JP3355556B2 - A / D conversion circuit - Google Patents
A / D conversion circuitInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、低ビット出力のA/D
変換器を用いて高ビット出力のA/D変換を行うように
したA/D変換回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an A / D having a low bit output.
The present invention relates to an A / D conversion circuit for performing A / D conversion of a high-bit output using a converter.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のA/D変換回路には、並列比較
型、積分型等がある。並列比較型のA/D変換回路は、
Nビットの分解能を得るために2N 個の比較器と、該各
比較器の基準値を設定する抵抗群と、各比較器の出力を
Nビットのバイナリコードに変換するエンコーダとを原
理的に具備するるもので、高速な変換が得られるという
利点がある。2. Description of the Related Art Conventional A / D conversion circuits include a parallel comparison type and an integration type. The parallel comparison type A / D conversion circuit
It has 2N comparators for obtaining N-bit resolution, a resistor group for setting a reference value of each comparator, and an encoder for converting the output of each comparator into an N-bit binary code. The advantage is that high-speed conversion can be obtained.
【0003】また、積分型のA/D変換回路は、入力電
圧および基準電圧を積分する積分器と、該入力電圧と基
準電圧を切り替えるスイッチと、上記積分器の出力を基
準値と比較する比較器と、該比較器の出力信号期間をカ
ウントするカウンタとを原理的に具備するもので、比較
的シンプルな構成で高分解能なA/D変換を実現できる
利点がある。[0003] An integrating A / D conversion circuit includes an integrator for integrating an input voltage and a reference voltage, a switch for switching between the input voltage and the reference voltage, and a comparator for comparing the output of the integrator with a reference value. And a counter that counts the output signal period of the comparator in principle, and has the advantage that high resolution A / D conversion can be realized with a relatively simple configuration.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、並列比較型
のA/D変換回路は、Nビット数の変換には2N 個の比
較器が必要となるため回路規模が大きくなってしまい、
また、積分型のA/D変換回路は変換速度が遅いといっ
た問題を持っている。However, the parallel comparison type A / D conversion circuit requires 2N comparators to convert the number of N bits, so that the circuit scale becomes large.
Further, the integration type A / D conversion circuit has a problem that the conversion speed is slow.
【0005】本発明の目的は、低ビット出力のA/D変
換器を用いても、回路規模を大きくすることなく、高速
且つ高ビットの出力が可能となったA/D変換回路を提
供することである。An object of the present invention is to provide an A / D conversion circuit capable of high-speed and high-bit output without increasing the circuit scale even if an A / D converter with a low bit output is used. That is.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このために第1の発明
は、M個の信号成分を持つ入力信号から各信号成分を分
離する信号分離回路と、該信号分離回路で分離された各
々の信号をサンプリングしホールドするM個のサンプル
ホールド回路と、NビットのA/D変換器と、上記M個
のサンプルホールド回路の出力を択一的に順次切り替え
て上記A/D変換器に出力する信号切替回路と、上記A
/D変換器の出力信号を上記信号切替回路の切替タイミ
ングに応じてラッチするM個のNビットの第1のラッチ
回路と、該M個のNビットの第1のラッチ回路の各々の
出力信号を異なった1以上の倍率で乗算するM個の乗算
器と、該M個の乗算器の出力信号を加算するN+Aビッ
トの加算器と、該加算器の出力信号をラッチするN+A
ビットの第2のラッチ回路とから構成した。For this purpose, a first aspect of the present invention provides a signal separating circuit for separating each signal component from an input signal having M signal components, and each signal separated by the signal separating circuit. Sample-and-hold circuits for sampling and holding data, an N-bit A / D converter, and a signal output to the A / D converter by selectively and selectively switching the outputs of the M sample-and-hold circuits A switching circuit;
M N-bit first latch circuits for latching the output signal of the / D converter in accordance with the switching timing of the signal switching circuit, and output signals of each of the M N-bit first latch circuits Multipliers for multiplying the output signals by one or more different magnifications, an N + A-bit adder for adding the output signals of the M multipliers, and an N + A latching the output signal of the adder
And a second bit latch circuit.
【0007】第2の発明は、第1の発明において、上記
入力信号を輝度信号とクロマ信号をもつ複合映像信号と
してM=2とし、上記輝度信号のデジタル信号を乗算す
る乗算器の倍率を、上記クロマ信号のデジタル信号を乗
算する乗算器の倍率より大きくした。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the input signal is M = 2 as a composite video signal having a luminance signal and a chroma signal, and a multiplier for multiplying the digital signal of the luminance signal is: The magnification was made larger than the multiplier of the multiplier for multiplying the digital signal of the chroma signal.
【0008】[0008]
【作用】本発明では、入力信号に含まれるM個の信号を
信号分離して、内部の1個のNビットのA/D変換器で
各々デジタル化し、そのデジタル信号をM個のラッチ回
路でM個の信号に分けてラッチし、そのラッチ出力を異
なる倍率の乗算器で乗算してから、それらを加算器で加
算し、ラッチして出力することにより、N+αビットの
デジタル信号を取り出す。内部のA/D変換器に高速の
ものを使用することにより、それが低ビットのものであ
っても、回路規模を大きくすることなく、高速・高ビッ
ト出力が可能となる。According to the present invention, M signals included in an input signal are separated and digitized by one internal N-bit A / D converter, and the digital signal is converted by M latch circuits. The signal is latched by dividing it into M signals, the latch outputs are multiplied by multipliers having different magnifications, and then added by an adder, latched and output, thereby extracting an N + α-bit digital signal. By using a high-speed A / D converter as the internal A / D converter, high-speed and high-bit output can be performed without increasing the circuit scale even if the A / D converter has a low bit.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1は本
発明の一実施例のA/D変換回路である。ここでは、N
TSC方式のテレビジョン信号の映像複合信号を入力し
てA/D変換する例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an A / D conversion circuit according to one embodiment of the present invention. Here, N
An example in which a video composite signal of a TSC television signal is input and A / D converted will be described.
【0010】1はその映像複合信号が入力する入力端
子、2はその映像複合信号から輝度信号Yとクロマ信号
Cを分離するとともに各信号のレベルを調整する信号分
離回路である。3、4は信号分離回路2によって分離さ
れた輝度信号Yとクロマ信号Cを各々サンプリング/ホ
ールドするサンプルホールド回路である。この一方のサ
ンプルホールド回路3に入力するサンプリング信号S1
と他方のサンプルホールド回路4に入力するサンプリン
グ信号S2は、位相が逆相の同一周波数(クロマ信号C
の周波数の3〜5倍程度)である。Reference numeral 1 denotes an input terminal for inputting the video composite signal, and reference numeral 2 denotes a signal separation circuit that separates a luminance signal Y and a chroma signal C from the video composite signal and adjusts the level of each signal. Reference numerals 3 and 4 denote sample / hold circuits for sampling / holding the luminance signal Y and the chroma signal C separated by the signal separation circuit 2, respectively. Sampling signal S1 input to this one sample hold circuit 3
And the sampling signal S2 input to the other sample-and-hold circuit 4 have the same frequency (the chroma signal C
(Approximately 3 to 5 times the frequency).
【0011】5はアナログスイッチ等から構成される信
号切替回路であって、上記したサンプリング信号S1、
S2の周波数と同じ周波数の切替信号S3で切り替えら
れ、サンプルホールド回路3、4の出力を交互に選択す
る。6はこの信号切替回路5から出力するホールド信号
をA/D変換するA/D変換器であって、並列比較型の
8ビットのものが使用される。Reference numeral 5 denotes a signal switching circuit composed of an analog switch or the like.
Switching is performed by a switching signal S3 having the same frequency as that of S2, and the outputs of the sample and hold circuits 3 and 4 are alternately selected. Reference numeral 6 denotes an A / D converter for A / D converting a hold signal output from the signal switching circuit 5, and is an 8-bit parallel comparison type.
【0012】7、8はラッチ回路であって、上記したサ
ンプリング信号S1、S2と同一周波数で相互に位相が
逆相関係にあるラッチ信号L1、L2によりA/D変換
器6の出力データをラッチする。9は入力データを3倍
にする乗算器である。10はこの乗算器9から出力する
データと、上記ラッチ8から出力するデータ(乗算器は
介在しないが1倍の乗算器を介在したと等価)を加算す
る加算器、11はこの加算器10の出力データをラッチ
信号L3(ラッチ信号L1、L2と同じ周波数)で保持
するラッチ回路、12はデジタル出力端子である。Reference numerals 7 and 8 denote latch circuits which latch output data of the A / D converter 6 by latch signals L1 and L2 having the same frequency as the above-mentioned sampling signals S1 and S2 and having mutually opposite phases. I do. A multiplier 9 triples the input data. Reference numeral 10 denotes an adder for adding the data output from the multiplier 9 and the data output from the latch 8 (equivalent to the one-time multiplier without the multiplier), and 11 an adder for the adder 10. A latch circuit for holding output data with a latch signal L3 (same frequency as the latch signals L1 and L2), and 12 is a digital output terminal.
【0013】さて、このA/D変換回路では、信号分離
回路2において、複合映像信号から輝度信号Yとクロマ
信号Cが分離され、且つそれらの信号の最大値が後段の
A/D変換器6の入力フルレンジに相当するレベルとな
るように、それらのレベルが調整される。そしてそれら
の信号Y、Cは各々サンプルホールド回路3、4でサン
プリング信号S1、S2で交互にサンプリングされて保
持される。この保持された信号Y、Cは信号切替回路5
により交互に選択されて、次段のA/D変換器6で8ビ
ットのデジタル信号に変換される。クロマ信号Cは輝度
信号Yに比べてそのレベルがかなり小さいが、このよう
に分離し、且つA/D変換器6のフルレンジに対応して
レベル調整してからA/D変換することにより、両信号
C、Yを同じ分解能(8ビット)で表すことができる。In the A / D conversion circuit, the signal separation circuit 2 separates the luminance signal Y and the chroma signal C from the composite video signal, and the maximum value of these signals is set to the A / D converter 6 in the subsequent stage. These levels are adjusted so as to have a level corresponding to the input full range. The signals Y and C are alternately sampled by the sample and hold circuits 3 and 4 by the sampling signals S1 and S2 and held. The held signals Y and C are transmitted to the signal switching circuit 5.
, And is converted into an 8-bit digital signal by the A / D converter 6 at the next stage. Although the level of the chroma signal C is considerably smaller than that of the luminance signal Y, such separation is performed, and the level is adjusted in accordance with the full range of the A / D converter 6 and then A / D converted. The signals C and Y can be represented by the same resolution (8 bits).
【0014】そして、輝度信号Yのデジタル信号はラッ
チ回路7側に選択的にラッチされ、乗算器9で3倍され
る。このラッチ回路7の出力デジタル値が10進法で2
55の場合、これを3倍すると10進法で765となり
2進数の10ビットで表現することができる。このよう
にして、乗算器9からは10ビットのデジタル信号で表
した輝度信号が出力する。The digital signal of the luminance signal Y is selectively latched by the latch circuit 7 and is multiplied by the multiplier 9 by three. The output digital value of this latch circuit 7 is 2 in decimal notation.
In the case of 55, if this is multiplied by three, it becomes 765 in decimal notation and can be represented by 10 bits of a binary number. In this way, the multiplier 9 outputs a luminance signal represented by a 10-bit digital signal.
【0015】一方、クロマ信号Cのデジタル信号はラッ
チ回路8側に選択的にラッチされ、加算器10におい
て、乗算器9から出力するデジタル信号と加算される。
この加算器10では、あるサンプリングタイムt1では
クロマ信号デジタル値C1と輝度信号デジタル値Y1が
加算され、次のサンプリングタイムt2では前のクロマ
信号デジタル値C1と次の輝度信号デジタル値Y2が加
算され、次のサンプリングタイムt3では次のクロマ信
号デジタル値C2と前の輝度信号デジタル値Y2が加算
される・・・・というような加算が行われる。On the other hand, the digital signal of the chroma signal C is selectively latched by the latch circuit 8 and is added by the adder 10 to the digital signal output from the multiplier 9.
In the adder 10, the chroma signal digital value C1 and the luminance signal digital value Y1 are added at a certain sampling time t1, and the previous chroma signal digital value C1 and the next luminance signal digital value Y2 are added at the next sampling time t2. At the next sampling time t3, the next chroma signal digital value C2 and the previous luminance signal digital value Y2 are added.
【0016】ここにおいて、クロマ信号Cのデジタル値
は8ビット(最大値は10進数で255)、輝度信号Y
のデジタル値は10ビット(最大値は10進数で76
5)であり、これらを加算した場合、10進数の最大値
は1020となる。これは2進数の10ビット(最大値
は10進数で1023)で表すことができる。このよう
にして、加算器10からは10進数のデジタル信号が出
力し、これがラッチ回路11でラッチされ、出力端子1
2に出力する。Here, the digital value of the chroma signal C is 8 bits (the maximum value is 255 in decimal), and the luminance signal Y
Digital value is 10 bits (the maximum value is 76 decimal digits)
5), and when these are added, the maximum value of the decimal number is 1020. This can be represented by 10 bits in binary (the maximum value is 1023 in decimal). In this way, a decimal digital signal is output from the adder 10 and this is latched by the latch circuit 11 and the output terminal 1
Output to 2.
【0017】かくして出力端子12からは、入力端子1
に入力した複合映像信号をA/D変換した10ビットの
デジタル信号が出力する。このデジタル信号で表される
輝度信号Yとクロマ信号Cはその各々が8ビット分解能
を持った信号となる。このデジタル信号を得るために内
部では8ビットの並列比較型のA/D変換器6を使用し
ているので、この変換は高速に実現できる。Thus, from the output terminal 12, the input terminal 1
And outputs a 10-bit digital signal obtained by A / D-converting the composite video signal input to. Each of the luminance signal Y and the chroma signal C represented by this digital signal is a signal having an 8-bit resolution. Since an 8-bit parallel comparison type A / D converter 6 is used internally to obtain this digital signal, this conversion can be realized at high speed.
【0018】なお、以上説明した実施例では、輝度信号
のデジタル値を乗算器9で3倍し、クロマ信号のデジタ
ル値はそのままとしたが、前者を5倍し、後者を3倍す
るような処理を行うこともできる。このときは、出力端
子12に得られるデジタル信号のビット数は10ビット
よりも大きくなる。In the above-described embodiment, the digital value of the luminance signal is tripled by the multiplier 9 and the digital value of the chroma signal is kept as it is. Processing can also be performed. At this time, the number of bits of the digital signal obtained at the output terminal 12 is larger than 10 bits.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上から本発明によれば、低ビット出力
のA/D変換器を用いても、回路規模を大きくすること
なく、高速、高ビットの出力が可能となる。As described above, according to the present invention, high-speed, high-bit output can be performed without increasing the circuit scale even if an A / D converter with low-bit output is used.
【図1】 本発明の一実施例のA/D変換回路の機能ブ
ッロク図である。FIG. 1 is a functional block diagram of an A / D conversion circuit according to an embodiment of the present invention.
1:入力端子、2:信号分離回路、3、4:サンプルホ
ールド回路、5:信号切替回路、6:A/D変換器、
7、8:(第1の)ラッチ回路、9:乗算器、10:加
算器、11:(第2の)ラッチ回路、12:出力端子。1: input terminal, 2: signal separation circuit, 3, 4: sample hold circuit, 5: signal switching circuit, 6: A / D converter,
7, 8: (first) latch circuit, 9: multiplier, 10: adder, 11: (second) latch circuit, 12: output terminal.
Claims (2)
成分を分離する信号分離回路と、 該信号分離回路で分離された各々の信号をサンプリング
しホールドするM個のサンプルホールド回路と、 NビットのA/D変換器と、 上記M個のサンプルホールド回路の出力を択一的に順次
切り替えて上記A/D変換器に出力する信号切替回路
と、 上記A/D変換器の出力信号を上記信号切替回路の切替
タイミングに応じてラッチするM個のNビットの第1の
ラッチ回路と、 該M個のNビットの第1のラッチ回路の各々の出力信号
を異なった1以上の倍率で乗算するM個の乗算器と、 該M個の乗算器の出力信号を加算するN+αビットの加
算器と、 該加算器の出力信号をラッチするN+αビットの第2の
ラッチ回路とからなることを特徴とするA/D変換回
路。A signal separation circuit for separating each signal component from an input signal having M signal components; M sample and hold circuits for sampling and holding each signal separated by the signal separation circuit; An N-bit A / D converter; a signal switching circuit for sequentially and selectively switching the outputs of the M sample-and-hold circuits to output to the A / D converter; an output signal of the A / D converter M first latch circuits of N bits that latch in accordance with the switching timing of the signal switching circuit, and output signals of each of the M first latch circuits of N bits that are different from each other by one or more different magnifications. M multipliers, an N + α-bit adder for adding the output signals of the M multipliers, and an N + α-bit second latch circuit for latching the output signal of the adder. A / characterized by Conversion circuit.
つ複合映像信号でM=2であり、上記輝度信号のデジタ
ル信号を乗算する乗算器の倍率を、上記クロマ信号のデ
ジタル信号を乗算する乗算器の倍率より大きくしたこと
を特徴とする請求項1に記載のA/D変換回路。2. The input signal is a composite video signal having a luminance signal and a chroma signal, wherein M = 2, and a multiplier for multiplying a digital signal of the luminance signal is multiplied by a digital signal of the chroma signal. 2. The A / D conversion circuit according to claim 1, wherein the magnification is larger than the multiplier.
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---|---|---|---|
JP14974095A JP3355556B2 (en) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | A / D conversion circuit |
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JP3183417B2 (en) * | 1992-04-17 | 2001-07-09 | ソニー株式会社 | A / D converter |
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- 1995-05-25 JP JP14974095A patent/JP3355556B2/en not_active Expired - Fee Related
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