JPS62277819A - Analog-digital converter - Google Patents

Analog-digital converter

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JPS62277819A
JPS62277819A JP12009886A JP12009886A JPS62277819A JP S62277819 A JPS62277819 A JP S62277819A JP 12009886 A JP12009886 A JP 12009886A JP 12009886 A JP12009886 A JP 12009886A JP S62277819 A JPS62277819 A JP S62277819A
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Japan
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operational amplifier
output
converter
terminal
switched capacitor
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JP12009886A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirohiko Shibata
柴田 大彦
Hitoshi Sato
均 佐藤
Toshio Hayashi
林 敏夫
Kuniharu Uchimura
内村 国治
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NEC Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve the signal operating range of the 2nd deltasigma converter receiving an output voltage of the 1st operational amplifier by using the 1st comparator to compare a signal level outputted from an output terminal of the 1st operational amplifier and a ground potential thereby applying specific selection. CONSTITUTION:The titled converter is provided with the 1st delta-sigma converter 100 having the 1st-3rd switched capacitor circuits, the 1st operational amplifier 117, the 1st comparator 118 and the 1st data flipflop circuit 119 and the 2nd delta-sigma converter 200 having the 4th switched capacitor whose input terminal T4 is connected to an output terminal 117c of the 1st operational amplifier 117, the 5th switched capacitor whose input terminal Ts is connected to a reference voltage source 2, the 2nd operational amplifier 212, the 2nd comparator 213 and the 2nd data flip-flop 214. Thus, the output potential of the 1st operational amplifier 117 is increased/decreased by a value corresonding to the output voltage of the reference voltage source 2 and the operating range of the signal in the 2nd delta-sigma converter 200 receiving the output voltage is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明はスイノチトキャパシタ回路を用いた複数のΔ−
Σ変換器により構成されるA/D変i1!!!器に関す
るものである。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention provides a plurality of Δ-
A/D converter i1 composed of a Σ converter! ! ! It is related to vessels.

(従来の技術〕 第2図は一般的なΔ−Σ変喚器を示す回路図である。第
2図において、■はアナログ信号入力端子、2は基準電
圧源、3〜10はスイッチ、11〜13は容量、14は
演算増幅器、15は比較器、16はデータフリップフロ
ップ、17は出力端子であり、スイッチ3〜6と容量1
1は1つのスイッチトキャパシタ回路(以下「上側スイ
ッチトキャパシタ回路」という)を構成し、スイッチ7
〜10と容量12はもう1つのスイッチトキャパシタ回
路(以下「下側スイソチトキャパシタ回路」という)を
構成する。
(Prior art) Fig. 2 is a circuit diagram showing a general Δ-Σ converter. In Fig. 2, ■ is an analog signal input terminal, 2 is a reference voltage source, 3 to 10 are switches, 11 13 is a capacitor, 14 is an operational amplifier, 15 is a comparator, 16 is a data flip-flop, 17 is an output terminal, switches 3 to 6 and capacitor 1
1 constitutes one switched capacitor circuit (hereinafter referred to as "upper switched capacitor circuit"), and switch 7
10 and capacitor 12 constitute another switched capacitor circuit (hereinafter referred to as "lower switched capacitor circuit").

スイッチ3.6は一定周期(サンプル周31I′l)中
の同しタイミングで閉じられ、スイッチ4.5はスイッ
チ3.6と互いに重ならないタイミングで閉じられる。
The switch 3.6 is closed at the same timing during a fixed period (sample period 31I'l), and the switch 4.5 is closed at a timing that does not overlap with the switch 3.6.

スイッチ3〜6はこのような動作をするので、アナログ
信号入力端子1に入力されたアナログ信号は、スイッチ
3の開いた時点で容量11に電荷としてサンプルされ、
スイッチ4,5のとじている時点で容量13に転送され
る。容量13にある電荷量は演算増幅器14の出力電圧
となり、比較器15により接地電位と比較される。
Since the switches 3 to 6 operate as described above, the analog signal input to the analog signal input terminal 1 is sampled as a charge in the capacitor 11 when the switch 3 is opened.
The signal is transferred to the capacitor 13 when the switches 4 and 5 are closed. The amount of charge in the capacitor 13 becomes the output voltage of the operational amplifier 14, and is compared with the ground potential by the comparator 15.

比較器15の出力は、この時点から上記サンプリング周
期の間、データフリップフロップ1Gにより保持される
The output of the comparator 15 is held by the data flip-flop 1G from this point on during the sampling period.

下側スイッチトキャパシタ回路は、上側スイッチトキャ
パシタ回路とほぼ同じタイミングで制御されるが、スイ
ッチ7.8のタイミングがデータフリップフロツブ16
の出力によって切り替えられることが上側スイッチトキ
ャパシタ回路と異なっている。すなわち、データフリッ
プフロップ16の出力レベルが演算増幅器14の出力電
位が接地電位よりも高いことを示すレベルにある時は、
スイッチ7と10.スイッチ8と9を同じタイミングで
閉じることにより、基準電圧源2の出力電圧V rat
に相当する電荷を容量13に注入して演算増幅器14の
出力電圧を下げる。逆に、データフリップフロップ16
の出力レベルが演算増幅器14の出力電位が接地電位よ
りも低いことを示すレベルにある時は、スイッチ7と9
.スイッチ8と10をそれぞれ同じタイミングで閉じる
ことにより、基準電圧源の出力電圧V refに相当す
る電荷を容量13から引き抜いて、演算増幅器14の出
力電圧を上げる。
The lower switched capacitor circuit is controlled at approximately the same timing as the upper switched capacitor circuit, but the timing of the switch 7.8 is controlled by the data flip-flop 16.
It differs from the upper switched capacitor circuit in that it is switched by the output of the upper switched capacitor circuit. That is, when the output level of the data flip-flop 16 is at a level indicating that the output potential of the operational amplifier 14 is higher than the ground potential,
Switches 7 and 10. By closing switches 8 and 9 at the same timing, the output voltage of reference voltage source 2 V rat
The output voltage of the operational amplifier 14 is lowered by injecting a charge corresponding to the amount into the capacitor 13. Conversely, data flip-flop 16
When the output level of the operational amplifier 14 is at a level indicating that the output potential of the operational amplifier 14 is lower than the ground potential, the switches 7 and 9
.. By closing the switches 8 and 10 at the same timing, charge corresponding to the output voltage V ref of the reference voltage source is extracted from the capacitor 13 and the output voltage of the operational amplifier 14 is increased.

第2図に示す回路は、容量11.12を同じ値にした場
合、絶対値が最大V refのアナログ入力電圧を±V
 ratの大きさを表わす1ビツトの符号列(データフ
リップフロップ16の出力に現れる)に変換するオーバ
ーサンプル型のA/D変換器すなわちΔ−Σ変換器とし
て動作する。
The circuit shown in Figure 2 converts the analog input voltage with the maximum absolute value to ±V when the capacitors 11 and 12 are set to the same value.
It operates as an oversampling type A/D converter, that is, a Δ-Σ converter, which converts the data into a 1-bit code string (appearing at the output of the data flip-flop 16) representing the magnitude of rat.

次に容[11,12,13を同じ値とした場合の動作に
ついて説明する。あるサンプル点で演算増幅器14の出
力電位が接地電位よりもわずかに低く、かつ、次のサン
プル点のアナログ入力電圧が+■、、□であるとき、後
者のサンプル点での演算増幅器14の出力電圧は、比較
器15.データフリップフロツブ により加算される+Vref (帰還信号の電圧値)と
アナログ入力電圧とにより、+ 2 V,、、よりもわ
ずかに低い値になる。負側についても同様であり、演算
増幅器14の出力振幅は、接地電位に対する尖頭値が2
V,、、未満となる。
Next, an explanation will be given of the operation when the values [11, 12, and 13 are set to the same value. When the output potential of the operational amplifier 14 at a certain sample point is slightly lower than the ground potential, and the analog input voltage at the next sample point is +■,,□, the output of the operational amplifier 14 at the latter sample point is The voltage is determined by comparator 15. +Vref (the voltage value of the feedback signal) added by the data flip-flop and the analog input voltage result in a value slightly lower than +2 V, . The same applies to the negative side, and the output amplitude of the operational amplifier 14 has a peak value of 2 with respect to the ground potential.
It becomes less than V, .

次SこΔ−Σ変換器の伝達特性について説明する。The transfer characteristics of the S-order Δ-Σ converter will be explained.

まず、アナログ入力電圧のZ変換をX、演算増幅器14
の出力を比較器15により+V rafまたは一■、1
と判定した時に加算される量子化誤差のZ変換をq、デ
ータフリップフロップ16の出力に現れる出力信号のZ
変換をyとする。演算増幅器14は容量13によりアナ
ログ入力電圧と帰還信号(+■..。、または−v r
−r)との和を積分することから、 y= (x  Z−’y)/ (I  Z−’)+q、
’.y=x+ (1−Z−’)q 上式から分かるように、Δ−Σ変換器では量子化時点で
ランダムに加算される量子化誤差q (白色)が出力に
微分されて現れるため、サンプル周期の逆数(サンプル
周波数)よりも充分低い信号帯域内の雑音成分は微分特
性により小さくなる。
First, the Z conversion of the analog input voltage is
The output of +V raf or 1
Let q be the Z transformation of the quantization error that is added when it is determined that
Let the transformation be y. The operational amplifier 14 receives the analog input voltage and the feedback signal (+■..., or -v r
-r), y= (x Z-'y)/ (I Z-')+q,
'. y=x+ (1-Z-')q As can be seen from the above equation, in the Δ-Σ converter, the quantization error q (white) that is randomly added at the time of quantization appears as a differentiated output. Noise components within a signal band sufficiently lower than the reciprocal of the period (sampling frequency) are reduced due to differential characteristics.

A/D変換器において、上記信号帯域内の雑音成分を更
に小さくするためにΔ−Σ変換器を複数個使用した多段
形変換器が提業されている(参考文献:信学会総合全国
大会60年度N0.603)。
In A/D converters, multi-stage converters using a plurality of Δ-Σ converters have been proposed in order to further reduce noise components within the above signal band (Reference: IEICE General National Conference 60). FYN0.603).

第3図は従来の多段形変換器の一例を示す回路図であっ
て、20.30はΔ−Σ変換器、40は信号を1サンプ
ル遅延させるレジスタ、50は微分回路、60は加算器
、70は出力端子であり、Δ−Σ変換器20は演算増幅
器21.比較器22、データフリップフロップ23およ
び2個のスイッチトキャパシタ回路から構成され、Δ−
Σ変換器30は演算増幅器31.比較器32.データフ
リップフロップ33および2個のスイッチトキャパシタ
回路から構成される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional multi-stage converter, in which 20.30 is a Δ-Σ converter, 40 is a register that delays the signal by one sample, 50 is a differentiation circuit, 60 is an adder, 70 is an output terminal, and the Δ-Σ converter 20 is an operational amplifier 21. It is composed of a comparator 22, a data flip-flop 23, and two switched capacitor circuits, and has a Δ-
The Σ converter 30 is an operational amplifier 31. Comparator 32. It is composed of a data flip-flop 33 and two switched capacitor circuits.

Δ−Σ変換器30は、Δ−Σ変換器20を構成する演算
増幅器21の出力信号をΔ−Σ変換する。
The Δ-Σ converter 30 performs Δ-Σ conversion on the output signal of the operational amplifier 21 forming the Δ-Σ converter 20.

変換された信号は微分回路50で微分され、加算器60
でΔ−Σ変換器20の1サンプル前の出力値に加算され
る。ここで、比較器22.32で加算される量子化誤差
の値をそれぞれql、q2とし、演算増幅器21の出力
値をy3とし、Δ−Σ変換器20.30の出力値をyl
、y2とし、加算器60の出力値をy4とすると、 Y 1 =x+ (1−Z−’) Q 1y3=x−Z
−’ql y2=y3+  (1−Z伺)q2 −X−Z−’Q 1 + (1−Zす)q2y4=yl
Z柑+ (1−Z伺)y2 −x+  (l−Z−’)2q 2 となり、出力端子70には、ランダムな量゛子化誤差q
2が2階微分されて現れるため、信号帯域内の雑音成分
は第2図のΔ−Σ変換器における雑音成分よりも更に小
さくなる。
The converted signal is differentiated by a differentiating circuit 50, and an adder 60
is added to the output value of the Δ-Σ converter 20 one sample before. Here, the values of the quantization errors added by the comparators 22.32 are respectively ql and q2, the output value of the operational amplifier 21 is y3, and the output value of the Δ-Σ converter 20.30 is yl.
, y2, and the output value of the adder 60 is y4, then Y 1 =x+ (1-Z-') Q 1y3=x-Z
-'ql y2=y3+ (1-Z)q2 -X-Z-'Q 1 + (1-Z)q2y4=yl
Z + (1-Z)y2 -x+ (l-Z-')2q 2 , and the output terminal 70 has a random quantization error q
2 appears as second-order differentiated, the noise component within the signal band becomes even smaller than the noise component in the Δ-Σ converter shown in FIG.

(発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上述した従来の多段形変換器では、第2
図のΔ−Σ変換器についての説明で述べたように、演算
増幅器の出力振幅が基準電圧の2倍となり、これをΔ−
Σ変換するΔ−Σ変換器30では、従って、Δ−Σ変換
器20の2倍の基準電圧を用い、演算増幅器31の出力
振幅をΔ−Σ変換器20の基準電圧(最大人力振幅)の
4倍として動作させる必要があり、電源電圧一定のもと
では入力信号振幅を小さくせざるを得なかった。
(Problem to be solved by the invention) However, in the conventional multistage converter described above, the second
As mentioned in the explanation of the Δ-Σ converter in the figure, the output amplitude of the operational amplifier is twice the reference voltage, and this is converted into a Δ-Σ converter.
Therefore, the Δ-Σ converter 30 that performs Σ conversion uses a reference voltage that is twice that of the Δ-Σ converter 20, and the output amplitude of the operational amplifier 31 is set to the reference voltage (maximum human power amplitude) of the Δ-Σ converter 20. It is necessary to operate as a quadrupled power supply, and the input signal amplitude has to be reduced when the power supply voltage is constant.

即ち回路の雑音の影響を受は易くなり、高いS/Nが得
にくいという問題があった。
That is, there is a problem in that it is more susceptible to the influence of circuit noise and it is difficult to obtain a high S/N ratio.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このような問題点を解決するために本発明は、第1〜第
3のスイッチトキャパシタ回路と第1の演算増幅器と第
1の比較器と第1のデータフリップフロップとを有する
第1のΔ−Σ変換器と、入力端子が第1の演算増幅器の
出力端子と接続された第4のスイッチトキャパシタと入
力端子が基準電圧源と接続された第5のスイソチトキャ
パシタと第2の演算増幅器と第2の比較器と第2のデー
タフリップフロップとを有する第2のΔ−Σ変喚器とを
設けるようにしたものである。
In order to solve these problems, the present invention provides a first Δ- a Σ converter, a fourth switched capacitor whose input terminal is connected to the output terminal of the first operational amplifier, a fifth switched capacitor whose input terminal is connected to the reference voltage source, a second operational amplifier, and a fourth switched capacitor whose input terminal is connected to the reference voltage source. A second Δ-Σ converter having two comparators and a second data flip-flop is provided.

〔実施例〕〔Example〕

本発明に係わるA/D変換器の一実施例を第1図に示す
。1はアナログ信号入力端子、2は基準電圧源、100
は第1のΔ−Σ変換器、200は第2のΔ−Σ変換器、
300は微分回路、400は加算回路、500は出力端
子、101〜112および201〜208はスイッチ、
113〜116および209〜211は容量、117お
よび212は第1および第2の演算増幅器、117a。
An embodiment of an A/D converter according to the present invention is shown in FIG. 1 is an analog signal input terminal, 2 is a reference voltage source, 100
is the first Δ-Σ converter, 200 is the second Δ-Σ converter,
300 is a differentiation circuit, 400 is an addition circuit, 500 is an output terminal, 101 to 112 and 201 to 208 are switches,
113-116 and 209-211 are capacitors, 117 and 212 are first and second operational amplifiers, and 117a.

’ 17 b 、  117 cは第1の演算増幅器の
反転入力端子、非反転入力端子、出力端子、212a。
'17b, 117c are an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, an output terminal, and 212a of the first operational amplifier.

212b、212cは第2の演算増幅器の反転入力端子
、非反転入力端子、出力端子、118および213は第
1および第2の比較器、119および214は第1およ
び第2のデータフリップフロップ、Tl、T2およびT
3は第1.第2および第3のスイソチトキャパシタ回路
の入力端子、T4およびT5は第4および第5のスイッ
チトキャパシタ回路の入力端子である。スイッチ101
〜104、容量113は第1のスイッチトキャパシタ回
路を構成し、スイッチ105〜108.容量114は第
2のスイッチトキャパシタ回路を構成し、スイッチトキ
ャパシタ109〜112.容量115は第3のスイッチ
トキャパシタ回路を構成する。また、スイッチ201〜
204.容量209は第4のスイッチトキャパシタ回路
を構成し、スイッチ205〜208.容量210は第5
のスイ、チトキャパシタ回路を構成する。
212b, 212c are inverting input terminals, non-inverting input terminals, and output terminals of the second operational amplifier; 118 and 213 are first and second comparators; 119 and 214 are first and second data flip-flops; Tl , T2 and T
3 is the first. The input terminals of the second and third switched capacitor circuits, T4 and T5, are the input terminals of the fourth and fifth switched capacitor circuits. switch 101
.about.104, capacitor 113 constitute a first switched capacitor circuit, and switches 105.about.108. Capacitor 114 constitutes a second switched capacitor circuit, and switched capacitors 109 to 112 . Capacitor 115 constitutes a third switched capacitor circuit. In addition, the switch 201~
204. Capacitor 209 constitutes a fourth switched capacitor circuit, and switches 205 to 208 . Capacity 210 is the fifth
The switch constitutes a chitocapacitor circuit.

次にこのように構成されたA/D変換器の動作について
説明する。第1のスイッチトキャパシタ回路を構成する
スイッチ101〜104および容量113は、第2図に
おけるスイッチ3〜6および容量11と同じ動作により
、入力アナログ信号をサンプルし、容量116に転送す
る。データフリップフロップ119は、この時点で比較
器118の出力信号を保持し、サンプリング周期中にお
ける容量113から容量116への電荷送りにかかった
時間む1 (普通、サンプリング周期に半分)の残りの
時間t2にスイッチ108,112のどちらか一方のス
イッチを次のように閉じる。すなわち、時間t1でスイ
ッチ106,107,109、ILLを閉じて、容量1
14および115に零および基準電圧に相当する電荷を
与えておき、データフリップフロップ119の出力レベ
ルが時間t1の終わりに演算増幅器117の出力電位が
接地電位よりも高かったことを示すレベルにある時は、
スイッチ110,112を閉じることにより、基準電圧
源2の出力電圧■1..に相当する電荷を容量116に
注入して演算増幅器117の出力電位を下げる。逆にデ
ータフリップフロップ119の出力レベルが時間t1の
終わりに演算増幅器117の出力電位が接地電位よりも
低かったことを示すレベルにある時は、スイッチ106
,108を閉じることにより、基準電圧源2の出力電圧
■1..に相当する電荷を容量116から引き抜いて演
算増幅器117の出力電位を上げる。この場合、時間t
1で行われたアナログ入力電圧の加算に対する帰還信号
が時間t2で加算されるため、時間t2の終わりでの演
算増幅器117の最大出力振幅は±V ratとなる。
Next, the operation of the A/D converter configured as described above will be explained. Switches 101 to 104 and capacitor 113 that constitute the first switched capacitor circuit sample the input analog signal and transfer it to capacitor 116 by the same operation as switches 3 to 6 and capacitor 11 in FIG. The data flip-flop 119 holds the output signal of the comparator 118 at this point for the remainder of the time taken to transfer charge from the capacitor 113 to the capacitor 116 during the sampling period (usually half the sampling period). At t2, one of the switches 108 and 112 is closed as follows. That is, at time t1, switches 106, 107, 109 and ILL are closed, and the capacity is 1.
14 and 115 are given charges corresponding to zero and the reference voltage, and when the output level of the data flip-flop 119 is at a level indicating that the output potential of the operational amplifier 117 was higher than the ground potential at the end of time t1. teeth,
By closing the switches 110 and 112, the output voltage of the reference voltage source 2 1. .. The output potential of the operational amplifier 117 is lowered by injecting a charge corresponding to the amount into the capacitor 116. Conversely, when the output level of data flip-flop 119 is at a level indicating that the output potential of operational amplifier 117 was lower than ground potential at the end of time t1, switch 106
, 108, the output voltage of the reference voltage source 2 ■1. .. The output potential of the operational amplifier 117 is raised by extracting the charge corresponding to the amount from the capacitor 116. In this case, time t
Since the feedback signals for the addition of analog input voltages performed at 1 are added at time t2, the maximum output amplitude of operational amplifier 117 at the end of time t2 is ±V rat.

ただし、容量113〜116は同じ値である。However, the capacitances 113 to 116 have the same value.

Δ−Σ変換器200は第2図に示すΔ−Σ変換器と同じ
動作を行い、時間t2での演算増幅器l17の出力信号
をΔ−Σ変換する。この場合、入力電圧の最大振幅が力
■□、であるため、基準電圧も■、、、fであり、演算
増幅器212の出力振幅は±2V、、、fを越えない。
The Δ-Σ converter 200 performs the same operation as the Δ-Σ converter shown in FIG. 2, and performs Δ-Σ conversion on the output signal of the operational amplifier l17 at time t2. In this case, since the maximum amplitude of the input voltage is force ■□, the reference voltage is also ■, ..., f, and the output amplitude of the operational amplifier 212 does not exceed ±2V, ..., f.

第1図のA/D変換器における伝達特性は、第3図のA
/D変換器で使用した出力値を使用すると、 y l =x+ (1−Z−’)  q 1y3=yl
−ql−yl=−ql y2=y3+ (1−Z−’)q2 =−ql+(1−Z哨)q2 y4=yl+ (1−Z−’)y2 =x+ (1−Z−’)”q 2 となり、第3図のA/D変換器と同じ特性が、Δ−Σ変
換器200の演算増幅器212の出力振幅を1/2に改
善して実現できる。
The transfer characteristic of the A/D converter in Fig. 1 is A in Fig. 3.
Using the output value used in the /D converter, y l =x+ (1-Z-') q 1y3=yl
-ql-yl=-ql y2=y3+ (1-Z-')q2 =-ql+(1-Zpost)q2 y4=yl+ (1-Z-')y2 =x+ (1-Z-')"q 2, and the same characteristics as the A/D converter of FIG. 3 can be realized by improving the output amplitude of the operational amplifier 212 of the Δ-Σ converter 200 to 1/2.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、第1の演算増幅器の出力
端子から出力される信号のレベルと接地電位とを第1の
比較器で比較し、その結果により第2.第3のスイノチ
トキャパシタ回路の動作を選択することにより、第1の
演算増幅器の出力電位を基準電圧源の出力電圧に相当す
る分だけ増減することができ、第1の演算増幅器の最大
出力電圧を従来の半分にすることができるので、第1の
演算増幅器の出力電圧を入力する第2の八−Σ変換器に
おける信号の動作範囲を改善できる効果がある。
As explained above, the present invention compares the level of the signal output from the output terminal of the first operational amplifier with the ground potential using the first comparator, and based on the comparison result, the level of the signal output from the output terminal of the first operational amplifier is compared with the ground potential. By selecting the operation of the third suinotito capacitor circuit, the output potential of the first operational amplifier can be increased or decreased by an amount corresponding to the output voltage of the reference voltage source, and the maximum output voltage of the first operational amplifier can be increased or decreased by an amount corresponding to the output voltage of the reference voltage source. can be reduced to half that of the conventional one, which has the effect of improving the operating range of the signal in the second 8-Σ converter to which the output voltage of the first operational amplifier is input.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係わるA/D変換器の一実施例を示す
回路図、第2図は一般的なΔ−Σ変換器を示す回路図、
第3図は従来のA/D変換器を示す回路図である。 1・・・・アナログ信号入力端子、2・・・・基準電圧
源、100,200・・・・Δ−Σ変換器、101〜1
12.201〜208・・・・スイッチ、113〜11
6,209〜211・・・・容量、117,212・・
・・演算増幅器、117a、212a・・・・反転入力
端子、117b、212b・・・・非反転入力端子、1
17c、212c、500・・・・出力端子、118゜
213・・・・比較器、119.214・・・・データ
フリップフロップ、300・・・・微分回路、400・
・・・加算回路、T1.T2.T3、T4.T5・・・
・入力端子。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an A/D converter according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a general Δ-Σ converter,
FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional A/D converter. 1...Analog signal input terminal, 2...Reference voltage source, 100, 200...Δ-Σ converter, 101-1
12.201~208...Switch, 113~11
6,209~211... Capacity, 117,212...
...Operation amplifier, 117a, 212a...Inverting input terminal, 117b, 212b...Non-inverting input terminal, 1
17c, 212c, 500...Output terminal, 118°213...Comparator, 119.214...Data flip-flop, 300...Differentiating circuit, 400...
...addition circuit, T1. T2. T3, T4. T5...
・Input terminal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 2つのΔ−Σ変換器を具備し、一方がアナログ入力信号
をΔ−Σ変換し他方が前者の量子化誤差をΔ−Σ変換し
、双方の出力信号を演算して出力デジタル信号を得るA
/D変換器において、第1〜第3のスイッチトキャパシ
タ回路と第1の演算増幅器と第1の比較器と第1のデー
タフリップフロップとを有する第1のΔ−Σ変換器と、
入力端子が前記第1の演算増幅器の出力端子と接続され
た第4のスイッチトキャパシタと入力端子が基準電圧源
と接続された第5のスイッチトキャパシタと第2の演算
増幅器と第2の比較器と第2のデータフリップフロップ
とを有する第2のΔ−Σ変換器とを備え、前記第1〜第
3のスイッチトキャパシタ回路はスイッチにより容量の
一方の端子を互いに重ならないタイミングで入力端子と
接地端子とに交互に接続し前記容量の他方の端子を互い
に重ならないタイミングで第1の演算増幅器の反転入力
端子と接地端子とに交互に接続し、前記第1のスイッチ
トキャパシタ回路は入力端子がアナログ信号入力端子に
接続され、第2、第3のスイッチトキャパシタ回路は入
力端子が基準電圧源に接続され、前記第1の演算増幅器
は反転入力端子と出力端子との間に容量が接続され非反
転入力端子は接地端子に接続され、前記第1の比較器は
前記第1の演算増幅器の出力端子から出力される信号の
レベルと接地電位とを比較しその結果により第2、第3
のスイッチトキャパシタ回路の動作を選択することを特
徴とするA/D変換器。
A that is equipped with two Δ-Σ converters, one transforms the analog input signal into Δ-Σ, the other transforms the quantization error of the former into Δ-Σ, and calculates the output signals of both to obtain an output digital signal.
/D converter, a first Δ-Σ converter having first to third switched capacitor circuits, a first operational amplifier, a first comparator, and a first data flip-flop;
a fourth switched capacitor whose input terminal is connected to the output terminal of the first operational amplifier; a fifth switched capacitor whose input terminal is connected to the reference voltage source; a second operational amplifier; and a second comparator. a second Δ-Σ converter having a second data flip-flop, and the first to third switched capacitor circuits use a switch to connect one terminal of the capacitor to the input terminal and the ground terminal at non-overlapping timings. and the other terminal of the capacitor is alternately connected to the inverting input terminal and the ground terminal of the first operational amplifier at timings that do not overlap with each other, and the first switched capacitor circuit has an input terminal that receives an analog signal. The second and third switched capacitor circuits have their input terminals connected to a reference voltage source, and the first operational amplifier has a capacitor connected between an inverting input terminal and an output terminal, and has a non-inverting input. The terminal is connected to a ground terminal, and the first comparator compares the level of the signal output from the output terminal of the first operational amplifier with the ground potential, and depending on the result, the second and third operational amplifiers are connected to the ground potential.
An A/D converter that selects an operation of a switched capacitor circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5841310A (en) * 1997-04-08 1998-11-24 Burr-Brown Corporation Current-to-voltage integrator for analog-to-digital converter, and method

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US5841310A (en) * 1997-04-08 1998-11-24 Burr-Brown Corporation Current-to-voltage integrator for analog-to-digital converter, and method

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