JP2001292064A - Analog/digital conversion circuit - Google Patents

Analog/digital conversion circuit

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JP2001292064A
JP2001292064A JP2000103883A JP2000103883A JP2001292064A JP 2001292064 A JP2001292064 A JP 2001292064A JP 2000103883 A JP2000103883 A JP 2000103883A JP 2000103883 A JP2000103883 A JP 2000103883A JP 2001292064 A JP2001292064 A JP 2001292064A
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conversion
analog
digital
circuit
significant bit
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Isao Uike
功 鵜池
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Renesas Micro Systems Co Ltd
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Renesas Micro Systems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analog/digital conversion circuit of a successive approximation type that attains high-speed conversion while suppressing deterioration in the analog/digital conversion accuracy due to the effect of a decreased speed of a comparator. SOLUTION: The comparator compares an analog input voltage with an analog output voltage outputted from the digital/analog conversion circuit from the most significant bit toward the least significant bit and sets the comparison result to a corresponding bit of a successive approximation register in the analog/digital conversion circuit, which is provided with a control circuit that controls an analog/digital conversion period for at least the least significant bit to be longer than the conversion period of the other bits so as to increase the speed of the clock used for the conversion for the other bits.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ・デジタ
ル変換回路に関し、特に逐次比較型のアナログ・デジタ
ル変換回路に関する。
The present invention relates to an analog-to-digital converter, and more particularly to a successive approximation type analog-to-digital converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の逐次比較方式のアナログ・デジタ
ル(AD)変換回路の一例について、図1を参照して、
その概略を説明しておく。入力されたアナログ電圧Vi
nは、アナログスイッチ1を介して、コンデンサ2、イ
ンバータ3およびアナログスイッチ4よりなるコンパレ
ータへと与えられる。ここで、アナログスイッチ1およ
び4は、変換開始信号CONVがLowレベルの期間
(すなわち、変換動作時でない時)にオンする。このコ
ンパレータには、アナログスイッチ6を介して、ディジ
タル・アナログ変換回路5(DAC)において、制御回
路7からの制御信号により、基準電圧Vrefを分割し
て出力するDAC5の出力電圧Vrが入力される。ここ
で、アナログスイッチ6は、変換開始信号CONVが、
Highの期間(変換動作時)にのみオンする。
2. Description of the Related Art An example of a conventional successive approximation type analog-to-digital (AD) conversion circuit will be described with reference to FIG.
The outline will be described. The input analog voltage Vi
n is supplied via an analog switch 1 to a comparator including a capacitor 2, an inverter 3 and an analog switch 4. Here, the analog switches 1 and 4 are turned on during a period when the conversion start signal CONV is at the Low level (that is, when the conversion operation is not being performed). The output voltage Vr of the DAC 5 that divides the reference voltage Vref and outputs the divided signal by the control signal from the control circuit 7 in the digital / analog conversion circuit 5 (DAC) via the analog switch 6 is input to this comparator. . Here, the analog switch 6 outputs the conversion start signal CONV
It turns on only during the High period (during the conversion operation).

【0003】アナログ入力電圧VinとDAC5からの
出力電圧Vrを、コンパレータで比較し、その比較結果
を、最上位ビットから最下位ビットに向け、逐次比較レ
ジスタ8へとセットしていく。なお、コンデンサ2は、
サンプルアンドホールド用コンデンサとして機能し、ア
ナログ入力電圧VinとDAC5からの出力電圧Vrと
大小(VinとVrの差が0よりも大であるか否か)が
インバータ3で比較判定され、比較結果信号(論理信
号)が設定される。アナログスイッチ4は、変換開始信
号CONVが、Highの期間(変換動作時)オフし、
変換開始信号CONVがLowの時オンし、コンパレー
タ(インバータ3)のリセットを行う。インバータ3
は、非反転入力端子を接地し、反転入力端子にコンデン
サ2の端子が接続される比較器で構成してもよい。
The comparator compares the analog input voltage Vin with the output voltage Vr from the DAC 5, and sets the comparison result in the successive approximation register 8 from the most significant bit to the least significant bit. Note that the capacitor 2
The inverter 3 functions as a sample-and-hold capacitor, and compares the analog input voltage Vin with the output voltage Vr from the DAC 5 (whether or not the difference between Vin and Vr is greater than 0) by the inverter 3 and determines a comparison result signal. (Logic signal) is set. The analog switch 4 is turned off when the conversion start signal CONV is High (at the time of conversion operation),
Turns on when the conversion start signal CONV is Low, and resets the comparator (inverter 3). Inverter 3
May be configured as a comparator in which the non-inverting input terminal is grounded and the terminal of the capacitor 2 is connected to the inverting input terminal.

【0004】これらの比較動作および逐次比較レジスタ
8への格納タイミングは、制御回路7により制御され
る。
[0006] The timing of these comparison operations and the timing of storage in the successive approximation register 8 are controlled by a control circuit 7.

【0005】図1に示した、AD変換回路の動作につい
て説明する。図4は、AD変換回路におけるAD変換動
作のタイミングチャートである。ここで、AD変換開始
前、すなわち、変換開始信号CONVがLowである期
間は、アナログスイッチ1、4がともにオフ状態であ
り、入力電圧Vinがコンパレータへと入力され、コン
デンサ2に保持される。
The operation of the AD conversion circuit shown in FIG. 1 will be described. FIG. 4 is a timing chart of the AD conversion operation in the AD conversion circuit. Here, before the start of the A / D conversion, that is, during a period in which the conversion start signal CONV is Low, the analog switches 1 and 4 are both in the off state, and the input voltage Vin is input to the comparator and held in the capacitor 2.

【0006】変換開始信号CONVがHighとなる
と、DAC5からの出力信号Vrがコンパレータに入力
され、入力電圧Vinとの比較が行われる。この時、D
AC5の出力電圧Vrは、Vr=(1/2)Vref
(最上位ビット“1”、他のビットが全て“0”に対応
する電圧)である。
When the conversion start signal CONV becomes High, the output signal Vr from the DAC 5 is input to the comparator, and is compared with the input voltage Vin. At this time, D
The output voltage Vr of AC5 is Vr = (1 /) Vref
(The voltage corresponding to the most significant bit “1” and all other bits “0”).

【0007】コンパレータにおいて、入力電圧Vinと
DAC5の出力電圧Vrの比較が行われ、Vin>Vr
の場合には、逐次比較レジスタ8の最上位ビットに
“1”がセットされる。
In the comparator, the input voltage Vin and the output voltage Vr of the DAC 5 are compared, and Vin> Vr
In this case, "1" is set to the most significant bit of the successive approximation register 8.

【0008】その後、DAC5の出力電圧Vrは制御回
路7からの制御信号(デジタルコード)により、 Vr=(1/2)Vref+(1/4)Vref =(3/4)Vref へと変化する。
Thereafter, the output voltage Vr of the DAC 5 changes to Vr = (1/2) Vref + (1/4) Vref = (3/4) Vref according to a control signal (digital code) from the control circuit 7.

【0009】一方、入力電圧Vin<DACの出力電圧
Vrの場合には、逐次比較レジスタ8の最上位ビットに
“0”がセットされ、 Vr=(1/2)Vref−(1/4)Vref =(1/4)Vref へと変化し、次のビットのAD変換動作へと移ってい
く。
On the other hand, if the input voltage Vin <the output voltage Vr of the DAC, "0" is set to the most significant bit of the successive approximation register 8, and Vr = (1/2) Vref- (1/4) Vref = (1/4) Vref, and shifts to the AD conversion operation of the next bit.

【0010】次のビットにおけるAD変換動作において
も、入力電圧VinとDAC出力電圧Vrとの大小比較
が行われ、逐次比較レジスタ8の値が決定される。
Also in the AD conversion operation for the next bit, the magnitude of the input voltage Vin and the DAC output voltage Vr are compared, and the value of the successive approximation register 8 is determined.

【0011】その結果により、DAC出力電圧Vrは、
以前の値に対し、(1/8)Vref分の電圧が増減さ
れる。
As a result, the DAC output voltage Vr becomes
The voltage corresponding to (1 /) Vref is increased or decreased with respect to the previous value.

【0012】このような動作を、最下位ビットまで繰り
返すことにより、入力アナログ電圧Vinに対応したデ
ィジタル値が順次決定される。
By repeating such an operation up to the least significant bit, digital values corresponding to the input analog voltage Vin are sequentially determined.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
逐次比較方式のAD変換回路において、高速なAD変換
を実現するために、変換動作を規定する基準クロックφ
の周波数を上げた場合には、各ビットにおける変換期間
が同一であるため、変換が下位ビットへ進むにつれ、入
力電圧VinとDACの出力電圧Vrの差が小さくなる
ことによる、コンパレータのスピード低下の影響が無視
できなくなり、AD変換精度の低下が起こる。
However, in a conventional successive approximation type A / D conversion circuit, in order to realize high-speed A / D conversion, a reference clock φ for defining a conversion operation is used.
When the frequency is increased, the conversion period of each bit is the same, and as the conversion proceeds to the lower bits, the difference between the input voltage Vin and the output voltage Vr of the DAC becomes smaller. The influence cannot be ignored and the AD conversion accuracy is reduced.

【0014】すなわち、従来のAD変換回路において、
基準クロックφを高速化した場合、下位ビットの変換に
なるほど、入力電圧VinとDAC5の出力電圧Vrの
差が小さくなるため、コンパレータの比較スピードの低
下の影響により、結果として、AD変換精度を悪化させ
てしまう。
That is, in the conventional AD conversion circuit,
When the speed of the reference clock φ is increased, the difference between the input voltage Vin and the output voltage Vr of the DAC 5 becomes smaller as the conversion of the lower bit becomes smaller. Let me do it.

【0015】コンパレータの比較スピード低下によるA
D変換精度への影響を避けるためには、コンパレータの
利得を高くすることが考えられるが、AD変換回路外部
からのノイズ、およびAD変換回路内部におけるスイッ
チングノイズ等の影響により、AD変換精度を悪化させ
てしまうため、コンパレータの利得を必要以上に高くす
ることはできない。
A due to a decrease in the comparison speed of the comparator
In order to avoid the influence on the D conversion accuracy, it is conceivable to increase the gain of the comparator. However, the A / D conversion accuracy deteriorates due to noise from outside the A / D conversion circuit and switching noise inside the A / D conversion circuit. Therefore, the gain of the comparator cannot be increased more than necessary.

【0016】なお、例えば実開昭56−56243号公
報には、クロックパルスに同期して逐次比較レジスタの
各ビット毎に逐次比較してアナログ入力電圧に対応する
デジタル信号を得る逐次比較型AD変換器において、ク
ロックパルスを計数するカウンタと、クロックを分周し
周波数の異なる複数個のクロックパルス列を発生する分
周回路と、カウンタの計数値に関連して、複数個のクロ
ックパルス列を択一的に選択し逐次比較レジスタに送出
するデータセレクタを備え、逐次比較レジスタの上位ビ
ットに比べて下位ビット側は、周期の短いクロックパル
ス列で逐次比較を行うようにした逐次比較型AD変換器
の構成が開示されている。また特開平6−318870
号公報には、逐次比較レジスタにおいて、順次実行され
る逐次比較処理期間中に、少なくとも一つのビット操作
を、少なくとも2回行うか、逐次比較処理を制御するタ
イミング制御信号の発生間隔を所定ビットの逐次比較処
理以降においては、タイミング制御手段より異なる発生
間隔で生成するようにしたAD変換回路が提案されてい
る。
For example, Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 56-56243 discloses a successive approximation type AD converter that successively compares each bit of a successive approximation register in synchronization with a clock pulse to obtain a digital signal corresponding to an analog input voltage. A counter for counting clock pulses, a frequency dividing circuit for dividing the clock to generate a plurality of clock pulse trains having different frequencies, and selectively selecting a plurality of clock pulse trains in relation to the count value of the counter. The successive approximation type AD converter is provided with a data selector for selecting and transmitting the data to the successive approximation register. The lower bit side of the successive approximation register performs successive approximation with a short-period clock pulse train. It has been disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-318870
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163873 discloses that in a successive approximation register, at least one bit operation is performed at least twice during a successive approximation processing period to be sequentially executed, or a generation interval of a timing control signal for controlling the successive approximation processing is set to a predetermined bit. After the successive approximation processing, an AD conversion circuit has been proposed in which the timing control means generates the signals at different occurrence intervals.

【0017】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、逐次比較型のAD
変換回路において、コンパレータのスピード低下の影響
によるAD変換精度の低下を抑制するとともに、高速変
換可能なAD変換回路を提供することにある。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a successive approximation type AD.
It is an object of the present invention to provide an AD conversion circuit capable of suppressing a decrease in AD conversion accuracy due to a decrease in the speed of a comparator and capable of high-speed conversion.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、最下位ビットにおける変換期間を伸ばすことによ
り、変換クロックを与える基準クロックを高速化するこ
とで、高速なAD変換を実現する、ものである。本発明
は、アナログ入力電圧を、最上位ビット側から最下位ビ
ット側に、デジタル・アナログ変換回路から出力される
アナログ出力電圧と比較器で逐次比較し、比較結果が、
逐次比較レジスタの対応するビットに設定されるAD変
換回路において、少なくとも最下位ビットにおけるAD
変換期間を、他のビットの変換期間と比べ長く設定する
ように制御する制御回路を備え、AD変換動作を制御す
るクロックの高速化に対応可能としている。
According to the present invention, which achieves the above object, the present invention realizes high-speed AD conversion by extending the conversion period of the least significant bit to increase the speed of a reference clock for providing a conversion clock. Things. The present invention sequentially compares an analog input voltage from the most significant bit side to the least significant bit side with an analog output voltage output from a digital-to-analog conversion circuit using a comparator.
In the AD conversion circuit set to the corresponding bit of the successive approximation register, at least the least significant bit
A control circuit is provided to control the conversion period to be set longer than the conversion period of the other bits, so that the clock for controlling the AD conversion operation can be speeded up.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明は、入力されたアナログ信号を、基
準電圧と比較することにより、最上位ビット(MSB)
から最下位ビット(LSB)へディジタル値を順次決定
していく逐次比較方式のAD変換回路において、最下位
ビットにおける変換期間を、他のビットの変換期間に比
べ長く設定することによって、入力電圧と基準電圧との
差が小さくなるために生じるコンパレータのスピード低
下によるAD変換精度の悪化を防ぎ、さらに、基準クロ
ックを高速化することにより、高精度かつ高速なAD変
換回路を実現するものである。
Embodiments of the present invention will be described below. The present invention compares the input analog signal with a reference voltage to determine the most significant bit (MSB).
In the successive approximation type AD conversion circuit for sequentially determining the digital value from the least significant bit (LSB) to the least significant bit (LSB), by setting the conversion period of the least significant bit longer than the conversion period of the other bits, the input voltage and the This prevents a decrease in the AD conversion accuracy due to a decrease in the speed of the comparator caused by a decrease in the difference from the reference voltage, and realizes a high-accuracy and high-speed AD conversion circuit by increasing the speed of the reference clock.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して以下
に説明する。本発明の一実施例のAD変換回路の基本構
成は、図1を参照して説明した逐次比較方式のAD変換
回路と同様とされる。すなわち、図1を参照すると、入
力されたアナログ電圧Vinは、アナログスイッチ1を
介し、コンデンサ2、インバータ3およびアナログスイ
ッチ4よりなるコンパレータへと与えられる。ここで、
アナログスイッチ1および4は変換開始信号CONVが
Lowの期間のみオンする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The basic configuration of the AD converter according to the embodiment of the present invention is the same as that of the successive approximation AD converter described with reference to FIG. That is, referring to FIG. 1, the input analog voltage Vin is supplied via an analog switch 1 to a comparator including a capacitor 2, an inverter 3 and an analog switch 4. here,
The analog switches 1 and 4 are turned on only while the conversion start signal CONV is Low.

【0021】一方で、このコンパレータには、アナログ
スイッチ6を介し、ディジタル・アナログ変換回路5
(DAC)において、制御回路7からの制御信号によ
り、基準電圧Vrefを分割して出力するDAC5の出
力電圧Vrが入力されている。ここで、アナログスイッ
チ6は変換開始信号CONVがHighの期間のみオン
する。
On the other hand, a digital / analog conversion circuit 5 is connected to this comparator via an analog switch 6.
(DAC), the output voltage Vr of the DAC 5 that divides and outputs the reference voltage Vref according to the control signal from the control circuit 7 is input. Here, the analog switch 6 is turned on only during a period when the conversion start signal CONV is High.

【0022】入力電圧VinとDAC5からの出力電圧
Vrをコンパレータで比較し、その結果を、最上位ビッ
トから最下位ビットに向け逐次比較レジスタ8へとセッ
トしていく。
The input voltage Vin and the output voltage Vr from the DAC 5 are compared by a comparator, and the result is set in the successive approximation register 8 from the most significant bit to the least significant bit.

【0023】これらの比較動作および逐次比較レジスタ
への格納タイミングは、制御回路7により制御される。
The control circuit 7 controls these comparison operations and the timing of storing them in the successive approximation register.

【0024】ここで、AD変換開始前、すなわち、変換
開始信号CONVがLowである期間は、アナログスイ
ッチ1、4がともにオフ状態であり、入力電圧Vinが
コンパレータへと入力され、コンデンサ2に保持され
る。
Here, before the start of the AD conversion, that is, during the period when the conversion start signal CONV is Low, the analog switches 1 and 4 are both in the OFF state, the input voltage Vin is input to the comparator, and is held in the capacitor 2. Is done.

【0025】変換開始信号CONVがHighとなる
と、DAC5からの出力信号Vrがコンパレータに入力
され、入力電圧Vinとの比較が行われる。この時、D
AC5の出力電圧Vrは、Vr=(1/2)Vrefで
ある。
When the conversion start signal CONV becomes High, the output signal Vr from the DAC 5 is input to the comparator, and is compared with the input voltage Vin. At this time, D
The output voltage Vr of AC5 is Vr = (1/2) Vref.

【0026】コンパレータにおいて、入力電圧Vinと
DAC5の出力電圧Vrの比較が行われ、Vin>Vr
の場合には、逐次比較レジスタ8の最上位ビットに
“1”がセットされる。
In the comparator, the input voltage Vin is compared with the output voltage Vr of the DAC 5, and Vin> Vr
In this case, "1" is set to the most significant bit of the successive approximation register 8.

【0027】その後、DAC5の出力電圧Vrは制御回
路7により、 Vr=(1/2)Vref+(1/4)Vref =(3/4)Vref へと変化する。
After that, the output voltage Vr of the DAC 5 is changed by the control circuit 7 to Vr = ()) Vref + (1 /) Vref = (/) Vref.

【0028】一方、入力電圧Vin<DACの出力電圧
Vrの場合には、逐次比較レジスタ8の最上位ビットに
“0”がセットされ、 Vr=(1/2)Vref−(1/4)Vref =(1/4)Vref へと変化し、次のビットのAD変換動作へと移ってい
く。
On the other hand, if the input voltage Vin <the output voltage Vr of the DAC, "0" is set to the most significant bit of the successive approximation register 8, and Vr = (1/2) Vref- (1/4) Vref = (1/4) Vref, and shifts to the AD conversion operation of the next bit.

【0029】次のビットにおけるAD変換動作において
も、入力電圧VinとDAC5の出力電圧Vrとの大小
比較が行われ、逐次比較レジスタ8の値が決定される。
Also in the AD conversion operation for the next bit, the magnitude of the input voltage Vin and the output voltage Vr of the DAC 5 are compared, and the value of the successive approximation register 8 is determined.

【0030】その結果により、DAC5の出力電圧Vr
は、以前の値に対し、(1/8)Vref分の電圧が増
減される。
According to the result, the output voltage Vr of the DAC 5 is obtained.
Is increased or decreased by (1 /) Vref from the previous value.

【0031】このような動作を、最上位ビットから最下
位ビットまで繰り返すことにより(変換期間T0〜T
n)、入力アナログ電圧Vinに対応したディジタル値
が順次決定される。
By repeating such an operation from the most significant bit to the least significant bit (conversion periods T0 to T
n), digital values corresponding to the input analog voltage Vin are sequentially determined.

【0032】本発明の一実施例においては、コンパレー
タのスピード低下による影響が顕著となる、最下位ビッ
トの変換期間(Tn)を、図3にタイミングチャートと
して示したように、他のビットの変換期間(T0〜Tn
−1)の2倍に設定することにより、AD変換精度の低
下を回避するものである。DAC5からの該当するビッ
トの電圧出力とコンパレータにおける比較動作及び比較
結果の逐次比較レジスタ8への設定は、制御回路7から
供給されるクロックの一サイクルで行われる。
In one embodiment of the present invention, as shown in the timing chart of FIG. 3, the conversion period (Tn) of the least significant bit, in which the effect of the reduction in the speed of the comparator is remarkable, is shown. Period (T0 to Tn
By setting the value to twice the value of -1), a decrease in AD conversion accuracy is avoided. The voltage output of the corresponding bit from the DAC 5 and the comparison operation in the comparator and the setting of the comparison result in the successive approximation register 8 are performed in one cycle of the clock supplied from the control circuit 7.

【0033】図2は、本発明の一実施例の制御回路7の
構成を示す図である。本発明の一実施例においては、制
御回路7として、図2に示したように、最下位ビットに
おける入力電圧VinとDACの出力電圧Vrとの変換
期間Tnのみを他のビットのそれに比べ、2倍に設定で
きるような制御回路を用いることで、コンパレータのス
ピード低下によるAD変換精度の悪化を抑制し、かつス
ピード低下も最小にできるAD変換回路を実現すること
が可能となる。すなわち、制御回路7は、入力した基準
クロックを分周する分周回路72を備え、分周回路72
の出力クロックと基準クロックとの入力とし、最下位ビ
ットの変換にあたり、分周回路72から出力される分周
クロックを選択し、該分周クロックに基づき、DAC5
への制御(DAC5へのデジタルコードの出力等)と、
逐次比較レジスタ8の制御を行うように切り換える機能
を備えた制御回路71とを備えている。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the control circuit 7 according to one embodiment of the present invention. In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the control circuit 7 compares only the conversion period Tn between the input voltage Vin and the output voltage Vr of the least significant bit with that of the other bits by two bits. By using a control circuit that can be set to double, it is possible to realize an AD conversion circuit that can suppress a decrease in AD conversion accuracy due to a decrease in the speed of the comparator and minimize the decrease in the speed. That is, the control circuit 7 includes a frequency dividing circuit 72 for dividing the input reference clock.
The input of the output clock and the reference clock, the frequency-divided clock output from the frequency divider 72 is selected for the conversion of the least significant bit, and the DAC5 is selected based on the frequency-divided clock.
Control (output of digital code to DAC5, etc.)
And a control circuit 71 having a function of performing switching so as to control the successive approximation register 8.

【0034】上記した実施例では、最下位ビットの変換
期間を2倍に設定することで、AD変換精度の低下を抑
制したが、さらなるAD変換の高速化を図るために、基
準クロックの周波数を上げた場合のコンパレータのスピ
ード低下の影響を考慮し、最下位ビットの変換期間をさ
らに伸ばす、もしくは、最下位ビットのさらに上位ビッ
トについても、その変換期間を長く設定するようにして
も有効である。なお、図1に示した逐次比較型のAD変
換回路の構成は、本発明を、わかりやすく説明するため
に例示したものであり、本発明は、図1の構成にのみ限
定されるものでなく、任意の逐次比較型のAD変換回路
の構成に適用できることは勿論である。
In the above-described embodiment, the conversion period of the least significant bit is set to be twice to suppress the decrease in AD conversion accuracy. However, in order to further increase the speed of AD conversion, the frequency of the reference clock is changed. It is also effective to further extend the conversion period of the least significant bit in consideration of the effect of the decrease in the speed of the comparator in the case of raising, or to set the conversion period longer for the higher-order bits of the least significant bit. . It should be noted that the configuration of the successive approximation type AD conversion circuit shown in FIG. 1 is an example for explaining the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not limited to the configuration of FIG. Of course, the present invention can be applied to the configuration of any successive approximation type AD conversion circuit.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば下
記記載の効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

【0036】本発明の第1の効果は、最下位ビットにお
けるAD変換期間を他のビットのそれに比べ長くに設定
することによって、入力電圧VinとDACの出力電圧
Vrの差が小さくなるために生じる、コンパレータのス
ピード低下の影響によるAD変換精度の低下を抑制する
ことができる、ということである。
The first effect of the present invention occurs because the difference between the input voltage Vin and the output voltage Vr of the DAC is reduced by setting the AD conversion period of the least significant bit longer than that of the other bits. That is, it is possible to suppress a decrease in AD conversion accuracy due to the influence of a decrease in the speed of the comparator.

【0037】本発明の第2の効果は、第1の効果によ
り、AD変換精度を保ったままで、最下位ビット以外の
変換期間の短縮が可能となるため、基準クロックφを高
速化することで、高精度で高速なAD変換回路を実現す
ることができる、ということである。
A second effect of the present invention is that the first effect enables the conversion period other than the least significant bit to be shortened while maintaining the AD conversion accuracy. Therefore, the speed of the reference clock φ is increased. That is, a high-precision and high-speed AD conversion circuit can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の制御回路の構成を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a control circuit according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図4】従来のAD変換回路の動作を説明するためのタ
イミング図である。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of a conventional AD conversion circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、4、6 アナログスイッチ 2 コンデンサ 3 インバータ 5 DA変換器 7 制御回路 8 逐次比較レジスタ 1, 4, 6 Analog switch 2 Capacitor 3 Inverter 5 DA converter 7 Control circuit 8 Successive comparison register

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アナログ入力電圧を、デジタル・アナログ
変換回路から出力されるアナログ出力電圧と、最上位ビ
ット側から最下位ビット側に、比較器で逐次比較し、比
較結果が、逐次比較レジスタの対応するビットに設定さ
れるアナログ・デジタル変換回路において、 少なくとも最下位ビットの変換期間を、他のビットの変
換期間よりも、長く設定するように制御する制御回路を
備え、アナログ・デジタル(AD)変換動作を制御する
クロックの高速化に対応可能としてなる、ことを特徴と
するアナログ・デジタル変換回路。
A comparator sequentially compares an analog input voltage with an analog output voltage output from a digital-to-analog conversion circuit from a most significant bit to a least significant bit by a comparator. An analog-to-digital conversion circuit that is set to a corresponding bit, comprising: a control circuit that controls at least the conversion period of the least significant bit to be longer than the conversion period of the other bits; An analog-to-digital conversion circuit, which is capable of responding to a high-speed clock for controlling a conversion operation.
【請求項2】前記制御回路が、AD変換動作を制御する
基準クロックを入力し、前記最下位ビットのAD変換の
際に、前記基準クロックを分周回路で分周したクロック
により、前記逐次比較レジスタ及び前記デジタル・アナ
ログ変換回路を制御することで、前記最下位ビットの変
換期間を、前記基準クロックのクロック周期の2倍以上
とする、ことを特徴とする請求項1記載のアナログ・デ
ジタル変換回路。
A control circuit for inputting a reference clock for controlling an A / D conversion operation, and performing the A / D conversion of the least significant bit, using a clock obtained by dividing the reference clock by a frequency dividing circuit; 2. The analog-digital conversion according to claim 1, wherein by controlling a register and the digital-analog conversion circuit, the conversion period of the least significant bit is set to be at least twice the clock cycle of the reference clock. circuit.
【請求項3】前記最下位ビットに加え、前記最下位ビッ
トから、所定数分の上位ビットまでの各ビットについ
て、その変換期間を、最上位ビットを含む残りのビット
の変換期間に比べ、長く設定する、ことを特徴とする請
求項1又は2記載のアナログ・デジタル変換回路。
3. The conversion period of each bit from the least significant bit to a predetermined number of upper bits in addition to the least significant bit is longer than the conversion period of the remaining bits including the most significant bit. 3. The analog-to-digital conversion circuit according to claim 1, wherein the setting is performed.
【請求項4】基準電圧をデジタルコードに基づき、分割
して出力するデジタル・アナログ変換回路と、 変換開始信号がインアクティブのとき導通する第1のス
イッチと、 前記変換開始信号がアクティブのとき導通する第2のス
イッチと、を備え、 入力アナログ信号電圧は前記第1のスイッチを介して、
また前記デジタル・アナログ変換回路のアナログ出力電
圧は前記第2のスイッチを介して、それぞれ、コンパレ
ータに与えられ、 前記コンパレータでの比較結果出力が、逐次比較レジス
タの該当するビットに格納され、 基準クロックを入力し、前記デジタル・アナログ変換回
路の制御、および前記逐次比較レジスタへの格納タイミ
ングを制御する制御回路が、前記基準クロックを分周す
る分周回路を備え、 最下位ビット、または、最下位ビットから所定数上位の
ビットの各ビットの変換時において、前記分周回路で基
準クロックを分周したクロックを、変換期間を制御する
クロックとして用いて、前記デジタル・アナログ変換回
路と前記逐次比較レジスタを制御し、それ以外のビット
の変換時には、前記基準クロックを、前記変換期間を制
御するクロックとして用いて、前記デジタル・アナログ
変換回路と前記逐次比較レジスタを制御する、構成とさ
れている、ことを特徴とするアナログ・デジタル変換回
路。
4. A digital-to-analog conversion circuit that divides a reference voltage based on a digital code and outputs the divided voltage, a first switch that is turned on when a conversion start signal is inactive, and is turned on when the conversion start signal is active. And a second switch that switches the input analog signal voltage through the first switch.
An analog output voltage of the digital-to-analog conversion circuit is supplied to a comparator via the second switch, and a comparison result output from the comparator is stored in a corresponding bit of a successive approximation register. And a control circuit for controlling the digital-to-analog conversion circuit and controlling the timing of storing the data in the successive approximation register includes a frequency dividing circuit for dividing the reference clock, the least significant bit, or the least significant bit. At the time of conversion of each bit of a predetermined number of higher bits from the bit, the digital / analog conversion circuit and the successive approximation register use a clock obtained by dividing the reference clock by the frequency divider circuit as a clock for controlling a conversion period. During conversion of other bits, the reference clock is controlled during the conversion period. Used as a clock for the controls the successive approximation register and the digital-analog converter circuit is configured, the analog-digital converter, characterized in that.
【請求項5】前記デジタル・アナログ変換回路からの該
当するビットに対応する電圧の出力と、前記コンパレー
タにおける比較動作及び比較結果の前記逐次比較レジス
タへの設定が、前記変換期間を制御するクロックの一サ
イクルで行われる、ことを特徴とする請求項1又は4記
載のアナログ・デジタル変換回路。
5. An output of a voltage corresponding to a corresponding bit from the digital / analog conversion circuit, and a comparison operation in the comparator and a setting of a comparison result in the successive approximation register are performed by a clock for controlling the conversion period. 5. The analog-to-digital conversion circuit according to claim 1, wherein the conversion is performed in one cycle.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7705763B2 (en) 2008-07-21 2010-04-27 Tokyo Institute Of Technology A-D convert apparatus
JP2011091559A (en) * 2009-10-21 2011-05-06 Semiconductor Technology Academic Research Center Analog-to-digital converter
JP2013106116A (en) * 2011-11-11 2013-05-30 Fujitsu Ltd Ad conversion circuit and ad conversion method
JP2016508704A (en) * 2013-03-01 2016-03-22 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Method and apparatus for closed loop control of power supply and / or comparator common mode voltage in successive approximation register analog-to-digital converter
JP2017103661A (en) * 2015-12-03 2017-06-08 セイコーエプソン株式会社 Circuit arrangement, oscillator, electronic apparatus, and movable body
JP2018137651A (en) * 2017-02-23 2018-08-30 セイコーエプソン株式会社 Circuit arrangement, oscillator, electronic apparatus, movable body, and method for manufacturing circuit arrangement

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7705763B2 (en) 2008-07-21 2010-04-27 Tokyo Institute Of Technology A-D convert apparatus
JP2011091559A (en) * 2009-10-21 2011-05-06 Semiconductor Technology Academic Research Center Analog-to-digital converter
JP2013106116A (en) * 2011-11-11 2013-05-30 Fujitsu Ltd Ad conversion circuit and ad conversion method
JP2016508704A (en) * 2013-03-01 2016-03-22 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Method and apparatus for closed loop control of power supply and / or comparator common mode voltage in successive approximation register analog-to-digital converter
JP2017103661A (en) * 2015-12-03 2017-06-08 セイコーエプソン株式会社 Circuit arrangement, oscillator, electronic apparatus, and movable body
CN107017887A (en) * 2015-12-03 2017-08-04 精工爱普生株式会社 Circuit arrangement, oscillator, electronic equipment and moving body
US10404259B2 (en) 2015-12-03 2019-09-03 Seiko Epson Corporation Circuit device, oscillator, electronic apparatus, and moving object
JP2018137651A (en) * 2017-02-23 2018-08-30 セイコーエプソン株式会社 Circuit arrangement, oscillator, electronic apparatus, movable body, and method for manufacturing circuit arrangement

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