ5、および出力端子6は前述の従来技
術に係るAD変換装置と同じものであり、このためそれ
らの構成機能発揮のための作用等の説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) An AD converter according to the first and second aspects of the present invention will now be described based on an embodiment with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an AD converter according to the present invention. In this figure, 1 is AD
Reference numeral 2 is an input terminal for inputting an analog signal to be converted. Reference numeral 2 is a first input terminal for inputting an analog signal input to the input terminal 1 as a non-inverting input and an output voltage from a first DA converter 9 described later as an inverting input. Reference numeral 3 is a voltage comparator, and 3 is a second voltage comparator having an analog signal input to the input terminal 1 as an inverting input and an output voltage from a second DA converter 12 described later as a non-inverting input, Reference numeral 5 designates the clock signal generator 4 as a clock signal source, and the first and second voltage comparators 2, 3
Is an up / down counter whose count up, count down, and count stop are controlled by, and 6 is an output terminal for outputting the digital output value of the up / down counter 5 as an AD conversion result of the analog signal input to the input terminal 1, Reference numeral 7 is an input terminal for inputting a first offset value determined to obtain a predetermined dead band separately from an external analog signal, and 8 is an up-down counter 5
Is a first adder for adding and outputting the first offset value input to the input terminal 7 for the first offset value to the digital output value of, and 9 is a digital output value from the adder 8 to an analog voltage value. Reference numeral 10 denotes a first DA converter which is converted and supplies the inverted voltage as a reference voltage of the first voltage comparator 2 to the analog input signal from the outside. Reference numeral 11 is a separate input terminal for inputting the second output value of the digital output value of the up / down counter 5 to the input terminal 10 of the second offset value.
Is a second adder that adds and outputs the offset value of
Reference numeral 12 is a second DA converter that converts the digital output value from the adder 11 into an analog voltage value and supplies the analog voltage value to the non-inverting input as the reference voltage of the second voltage comparator 3. The input terminal 1, the voltage comparators 2 and 3, the clock signal generator 4, the up / down counter 5, and the output terminal 6 are the same as those of the AD converter according to the above-mentioned conventional technique, and therefore, their constituent functions. The explanation of the action and the like for exhibiting is omitted.

【0014】次に、図2は、このAD変換装置の動作波
形を示したものである。本図において、21は入力端子
1に入力されたアナログ信号の電圧波形であり、25、
26はそれぞれ第1及び第2のDA変換器9、12の出
力電圧波形であり、27はクロック信号発生器4の出力
電圧波形であり、23、24はそれぞれ第1及び第2の
電圧比較器2、3の出力論理レベルを正論理で表したも
のである。なお、22は第1及び第2のオフセット値の
入力端子7、10にオフセット値として0を与えた場合
の第1及び第2のDA変換器9、12の出力電圧波形
(出力端子6に出力されるAD変換結果のデジタル出力
値をそのまま第1及び第2のDA変換器9、12へ入力
した場合のアナログ出力電圧波形)である。即ち、図2
に示す電圧VT1は第1のオフセット値の入力端子7に与
えられた第1のオフセット値によるオフセット電圧であ
り、電圧VT2は第2のオフセット値の入力端子10に与
えられた第2のオフセット値によるオフセット電圧であ
る。図では、第1のオフセット値は正の値、第2のオフ
セット値は負の値としている。
Next, FIG. 2 shows operation waveforms of this AD converter. In the figure, 21 is a voltage waveform of the analog signal input to the input terminal 1, and 25,
Reference numeral 26 is the output voltage waveforms of the first and second DA converters 9 and 12, 27 is the output voltage waveform of the clock signal generator 4, and 23 and 24 are the first and second voltage comparators, respectively. The output logic levels of 2 and 3 are expressed in positive logic. In addition, 22 is an output voltage waveform of the first and second DA converters 9 and 12 when 0 is given as an offset value to the first and second offset value input terminals 7 and 10 (output to the output terminal 6). 3 is an analog output voltage waveform when the digital output value of the AD conversion result is directly input to the first and second DA converters 9 and 12. That is, FIG.
The voltage V T1 showing an offset voltage of the first offset value given to the input terminal 7 of the first offset value, the voltage V T2 second supplied to the input terminal 10 of the second offset value It is an offset voltage depending on the offset value. In the figure, the first offset value is a positive value and the second offset value is a negative value.

【0015】以上のように構成されたAD変換装置につ
いて、以下その動作を説明する。図2の波形21に示す
アナログ信号が入力端子1へ入力されると、これが電圧
比較器2の非反転入力、電圧比較器3の反転入力とな
る。また、アップダウンカウンタ5のデジタル出力値に
は第1および第2のオフセット値が加算され、それぞれ
第1及び第2のDA変換器9、12で図2に示すアナロ
グ電圧波形25、26に変換された後、電圧比較器2、
3に帰還される。
The operation of the AD converter configured as above will be described below. When the analog signal shown by the waveform 21 in FIG. 2 is input to the input terminal 1, this becomes the non-inverting input of the voltage comparator 2 and the inverting input of the voltage comparator 3. Further, the first and second offset values are added to the digital output value of the up / down counter 5 and converted into the analog voltage waveforms 25 and 26 shown in FIG. 2 by the first and second DA converters 9 and 12, respectively. Voltage comparator 2,
Returned to 3.

【0016】ここで、図2の期間T1 、T2 、T3 に示
すとおり、入力されたアナログ信号の電圧が第1のDA
変換器9の出力電圧より高くなると、図2の波形23の
とおり電圧比較器2は、論理レベル”1”を出力する。
これによって、アップダウンカウンタ5は次のクロック
周期でアップカウントされ、その結果第1及び第2のD
A変換器9、12の出力電圧はアップカウントされただ
け上昇する。また、逆に、図2の期間T4 、T5 、T6
に示すとおり、入力されたアナログ信号の電圧がDA変
換器12の出力電圧より低くなると、図2の波形24の
とおり電圧比較器3は、論理レベル”1”を出力する。
これによって、アップダウンカウンタ5は次のクロック
周期でダウンカウントされ、その結果第1及び第2のD
A変換器9、12の出力電圧はダウンカウントされただ
け降下する。
Here, as shown in the periods T 1 , T 2 , and T 3 of FIG. 2, the voltage of the input analog signal is the first DA signal.
When it becomes higher than the output voltage of the converter 9, the voltage comparator 2 outputs the logic level "1" as shown by the waveform 23 in FIG.
As a result, the up / down counter 5 is up-counted in the next clock cycle, and as a result, the first and second D
The output voltage of the A converters 9 and 12 rises by being up-counted. On the contrary, the periods T4, T5, T6 in FIG.
2, when the voltage of the input analog signal becomes lower than the output voltage of the DA converter 12, the voltage comparator 3 outputs the logic level "1" as shown by the waveform 24 in FIG.
As a result, the up / down counter 5 is down-counted in the next clock cycle, and as a result, the first and second D
The output voltage of the A converters 9 and 12 drops as much as it is down-counted.

【0017】上記したアップダウンカウンタ5のアップ
カウントあるいはダウンカウントによって、図2の期間
A に示すとおり、入力されたアナログ電圧が第1のD
A変換器9の出力電圧より低くかつ第2のDA変換器1
2の出力電圧より高い範囲すなわち第1及び第2の電圧
比較器2、3の不感帯に入った場合は、第1及び第2の
電圧比較器2、3が双方とも論理レベル”0”を出力す
る。これによって、アップダウンカウンタ5は、カウン
ト停止の動作状態となり、出力端子6に現れるAD変換
結果のデジタル値は変動しなくなる。
By the up-counting or down-counting of the above-mentioned up-down counter 5, as shown in the period T A of FIG. 2, the input analog voltage is changed to the first D
The second DA converter 1 that is lower than the output voltage of the A converter 9 and
In the range higher than the output voltage of 2, that is, in the dead zone of the first and second voltage comparators 2 and 3, both the first and second voltage comparators 2 and 3 output the logic level "0". To do. As a result, the up / down counter 5 is brought into an operation state of counting stop, and the digital value of the AD conversion result appearing at the output terminal 6 does not change.

【0018】すなわち、第1の加算器8のデジタル出力
値が第2の加算器11のデジタル出力値よりも1以上大
きくなるように、入力端子7、10に入力するオフセッ
ト値を設定しておけば、入力されたアナログ信号の電圧
が一定の場合に、出力端子6に現れるAD変換結果のデ
ジタル値のクロック周期での変動が解消される。加え
て、この不感帯を設定する第1および第2のオフセット
値はデジタル値であるため、これによるオフセット電圧
T1、VT2は温度変化に対し安定であり、また、経時変
化もしにくい。
That is, the offset value to be input to the input terminals 7 and 10 should be set so that the digital output value of the first adder 8 becomes larger than the digital output value of the second adder 11 by 1 or more. For example, when the voltage of the input analog signal is constant, the fluctuation of the digital value of the AD conversion result appearing at the output terminal 6 in the clock cycle is eliminated. In addition, since the first and second offset values that set this dead zone are digital values, the offset voltages V T1 and V T2 due to this are stable with respect to temperature changes, and also do not easily change over time.

【0019】なお、このオフセット電圧VT1、VT2は、
図2の関係に限るものでなく、AD変換の精度劣化を防
ぐために、この不感帯幅をむやみに広げない限り、上記
の条件さえ満足するものであればなんでもよい。 (第2実施例)以下、請求項3の発明を実施例に基づい
て説明する。
The offset voltages V T1 and V T2 are
The relationship is not limited to that shown in FIG. 2, and any one may be used as long as the above conditions are satisfied unless the dead band is unnecessarily widened in order to prevent the accuracy of AD conversion from deteriorating. (Second Embodiment) The invention of claim 3 will be described below based on an embodiment.

【0020】本実施例の基本的構成は先の第1実施例に
類似しているため、その図を、すなわち図1を流用して
説明する。本実施例においては、図1の第1及び第2の
オフセット値の入力端子7、10に与える第1および第
2のオフセット値を可変としている。なお、これは、ハ
ード的には第1及び第2のオフセット値用入力端子7、
10に、DIPスイッチ、ロータリースイッチ、あるい
はCPUの出力ポートを使用若しくは接続することによ
り容易に実現可能である。
Since the basic structure of this embodiment is similar to that of the first embodiment, the drawing thereof, that is, FIG. 1 will be used for explanation. In this embodiment, the first and second offset values given to the input terminals 7 and 10 of the first and second offset values in FIG. 1 are variable. In terms of hardware, this is the first and second offset value input terminals 7,
It can be easily realized by using or connecting to a DIP switch, a rotary switch, or an output port of a CPU.

【0021】本実施例においては、前述の第1実施例で
説明した効果を奏するのは勿論であるが、それに加えて
入力されたアナログ信号に雑音が加わっていた場合に、
この除去が可能である。すなわち、第1及び第2のオフ
セット値を図1の入力端子1に入力されたアナログ信号
の雑音のピーク電圧よりも不感帯の範囲が大きくなるよ
うに設定すれば、雑音によって第1及び第2の電圧比較
器2、3から論理レベル”1”の信号が出力されるとい
うことがなくなる。したがって、入力された雑音ではア
ップダウンカウンタ5が動作せず、出力端子6には雑音
が除去されたAD変換結果のデジタル値が出力される。
また、第1および第2のオフセット値を相対的に増減す
ることにより、出力端子6に出力されるAD変換結果に
任意のオフセットを与えることも可能となる。
In the present embodiment, it goes without saying that the effects described in the above-mentioned first embodiment are obtained, but in addition to that, when noise is added to the input analog signal,
This removal is possible. That is, if the first and second offset values are set so that the dead band range is larger than the peak voltage of noise of the analog signal input to the input terminal 1 of FIG. 1, the first and second offset values are set by noise. The voltage comparators 2 and 3 do not output a signal of logic level "1". Therefore, the up / down counter 5 does not operate with the input noise, and the noise-removed AD conversion result digital value is output to the output terminal 6.
Further, it is also possible to give an arbitrary offset to the AD conversion result output to the output terminal 6 by relatively increasing / decreasing the first and second offset values.

【0022】以上本発明を実施例にもとづき説明してき
たが、本発明はなにも以上の実施例に限定されないのは
勿論である。すなわち例えば、請求項2の発明の実施
例において、雑音の性質によっては入力端子側にコンデ
ンサーを付加することにより請求項3の発明の効果を得
てもよい。 請求項3の発明の実施例においてはオフセット値の両
方を可変としているが、これは雑音の性質によっては一
方のみとしてもよい。
Although the present invention has been described based on the embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. That is, for example, in the embodiment of the invention of claim 2, the effect of the invention of claim 3 may be obtained by adding a capacitor to the input terminal side depending on the nature of noise. In the embodiment of the invention of claim 3, both of the offset values are variable, but only one of them may be used depending on the nature of noise.

【0023】同じく、可変とは変更可能という意味で
あり、その内容の如何、アナログ式、デジタル式、段数
に制限がある等を問わない。
Similarly, "variable" means changeable, and it does not matter what the content is, analog type, digital type, or the number of stages is limited.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1、2及び
3の発明においては追従比較型のAD変換装置におい
て、入力されたアナログ信号と、出力するAD変換結果
のデジタル値をDA変換したアナログ値とを比較する比
較器にヒステリシス特性を付加するため、入力されたア
ナログ信号の電圧が一定の場合でも出力端子に現れるA
D変換結果のデジタル値がクロック周期で変動するとい
う問題点が解消される。このため、後段のヒステリシス
特性付与あるいは平均化を実現する論理回路が不必要に
なる。
As described above, according to the first, second and third aspects of the invention, in the AD converter of the tracking comparison type, the input analog signal and the digital value of the output AD conversion result are DA-converted. Since a hysteresis characteristic is added to the comparator that compares with the analog value, A that appears at the output terminal even when the voltage of the input analog signal is constant.
The problem that the digital value of the D conversion result fluctuates in the clock cycle is solved. For this reason, a logic circuit for realizing the hysteresis characteristic addition or averaging in the latter stage is unnecessary.

【0025】請求項2の発明においては、比較器の不感
帯を設定するオフセット値をデジタル値で与えるため、
温度変化、経時変化に対して極めて安定なヒステリシス
特性をえられる。請求項3の発明においては、雑音が加
わったアナログ信号をAD変換する際に、この雑音の除
去が可能となる。
In the invention of claim 2, since the offset value for setting the dead zone of the comparator is given by a digital value,
It is possible to obtain extremely stable hysteresis characteristics with respect to temperature changes and changes over time. According to the third aspect of the invention, when the analog signal added with noise is AD-converted, this noise can be removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】請求項1及び2の発明に係るAD変換装置の一
実施例のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an AD converter according to the first and second aspects of the invention.

【図2】上記実施例の動作波形図である。FIG. 2 is an operation waveform diagram of the above embodiment.

【図3】従来技術に係るAD変換装置のブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram of an AD conversion device according to a conventional technique.

【図4】上記従来技術に係るAD変換装置の動作波形図
である。
FIG. 4 is an operation waveform diagram of the AD conversion device according to the conventional art.

【図5】上記従来技術に係るAD変換装置におけるアッ
プダウンカウンタの論理動作図である。
FIG. 5 is a logical operation diagram of an up / down counter in the AD conversion device according to the conventional art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 第1の電圧比較器 3 第2の電圧比較器 4 クロック信号発生器 5 アップダウンカウンタ 6 出力端子 7 第1のオフセット値の入力端子 8 第1の加算器 9 第1のDA変換器 10 第2のオフセット値の入力端子 11 第2の加算器 12 第2のDA変換器 21 入力端子1に入力されたアナログ信号の電圧波
形 22 オフセット値が0の場合のDA変換器9、12
の出力電圧波形 23 電圧比較器2の出力論理レベル 24 電圧比較器3の出力論理レベル 25 DA変換器9の出力電圧波形 26 DA変換器12の出力電圧波形 27 クロック信号発生器4の出力電圧波形 VT1 第1のオフセット電圧相当値 VT2 第2のオフセット電圧相当値 101 入力端子 102 第1の電圧比較器 103 第2の電圧比較器 104 クロック信号発生器 105 アップダウンカウンタ 106 出力端子 107 DA変換器 201 入力端子101に入力されたアナログ信号の電
圧波形 202 DA変換器107の出力電圧波形 203 電圧比較器102の出力論理レベル 204 電圧比較器103の出力論理レベル 207 クロック信号発生器104の出力電圧波形
1 Input Terminal 2 1st Voltage Comparator 3 2nd Voltage Comparator 4 Clock Signal Generator 5 Up / Down Counter 6 Output Terminal 7 Input Terminal for 1st Offset Value 8 1st Adder 9 1st DA Conversion Device 10 Input terminal for second offset value 11 Second adder 12 Second DA converter 21 Voltage waveform of analog signal input to input terminal 1 22 DA converters 9 and 12 when offset value is 0
Output voltage waveform of 23 Output logic level of voltage comparator 2 24 Output logic level of voltage comparator 3 25 Output voltage waveform of DA converter 9 26 Output voltage waveform of DA converter 12 27 Output voltage waveform of clock signal generator 4 V T1 first offset voltage equivalent value V T2 second offset voltage equivalent value 101 input terminal 102 first voltage comparator 103 second voltage comparator 104 clock signal generator 105 up / down counter 106 output terminal 107 DA conversion 201 Voltage waveform of analog signal input to input terminal 101 202 Output voltage waveform of DA converter 107 203 Output logic level of voltage comparator 102 204 Output logic level 207 of voltage comparator 103 207 Output voltage of clock signal generator 104 Waveform

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竜田 明浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 長石 康男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akihiro Tatsuda 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Nagaishi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部から入力されたアナログ信号と、外
部へ出力するデジタル値をDA変換したアナログ値とを
比較器にて比較し、両者の差が最小になるよう動作する
AD変換装置において、 前記比較器が前記両者の差の比較の出力に際して不感帯
を有していることを特徴とするAD変換装置。
1. An analog-to-digital converter input from the outside and an analog value obtained by DA-converting a digital value to be output to the outside are compared by a comparator, and an AD converter that operates so as to minimize the difference between them. The AD conversion device, wherein the comparator has a dead zone when outputting the comparison of the difference between the two.
【請求項2】 外部からのアナログ信号の入力端子と、 AD変換結果のデジタル信号の外部への出力端子と、 前記入力端子から入力されたアナログ信号の電圧を第1
および第2の基準電圧とそれぞれ比較する第1および第
2の電圧比較器と、 クロック信号を発生するクロック信号発生器と、 前記クロック信号発生器からのクロック信号に応じて動
作しかつ前記第1および第2の電圧比較器からの入力に
より所定の論理手順でカウントが制御されることによ
り、最終的には外部から入力されたアナログ信号値をA
D変換結果のデジタル信号値として前記出力端子に出力
させるアップダウンカウンタと、 前記アップダウンカウンタからのデジタル値出力に外部
からのアナログ信号とは別に入力される不感帯域を考慮
の上定められた第1のオフセット値を加算した値を出力
する第1の加算器と、 前記第1の加算器からのデジタル値出力をアナログ値に
変換し前記第1の基準電圧として前記第1の電圧比較器
に供給する第1のDA変換器と、 前記アップダウンカウンタからのデジタル値出力に外部
からのアナログ信号とは別に入力される不感帯域を考慮
の上定められた第2のオフセット値を加算した値を出力
する第2の加算器と、 前記第2の加算器からのデジタル値出力をアナログ値に
変換し前記第2の基準電圧として前記第2の電圧比較器
に供給する第2のDA変換器とを有していることを特徴
とするAD変換装置。
2. An input terminal for an analog signal from the outside, an output terminal for outputting a digital signal of an AD conversion result to the outside, and a voltage of the analog signal input from the input terminal
First and second voltage comparators for respectively comparing the first and second reference voltages; a clock signal generator for generating a clock signal; and a first signal comparator for operating in response to a clock signal from the clock signal generator, And the count is controlled by a predetermined logic procedure by the input from the second voltage comparator, and finally the analog signal value input from the outside is
An up / down counter which is output to the output terminal as a digital signal value of the D conversion result, and a dead band which is input to the digital value output from the up / down counter separately from an analog signal from the outside. A first adder that outputs a value obtained by adding an offset value of 1; and a digital value output from the first adder that is converted into an analog value to the first voltage comparator as the first reference voltage. A first DA converter to be supplied, and a value obtained by adding a second offset value determined in consideration of a dead band input separately from an analog signal from the outside to the digital value output from the up / down counter. A second adder for outputting, and a second adder for converting the digital value output from the second adder into an analog value and supplying the analog value to the second voltage comparator as the second reference voltage. AD converter having the DA converter of.
【請求項3】 前記第1のオフセット値および第2のオ
フセット値の少なくも一方を可変としたことを特徴とす
る請求項2記載のAD変換装置。
3. The AD converter according to claim 2, wherein at least one of the first offset value and the second offset value is variable.
JP4263918A 1992-10-01 1992-10-01 AD converter Pending JPH06120830A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4263918A JPH06120830A (en) 1992-10-01 1992-10-01 AD converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4263918A JPH06120830A (en) 1992-10-01 1992-10-01 AD converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06120830A true JPH06120830A (en) 1994-04-28

Family

ID=17396081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4263918A Pending JPH06120830A (en) 1992-10-01 1992-10-01 AD converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06120830A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022115310A (en) * 2021-01-28 2022-08-09 セイコーエプソン株式会社 integrated circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022115310A (en) * 2021-01-28 2022-08-09 セイコーエプソン株式会社 integrated circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4926178A (en) Delta modulator with integrator having positive feedback
JPH0629853A (en) Digital/analog converter
JPH0239720A (en) Variable delay circuit
EP0749084B1 (en) Direct digital synthesizer
JPH05335958A (en) A/d converter
US5298868A (en) Gain control amplifier
JP3161481B2 (en) Offset compensation circuit for interleaved A / D converter
JP2001339303A (en) A / D conversion circuit
JP3083254B2 (en) A / D converter
JP3760503B2 (en) Clamp circuit
JPH0870251A (en) Delta sigma type a/d converter circuit
JP3092340B2 (en) PDM converter
JP3608639B2 (en) Data conversion apparatus and acoustic apparatus using the same
JP2000013193A (en) Constant current circuit and pulse width conversion circuit
JPH0541668A (en) Analog-digital converter
JPH0528833Y2 (en)
JP3172090B2 (en) AD converter
JP3098531B2 (en) Pulse width conversion circuit
US6297756B1 (en) Analog-to-digital conversion device
JP3760502B2 (en) Clamp circuit
JP2610399B2 (en) A / D converter
JPH0246113Y2 (en)
JPH09247497A (en) Clamp circuit
JPH0141233Y2 (en)
JPH03207114A (en) Level identifying circuit