JPS6238028A - アナログ/デジタル変換回路 - Google Patents

アナログ/デジタル変換回路

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JPS6238028A
JPS6238028A JP17788985A JP17788985A JPS6238028A JP S6238028 A JPS6238028 A JP S6238028A JP 17788985 A JP17788985 A JP 17788985A JP 17788985 A JP17788985 A JP 17788985A JP S6238028 A JPS6238028 A JP S6238028A
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JP
Japan
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analog
digital conversion
signal
sample
output
Prior art date
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JP17788985A
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Inventor
Katsunori Suzuki
勝範 鈴木
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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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〕 本発明は、アナログ信号をその信号レベルに応じて増幅
しデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換回路
に関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来のアナログ/デジタル変換回路を示す図、
第5図及び第6図は第1図に示すアナログ/デジタル変
換回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
第4図において、21と24はスイッチ、22はサンプ
ルホールド回路、23はA/Dコンバータ、25は乗算
器、26は増fPFA器、27はコンパレータ、28と
30はFF(フリツブフロップ)回路、29はモノマル
チを示す。
入力アナログ信号■、をデジタル信号に変換する場合、
第4図に示す回路では、人力アナログ信号VINが通常
の信号レベルであれば、スタート・パルスが発生すると
第5図(alに示すようにスイッチ(アナログ・スイッ
チ)21及びスイッチ(デジタル・スイッチ)24で「
×1」ポジションをセレクトし、アナログ信号をサンプ
ルホールド回路22にホールドし、これをA/Dコンバ
ータ23でデジタル信号に変換している。しかし、入力
アナログ信号■INのレベルをコンパレーク27により
判定し、入力アナログ信号VINのレベルが低い場合に
は、A/Dコンバータ23のグイナミソク・レンジを拡
大するために、第5図山)に示すようにFF回路28の
出力によりスイッチ21及びスイッチ24の]×n」ポ
ジションをセレク)・シて増幅器26により増幅したア
ナログ信号をデジタル信号に変換し、このデジタル信号
を乗算器25で1 / nにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上記の方法は、■サンプリング・スタート・パ
ルスが発生するとスイッチ21をセレクトし、その後サ
ンプルホールド回路22のサンプリング時間を経過して
からアナログ信号をデータ・ホールドするため、スター
ト時点のアナログ信号と、実際にデジタル変換された信
号との間にサンプリング時間分の時間的ずれが生しる。
さらに、■スイッチ21が「×n」ポジションの方にセ
レクトされている場合、コンパレータ27の出力信号を
FF回路28にラッチするタイミングに比べて、サンプ
ルホールド回路22でホールドするり・イミノジの方が
モノマルチ29による遅延時間分だけ遅いため、その間
にアナログ信号が変化してA/Dコンバータ23の入力
電圧がフルスケール電圧を越えてしまうことがある。即
ち、第6図のタイムチャートに示すようにサンプルホー
ルド回路22でホールドする電圧VINが大きくなって
しまい(VIN>V*ir ) 、n倍に増幅されたア
ナログ信号がA/Dコンバータ23のフルスケールを越
えてしまうことになる。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、アナ
ログ信号の大きさに応じて正確にホールドでき、A/D
コンバータ23のフルスケールを越えることのないアナ
ログ/デジタル変換回路を提供することを目的とするも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
そのために本発明のアナログ/デジタル変換回路は、人
力アナログ信号を所定の倍率で増幅する増幅手段、該増
幅手段のそれぞれの出力をサンプリングしホールドする
サンプルホールド手段、該サンプルホールド手段の出力
を選択する選択手段、及び前記信号レベルを判別するレ
ベル判別手段を具備し、アナログ/デジタル変換のスタ
ート信号によりサンプルホールド手段をホールドに制御
すると共に、レベル判別手段の出力に応じて選択手段を
制御!2てサンプルホールド手段の出力を選択しアナロ
グ/デジタル変換を行うように構成したことを特徴とす
るものである。
〔作用〕
本発明のアナログ/デジタル変換回路では、人力アナロ
グ信号を所定の倍率で増幅する1以上の増幅手段、該増
幅手段のそれぞれの出力をサンプリングしホールドする
サンプルホールド手段を備えるとこにより、アナログ信
号のホールドと同時にレベル判別を行ってサンプルホー
ルド手段の出力を選択するため、アナログ信号のレベル
に応じた増幅器での利得調整を行いホールドした信号を
デジタル信号に変換できる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明のアナログ/デジタル変換回路の1実施
例構成を示す図、第2図は第1図に示すアナログ/デジ
タル変換回路の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。第1図において、1と7はサンプルホールド回路
、2と5はスイッチ、3はA/Dコンバーク、4は乗算
器、6は増幅器、8はコンパレータ、9と10はFF回
路を示す。
まず、第1図に示す回路の各要素について説明する。サ
ンプルホールド回路1は、入力アナログ信号VINをサ
ンプリングし、A/D変換中は、そのサンプリングした
アナログ信号をホールドしておくものである。増幅器6
は、人力アナログ信号VINをn倍(1< n < V
F!l/ V**r )に増幅するものであり、サンプ
ルホールド回路7は、増幅器6でn倍に増幅されたnX
V、、のアナログ信号をサンプリングし、A/D変換中
は、そのサンプリングしたアナログ信号をホールドして
おくものである。コンパレータ8は、アナログ信号Vl
llと基1$電圧V MEFとを比較するものであり、
基準電圧V REFは、予めVi!r =Vys/n 
 (ただし、vrsはフルスケール電圧〉となるように
調整される。
FF回路9は、スタート・パルスと同期をとってコンパ
レータ8の出力をランチするD−タイプ・フリッププロ
ップであり、スイッチ2及びスイッチ5を制御する。F
F回路10は、スタート・パルスでセットされ、A/D
コンバータ3の変換終了信号(EOC)でリセットされ
るR−Sフリップフロップであり、サンプルホールド回
路1.7及びA / I)コンバータ3を制御する。乗
算rr4は、1/n倍デジタル乗算器であり、増幅器2
6によりn倍された信号を1/nにするために使用する
ものである。スイッチ2は、サンプルホールド回路1の
出力信号又はサンプルホールド回路7の出力信号をセレ
クトするアナログ・スイッチであり、スイッチ5は、A
/Dコンバータ3の出力又は乗算器4の出力をセレクト
するデジタル・スイッチである。
次に、上記の各要素により構成された回路の動作を第2
図を参照しつつ説明する。
まず、スタート・パルスが発生すると、FF回路9がコ
ンパレーク8の出力信号をラッチし、これによりスイッ
チ2及び5の「×1」ボジソ日ン又は「×n」ポジショ
ンがセレクトされる。また、同時にFF回路10が出力
を反転し、これにより、サンプルホールド回路1及び7
がホールド状態にコントロールされると共にAIDコン
バータ3がA/D変換スタートする。つまり、スタート
・パルスの発生と同時に、サンプルホールド回路1及び
7にアナログ信号がホールドされると共に、その時のコ
ンパレータ8の出力によりスイッチ2及び5がセレクト
される。ここでアナログ信号VINと基準電圧■I、と
の関係が、V+++>V□、の場合には、第2図(a)
に示すようにスイッチ2及び5の「×1」ポジションが
セレクトされるため、サンプルホールド回路1にホール
ドされたアナログ信号がA/Dコンバータに導かれてデ
ジタル信号に変換され出力される。逆に、VIN〈VO
Fの場合には、第2図(blに示すようにスイッチ2及
び5の「×n」ポジションがセレクトされるため、サン
プルホールド回路7にホールドされたアナログ信号(n
XVIN)がA/Dコンバータに導かれてデジタル信号
に変換され、さらに乗算器4で1/nにして出力される
第3図は本発明のアナログ/デジタル変換回路の他の実
施例構成を示す図であり、11−1ないし11−nは増
幅器、12−1ないし12−nはサンプルホールド回路
、13と16はスイッチ、14はA/Dコンバータ、1
5−1ないし15−nは乗算器、17−1ないし17−
nはコンパレーク、18と19はFF回路を示す。
第3図に示す実施例は、複数個の増幅器11−1ないし
11−nとその出力をホールドするサンプルホールド回
路12−1ないし12−n、及び増幅器11−1ないし
11−nに対応する倍率の逆数の乗算器15−1ないし
15−n、コンパレータ17−1ないし17−nを設け
ると共に、基準値VllFF+ないしV*+:r++を
設定する。そして、この基準値V□□ないしV、l!、
と入力アナログ信号VIMとの比較判別をコンパレータ
l7−1ないし17−nで行ってFF18をセットし、
スイッチ13及び16のポジションをセレクトするよう
に構成したものである。このように利得を複数段に分割
し切り換えてアナログ/デジタル変換することにより、
より広いグイナミノク・レンジでアナログ/デジタル変
換を実現できる。
なお、本発明は、種々の変形が可能であり、上記実施例
に限定されるものではない。例えばA/Dコンバークも
複数個設けて各サンプルホールド回路に接続し、アナロ
グ・スイッチを省略するようにしてもよい。また、A/
Dコンバータにより変換したデジタル信号をcpu <
中央処理装置)に取り込み、ソフトウェアにより1/n
f!算してもよい。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、未発明によれば、アナ
ログ信号の大きさの判定により、アナログ信号の大きさ
に応じて所定倍率で増幅したカアナログ信号を選択する
と同時にホールドするので、大きさを判定したアナログ
信号とホールドしたアナログ信号とが同じ時点のものと
なり、アナログ信号の大きさの判定に対応1〜で正確に
ボールドできる。従って、A/Dコンバータのフルスケ
ールを越えることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のアナログ/デジタル変換回路の1実施
例構成を示す図、第2図は第1図に示すアナログ/デジ
タル変換回路の動作を説明するためのタイツ、チャート
、第3図は本発明のアナログ/デジタル変換回路の他の
実施例構成を示す図、第4図は従来のアナログ/デジタ
ル変換回路を示す図、第5図及び第6図は第1図に示す
アナログ/デジタル変換回路の動作を説明するためのタ
イムチャー1−である。 1と7・・・サンプルホールド回路、2と5・・・スイ
ッチ、3・・・A/Dコンバーク、4・・・乗算器、6
・・・増幅器、8・・・コンパレータ、9と10・・・
FF回路。 出 願 人  日本電子株式会社 代理人弁理士 阿 部  龍 吉 第2図 (aI (b) ■スイ・tヶSり乞しクトーV=二で一ノ[/Iに?!
艷テ」−テ々13.−一−−−一−−一一一−−−第5
図 (ω

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力アナログ信号をその信号レベルに応じて増幅
    し、アナログ/デジタル変換部でデジタル信号に変換す
    るアナログ/デジタル変換回路であって、入力アナログ
    信号を所定倍率で増幅する1以上の増幅手段、該増幅手
    段のそれぞれの出力をサンプリングしホールドするサン
    プルホールド手段、該サンプルホールド手段の出力を選
    択する選択手段、及び前記信号レベルを判別するレベル
    判別手段を具備し、アナログ/デジタル変換のスタート
    信号によりサンプルホールド手段をホールドに制御する
    と共に、レベル判別手段の出力に応じて選択手段を制御
    してサンプルホールド手段の出力を選択しアナログ/デ
    ジタル変換を行うように構成したことを特徴とするアナ
    ログ/デジタル変換回路。
  2. (2)アナログ/デジタル変換出力を増幅手段の所定倍
    率の逆数で乗算することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のアナログ/デジタル変換回路。
JP17788985A 1985-08-13 1985-08-13 アナログ/デジタル変換回路 Pending JPS6238028A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01162421A (ja) * 1987-12-18 1989-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ad変換回路
JPH07123005A (ja) * 1993-10-25 1995-05-12 Yamaha Corp A/d変換器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4994258A (ja) * 1973-01-10 1974-09-06
JPS5518114A (en) * 1978-07-26 1980-02-08 Hitachi Ltd Analog-digital converter

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