JPH08162954A - モード選択型a/d変換装置 - Google Patents

モード選択型a/d変換装置

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JPH08162954A
JPH08162954A JP30197894A JP30197894A JPH08162954A JP H08162954 A JPH08162954 A JP H08162954A JP 30197894 A JP30197894 A JP 30197894A JP 30197894 A JP30197894 A JP 30197894A JP H08162954 A JPH08162954 A JP H08162954A
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JP
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conversion
circuit
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resolution
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JP30197894A
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English (en)
Inventor
Noboru Takenaka
昇 竹中
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Hitachi Systems Ltd
Original Assignee
Hitachi Information Systems Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2個の同一仕様のA/D変換回路によって、
入力信号を2倍の分解能でA/D変換、または2倍の速
度でA/D変換すること。 【構成】 高速変換時は、サンプルホールド回路1aお
よびA/D変換回路2aと、サンプルホールド回路1b
およびA/D変換回路2bとをt/2時間分ずらした状
態で周期t的に動作せしめ、回路2a,2bから周期t
/2的に交互にnビット変換値を得、また、高分解能変
換時は、回路1a,2aから周期t的に上位nビット変
換値を、また、回路1b,2a、D/A変換回路3、差
動増幅回路4および回路2bからは周期t的に下位nビ
ット変換値を得ているものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、分解能がnビットとさ
れた同一仕様のA/D変換回路を2個用い、高分解能変
換モード時にあっては、アナログ入力信号を分解能2n
ビットでA/D変換する一方、高速変換モード時にあっ
ては、アナログ入力信号を分解能をnビットとして2倍
の変換速度でA/D変換するためのモード選択型A/D
変換装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】これまでに、入力信号をA/D変換する
ためのA/D変換器としては、それ自体で高速・高分解
能なものや、低分解能のA/D変換器を用い高分解能を
実現するものが特開平5ー284030号公報、特開平
5ー252035号公報に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速・
高分解能なA/D変換器は一般に高価である一方、特開
平5ー284030号公報、特開平5ー252035号
公報に記載のものではまた、いきおい変換速度が低下す
ることは否めないものとなっているのが実情である。と
ころで、一概に入力信号をA/D変換するといっても、
特定の分野、あるいは装置においては、高分解能変換モ
ード時には、低変換速度を許容しつつ入力信号を高分解
能でA/D変換する必要がある一方では、高速変換モー
ド時には、それとは逆に低分解能を許容しつつ入力信号
を高速にA/D変換する必要があるといった具合に、高
分解能変換モード、高速変換モード間でのモード変更容
易として、入力信号を経済的にA/D変換することは困
難となっているのが実情である。本発明の目的は、2個
の同一仕様のA/D変換回路を用い、高分解能変換モー
ド時には、高分解能で入力信号をA/D変換し得、ま
た、高速変換モード時には、入力信号を高速にA/D変
換し得るモード選択型A/D変換装置を供するにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的は、アナログ入
力信号を周期t的にサンプルホールドする第1のサンプ
ルホールド回路と、該第1のサンプルホールド回路でサ
ンプルホールドされたアナログ入力信号を周期t的にA
/D変換する第1のA/D変換回路と、該第1のA/D
変換回路からのnビットA/D変換値を周期t的にD/
A変換するD/A変換回路と、該D/A変換回路からの
D/A変換信号と上記第1のサンプルホールド回路でサ
ンプルホールドされたアナログ入力信号とを2n の増幅
率を以て差動増幅する差動増幅回路と、上記第1のサン
プルホールド回路に比しt/2の時間遅れを以て上記ア
ナログ入力信号を周期t的にサンプルホールドする第2
のサンプルホールド回路と、高分解能変換モード時にあ
っては、上記差動増幅回路からの差動増幅信号を、高速
変換モード時にあっては、上記第2のサンプルホールド
回路でサンプルホールドされたアナログ入力信号をそれ
ぞれ選択出力するアナログ信号選択回路と、該アナログ
信号選択回路からのアナログ信号を周期t的にA/D変
換する第2のA/D変換回路と、高分解能変換モード、
高速変換モードそれぞれに応じて上記第1,第2のサン
プルホールド回路でのサンプルホールドタイミング、上
記第1,第2のA/D変換回路でのA/D変換タイミン
グ、上記D/A変換回路でのD/A変換タイミング、上
記アナログ信号選択回路での選択出力制御を含むように
して装置全体を一括制御する制御回路とを含むべく構成
することで達成される。
【0005】
【作用】高速変換モード時にあっては、第1のサンプル
ホールド回路および第1のA/D変換回路と、第2のサ
ンプルホールド回路および第2のA/D変換回路とをt
/2時間分ずらした状態で、それぞれ周期t的にA/D
変換動作せしめることによって、第1,第2のA/D変
換回路から周期t/2的に交互にnビットA/D変換値
を得るようにしたものである。また、高分解能変換モー
ド時にあっては、第1のサンプルホールド回路および第
1のA/D変換回路から周期t的に上位nビットのA/
D変換値を得る一方では、第1のサンプルホールド回
路、第1のA/D変換回路、D/A変換回路、差動増幅
回路および第2のA/D変換回路からは周期t的に下位
nビットのA/D変換値を得るようにしたものである。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図1,図2により説明する。
図1,図2にはそれぞれ本発明によるモード選択型A/
D変換装置の構成例が示されているが、図1に示すもの
と、図2に示すものとの実質的な相違は、主に制御回路
に求められるものとなっている。図1においては、制御
回路はマイクロコンピュータ10とその配下のプログラ
マブルタイマ9とから構成されており、マイクロコンピ
ュータ10からの制御指示をプログラマブルタイマ9が
受け、プログラマブルタイマ9による制御下に、A/D
変換装置における構成要素各々が所望に制御されること
によって、アナログ入力信号は高分解能変換モード、ま
たは高速変換モードに応じて所定にA/D変換された
上、A/D変換値はマイクロコンピュータ10に取込ま
れ処理されるものとなっている。一方、図2に示すもの
では、高分解能/高速変換モード指定信号が別途外部か
ら指定された上、高分解能/高速変換モード指定信号自
体がアナログ信号選択手段5、ディジタル信号選択手段
6各々に対する選択制御信号として機能しているととも
に、制御回路は高分解能/高速変換モード指定信号にも
とづき各種タイミング制御を行うタイミング制御手段7
として構成された上、A/D変換装置からのA/D変換
値はディジタル信号選択手段6を介し外部に出力されて
いる以外は、図1に示すものと全く同様に構成された
上、動作するものとなっている。なお、図1中における
アナログスイッチ6と、図2中におけるアナログ信号選
択手段5とは機能的に同一なものである。
【0007】さて、同一仕様のA/D変換回路2a,2
bの分解能がnビット、変換速度がtであるとして、そ
の構成と動作について、代表として図2により詳細に説
明すれば以下のようである。即ち、外部からの高分解能
/高速変換モード指定信号により高速変換モードが指定
された場合には、そのモード指定信号によりアナログ信
号選択手段5は、サンプルホールド回路1bで順次サン
プルホールドされるアナログ入力信号がA/D変換回路
2bに選択出力されるべく状態に予めおかれる。このよ
うな状態で、先ずタイミング制御手段7によりサンプル
ホールド回路1aで周期t的に順次サンプルホールドさ
れたアナログ入力信号は、次段のA/D変換回路2aで
周期t的に順次A/D変換されるものとなっている。一
方、サンプルホールド回路1bでもアナログ入力信号が
周期t的に順次サンプルホールドされるが、そのサンプ
ル時点はサンプルホールド回路1aに比しt/2分の時
間だけ遅れた状態としてサンプルホールドされた上、ア
ナログ信号選択手段5を介しA/D変換回路2bで周期
t的に順次A/D変換されるものとなっている。この結
果として、A/D変換回路2aからは周期t的にnビッ
トのA/D変換値が得られるが、これに対しA/D変換
回路2bからは、t/2分の時間だけ遅れた状態として
周期t的にnビットのA/D変換値が得られることか
ら、タイミング制御手段7による制御下に、ディジタル
信号選択手段6が周期t/2的に交互にA/D変換回路
2aからのnビットのA/D変換値、A/D変換回路2
bからのnビットのA/D変換値を選択出力すべく制御
される場合は、ディジタル信号選択手段6からは、周期
t/2的にnビットのA/D変換値が得られるものであ
る。即ち、アナログ入力信号は分解能がnビットのま
ま、2倍の変換速度でA/D変換され得るものである。
図1に示す如くに、A/D変換回路2a,2b各々から
のnビットのA/D変換値が直接マイクロコンピュータ
10に与えられる場合には、マイクロコンピュータ10
では、周期t/2的に交互にA/D変換回路2a,2b
各々からのnビットA/D変換値を取込んだ上、処理す
ればよいものである。
【0008】また、外部から高分解能変換モードが指定
された場合は、アナログ信号選択手段5は、差動増幅回
路4からの差動増幅信号をA/D変換回路2bに選択出
力すべく状態に予めおかれる。このような状態で、先ず
タイミング制御手段7によりサンプルホールド回路1a
で周期t的に順次サンプルホールドされたアナログ入力
信号は、次段のA/D変換回路2aで周期t的に順次A
/D変換されるものとなっている。このA/D変換動作
に並行して、A/D変換回路2aからのnビットA/D
変換値は順次D/A変換回路3で周期t的にD/A変換
された上、サンプルホールド回路1aで順次サンプルホ
ールドされたアナログ入力信号との偏差が求められるべ
く、差動増幅回路4で差動増幅されるものとなってい
る。その際、差動増幅回路4では、その偏差が2n の増
幅率を以て差動増幅されることで、A/D変換回路2a
で量子化し切れなかったアナログ入力信号部分が、差動
増幅回路4から量子化可能な差動増幅信号として得られ
るものである。この差動増幅信号はアナログ信号選択手
段5を介しA/D変換回路2bで周期t的にA/D変換
されることによって、A/D変換回路2aからもnビッ
トA/D変換値が得られるものである。結局なところ、
A/D変換回路2a,2bからは、それぞれ上位nビッ
トA/D変換値、下位nビットA/D変換値が対として
周期t的に得られるが、ディジタル信号選択手段6から
は、周期t的に2nビットのA/D変換値が得られるも
のである。即ち、アナログ入力信号は変換速度そのまま
にして、分解能が2nビットに向上された状態としてA
/D変換され得るものである。図1に示す如くに、A/
D変換回路2a、A/D変換回路2b各々からのnビッ
トのA/D変換値が直接マイクロコンピュータ10に与
えられる場合には、マイクロコンピュータ10では、周
期t的にA/D変換回路2a,2b各々からのnビット
A/D変換値を同時に取込んだ上、処理すればよいもの
である。高分解能変換モードが指定された場合には、サ
ンプルホールド回路1b自体は特に動作状態におかれる
必要はないものである。
【0009】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1による
場合は、2個の同一仕様のA/D変換回路を用い、高分
解能変換モード時には、高分解能で入力信号をA/D変
換し得、また、高速変換モード時には、入力信号を高速
にA/D変換し得るものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明による機能選択型A/D変換装
置の一例での具体的回路構成を示す図
【図2】図2は、本発明による機能選択型A/D変換装
置の他の例での具体的回路構成を示す図
【符号の説明】
1a,1b…サンプルホールド回路、2a,2b…A/
D変換回路、3…D/A変換回路、4…差動増幅回路、
5…アナログ信号選択手段、6…ディジタル信号選択手
段、7…タイミング制御手段、8…アナログスイッチ、
9…プログラマブルタイマ、10…マイクロコンピュー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分解能としてのA/D変換ビット数がn
    ビットとされた同一仕様のA/D変換回路を2個用い、
    アナログ入力信号を分解能2nビットでA/D変換、ま
    たは分解能をnビットとして2倍の変換速度でA/D変
    換するためのA/D変換装置であって、アナログ入力信
    号を周期t的にサンプルホールドする第1のサンプルホ
    ールド回路と、該第1のサンプルホールド回路でサンプ
    ルホールドされたアナログ入力信号を周期t的にA/D
    変換する第1のA/D変換回路と、該第1のA/D変換
    回路からのnビットA/D変換値を周期t的にD/A変
    換するD/A変換回路と、該D/A変換回路からのD/
    A変換信号と上記第1のサンプルホールド回路でサンプ
    ルホールドされたアナログ入力信号とを2n の増幅率を
    以て差動増幅する差動増幅回路と、上記第1のサンプル
    ホールド回路に比しt/2の時間遅れを以て上記アナロ
    グ入力信号を周期t的にサンプルホールドする第2のサ
    ンプルホールド回路と、高分解能変換モード時にあって
    は、上記差動増幅回路からの差動増幅信号を、高速変換
    モード時にあっては、上記第2のサンプルホールド回路
    でサンプルホールドされたアナログ入力信号をそれぞれ
    選択出力するアナログ信号選択回路と、該アナログ信号
    選択回路からのアナログ信号を周期t的にA/D変換す
    る第2のA/D変換回路と、高分解能変換モード、高速
    変換モードそれぞれに応じて上記第1,第2のサンプル
    ホールド回路でのサンプルホールドタイミング、上記第
    1,第2のA/D変換回路でのA/D変換タイミング、
    上記D/A変換回路でのD/A変換タイミング、上記ア
    ナログ信号選択回路での選択出力制御を含むようにして
    装置全体を一括制御する制御回路とを含み、制御回路に
    よる制御下に、高分解能変換モード時にあっては、第
    1,第2のA/D変換回路からそれぞれ上位nビット、
    下位nビットのA/D変換値を周期t的に得る一方、高
    速変換モード時にあっては、第1,第2のA/D変換回
    路から周期t/2的に交互にnビットA/D変換値を得
    るようにした構成のモード選択型A/D変換装置。
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