JPS61230521A - 積分形ad変換器の校正方法及びこの校正方法を用いた積分形ad変換器 - Google Patents

積分形ad変換器の校正方法及びこの校正方法を用いた積分形ad変換器

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JPS61230521A
JPS61230521A JP7208085A JP7208085A JPS61230521A JP S61230521 A JPS61230521 A JP S61230521A JP 7208085 A JP7208085 A JP 7208085A JP 7208085 A JP7208085 A JP 7208085A JP S61230521 A JPS61230521 A JP S61230521A
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Hidekazu Yada
矢田 英一
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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」 この発明は例えば電圧電流測定等C;利用されている積
分形AD変換器の改良≦二関する。
「従来技術」 積分形AD変換器は被測定信号(電圧信号電流信号)を
一定時間第1積分し、この積分電圧がゼロに戻る方向に
基準電流源から被測定信号と逆極性の基準電流を与え第
2積分を行なう。この第2積分を行なっている時間を概
知の同波数を持つクロックパルスをカウンタL:よって
計測し、この計測値を被測定信号のディジタル値として
得るAD変換方°式である。
AD変換の精度を向上させる目的で第2積分の終了後C
ユ第3積分及び第4積分を行なうマルチスロープ形のA
D変換器が実用されている。
第3図乃至第5図を用いて従来のマルチスロープ形AD
変換器の構造及び動作C:ついて説明する。
この例では三つの基準電流[1,2,3を有し、これら
基準電流源1.2 t 3 cよって被測定電圧vxを
一定時間第1積分した後C;、第2、第3、第4積分ま
で行なうよう(ユしたマルチスロープ形AD変換器の場
合を示す。
図中4はアナログ積分器を示す。このアナログ積分器4
の入力側C切替回路5が設けられる。切替回路5は被測
定電圧vxを抵抗器13を通じて電流信号ixに変換し
てアナログ積分器4c二与える状態と、第1基準電流源
1の基準電流11をアナログ積分器4 C与える状態と
、第2基準電流源2の基準電流igyz’アナログ積分
器4に与える状態と、第3基準電流源3の基準電流js
t’アナログ積分器4(−与える状態(;切替る動作を
行なう。
切替回路5の具体的な構造としては一般(−電界効果ト
ランジスタを用いたアナログスイッチ素子sw、、sW
2.sw3.sw4が用いられる。これらのスイッチ素
子SW1〜SW4はスイッチ駆動回路5ACよってオン
オフ駆動される。スイッチ駆動回路5Aは例えばマイク
ロコンピュータ(:よって構成される制御器6の指令(
:よって制御される。
7はこの制御器6を所定の順序で動作させるためのプロ
グラムを収納したROMY示す。8は毎回のAD変換値
等を一時記憶するRAMを示す。9はクロックパルス源
を示す。
アナログ積分器4の出力側C二は電圧比較器11を設け
、この電圧比較器11によってアナログ積分器4の積分
電圧Vがゼロ点を通過する状態を検出Tる動作を行なわ
せている。12はクロックパルス源9のクロックパルス
Pcを計数し、AD変換値を得るためのカウンタを示す
(動 作) この回路構造において切替回路5は先ず被測定電圧vx
を選択し、抵抗器13を通じてアナログ積分器4゛C:
被測定電圧源vxから電流IXを与え、この電流ixを
第4図(;示すよう(−一定時間T1だけ積分する。こ
の積分状態を第1積分期間M0と称す。第1積分終了後
に切替回路5はスイッチ素子SWlをオフにし、スイッ
チ素子SW2をオンに制御して被測定電圧vxとは逆極
性の電圧−vlを抵抗器14を通じて与え、第1基準電
流11をアナログ積分器4に与え、第2積分期間M2に
入る。第2積分期間M2が開始されるとカウンタ12は
クロックパルス源9から与えられるクロックパルスPC
の計数を始める。アナログ積分器4の積分電圧Vがゼロ
点を通過すると電圧比較器11がこれを検出し、この検
出直後の1個目のクロックパルスPc1(第4図)C:
同期して第2積分動作を停止させる。このためCユアナ
ログ積分器4の積分電圧Vは第4図(−示すよう(;ゼ
ロ点かられずかな量だけ逆極性の電圧C:行過ぎる。
この状態で切替回路5はスイッチ素子SW2をオフに戻
し、スイッチ素子S Wsをオン鴫こする。この切替動
作によってアナログ積分器4には第2基準電流源2から
第1基準電流11とは逆極性の基準電流12が与えられ
第3積分期間M81m入る。第3積分期間M8ではアナ
ログ積分器4の積分電圧は再び逆向の方向C二向って変
化する。積分電圧Vがゼロ点を横切ると次のクロックパ
ルスPc2C同期して第3積分を終了する。第3積分が
終了すると切替回路5はスイッチ素子S WsをオフC
;し、スイッチ素子5W4Vオンに制御する。この切替
(−よってアナログ積分器4に第3基準電流源3から第
3基準電流i3が与えられる。第3基準電流i3が与え
られることによってアナログ積分器4の積分電圧はゼロ
点に向って変化し、ゼロクロス点で第4積分ヲ終了する
第1基準電流itと第2基準電流12及び第3基準電流
i3の比をそれぞれ例えば1:1/10:1/1D、の
よう(:設定し、第2積分期間M2ではカウンタ12の
上位ビットの入力端子C:クロックパルスPCを入力し
て計数させ、第3積分期間M8ではカウンタの中位桁の
入力端子(−クロックパルスPcを与え、第3積分期間
M4では更に下位桁ビットの入力端子にクロッ“クパル
スPcを与えて計数させることC;より被測定電圧vx
の値を下位の桁まで分解能よ<AD変換することができ
る。
「発明が解決しようとする問題点」 第3図に示した従来のマルチスロープ形AD変換器C;
おいて、第1、第2、第3基準電流源1゜2.3の各電
流値が例えば1:1/10:1/1D、のように正確(
;その比率が設定されていれば第1、第2、第3積分期
間M2 p MS + M4で得られるディジタル値は
直線性C;優れた精度の高いAD変換値を得ることがで
きる。
ところで第1基準電流源1、第2基準電流源2、第3基
準電流源3の電流比が初期の値からずれたとすると第2
積分期間M2で得られるディジタル値と第2積分期間M
8で得られるディジタル値及ヒ第3積分期間M4で得ら
れるディジタル値C二は相互(;誤差を含むものとなり
精度が悪くなる不都合が生じる。
第1基準電流源1と、第2基準電流源2及び第3基準電
流源3の各電流il、 i、・18の値tそれぞれ直接
測定することができればその比を求めて初期の値C;修
正することができる。然し乍ら通常の利用者が基準電流
源1,2.3の各電流値を直接測定し、その比が初期の
設定値(ニ一致しているか否かを判定し、一致していな
いときは基準電流源の各電流値i1. i2. i3を
修正する如き作業を行なうことは困難なことである。
このため本出願人は第、1基準電流源1の第1基準電流
11を一定時間第l積分し、この第1積分の結果得られ
たアナログ積分器4の積分電圧がゼロ(;戻るまで第2
基準電流源2の基準電流12ン第2積分し、第1積分時
間と第2積分時間の比から基準電流11と12の比を求
めその比の値を利用してAD変換値を補正するよう(−
構成した積分゛形AD変換器を提案している。
この方式を採る積分形AD変換器によれば基準電流源の
電流比が初期の状態からずれたとしても自動的に補正が
行なわれ常じ正しいAD変換を行なうことができる。
然し乍らこの方式には次のような不都合が存在する。゛ つまり第1基準電流源lの基準電流11を第1積分し、
第2基準電流源2の基準電流j2Y第2積分した場合、
その電流比を第1積分時間と第2積分時間の比によって
求めるため番−は第2積分時間の終了はアナログ積分器
4の積分電圧Vがゼロ(ユ戻った時点CLなければなら
ない。このため校正モードでは第5図(−示すように第
2積分期間M2の終了はアナログ積分器4の積分電圧が
ゼロに戻った時点を・検出し、第1積分時間Taと第2
積分時間Ti)の比TV−(:よって第1基準電流11
と第2基準電流量2の比i、/i2を求めて・いる。つ
まり電荷の平衡条件が1tTa  i2’rb=oであ
るからii/i 2 ” Ttly/1′;1となり、
時間TaとTb¥カウンタ12の計数値C;よって知る
ことC;よりil/i2を測定することができる。
然し乍らアナログ積分器4の積分電圧がゼロC:戻った
ことを検出する電圧比較器11は応答速度が比較的遅い
ため、その遅れ時間が誤差として含まれる不都合が生じ
る。つまり電圧比較器11の応答遅れ時間をT。とする
と第2積分時間は第5図C二本す1うCTb+ T(と
なり、時間Tcが誤差となる。
この発明の目的は電圧比較器11の遅れ時間TcC:よ
る誤差を除去することができ、然も自動的C二修正を行
なうことができる積分形AD変換方式と積分形AD変換
器を提供しようとするものである。
[問題点を解決するための手段」 この発明では第1基準電流源の電流を異なる時間で少な
くとも二回積分し、それぞれの第1積分に対して第2基
準電流源の電流(:よって第2積分を二回行ない、二回
の第2積分(−よって得られた時間値の差を求めること
(;よって電圧比較器の遅れ時間Tcを除去した時間値
を得るようCL、この差の時間値と第1積分時間から第
1基準電流と第2基準電流の真の比を求める校正方法を
提案し、更(−この校正方法を用いた積分形AD変換器
を提供するものである。
この発明(−よれば電圧比較器の応答遅れ(:伴なって
発生する誤差を除去した正確な電流比を求めること”が
でき、精度が高い校正を行なうことができる。
「実施例」 第1図を用いてこの出願の第1発明である校正方法C二
ついて説明する。この発明シーよる積分形AD変換器の
校正方法は第1基準電流源1の第1基準電流i1cよっ
て第1図じ示すようC二互に時間を異ならせて二回第1
積分を行なう。図中v1は一回目α秦キ積分動作時のア
ナログ積分器11の積分電圧波形、v2は二回目のアナ
ログ積分器11の積分電圧波形を示す。この例ではTa
□= 2 Ta□とした場合な示す。
一回目の校正用第1積分C対して第2基準電流源2 C
よって校正用の第2積分を行なう。−回目の第1積分時
間ンT’at、第2積分時間ンTbx+Tctとする。
二回目の第1積分!一対して第2基準電流源2砿:よっ
て第2積分を行なう。この第1積分時間なTal!、第
2積分時間をTbg +Tcgとする。
二回の校正用AD変換動作により一回目の第2積分時間
(Tbt ” Tct )と、二回目の第2積分時間(
Tbg + Tc2)が得られる。TCt ”F Tc
gとすれば(Tbz +Tcs )  (Tb1+Tc
t )となる。ここで第1積分時間の関係を2 T31
 = Tagとしたから第2積分時間の関係も2 Tb
t = Tb2となる。
よって (Tbg +’ro1)   (Tbt +TC1)=
Tbt・・・・・・・・・・・・(1) となる。第1式で得られた時間値Tbtは電圧比較器1
1の遅れ時間Tcを含まない値である。
電荷平衡の関係から ’I T’ai + ’2・TI)1     ・・・
・・・・・・・・・(2)であるからこの第2式から ==兜      ・・・・・・・・・・・・(3)I
2T’at が得られる。第3式(−おいて第1積分時間Ta□は予
め決めた一定時間であるから機知の値であり、二回のA
D変換動作によって得られたAD変換値(Tbi + 
Tc1)と(Tbg + TC?)によってTb1を第
1式から求めることによって電流比11/’2 ’に求
メることができる。
電流°比i 、/i 、を予めA(Aは例えば10.1
D、のような値≦;選定する)と規定しておくことC二
より二回の校正用AD変換動作により電流比jl/j2
の規定値Aからのずれを求めることができる。よってこ
の電流比i 1/l 2が予め規定した値Aとなるよう
C;例えば第2基準電流源2の電流12を修正すること
によって正しいAD変換動作を行なうことができる状態
に補正することができる。
第2基準電流源2と第3基準電流源3の間の関係も同様
(−シて電流比i2/isを求めることができる。この
電流比i2/i3を予めBと規定しておくことC;よっ
て二回のAD変換動作から実際の電流比127r、zr
:求め、その結果から規定値Bからのずれを求めること
ができる。
よってこの発明C;よる校正方法C二よれば電圧比較器
11の応答遅れに伴なう誤差を含むことなく正確な電流
比i、/i2及びi2/i8を求めることができ、正し
い校正を行なうことができる。
′  「第2発明の実施例」 この出願の第2発明では第2図に示すように、例えば第
2基準電流源2と第3基準電流源31=電流補正手段を
構成するDA変換器17と18を設け、このDA変換器
17と18C:それぞれ修正データを与えること(:よ
って修正電流i4及びi5を与え、この修正電流i4及
びi5を与えることによって電流比”1/ (”2 +
 ’4)!=A及び(i11+”4)/(is+1s)
=Bが満されるよう≦:i4とi、を設定するよう3ユ
構成したものである。
尚校正モード時に第1基準電流源1の電流11を互C;
異なる所定時間で二回積分し、その積分電圧がそれぞれ
ゼロに戻るまで第2基準電流源2の電流12を積分し、
この第2基準電流源2の基準電流12を積分している二
つの時間をカクンタ121;よって求め、この二つの時
間値の差を求める手段と、この差の時間値と第1基準電
流を積分している時間との比を求める手段と、 時間の比が予め規定した値と一致しているか否かを判定
し、不一致の場合規定値からのずれ量を求める手段はマ
イクロコンピュータから成る制御器6(:よって構成さ
れる。
つま°り二回の校正用AD変換動作(ユよって実際の電
流比i1/i2及び12/’sを求め、この実際の電流
比ζ;よって規定値A及びBからのずれ量を求め、その
ずれを修正する値を制御器6(;よって算出し、その算
出した値’&DA変換器17及び18L;与え、そのD
A変換出力を抵抗器1,9及び20を通じて第2基準電
流源2及び第3基皐電流源3の電流12と18に加えて
校正する。
このよう(−構成することによって例えば使用開始毎C
;校正モードで動作させ、この校正モード(−おいて校
正値をDA変換器17と18C与えて校正すること(:
より、常に正しいAD変換を行なうことができる。
「発明の効果」 上述したようC二この出願の第1発明(−よれば電圧比
較器11の応答遅れC二伴なって発生する誤差を除去し
た正しい校正を行なうことができる。
またこの出願の第2発明C二よれば電圧比較器11の応
答遅れ(−よって発生する誤差を除去した正しい校正を
自動的に行なうことができる。よって常C:正しいAD
変換動作を行なうAD変換器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの出願の第1発明の詳細な説明するための波
形図、第2図はこの出願の第2発明の詳細な説明するた
めのブロック図、第3図は従来技術を説明゛するための
ブロック図、第4図及び第5図は従来の積分形AD変換
器の動作を説明するための波形図である。 1:第1基準電流源、2:第2基準電流源、3:第3基
準電流源、4:アナログ積分器、5:切替回路、5A:
スイッチ駆動回路、6:制御器、7:ROM、8:RA
M、9:クロックパルス源、11:電圧比較器、12:
カクンタ、17 、18 :電流補正手段を構成するD
A変換器。 特許出願人  タケダ理研工業株式会社代  理  人
   草   野     卓il 口 オ 5回

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)A、少なくとも第1基準電流源及びこの第1基準
    電流源と極性を異にし電流値が第1基準電流源の電流値
    より小さい値に設定された第2基準電流源を有し、これ
    ら二つの基準電流源から出力される第1基準電流及び第
    2基準電流によって被測定信号の積分値に対し第2積分
    及び第3積分を行ない、第2積分時間値と第3積分時間
    値によって被測定信号の量をディジタル値に変換する構
    造の積分形AD変換器において、 B、校正モード時に上記第1基準電流源の電流を互に異
    なる所定時間で二回積分し、その積分電圧がそれぞれゼ
    ロに戻るまで上記第2基準電流源の電流を積分し、この
    第2基準電流源の基準電流を積分している二つの時間を
    求め、この二つの時間値の差の値から誤差を含まない真
    のAD変換値を求め、この真のAD変換値と上記第1基
    準電流を積分している時間との比から上記第1基準電流
    値と第2基準電流値の比を求め、この電流値の比が所定
    値となるように上記第1基準電流と第2基準電流の値を
    修正し正しいAD変換を行なうことができるようにした
    積分形AD変換器の校正方法。
  2. (2)A、少なくとも第1基準電流源及びこの第1基準
    電流源と極性を異にし電流値が第1基準電流源の電流値
    より小さい値に設定された第2基準電流源を有し、これ
    ら二つの基準電流源から出力される第1基準電流及び第
    2基準電流によって被測定信号の積分値に対し第2積分
    及び第3積分を行ない、第2積分時間値と第3積分時間
    値によって被測定信号の量をディジタル値に変換する構
    造の積分形AD変換器において、 B、校正モード時に上記第1基準電流源の電流を互に異
    なる所定時間で二回積分し、その積分電圧がそれぞれゼ
    ロに戻るまで上記第2基準電流源の電流を積分し、この
    第2基準電流源の基準電流を積分している二つの時間を
    求め、この二つの時間値の差を求める手段と、C、この
    差の時間値と第1基準電流を積分している時間との比を
    求める手段と、 D、時間の比が予め規定した値と一致しているか否かを
    判定し、不一致の場合規定値からのずれ量を求める手段
    と、 E、このずれ量から上記第2基準電流源の電流値を修正
    し、上記時間の比が規定値となるように校正する電流補
    正手段と、 を具備して成る積分形AD変換器。
JP7208085A 1985-04-05 1985-04-05 積分形ad変換器の校正方法及びこの校正方法を用いた積分形ad変換器 Granted JPS61230521A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01282927A (ja) * 1988-05-09 1989-11-14 Yokogawa Electric Corp A/d変換器
JP2009124392A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Tanita Corp Ad変換器及び秤

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01282927A (ja) * 1988-05-09 1989-11-14 Yokogawa Electric Corp A/d変換器
JP2009124392A (ja) * 2007-11-14 2009-06-04 Tanita Corp Ad変換器及び秤

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