JPH08251028A - 逐次近似回路 - Google Patents
逐次近似回路Info
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- JPH08251028A JPH08251028A JP7340025A JP34002595A JPH08251028A JP H08251028 A JPH08251028 A JP H08251028A JP 7340025 A JP7340025 A JP 7340025A JP 34002595 A JP34002595 A JP 34002595A JP H08251028 A JPH08251028 A JP H08251028A
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims 2
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/06—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
- H03M1/0617—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence
- H03M1/0675—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy
- H03M1/0697—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence using redundancy in time, e.g. using additional comparison cycles
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/34—Analogue value compared with reference values
- H03M1/38—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type
- H03M1/46—Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type with digital/analogue converter for supplying reference values to converter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アナログディジタル変換中のアナログ信号の
変動を考慮して誤差を小さくする逐次変換回路を低ノイ
ズで実現する。 【解決手段】 本発明の逐次近似回路は以下の要素を有
する。(A)次のディジタル推定値を発生するために使
用されることになる制御バス出力を各アクティブクロッ
クエッジで発生する変換制御回路。(B)各アクティブ
クロックエッジで更新される現在のディジタル推定値を
記憶し、ビットタップ回路にそのディジタル推定値を送
る推定値レジスタ(例えばフリップフロップ回路)。
(C)現在の推定値および現在の制御出力に基づいて次
のディジタル推定値を発生するビット制御回路。(D)
アナログ推定値を生成するDAC内のアナログ素子に対
する制御信号(タップ)を発生するビットタップ回路。
この制御信号はコンパレータによって実際の未知のアナ
ログ入力信号と比較されLOW_HIB信号を形成す
る。
変動を考慮して誤差を小さくする逐次変換回路を低ノイ
ズで実現する。 【解決手段】 本発明の逐次近似回路は以下の要素を有
する。(A)次のディジタル推定値を発生するために使
用されることになる制御バス出力を各アクティブクロッ
クエッジで発生する変換制御回路。(B)各アクティブ
クロックエッジで更新される現在のディジタル推定値を
記憶し、ビットタップ回路にそのディジタル推定値を送
る推定値レジスタ(例えばフリップフロップ回路)。
(C)現在の推定値および現在の制御出力に基づいて次
のディジタル推定値を発生するビット制御回路。(D)
アナログ推定値を生成するDAC内のアナログ素子に対
する制御信号(タップ)を発生するビットタップ回路。
この制御信号はコンパレータによって実際の未知のアナ
ログ入力信号と比較されLOW_HIB信号を形成す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログディジタ
ルコンバータ(ADC)に関し、特に、サンプリングさ
れていない信号や変動する信号に対してADC機能を実
行する逐次近似回路および方法に関する。
ルコンバータ(ADC)に関し、特に、サンプリングさ
れていない信号や変動する信号に対してADC機能を実
行する逐次近似回路および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】逐次近似は、変換される信号(すなわち
未知量)が、プログラム制御下でディジタル推定回路か
ら選択された一群の重み付き基準値に対して繰り返し比
較されるというアナログディジタル変換の方法である。
代表的には、基準参照値は2進数列で重み付けられる。
すなわち、各重みは次に小さいものの2倍となる。これ
により、完了した変換の結果は、変換の終了時における
推定配列の状態から直接得られる。
未知量)が、プログラム制御下でディジタル推定回路か
ら選択された一群の重み付き基準値に対して繰り返し比
較されるというアナログディジタル変換の方法である。
代表的には、基準参照値は2進数列で重み付けられる。
すなわち、各重みは次に小さいものの2倍となる。これ
により、完了した変換の結果は、変換の終了時における
推定配列の状態から直接得られる。
【0003】重み付き基準値から選択するために使用さ
れるアルゴリズム(プログラム)は、基準おもりのセッ
トを使用して天秤で物体の重さを量るために使用される
ものと類似している。基準おもりは、最も重いものから
順に試みられる。最も重い基準おもりは、定義によっ
て、ハーフスケールの最初の推測値である。天秤がおも
りの側に傾いたときのおもりは取り除くことにすると、
このプロセスの最後には、天秤に残っているおもりの総
和は、未知量の実際の重さから最小の基準単位内にある
ことになる。
れるアルゴリズム(プログラム)は、基準おもりのセッ
トを使用して天秤で物体の重さを量るために使用される
ものと類似している。基準おもりは、最も重いものから
順に試みられる。最も重い基準おもりは、定義によっ
て、ハーフスケールの最初の推測値である。天秤がおも
りの側に傾いたときのおもりは取り除くことにすると、
このプロセスの最後には、天秤に残っているおもりの総
和は、未知量の実際の重さから最小の基準単位内にある
ことになる。
【0004】従来の逐次近似A/Dコンバータでは、未
知量は変換中に変化しないことが仮定される。このた
め、変換の最中に未知量の値を「凍結」させるためサン
プルホールド回路を使用する。
知量は変換中に変化しないことが仮定される。このた
め、変換の最中に未知量の値を「凍結」させるためサン
プルホールド回路を使用する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】未知量が変換中に変化
し続けることを許容する場合、コンバータが未知信号に
追従することを可能にし変換ステップ間の未知量の変化
を補償するために、通常の近似プロセスを修正しなけれ
ばならない。さらに、ディジタル推定値は、最小値が測
定されているときに最小数の回路素子が変換終了時にス
イッチするように構成しなければならない。その理由
は、回路スイッチングは不可避的に電気的ノイズを伴
い、そのようなノイズは、基準量を発生する回路および
その基準量を未知量と比較する回路と干渉することが多
く、コンバータの分解能を制限するためである。
し続けることを許容する場合、コンバータが未知信号に
追従することを可能にし変換ステップ間の未知量の変化
を補償するために、通常の近似プロセスを修正しなけれ
ばならない。さらに、ディジタル推定値は、最小値が測
定されているときに最小数の回路素子が変換終了時にス
イッチするように構成しなければならない。その理由
は、回路スイッチングは不可避的に電気的ノイズを伴
い、そのようなノイズは、基準量を発生する回路および
その基準量を未知量と比較する回路と干渉することが多
く、コンバータの分解能を制限するためである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の逐次近似回路は
以下の要素を有する。 (A)次のディジタル推定値を発生するために使用され
ることになる制御バス出力を各アクティブクロックエッ
ジで発生する変換制御回路。 (B)各アクティブクロックエッジで更新される現在の
ディジタル推定値を記憶し、ビットタップ回路にそのデ
ィジタル推定値を送る推定値レジスタ(例えばフリップ
フロップ回路)。 (C)現在の推定値および現在の制御出力に基づいて次
のディジタル推定値を発生するビット制御回路。このビ
ット制御回路については、コンパレータの出力がハイま
たはローのいずれであるかに基づいて、制御値を現在の
推定値に加算し、または、制御値を現在の推定値から減
算する加算器/減算器として一般的に記述することがで
きる。 (D)アナログ推定値を生成するDAC内のアナログ素
子に対する制御信号(タップ)を発生するビットタップ
回路。この制御信号は、コンパレータによって実際の未
知のアナログ入力信号と比較されLOW_HIB信号を
形成する。
以下の要素を有する。 (A)次のディジタル推定値を発生するために使用され
ることになる制御バス出力を各アクティブクロックエッ
ジで発生する変換制御回路。 (B)各アクティブクロックエッジで更新される現在の
ディジタル推定値を記憶し、ビットタップ回路にそのデ
ィジタル推定値を送る推定値レジスタ(例えばフリップ
フロップ回路)。 (C)現在の推定値および現在の制御出力に基づいて次
のディジタル推定値を発生するビット制御回路。このビ
ット制御回路については、コンパレータの出力がハイま
たはローのいずれであるかに基づいて、制御値を現在の
推定値に加算し、または、制御値を現在の推定値から減
算する加算器/減算器として一般的に記述することがで
きる。 (D)アナログ推定値を生成するDAC内のアナログ素
子に対する制御信号(タップ)を発生するビットタップ
回路。この制御信号は、コンパレータによって実際の未
知のアナログ入力信号と比較されLOW_HIB信号を
形成する。
【0007】実施例は図1〜図6に示されている。図2
において、ビット変換制御回路は、ビット制御回路およ
び変換制御回路を含む。ビット制御回路は、基本的な加
算器/減算器であり、変換制御回路は、カウンタと、そ
の後のデコーダとの組み合わせである。デコーダにおい
て、制御出力は、代表的なバニラデコーダ出力値である
が、例外は、最下位ビット(LSB)デコーダ出力がO
Rゲートで修正され、変換における所定のサイクルでの
スルーレートエラー(誤差)を補償することである。図
2では、この補償サイクルはサイクル4として示されて
いる。これは、逐次近似変換を完了するのに必要なクロ
ックサイクル数に関して可能な最も速い方法であり、ビ
ット数と同じサイクル数を必要とする。
において、ビット変換制御回路は、ビット制御回路およ
び変換制御回路を含む。ビット制御回路は、基本的な加
算器/減算器であり、変換制御回路は、カウンタと、そ
の後のデコーダとの組み合わせである。デコーダにおい
て、制御出力は、代表的なバニラデコーダ出力値である
が、例外は、最下位ビット(LSB)デコーダ出力がO
Rゲートで修正され、変換における所定のサイクルでの
スルーレートエラー(誤差)を補償することである。図
2では、この補償サイクルはサイクル4として示されて
いる。これは、逐次近似変換を完了するのに必要なクロ
ックサイクル数に関して可能な最も速い方法であり、ビ
ット数と同じサイクル数を必要とする。
【0008】図3に、所定時刻に(スルーレート/クロ
ックレートに基づいて)追加サイクルを加えて、特定の
値の加算/減算を効果的に反復することにより単純化し
たビット変換制御回路を示す。この場合の加算および減
算は、所定の「追加」サイクルが実行されるまで、制御
値およびLOW_HIB信号に基づいて単にビットをセ
ットおよびクリアすることによって実行される。この追
加サイクルに到達すると、前の値を加算することは単純
なANDチェーンで実行され、前の値を減算すること
は、直前のアクティブクロックエッジでセットされたば
かりの最後のビットをクリアすることによってなされ
る。図3には、例として、この追加サイクルはサイクル
5として示されている。
ックレートに基づいて)追加サイクルを加えて、特定の
値の加算/減算を効果的に反復することにより単純化し
たビット変換制御回路を示す。この場合の加算および減
算は、所定の「追加」サイクルが実行されるまで、制御
値およびLOW_HIB信号に基づいて単にビットをセ
ットおよびクリアすることによって実行される。この追
加サイクルに到達すると、前の値を加算することは単純
なANDチェーンで実行され、前の値を減算すること
は、直前のアクティブクロックエッジでセットされたば
かりの最後のビットをクリアすることによってなされ
る。図3には、例として、この追加サイクルはサイクル
5として示されている。
【0009】最後のディジタル推定値がセットされると
きに、システムは、正確に最終的な応答を決定するため
に「静か」であることが望ましい。この時点では、出力
推定値にはLSB調整のみが必要である。さらに1つの
LSBを加算することによるリプルが上位ビット(MS
B)に伝わって多くの出力タップを変化させるという状
態を避けるために、ビットタップおよびビット変換制御
回路は、最終クロックサイクルではLSB値のみが変更
されることが可能であるように修正される。そのため
に、最終変換サイクルでビット変換制御回路から条件付
きで発生されるADD_ONE_MORE(もう1つ追
加)信号を使用して、高々1つの出力タップを変更す
る。
きに、システムは、正確に最終的な応答を決定するため
に「静か」であることが望ましい。この時点では、出力
推定値にはLSB調整のみが必要である。さらに1つの
LSBを加算することによるリプルが上位ビット(MS
B)に伝わって多くの出力タップを変化させるという状
態を避けるために、ビットタップおよびビット変換制御
回路は、最終クロックサイクルではLSB値のみが変更
されることが可能であるように修正される。そのため
に、最終変換サイクルでビット変換制御回路から条件付
きで発生されるADD_ONE_MORE(もう1つ追
加)信号を使用して、高々1つの出力タップを変更す
る。
【0010】図4に示した例示的な回路は、あるLSB
の値を有するDAC内の別のアナログ素子を「オンにす
る」ことになるような他の出力推定値ビットから来たタ
ップには関係しない、追加のタップ制御を発生する。
の値を有するDAC内の別のアナログ素子を「オンにす
る」ことになるような他の出力推定値ビットから来たタ
ップには関係しない、追加のタップ制御を発生する。
【0011】図5に示した例示的な回路は、前にオフの
ままにされていた、推定値レジスタの最上位ビットのフ
ァンアウトタップのうちの1つのタップをオンにする。
図6に示した例示的な回路は、まだオンにはなっていな
い推定値レジスタビットのうちの1つのビットの1つの
タップをオンにする。この場合、ANDチェーン構成
が、どのビットのタップをオンにすべきかを決定する。
ままにされていた、推定値レジスタの最上位ビットのフ
ァンアウトタップのうちの1つのタップをオンにする。
図6に示した例示的な回路は、まだオンにはなっていな
い推定値レジスタビットのうちの1つのビットの1つの
タップをオンにする。この場合、ANDチェーン構成
が、どのビットのタップをオンにすべきかを決定する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1に示すように、本発明は、ア
ナログディジタルコンバータ(ADC)10を使用し
て、変動する入力信号(あるいはサンプリングされてい
ない信号)をディジタル的に近似する逐次近似回路に関
する。逐次近似回路12はコンパレータ14に接続され
る。コンパレータ14は、変動する入力信号16および
ディジタルアナログコンバータ(DAC)18からのフ
ィードバック信号を受信し、変動信号からLOW_HI
GH BARあるいはLOW_HIBという比較信号2
0を発生する。逐次近似回路12はまた、逐次近似回路
12および推定値レジスタ34をクロッキングするクロ
ック信号源22にも接続される。
ナログディジタルコンバータ(ADC)10を使用し
て、変動する入力信号(あるいはサンプリングされてい
ない信号)をディジタル的に近似する逐次近似回路に関
する。逐次近似回路12はコンパレータ14に接続され
る。コンパレータ14は、変動する入力信号16および
ディジタルアナログコンバータ(DAC)18からのフ
ィードバック信号を受信し、変動信号からLOW_HI
GH BARあるいはLOW_HIBという比較信号2
0を発生する。逐次近似回路12はまた、逐次近似回路
12および推定値レジスタ34をクロッキングするクロ
ック信号源22にも接続される。
【0013】逐次近似回路12は、変換制御回路24を
含むビット変換制御回路23を有する。変換制御回路2
4は、図2および図3に示したようなカウンタ26およ
びデコーダ28を有する。変換制御回路24は、変換プ
ロセス、すなわち、逐次近似サイクルにおける現在の状
態を追跡する。
含むビット変換制御回路23を有する。変換制御回路2
4は、図2および図3に示したようなカウンタ26およ
びデコーダ28を有する。変換制御回路24は、変換プ
ロセス、すなわち、逐次近似サイクルにおける現在の状
態を追跡する。
【0014】ビット変換制御回路は、ビット制御回路3
0も含む。ビット制御回路30は、制御信号およびLO
W_HIB信号に応答して制御値を発生する。ビット制
御回路30は、フリップフロップ回路34を制御して第
1の複数の主力ビットを発生し、当該複数の出力ビット
38はビット制御回路30にフィードバックされる。変
換すなわち逐次近似手続きの前において、フリップフロ
ップ回路34の初期状態は論理0である。
0も含む。ビット制御回路30は、制御信号およびLO
W_HIB信号に応答して制御値を発生する。ビット制
御回路30は、フリップフロップ回路34を制御して第
1の複数の主力ビットを発生し、当該複数の出力ビット
38はビット制御回路30にフィードバックされる。変
換すなわち逐次近似手続きの前において、フリップフロ
ップ回路34の初期状態は論理0である。
【0015】次に、ビット制御回路30は、制御値、比
較信号、および前の複数の出力ビットに応答して、前の
複数の出力ビットを調整し、スルーレートによるエラー
を補償して前の推定値を修正し、フリップフロップ回路
34に、ディジタル的に近似された変動信号として次の
複数の出力信号を発生させる。
較信号、および前の複数の出力ビットに応答して、前の
複数の出力ビットを調整し、スルーレートによるエラー
を補償して前の推定値を修正し、フリップフロップ回路
34に、ディジタル的に近似された変動信号として次の
複数の出力信号を発生させる。
【0016】ビットタップ回路36はフリップフロップ
回路34に接続され、フリップフロップ回路34から出
力ビットを受信し、複数の出力ビットタップ40、すな
わち、アナログスイッチ制御信号を発生する。出力ビッ
ト38は、ビットタップ回路36を通じてDAC18に
供給され、あるいは、オプションとして、図1の破線で
示したようにフリップフロップ回路34への接続からD
AC18に供給される。DAC18を通じてコンパレー
タ14への出力ビット38のフィードバックは、入力変
動信号16を近似するために逐次反復を実行するための
LOW_HIB信号を決定する。
回路34に接続され、フリップフロップ回路34から出
力ビットを受信し、複数の出力ビットタップ40、すな
わち、アナログスイッチ制御信号を発生する。出力ビッ
ト38は、ビットタップ回路36を通じてDAC18に
供給され、あるいは、オプションとして、図1の破線で
示したようにフリップフロップ回路34への接続からD
AC18に供給される。DAC18を通じてコンパレー
タ14への出力ビット38のフィードバックは、入力変
動信号16を近似するために逐次反復を実行するための
LOW_HIB信号を決定する。
【0017】特に、LOW_HIB信号(あるいはLO
W_HIGH BAR)は、近似値が高すぎるときにL
OW(すなわち論理0)であり、近似値が低すぎるとき
にHIGH(すなわち論理1)となる。
W_HIGH BAR)は、近似値が高すぎるときにL
OW(すなわち論理0)であり、近似値が低すぎるとき
にHIGH(すなわち論理1)となる。
【0018】図2に、逐次近似回路の第1実施例を示
す。この第1実施例では、ビット制御回路30は加算器
を含む。この加算器は、周知の一般的な加算器のような
加算器・減算器42であり、減算を行うことが可能であ
る。加算器42は、フリップフロップ回路34から第1
の複数の出力ビットを受信し、制御信号、制御値、およ
び比較信号(すなわちLOW_HIB信号)に応答し
て、制御値を第1の複数の出力ビットに加算し、また
は、制御値を第1の複数の出力ビットから減算して、フ
リップフロップ回路34に、次の複数の出力ビットを発
生させる。
す。この第1実施例では、ビット制御回路30は加算器
を含む。この加算器は、周知の一般的な加算器のような
加算器・減算器42であり、減算を行うことが可能であ
る。加算器42は、フリップフロップ回路34から第1
の複数の出力ビットを受信し、制御信号、制御値、およ
び比較信号(すなわちLOW_HIB信号)に応答し
て、制御値を第1の複数の出力ビットに加算し、また
は、制御値を第1の複数の出力ビットから減算して、フ
リップフロップ回路34に、次の複数の出力ビットを発
生させる。
【0019】実施例では、ビット制御回路30は、現在
のデコーダ値を制御値として加算または減算すべきこと
を加算器42に指示するためにカウント信号を受信する
ORゲート44を有する。特に、ビット変換制御回路2
3は、カウンティングサイクルに応答して、制御信号と
して複数のカウント(COUNT1、COUNT2な
ど)を発生する。これらは、加算器42の第1データ入
力への入力である。次に、この第1データ入力は、LO
W_HIBの値に基づいて、現在の推定値の第2データ
入力に加算され、あるいは、当該第2データ入力から減
算される。i番目のカウントにおける最大スルーレート
が正確な近似から1つの最下位ビット(LSB)より大
きくドリフトした場合、ORゲート44は、加算器に、
i番目の反復で追加LSB42を加算/減算するように
指示する。すなわち、変換制御回路24は、加算器42
に対して、現在のデコーダ値と、デコーダカウントによ
って示されるように制御値としてLSBとを加算または
減算するよう指示する。実施例(図2)では、COUN
T4およびCOUNT5は、加算器42に対して、変換
反復の第4カウント(サイクル)においてデコーダ値と
LSBを加算するよう命令する信号を発生するための、
ORゲート44への入力である。
のデコーダ値を制御値として加算または減算すべきこと
を加算器42に指示するためにカウント信号を受信する
ORゲート44を有する。特に、ビット変換制御回路2
3は、カウンティングサイクルに応答して、制御信号と
して複数のカウント(COUNT1、COUNT2な
ど)を発生する。これらは、加算器42の第1データ入
力への入力である。次に、この第1データ入力は、LO
W_HIBの値に基づいて、現在の推定値の第2データ
入力に加算され、あるいは、当該第2データ入力から減
算される。i番目のカウントにおける最大スルーレート
が正確な近似から1つの最下位ビット(LSB)より大
きくドリフトした場合、ORゲート44は、加算器に、
i番目の反復で追加LSB42を加算/減算するように
指示する。すなわち、変換制御回路24は、加算器42
に対して、現在のデコーダ値と、デコーダカウントによ
って示されるように制御値としてLSBとを加算または
減算するよう指示する。実施例(図2)では、COUN
T4およびCOUNT5は、加算器42に対して、変換
反復の第4カウント(サイクル)においてデコーダ値と
LSBを加算するよう命令する信号を発生するための、
ORゲート44への入力である。
【0020】理解されるように、加算器42は、減算機
能を実行する減算器として実装することも可能である。
この場合、比較信号を使用してコンパレータ14によっ
て決定されるように、必要に応じて出力ビットを調整す
るために現在のデコーダ値は減算される。
能を実行する減算器として実装することも可能である。
この場合、比較信号を使用してコンパレータ14によっ
て決定されるように、必要に応じて出力ビットを調整す
るために現在のデコーダ値は減算される。
【0021】図2に示したように、実施例では、フリッ
プフロップ回路34は複数のフリップフロップを有す
る。実施例では、フリップフロップ回路34は、出力ビ
ットBIT0〜BIT4を発生するための5個のフリッ
プフロップ46〜54を有する。BIT0は最下位ビッ
ト(LSB)であり、BIT4は最上位ビット(MS
B)である。
プフロップ回路34は複数のフリップフロップを有す
る。実施例では、フリップフロップ回路34は、出力ビ
ットBIT0〜BIT4を発生するための5個のフリッ
プフロップ46〜54を有する。BIT0は最下位ビッ
ト(LSB)であり、BIT4は最上位ビット(MS
B)である。
【0022】例えば、フリップフロップ46〜54はそ
れぞれクロック源22からのクロック信号56によって
クロッキングされるDフリップフロップである。フリッ
プフロップ46〜54の各出力ビットは一連のラインま
たはバス60を通じて加算器42の第2入力にフィード
バックされる。
れぞれクロック源22からのクロック信号56によって
クロッキングされるDフリップフロップである。フリッ
プフロップ46〜54の各出力ビットは一連のラインま
たはバス60を通じて加算器42の第2入力にフィード
バックされる。
【0023】図3に、逐次近似回路12で使用されるビ
ット変換制御回路23の第2の5ビット実施例を示す。
この例では、BIT0は、フリップフロップ46の反転
出力QBによって発生される。LOW_HIB信号を反
転させるためにインバータ62が設けられ、第1の複数
のANDゲート64〜72は、反転したLOW_HIB
信号および複数の制御ビットに応答して、反転した比較
信号とそれぞれの制御ビットとのANDをそれぞれとる
ことにより、第1、第2、および少なくとも第3のAN
D出力信号を含むAND出力信号を発生する。
ット変換制御回路23の第2の5ビット実施例を示す。
この例では、BIT0は、フリップフロップ46の反転
出力QBによって発生される。LOW_HIB信号を反
転させるためにインバータ62が設けられ、第1の複数
のANDゲート64〜72は、反転したLOW_HIB
信号および複数の制御ビットに応答して、反転した比較
信号とそれぞれの制御ビットとのANDをそれぞれとる
ことにより、第1、第2、および少なくとも第3のAN
D出力信号を含むAND出力信号を発生する。
【0024】制御信号ならびに第1および第2のAND
出力信号に応答して次の調整信号を発生するために調整
選択回路が設けられる。実施例では、調整選択回路は、
第1AND出力信号と第2AND出力信号のORをとっ
て第1の調整信号を発生するORゲート74を有する。
図3に示した実施例では、制御信号は、第4カウントを
アサートして出力ビットBIT1の値を調整するために
論理ゲートチェーンに入力するためにANDゲート6
4、66のAND出力信号がORゲート74に入力され
たことを判定する。
出力信号に応答して次の調整信号を発生するために調整
選択回路が設けられる。実施例では、調整選択回路は、
第1AND出力信号と第2AND出力信号のORをとっ
て第1の調整信号を発生するORゲート74を有する。
図3に示した実施例では、制御信号は、第4カウントを
アサートして出力ビットBIT1の値を調整するために
論理ゲートチェーンに入力するためにANDゲート6
4、66のAND出力信号がORゲート74に入力され
たことを判定する。
【0025】図3の実施例では、論理チェーン回路は、
複数のANDゲート76〜80を直列に有する。第1の
調整信号はANDゲートに入力され、少なくとも第3の
AND出力信号と、ORゲート74からの第1の調整信
号とに応答して、フリップフロップ回路34を制御し
て、制御値を前の複数の出力ビットに加算し、次の複数
の出力ビットを発生する。この例では、調整信号は、5
番目の反復におけるスルーレートを調整する。
複数のANDゲート76〜80を直列に有する。第1の
調整信号はANDゲートに入力され、少なくとも第3の
AND出力信号と、ORゲート74からの第1の調整信
号とに応答して、フリップフロップ回路34を制御し
て、制御値を前の複数の出力ビットに加算し、次の複数
の出力ビットを発生する。この例では、調整信号は、5
番目の反復におけるスルーレートを調整する。
【0026】チェーン中の第1のANDゲート76は、
第1の出力ビットと第1の調整信号のANDをとるAN
D演算を実行し、後続のANDゲート78〜80は直列
に、それぞれの出力ビットと先行するANDゲートの出
力のANDをとるAND演算を実行し、それぞれのチェ
ーンのAND出力を発生する。各チェーンAND出力、
すなわち、ANDゲート76〜80の出力はそれぞれチ
ェーン中の複数のORゲート82〜88に入力される。
第1の出力ビットと第1の調整信号のANDをとるAN
D演算を実行し、後続のANDゲート78〜80は直列
に、それぞれの出力ビットと先行するANDゲートの出
力のANDをとるAND演算を実行し、それぞれのチェ
ーンのAND出力を発生する。各チェーンAND出力、
すなわち、ANDゲート76〜80の出力はそれぞれチ
ェーン中の複数のORゲート82〜88に入力される。
【0027】第1のORゲート82は、ORゲート74
からの第1の調整信号ならびにCOUNT4信号および
COUNT5信号を受信し、入力信号のORをとって、
第1のチェーンOR出力を発生する。少なくとも第2の
ORゲート84〜88は、それぞれのチェーンAND出
力と、少なくとも第3のANDゲート68〜72のそれ
ぞれの出力と、それぞれのカウントCOUNT1、CO
UNT2などとを受信して、少なくとも第2のチェーン
OR出力信号を発生する。
からの第1の調整信号ならびにCOUNT4信号および
COUNT5信号を受信し、入力信号のORをとって、
第1のチェーンOR出力を発生する。少なくとも第2の
ORゲート84〜88は、それぞれのチェーンAND出
力と、少なくとも第3のANDゲート68〜72のそれ
ぞれの出力と、それぞれのカウントCOUNT1、CO
UNT2などとを受信して、少なくとも第2のチェーン
OR出力信号を発生する。
【0028】論理チェーン回路はさらに、複数の排他的
ORゲート90〜98を有する。各排他的ORゲート
は、それぞれフリップフロップ46〜54の出力に接続
された第1の入力を有する。第1の排他的ORゲート9
0は、第1のカウント信号COUNT6と、フリップフ
ロップ90の反転出力QBからのBIT0の値とを受信
する。後続の各排他的ORゲート92〜98は、それぞ
れ、各フリップフロップ48〜54の出力Qと、それぞ
れのORゲート84から88に接続された第2の入力に
おけるそれぞれのORチェーン出力とを受信する。排他
的ORゲート90〜98の各出力は、フリップフロップ
46〜54を制御して、出力ビットを調整し、変動する
信号を近似するために次の複数の出力ビット38を発生
する。
ORゲート90〜98を有する。各排他的ORゲート
は、それぞれフリップフロップ46〜54の出力に接続
された第1の入力を有する。第1の排他的ORゲート9
0は、第1のカウント信号COUNT6と、フリップフ
ロップ90の反転出力QBからのBIT0の値とを受信
する。後続の各排他的ORゲート92〜98は、それぞ
れ、各フリップフロップ48〜54の出力Qと、それぞ
れのORゲート84から88に接続された第2の入力に
おけるそれぞれのORチェーン出力とを受信する。排他
的ORゲート90〜98の各出力は、フリップフロップ
46〜54を制御して、出力ビットを調整し、変動する
信号を近似するために次の複数の出力ビット38を発生
する。
【0029】図2および図3に示した実施例では、エラ
ー空間は、連続する各クロックエッジすなわち判定点で
半分にされる。初期近似は、MSBを2N-1×LSBに
することによって発生されるハーフスケールの推定値で
ある。ただし、Nはこの近似における出力ビット数であ
る。第1の判定点で、次のビット2N-2×LSBが近似
値に加算され、LOW_HIB信号が、この近似値にM
SBを残すか、それともMSBを取り除くかを決定す
る。
ー空間は、連続する各クロックエッジすなわち判定点で
半分にされる。初期近似は、MSBを2N-1×LSBに
することによって発生されるハーフスケールの推定値で
ある。ただし、Nはこの近似における出力ビット数であ
る。第1の判定点で、次のビット2N-2×LSBが近似
値に加算され、LOW_HIB信号が、この近似値にM
SBを残すか、それともMSBを取り除くかを決定す
る。
【0030】逐次近似回路12は、次の判定点の前に、
現在の可能な最大エラーが前の可能な最大エラーに(S
LEW RATE(スルーレート)×CLK_PERI
OD(クロック周期))を加えた和に等しくなるように
構成される。ただし、入力信号のSLEW RATEは
事前に決定される。動作時に、ビット制御回路30は、
現在の可能な最大エラーの半分に最も近い現在の出力ビ
ット値に調整値を加算し、あるいは、当該出力ビット力
調整値を減算する。ここで、現在のビット値は、追加L
SBおよび現在のカウント値のために加算され調整され
る。その理由は、1周期のスルーレートエラーは1LS
Bより小さいとして定義されるためである。LOW_H
IB信号は、加算または減算のいずれを実行するかを決
定する。
現在の可能な最大エラーが前の可能な最大エラーに(S
LEW RATE(スルーレート)×CLK_PERI
OD(クロック周期))を加えた和に等しくなるように
構成される。ただし、入力信号のSLEW RATEは
事前に決定される。動作時に、ビット制御回路30は、
現在の可能な最大エラーの半分に最も近い現在の出力ビ
ット値に調整値を加算し、あるいは、当該出力ビット力
調整値を減算する。ここで、現在のビット値は、追加L
SBおよび現在のカウント値のために加算され調整され
る。その理由は、1周期のスルーレートエラーは1LS
Bより小さいとして定義されるためである。LOW_H
IB信号は、加算または減算のいずれを実行するかを決
定する。
【0031】別法として、逐次近似のi番目の反復の前
に、加算または減算される値は、現在の値すなわち2
N-1×LSBとされる。ビット制御回路30は、現在の
値が(1/3)×(現在の可能な最大エラー)より大き
い場合に現在のビット(値2N-iに対応する)をセット
するように構成される。この場合、LOW_HIB信号
は、最後に入ったビットを残すかそれとも取り除くかを
決定する。
に、加算または減算される値は、現在の値すなわち2
N-1×LSBとされる。ビット制御回路30は、現在の
値が(1/3)×(現在の可能な最大エラー)より大き
い場合に現在のビット(値2N-iに対応する)をセット
するように構成される。この場合、LOW_HIB信号
は、最後に入ったビットを残すかそれとも取り除くかを
決定する。
【0032】しかし、現在の値が(1/3)×(現在の
可能な最大エラー)より小さい場合、最後に入った値す
なわち2N-i+1×LSBを加算または減算する。減算
は、最後に入ったビットを単に取り除くことによって実
行され、加算は、図3に示したAND−OR−XORチ
ェーンを使用して実行される。ここで、加算または減算
はLOW_HIBに従って実行される。
可能な最大エラー)より小さい場合、最後に入った値す
なわち2N-i+1×LSBを加算または減算する。減算
は、最後に入ったビットを単に取り除くことによって実
行され、加算は、図3に示したAND−OR−XORチ
ェーンを使用して実行される。ここで、加算または減算
はLOW_HIBに従って実行される。
【0033】図4〜図6に、近似の際のノイズを縮小す
るために逐次近似回路で使用されるビットタップ回路の
実施例を示す。図1に関連して、図4〜図6に示したよ
うに、タップコンバータ100および調整回路を有する
ビットタップ回路36が設けられる。タップコンバータ
100は、複数の出力ビット58と、ビット変換制御回
路23からの調整信号としてのADD_ONE_MOR
E信号32とに応答して、第1の複数のビットタップを
発生する。実施例では、ビットタップ40は、出力ビッ
トをファンアウトすることによってそれぞれの出力ビッ
トから発生される。特に、BIT0に対しては、ビット
タップ0は1つのタップTAP1を有し、これは、BI
T0がハイのときオンになる。どうように、かくしゅつ
りょくびっとBIT iは、BIT iがハイのとき、
[1:2i]とラベルされた2i個のタップをオンにす
る。図4〜図6に示した実施例では、5個の出力ビット
BIT0〜BIT4が発生され、例えば、BIT4は、
TAP1とラベルされた第1のビットタップ102およ
び[2:16]とラベルされた残りのビットタップ10
4でビットタップ[1:16]をオンにする。
るために逐次近似回路で使用されるビットタップ回路の
実施例を示す。図1に関連して、図4〜図6に示したよ
うに、タップコンバータ100および調整回路を有する
ビットタップ回路36が設けられる。タップコンバータ
100は、複数の出力ビット58と、ビット変換制御回
路23からの調整信号としてのADD_ONE_MOR
E信号32とに応答して、第1の複数のビットタップを
発生する。実施例では、ビットタップ40は、出力ビッ
トをファンアウトすることによってそれぞれの出力ビッ
トから発生される。特に、BIT0に対しては、ビット
タップ0は1つのタップTAP1を有し、これは、BI
T0がハイのときオンになる。どうように、かくしゅつ
りょくびっとBIT iは、BIT iがハイのとき、
[1:2i]とラベルされた2i個のタップをオンにす
る。図4〜図6に示した実施例では、5個の出力ビット
BIT0〜BIT4が発生され、例えば、BIT4は、
TAP1とラベルされた第1のビットタップ102およ
び[2:16]とラベルされた残りのビットタップ10
4でビットタップ[1:16]をオンにする。
【0034】図1に示したように、調整回路は、最後か
ら2番目の複数のビットタップを調整して、近似された
変動信号としての最後の複数のビットタップを、ノイズ
が小さくなるように発生する。
ら2番目の複数のビットタップを調整して、近似された
変動信号としての最後の複数のビットタップを、ノイズ
が小さくなるように発生する。
【0035】図4に、近似の際のノイズを縮小するため
に逐次近似回路12で使用される図1のビットタップ回
路36の第1実施例を示す。調整回路は、調整信号を変
換して、第2の複数のビットタップの追加の最下位ビッ
ト(LSB)タップ106を発生する。図4において、
ビット変換制御回路23からのADD_ONE_MOR
E信号32は、調整回路108が追加LSBタップ10
6を発生するために供給される。
に逐次近似回路12で使用される図1のビットタップ回
路36の第1実施例を示す。調整回路は、調整信号を変
換して、第2の複数のビットタップの追加の最下位ビッ
ト(LSB)タップ106を発生する。図4において、
ビット変換制御回路23からのADD_ONE_MOR
E信号32は、調整回路108が追加LSBタップ10
6を発生するために供給される。
【0036】図5に、逐次近似回路12で使用される図
1のビットタップ回路36の第2実施例を示す。調整回
路は、調整信号を変換して、複数の出力ビット58の最
上位ビット(MSB)に対応する最後の複数のビットタ
ップの第1のビットタップを発生する。図5において、
ビット変換制御回路23からのADD_ONE_MOR
E信号32は、BIT4(これはMSBである)のTA
P1として第1のビットタップ112を発生するために
調整回路110に供給され、タップコンバータ100
は、BIT4から発生される[2:16]とラベルされ
た残りの15個のビットタップ104を発生する。
1のビットタップ回路36の第2実施例を示す。調整回
路は、調整信号を変換して、複数の出力ビット58の最
上位ビット(MSB)に対応する最後の複数のビットタ
ップの第1のビットタップを発生する。図5において、
ビット変換制御回路23からのADD_ONE_MOR
E信号32は、BIT4(これはMSBである)のTA
P1として第1のビットタップ112を発生するために
調整回路110に供給され、タップコンバータ100
は、BIT4から発生される[2:16]とラベルされ
た残りの15個のビットタップ104を発生する。
【0037】図6に、逐次近似回路12で使用される図
1のビットタップ回路36の第3実施例を示す。ビット
タップ回路36は、タップコンバータ100(実線のバ
ーで示す)と、調整回路116を有する。調整回路11
6は、第1のANDゲート118および少なくとも第2
のANDゲート120〜124を含む複数のANDゲー
トを直列に有する。各ANDゲートは、それぞれの出力
ビットに対応する第1のビットタップに接続される。第
1のANDゲート118は、ADD_ONE_MORE
信号と、出力ビットの最下位ビット(LSB)に対応す
る第1のビットタップのANDをとるAND演算を実行
し、第1のAND出力信号を発生する。各ANDゲート
120〜124は、先行するAND出力信号のANDを
とり、後続のAND出力信号を発生する。
1のビットタップ回路36の第3実施例を示す。ビット
タップ回路36は、タップコンバータ100(実線のバ
ーで示す)と、調整回路116を有する。調整回路11
6は、第1のANDゲート118および少なくとも第2
のANDゲート120〜124を含む複数のANDゲー
トを直列に有する。各ANDゲートは、それぞれの出力
ビットに対応する第1のビットタップに接続される。第
1のANDゲート118は、ADD_ONE_MORE
信号と、出力ビットの最下位ビット(LSB)に対応す
る第1のビットタップのANDをとるAND演算を実行
し、第1のAND出力信号を発生する。各ANDゲート
120〜124は、先行するAND出力信号のANDを
とり、後続のAND出力信号を発生する。
【0038】調整回路116は、第1のORゲート12
6および第2のORゲート128〜134を含む複数の
ORゲートも有する。各ORゲートは、それぞれの出力
ビットに対応する第1のビットタップに接続され、第1
のORゲート126は、ADD_ONE_MORE信号
と、LSBに対応する第1ビットタップのORをとるO
R演算を実行し、LSBに対応する第2の複数のビット
タップの第1のビットタップを発生する。各ORゲート
128〜134は、それぞれの後続のAND出力信号
と、それぞれの出力ビットのORをとるOR演算を実行
し、それぞれの出力ビットに対応する第2の複数のビッ
トタップの第1のビットタップを発生する。
6および第2のORゲート128〜134を含む複数の
ORゲートも有する。各ORゲートは、それぞれの出力
ビットに対応する第1のビットタップに接続され、第1
のORゲート126は、ADD_ONE_MORE信号
と、LSBに対応する第1ビットタップのORをとるO
R演算を実行し、LSBに対応する第2の複数のビット
タップの第1のビットタップを発生する。各ORゲート
128〜134は、それぞれの後続のAND出力信号
と、それぞれの出力ビットのORをとるOR演算を実行
し、それぞれの出力ビットに対応する第2の複数のビッ
トタップの第1のビットタップを発生する。
【0039】図4〜図6に示した上記の実施例では、ビ
ットタップ回路36は、最後の「1加算」動作による各
2進重み付き変換ビットの1つのLSB部分のみをタッ
プオフすることによって、ノイズ環境を避けるためにL
SBのみを近似の最終段階で変化させている。
ットタップ回路36は、最後の「1加算」動作による各
2進重み付き変換ビットの1つのLSB部分のみをタッ
プオフすることによって、ノイズ環境を避けるためにL
SBのみを近似の最終段階で変化させている。
【0040】図1〜図3に関連して図7に示したよう
に、本発明の方法は、ステップ158で、逐次近似の実
行を開始し、ステップ160で、制御信号および制御値
を発生する。次に、ステップ162で、データ、すなわ
ち、ビット変換制御回路23の出力を推定値レジスタに
ロードし、第1の複数の出力ビットおよび対応するビッ
トタップを発生する。次に、ステップ164で、コンパ
レータ14から比較信号を受信する。次に、ステップ1
66で、信号変動によるエラーを含む実際の信号との差
を補償するためにコンパレータ出力に基づいて前の複数
の出力ビットを調整する。ステップ168で、次の複数
の出力ビットが、近似された変動信号として発生され、
ステップ170で、次の複数のビットタップが、次の複
数の出力ビットから発生される。ステップ172で、本
方法は、i個の逐次近似サイクルが実行されたかどうか
を判断する。実行されていない場合、本方法はループバ
ックしステップ166〜170を繰り返す。i回の反復
が実行され変換が完了すると、最後の複数の出力ビット
および対応するビットタップが発生される。
に、本発明の方法は、ステップ158で、逐次近似の実
行を開始し、ステップ160で、制御信号および制御値
を発生する。次に、ステップ162で、データ、すなわ
ち、ビット変換制御回路23の出力を推定値レジスタに
ロードし、第1の複数の出力ビットおよび対応するビッ
トタップを発生する。次に、ステップ164で、コンパ
レータ14から比較信号を受信する。次に、ステップ1
66で、信号変動によるエラーを含む実際の信号との差
を補償するためにコンパレータ出力に基づいて前の複数
の出力ビットを調整する。ステップ168で、次の複数
の出力ビットが、近似された変動信号として発生され、
ステップ170で、次の複数のビットタップが、次の複
数の出力ビットから発生される。ステップ172で、本
方法は、i個の逐次近似サイクルが実行されたかどうか
を判断する。実行されていない場合、本方法はループバ
ックしステップ166〜170を繰り返す。i回の反復
が実行され変換が完了すると、最後の複数の出力ビット
および対応するビットタップが発生される。
【0041】図1および図4〜図6に関連して図7に示
したように、本発明によるノイズを縮小する方法は、ス
テップ174で、調整信号を発生する。次に、ステップ
176で、調整信号を使用して前の複数のビットタップ
を調整し、縮小したノイズを有する最後の複数のビット
タップを発生する。ステップ176におけるノイズを縮
小するための調整は、変換手続きの最後の反復サイクル
で実行される。
したように、本発明によるノイズを縮小する方法は、ス
テップ174で、調整信号を発生する。次に、ステップ
176で、調整信号を使用して前の複数のビットタップ
を調整し、縮小したノイズを有する最後の複数のビット
タップを発生する。ステップ176におけるノイズを縮
小するための調整は、変換手続きの最後の反復サイクル
で実行される。
【0042】本発明のさまざまな変形が可能である。例
えば、本明細書で述べた、最後の1つのLSBを加算す
る動作によるノイズ縮小の考え方は、最後の1つのLS
Bの「減算」動作を実装する設計にも等しく適用可能で
ある。
えば、本明細書で述べた、最後の1つのLSBを加算す
る動作によるノイズ縮小の考え方は、最後の1つのLS
Bの「減算」動作を実装する設計にも等しく適用可能で
ある。
【図1】本発明の逐次近似回路の構成要素の図である。
【図2】逐次近似回路の第1実施例の図である。
【図3】逐次近似回路の第2実施例の図である。
【図4】逐次近似回路とともに使用されるビットタップ
回路の第1実施例の図である。
回路の第1実施例の図である。
【図5】逐次近似回路とともに使用されるビットタップ
回路の第2実施例の図である。
回路の第2実施例の図である。
【図6】逐次近似回路とともに使用されるビットタップ
回路の第3実施例の図である。
回路の第3実施例の図である。
【図7】逐次近似のおよびそのノイズの縮小方法の動作
を示す図である。
を示す図である。
10 アナログディジタルコンバータ(ADC) 12 逐次近似回路 14 コンパレータ 16 入力信号 18 ディジタルアナログコンバータ(DAC) 20 比較信号 22 クロック 23 ビット変換制御回路 24 変換制御回路 26 カウンタ 28 デコーダ 30 ビット制御回路 34 推定値レジスタ(フリップフロップ回路) 36 ビットタップ回路 40 出力ビットタップ 42 加算器・減算器 44 ORゲート 46 フリップフロップ 48 フリップフロップ 50 フリップフロップ 52 フリップフロップ 54 フリップフロップ 56 クロック信号 62 インバータ 64 ANDゲート 66 ANDゲート 68 ANDゲート 70 ANDゲート 72 ANDゲート 74 ORゲート 76 ANDゲート 78 ANDゲート 80 ANDゲート 82 ORゲート 84 ORゲート 86 ORゲート 88 ORゲート 90 排他的ORゲート 92 排他的ORゲート 94 排他的ORゲート 96 排他的ORゲート 98 排他的ORゲート 100 タップコンバータ 108 調整回路 110 調整回路 116 調整回路 118 ANDゲート 120 ANDゲート 122 ANDゲート 124 ANDゲート 126 ORゲート 128 ORゲート 130 ORゲート 132 ORゲート 134 ORゲート
フロントページの続き (72)発明者 デヴィッド ジェラード ヴァランコート アメリカ合衆国,18062 ペンシルヴァニ ア,マカンギー,ブリアーウッド ドライ ブ 5077
Claims (20)
- 【請求項1】 比較信号を受信するアナログディジタル
コンバータ(ADC)を有し、変動信号をディジタル的
に近似する逐次近似回路において、 制御信号を発生する変換制御回路と、 現在の複数の出力ビットを保持するフリップフロップ回
路からなる推定値レジスタと、 前記制御信号に応答して推定値レジスタへの次の入力と
して次の複数の出力ビットを発生するビット制御回路と
からなり、 当該ビット制御回路は、前記比較信号に応答して、前記
制御値を使用して現在の複数の出力ビットを調整し、ス
ルーレートによるエラーを補償するとともにディジタル
的に近似された変動信号として次の複数の出力ビットを
発生することを特徴とする逐次近似回路。 - 【請求項2】 前記ビット制御回路は、最大エラー値を
最小にするように前記制御値を発生することを特徴とす
る請求項1の逐次近似回路。 - 【請求項3】 前記ビット制御回路は、前記制御信号、
前記制御値、および前記比較信号に応答して前記制御値
を現在の複数の出力ビットに加算して次の複数の出力ビ
ット発生する加算器を有することを特徴とする請求項1
の逐次近似回路。 - 【請求項4】 前記フリップフロップ回路は第1の複数
の出力ビットを出力として発生し、 前記加算器は、前記フリップフロップ回路の出力に接続
され、第1の複数の出力ビットに応答して、前記制御値
を加算することを特徴とする請求項3の逐次近似回路。 - 【請求項5】 前記ビット制御回路は、 最下位ビット(LSB)制御出力を発生するORゲート
を含み、複数の制御ビットを含む制御信号を出力する変
換制御回路と、 前記比較信号を反転させるインバータと、 反転した比較信号、最下位ビット制御出力および複数の
制御ビットに応答して、当該反転した比較信号とそれぞ
れの制御ビットのANDをそれぞれとることにより、第
1、第2、および少なくとも第3のAND出力信号を含
むAND出力信号を発生する第1の複数のANDゲート
と、 前記制御信号ならびに第1および第2のAND出力信号
に応答して、第1の調整信号を発生する調整選択回路
と、 前記少なくとも第3のAND出力信号および前記第1の
調整信号に応答して、前記制御値を現在の複数の出力ビ
ットに加算するように前記フリップフロップ回路を制御
して次の複数の出力ビットを発生する論理チェーン回路
とを有することを特徴とする請求項1の逐次近似回路。 - 【請求項6】 前記フリップフロップ回路は複数のフリ
ップフロップを有し、各フリップフロップはそれぞれの
出力において第1の複数の出力ビットのそれぞれの出力
ビットおよび第2の複数の出力ビットのそれぞれの出力
ビットを発生し、第1および第2の複数の出力ビットは
それぞれ最下位ビット(LSB)および最上位ビット
(MSB)を有し、 前記論理チェーン回路は、 それぞれのフリップフロップの出力に接続された第1の
入力をそれぞれ有する複数の排他的ORゲートと、 それぞれの制御ビットと前記第1の調整信号のORをと
り、第1の排他的ORゲートに入力するための第1のチ
ェーンOR出力を発生する第1のORゲートと、 第1の出力ビットと前記第1の調整信号のANDをとる
第1のANDゲートと、それぞれの出力ビットと先行す
るANDゲートの出力のANDをそれぞれとる直列接続
された後続のANDゲートを含み、それぞれチェーンA
ND出力を発生する第2の複数のANDゲートと、 それぞれの制御ビットと、それぞれのAND出力信号
と、それぞれのチェーンAND出力のORをそれぞれと
り、それぞれの排他的ORゲートに入力するための少な
くとも第2のチェーンOR出力を発生する少なくとも第
2のORゲートとをさらに有することを特徴とする請求
項5の逐次近似回路。 - 【請求項7】 変動信号をディジタル的に近似し近似中
のノイズを縮小する逐次近似回路において、当該逐次近
似回路は、 複数の出力ビットを発生するフリップフロップ回路と、 入力比較信号に応答して、複数の出力ビットを発生する
ように前記フリップフロップ回路を制御するとともに調
整信号を発生するビット制御回路と、 ビットタップ回路とからなり、当該ビットタップ回路
は、 前記複数の出力ビットおよび前記調整信号に応答して、
第1の複数のビットタップを発生するタップコンバータ
と、 最後から2番目の複数のビットタップを調整し、近似さ
れた変動信号として、ノイズを縮小した最後の複数のビ
ットタップを発生する調整回路とからなることを特徴と
する逐次近似回路。 - 【請求項8】 前記調整回路は、前記調整信号を変換し
て、最後の複数のビットタップの追加の最下位ビット
(LSB)タップを発生することを特徴とする請求項7
の逐次近似回路。 - 【請求項9】 前記調整回路は、前記調整信号を変換し
て、複数の出力ビットの最上位ビット(MSB)に対応
する最後の複数のビットタップの第1のビットタップを
発生することを特徴とする請求項7の逐次近似回路。 - 【請求項10】 前記調整回路は、 前記調整信号と出力ビットの最下位ビット(LSB)に
対応する第1のビットタップのANDをとり第1のAN
D出力信号を発生する第1のANDゲートと、先行する
AND出力信号のANDをとり後続のAND出力信号を
それぞれ発生する少なくとも第2のANDゲートを含
み、それぞれの出力ビットに対応する第1のビットタッ
プにそれぞれ接続された、直接接続された複数のAND
ゲートと、 前記調整信号と前記最下位ビットに対応する第1のビッ
トタップのORをとり前記最下位ビットに対応する最後
の複数のビットタップの第1のビットタップを発生する
第1のORゲートと、それぞれの後続のAND出力信号
とそれぞれの出力ビットのORをとりそれぞれの出力ビ
ットに対応する第2の複数のビットタップの第1のビッ
トタップをそれぞれ発生する少なくとも第2のORゲー
トを含み、それぞれの出力ビットに対応する第1のビッ
トタップにそれぞれ接続された複数のORゲートとを有
することを特徴とする請求項7の逐次近似回路。 - 【請求項11】 アナログディジタルコンバータ(AD
C)を使用して変動信号の逐次近似を実行する方法にお
いて、 a.クロック信号を受信するステップと、 b.前記クロック信号から制御信号を発生するステップ
と、 c.制御値を発生するステップと、 d.データを推定値レジスタにロードし第1の複数の出
力ビットおよび対応するビットタップを発生するステッ
プと、 e.コンパレータから比較信号を受信するステップと、 f.前記比較信号を使用して前の複数の出力ビットを調
整し、信号変動によるエラーを含む実際の信号との差を
補償するステップと、 g.近似された変動信号として次の複数の出力ビットを
発生するステップと、 h.iビットの変換の場合にステップaからgまでを少
なくともi回繰り返すステップとからなることを特徴と
する逐次近似方法。 - 【請求項12】 ステップcは、最大エラー値を半分に
するステップを含むことを特徴とする請求項11の方
法。 - 【請求項13】 ステップfは、前記制御値を前の複数
の出力ビットに加算して次の複数の出力ビットを発生す
るステップを含むことを特徴とする請求項11の方法。 - 【請求項14】 ステップbは、複数の制御ビットを発
生するステップを含み、 ステップfは、 前記比較信号を反転させるステップと、 反転した比較信号とそれぞれの制御ビットのANDをそ
れぞれのANDゲートでそれぞれとることにより、第
1、第2、および少なくとも第3のAND出力信号を含
むAND出力信号を発生するステップと、 前記制御信号ならびに第1および第2のAND出力信号
から第1の調整信号を発生するステップと、 前記少なくとも第3のAND出力信号および前記第1の
調整信号を使用して前記エラーを補償するように前記フ
リップフロップ回路を制御するステップとを含むことを
特徴とする請求項11の方法。 - 【請求項15】 ステップgは、制御値を第1の複数の
出力ビットに加算するステップを含むことを特徴とする
請求項14の方法。 - 【請求項16】 前記フリップフロップ回路を制御する
ステップは、 それぞれの制御ビットと前記第1の調整信号のORをと
るステップと、 第1の出力ビットと前記第1の調整信号のANDをとる
ステップと、 ANDゲートチェーンで、それぞれの出力ビットと先行
するANDゲートの出力のANDをとり、それぞれのチ
ェーンAND出力を発生するステップと、 それぞれの制御ビットと、それぞれのAND出力ビット
と、それぞれのチェーンAND出力のORをとり、それ
ぞれのチェーンOR出力を発生するステップと、 前記フリップフロップ回路内のそれぞれのフリップフロ
ップを制御するために、それぞれの出力ビットとそれぞ
れのチェーンOR出力の排他的ORをとるステップとを
含むことを特徴とする請求項15の方法。 - 【請求項17】 逐次近似回路において変動信号をディ
ジタル的に近似する際のノイズを縮小する方法におい
て、 入力比較信号を受信するステップと、 前記入力比較信号を使用して複数の出力ビットを発生す
るステップと、 第2の複数のビットタップを発生するステップと、 調整信号を発生するステップと、 前記調整信号を使用して前の複数のビットタップを調整
し、近似された変動信号として、ノイズを縮小した最後
の複数のビットタップを発生する調整ステップとからな
ることを特徴とするノイズ縮小方法。 - 【請求項18】 前記調整ステップは、前記調整信号
を、最後の複数のビットタップの追加の最下位ビット
(LSB)タップに変換するステップを含むことを特徴
とする請求項17の方法。 - 【請求項19】 前記調整ステップは、前記調整信号
を、複数の出力ビットの最上位ビット(MSB)に対応
する最後の複数のビットタップの第1のビットタップに
変換するステップを含むことを特徴とする請求項17の
方法。 - 【請求項20】 前記調整ステップは、 前記調整信号と出力ビットの最下位ビット(LSB)に
対応する第1のビットタップのANDをとり第1のAN
D出力信号を発生するステップと、 先行するAND出力信号のANDをとり後続のAND出
力信号を発生するステップと、 前記調整信号と前記最下位ビットに対応する第1のビッ
トタップのORをとり前記最下位ビットに対応する第2
の複数のビットタップの第1のビットタップを発生する
ステップと、 それぞれの後続のAND出力信号とそれぞれの出力ビッ
トのORをとりそれぞれの出力ビットに対応する最後の
複数のビットタップの第1のビットタップを発生するス
テップとを含むことを特徴とする請求項17の方法。
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