JPS6288434A - Analog/digital converting circuit - Google Patents
Analog/digital converting circuitInfo
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- JPS6288434A JPS6288434A JP22835085A JP22835085A JPS6288434A JP S6288434 A JPS6288434 A JP S6288434A JP 22835085 A JP22835085 A JP 22835085A JP 22835085 A JP22835085 A JP 22835085A JP S6288434 A JPS6288434 A JP S6288434A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分¥f)
本発明は、ビット数に応じた数のコンパレータでアナロ
グ入力電圧と一致する比較電圧を一度に判定してそのア
ナログ入力電圧をディジタル信号に変換する並列比較方
式のA/D変換回路に関するものである。Detailed Description of the Invention (Industrial Use ¥f) The present invention uses a number of comparators corresponding to the number of bits to determine the comparison voltage that matches the analog input voltage at once, and converts the analog input voltage into a digital signal. This invention relates to an A/D conversion circuit using a parallel comparison method.
(従来の技術)
従来、このような分野の技術としては、米山寿−[図解
A/ロコンバータ入門」 (昭58−9−25 )オー
ム社P、117−120に記載されるものがあった。(Prior art) Conventionally, there was a technology in this field described in Hisashi Yoneyama, [Illustrated Introduction to A/B Converter] (September 25, 1980), Ohmsha P, 117-120. .
以下、その構成を図を用いて説明する。The configuration will be explained below using figures.
第2図は従来のMビット用並列比較方式A/D変換回路
の一構成例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional M-bit parallel comparison type A/D conversion circuit.
このA/D変換回路は比較電圧生成回路l、コンパレー
タ部2及びエンコーダ3を備えている。This A/D conversion circuit includes a comparison voltage generation circuit 1, a comparator section 2, and an encoder 3.
比較電圧生成回路lは、基準電圧VRを複数分圧してそ
の各分圧電圧を比較電圧v1〜V2M−1として出力す
る回路であり、基準電圧VRとグランドとの間に直列接
続された2M個の等しい分圧用抵抗Rで構成されている
。The comparison voltage generation circuit l is a circuit that divides the reference voltage VR into a plurality of voltages and outputs each divided voltage as comparison voltages v1 to V2M-1, and has 2M units connected in series between the reference voltage VR and the ground. The voltage dividing resistor R is made up of equal voltage dividing resistors R.
コンパレータ部2は、複数の比較電圧Vt〜V2M−1
とアナログ入力電圧VTとを比較してそれに応じた出力
信号を出力するもので、(2M−1)個のコンパレータ
Al−A2M−1で構成されている。各コンパレータA
l−A2M−1は、コンデンサ及び差動アンプ等で構成
されている。The comparator section 2 has a plurality of comparison voltages Vt to V2M-1.
and an analog input voltage VT to output an output signal corresponding to the comparison, and is composed of (2M-1) comparators Al-A2M-1. Each comparator A
l-A2M-1 is composed of a capacitor, a differential amplifier, and the like.
エンコーダ3は、コンパレータ部2の出力信号をコード
化して20〜2M個のディジタル信号vOを出力する回
路であり、tJl他的論的論理和ゲート回路下、EXO
Rゲートという)、論理和グーI・回路(以下、ORゲ
ートという)gで構成されている。The encoder 3 is a circuit that encodes the output signal of the comparator section 2 and outputs 20 to 2M digital signals vO.
It consists of an OR gate (hereinafter referred to as an OR gate) and an OR gate (hereinafter referred to as an OR gate).
以−1−の構成において、基準電圧VRは2M個の等し
い分圧用抵抗Rで分圧され、それらの電圧が比較電圧V
l 〜V2M−1トLテ各コンバレー タAl−A2M
−1に入力される。各コンパレータ^I−A2M−1は
、比較電圧Vl−V2M−1とアナログ入力電圧VIと
を比較し、それに応じた出力信号を出力してエンコータ
3にグーえる。これらの出力信−)は、VT> Vl〜
V2M−1ノドき論理” 1 ” 、 Vl<Vl 〜
V2N−1[7) トき論理“0“どなる。エンコーダ
3は、各コンパレータA1〜A2M−1の出力信号に基
づき20〜2M個のディジタル信号vOを出力する。こ
のようにしてアナログ入力電圧vIはMビットのディジ
タル信号vOに変換される。In the configuration of -1- below, the reference voltage VR is divided by 2M equal voltage dividing resistors R, and these voltages are the comparison voltage V.
l~V2M-1 to Lte each converter Al-A2M
-1 is input. Each comparator ^I-A2M-1 compares the comparison voltage Vl-V2M-1 with the analog input voltage VI, outputs an output signal corresponding to the comparison voltage, and outputs an output signal to the encoder 3. These output signals -) are VT > Vl ~
V2M-1 throat logic “1”, Vl<Vl ~
V2N-1[7] Logic “0” roars. The encoder 3 outputs 20 to 2M digital signals vO based on the output signals of the respective comparators A1 to A2M-1. In this way, the analog input voltage vI is converted into an M-bit digital signal vO.
この種のA/D変換回路では(2M−1)個のコンパレ
ータAl−A2”−1を用いてアナログ入力電圧VIと
一致する比較電圧v1〜V2”−1を一度に判定するた
め、高速処理が行えるという利点を有している。This type of A/D conversion circuit uses (2M-1) comparators Al-A2"-1 to determine the comparison voltages v1 to V2"-1 that match the analog input voltage VI at once, so high-speed processing is possible. It has the advantage that it can be done.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、I−記構酸の回路では次のような問題点
があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, the I-structure acid circuit has the following problems.
分解能(Least 51gn1ficant Bit
)LSBをMビットからN(>M)ビットに上げた場合
、分圧用抵抗Rおよびコンパレ−タA1〜A2M−1の
数は(2N−2M)個増加する。例えば、分解能LSB
を3ビツトから4ビツトに−(−げろと、分圧用抵抗R
及びコンパレータA1〜^2M−1の数は2倍の増加と
なる。そのため、チップ面積が増加すると共に、分圧用
抵抗Hの全体の値が人きくなってコンパレータA1〜A
2M−1を構成するコンデンサへの充、放電に時間がか
かり、高速動作の障害になるという問題点があった。特
に、分圧用抵抗R及びコンパレータA1〜A2M−1の
素子数が多くなると、各素子間の相対精度(ばらつき)
をより高精度に制限しなければ、動作速度が低下するた
め、ある一定の高速動作を得るためにはそれだけ製造ば
らつきのない高精度な素子の製造が必要となる。Resolution (Least 51gn1ficant Bit
) When increasing the LSB from M bits to N (>M) bits, the number of voltage dividing resistors R and comparators A1 to A2M-1 increases by (2N-2M). For example, resolution LSB
from 3 bits to 4 bits -(-Geroto, voltage dividing resistor R
And the number of comparators A1 to ^2M-1 increases by a factor of two. Therefore, as the chip area increases, the overall value of the voltage-dividing resistor H increases, and the comparators A1 to A
There was a problem in that it took time to charge and discharge the capacitors constituting the 2M-1, which hindered high-speed operation. In particular, when the number of elements in the voltage dividing resistor R and comparators A1 to A2M-1 increases, the relative accuracy (variation) between each element increases.
If it is not limited to a higher precision, the operating speed will decrease, so in order to obtain a certain high-speed operation, it is necessary to manufacture highly accurate elements with no manufacturing variations.
本発明は、前記従来技術が持っていた問題点として、分
解能のビット数を1−げると回路構成素子数が著しく増
加し、これによってチップ面積が増加すると共に、動作
速度が低下するという点について解決したA/I)変換
回路を提供するものである。The present invention solves the problem that the conventional technology had, in that increasing the number of bits of resolution by 1 significantly increases the number of circuit components, which increases the chip area and reduces the operating speed. The present invention provides an A/I) conversion circuit that solves the problem.
(問題点を解決するための手段)
本発明は、前記問題点を解決するために、複数の比較電
圧を出力する比較電圧生成回路と、前記複数の比較電圧
とアナログ入力電圧を比較する複数個のコンパレータと
、このコンパレータの出力信号をコード化してディジタ
ル信号を出力するエンコーダとを備えたA/D変換回路
において、抵抗及びスイッチを有し前記各比較電圧に所
定のオフセット電圧を持たせる切換回路と、前記ディジ
タル信号を一時保持するラッチ回路と、このラッチ回路
の出力と前記ディジタル信号を加算するアダー回路とを
設けたものである。(Means for Solving the Problem) In order to solve the above problem, the present invention provides a comparison voltage generation circuit that outputs a plurality of comparison voltages, and a plurality of comparison voltage generation circuits that compare the plurality of comparison voltages and an analog input voltage. An A/D conversion circuit comprising a comparator and an encoder that encodes the output signal of the comparator and outputs a digital signal, wherein the switching circuit includes a resistor and a switch and makes each of the comparison voltages have a predetermined offset voltage. , a latch circuit that temporarily holds the digital signal, and an adder circuit that adds the output of the latch circuit and the digital signal.
(作 用)
本発明によれば、以−LのようにA/D変換回路を構成
したので、切換回路は2種類の比較電圧を出力させるよ
うに働き、これら2種類の比較電圧がコンパレータ及び
エンコーダによってコート化すれ2種類のディジタル信
号が出力される。ラッチ回路は一方のディジタル信号を
保持し、この一方のディジタル信号と他方のディジタル
信号とが7グ一回路によって加算される。これによって
分解能のビット数が増加する。したがって、前記問題点
を除去できるのである。(Function) According to the present invention, since the A/D conversion circuit is configured as shown below, the switching circuit works to output two types of comparison voltages, and these two types of comparison voltages are connected to the comparator and The encoder encodes the signal and outputs two types of digital signals. The latch circuit holds one digital signal, and the one digital signal and the other digital signal are added by the 7G circuit. This increases the number of bits of resolution. Therefore, the above problem can be eliminated.
(実施例)
第1図は本発明の第1の実施例を示すA/D変換回路の
構成図である。(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of an A/D conversion circuit showing a first embodiment of the present invention.
このA/D変換回路は、Nビットの並列比例方式A/D
変換回路であり、II;較′市圧生成回路10.切換回
路11,12、 コンパレータfjR]3. エンコ
ーダ14゜ラッチ回路15、及びアダー回路16を備え
ている。This A/D conversion circuit is an N-bit parallel proportional A/D converter.
II; Comparison pressure generation circuit 10. Switching circuits 11, 12, comparator fjR]3. The encoder 14 includes a latch circuit 15 and an adder circuit 16.
比較電圧生成回路lOは、基準電圧VRを複数分圧して
その各分圧電属を比較Ill圧として出力する回路であ
り、直列接続された2N個の等17い分圧用抵抗R1−
R2Hで構成されている。名分圧用抵抗R1〜R2Nの
分圧点には、比較電圧v1〜V2Nがそれぞれ現われる
。The comparison voltage generation circuit IO is a circuit that divides the reference voltage VR into a plurality of voltages and outputs each divided voltage as a comparison Ill voltage, and includes 2N equal voltage dividing resistors R1- connected in series.
It is composed of R2H. Comparison voltages v1 to V2N appear at the voltage dividing points of the voltage dividing resistors R1 to R2N, respectively.
切換回路11.12は、比較′電圧v1〜V2Nに所定
のオフセット電圧(例えば、分解能1.SB/2 )を
持たせる回路である。−・方の91換回路11は、分圧
用抵抗R1の172の抵抗(fiを有する11!;抗r
と、切換スイッチSWI とを共え、該Jlt、抗rが
分圧用抵抗R1,R2間の分圧点に接続され、さらにそ
の抵抗r、R1とグランドとの間にS、11換スイツチ
SWIが接続されている。切換スイッチSWIは、一方
の端子5WIa側に切換わると分圧用抵抗R1を接地し
、他方の端子5Wlb側に切換わると抵抗rを接地する
また、他方の切換回路12は、前記抵抗rと同一の抵抗
値を有する抵抗rと、切換スイッチSW2を具え、抵抗
rが分圧用抵抗R2”に接続され、さらにその抵抗r
、 R2Hと基準電圧VRとの間に切換スイッチSW2
が接続されている。切換スイッチSW2は、一方の端子
5W2a側に切換わると分圧用抵抗R2Nに)、(準電
圧VRを印加し、他方の端子5W2b側に切換わると抵
抗rに基準電圧VRを印加する。The switching circuits 11 and 12 are circuits that provide a predetermined offset voltage (for example, resolution 1.SB/2) to the comparison voltages v1 to V2N. The 91 converter circuit 11 on the - side has a resistor of 172 of the voltage dividing resistor R1 (11!; anti-r
and a changeover switch SWI, the Jlt and resistor r are connected to the voltage dividing point between the voltage dividing resistors R1 and R2, and an S, 11 changeover switch SWI is connected between the resistors r and R1 and the ground. It is connected. The changeover switch SWI grounds the voltage dividing resistor R1 when switched to one terminal 5WIa side, and grounds the resistor r when switched to the other terminal 5Wlb side. A resistor r having a resistance value of
, A selector switch SW2 is connected between R2H and the reference voltage VR.
is connected. When the changeover switch SW2 is switched to the one terminal 5W2a side, it applies a quasi-voltage VR to the voltage dividing resistor R2N, and when it is switched to the other terminal 5W2b side, it applies the reference voltage VR to the resistor r.
コンパレータ部13は、複数の比較電圧Vl〜V2N
とアナログ電圧VTとを比較してそれに応じた出力信号
を出力するもので、コンデンサ及び差動アンプ等からな
る2N個のコンパレータA1〜A2N で構成されてい
る。The comparator section 13 has a plurality of comparison voltages Vl to V2N.
and an analog voltage VT and outputs an output signal corresponding to the comparison, and is composed of 2N comparators A1 to A2N consisting of capacitors, differential amplifiers, and the like.
エンコーダ14は、コンパレータ部13の出力側に接続
され、そのコンパレータ部13の出力信号をコード化し
て211個のディジタル信号320〜32N−1ヲIH
力スル回路テアリ、(2N−2)個(7) EXORゲ
ートE1〜E2N−1と、N個のORゲー)Gl〜GN
とで構成されている。また、エンコーダ14は、最下位
ビットのコンパレータA2”からり−えられるオーバレ
ンジ(OVR)出力Sをそのまま出力する。このオーバ
レンジ出力Sは、アナログ入力電圧VIが(VR−LS
B/2) ヨり大きイトきニ、コンパL/ −)) A
2Nが論理11111となって発生する信号である。The encoder 14 is connected to the output side of the comparator section 13, and encodes the output signal of the comparator section 13 to generate 211 digital signals 320 to 32N-1.
(2N-2) (7) EXOR gates E1 to E2N-1 and N OR gates) Gl to GN
It is made up of. Furthermore, the encoder 14 directly outputs an overrange (OVR) output S obtained from the comparator A2'' of the least significant bit.
B/2) It is too big, Compa L/-)) A
This is a signal generated when 2N becomes logic 11111.
エンコーダ14の出力側にはラッチ回路15及びアダー
回路16が接続されている。ラッチ回路15は、ORゲ
ート01〜GNの出力であるディジタル信号S20〜S
2ト1 を一時保持してその信号をアダー回路16に与
える回路であり、D型フリップフロップ等で構成される
。アダー回路1Bは、ラッチ回路15の出力とORゲー
)Gl”GNの出力とを加算して(20〜2N)個のデ
ィジタル信号VOを出力する回路であり、EXORゲー
ト、論理積ゲート回路(ANDゲート)等で構成される
。A latch circuit 15 and an adder circuit 16 are connected to the output side of the encoder 14. The latch circuit 15 receives digital signals S20 to S which are the outputs of the OR gates 01 to GN.
This circuit temporarily holds the signal 2 and 1 and supplies the signal to the adder circuit 16, and is composed of a D-type flip-flop and the like. The adder circuit 1B is a circuit that adds the output of the latch circuit 15 and the output of the OR gate Gl''GN to output (20 to 2N) digital signals VO. gate), etc.
以」二のように構成されるへ/口変換回路の動作を、第
3図および第4図のA/口変換特性図を参照しつつ説明
する。The operation of the A/mouth conversion circuit configured as described above will be explained with reference to the A/mouth conversion characteristic diagrams shown in FIGS. 3 and 4.
ここで、説明を筒単にするために、A/口変換回路は4
ビツト用で構成され、アナログ入力電圧v1の範囲(フ
ルスケールレンジFSR)が8v、分解能LSBがtV
と仮定する。4ビツト用のA/D変換回路では。Here, in order to simplify the explanation, the A/port conversion circuit is
The analog input voltage v1 range (full scale range FSR) is 8V, and the resolution LSB is tV.
Assume that In a 4-bit A/D conversion circuit.
分圧用抵抗RI NH4N =R1−R8基準電圧Vl
−V2N =V1−VB
コンパレータAl−A2N =A1〜A8EXOREI
〜F2N−1=E1〜E7ORゲートGI NGN=
G1−G3ディジタル信号S20〜52N−1=52
0〜S22出力信号vO数−20〜23個
となる。Voltage dividing resistor RI NH4N = R1-R8 reference voltage Vl
-V2N =V1-VB Comparator Al-A2N =A1~A8EXOREI
~F2N-1=E1~E7OR gate GI NGN=
G1-G3 digital signal S20-52N-1=52
0 to S22 output signal vO number -20 to 23.
先ず、一方の切換スイッチSW1を端子5Wla側へ、
他方の切換スイッチSW2を端子5W2a側へそれぞれ
切換えておき、アナログ入力電圧Vll〜VI5 (
但1.、O≦VII <Vl2 <Vl3 <Vl4
<Vl5<8)を入力する。すると、比較電圧生成回路
10の各分圧点に比較電圧v1〜v8が現われ、これが
アナログ入力電圧VII−VI5と共に各コンパレータ
A1〜A8に与えられる。各コへパレータA1−八8は
2人力を比較り、 Vll 〜VI5 >Vl 〜V8
(7)トきに論理゛1”の信号を、VTI 〜VI5
<Vl〜v8のときに論理゛O°”の信号をそれぞれ出
力してエンコーダ14のEXORゲートE1〜E7にl
j−える。First, move one selector switch SW1 to the terminal 5Wla side,
Switch the other changeover switch SW2 to the terminal 5W2a side, and set the analog input voltage Vll to VI5 (
However, 1. , O≦VII <Vl2 <Vl3 <Vl4
<Vl5<8). Then, comparison voltages v1 to v8 appear at each voltage division point of the comparison voltage generation circuit 10, and are applied to each of the comparators A1 to A8 together with analog input voltages VII to VI5. Compare the two-man power of each parator A1-88, Vll ~ VI5 > Vl ~ V8
(7) Apply a logic “1” signal to VTI to VI5.
<When Vl~v8, a logic "O°" signal is outputted to the EXOR gates E1~E7 of the encoder 14, respectively.
j-er.
各EXORゲートEI〜F7は2人力が異なるときに論
理“1″の信号を、2人力が同一のときに論理“0″の
信号をそれぞれ出力してORゲートGl〜G3に与える
。ORゲー)Gl〜G3は複数の入力のうち一つ以−1
−が論理゛l′であれば出力が論理″l”になるため、
このORゲートGI〜G3から3ビツトの出力コードを
有するディジタル信号520−922が出力される。す
ると、ラッチ回路15はディジタル信号S20〜S22
をラッチする。このような3ビツト量子化A/D変換
特性が第3図の実線曲線Aで示されている。Each of the EXOR gates EI to F7 outputs a signal of logic "1" when the two manpowers are different, and a signal of logic "0" when the two manpowers are the same, and applies them to the OR gates G1 to G3. OR game) Gl~G3 is one or more of multiple inputs -1
If − is logic “l”, the output will be logic “l”, so
Digital signals 520-922 having 3-bit output codes are output from the OR gates GI-G3. Then, the latch circuit 15 receives the digital signals S20 to S22.
Latch. Such 3-bit quantization A/D conversion characteristics are shown by solid curve A in FIG.
次に、各切換スイッチSWI、SW2を端子5W1b、
5W2b側にそれぞれ切換える。すると、比較電圧生成
回路10の各分圧点には、前記比較電圧値よりLSB/
2 (=0.5V)だけオフセントした比較電圧が現わ
れ、これがアナログ入力電圧VTI〜VI5と共に各コ
ンパレータAl−A3にIJ−えられる。コンパ1ル
−タA I−A8にケえられた比較電圧は、前記と同様
にしてアナログ入力電圧Vll−VI5と比較された後
、エンコーダ14によって3ビットの出力コードに変換
され、そのディジタル信号s20〜S22がアダー回路
16にゲえられる。このようなA/D変換特性が第3図
の破線曲線Bで示されている。Next, connect each changeover switch SWI, SW2 to terminal 5W1b,
Switch to the 5W2b side. Then, at each voltage division point of the comparison voltage generation circuit 10, LSB/
A comparison voltage offset by 0.2 (=0.5V) appears, and is applied to each comparator Al-A3 together with the analog input voltages VTI to VI5. The comparison voltage applied to the comparator 1 router A I-A8 is compared with the analog input voltage Vll-VI5 in the same manner as described above, and then converted into a 3-bit output code by the encoder 14, and the digital signal s20 to S22 are applied to the adder circuit 16. Such A/D conversion characteristics are shown by the broken line curve B in FIG.
アダー回路1Gは、ラッチ回路15の出方とオフセット
後のディジタル信号S20〜S22 とを加算し、次の
3ビ’7 ト/ 4ビット変換真理値表で示すような4
ビツト20〜23のディジタル信号voを出力する。The adder circuit 1G adds the output of the latch circuit 15 and the digital signals S20 to S22 after offset, and generates 4 bits as shown in the following 3-bit/4-bit conversion truth table.
A digital signal vo of bits 20 to 23 is output.
3ビツト/4ビツト変換真理値表
mL、エンコーダ出力
コ − ド(1);第3図の実線曲線
Aの出力コード
エンコーダ出力
コ − ド(2);第3図の破線曲線
Bの出力コード
S;オーバレンジOVR出力
vOコード;アダー回路I6の出力コード
このような4ビンr &を予後のA/D変換特性が第4
図に示されている。3-bit/4-bit conversion truth table mL, encoder output code (1); Output code of solid curve A in Figure 3 Encoder output code (2); Output code S of broken line curve B in Figure 3 ; Overrange OVR output vO code ; Output code of adder circuit I6.
As shown in the figure.
本実施例では、次のような利点がある。This embodiment has the following advantages.
(1)例えば、分解能LSB 8ビツトを本実施例の方
式を用いてビット数N=7で実現する場合、従来回路で
はコンパレータが28−1= 255個、分圧用抵抗が
2B = 258個必要であるのに対し、本実施例の回
路ではコンパレータが128個、分圧用抵抗が131個
となる。(1) For example, when achieving a resolution of 8 LSB bits using the method of this embodiment with the number of bits N = 7, the conventional circuit requires 28-1 = 255 comparators and 2B = 258 voltage dividing resistors. In contrast, the circuit of this embodiment has 128 comparators and 131 voltage dividing resistors.
コンパレータ1個の平面占有面積を29120 p、t
a?(80gX384 IL) 、分圧用抵抗1個の平
面占有面積を12800 p、m2(80μXl80
pL)とすると、従来回路で8ビツトを構成すると、全
コンパレータ及び分圧用抵抗の平面占有面積が約10.
7mm2 となる。これに対し、本実施例の回路におけ
る全コンパレータ及び分圧用抵抗の平面占有面積は約5
.4mm2となる。また、新たに増えるラッチ回路15
及びアダー回路16の平面占有面積は、144000I
L腸2(120川X1200pL)であるため、面積比
が約1/2となり、集積回路(IC)化した場合、大幅
にチップ面積を減少させることができる。The plane area occupied by one comparator is 29120 p, t
a? (80gX384 IL), the planar area occupied by one voltage dividing resistor is 12800p, m2 (80μXl80
pL), if an 8-bit circuit is configured using a conventional circuit, the plane area occupied by all comparators and voltage dividing resistors is approximately 10.
It becomes 7mm2. On the other hand, the planar area occupied by all the comparators and voltage dividing resistors in the circuit of this example is approximately 5
.. It becomes 4mm2. In addition, newly added latch circuit 15
The planar area occupied by the adder circuit 16 is 144000I.
Since it is L intestine 2 (120 pL x 1200 pL), the area ratio is approximately 1/2, and when it is integrated into an integrated circuit (IC), the chip area can be significantly reduced.
また、基板(ボード)−Lで分解能8ビツトのA/+1
変換回路を組立てる場合においても、本実施例の回路を
使用すれば、前記と同様に従来回路に比べて部品数を半
分に減少させることができる。Also, A/+1 with a resolution of 8 bits on the board (board) -L
When assembling a conversion circuit, if the circuit of this embodiment is used, the number of components can be reduced by half compared to the conventional circuit, as described above.
(2)従来回路では、分解能LSBが」−ってくると、
分圧用抵抗が直列接続されているため、全体の他抵抗値
が大きくなり、コンパレータを構成するコンデンサへの
充、放電に時間がかかるようになる。これに対して本実
施例では、分圧用の抵抗値が従来の172でよいため、
コンデンサへの充、放電の時間が従来の1/2となり、
高速動作させる場合に右利となる。(2) In the conventional circuit, when the resolution LSB becomes -
Since the voltage dividing resistors are connected in series, the overall other resistance value becomes large, and it takes time to charge and discharge the capacitor forming the comparator. On the other hand, in this embodiment, the resistor value for voltage division can be set to 172, which is the conventional value.
The time for charging and discharging the capacitor is reduced to 1/2 of the conventional time.
This is useful when operating at high speed.
第5図は本発明の第2の実施例を示すA/D変換回路の
構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an A/D conversion circuit showing a second embodiment of the present invention.
このA/El変換回路がfJSlの実施例と異なる点は
、切換回路21.22の回路構成が異なることである。This A/El conversion circuit differs from the fJSl embodiment in that the circuit configuration of the switching circuits 21 and 22 is different.
すなわち、−力のv1換回路21では、直列接続された
分圧用抵抗R1及びスイッチSW21と、直列接続され
た抵抗R及びスイッチ5W22とが、分圧用抵抗R2と
グランドとの間に並列に接続されている。That is, in the -power v1 conversion circuit 21, a voltage dividing resistor R1 and switch SW21 connected in series, and a resistor R and switch 5W22 connected in series are connected in parallel between the voltage dividing resistor R2 and the ground. ing.
他方の切換回路22では、切換スイッチ聞2の端子5W
2bと分圧用抵抗R2N との間に、並列接続された2
個の抵抗R,Rが接続されている。さらに、分圧用抵抗
R2Nが切換スイッチ聞2の端子5W2aに接続され、
その切換スイッチSW2を介して抵抗R1Rまたは分圧
用抵抗1’12Nに基準電圧VRが印加される構成にな
っている。ここで、す1換スイツチ21.22内の谷抵
抗Rは、分圧用抵抗R1−R2Nと同一・の抵抗値であ
る。In the other switching circuit 22, the terminal 5W of the switching switch 2
2b and the voltage dividing resistor R2N connected in parallel.
resistors R and R are connected. Further, a voltage dividing resistor R2N is connected to the terminal 5W2a of the changeover switch 2,
The configuration is such that the reference voltage VR is applied to the resistor R1R or the voltage dividing resistor 1'12N via the changeover switch SW2. Here, the valley resistance R in the switching switches 21 and 22 has the same resistance value as the voltage dividing resistors R1 to R2N.
以にの構成において、先ずスイッチSW21をオンする
と共に、切換スイッチSW2を端子5W2a側に切換え
、アナログ入力電圧Vlをディジタル信号に変換する。In the above configuration, first, the switch SW21 is turned on, and the changeover switch SW2 is switched to the terminal 5W2a side to convert the analog input voltage Vl into a digital signal.
これは第1の実施例と同様の動作となる。次に、基準電
圧をLSB/2だけオフセットするために、スイッチ5
11122もオン状態にすると共に、切換スイッチSW
2を端子Sす2b側に切換える。すると、一方の切換回
路21ではその抵抗値がR/2となって第1の実施例の
抵抗rと等しくなり、さらに他方の切換回路22の抵抗
値もR/2となって第1の実施例の抵抗rと等しくなる
。そのため、第1の実施例と同様のディジタル変換動作
が行なわれる。This operation is similar to that of the first embodiment. Next, to offset the reference voltage by LSB/2, switch 5
11122 is also turned on, and the selector switch SW is turned on.
2 to the terminal S2b side. Then, the resistance value of one switching circuit 21 becomes R/2, which is equal to the resistance r of the first embodiment, and the resistance value of the other switching circuit 22 also becomes R/2, which is equal to the resistance r of the first embodiment. It becomes equal to the resistance r in the example. Therefore, the same digital conversion operation as in the first embodiment is performed.
このA/D変換変格回路点は、比較電圧生成回路lO及
び切換回路21.22中の各抵抗R1〜R2N 、 R
を全て同一抵抗値としたことである。そのため、これら
を集積回路化する場合、ポリシリコン抵抗等で全て同一
形状にパターニングでき、これによって各抵抗間の相対
精度、すなわちばらつきを小さくして動作速度の向−1
−が計れる。This A/D conversion conversion circuit point is connected to each resistor R1 to R2N, R in the comparison voltage generation circuit lO and the switching circuit 21.22.
are all set to the same resistance value. Therefore, when integrating these into an integrated circuit, they can all be patterned into the same shape using polysilicon resistors, etc., and this reduces the relative accuracy, or variation, between each resistor and improves the operating speed.
- can be measured.
lに
のA/D変換回路において、アナログ入力電圧v■が盲
点信号のような交流信t)であり、これをディジタル信
−)に変換する場合は、第5図に示すように、所定の時
間だけアナログ入力端子Vlを抽出、保持するサンプル
・ホールド回路30をコンパレータA1〜A2Nの入力
端に接続するようにしてもよい。In the A/D conversion circuit of 1, when the analog input voltage v is an alternating current signal t) like a blind spot signal and is to be converted into a digital signal t), as shown in Fig. 5, a predetermined A sample-and-hold circuit 30 that extracts and holds the analog input terminal Vl for a certain amount of time may be connected to the input terminals of the comparators A1 to A2N.
アナログ入力電圧Vlが前記のような交流信号の場合、
A/D変換の最中にその交流信号が変化すると、正確な
47口変換が不可能となる。そこで、サンプル−ホール
ド回路30を設ければ、このサンプル・ホールド回路3
0はA/D変換変格回路けるアナログ回路(比較電圧生
成回路IO及びコンパレータ部13)の動作が終rする
まで、アナログ入力電圧Vlを一定の値に保持するため
、iE確なA/D変換が行える。If the analog input voltage Vl is an AC signal as described above,
If the AC signal changes during A/D conversion, accurate 47-channel conversion becomes impossible. Therefore, if the sample-and-hold circuit 30 is provided, this sample-and-hold circuit 3
0 maintains the analog input voltage Vl at a constant value until the operation of the analog circuit (comparison voltage generation circuit IO and comparator section 13) in the A/D conversion conversion circuit is completed, so that accurate A/D conversion is possible. can be done.
なお、−に記実施例において、比較電圧生成回路10、
切換回路11,12,21,22、 エンコーダ14等
は、図示以外の回路構成に変形することが可能である。In addition, in the embodiment described in -, the comparison voltage generation circuit 10,
The switching circuits 11, 12, 21, 22, encoder 14, etc. can be modified to a circuit configuration other than that shown in the drawings.
(発明の効果)
以」二詳細に説明したように、本発明によれば、切換回
路、ラッチ回路及びアダー回路を設けたので、従来のも
のに比べて回路構成素子数の大幅な低減と、それにとも
なうチップ面積の減少、および動作速度の向上が計れる
。(Effects of the Invention) As described in detail below, according to the present invention, since the switching circuit, latch circuit, and adder circuit are provided, the number of circuit components can be significantly reduced compared to the conventional one. Accordingly, the chip area can be reduced and the operating speed can be improved.
第1図は本発明の第1の実施例を示すA/D変換変格回
路成図、第2図は従来のA/D変換変格回路成図、第3
図および第4図は第1図の3ビツトおよび4ビツトの量
イ化A/D変換特性図、第5図は本発明の第2の実施例
を示すへ/口変換回路の構成図である。
10・・・・・・比較電圧生成回路、11,12,21
.22・・・・・・切換IT[8,13・・・・・・コ
ンパレータ部、 14・・・・・・エンコーダ、15・
・・・・・ラッチ回路、1B・・・・・・アダー回路、
R1〜R2N・・・・・・分圧用抵抗、r、R・・・・
・・抵抗、S讐1.SW2,5W21,5W22・・・
・・・スイッチ。
−トー王トRロー■
一’)3択1]−fFIG. 1 is a diagram of an A/D conversion conversion circuit showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram of a conventional A/D conversion conversion circuit, and FIG. 3 is a diagram of a conventional A/D conversion conversion circuit.
3 and 4 are characteristic diagrams of the 3-bit and 4-bit quantity conversion A/D conversion characteristics shown in FIG. . 10... Comparison voltage generation circuit, 11, 12, 21
.. 22...Switching IT [8, 13...Comparator section, 14...Encoder, 15...
...Latch circuit, 1B...Adder circuit,
R1~R2N...Resistance for voltage division, r, R...
...Resistance, enemy 1. SW2, 5W21, 5W22...
···switch. -King Toro Rlow ■ 1') 3 choices 1] -f
Claims (1)
て出力する比較電圧生成回路と、前記複数の比較電圧と
アナログ入力電圧を比較してそれに応じた出力信号を出
力する複数個のコンパレータと、前記出力信号をコード
化してディジタル信号を出力するエンコーダとを備えた
A/D変換回路において、 抵抗及びスイッチを有し前記各比較電圧に所定のオフセ
ット電圧を持たせる切換回路と、 前記ディジタル信号を一時保持するラッチ回路と、 このラッチ回路の出力と前記ディジタル信号を加算する
アダー回路とを設けたことを特徴とするA/D変換回路
。[Scope of Claims] A comparison voltage generation circuit that divides a plurality of reference voltages and outputs each divided voltage as a comparison voltage, and compares the plurality of comparison voltages with an analog input voltage and outputs an output signal corresponding to the comparison voltage. an A/D conversion circuit comprising a plurality of comparators that encode the output signal and output a digital signal; An A/D conversion circuit comprising: a latch circuit that temporarily holds the digital signal; and an adder circuit that adds the output of the latch circuit and the digital signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22835085A JPS6288434A (en) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | Analog/digital converting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22835085A JPS6288434A (en) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | Analog/digital converting circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288434A true JPS6288434A (en) | 1987-04-22 |
Family
ID=16875082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22835085A Pending JPS6288434A (en) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | Analog/digital converting circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6288434A (en) |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP22835085A patent/JPS6288434A/en active Pending
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