JPS59196619A - アナログ−デイジタル変換回路 - Google Patents

アナログ−デイジタル変換回路

Info

Publication number
JPS59196619A
JPS59196619A JP7104383A JP7104383A JPS59196619A JP S59196619 A JPS59196619 A JP S59196619A JP 7104383 A JP7104383 A JP 7104383A JP 7104383 A JP7104383 A JP 7104383A JP S59196619 A JPS59196619 A JP S59196619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
output
bit
conversion
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7104383A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Fujii
隆 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP7104383A priority Critical patent/JPS59196619A/ja
Publication of JPS59196619A publication Critical patent/JPS59196619A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/34Analogue value compared with reference values
    • H03M1/38Analogue value compared with reference values sequentially only, e.g. successive approximation type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は”アナログ−ディジタル変換回路に関する。
従来、アナログ−ディジタル変換方式(以下A/D変換
と略称する)としては、全並列比較型、逐次比較型、積
分型等種々の方式が考案されている。
その内本発明と直接関連のある逐次比較型と全並列比較
型のA/D変換方式について以下に説明する。
先ず、逐次比較型変換方式について説明する。
逐次比較変換方式は第1図に示す様に逐次比較レジスタ
(Succesire Appreximation 
Re5istor、以下8ARと略称する。)11、I
)/A変換器13、及び比較器14によシ構成されてい
る。以下に3ビット逐次比較型A/D変換器を例として
、逐次比較型変換方式?具体的に説明する。フルスケー
ル延圧は10vで1.7Vのアナログ入力電圧が印加さ
れているものとする。5ARIIの初期状態は、D/A
変換器13のMS B icHigh、 2nd オよ
びLSBKL(W の信号を出力する様設定されている
。(以下ではこの様な5AR11の出力及びD/A変換
器13の入力状感奮100 という様に2進数で表現す
る事にする。)この時D/A変換器13は100の入力
に対応する5vのアナログ出力を出力しておシ、一方ア
ナログ入力は7vであるので、比較器14の出力はHi
gh となる。(以下ではHigh (l″1.H,L
owはLと略称する。)SAR11に比較器14のH信
号が入力されると、5AR11はMSBを1としたまま
2ndを1とする。即ち、D/A変換器13の次の入力
コード110’に出力する。するとD/A変換器13は
110 に対応するアナログ出カフ、5Vt−出力し、
比較器14はアナログ人カフvとD/A変換器13の出
カフ、5V゛との比較を行い、Lの信号=iSAHに出
力する。5AR11に比較器14のL信号が入力される
と5ARIIは2ndを0とし、LSB ilとfる。
即ちD/A変換器13に次の入力コード101′?を出
力するつするとD/A変換器13は101 に対応する
アナログ出力6.25Vt出力し、比較器13はアナロ
グ人カフ■とp/A変挾器の出力6.25Vとの比較全
行い、Hの信号をSARに出力する。
5ARIIは出力バッファ−12に101の信号音出力
し、同時に出力バッファ−12tオンさせる為の制御信
号全出力する。こうして、アナログ入カフVに対応する
ディジタルコード101 が得られる。以上よりわかる
様に、3ビット逐次比較瀧A/D変換器に於いては3回
のD/A変換と電圧比較が必要である。又、nビットの
逐次比較型A/D変換器に於いてはn回の1)/A変換
と電圧比較が必要で、%5.A/D変換の分解能に比例
して変換時間が遅くなるという欠点が必る。
次に、全並列比較型A/D変換器について説明する。n
ビット全並列比較型A/D変換器は、第2図に示す様に
、2n個の抵抗よ多構成される抵抗ラダー回路21.2
n−1個の比較器22、及びデコーダ23によ多構成さ
れる。以下[3ビット全並列比較型A/D変換器を例と
して、全並列比較型A/D変換方式を説明する。フルス
ケール電圧はIOVで64)、7Vのアナログ入力電圧
が印加されているものとする。3ビット全並列比較型A
/D変換器金第3図に示す。フルスケール電圧10Vが
抵抗ラダー21により分割された電圧も第3図に示しで
ある。アナログ入カフ■と抵抗ラダーによる分割電圧と
の比較によシ、比較器22−1,22−2の出力はH1
比較器22−3.22−4゜22−5.22−6.22
−7 の出力はLとなる。この比較器の出力がデコーダ
23により2進コードに変換され、101の出力コード
が得られる。全並列比較型に於いては一回の電圧比較に
よって全てのビットが決定される為に、A/D変換器の
ビット数の如何にかかわらず高速の変換が行えるという
長所がある。しかしながら、高分解能のA/D変換器を
実現しようとすると、非常に多くの抵抗と比較益金必要
とする。例えば、lOビットの全並列比較型入/D変換
器に於いては1024個の抵抗と1023個の比較器が
必要となシ、10ビット以上の高分解能は実現が困難で
あるという短所がある。
以上述べてきた様に、従来技術に於いては逐次比較型A
/D変換器では変換速度が遅いという短所があシ、全並
列比較型A/D変換器では高分解能の実現が困難である
という短所があった。
本発明によるA/D変換回路は、この従来技術の短所に
鑑み、逐次比較gA/D変換器と同等の高分解能・高精
度を実現しながら逐次比較型の数倍の変換速度が実現で
きる。高速・高精度のA/D変換回路でおる。
以下に、本発明によるA/D変換回路全図面を用いて詳
しく説明する。
本発明によるA/D変換回路のブロック図を第4図に示
す。
このA/D変換回路は次の如く構成されている。
ビットの重み付は金行った定電流簿群によ多構成される
定電流回路45(例えば、R−2Rラダー抵抗網と基準
電源によυ構成される定電流回路)と、前記定電流回路
45の各々のビットに接続される第1の電流スイッチ群
46と、第1の電流スイッチ群の一方の端子Aに各々直
列に接続される第2の電流スイッチ群47とよF)D/
に変換器が構成されている。このD/A変換器の電流ス
イッチ群45.47は各々5AR44によ多制御されて
いる。
また、電流スイッチ群46のB端子より取り出される出
力電流は、電流・電圧変換回路49によシミ正変換され
る。同様に、電流スイッチ群47のB端子より取り出さ
れる出力電流は、電流・電圧変換回路48により電圧変
換される。また、電圧変換回路48.49の出力には電
圧加算回路50が接続される。また、電圧加算回路50
と電圧変換回路49を両端として抵抗ラダー回路41が
接続される。抵抗2ダ一回路41の電圧分割点には各々
、比較器42の一方の入力端子が接続される。
比較器42のもう一方の入力端子は全てアナログ入力端
子VINに接続される。比較器群42の出力はデコーダ
43t−介して5AR44に接続されている、本発明の
回路では、上位よシ複数ビットずつ全同時に決定する事
ができる。
次に、6ビツトのA/D変換器會上位2ビットずつ決定
する場合金側にとって、本発明によるA/D変換回路の
動作シーケンスを説明する。6ビツトA/D変換回路で
上位2ビツトずつ全決定する場合の回路図を第5図に示
す。また動作シー表 1 フルスケール電圧は10vで、アナログ入力として5.
7vが印加されている場合金考える。第1ステツプでは
、初期状態として電流スイッチ46はoooooo、電
流スイッチ47は111111  となる様5AR44
によ多制御されている。(ここで、スイッチの状態が0
とはA側、1とはB側が選択されているものとする6)
電流・電圧変換回路48の入力には、電流スイッチ47
からの電流の他に、重み付き電流源回路45からILS
B相当分の電流が常に供給される様接続されている。従
9て、初期状態では電圧変換回路49の出力v7はQV
、電圧変換回路48の出力■6はIOVとなる。又抵抗
ラダーの分割電圧■、〜v5は各々tov、 7,5v
、 5V。
Z5V、OVとなる。比較542−1〜42−3は■2
〜v4の電圧とアナログ入力電圧5.7vとの比較を行
う。その結果、比較器42−1はり、比較器42−2.
3はHt−出力し、デコーダ43に送る。(以下ではL
ThO,HThlとして011  の様に表現する。)
デコーダ43は比較器42−1〜42−3が000の場
合00,001の場合01,011の場合10,111
の場合11となる様、比較器の出力を2ビツトに変換す
る。この場合、比較器42−1〜42−3の出力は01
1であるからデコーダ43の出力は10となる。以上で
第1ステツプの動作が完了し、上位2ビツトが10と決
定された。次に第2ステツプでは電流スイッチ1は上位
2ビツトを10として100000 ど設定され、電流
スイッチ47は上位2ビットt−10として10111
1  と設定される。
この時、■、〜v5の電圧は各々7.ルV、 6.87
5V。
6.25ve 5.625V、 5vと設定される。比
較器の状態はアナログ入力5.7vとの比較によ、り0
01となり、デコーダの出力は01となる。以上により
$2ステップが完了し、上位4ビツトが1001と決定
する。次に第3ステツプでは電流スイッチ46は上位4
ビツトが1001とな、9100100 と設定される
。又、電流スイッチ47は上位4ビツトが1001とな
9.100111  と設定される。この時V、 〜V
5(D1jL圧ハ各k 6.25V、 6.09375
V、5.93750V、5.78125V、5.625
Vと設定される。比較器42−1〜42−3の状態はア
ナログ入力5.7vとの比較によ、り000となシ、デ
コーダ43の出力はOOトナル。以上によシ第3ステッ
プが完了し、6ビツトのA/D変換が完了する。−アナ
ログ入力電圧5.7vがtooiooと変換された。以
上水した様に6ビツトのA/D変換がわずか3ステツプ
で完了した。従来の逐次比較型A/D変換に於いては、
6ビツトの変換には6ステツプが必要であるので、逐次
比較型A/Dに比べて2倍の変換速度が得られている。
又、第5因の回路に於いて、抵抗ラダー回路を8本の抵
抗で構成し、比較器を7個用意したならば、上位3ビツ
トずつ全同時に決定する事ができ、変換速度は従来の逐
次比較型の3倍になる。
$ K、n ヒツトのA/D変換を上位mビットずつを
同時に決定するには第4図の回路に於いてnビットの定
電流源回路45、及び電流スイッチ46.47と 21
1個の抵抗より構成される抵抗ラダー回路41.2rn
−1個の比較器42.2m−1個の比較器の出力imビ
ットに変換するデコーダ43よシ構成される回路にて実
現できる。この場合の変換速度は、nビットの逐次比較
型A/D変換回路のm倍となる。例えば12ビツトのA
/D変換を上位4ビツトずつ行う場合には、12ビツト
の重み付き電流源回路と2組の12ビツトの電旅スイッ
チ及び、16個の抵抗よシ構成される抵抗ラダー回路、
15個の比較器及びデコーダによシ実現でき、12ビツ
ト逐仄比較型の4倍の変換速度を得る事ができる。又、
12ビツトの全並列比較型A/D変換器では4096個
の抵抗と4095個の比較器が必要となシ、とても実現
できない。
以上よりわかる様に、本発明のA/D変換回路によれば
、全並列比較型A/D変換回路では実現困難な高分解能
のA/Di換回路で、逐次比較型A/D変換回路よシも
高速の変換速度を得たい場合に特に有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来例の回路を示す図であシ、第1図
は逐次比較型A/D変換回路図、第2図は全並列比較型
A/D変換回路図である。第3図は従来例の一つとして
、3ビツトの全並列比較型A/D変換変換回路金回であ
る。第4図は本発明によるA/D変換回路のブロック図
、であシ第5図は6ビツ)A/D変換を上位2ビツトず
つ決定する場合のA/D変換回路の例を示す図である。 1:抵抗ラダー回路 第 1図 3 箭Z〆

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ピットの重み付けを行った複数の定電流と入力アナログ
    信号とを遂次比較することによりディジタル値を得る変
    換回路において上位ビットよシ2ビットもしくはそれ以
    上のビットずつを同時に決定してゆくことを特徴とする
    アナログ−ディジタル変換回路。
JP7104383A 1983-04-22 1983-04-22 アナログ−デイジタル変換回路 Pending JPS59196619A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7104383A JPS59196619A (ja) 1983-04-22 1983-04-22 アナログ−デイジタル変換回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7104383A JPS59196619A (ja) 1983-04-22 1983-04-22 アナログ−デイジタル変換回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59196619A true JPS59196619A (ja) 1984-11-08

Family

ID=13449094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7104383A Pending JPS59196619A (ja) 1983-04-22 1983-04-22 アナログ−デイジタル変換回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59196619A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239734B1 (en) 1997-12-30 2001-05-29 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Apparatus and a method for analog to digital conversion using plural reference signals and comparators

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239734B1 (en) 1997-12-30 2001-05-29 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Apparatus and a method for analog to digital conversion using plural reference signals and comparators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0153778B1 (en) Multi-step parallel analog-digital converter
US5936566A (en) Auto-reference pseudo-flash analog to digital converter
US4804960A (en) Sub-ranging A/D converter with improved error correction
GB2096848A (en) -law/a-law pcm converter
GB2107951A (en) A two stage a-to-d converter
KR0138775B1 (ko) 전압추정기를지니는다단계플래시아날로그디지탈변환기
JPH0612879B2 (ja) 並列比較型アナログ・ディジタル変換器
KR920013936A (ko) 고속 아날로그-디지탈 변환기
EP0681372A1 (en) Digital-to-analog conversion circuit and analog-to-digital conversion device using the circuit
JPS59196619A (ja) アナログ−デイジタル変換回路
US4668936A (en) Untrimmed 12 bit monotonic all capacitive A to D converter
JP2001053612A (ja) 逐次比較型adコンバータ及びそれを組み込んだマイクロコンピュータ
JP3723362B2 (ja) フラッシュ方式アナログ/デジタル変換装置
JPS60102024A (ja) アナログ・デイジタル変換方式
JP2877983B2 (ja) A/dコンバータ回路
US5684483A (en) Floating point digital to analog converter
JPH0243813A (ja) A/d変換器
KR100502402B1 (ko) 축차비교형아날로그-디지탈변환회로
JPS62175018A (ja) Ad変換器
US4518949A (en) Method of A/D conversion by successive approximations
JPS628051B2 (ja)
SU1676100A1 (ru) Последовательно-параллельный аналого-цифровой преобразователь
JPH065820B2 (ja) アナログ・デジタル変換器
JPH05276040A (ja) A/d変換器
JPH02278918A (ja) A/dコンバータ及びそれを備えたマイクロコンピュータ