JP2008182546A - アナログデジタル変換装置及びアナログデジタル変換方法 - Google Patents
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Abstract
回路規模を低減しつつ、入力アナログ値に対応して適切な精度でデジタル変換する。
【解決手段】
アナログ入力信号AISのレベルが、m(≒2n)倍してもAD変換回路120によるNビット幅のAD変換が可能なレベルの範囲内である程度に小さな場合には、アナログ入力信号AISのレベルをm倍したものをAD変換回路120によりAD変換した結果が、出力データ信号DODとして出力される。一方、アナログ入力信号AISのレベルが、m倍するとAD変換回路120によるNビット幅のAD変換が可能な範囲から外れてしまう程度に大きな場合には、アナログ入力信号AISのレベルのAD変換回路120によるAD変換結果に、「m」の推定値を乗じたものが出力データ信号DODとして出力される。
【選択図】 図1
Description
次に、上記のように構成されたAD変換装置100によるAD変換動作について説明する。なお、前提として、AD変換装置100の入力端子191から入力するアナログ入力信号AISは、図9に示されるように、振幅値V(t)が、−VL<V(t)<VLの範囲内に収まっているものとする。また、振幅値V(t)が、−VS≦V(t)≦VSの範囲内にある場合には、上述した小振幅検出回路234により、小振幅信号であることが検出されるものとする。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
111 … S/H回路(サンプルホールド手段)
112 … 増幅回路(増幅手段)
113 … 信号切換回路(アナログ信号選択手段)
114 … 振幅制限回路(振幅制限手段)
120 … AD変換回路(デジタル変換手段)
132 … オーバフロー検出回路(第1判定手段)
133 … 乗数補正回路(推定手段の一部)
134 … 乗算回路(乗算手段)
135 … 信号選択回路(デジタル信号選択手段)
233 … 除算回路(除算手段)
234 … 小振幅検出回路(第2判定手段)
235 … ホールド回路(収集手段)
236 … 短期変動除去回路(算出手段)
Claims (4)
- 所定のサンプリング周波数で入力アナログ信号をテジタル信号に変換するアナログデジタル変換装置であって、
前記サンプリング周波数で前記入力アナログ信号をサンプリングし、前記サンプリングの結果を保持しつつ出力するサンプルホールド手段と;
前記サンプルホールド手段からの出力信号を増幅する増幅手段と;
前記サンプルホールド手段からの保持出力期間の前半期間においては、前記サンプルホールド手段の出力信号及び前記増幅手段の出力信号の一方を選択し、第1アナログ信号として出力するとともに、前記保持出力期間の後半期間においては、前記サンプルホールド手段の出力信号及び前記増幅手段の出力信号の他方を選択し、第2アナログ信号として出力するアナログ信号選択手段と;
前記第1アナログ信号及び前記第2アナログ信号の振幅を、所定の振幅範囲内に制限する振幅制限手段と;
前記第1アナログ信号及び前記第2アナログ信号に対応して前記振幅制限手段から出力された信号の振幅値のそれぞれを所定のビット幅のテジタルデータに変換するデジタル変換手段と;
前記サンプルホールド手段からの出力信号に対応する前記デジタル変換手段による変換結果に、前記増幅手段における増幅率の推定値を乗じる乗算手段と;
前記増幅手段からの出力信号に対応する前記デジタル変換手段による変換結果である第1変換結果の絶対値が所定値以下である場合には、前記増幅手段からの出力信号に対応する前記デジタル変換手段による変換結果を選択して出力するとともに、前記増幅手段からの出力信号に対応する前記デジタル変換手段による変換結果である第2変換結果の絶対値が前記所定値を超える場合には、前記乗算手段による乗算結果を選択して出力するデジタル信号選択手段と;
を備えることを特徴とするアナログデジタル変換装置。 - 前記第1変換結果及び前記第2変換結果に基づいて、前記増幅手段における増幅率の推定を行い、前記推定の結果を前記乗算手段に供給する推定手段を更に備える、ことを特徴とする請求項1に記載のアナログデジタル変換装置。
- 前記推定手段は、
前記第1変換結果を前記第2変換結果で除算する除算手段と;
前記第1変換結果の絶対値が前記所定値以下であるか否かを判定する第1判定手段と;
前記第2変換結果の絶対値が、所定の除算許容値以上であるか否かを判定する第2判定手段と;
前記第1判定手段による判定の結果が肯定的であり、かつ、前記第1判定手段による判定の結果が肯定的であるときの前記除算手段による除算結果を収集する収集手段と;
前記収集手段による収集結果における短時間変動成分を除去することにより、前記増幅手段における増幅率の推定値を算出する算出手段と;
を備えることを特徴とする請求項2に記載のアナログデジタル変換装置。 - 所定のサンプリング周波数で前記入力アナログ信号をサンプリングし、前記サンプリングの結果を保持しつつ出力するサンプルホールド工程と;
前記サンプルホールド工程において得られた信号を増幅する増幅工程と;
前記サンプルホールド工程における保持出力期間の前半期間においては、前記サンプルホールド工程に得られた信号及び前記増幅工程において増幅された信号の一方を選択し、第1アナログ信号として出力するとともに、前記保持期間の後半期間においては、前記サンプルホールド工程においてサンプリングされた信号及び前記増幅工程において増幅された信号の他方を選択し、第2アナログ信号として出力するアナログ信号選択工程と;
前記第1アナログ信号及び前記第2アナログ信号の振幅を、所定の振幅範囲内に制限する振幅制限工程と;
前記第1アナログ信号及び前記第2アナログ信号に対応して前記振幅制限工程において得られた信号の振幅値のそれぞれを所定のビット幅のテジタルデータに変換するデジタル変換工程と;
前記サンプルホールド工程において得られた信号に対応する前記デジタル変換工程における変換結果に、前記増幅工程における増幅率の推定値を乗じる乗算工程と;
前記増幅工程において増幅された信号に対応する前記デジタル変換工程による変換結果の絶対値が所定値以下である場合には、前記増幅工程において増幅された信号に対応する前記デジタル変換工程による変換結果を選択して出力するとともに、前記増幅工程において増幅された信号に対応する前記デジタル変換工程による変換結果が前記所定値を超える場合には、前記乗算工程における乗算結果を選択して出力するデジタル信号選択工程と;
を備えることを特徴とするアナログデジタル変換方法。
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