JPH08204566A - A/d converter - Google Patents

A/d converter

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JPH08204566A
JPH08204566A JP3135295A JP3135295A JPH08204566A JP H08204566 A JPH08204566 A JP H08204566A JP 3135295 A JP3135295 A JP 3135295A JP 3135295 A JP3135295 A JP 3135295A JP H08204566 A JPH08204566 A JP H08204566A
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JP
Japan
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counting
converter
analog input
code
conversion
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Application number
JP3135295A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Hasegawa
寛 長谷川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH08204566A publication Critical patent/JPH08204566A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide an A/D converter suitable for operation with a low supply voltage and a low power consumption. CONSTITUTION: The energy of an analog input signal is sampled by a first switch 101 and an electric charge storage means 103, and the energy stored in this means 103 is supplied to an oscillation means 104 as the supply energy by a second switch 102. The oscillation output of the oscillation means 104 is counted by a counting means 105, and the counted result is converted into a digital code corresponding to the analog input signal by a code conversion means 106. The digital output or the digital code is held during A/D conversion by a holding means 106. For the purpose of improving the precision, the code conversion means 106 may consist of the memory where conversion data can be changed.

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A/D変換器に関し、特
に低電源電圧、且つ低消費電力で動作可能な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, and more particularly to an A / D converter that can operate with a low power supply voltage and low power consumption.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、低電源電圧、低消費電力で動作可
能なA/D変換器が必要とされている。しかしながら、
低電源電圧では、高利得なオペアンプ(演算増幅器)が
実現困難であることから、オペアンプを用いないA/D
変換器が必要となる。
2. Description of the Related Art Recently, an A / D converter which can operate with a low power supply voltage and a low power consumption has been required. However,
Since it is difficult to realize a high-gain operational amplifier (operational amplifier) at a low power supply voltage, an A / D that does not use an operational amplifier
A converter is required.

【0003】オペアンプを用いない比較的低速の従来の
A/D変換器を以下に説明する。
A comparatively low speed conventional A / D converter which does not use an operational amplifier will be described below.

【0004】この種の従来のA/D変換器として、電圧
−時間(V−T)変換を用いた積分方式(積分型)A/
D変換器がある。その多くは、積分器にオペアンプを用
いるが、例えば図5に示す放電積分方式の従来のA/D
変換器(「第1の従来例」という)は、コンデンサ501
にアナログ入力信号を充電し、定電流源502により放電
する時間を計量してA/D変換を行ない、オペアンプを
用いずにA/D変換することができる。より詳細には、
第1のスイッチSW1を閉成してアナログ入力信号により
コンデンサ501を充電した後、コンデンサ501に蓄積され
た電荷を第2の第2のスイッチSW2を閉成して定電流源5
01を介して放電すると共に、コンデンサ501の端子電圧
を比較器503にて基準電圧Vrefと比較し、コンデンサ50
1の端子電圧が例えば基準電圧Vref以下に降下した時点
で計数手段505による発振手段504の出力の計数を停止
し、計数手段505の計数値を保持手段506を介してデジタ
ルコードとして出力する。
As a conventional A / D converter of this type, an integration type (integration type) A / using voltage-time (VT) conversion is used.
There is a D converter. Most of them use an operational amplifier as an integrator. For example, a conventional discharge integration type A / D shown in FIG.
The converter (referred to as “first conventional example”) is a capacitor 501.
It is possible to charge an analog input signal at the same time, measure the time for discharging by the constant current source 502, perform A / D conversion, and perform A / D conversion without using an operational amplifier. More specifically,
After the first switch SW1 is closed to charge the capacitor 501 with the analog input signal, the charge accumulated in the capacitor 501 is closed by the second second switch SW2 to close the constant current source 5
While discharging through 01, the terminal voltage of the capacitor 501 is compared with the reference voltage Vref by the comparator 503, and the capacitor 50
When the terminal voltage of 1 drops below the reference voltage Vref, for example, the counting means 505 stops counting the output of the oscillating means 504, and the count value of the counting means 505 is output as a digital code via the holding means 506.

【0005】またオペアンプを用いない別の従来のA/
D変換器として、図6に示すように、電圧−周波数(V
−F)変換を用いたもの(「第2の従来例」という)が
ある。
Further, another conventional A /
As a D converter, as shown in FIG. 6, voltage-frequency (V
-F) There is one using a conversion (referred to as "second conventional example").

【0006】図6を参照して、このA/D変換器は、ア
ナログ入力信号電圧をV−F変換器601により周波数信
号(パルス、正弦波等)に変換し、V−F変換器601の
出力信号を計数手段602にて計数することによりA/D
変換する方式である。この方式においては、V−F変換
器601をオペアンプを用いない構成とすることにより、
オペアンプを用いることなくA/D変換を行なうことが
できる。
Referring to FIG. 6, this A / D converter converts an analog input signal voltage into a frequency signal (pulse, sine wave, etc.) by a V-F converter 601, and outputs the signal from the V-F converter 601. By counting the output signals by the counting means 602, A / D
This is a conversion method. In this method, the VF converter 601 is configured without an operational amplifier,
A / D conversion can be performed without using an operational amplifier.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低電源
電圧、低消費電力で動作できるA/D変換器を実現する
上で、前記従来のA/D変換器には以下のような問題が
あった。
However, in realizing an A / D converter that can operate with a low power supply voltage and low power consumption, the conventional A / D converter has the following problems. .

【0008】すなわち、前記第1の従来例では、コンデ
ンサ501に充電された電荷を無駄に放電させてしまうた
めに、エネルギー損失が避けられない。また、コンデン
サ501の端子電圧と基準電圧Vrefを比較するために比較
器503を用いており、その分消費電力が増加する。
That is, in the first conventional example, since the electric charge charged in the capacitor 501 is unnecessarily discharged, energy loss cannot be avoided. Further, the comparator 503 is used to compare the terminal voltage of the capacitor 501 and the reference voltage Vref, and the power consumption increases accordingly.

【0009】また、前記第2の従来例では、V−F変換
器601自体はアナログ入力信号とは独立に動作して常に
消費電力が発生しており、V−F変換器601内部の回路
の電流経路によりA/D変換器全体の電力効率を悪くし
ている。
Further, in the second conventional example, the V-F converter 601 itself operates independently of the analog input signal, and power consumption is always generated. The current path deteriorates the power efficiency of the entire A / D converter.

【0010】従って、本発明の目的は、低電源電圧、且
つ低消費電力で動作可能なA/D変換器を提供すること
にある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an A / D converter which can operate with a low power supply voltage and low power consumption.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、アナログ入力信号をサンプリングして充
電が行われる電荷蓄積手段と、前記電荷蓄積手段から電
源が供給される発振手段と、を少なくとも含み、前記発
振手段の出力を計数し計数結果をデジタル出力するよう
に構成してなるA/D変換器を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a charge storage means for sampling an analog input signal for charging, and an oscillating means to which power is supplied from the charge storage means. And an A / D converter configured to count the output of the oscillating means and digitally output the counting result.

【0012】本発明においては、前記計数結果を前記ア
ナログ入力信号に対応した所望のデジタル符号に変換す
るコード変換手段を備えてもよい。
In the present invention, code conversion means for converting the counting result into a desired digital code corresponding to the analog input signal may be provided.

【0013】また、本発明はA/D変換器は、好ましい
態様として、アナログ入力信号を入力するアナログ入力
端子と、電荷蓄積手段と、前記アナログ入力端子と前記
電荷蓄積手段との電気的接続を制御する第1のスイッチ
と、発振手段と、前記発振手段の電源端子と前記電荷蓄
積手段との電気的接続を制御する第2のスイッチと、前
記発振手段の発振回数を計数する計数手段と、前記計数
手段の計数結果を所望のコードに変換するコード変換手
段と、前記計数手段又はコード変換手段の出力を保持す
る保持手段と、前記発振手段と計数手段をそれぞれ初期
化するリセット信号と、前記第1及び前記第2のスイッ
チを開閉するためのタイミング信号と、前記保持手段の
タイミング信号と、を発生するタイミング制御手段と、
を有することを特徴とするA/D変換器を提供する。
In a preferred embodiment of the A / D converter of the present invention, an analog input terminal for inputting an analog input signal, a charge storage means, and an electrical connection between the analog input terminal and the charge storage means are provided. A first switch for controlling, an oscillating means, a second switch for controlling electrical connection between a power supply terminal of the oscillating means and the charge accumulating means, and a counting means for counting the number of oscillations of the oscillating means, Code conversion means for converting the counting result of the counting means into a desired code, holding means for holding the output of the counting means or code conversion means, a reset signal for initializing the oscillation means and the counting means, respectively, Timing control means for generating timing signals for opening and closing the first and second switches and a timing signal for the holding means;
An A / D converter is provided.

【0014】そして、本発明においては、好ましい態様
として、コード変換手段として、変換データを変更でき
るように書き換え可能なメモリ手段とする、ことを特徴
としている。
In a preferred embodiment of the present invention, the code conversion means is a rewritable memory means for changing the conversion data.

【0015】[0015]

【作用】上記構成のもと、本発明によれば、アナログ入
力信号のもつエネルギーを第1スイッチと電荷蓄積手段
によりサンプリングし、第2スイッチにより電荷蓄積手
段に蓄えられたエネルギーを電源エネルギーとして発振
手段に供給する。これにより、アナログ入力信号のエネ
ルギーに依存した発振周波数が得られ、且つ入力信号の
エネルギーが最小の損失で発振エネルギーに変換される
ことになる。
According to the present invention having the above structure, the energy of the analog input signal is sampled by the first switch and the charge storage means, and the energy stored in the charge storage means by the second switch is oscillated as the power source energy. Supply to the means. As a result, the oscillation frequency depending on the energy of the analog input signal is obtained, and the energy of the input signal is converted into the oscillation energy with the minimum loss.

【0016】従って、本発明においては、余分の回路の
消費電力がないことから低消費電力である。また、発振
手段としてはV−F変換器だけではなく、入力端子をも
たない通常の発振器や発振素子等を用いることができ
る。
Therefore, in the present invention, the power consumption of the extra circuit is low, so that the power consumption is low. Further, as the oscillating means, not only the VF converter but also a normal oscillator or oscillating element having no input terminal can be used.

【0017】また、一般に発振手段の発振周波数はアナ
ログ入力信号に比例するとは限らず、この場合、計数手
段の計数結果をそのままA/D変換器の出力とする事は
不都合となる。そこで、計数手段の計数結果であるデジ
タル出力を所望のデジタルコードに変換するためのコー
ド変換手段が設けられる。
In general, the oscillating frequency of the oscillating means is not always proportional to the analog input signal. In this case, it is inconvenient to use the counting result of the counting means as it is as the output of the A / D converter. Therefore, code conversion means for converting the digital output, which is the counting result of the counting means, into a desired digital code is provided.

【0018】ところで、低電源電圧動作時においては、
発振手段や電荷蓄積手段の回路素子の特性のバラツキは
避けられない。本発明によれば、製造後においてもコー
ド変換手段の変換データを書き換えられるような構成と
した事により、特性のバラツキを補正することが可能と
なり、A/D変換器を高精度化できる。
By the way, when operating at a low power supply voltage,
Variations in the characteristics of the circuit elements of the oscillation means and the charge storage means cannot be avoided. According to the present invention, since the conversion data of the code conversion means can be rewritten even after the manufacturing, it is possible to correct the variation of the characteristics and improve the accuracy of the A / D converter.

【0019】[0019]

【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】[0020]

【実施例1】図1に本発明の第1の実施例に係るA/D
変換器の構成を示す。
First Embodiment FIG. 1 shows an A / D according to a first embodiment of the present invention.
The structure of a converter is shown.

【0021】図1を参照して、第1のスイッチ101を介
して電荷蓄積手段としてのコンデンサ103にアナログ入
力信号を充電してサンプリングする。そして、コンデン
サ103に蓄積されたエネルギーを第2のスイッチ102を介
して発振手段104に供給する。すなわち、コンデンサ103
の端子(接地端子の他側端子)は第2のスイッチ102を
介して発振手段104の電源端子に接続される。
Referring to FIG. 1, a capacitor 103 serving as a charge storage means is charged with an analog input signal via a first switch 101 and sampling is performed. Then, the energy accumulated in the capacitor 103 is supplied to the oscillation means 104 via the second switch 102. That is, the capacitor 103
Is connected to the power supply terminal of the oscillating means 104 via the second switch 102.

【0022】このため、第2のスイッチ102が閉成時
(オン状態にある期間)、発振手段104はコンデンサ103
のエネルギーを消費しながら発振し、コンデンサ103の
端子電圧が発振手段104の発振動作電圧より小さくなる
と発振を停止する。
Therefore, when the second switch 102 is closed (while it is in the ON state), the oscillating means 104 is operated by the capacitor 103.
Oscillates while consuming the energy, and stops the oscillation when the terminal voltage of the capacitor 103 becomes lower than the oscillation operation voltage of the oscillation means 104.

【0023】そして、発振手段104から出力される発振
信号は計数手段105によって計数される。なお、計数手
段105における計数方法としては、[1]所定時間内の発振
回数の計数、[2]発振がほぼ停止するまでの発振回数の
計数、等がある。
The oscillation signal output from the oscillation means 104 is counted by the counting means 105. The counting method in the counting means 105 includes [1] counting the number of oscillations within a predetermined time, [2] counting the number of oscillations until the oscillation is almost stopped, and the like.

【0024】図1に示すように、本実施例においては、
計数手段105の後段にコード変換手段・保持手段106を備
えており、アナログ入力信号と発振手段104の発振回数
が線形関係にない場合でも、これらが互いに1対1に対
応していれば、コード変換手段106により計数手段105の
デジタル出力(発振回数)を、アナログ信号に対応する
所望のデジタルコードに変換してA/D変換することが
できる。
As shown in FIG. 1, in this embodiment,
A code converting means / holding means 106 is provided after the counting means 105, and even if the analog input signal and the number of oscillations of the oscillation means 104 are not in a linear relationship, if they correspond to each other on a one-to-one basis, the code The conversion unit 106 can convert the digital output (oscillation number) of the counting unit 105 into a desired digital code corresponding to an analog signal and perform A / D conversion.

【0025】なお、アナログ入力信号に対して発振手段
104の発振回数が比例していれば、コード変換手段106は
不要である。
Oscillation means for the analog input signal
If the number of oscillations of 104 is proportional, the code converting means 106 is unnecessary.

【0026】コード変換手段106から出力されるデジタ
ルコードは保持手段により保持され、次の変換動作が始
まってもA/D変換器のデジタルコード出力が変化しな
いようにしてある。
The digital code output from the code conversion means 106 is held by the holding means so that the digital code output of the A / D converter does not change even when the next conversion operation starts.

【0027】なお、図1において、コード変換手段106
とその出力であるデジタルコードを保持する保持手段は
一の回路ブロックとして示している。また、図1に示す
ように、本実施例では、コード変換手段106の出力を保
持手段が保持する構成とされているが、アナログ入力信
号に対して発振手段104の発振回数が比例している場合
においてコード変換手段を設けない場合、保持手段は計
数手段105の計数結果を保持する。
In FIG. 1, the code conversion means 106
And the holding means for holding the digital code which is the output thereof are shown as one circuit block. Further, as shown in FIG. 1, in this embodiment, the holding means holds the output of the code converting means 106, but the number of oscillations of the oscillating means 104 is proportional to the analog input signal. In the case where the code converting means is not provided, the holding means holds the counting result of the counting means 105.

【0028】発振手段104と計数手段105の初期化を変換
の都度行ない、前の変換における回路の状態が次の変換
に影響しないようにする。
The oscillating means 104 and the counting means 105 are initialized for each conversion so that the state of the circuit in the previous conversion does not affect the next conversion.

【0029】そして、各回路部分が同期してA/D変換
動作するように、タイミング制御手段107は、第1のス
イッチ101、第2のスイッチ102の開閉制御のタイミング
信号T1、T2、発振手段104と計数手段105のリセット
のためのタイミング信号T4、保持手段106のためのタ
イミング信号T3を生成する。
The timing control means 107 includes timing signals T1 and T2 for controlling the opening and closing of the first switch 101 and the second switch 102, and an oscillating means so that each circuit portion performs an A / D conversion operation in synchronization. A timing signal T4 for resetting 104 and counting means 105 and a timing signal T3 for holding means 106 are generated.

【0030】図1を参照して、本実施例では、発振手段
104以外の回路、すなわち計数手段105、コード変換手段
・保持手段106、及びタイミング制御手段107の電源はい
ずれも外部電源から供給されているが、これらの回路が
発振手段104の発振動作可能電圧以下でも動作すること
が可能である場合、電荷蓄積手段103に残るエネルギー
を用いて動作させることが可能となり、この場合、これ
らの回路の電源は電荷蓄積手段104から供給され、A/
D変換器に直接供給する電源は不要となる。
Referring to FIG. 1, in the present embodiment, the oscillating means
The circuits other than 104, that is, the counting means 105, the code converting means / holding means 106, and the timing control means 107 are all supplied from an external power source, but these circuits are equal to or less than the oscillation operable voltage of the oscillation means 104. However, it is possible to operate by using the energy remaining in the charge storage means 103, and in this case, the power source of these circuits is supplied from the charge storage means 104 and A /
The power supply directly supplied to the D converter becomes unnecessary.

【0031】[0031]

【実施例2】図2に本発明の第2の実施例の構成を示
す。
[Embodiment 2] FIG. 2 shows the configuration of a second embodiment of the present invention.

【0032】図2を参照して、本実施例では、発振手段
として、CMOSインバータを5段縦続形態に接続した
リングオシレータ204を用いている。このように、リン
グオシレータのような入力端子をもたない発振回路も使
用できる。
With reference to FIG. 2, in this embodiment, a ring oscillator 204 in which CMOS inverters are connected in a 5-stage cascade form is used as the oscillation means. In this way, an oscillation circuit without an input terminal such as a ring oscillator can be used.

【0033】図2に示すように、本実施例では、リング
オシレータ203の電源端子は、第2のスイッチ202を介し
てコンデンサ203の一の端子に接続され、コンデンサ203
には第1のスイッチ(SW1)201が閉成時にアナログ入力
信号により充電され、リングオシレータ204は、第2の
スイッチ(SW2)202が閉成時にコンデンサ203の端子電
圧を電源電圧として発振動作する。その際、リングオシ
レータ204は、コンデンサ203の端子電圧が所定の電圧以
下となると発振を停止する。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the power supply terminal of the ring oscillator 203 is connected to one terminal of the capacitor 203 via the second switch 202, and the capacitor 203
The first switch (SW1) 201 is charged by the analog input signal when closed, and the ring oscillator 204 oscillates using the terminal voltage of the capacitor 203 as the power supply voltage when the second switch (SW2) 202 is closed. . At that time, the ring oscillator 204 stops the oscillation when the terminal voltage of the capacitor 203 becomes equal to or lower than a predetermined voltage.

【0034】カウンタ205は、リングオシレータ204から
の発振出力を入力して発振回数を計数し、ラッチ回路20
6は、カウンタ205の計数結果を保持する。エンコーダ20
6は、計数結果を所定のコードにコード変換してデジタ
ルコードとして出力する。タイミング制御回路207は、
第1、第2のスイッチ201、202のオン/オフ切替信号、
カウンタ205のリセット信号(CNTR RESET)、ラッチ回
路206のラッチクロック(LAT CLK)をそれぞれの回路に
出力して、A/D変換動作のタイミング制御を行なう。
The counter 205 receives the oscillation output from the ring oscillator 204, counts the number of oscillations, and outputs the latch circuit 20.
6 holds the counting result of the counter 205. Encoder 20
6 converts the counting result into a predetermined code and outputs it as a digital code. The timing control circuit 207 is
ON / OFF switching signals for the first and second switches 201 and 202,
The reset signal (CNTR RESET) of the counter 205 and the latch clock (LAT CLK) of the latch circuit 206 are output to the respective circuits to control the timing of the A / D conversion operation.

【0035】なお、本実施例においては、発振回路とし
て、LC発振回路、RC発振回路、水晶発振回路などの
正弦波発振回路や、マルチバイブレータやブロッキング
オシレータ等のパルス発振回路も使用できる。
In this embodiment, a sinusoidal oscillator circuit such as an LC oscillator circuit, an RC oscillator circuit, or a crystal oscillator circuit, or a pulse oscillator circuit such as a multivibrator or a blocking oscillator can be used as the oscillator circuit.

【0036】図3に本実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャートを示す。
FIG. 3 shows a timing chart for explaining the operation of this embodiment.

【0037】図3を参照して、第1のスイッチ(SW1)2
01がオン状態(閉成)時には、第2のスイッチ(SW2)2
02がオフ状態(開放)とされ、コンデンサ203の充電が
行なわれる。
Referring to FIG. 3, the first switch (SW1) 2
When 01 is on (closed), the second switch (SW2) 2
02 is turned off (open), and the capacitor 203 is charged.

【0038】そして、第2のスイッチ(SW2)202がオン
状態(閉成状態)に変化すると、リセット信号(CNTR R
ESET)が解除され(低レベルに遷移)、カウンタ205は
リングオシレータ204の出力(OSC OUTPUT)を計数し、
第1、第2のスイッチ(SW1、SW2)のオン/オフ切替信
号の遷移に同期してラッチクロック(LAT CLK)をアク
ティブとしラッチ回路206はカウンタ205の計数値をラッ
チする。そして、ラッチ回路206がカウンタ205の計数値
をラッチした後、リセット信号(CNTR RESET)が高レベ
ル(アクティブ)とされカウンタ205の計数値を例えば
零に初期化する。なお、図3では、第2のスイッチ(SW
2)202がアクティブとされる一定期間内の発振回数の計
数を行なう構成が示されているが、前述の通り、発振回
路の発振がほぼ停止するまでの発振回数を計数するよう
にしてもよいことは勿論である。
When the second switch (SW2) 202 changes to the ON state (closed state), the reset signal (CNTR R
ESET) is released (transition to low level), the counter 205 counts the output (OSC OUTPUT) of the ring oscillator 204,
The latch circuit 206 activates the latch clock (LAT CLK) in synchronization with the transition of the ON / OFF switching signals of the first and second switches (SW1, SW2), and the latch circuit 206 latches the count value of the counter 205. Then, after the latch circuit 206 latches the count value of the counter 205, the reset signal (CNTR RESET) is set to a high level (active) to initialize the count value of the counter 205 to, for example, zero. In FIG. 3, the second switch (SW
2) Although the configuration is shown in which the number of oscillations is counted within a certain period in which 202 is activated, as described above, the number of oscillations until the oscillation of the oscillation circuit is almost stopped may be counted. Of course.

【0039】[0039]

【実施例3】次に本発明の第3の実施例を説明する。本
実施例は、図1に示す前記第1の実施例において、コー
ド変換手段106の変換データを書き換え可能なように構
成したものである。かかる構成により、低電源電圧動作
時の特性のバラツキを吸収することが可能となり、A/
D変換器を高精度化できる。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the conversion data of the code converting means 106 in the first embodiment shown in FIG. 1 can be rewritten. With such a configuration, it becomes possible to absorb the variation in the characteristics when operating at a low power supply voltage.
The accuracy of the D converter can be improved.

【0040】本実施例においては、コード変換手段106
として好ましくはメモリが用いられる。通常、メモリは
アドレス情報からデータを読み出すものであるが、計数
手段105の計数出力をアドレスとして入力し、そのアド
レスに格納されたデータを変換データとして出力するこ
とにより、メモリはコード変換手段106として機能す
る。メモリとしては、例えば不揮発性メモリ等が使用で
きる。
In this embodiment, the code conversion means 106
A memory is preferably used as. Normally, a memory reads data from address information, but by inputting the count output of the counting means 105 as an address and outputting the data stored at that address as conversion data, the memory functions as the code conversion means 106. Function. A non-volatile memory or the like can be used as the memory.

【0041】このように、本実施例においては、コード
変換手段106としてメモリを用いることにより、製造後
においても、変換データを適宜変更して特性のバラツキ
を容易に補正することができるという効果を有する。
As described above, in the present embodiment, by using the memory as the code conversion means 106, it is possible to easily correct the variation in characteristics by appropriately changing the conversion data even after manufacturing. Have.

【0042】図4に、本実施例に係るA/D変換器にお
ける、アナログ入力信号からデジタルコードが出力され
るまでの変換過程の具体例を示す。図4では、簡単のた
めA/D変換器は3ビット構成としてある。
FIG. 4 shows a specific example of the conversion process from the analog input signal to the output of the digital code in the A / D converter according to this embodiment. In FIG. 4, for simplicity, the A / D converter has a 3-bit configuration.

【0043】図4を参照して、例えばアナログ入力電圧
が1.2Vの時、バラツキのために発振手段の発振回数
が21回又は22回になったとすれば、コード変換手段
としてのメモリのアドレス“10101”番地(21番地)と
“10110”番地(22番地)とにデータ“111”を格納して
おけば、どちらの発振回数に対しても所望のデジタルコ
ード“111”に変換され、特性のバラツキを補正され、
A/D変換器の直線性等を向上し、高精度なA/D変換
器を実現することができる。
Referring to FIG. 4, for example, when the analog input voltage is 1.2 V and the number of oscillations of the oscillating means is 21 or 22 due to variations, the address of the memory as the code converting means. If data “111” is stored in “10101” address (21 address) and “10110” address (22 address), it will be converted into the desired digital code “111” regardless of the number of oscillations. Of the variation of
It is possible to improve the linearity of the A / D converter and realize a highly accurate A / D converter.

【0044】なお、本発明のA/D変換器を複数個並列
形態に接続し、複数のA/D変換器を時分割に並列動作
させることにより、N個並列時の変換速度は一のA/D
変換器の構成の場合と比較してN倍となり、高速な変換
が可能になる。
By connecting a plurality of A / D converters according to the present invention in parallel and operating a plurality of A / D converters in parallel in a time-sharing manner, the conversion speed when N pieces are in parallel is one A. / D
This is N times as high as that of the converter configuration, and high-speed conversion is possible.

【0045】以上本発明を上記各実施例に即して説明し
たが、本発明は、上記態様にのみ限定されるものでな
く、本発明の原理に準ずる各種態様を含むことは勿論で
ある。
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that the present invention includes various embodiments according to the principle of the present invention.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明はオペアン
プを用いず低電源電圧で動作可能とされると共に、アナ
ログ入力信号のエネルギーを発振手段の電源エネルギー
として供給するように構成したため、変換時の電力損失
を最小にすることができ、低消費電力のA/D変換器を
実現することができる。
As described above, the present invention can be operated at a low power supply voltage without using an operational amplifier and is configured to supply the energy of the analog input signal as the power supply energy of the oscillating means. Power loss can be minimized, and an A / D converter with low power consumption can be realized.

【0047】また、本発明によれば、コード変換手段に
書き換え可能な記憶手段を用いることにより、製造後に
おいても変換データの変更が可能とされ、特性のバラツ
キを補正して高精度なA/D変換器を実現することがで
きる。
Further, according to the present invention, by using the rewritable storage means as the code conversion means, it is possible to change the conversion data even after the manufacture, and the variation of the characteristic is corrected to obtain the high precision A / A. A D converter can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の動作を説明するタイミング
図である。
FIG. 3 is a timing diagram illustrating the operation of the embodiment of the present invention.

【図4】本発明におけるA/D変換過程の一例を説明す
る図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an A / D conversion process in the present invention.

【図5】従来のA/D変換器の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional A / D converter.

【図6】従来のA/D変換器の別の構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing another configuration of a conventional A / D converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、201 第1のスイッチ 102、202 第2のスイッチ 103、203、501 コンデンサ(電荷蓄積手段) 104、504 発振手段 105、505、602 計数手段 106 コード変換手段・保持手段 107、207 タイミング制御手段 204 リングオシレータ 205 カウンタ 206 ラッチ 208 エンコーダ 502 定電流源 503 比較器 506、603 保持手段 601 V−F変換器 T1〜T4 タイミング信号 CNTR RRESET リセット信号 LAT CLK ラッチクロック OSC OUTPUT リングオシレータの出力 101, 201 First switch 102, 202 Second switch 103, 203, 501 Capacitor (charge accumulating means) 104, 504 Oscillating means 105, 505, 602 Counting means 106 Code converting means / holding means 107, 207 Timing control means 204 Ring oscillator 205 Counter 206 Latch 208 Encoder 502 Constant current source 503 Comparator 506, 603 Holding means 601 V-F converter T1 to T4 Timing signal CNTR RRESET Reset signal LAT CLK Latch clock OSC OUTPUT Ring oscillator output

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アナログ入力信号をサンプリングして充電
が行われる電荷蓄積手段と、 前記電荷蓄積手段から電源が供給される発振手段と、 を少なくとも含み、 前記発振手段の出力を計数し計数結果をデジタル出力す
るように構成してなるA/D変換器。
1. A charge storage unit for sampling and charging an analog input signal, and an oscillating unit to which power is supplied from the charge storage unit. At least an output of the oscillating unit is counted to obtain a counting result. An A / D converter configured for digital output.
【請求項2】前記計数結果を前記アナログ入力信号に対
応した所望のデジタル符号に変換するコード変換手段を
備えたことを特徴とする請求項1記載のA/D変換器。
2. The A / D converter according to claim 1, further comprising code conversion means for converting the counting result into a desired digital code corresponding to the analog input signal.
【請求項3】アナログ入力信号を入力するアナログ入力
端子と、 電荷蓄積手段と、 前記アナログ入力端子と前記電荷蓄積手段との電気的接
続を制御する第1のスイッチと、 発振手段と、 前記発振手段の電源端子と前記電荷蓄積手段との電気的
接続を制御する第2のスイッチと、 前記発振手段の発振回数を計数する計数手段と、 前記計数手段の計数結果を所望のコードに変換するコー
ド変換手段と、 前記計数手段又はコード変換手段の出力を保持する保持
手段と、 前記発振手段と計数手段をそれぞれ初期化するリセット
信号と、前記第1及び前記第2のスイッチを開閉するた
めのタイミング信号と、前記保持手段のタイミング信号
と、を発生するタイミング制御手段と、 を有することを特徴とするA/D変換器。
3. An analog input terminal for inputting an analog input signal, a charge storage means, a first switch for controlling electrical connection between the analog input terminal and the charge storage means, an oscillating means, and the oscillation. A second switch for controlling the electrical connection between the power supply terminal of the means and the charge storage means, a counting means for counting the number of oscillations of the oscillating means, and a code for converting the counting result of the counting means into a desired code. Conversion means, holding means for holding the output of the counting means or the code conversion means, a reset signal for initializing the oscillation means and the counting means, and timing for opening and closing the first and second switches. A timing controller for generating a signal and a timing signal for the holding means, and an A / D converter.
【請求項4】前記コード変換手段が、変換データを変更
可能とする書き換え可能な記憶手段を含むことを特徴と
する請求項2又は3記載のA/D変換器。
4. The A / D converter according to claim 2, wherein the code conversion means includes a rewritable storage means capable of changing the conversion data.
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