JPH07123003A - A/d converter - Google Patents
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- JPH07123003A JPH07123003A JP26864693A JP26864693A JPH07123003A JP H07123003 A JPH07123003 A JP H07123003A JP 26864693 A JP26864693 A JP 26864693A JP 26864693 A JP26864693 A JP 26864693A JP H07123003 A JPH07123003 A JP H07123003A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は入力されたアナログ信号
をデジタル信号に変換して出力するA/D変換器に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an A / D converter that converts an input analog signal into a digital signal and outputs the digital signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】本発明の基となる逐次比較型A/D変換
器と追従比較型A/D変換器の従来技術について説明す
る。2. Description of the Related Art The prior art of a successive approximation A / D converter and a follow-up comparison A / D converter, which are the basis of the present invention, will be described.
【0003】図3は、従来より使用されている逐次比較
型A/D変換器の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the structure of a successive approximation A / D converter which has been conventionally used.
【0004】本従来例は、A/D変換の対象となる信号
を受ける入力端子301と、入力信号を保持する為のサ
ンプル&ホールド回路302と、サンプル&ホールド回
路302で保持された信号とD/A変換器315の出力
とを比較する比較器313と、比較器313の出力を保
持する比較レジスタ314と、比較レジスタ314の値
をアナログ信号に変換するD/A変換器315と、上記
回路構成要素を制御する為の制御回路36とで構成され
たA/D変換器である。In this conventional example, an input terminal 301 for receiving a signal to be A / D converted, a sample & hold circuit 302 for holding the input signal, a signal held by the sample & hold circuit 302 and D Comparator 313 that compares the output of the A / A converter 315, a comparison register 314 that holds the output of the comparator 313, a D / A converter 315 that converts the value of the comparison register 314 into an analog signal, and the circuit described above. It is an A / D converter configured with a control circuit 36 for controlling the constituent elements.
【0005】入力端子301から入力されたアナログ信
号は、サンプル&ホールド回路302で保持される。サ
ンプル&ホールド回路302の出力とD/A変換器31
5からの信号は比較器313で比較され、最上位ビット
から下位ビットへ順にデジタル変換値が決定される。An analog signal input from the input terminal 301 is held by the sample & hold circuit 302. Output of sample & hold circuit 302 and D / A converter 31
The signals from 5 are compared by the comparator 313, and the digital conversion value is determined in order from the most significant bit to the least significant bit.
【0006】A/D変換の最初の段階として、まず、入
力端子301で受けた入力信号をサンプル&ホールド回
路302でサンプリングする。この時、比較レジスタ3
14には最上位ビットのみセットされたデジタル値が格
納されており、その他のビットはリセットされている。
この値がD/A変換器315によりアナログ信号に変換
される。この時、D/A変換器315が出力するアナロ
グ信号はフルスケールの2分の1の値になる。D/A変
換器315の出力は比較器313に入力され、サンプル
&ホールド回路302に保持されたアナログ入力信号と
比較される。その結果、アナログ入力信号の方が大きけ
れば比較器313は“1”を出力し、逆にアナログ入力
信号の方が小さければ比較器313は“0”を出力す
る。比較器313の出力信号は比較レジスタ314でセ
ットした最上位ビットに入力され、比較レジスタ314
の最上位ビットが決定される。As the first step of A / D conversion, first, the input signal received at the input terminal 301 is sampled by the sample & hold circuit 302. At this time, the comparison register 3
A digital value in which only the most significant bit is set is stored in 14, and the other bits are reset.
This value is converted into an analog signal by the D / A converter 315. At this time, the analog signal output from the D / A converter 315 has a value of half the full scale. The output of the D / A converter 315 is input to the comparator 313 and compared with the analog input signal held in the sample & hold circuit 302. As a result, if the analog input signal is larger, the comparator 313 outputs "1", and conversely, if the analog input signal is smaller, the comparator 313 outputs "0". The output signal of the comparator 313 is input to the most significant bit set by the comparison register 314,
The most significant bit of is determined.
【0007】次に、上位2ビット目をセットして上記の
D/A変換器315によるアナログ信号変換処理以降の
動作を、最下位ビットの比較が終了するまで繰り返す。
比較レジスタ314の最下位ビットの決定が終了した時
点で1回のA/D変換が終了したことになる。Next, the upper 2nd bit is set, and the operation after the analog signal conversion processing by the D / A converter 315 is repeated until the comparison of the least significant bit is completed.
When the determination of the least significant bit of the comparison register 314 is completed, one A / D conversion is completed.
【0008】逐次比較型A/D変換器は、上記の通りの
動作するので、変換精度nビットの場合、1回の変換は
最上位ビットから最下位ビットまでのn回の比較を必要
とする。従って、逐次比較型A/D変換器の1回のA/
D変換時間は、変換精度nビットの場合、n回の比較を
行う時間が必要となる。Since the successive approximation A / D converter operates as described above, when the conversion precision is n bits, one conversion requires n comparisons from the most significant bit to the least significant bit. . Therefore, one A / D conversion of the successive approximation A / D converter
When the conversion accuracy is n bits, the D conversion time requires a time for performing comparisons n times.
【0009】図4に従来の追従比較型A/D変換器の構
成を示す。図4は、A/D変換の対象となる信号を受け
る入力端子401と、前記信号を保持する為のサンプル
&ホールド回路402と、前記サンプル&ホールド回路
402で保持された信号と後述するD/A変換器415
の出力とを比較する比較器413と、前記比較器413
の出力を受ける制御回路406と、前記制御回路406
の出力信号を受けて保持値をインクリメント又はディク
リメントするレジスタ416と、前記レジスタ416の
値をアナログ値に変換するD/A変換器415とで構成
されたA/D変換器である。FIG. 4 shows the structure of a conventional tracking comparison type A / D converter. FIG. 4 shows an input terminal 401 for receiving a signal to be A / D converted, a sample & hold circuit 402 for holding the signal, a signal held by the sample & hold circuit 402 and D / A converter 415
Of the output of the comparator 413 and the comparator 413
Control circuit 406 for receiving the output of
Is an A / D converter including a register 416 for incrementing or decrementing a held value in response to the output signal of the above, and a D / A converter 415 for converting the value of the register 416 into an analog value.
【0010】従来の追従比較方式は、前回のA/D変換
結果を保持しておき、今回のA/D変換に利用する。In the conventional follow-up comparison method, the previous A / D conversion result is held and used for this A / D conversion.
【0011】前回のA/D変換結果を保持したレジスタ
416の値をD/A変換器415でアナログ信号に変換
し、このアナログ信号と当回のアナログ入力信号とを比
較器413で比較する。アナログ入力信号の方が大きけ
れば比較器413は“1”を出力する。逆にアナログ入
力信号の方が小さければ比較器413は“0”を出力す
る。制御回路406は、比較器413の出力が“1”な
らばレジスタ416の内容を1インクリメントする信号
を出力し、比較器13の出力が“0”ならばレジスタ4
16の内容を1ディクリメントする信号を出力する。レ
ジスタ416は、制御回路406の信号により、その内
容のインクリメント又はディクリメントを行う。The value of the register 416 holding the previous A / D conversion result is converted into an analog signal by the D / A converter 415, and this analog signal and the analog input signal of this time are compared by the comparator 413. If the analog input signal is larger, the comparator 413 outputs "1". Conversely, if the analog input signal is smaller, the comparator 413 outputs "0". The control circuit 406 outputs a signal for incrementing the content of the register 416 by 1 when the output of the comparator 413 is “1”, and the register 4 when the output of the comparator 13 is “0”.
A signal that decrements the contents of 16 by 1 is output. The register 416 increments or decrements its contents according to the signal from the control circuit 406.
【0012】以下、インクリメント又はディクリメント
したレジスタ416の値を使用し、再びアナログ入力信
号との比較を繰り返す。入力信号とD/A変換器415
の出力信号が等しくなった時点のレジスタ416の値が
A/D変換結果となる。Hereinafter, the value of the register 416 incremented or decremented is used, and the comparison with the analog input signal is repeated again. Input signal and D / A converter 415
The value of the register 416 at the time when the output signals of the above are equal to each other becomes the A / D conversion result.
【0013】追従比較型A/D変換器は、上記の通りに
動作するので、1回の変換時間はまちまちである。前回
の入力信号と当回の入力信号がほぼ等しければ、数回の
比較でA/D変換を終了することができる。逆に、前回
の入力信号と当回の入力信号がかけ離れていれば、かな
り多量の比較回数を必要とし、A/D変換時間も長くな
る。変換精度nビットの場合、最大で、前回の入力信号
が0、今回の入力信号がフルスケールの場合には、1づ
つインクリメントしていくため、2n回の比較が必要と
なる。Since the follow-up comparison type A / D converter operates as described above, one conversion time varies. If the previous input signal and the current input signal are almost equal, the A / D conversion can be completed by several comparisons. Conversely, if the previous input signal and the current input signal are far from each other, a considerably large number of comparisons are required and the A / D conversion time becomes long. When the conversion accuracy is n bits, the maximum value is 0 when the previous input signal is 0, and when the current input signal is full scale, the value is incremented by 1. Therefore, 2 n comparisons are required.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】従来の、変動の少ない
アナログ信号の変換に用いられる追従比較型A/D変換
器は、A/D変換精度nビットとした時、最大で、2n
回の比較が必要となり、変換時間がかかりすぎるという
問題点を有している。A conventional follow-up comparison type A / D converter used for converting an analog signal with little fluctuation is 2 n at maximum when the A / D conversion accuracy is n bits.
There is a problem in that it requires comparison twice and takes too much conversion time.
【0015】これに対し従来の逐次比較型A/D変換器
は、変換時間は常に一定であり、A/D変換精度nビッ
トとした時、アナログ入力信号が変化していなくても、
つねにn回の比較が必要となり、不必要に変換時間を要
しているという問題点を有している。On the other hand, in the conventional successive approximation A / D converter, the conversion time is always constant, and when the A / D conversion precision is n bits, even if the analog input signal does not change,
There is a problem that the comparison is always required n times and the conversion time is unnecessarily required.
【0016】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、高速にA/D
変換を行うことのできるA/D変換器を実現することを
目的とする。The present invention has been made in view of the problems of the above-mentioned conventional techniques, and is capable of performing A / D at high speed.
An object is to realize an A / D converter that can perform conversion.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明のA/D変換器
は、A/D変換の対象となるアナログ信号が入力される
入力端子と、前記入力端子より入力されたアナログ信号
を保持するサンプル&ホールド回路と、入力された複数
のデジタル信号をアナログ信号に変換することにより、
それぞれ異なる複数の基準電圧を発生する多基準電圧発
生回路と、前記サンプル&ホールド回路で保持された信
号と、前記多基準電圧発生回路が発生する各基準電圧と
をそれぞれ比較する複数の比較器と、前記複数の比較器
に対応して設けられた複数の比較レジスタと、前記複数
の比較器の各比較結果に応じて各比較レジスタの複数ビ
ットの格納内容を決定し、かつ、各比較レジスタの格納
内容を前記多基準電圧発生回路に基準電圧に変換するた
めの複数のデジタル信号として出力する制御回路とを有
することを特徴とする。An A / D converter of the present invention is an input terminal to which an analog signal to be A / D converted is input, and a sample for holding the analog signal input from the input terminal. By converting the & hold circuit and the input digital signals into analog signals,
A multi-reference voltage generating circuit that generates a plurality of different reference voltages; a plurality of comparators that respectively compare the signal held by the sample-and-hold circuit with each reference voltage generated by the multi-reference voltage generating circuit; A plurality of comparison registers provided corresponding to the plurality of comparators and a plurality of bits stored in each comparison register according to each comparison result of the plurality of comparators; And a control circuit for outputting the stored contents to the multi-reference voltage generating circuit as a plurality of digital signals for converting into a reference voltage.
【0018】この場合、制御装置は、変換動作開始時に
は各比較レジスタに対して前回のA/D変換結果の上位
の数ビットを設定し、以下の複数ビットについては格納
内容がそれぞれ異なるように設定してもよい。In this case, the control device sets several high-order bits of the previous A / D conversion result to each comparison register at the start of the conversion operation, and sets the following plural bits so that the stored contents are different from each other. You may.
【0019】本発明の他の形態によるA/D変換器は、
A/D変換の対象となるアナログ信号が入力される入力
端子と、前記入力端子より入力されたアナログ信号を保
持するサンプル&ホールド回路と、入力された複数のデ
ジタル信号をアナログ信号に変換することにより、それ
ぞれ異なる複数の基準電圧を発生する多基準電圧発生回
路と、前記サンプル&ホールド回路で保持された信号
と、前記多基準電圧発生回路が発生する各基準電圧とを
それぞれ比較する複数の比較器と、前記複数の比較器に
対応して設けられた複数の比較レジスタと、A/D変換
開始時における前記複数の比較レジスタの任意のビット
を固定する固定手段と、前記複数の比較器の各比較結果
に応じて各比較レジスタの複数ビットの格納内容を設定
し、かつ、各比較レジスタの格納内容を前記多基準電圧
発生回路に基準電圧に変換するための複数のデジタル信
号として出力する制御回路とを有することを特徴とす
る。An A / D converter according to another aspect of the present invention is
An input terminal to which an analog signal to be A / D converted is input, a sample & hold circuit that holds the analog signal input from the input terminal, and a plurality of input digital signals are converted to analog signals. A plurality of reference voltage generating circuits for generating a plurality of different reference voltages, a plurality of comparisons for respectively comparing the signal held by the sample & hold circuit, and each reference voltage generated by the multiple reference voltage generating circuit. And a plurality of comparison registers provided corresponding to the plurality of comparators, fixing means for fixing arbitrary bits of the plurality of comparison registers at the start of A / D conversion, and a plurality of comparators of the plurality of comparators. The contents stored in a plurality of bits of each comparison register are set according to each comparison result, and the contents stored in each comparison register are stored in the multi-reference voltage generation circuit as a reference voltage. And having a control circuit for outputting a plurality of digital signals for converting.
【0020】[0020]
【作用】A/D変換を行うための比較用基準電圧および
比較器が複数設けられているので、従来例のように1ビ
ットづつの比較を行うことなく、複数ビットを同時に比
較することができ、高速な変換がなされる。Since a plurality of reference voltages for comparison and comparators for A / D conversion are provided, a plurality of bits can be compared at the same time without performing the comparison for each bit as in the conventional example. , Fast conversion is done.
【0021】また、複数の比較レジスタの内容は制御装
置や固定手段によって決定されるため、例えば、前回の
A/D変換結果のうちの上位の数ビットを残し、下位の
複数ビットのみを変更することができ、変動の少ない、
アナログ信号については、さらに高速な変換が可能とな
る。Further, since the contents of the plurality of comparison registers are determined by the control device and the fixing means, for example, the upper several bits of the previous A / D conversion result are left and only the lower plurality of bits are changed. Is possible and has little fluctuation,
The analog signal can be converted at a higher speed.
【0022】[0022]
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
【0023】図1は本発明の一実施例の構成を示す図で
あり、以下に図1に従って説明する。ここでは、比較器
を3個用いた8ビットA/D変換器の例を示す。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, which will be described below with reference to FIG. Here, an example of an 8-bit A / D converter using three comparators is shown.
【0024】回路は、アナログ入力端子101、アナロ
グ電圧を保持する為のサンプル&ホールド回路102、
3個の比較器103〜105、多基準電圧発生回路11
0、各比較器103〜105にそれぞれ対応して設けら
れた比較レジスタ107〜109、各比較レジスタ10
7〜109の任意のビットの保持状態を設定する機能を
有するレジスタ111及び上記の各回路を制御する制御
回路106より構成される。The circuit includes an analog input terminal 101, a sample & hold circuit 102 for holding an analog voltage,
Three comparators 103 to 105, multi-reference voltage generation circuit 11
0, comparison registers 107 to 109 provided corresponding to the comparators 103 to 105, and comparison registers 10 respectively.
A register 111 having a function of setting a holding state of arbitrary bits 7 to 109 and a control circuit 106 for controlling each circuit described above.
【0025】比較レジスタ107〜109に格納される
デジタル値は、多基準電圧発生回路110で各比較レジ
スタ107〜109に対応するアナログ値に変換され
て、比較器103〜105にそれぞれ入力される。レジ
スタ111の内容は可変で自由に設定できる。この値を
調整することで、振幅の異なるアナログ入力端子101
より入力されたアナログ入力信号に対応することができ
る。振幅の小さなアナログ入力信号には、各比較レジス
タ107〜109の上位ビットをなるべく保持するよう
にすれば良く、振幅の大きなアナログ入力信号には、各
比較レジスタ107〜109の上位ビットをあまり保持
しないようにすれば良い。The digital values stored in the comparison registers 107-109 are converted into analog values corresponding to the comparison registers 107-109 by the multi-reference voltage generation circuit 110 and input to the comparators 103-105, respectively. The contents of the register 111 are variable and can be set freely. By adjusting this value, analog input terminals 101 with different amplitudes
More input analog input signals can be supported. An analog input signal with a small amplitude should hold the upper bits of each comparison register 107-109 as much as possible, and an analog input signal with a large amplitude does not hold the upper bits of each comparison register 107-109 much. Just do it.
【0026】制御回路6はこれらの各比較レジスタ10
7〜109の保持内容を多基準電圧発生回路10変出力
する。多基準電圧発生回路10は、D/A変換機能を有
するもので、制御回路6より送られてきた複数のデジタ
ル値を同時にアナログ信号に変換して比較器103〜1
05へ出力する。The control circuit 6 controls each of these comparison registers 10
The multi-reference voltage generation circuit 10 outputs the contents held in 7 to 109. The multi-reference voltage generation circuit 10 has a D / A conversion function, and simultaneously converts a plurality of digital values sent from the control circuit 6 into analog signals to compare the comparators 103-1.
Output to 05.
【0027】比較器103〜105のそれぞれは、サン
プル&ホールド回路2の出力と多基準電圧発生回路10
の出力を比較し、サンプル&ホールド回路2の出力の方
が大きければ“1”を出力し、逆に多基準電圧発生回路
10の出力の方が大きければ、“0”を出力する。Each of the comparators 103 to 105 has an output of the sample and hold circuit 2 and a multi-reference voltage generating circuit 10.
Are compared, and if the output of the sample and hold circuit 2 is larger, "1" is output, and conversely, if the output of the multiple reference voltage generation circuit 10 is larger, "0" is output.
【0028】A/D変換のタイミングを制御する制御回
路6は、各比較器103〜105の出力を受けて該出力
の内容に応じて各比較レジスタ107〜109に保持さ
せる内容を決定して保持させ、続いて各比較レジスタ1
07〜109の保持内容を読み出して多基準電圧発生回
路10に出力する。The control circuit 6 for controlling the timing of A / D conversion receives the outputs of the comparators 103 to 105, determines the contents to be held in the comparison registers 107 to 109 according to the contents of the outputs, and holds them. Then each comparison register 1
The stored contents of 07 to 109 are read and output to the multi-reference voltage generation circuit 10.
【0029】次に、本実施例の具体的な変換動作につい
て説明する。Next, a specific conversion operation of this embodiment will be described.
【0030】前回のA/D変換結果を8ビット2進数で
“xxxxxxxx”とする。ここで、“x”は、
“0”または“1”である。これらの値は、各比較レジ
スタ107〜109に格納されている。The previous A / D conversion result is set to "xxxxxxxxx" in 8-bit binary number. Where "x" is
It is “0” or “1”. These values are stored in the comparison registers 107 to 109.
【0031】以下の説明では、レジスタ111に予め比
較レジスタ107〜109の上位4ビットを保持する信
号が入っているものとして説明する。In the following description, it is assumed that the register 111 contains a signal holding the upper 4 bits of the comparison registers 107 to 109 in advance.
【0032】今回のA/D変換が開始されると、アナロ
グ入力端子101より入力されたアナログ入力信号は、
サンプル&ホールド回路102で保持される。制御回路
106は、比較レジスタ107に対してはレジスタ11
1により設定された上位4ビット以外のビットをセット
する信号をに送るとともに、比較レジスタ109に対し
てはレジスタ111で設定された上位4ビット以外のビ
ットをリセットする信号を送る。これにより、各比較レ
ジスタ107〜109には表1に示す値が設定される。When this A / D conversion is started, the analog input signal input from the analog input terminal 101 is
It is held by the sample & hold circuit 102. The control circuit 106 uses the register 11 for the comparison register 107.
A signal for setting bits other than the upper 4 bits set by 1 is sent to, and a signal for resetting bits other than the upper 4 bits set by the register 111 is sent to the comparison register 109. As a result, the values shown in Table 1 are set in the comparison registers 107-109.
【0033】[0033]
【表1】 MSB:最上位ビット LSB:最下位ビット 表1に示す値が制御回路106を通して多基準電圧発生
回路110でアナログ信号に変換され、各比較器103
〜105に入力される。[Table 1] MSB: most significant bit LSB: least significant bit The values shown in Table 1 are converted into an analog signal by the multi-reference voltage generation circuit 110 through the control circuit 106, and each comparator 103.
To 105.
【0034】1回目の比較は、入力信号が比較レジスタ
107と比較レジスタ109の値の間にあるかどうかを
確認することを目的としている。The first comparison is intended to confirm whether the input signal is between the values in the comparison register 107 and the comparison register 109.
【0035】仮に、アナログ入力信号が比較レジスタ1
07と比較レジスタ108の値の間であるとすると、1
回目の比較では上記の値が各比較レジスタ107〜10
9に設定されているため、各比較器103〜105の出
力内容は表2に示す様になる。Assuming that the analog input signal is the comparison register 1
If it is between 07 and the value of the comparison register 108, 1
In the second comparison, the above values are compared to the respective comparison registers 107 to 10
Since it is set to 9, the output contents of the comparators 103 to 105 are as shown in Table 2.
【0036】[0036]
【表2】 この時点で、A/D変換対象となるサンプル&ホールド
回路102で保持された入力信号は、比較レジスタ10
7と比較レジスタ109の間の値であることがわかる。
従って、上位4ビットはこのまま“xxxx”で決定す
ることができるため、制御回路106は各比較レジスタ
107〜109に上位4ビットを決定する信号を送る。[Table 2] At this point, the input signal held by the sample-and-hold circuit 102 to be A / D converted is compared with the comparison register 10
It can be seen that the value is between 7 and the comparison register 109.
Therefore, since the upper 4 bits can be determined by "xxxx" as they are, the control circuit 106 sends a signal for determining the upper 4 bits to each of the comparison registers 107 to 109.
【0037】逆に、アナログ入力信号が比較レジスタ1
07と109の値の間にないとする。この時の比較器1
03〜105の出力は表3に示すように全て“1”もし
くは全て“0”となる。Conversely, the analog input signal is the comparison register 1
It is not between the values 07 and 109. Comparator 1 at this time
The outputs of 03 to 105 are all "1" or all "0" as shown in Table 3.
【0038】[0038]
【表3】 表3の値を制御回路6が受け取った場合、アナログ入力
信号が比較レジスタ107比較レジスタ109の値の間
にないことがわかる。従って、2回目の比較では、入力
信号が比較レジスタ107と比較レジスタ109の値の
間にないので、レジスタ111に保持されている各比較
レジスタ107〜109の上位nビットを無効とし、最
上位ビットから変換する必要があるため、制御回路10
6は、各比較レジスタ107〜109に対して上位4ビ
ットを無効とする信号を送出する。[Table 3] When the control circuit 6 receives the values in Table 3, it can be seen that the analog input signal is not between the values in the comparison register 107 comparison register 109. Therefore, in the second comparison, since the input signal is not between the values of the comparison register 107 and the comparison register 109, the upper n bits of the comparison registers 107 to 109 held in the register 111 are invalidated and the most significant bit Since it is necessary to convert from the
The reference numeral 6 sends a signal for invalidating the upper 4 bits to each of the comparison registers 107 to 109.
【0039】2回目の比較からは、最初の比較で決定さ
れたビットの次のビットから逐次比較方式の変換を行
う。ここでは、比較器が3個設けられているので、2ビ
ットづつ変換していくことができる。From the second comparison, successive bits are converted from the bit next to the bit determined in the first comparison. Here, since three comparators are provided, it is possible to perform conversion by 2 bits.
【0040】制御回路106は、これまでの比較により
既に決定されたビットの次のビットから表4に示す値を
比較レジスタ107〜109へ出力し、それ以降のビッ
トは全てリセットするような信号を出力する。The control circuit 106 outputs to the comparison registers 107 to 109 the value shown in Table 4 from the bit next to the bit already determined by the comparison so far, and resets all the subsequent bits. Output.
【0041】[0041]
【表4】 例えば、アナログ入力信号が比較レジスタ107比較レ
ジスタ109の値の間にある場合には、2回目の比較時
に決定されているビットは上位4ビットである。また、
アナログ入力信号が比較レジスタ107と比較レジスタ
109の値の間にない場合には、2回目の比較時に決定
しているビットはないことになる。[Table 4] For example, when the analog input signal is between the values of the comparison register 107 and the comparison register 109, the bits determined at the time of the second comparison are the upper 4 bits. Also,
When the analog input signal is not between the values of the comparison register 107 and the comparison register 109, there is no bit determined during the second comparison.
【0042】従って、アナログ入力信号が比較レジスタ
107比較レジスタ108の値の間であるとした場合に
は、それぞれの比較レジスタ107〜109の値は表5
に示すものとなる。Therefore, assuming that the analog input signal is between the values of the comparison register 107 and the comparison register 108, the values of the respective comparison registers 107 to 109 are shown in Table 5.
It will be as shown in.
【0043】[0043]
【表5】 制御回路106は、表5に示した値を受け取り、多基準
電圧発生回路110に出力する。多基準電圧発生回路1
10は制御回路106より入力された値をアナログ信号
に変換し、各比較器103〜105に入力する。各比較
器103〜105は、アナログ入力信号と多基準電圧発
生回路10で変換されたアナログ信号とを比較し、比較
結果を制御回路106に出力する。制御回路106は、
各比較器103〜105のそれぞれの出力に対応した値
を、これまでの比較で既に決定されているビットの次の
ビットから比較レジスタ107〜109へ出力する。制
御回路106の出力は表6の様になる。[Table 5] The control circuit 106 receives the values shown in Table 5 and outputs them to the multi-reference voltage generating circuit 110. Multi-reference voltage generation circuit 1
Reference numeral 10 converts the value input from the control circuit 106 into an analog signal, which is input to each of the comparators 103 to 105. Each of the comparators 103 to 105 compares the analog input signal with the analog signal converted by the multi-reference voltage generation circuit 10, and outputs the comparison result to the control circuit 106. The control circuit 106
The values corresponding to the respective outputs of the respective comparators 103 to 105 are output to the comparison registers 107 to 109 from the bit next to the bit already determined by the comparison so far. The output of the control circuit 106 is shown in Table 6.
【0044】[0044]
【表6】 (i) :変換対象の入力信号が、比較レジスタ109の
値より小さい場合 (ii) :変換対象の入力信号が、比較レジスタ109の
値より大きく、比較レジスタ108より小さい場合 (iii):変換対象の入力信号が、比較器レジスタ108
の値より大きく、比較器レジスタ107より小さい場合 (iv) :変換対象の入力信号が、比較器レジスタ107
の値より大きい場合 制御回路106からの出力を受け取った各比較レジスタ
107〜109は、既に決定されたビットの次のビット
から上記の値を代入することになる。つまり、この時点
で、変換対象の入力信号が比較レジスタ107と比較レ
ジスタ109の間の値である場合には、上位5ビット目
及び6ビット目が決定される。[Table 6] (i): When the input signal of the conversion target is smaller than the value of the comparison register 109 (ii): When the input signal of the conversion target is larger than the value of the comparison register 109 and smaller than the comparison register 108 (iii): The conversion target Input signal of the comparator register 108
Is larger than the value of and is smaller than the comparator register 107 (iv): the input signal to be converted is the comparator register 107.
When the value is larger than the value of, each of the comparison registers 107 to 109 having received the output from the control circuit 106 substitutes the above value from the bit next to the already determined bit. That is, at this point, if the input signal to be converted has a value between the comparison register 107 and the comparison register 109, the upper 5th bit and the 6th bit are determined.
【0045】制御回路106は比較の対象とするビット
を決定すると同時に、既に決定されているビットの次の
ビットから比較の対象とするように、この場合では比較
レジスタ107〜109の上位7及び8ビット目に、表
4に示した値を出力する。In this case, the control circuit 106 determines the bit to be compared, and at the same time, determines the bit to be compared from the bit next to the already determined bit. In this case, the upper 7 and 8 of the comparison registers 107 to 109 are used. The value shown in Table 4 is output to the bit.
【0046】以下、上記2回目の比較以降の動作を繰り
返し、最下位ビットの値が決定した時点でA/D変換が
終了する。Thereafter, the operations after the second comparison are repeated, and the A / D conversion is completed when the value of the least significant bit is determined.
【0047】次に、本発明の第2の実施例について図2
を参照して説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Will be described with reference to.
【0048】第1の実施例では、比較レジスタ107〜
109の上位nビットを保持させる固定手段としてレジ
スタ111を設けたが、第2の実施例では、外部入力端
子212を設け、外部より任意に設定できるようにした
ものである。この他の構成は図1に示した第1の実施例
と同様であるため、図1と同じ番号を付して説明は省略
する。In the first embodiment, the comparison registers 107 ...
The register 111 is provided as a fixing means for holding the upper n bits of 109, but in the second embodiment, the external input terminal 212 is provided so that it can be arbitrarily set from the outside. Since the other structure is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG.
【0049】本実施例においては、A/D変換候補とな
るデジタル値の上位nビットを、前回の変換結果に関わ
らず、任意に設定できるため、変換する信号の種類に応
じた設定が可能となる。In the present embodiment, the upper n bits of the digital value that is the A / D conversion candidate can be arbitrarily set regardless of the previous conversion result, so that it can be set according to the type of signal to be converted. Become.
【0050】なお、以上説明した実施例では、レジスタ
111および外部入力端子212を設けるものとして説
明したが、この機能は制御回路106によっても当然実
現することができるものである。これらの固定手段を設
けることにより、制御手段に要求される機能を下げるこ
とができるが、制御回路106によってデジタル値の上
位nビットを設定するものとしても当然よい。In the embodiment described above, the register 111 and the external input terminal 212 are provided, but this function can be realized by the control circuit 106 as a matter of course. By providing these fixing means, the function required of the control means can be lowered, but the control circuit 106 may of course set the upper n bits of the digital value.
【0051】[0051]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【0052】比較器を複数設けたことにより、複数のビ
ットを同時に比較対象とすることができ、高速なA/D
変換を行うことができる効果がある。By providing a plurality of comparators, a plurality of bits can be compared at the same time and a high-speed A / D can be obtained.
The effect is that conversion can be performed.
【0053】また、各比較器の比較対象となる比較レジ
スタに格納された値が任意に設定可能であるため、前回
のA/D変換結果を上位の複数ビットに残すことが可能
であり、このように使用した場合には、振幅の小さい信
号についてはA/D変換をさらに高速に行うことができ
る効果がある。Since the value stored in the comparison register to be compared by each comparator can be arbitrarily set, it is possible to leave the previous A / D conversion result in the upper bits. When used in this way, there is an effect that A / D conversion can be performed at a higher speed for a signal having a small amplitude.
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2の実施例の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.
【図3】従来の逐次比較型A/D変換器の構成を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional successive approximation type A / D converter.
【図4】従来の追従比較型A/D変換器の構成を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional tracking comparison type A / D converter.
101 アナログ入力端子 102 サンプル&ホールド回路 103 比較器 104 比較器 105 比較器 106 制御回路 107 比較レジスタ 108 比較レジスタ 109 比較レジスタ 110 多基準電圧発生回路 111 アナログ入力端子 212 外部入力端子 101 analog input terminal 102 sample & hold circuit 103 comparator 104 comparator 105 comparator 106 control circuit 107 comparison register 108 comparison register 109 comparison register 110 multi-reference voltage generation circuit 111 analog input terminal 212 external input terminal
Claims (3)
端子と、 前記入力端子より入力されたアナログ信号を保持するサ
ンプル&ホールド回路と、 入力された複数のデジタル信号をアナログ信号に変換す
ることにより、それぞれ異なる複数の基準電圧を発生す
る多基準電圧発生回路と、 前記サンプル&ホールド回路で保持された信号と、前記
多基準電圧発生回路が発生する各基準電圧とをそれぞれ
比較する複数の比較器と、 前記複数の比較器に対応して設けられた複数の比較レジ
スタと、 前記複数の比較器の各比較結果に応じて各比較レジスタ
の複数ビットの格納内容を設定し、かつ、各比較レジス
タの格納内容を前記多基準電圧発生回路に基準電圧に変
換するための複数のデジタル信号として出力する制御回
路とを有することを特徴とするA/D変換器。1. An A / D converter, comprising: an input terminal to which an analog signal to be A / D converted is input; a sample-and-hold circuit for holding the analog signal input from the input terminal; A multi-reference voltage generation circuit that generates a plurality of different reference voltages by converting the plurality of digital signals into analog signals, a signal held by the sample-and-hold circuit, and the multi-reference voltage generation circuit. A plurality of comparators for respectively comparing the reference voltages with each other, a plurality of comparison registers provided corresponding to the plurality of comparators, and a plurality of comparison registers according to respective comparison results of the plurality of comparators. Outputs a plurality of digital signals for setting the stored contents of bits and converting the stored contents of each comparison register to the multi-reference voltage generation circuit. And a control circuit for controlling the A / D converter.
て前回のA/D変換結果の上位の数ビットを設定し、以
下の複数ビットについては格納内容がそれぞれ異なるよ
うに設定することを特徴とするA/D変換器。2. The A / D converter according to claim 1, wherein the controller sets several high-order bits of the previous A / D conversion result to each comparison register at the start of the conversion operation, and An A / D converter characterized in that bits are set so that stored contents are different from each other.
端子と、 前記入力端子より入力されたアナログ信号を保持するサ
ンプル&ホールド回路と、 入力された複数のデジタル信号をアナログ信号に変換す
ることにより、それぞれ異なる複数の基準電圧を発生す
る多基準電圧発生回路と、 前記サンプル&ホールド回路で保持された信号と、前記
多基準電圧発生回路が発生する各基準電圧とをそれぞれ
比較する複数の比較器と、 前記複数の比較器に対応して設けられた複数の比較レジ
スタと、 A/D変換開始時における前記複数の比較レジスタの任
意のビットを固定する固定手段と、 前記複数の比較器の各比較結果に応じて各比較レジスタ
の複数ビットの格納内容を設定し、かつ、各比較レジス
タの格納内容を前記多基準電圧発生回路に基準電圧に変
換するための複数のデジタル信号として出力する制御回
路とを有することを特徴とするA/D変換器。3. In an A / D converter, an input terminal to which an analog signal to be A / D converted is input, a sample & hold circuit which holds the analog signal input from the input terminal, and an input terminal. A multi-reference voltage generation circuit that generates a plurality of different reference voltages by converting the plurality of digital signals to analog signals; a signal held by the sample-and-hold circuit; and a multi-reference voltage generation circuit. A plurality of comparators for respectively comparing the reference voltages with each other, a plurality of comparison registers provided corresponding to the plurality of comparators, and an arbitrary bit of the plurality of comparison registers at the start of A / D conversion. Fixing means for fixing the contents of a plurality of bits of each comparison register according to each comparison result of the plurality of comparators, and A / D converter, characterized in that a control circuit for outputting the content as a plurality of digital signals for converting the reference voltage to the multi-reference voltage generating circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26864693A JPH07123003A (en) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | A/d converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26864693A JPH07123003A (en) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | A/d converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07123003A true JPH07123003A (en) | 1995-05-12 |
Family
ID=17461446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26864693A Pending JPH07123003A (en) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | A/d converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07123003A (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425149A (en) * | 1977-07-28 | 1979-02-24 | Toshiba Corp | Coding device |
| JPH0470124A (en) * | 1990-07-10 | 1992-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | Analog/digital converting method and converter |
| JPH04360419A (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-14 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | A/d converter circuit |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP26864693A patent/JPH07123003A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425149A (en) * | 1977-07-28 | 1979-02-24 | Toshiba Corp | Coding device |
| JPH0470124A (en) * | 1990-07-10 | 1992-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | Analog/digital converting method and converter |
| JPH04360419A (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-14 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | A/d converter circuit |
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