JPS59207733A - A/dコンバ−タ - Google Patents

A/dコンバ−タ

Info

Publication number
JPS59207733A
JPS59207733A JP58083110A JP8311083A JPS59207733A JP S59207733 A JPS59207733 A JP S59207733A JP 58083110 A JP58083110 A JP 58083110A JP 8311083 A JP8311083 A JP 8311083A JP S59207733 A JPS59207733 A JP S59207733A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
converter
sample
signal
output
circuit
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
JP58083110A
Other languages
English (en)
Inventor
Michihiro Inoue
道弘 井上
Akira Matsuzawa
松沢 昭
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP58083110A priority Critical patent/JPS59207733A/ja
Publication of JPS59207733A publication Critical patent/JPS59207733A/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
    • H03M1/14Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit
    • H03M1/16Conversion in steps with each step involving the same or a different conversion means and delivering more than one bit with scale factor modification, i.e. by changing the amplification between the steps

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】 産業上の利用分野 本発明はA/Dコンバータ、特にビデオ帯域をカバーす
る高速でかつ高精度なモノリシック化に適したム/Dコ
ンバータの構成に関するものである。
従来例の構成とその問題点 近年、ビデオ信号のディジタル処理化が進み、そのキー
デパイヌとしてのA/Dコンバータの低消費電力化、低
価格化およびコンパクトが要望されている。
この条件を満たすには、モノリシック化を行うことが必
要で、従来、モノリシック構造のビデオ用ム/Dコンバ
ータの方式は、並列型と呼ばれるコンパレータを2N個
(Nは分解能)内蔵したものが主流を占めていた。
しかしながら、この並列型は前述のように2N3ノ 個のコンパレータが必要なため、10ビツト(1+ 0
24個のコンパレータを要する)程度が限界で、それ以
上、たとえばディジタルカメラ等で要望されている12
ビツトになると、4,096個ものコンパレータを必要
とし、もはや実現不可能となる。
一方、逐次比較方式と呼ばれる変換方式があるが、この
方法は、一つのサンプル点をディジクル信号に変換して
しまうまでに、ビットの数だけ処理を繰シ返すだめに、
クロック周波数がサンプリング周波数のN倍(Nは分解
能)必要である。したがって、今ビデオ帯域を考えてサ
ンプリング周波数を20MIIZとすれば、12ビツト
の場合、最低でも240MHzのクロックが必要となり
、実現するのにかなり固難である。また内部に用いられ
るD/Aコンバータのセトリングタイムモ1nSec程
度のものが要求され、高精度化を実現することが難しい
そこで有力な方式として考えられるのが、直並列方式と
呼ばれる。並列型A/Dコンバータを2ケ以上直列に接
続する方式である。例えば12ビツトの場合6ビツトず
つの2段構成にすると、コンパレータ数は2X2’=1
28ケで済み、大巾な低消費電力化が企れると共に、I
Cとしての集積度の点からも実現可能なものとなる。し
かも、回路全体を駆動するクロックがサンプリング周波
数と同一で良いので高速化も比較的実現しゃすいという
メリッ1−を持つ。
第1図に、従来の直並列方式A/Dコンバータのブロッ
ク図を示し、その動作および問題点についての説明を図
に基づいて行う。
第1図において、1はアナログ信号入力端子、2は上位
ピッ)A/DコンバータでMSB([1位ビット)から
mビットのA/D変換を行う並列FA/Dコンバータで
ある。3は1 位mビットのディジタル出力端子であり
、4はこの上位mビットのディジタル信号を再びアナロ
グ信号に戻すmビットのD/Aコンバータである。5は
遅延回路、6は減算回路、7は下位nビットのA / 
D変換を行う並列型A / Dコンバータである。8は
下位n l− ビットの出力端子である。
次に動作について説明する。
まず、端子1に段加されたアナログ信号は上位mビット
のA/Dコンバータ2でA/D変換される。
この出力はそのit上位mビット分のディジタル信号と
して端子3より出力されると共にmビットのD/Aコン
バータに入力され、再びアナログ信号に再生される。
一方、アナログ入力信号は遅延回路5で、上位ピッ)A
/Dコンバータ2 トD / Aコンバータ4によって
信号が遅れた時間と等しい時間だけ遅延されられ、減算
回路6に加えられる。減算回路6ではこの遅延回路の出
力とD/Aコンバータ4の出力信号間の減算を行う。す
なわち、アナログ原信号と上位mビットの再生信号との
減算結果、残りの下位nピン1分のアナログ信号が減算
回路6の出力に表われる。この信号を下位nビットのA
 / Dコンバータでディジタル信号に変換して下位n
ビットのディジタル信号とする。
この直並列方式のA/I)コンバータは以上のように比
較的構成が簡単なために、ボード形式では実現されてい
る。しかしながらモノリシック化となると、遅延回路を
1チツプ上に集積化せねばならず、これまでボード形式
で用いられているような遅延線を用いることはできない
という問題点が発生する。また従来の遅延線あるいはり
、  Cν R等を用いて構成した遅延回路ではD/A
コンバータ4の出力再生信号の位相と完全に同位相の信
号が得られるとは限らず、位相調整を行うことが必要で
、このことが高速化、高精度化の防げとなる。
以上の問題を解決するために、第2図に示すようなサン
プル・ホールド回路とアナログスイッチを用いた直並列
形A/Dコンバークが提案された。
第2図に基づいて、この方式の動作を説明するとともに
問題点について述べる。
第2図において、第1図と同一の構成要素については同
一番号にしである。第2図において、101.102は
サンプル・オールド回路(SlH1、SlH2) 、1
03,104は相補形ノアナログヌイッチ(Sl、82
) 、105は差動増幅7 。
回路である。
即ち、この方式は第1図のアナログ遅延回路の代りに、
2個のサンプル・ホールド回路(S/H1、S/H2)
と2個の相補形アナログスイッチS1.S2を用いる。
2個のサンプル・ホールド回路S / H1、S / 
H2は位相が18o0ずれてサンプル・ホールドを行な
い、まずS/H1でサンプル・ホールドされたアナログ
信号はアナログスイッチS1を介してA/Dコンバータ
AD1に送られ、」二位ビットの変換が行われる。A、
 D 1の出力は上位ビットの出力となると共にD/A
コンバータ4へ送られる。次にアナログスイッチが切り
替りADlにはS/H2が接続され、次のA/n変換が
行われる。
一方、S/H1にホールドされている信号の上位ビット
に対応するD/A出力が得られた時、アナログ・スイッ
チS2はS/H1を選択しておくようにすれば、差動増
幅器によりD/A出力とS / H1の出力差が取り出
される。この信号を下位ビット用A / Dコンバータ
AD2に入力し、下位ビットのA / D変換を行う。
この下位ビットA/D変換開始後、アナログスイッチS
2はS/H2を差動増幅回路に接続し、差動増幅回路は
S/H2でホールドされている信号のD/Aコンバータ
の出力信号との差を取る。このようにしてサンプル・ホ
ールドS/H1,S/H2を交互に使って進行波的にA
/D変換を行うわけである。
この方式の利点は、第1図の第1の従来例に比べて、遅
延回路を用いることによる問題、たとえば調整の手間、
モノリシック化に対する不適合性などの点において有利
であると言える。
しかしながら、ビデオ信号帯域以上の高速のA/Dコン
バータの場合、バイポーラICで構成することが必要と
なるが、高精度の相補形アナログスイッチをバイポーラ
ICで構成するのは容易ではなく、相補形MO8ICと
ならざるを得ない。
しだがって、バイポーラ、相補形MO3一体化ICプロ
セスを必要とし、製造工程が複雑になるという問題が発
生する。まだ、たとえアナログスイッチを形成し得たと
しても、アナログスイッチを用9 1、、−=− いることはそれだけ高精度化に悪影響をおよぼすことは
否めない。
発明の目的 そこで本発明はこのような従来の問題を解決するだめに
、サンプル・ホールド回路2ケを直列に接続して用い簡
単な回路で遅延回路と同効の機能を得るとともに、従来
の遅延回路では実現し得なかった、完全な位相同期を行
って高速、高精度なモノリシックA/Dコンバークを提
供することを目的とする。
発明の構成 本発明は、アナログ入力信号を標本化保持する第1のサ
ンプル・ホールド回路と、この回路の出力信号を、上位
mビット変換する第1の並列型A/Dコンバータと、前
記第1のサンプル・ホールド回路に縦続接続された第2
のサンプル・ホールド回路と、前記第1の並列型A/D
コンバータの出力を再生するよう接続されたD/Aコン
バークと、該D/Aコンバークの出力信号と前記第2の
サンプル・ホールド回路の出力信号とを減算する減算回
路と、該減算回路に接続された第2の並列型A/Dコン
バータと有する構成により、ビデオ帯域をカバーする高
速でかつ高精度なモノリシックA/Dコンバータの製造
を可能にするものである。
実施例の説明 第3図は本発明の第1の実施例におけるA/Dコンバー
タの基本的な構成を示し、説明を容易にするために、従
来例と共通の構成要素の番号は第1図および第2図と同
じにしである。第3図において、9は第1のサンプル・
ホールド回路、10は第2のサンプル・ホールド回路、
11は増幅回路である。
図かられかるように、第1のサンプル・ホールド回路の
出力は上位ビット用の並列A/Dコンバータの入力およ
び第2のサンプル・ホールド回路の入力に並列に接続さ
れている。またD/Aコンバークの入力は上位ビット用
並列A/Dコンバータの出力に、出力は減算回路の一方
の入力に接続されておシ、第2のサンプル・ホールド回
路の出11 力は減算回路の他方の入力に接続されている。減算回路
と下位ビット用A / Dコンバータとの間に増幅回路
を設けているのは信号を2を倍に増幅して下位ビット用
A/Dコンバータの精度を向上させるものである。
次に本実施例の動作について第4図のタイミングチャー
トによシ説明する。
第4図において、人はアナログ入力信号、Bは第1のサ
ンプル・ホールドのサンプリングパルス、Cは第1のサ
ンプル・ホールド出力、Dは上位ビット用A/Dコンバ
ータのクロック信号、Eは上位ビット用A/Dコンバー
タのデータ出力、FはD/Aコンバータの出力、Gは第
2のサンプル・ホールドのサンプリングパルス、Hは第
2のサンプル・ホールド出力である。
壕ず、アナログ信号を第1のサンプル・ホールド回路9
でサンプル・ホールドするとCの波形になるこの時、サ
ンプリングパルスBのハイレベルの期間がスルーの間で
ローレベルの期間がホールド期間である。次にクロック
Dによシ上位ビット用A/Dコンバータの変換が行われ
る。このA/nコンバータはストローブコンパレータに
よ多構成された並列型A/Dコンバータで、信号Cをク
ロックDの立上りの瞬間にサンプリングして変換し、2
に示すタイミングでディジタル信号として出力する。し
たがってサンプル・ホールドされた信号Cから見るとデ
ータEはクロックDに対して半サイクル遅れることにな
る1、このディジタル信号は上位ビットとして出力され
ると共に、D/Aコンバータで再びアナログ信号に再生
される。その結果がFに示す波形である。一方、第2の
サンプル・ホールド回路はクロックDと同じクロックG
でサンプル・ホールドの動作を行い、アナログ信号Cを
サンプル・ホールドする。この時も第1のサンプル・ホ
ールドと同時にサンプリングパルスGのハイレベルの間
はスル−で、ローレベルの間カホールドの期間であり、
Hに示すように、D/ムコンバ−タの出力と全く同じ位
相でサンプル・ホールドされた信号Hを出力することに
なる。次に減算回路によってこの2つの信号FとHの減
算を行13  /、、、−:・ い、増幅回路で2 倍に増幅して下位ビット用A/Dコ
ンバータで下位ビットのA / D発換を行う。
次に本発明の第2の実施例について説明する。
第5図は第2の実施例におけるA/Dコンバータの基本
的な構成を示す。説明を簡単にするために、従来例およ
び第1の実施例と共通の構成要素の番号は第1図、第2
図および第3図と同じにしである。12はクロック入力
端子、13はインバータである。第2の実施例では第1
のサンプル・ホールド回路のサンプリングパルスヌを第
4図のBの破線で示すように、上位ビット用ム/Dコン
バータのクロックDおよび第2のサンプル・ホールド回
路のサンプリングパルスGと逆位相で同じデユーティ比
にしである。こ゛うすることによって、よシ簡単にクロ
ック信号を形成することができる。この時の第1のサン
プル・ホールド回路の出力はCの破線に示すような波形
になるが、O印の点で上位ビットのA / D変換およ
び第2のサンプル・ホールドが実行されるために、タイ
ミング的に問題14 ・ なく動作が行われる。
発明の効果 以上、実施例の説明で述べたように、本発明によれば、
第1のサンプル・ホールド回路の出力を上位ビット用A
 / Dコンバータに加えると共に第2のサンプル・ホ
ールド回路に加えて、第2のサンプル・ホールド回路で
、上位ビット用ム/Dコンバータ→D/ムコンバータに
よる再生信fのタイミングの遅れを補償することが極め
て容易に実演でき、かつ、その位相を完全に一致させる
ことが可能となる。しかもサンプル・ホールド回路はモ
ノリシックIC化が簡単で、A/Dコンバータ全体が1
チツプICとして実現できるために、高精度、高速のム
/Dコンバータを低価格かつ、低消費電力で製作するこ
とが容易となるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来の直並列型A / Dコンバータ
の基本的構成を示すブロック図、第3図は本発明の第1
の実施例のム/Dコンバータの基本的157  ・ 構成を示すブロック図、第4図A、Hは本発明の第1お
よび第2の実施例のA/Dコンバータの動作を説明する
タイミングチャート、第5図は本発明の第2の実施例の
A/Dコンバータの基本的構成を示すブロック図である
。 2・・・・・・上位ビット用並列5A/Dコンバータ、
4・・・・・・D/にコンバータ、6・・・・・・減算
回路、7・・・・・・下位ビット用並列型A/Dコンバ
ータ、9・・・・・・第1のサンプル・ホールド回路、
1o・・・・・・第2のサンプル・ホールド回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名瀝 
            味 第3図 1Ul17 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1のサンプル・ホールド回路によって標本化保
    持されたアナログ信号を、上位ビットをA/D変換する
    第1の並列型ム/I)コンバータと第2のサンプル・ホ
    ールド回路に印加し、前記第1の並列型A/Dコンバー
    タの出力を上位ビット出力信号とすると共に、D/Aコ
    ンバータによって再びアナログ信号に戻し、前記第2の
    サンプル・ホールド回路の出力信号と前記D/ムコンバ
    ータの出力信号との間でアナログ減算を行い、前記アナ
    ログ減算結果を第2の並列型A/Dコンバータによって
    下位ビットのム/D変換を行うことを特徴とするA/D
    コンバータ。 し)第1のサンプル・ホールド回路のサンプリングパル
    スの反転クロックを第1の並列型ム/Dコンバータの変
    換クロック信号および第2のす2   t・   ・ ンフル・ホールド回路のサンプリングパルスとすること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のム/Dコン
    バータ。
JP58083110A 1983-05-11 1983-05-11 A/dコンバ−タ Pending JPS59207733A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58083110A JPS59207733A (ja) 1983-05-11 1983-05-11 A/dコンバ−タ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58083110A JPS59207733A (ja) 1983-05-11 1983-05-11 A/dコンバ−タ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59207733A true JPS59207733A (ja) 1984-11-24

Family

ID=13793057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58083110A Pending JPS59207733A (ja) 1983-05-11 1983-05-11 A/dコンバ−タ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59207733A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02257719A (ja) * 1989-03-30 1990-10-18 Canon Inc アナログデジタル変換器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54122114A (en) * 1978-03-15 1979-09-21 Kenkichi Tsukamoto Signal processing method and device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54122114A (en) * 1978-03-15 1979-09-21 Kenkichi Tsukamoto Signal processing method and device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02257719A (ja) * 1989-03-30 1990-10-18 Canon Inc アナログデジタル変換器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS59207733A (ja) A/dコンバ−タ
JPH05191238A (ja) Pwm回路
JP3175070B2 (ja) Ad変換器
JPS58141028A (ja) アナログ−デイジタル変換装置
JPH01233832A (ja) D/a変換回路
JPS5810921A (ja) アナログデイジタル変換方式
JPS58106914A (ja) A/d変換回路
JPS60160222A (ja) 信号変換装置
JPS62296624A (ja) アナログ/デジタル変換器
JP2644682B2 (ja) 相関処理回路
JPH01226220A (ja) アナログ/デジタル変換装置
JPH0773187B2 (ja) ビット長拡張装置
JPS6251317A (ja) A/d変換装置
JP2525218B2 (ja) 積分回路
JPS6029029A (ja) Ad変換器
JPS60126922A (ja) A/d変換装置
JPH02257719A (ja) アナログデジタル変換器
JPH04349720A (ja) A/d変換器
JPS61179619A (ja) 信号変換器
JPS62239198A (ja) 音声再生回路
JPS6166411A (ja) A/d変換装置
JPH0289425A (ja) シフトデータ処理回路
JPS58106927A (ja) デ−タの標本化速度変換回路
JPH05315971A (ja) シリアル−パラレル変換回路
JPH04170110A (ja) 直並列型a/d変換装置