JPS6319917A - Ａ／ｄ変換装置 - Google Patents
Ａ／ｄ変換装置Info
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- JPS6319917A JPS6319917A JP16434186A JP16434186A JPS6319917A JP S6319917 A JPS6319917 A JP S6319917A JP 16434186 A JP16434186 A JP 16434186A JP 16434186 A JP16434186 A JP 16434186A JP S6319917 A JPS6319917 A JP S6319917A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は温度調節装置等の入力部に用いられるＡ／Ｄ変
換装置に関するものである。
換装置に関するものである。
本発明によるＡ／Ｄ変換装置は、入力信号を第１のＡ／
Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換し、量子化誤差を持った変換信号
をＤ／Ａ変換器によって再びアナログ信号とし、入力電
圧との差を増幅して第２のＡ／Ｄ変換器を用いてＡ／Ｄ
変換することによって上位ビット及び下位ビットのデジ
タル出力を得るようにしてＡ／Ｄ変換の分解能を向上さ
せるようにしたものである。
Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換し、量子化誤差を持った変換信号
をＤ／Ａ変換器によって再びアナログ信号とし、入力電
圧との差を増幅して第２のＡ／Ｄ変換器を用いてＡ／Ｄ
変換することによって上位ビット及び下位ビットのデジ
タル出力を得るようにしてＡ／Ｄ変換の分解能を向上さ
せるようにしたものである。
（従来技術）
従来の温度調節装置等ではセンサとして熱電対や白金線
抵抗等が用いられる。熱電対を用いたセンサ入力部１は
例えば第２図に示すように抵抗Ｒ１、冷接点補償抵抗Ｒ
２及び抵抗Ｒ３，Ｒ４によってブリッジ回路が形成され
、その一端に熱電対２が接続されて演算増幅器３によっ
て電圧信号に変換される。又白金抵抗線を用いたセンサ
入力部４は、例えば第３図に示すように白金抵抗線５を
含んで抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７によってブリフジ回路が形
成され、その両端の電圧変化が演算増幅器６によって増
幅され電圧信号として出力される。
抵抗等が用いられる。熱電対を用いたセンサ入力部１は
例えば第２図に示すように抵抗Ｒ１、冷接点補償抵抗Ｒ
２及び抵抗Ｒ３，Ｒ４によってブリッジ回路が形成され
、その一端に熱電対２が接続されて演算増幅器３によっ
て電圧信号に変換される。又白金抵抗線を用いたセンサ
入力部４は、例えば第３図に示すように白金抵抗線５を
含んで抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７によってブリフジ回路が形
成され、その両端の電圧変化が演算増幅器６によって増
幅され電圧信号として出力される。
このような電圧信号をマイクロコンピユータラ用いた制
御回路に温度データとして与える場合には、Ａ／Ｄ変換
器が必要となる。Ａ／Ｄ変換器は動作速度や分解能等に
よって種々の形式のものが実用化されている。温度調節
装置では制御対象を精密に温度制御するために分解能の
高いＡ／Ｄ変換器を用いる必要がある。従来のＡ／Ｄ変
換器は１つのＡ／Ｄ変換器チップを用いて入力回路の電
圧信号をデジタル量に変換して制御回路に温度データを
与えていた。
御回路に温度データとして与える場合には、Ａ／Ｄ変換
器が必要となる。Ａ／Ｄ変換器は動作速度や分解能等に
よって種々の形式のものが実用化されている。温度調節
装置では制御対象を精密に温度制御するために分解能の
高いＡ／Ｄ変換器を用いる必要がある。従来のＡ／Ｄ変
換器は１つのＡ／Ｄ変換器チップを用いて入力回路の電
圧信号をデジタル量に変換して制御回路に温度データを
与えていた。
（発明が解決しようとする問題点）
しかるにこのような１つのＡ／Ｄ変換器チップを用いた
Ａ／Ｄ変換器では、分解能が高（なるに従ってＡ／Ｄ変
換器の価格が急激に上昇するため、汎用型のＡ／Ｄ変換
器を用いて高い分解能のＡ／Ｄ変換出力を得ることが困
難であった。
Ａ／Ｄ変換器では、分解能が高（なるに従ってＡ／Ｄ変
換器の価格が急激に上昇するため、汎用型のＡ／Ｄ変換
器を用いて高い分解能のＡ／Ｄ変換出力を得ることが困
難であった。
本発明は汎用型のＡ／Ｄ変換器を用いて分解能を飛曜的
に向上させるようにすることを技術的課題とする。
に向上させるようにすることを技術的課題とする。
（発明の構成）
本発明は温度調節装置等の入力部に用いられるＡ／Ｄ変
換装置であって、第１図に示すように、入力端に与えら
れた入力信号をデジタル値に変換し上位ビットの出力を
与える第１のＡ／Ｄ変換器と、第１のＡ／Ｄ変換器のデ
ジタル出力が与えられ、その出力に対応したアナログ値
に変換するＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器と入力信号と
の減算をするアナログ減算回路と、アナログ減算回路の
出力を増幅する増幅器と、増幅器の、出力をＡ／Ｄ変換
し下位ビットの出力を与え４る第２のＡ／Ｄ変換器と、
を有することを特徴とするものである。
換装置であって、第１図に示すように、入力端に与えら
れた入力信号をデジタル値に変換し上位ビットの出力を
与える第１のＡ／Ｄ変換器と、第１のＡ／Ｄ変換器のデ
ジタル出力が与えられ、その出力に対応したアナログ値
に変換するＤ／Ａ変換器と、Ｄ／Ａ変換器と入力信号と
の減算をするアナログ減算回路と、アナログ減算回路の
出力を増幅する増幅器と、増幅器の、出力をＡ／Ｄ変換
し下位ビットの出力を与え４る第２のＡ／Ｄ変換器と、
を有することを特徴とするものである。
（作用）
このような特徴を有する本発明によれば、第１のＡ／Ｄ
変換器の出力を上位ビットとし、その出力をＤ／Ａ変換
器によって量子化誤差を含めて再びアナログ値に変換し
て入力電圧と比較している。
変換器の出力を上位ビットとし、その出力をＤ／Ａ変換
器によって量子化誤差を含めて再びアナログ値に変換し
て入力電圧と比較している。
従って量子化誤差分のアナログ出力が得られその増幅出
力を再びＡ／Ｄ変換して下位ビットの出力としている。
力を再びＡ／Ｄ変換して下位ビットの出力としている。
（効果）
そのため未発明によれば、逐次に第１．第２のＡ／Ｄ変
換器の上位ビット及び下位ビットの出力を得ることがで
きる。それ故あまり高い分解能を有しない汎用型のＡ／
Ｄ変換器を用いても極めて高い分解能のＡ／Ｄ変換出力
を得ることができる。
換器の上位ビット及び下位ビットの出力を得ることがで
きる。それ故あまり高い分解能を有しない汎用型のＡ／
Ｄ変換器を用いても極めて高い分解能のＡ／Ｄ変換出力
を得ることができる。
（実施例の構成） ′
第１図は本発明の一実施例によるＡ／Ｄ変換装置を示す
ブロック図である。本図において入力端子１０には第２
図、第３図の熱電対や白金線を用いたセンサ入力部１．
４等のＡ／Ｄ変換すべきアナログ信号が与えられている
。このアナログ信号はサンプルホールド回路１１を介し
てＡ／Ｄ変換器１２の一方の入力端に与えられる。Ａ／
Ｄ変換器１２は２つの入力を有し外部からの制御信号に
よっていずれの入力を選択するかを切換えるマルチ入力
型のＡ／Ｄ変換器であって、外部からの制御信号に応じ
て上位及び下位のＡ／Ｄ変換値を出力するものである。
ブロック図である。本図において入力端子１０には第２
図、第３図の熱電対や白金線を用いたセンサ入力部１．
４等のＡ／Ｄ変換すべきアナログ信号が与えられている
。このアナログ信号はサンプルホールド回路１１を介し
てＡ／Ｄ変換器１２の一方の入力端に与えられる。Ａ／
Ｄ変換器１２は２つの入力を有し外部からの制御信号に
よっていずれの入力を選択するかを切換えるマルチ入力
型のＡ／Ｄ変換器であって、外部からの制御信号に応じ
て上位及び下位のＡ／Ｄ変換値を出力するものである。
その並列出力は外部に出力されると共にＤ／Ａ変換器１
３に与えられる。Ｄ／Ａ変換器１３はＡ／Ｄ変換器１２
と同一のビット数を有し入力データに対応するアナログ
信号に変換する変換器であって、その出力はアナログ減
算回路１４に与えられる。アナログ減算回路１４にはサ
ンプルホールド回路１１より入力アナログ電圧が与えら
れている。そしてその差が減算されて量子化誤差のみが
後段の増幅器１５に与えられる。
３に与えられる。Ｄ／Ａ変換器１３はＡ／Ｄ変換器１２
と同一のビット数を有し入力データに対応するアナログ
信号に変換する変換器であって、その出力はアナログ減
算回路１４に与えられる。アナログ減算回路１４にはサ
ンプルホールド回路１１より入力アナログ電圧が与えら
れている。そしてその差が減算されて量子化誤差のみが
後段の増幅器１５に与えられる。
増幅器１５はＡ／Ｄ変換器１２の分解能のビット数（ｎ
ビット）に対応した増幅率（２″）を有するものとする
。例えばＡ／Ｄ変換器１２が８ビツトの分解能を有する
場合には増幅器１５の増幅率は２５６倍とし、Ａ／Ｄ変
換器１２が６ビツトの分解能を有する場合には６４倍の
増幅率を有するものとする。そして増幅器１５の出力は
サンプルホールド回路１６を介してＡ／Ｄ変換器１２の
他方の入力端に与えられる。Ａ／Ｄ変換器１２には所定
のタイミングで外部より入力切換信号が与えられる。入
力切換信号はそのままサンプルホールド回路１１にも与
えられ、又遅延回路１７を介してサンプルホールド回路
１６にも与えられている。サンプルホールド回路１１．
１６はその入力の立上り信号に基づいて与えられたアナ
ログ信号をホールドするものである。
ビット）に対応した増幅率（２″）を有するものとする
。例えばＡ／Ｄ変換器１２が８ビツトの分解能を有する
場合には増幅器１５の増幅率は２５６倍とし、Ａ／Ｄ変
換器１２が６ビツトの分解能を有する場合には６４倍の
増幅率を有するものとする。そして増幅器１５の出力は
サンプルホールド回路１６を介してＡ／Ｄ変換器１２の
他方の入力端に与えられる。Ａ／Ｄ変換器１２には所定
のタイミングで外部より入力切換信号が与えられる。入
力切換信号はそのままサンプルホールド回路１１にも与
えられ、又遅延回路１７を介してサンプルホールド回路
１６にも与えられている。サンプルホールド回路１１．
１６はその入力の立上り信号に基づいて与えられたアナ
ログ信号をホールドするものである。
（実施例の動作）
次に本実施例の動作についてタイムチャートを参照しつ
つ説明する。入力端子１０に第２図又は第３図に示すセ
ンサ入力部１．４からのアナログ電圧が加われば、まず
その信号はサンプルホールド回路１１に与えられる。そ
して第４［ｆｆ１（ａｌに示すようにＡ／Ｄ変換器１２
の入力切換信号によってＡ／Ｄ変換器の入力がサンプル
ホールド回路１１側に切換えられる。そのとき同時にそ
の立上り信号によってセンサ入力部１．４からのアナロ
グ電圧がサンプルホールド回路１１によってホールドさ
れる。従って第４図（Ｃ１に示すように、所定時間後Ａ
／Ｄ変換器１２より上位ビットのＡ／Ｄ変換出力が得ら
れる。この信号はＤ／Ａ変換器１３にもそのまま与えら
れてアナログ信号に変換され、アナログ減算回路１４に
よって量子化誤差が算出されて増幅器１５によって増幅
される。そして遅延回路１７を介して第２図中）に示す
ようにサンプルホールド回路１６にストローブ信号が与
えられるため、その増幅出力はサンプルホールド回路１
６によって保持される。次いで切換信号が反転してＡ／
Ｄ変換器１２の入力がサンプルホールド回路１６側に切
換えられると、サンプルホールド回路１６の出力がＡ／
Ｄ変換器１２に与えられ、第４図（Ｃ１に示すように下
位の８ビツトの出力がＡ／Ｄ変換器１１より外部に出力
される。このようにすれば量子化誤差を再びＡ／Ｄ変換
器のフルスケールのアナログ量に拡大して高い分解能で
Ａ ／ Ｄ−変換を行うことができる。
つ説明する。入力端子１０に第２図又は第３図に示すセ
ンサ入力部１．４からのアナログ電圧が加われば、まず
その信号はサンプルホールド回路１１に与えられる。そ
して第４［ｆｆ１（ａｌに示すようにＡ／Ｄ変換器１２
の入力切換信号によってＡ／Ｄ変換器の入力がサンプル
ホールド回路１１側に切換えられる。そのとき同時にそ
の立上り信号によってセンサ入力部１．４からのアナロ
グ電圧がサンプルホールド回路１１によってホールドさ
れる。従って第４図（Ｃ１に示すように、所定時間後Ａ
／Ｄ変換器１２より上位ビットのＡ／Ｄ変換出力が得ら
れる。この信号はＤ／Ａ変換器１３にもそのまま与えら
れてアナログ信号に変換され、アナログ減算回路１４に
よって量子化誤差が算出されて増幅器１５によって増幅
される。そして遅延回路１７を介して第２図中）に示す
ようにサンプルホールド回路１６にストローブ信号が与
えられるため、その増幅出力はサンプルホールド回路１
６によって保持される。次いで切換信号が反転してＡ／
Ｄ変換器１２の入力がサンプルホールド回路１６側に切
換えられると、サンプルホールド回路１６の出力がＡ／
Ｄ変換器１２に与えられ、第４図（Ｃ１に示すように下
位の８ビツトの出力がＡ／Ｄ変換器１１より外部に出力
される。このようにすれば量子化誤差を再びＡ／Ｄ変換
器のフルスケールのアナログ量に拡大して高い分解能で
Ａ ／ Ｄ−変換を行うことができる。
尚本実施例はマルチ入力型のＡ／Ｄ変換器を用いその入
力を切換えて上位及び下位のデジタル出力値を時系列的
に得るようにしているが、増幅器１５の出力をそのまま
第２のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル値に変換するよう
にしてもよい。この場合には増幅器１５はＡ／Ｄ変換器
１２の分解能に対応した増幅率を持つ必要はな（、量子
化誤差の最大値が第２のＡ／Ｄ変換器のフルスケールの
アナログ入力電圧となるような増幅率を持つように構成
すればよい。この場合には異なったビット数の上位及び
下位の２つのＡ／Ｄ変換器より高い分解能のデジタル変
換出力を得ることができる。
力を切換えて上位及び下位のデジタル出力値を時系列的
に得るようにしているが、増幅器１５の出力をそのまま
第２のＡ／Ｄ変換器を用いてデジタル値に変換するよう
にしてもよい。この場合には増幅器１５はＡ／Ｄ変換器
１２の分解能に対応した増幅率を持つ必要はな（、量子
化誤差の最大値が第２のＡ／Ｄ変換器のフルスケールの
アナログ入力電圧となるような増幅率を持つように構成
すればよい。この場合には異なったビット数の上位及び
下位の２つのＡ／Ｄ変換器より高い分解能のデジタル変
換出力を得ることができる。
第１図は本発明のＡ／Ｄ変換装置の一実施例を示すプロ
７り図、第２図は熱電対をセンサとするセンサ入力部の
回路図、第３図は白金線をセンサとするセンサ入力部の
回路図、第４図は本実施例の各部の動作を示すタイムチ
ャートである。 １．４・−・−・センサ入力部 １０−−−−−−・
入力端子１１．１６−・−・−・・サンプリングホール
ド回路 １２−・・・−・Ａ／Ｄ変換器 １３・・
−−−−−Ｄ ／ Ａ変換器１４・・−・・アナログ減
算回路 １５・−一一一一一増幅器１７−・−・・遅
延回路 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第２図 第３図 第４図
７り図、第２図は熱電対をセンサとするセンサ入力部の
回路図、第３図は白金線をセンサとするセンサ入力部の
回路図、第４図は本実施例の各部の動作を示すタイムチ
ャートである。 １．４・−・−・センサ入力部 １０−−−−−−・
入力端子１１．１６−・−・−・・サンプリングホール
ド回路 １２−・・・−・Ａ／Ｄ変換器 １３・・
−−−−−Ｄ ／ Ａ変換器１４・・−・・アナログ減
算回路 １５・−一一一一一増幅器１７−・−・・遅
延回路 特許出願人 立石電機株式会社 代理人 弁理士 岡本宜喜（他１名） 第２図 第３図 第４図
Claims (3)
- （１）入力端に与えられた入力信号をデジタル値に変換
し上位ビットの出力を与える第１のＡ／Ｄ変換器と、 前記第１のＡ／Ｄ変換器のデジタル出力が与えられ、そ
の出力に対応したアナログ値に変換するＤ／Ａ変換器と
、 前記Ｄ／Ａ変換器と入力信号との減算をするアナログ減
算回路と、 前記アナログ減算回路の出力を増幅する増幅器と、 前記増幅器の出力をＡ／Ｄ変換し下位ビットの出力を与
える第２のＡ／Ｄ変換器と、を有することを特徴とする
Ａ／Ｄ変換装置。 - （２）前記増幅器は、前記第１のＡ／Ｄ変換器の分解能
に対応した増幅率を有する増幅器であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のＡ／Ｄ変換装置。 - （３）前記第１，第２のＡ／Ｄ変換器は、複数の入力を
有するマルチ入力型の１つのＡ／Ｄ変換器であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＡ／Ｄ変換装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16434186A JPS6319917A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Ａ／ｄ変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16434186A JPS6319917A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Ａ／ｄ変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6319917A true JPS6319917A (ja) | 1988-01-27 |
Family
ID=15791329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16434186A Pending JPS6319917A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Ａ／ｄ変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6319917A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114720A (ja) * | 1988-10-25 | 1990-04-26 | Nec Corp | Ａ／ｄ変換回路 |
| US5035560A (en) * | 1987-09-24 | 1991-07-30 | Nifco, Inc. | Clip |
| JPH06120827A (ja) * | 1992-10-01 | 1994-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ａ／ｄ変換器 |
| WO2002011290A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | A/d converter and solid-state camera |
| KR100608267B1 (ko) * | 2000-02-11 | 2006-08-04 | 삼성전자주식회사 | 에이/디 변환기의 분해능 향상 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020649A (ja) * | 1973-06-22 | 1975-03-05 |
-
1986
- 1986-07-11 JP JP16434186A patent/JPS6319917A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5020649A (ja) * | 1973-06-22 | 1975-03-05 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5035560A (en) * | 1987-09-24 | 1991-07-30 | Nifco, Inc. | Clip |
| JPH02114720A (ja) * | 1988-10-25 | 1990-04-26 | Nec Corp | Ａ／ｄ変換回路 |
| JPH06120827A (ja) * | 1992-10-01 | 1994-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ａ／ｄ変換器 |
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| JP2002043941A (ja) * | 2000-07-27 | 2002-02-08 | Hamamatsu Photonics Kk | Ａ／ｄ変換装置および固体撮像装置 |
| US6670903B2 (en) | 2000-07-27 | 2003-12-30 | Hamamatsu Photonics K.K. | A/D converter and solid-state camera |
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