JP2017118179A - A/d converter - Google Patents

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Masahiko Ito
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an A/D converter that is able to hinder A/D conversion error without lengthening an A/D conversion processing time.SOLUTION: A multiplexer 5 switches an analog input signal of each of a plurality of channels. A hold part 6 holds a voltage by inputting an analog input signal of a switched channel into a capacitor CHOLD for only a sampling time. An A/D conversion part 7 performs an A/D conversion process for a voltage of the hold part 6 standby-input for only a sampling time Ts, following the input of the analog input signal. A comparison reference setting part 9 sets a comparison reference Vrcomp for a range of reference voltage VREF and reference ground VGND. A sampling time setting part 11a calculates and sets a sampling time Ts for an A/D conversion process of the subsequent another channel according to the difference between the comparison reference Vrcomp and the A/D conversion output ADOUT of the present channel subjected to the A/D conversion process by the A/D conversion part 7.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数のチャンネルのアナログ入力信号をA/D変換処理するA/D変換装置に関する。   The present invention relates to an A / D conversion apparatus that performs A / D conversion processing on analog input signals of a plurality of channels.

従来、A/D変換装置は様々な用途で開発が進められている。この中で、複数のチャンネルのアナログ入力信号を入力切替えしながら連続してA/D変換処理する技術が供されている(例えば、特許文献1参照)。この種の技術を用いると、サンプリングコンデンサの充電電圧が各チャンネルの入力電圧に応じて様々に変化する。このため、各チャンネルの入力電圧が大きく異なるときには、サンプリングコンデンサの充放電電圧が大きく変化し、サンプリングするまでに要する時間(以下、サンプリング時間と称す)に長時間を要してしまう。また、十分なサンプリング時間を確保できないときには、サンプリングコンデンサの充電電圧が適切な電圧に到達する前にサンプリングしてしまうことになり、オフセット誤差が大きくなってしまう。   Conventionally, A / D converters have been developed for various purposes. Among them, a technique for continuously performing A / D conversion processing while switching input of analog input signals of a plurality of channels is provided (for example, see Patent Document 1). When this type of technique is used, the charging voltage of the sampling capacitor varies in accordance with the input voltage of each channel. For this reason, when the input voltages of the channels differ greatly, the charging / discharging voltage of the sampling capacitor changes greatly, and a long time is required for sampling (hereinafter referred to as sampling time). Further, when a sufficient sampling time cannot be secured, sampling is performed before the charging voltage of the sampling capacitor reaches an appropriate voltage, resulting in an increase in offset error.

特許文献1記載の技術によれば、サンプリングコンデンサの高電位側の端子をGNDに接続する回路を設けており、A/D変換処理終了時にサンプルホールド回路のホールド電圧を放電させ、次のアナログ入力信号をサンプルホールド回路に入力させている。これにより、直前のチャンネルから入力された信号のAD変換時にサンプルホールド回路に残留した容量成分の影響を受けないようにできる。また、特許文献2記載の技術によれば、今回のチャンネルのデジタル信号を直前のチャンネルのデジタル信号との差分値に基づいて補正している。   According to the technique described in Patent Document 1, a circuit for connecting the high potential side terminal of the sampling capacitor to GND is provided, and when the A / D conversion processing is completed, the hold voltage of the sample hold circuit is discharged, and the next analog input The signal is input to the sample hold circuit. As a result, it is possible to prevent the influence of the capacitance component remaining in the sample-and-hold circuit during AD conversion of the signal input from the immediately preceding channel. According to the technique described in Patent Document 2, the digital signal of the current channel is corrected based on the difference value from the digital signal of the immediately preceding channel.

特開2009−188736号公報JP 2009-188736 A 特開2013−201598号公報JP 2013-201598 A

例えば、特許文献1記載の技術を用いると、サンプリングコンデンサが放電するための放電回路を設けなくてはならないため、回路構成が複雑になり、しかも、放電回路をサンプリングコンデンサに近接して設けなければならないため、リーク電流が放電回路を介して流れる虞があり、しかもこのリーク電流が無視できない程度に大きくなる虞があり、当該構成を採用することは困難である。   For example, when the technique described in Patent Document 1 is used, a discharge circuit for discharging the sampling capacitor must be provided, so that the circuit configuration becomes complicated and the discharge circuit must be provided close to the sampling capacitor. Therefore, the leakage current may flow through the discharge circuit, and the leakage current may increase to a level that cannot be ignored, and it is difficult to employ this configuration.

また、最悪ケースを想定すると、サンプリングコンデンサの充電電圧が基準電圧分だけ変化するためのサンプリング時間を設定しなければならず、さらにA/D変換処理の度にサンプリングコンデンサを放電しなければならず、処理時間が長くなってしまう。また、例えば特許文献2記載の技術を用いても処理時間が長くなってしまう虞がある。   Assuming the worst case, a sampling time for changing the charging voltage of the sampling capacitor by the reference voltage must be set, and the sampling capacitor must be discharged every time A / D conversion processing is performed. , Processing time will be long. Further, for example, even if the technique described in Patent Document 2 is used, the processing time may be long.

本発明の目的は、複数のチャンネルのアナログ入力信号を切替えてA/D変換処理する装置において、A/D変換処理時間を長くすることなく、A/D変換誤差を抑制することができるA/D変換装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an A / D conversion error suppressing device without lengthening the A / D conversion processing time in an apparatus for performing A / D conversion processing by switching analog input signals of a plurality of channels. It is to provide a D conversion device.

請求項1記載の発明によれば、切替部は複数のチャンネルのアナログ入力信号を切り替え、保持部は、切替部により切替えられた複数のチャンネルのうちの一のチャンネルのアナログ入力信号が入力され、サンプリングコンデンサは、サンプリング時間の間、アナログ入力信号により充電され、サンプリング時間経過後はその電圧を保持する。A/D変換部は、所定の基準電圧の範囲内の電圧を量子化可能に構成され、アナログ入力信号を入力し、サンプリング時間だけ待機入力された保持部の電圧をA/D変換処理する。比較基準設定部は基準電圧と基準グランドとの範囲に比較基準を設定する。サンプリング時間設定部はA/D変換部によりA/D変換処理された今回のチャンネルのA/D変換出力と比較基準との差に応じて次回の他のチャンネルのA/D変換処理のサンプリング時間を演算して設定する。   According to the first aspect of the present invention, the switching unit switches analog input signals of a plurality of channels, and the holding unit receives an analog input signal of one channel among the plurality of channels switched by the switching unit, The sampling capacitor is charged by an analog input signal during the sampling time, and holds the voltage after the sampling time has elapsed. The A / D conversion unit is configured to be able to quantize a voltage within a range of a predetermined reference voltage, receives an analog input signal, and performs A / D conversion processing on the voltage of the holding unit that is standby input for the sampling time. The comparison reference setting unit sets a comparison reference in a range between the reference voltage and the reference ground. The sampling time setting unit determines the sampling time for the A / D conversion process for the next channel according to the difference between the A / D conversion output of the current channel that has been A / D converted by the A / D conversion unit and the comparison reference. Is calculated and set.

この請求項1記載の発明によれば、サンプリング時間設定部は、A/D変換部によりA/D変換処理された今回のチャンネルのA/D変換出力と比較基準との差に応じて次回の他のチャンネルのA/D変換処理のサンプリング時間を演算して設定するため、サンプリング時間を予め定められた最大時間に設定する必要がなくなり、短時間でA/D変換処理できるようになる。   According to the first aspect of the present invention, the sampling time setting unit determines the next time according to the difference between the A / D conversion output of the current channel subjected to A / D conversion processing by the A / D conversion unit and the comparison reference. Since the sampling time of the A / D conversion processing of other channels is calculated and set, it is not necessary to set the sampling time to a predetermined maximum time, and the A / D conversion processing can be performed in a short time.

第1実施形態におけるA/D変換装置を概略的に示す電気的構成図1 is an electrical configuration diagram schematically illustrating an A / D conversion device according to a first embodiment. アナログ入力信号の内容の一例を概略的に示す図A diagram schematically showing an example of the contents of an analog input signal 今回のチャンネルのA/D変換出力に応じた次回のチャンネルのサンプリング時間の関係を示す図The figure which shows the relationship of the sampling time of the next channel according to the A / D conversion output of this channel 動作を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing the operation 第2実施形態において、今回のチャンネルのA/D変換出力に応じた次回のチャンネルのサンプリング時間の関係を示す図The figure which shows the relationship of the sampling time of the next channel according to the A / D conversion output of this channel in 2nd Embodiment. 第3実施形態におけるA/D変換装置を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing an A / D converter in the third embodiment 動作を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing the operation 第4実施形態における動作を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing operation in the fourth embodiment 第5実施形態における動作を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing operation in the fifth embodiment 第6実施形態におけるA/D変換装置を概略的に示す電気的構成図Electrical configuration diagram schematically showing an A / D converter in the sixth embodiment 動作を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing the operation 第7実施形態における動作を概略的に示すタイミングチャートTiming chart schematically showing operation in the seventh embodiment

以下、A/D変換装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略する。   Hereinafter, some embodiments of the A / D conversion device will be described with reference to the drawings. In each embodiment described below, configurations that perform the same or similar operations are denoted by the same or similar reference numerals, and description thereof is omitted as necessary.

(第1実施形態)
図1から図4は第1実施形態の説明図を示す。A/D変換装置3は、複数のチャンネルCH.A、CH.B、CH.Cのアナログ入力信号VINA、VINB、VINCを、A/D変換装置外部に設置されたRCフィルタ回路4を介して入力し、A/D変換処理するように構成されている。以下、「チャンネルCH.A」、「チャンネルCH.B」、「チャンネルCH.C」の3チャンネル入力の形態について説明するが、2チャンネル入力であっても4チャンネル以上の入力の形態にも適用可能であり、すなわち少なくとも2以上のチャンネル入力を備えていれば適用可能である。
(First embodiment)
1 to 4 are explanatory views of the first embodiment. The A / D conversion device 3 includes a plurality of channels CH. A, CH. B, CH. The C analog input signals VINA, VINB and VINC are input via an RC filter circuit 4 installed outside the A / D converter, and are subjected to A / D conversion processing. Hereinafter, a description will be given of a three-channel input form of “channel CH.A”, “channel CH.B”, and “channel CH.C”. Yes, that is, it is applicable if it has at least two or more channel inputs.

このA/D変換装置3は、マルチプレクサ5、保持部6、A/D変換部7、A/D変換出力記憶部8、比較基準設定部9、比較部10、及び、A/D制御部11を備える。A/D制御部11は、例えばRAM、ROM、EEPROMなどの非遷移的実体的記録媒体となるメモリを備えて構成され、このメモリに記憶されたプログラムを実行することで、プログラムに対応する方法を実行する。A/D制御部11は論理的に動作するロジック回路により構成しても良く、この場合、このハードウェア構成を用いて各種制御を行うこともできる。   The A / D conversion device 3 includes a multiplexer 5, a holding unit 6, an A / D conversion unit 7, an A / D conversion output storage unit 8, a comparison reference setting unit 9, a comparison unit 10, and an A / D control unit 11. Is provided. The A / D control unit 11 includes a memory serving as a non-transitional tangible recording medium such as a RAM, a ROM, and an EEPROM, and a method corresponding to the program by executing the program stored in the memory. Execute. The A / D control unit 11 may be configured by a logic circuit that operates logically. In this case, various controls can be performed using this hardware configuration.

RCフィルタ回路4は、抵抗RA、RB、RC、及びコンデンサCA、CB、CCをそれぞれ入力端子とグランドとの間に接続して構成され、高周波ノイズを除去すると共に、A/D変換処理用の電圧をコンデンサCA、CB、CCに充電して保持する。このRCフィルタ回路4は、これらのコンデンサCA、CB、CCの充電電圧をA/D変換入力電圧VADA、VADB、VADCとしてマルチプレクサ5の入力端子に出力する。このうち、抵抗RA、RB、RCやコンデンサCA、CB、CC、CHOLDなどの各値の一例を挙げる。抵抗RA、RB、RCは例えば数100Ω〜数十kΩ程度のもので構成されており、コンデンサCA、CB、CCはその容量値が例えば0.数μF程度に構成される。そして、コンデンサCHOLDはその容量値が例えば数pF程度のもので構成される。   The RC filter circuit 4 is configured by connecting resistors RA, RB, RC and capacitors CA, CB, CC between the input terminal and the ground, respectively, and removes high frequency noise and is used for A / D conversion processing. The voltage is charged in the capacitors CA, CB and CC and held. The RC filter circuit 4 outputs the charging voltages of these capacitors CA, CB, and CC to the input terminal of the multiplexer 5 as A / D conversion input voltages VADA, VADB, and VADC. Of these, examples of values such as resistors RA, RB, RC and capacitors CA, CB, CC, CHOLD are given. The resistors RA, RB, RC are composed of, for example, about several hundred Ω to several tens of kΩ, and the capacitors CA, CB, CC have capacitance values of, for example, 0. It is configured to be about several μF. The capacitor CHOLD has a capacitance value of about several pF, for example.

マルチプレクサ5は、A/D制御部11の制御に応じてA/D変換入力電圧VADA、VADB、VADCを切替えて電圧Vnとして出力可能になっている。マルチプレクサ5の出力電圧Vnは保持部6に入力される。保持部6は制御スイッチ12及びサンプリングコンデンサ(以下コンデンサと略す)CHOLDを備える。制御スイッチ12は、A/D制御部11によりオンオフ切替制御可能に構成され、A/D制御部11によりオンされるとマルチプレクサ5の出力電圧VnをコンデンサCHOLDに入力させる。制御スイッチ12とコンデンサCHOLDとの共通接続ノードをNnとすると、保持部6のコンデンサCHOLDはこのノードNnの電圧VHOLDを保持する。A/D制御部11は、サンプリング時間設定部11aを備えており、サンプリング時間設定部11aによりサンプリング時間を設定することができ、設定されたサンプリング時間が経過した後、制御スイッチ12がオフすることでコンデンサCHOLDが切り離され、その時の電圧VHOLDがA/D変換部7に入力される。   The multiplexer 5 can output the voltage Vn by switching the A / D conversion input voltages VADA, VADB, VADC under the control of the A / D control unit 11. The output voltage Vn of the multiplexer 5 is input to the holding unit 6. The holding unit 6 includes a control switch 12 and a sampling capacitor (hereinafter abbreviated as a capacitor) CHOLD. The control switch 12 is configured to be capable of on / off switching control by the A / D control unit 11, and when the control switch 12 is turned on by the A / D control unit 11, the output voltage Vn of the multiplexer 5 is input to the capacitor CHOLD. When the common connection node between the control switch 12 and the capacitor CHOLD is Nn, the capacitor CHOLD of the holding unit 6 holds the voltage VHOLD of the node Nn. The A / D control unit 11 includes a sampling time setting unit 11a. The sampling time setting unit 11a can set the sampling time, and the control switch 12 is turned off after the set sampling time has elapsed. Thus, the capacitor CHOLD is disconnected, and the voltage VHOLD at that time is input to the A / D converter 7.

A/D変換部7は、例えば逐次比較型又はΔΣ型などのタイプで構成される。A/D変換部7は、予め定められた所定の基準電圧VREF(例えば5V)と基準グランドVGND(例えば0V)との範囲の電圧を量子化可能に構成され、サンプリング時間設定部11aにより設定されたサンプリング時間が経過してサンプリングホールドされた電圧VHOLDをA/D変換処理する。A/D変換部7は、A/D変換出力ADOUTをA/D変換出力記憶部8に記憶させると共に比較部10に出力する。   The A / D converter 7 is configured by a type such as a successive approximation type or a ΔΣ type. The A / D conversion unit 7 is configured to be able to quantize a voltage in a range between a predetermined reference voltage VREF (for example, 5 V) and a reference ground VGND (for example, 0 V), and is set by the sampling time setting unit 11a. A / D conversion processing is performed on the voltage VHOLD sampled and held after the lapse of the sampling time. The A / D conversion unit 7 stores the A / D conversion output ADOUT in the A / D conversion output storage unit 8 and outputs it to the comparison unit 10.

他方、比較基準設定部9は比較基準Vrcompを設定するブロックを示している。この比較基準Vrcompは、A/D変換部7の基準電圧VREFと基準グランドVGNDとの範囲内に予め定められる基準値を示しており、例えば基準電圧VREFが5[V]、基準グランドVGNDが0[V]の場合、その範囲内の例えば1/2となる2.5[V]に設定される。この比較基準Vrcompは、サンプリング時間設定部11aがサンプリング時間を設定するために用いられる値である。   On the other hand, the comparison reference setting unit 9 shows a block for setting the comparison reference Vrcomp. The comparison reference Vrcomp indicates a reference value determined in advance within the range of the reference voltage VREF and the reference ground VGND of the A / D converter 7. For example, the reference voltage VREF is 5 [V] and the reference ground VGND is 0. In the case of [V], for example, it is set to 2.5 [V] which is ½ within the range. The comparison reference Vrcomp is a value used by the sampling time setting unit 11a to set the sampling time.

比較部10は、A/D変換部7によりA/D変換処理されたA/D変換出力ADOUTと、比較基準設定部9により設定される比較基準Vrcompとを比較して差を算出し、この差をA/D制御部11のサンプリング時間設定部11aに出力する。   The comparison unit 10 compares the A / D conversion output ADOUT subjected to A / D conversion processing by the A / D conversion unit 7 with the comparison reference Vrcomp set by the comparison reference setting unit 9, and calculates a difference. The difference is output to the sampling time setting unit 11 a of the A / D control unit 11.

そしてA/D制御部11のサンプリング時間設定部11aは、比較部10により算出された差に応じて、次回の他のチャンネルのA/D変換処理のサンプリング時間Tsを演算して設定する。   Then, the sampling time setting unit 11a of the A / D control unit 11 calculates and sets the sampling time Ts of the A / D conversion process of the next channel according to the difference calculated by the comparison unit 10.

図2(a)〜図2(d)は、アナログ入力信号VINA、VINB、VINCの内容の一例を示している。この図2(a)〜図2(d)に示すように、各チャンネルCH.A、CH.B、CH.Cのアナログ入力信号VINA、VINB、VINCは、(a)単調増加の特性T1、(b)単調減少の特性T2、(c)変動関数(例えば三角関数)の特性T3、(d)所定電圧範囲に収まる一定電圧の特性T4、等のように、時間tに応じて各チャンネルA、B、C毎に例えば規則的又は非規則的に変動する特性を示す。   FIGS. 2A to 2D show examples of the contents of the analog input signals VINA, VINB, and VINC. As shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d), each channel CH. A, CH. B, CH. The analog input signals VIN, VINB, and VINC of C include (a) a monotonically increasing characteristic T1, (b) a monotonic decreasing characteristic T2, (c) a variation function (for example, a trigonometric function) characteristic T3, and (d) a predetermined voltage range. A characteristic that varies regularly or irregularly for each of the channels A, B, and C according to the time t, such as a characteristic T4 of a constant voltage that falls within the range, for example.

前記の構成における作用を説明する。RCフィルタ回路4は、抵抗RA、RB、RCとコンデンサCA、CB、CCとに応じて予め定められる時定数に応じてコンデンサCA、CB、CCに各チャンネルCH.A、CH.B、CH.Cのアナログ入力信号VINA、VINB、VINCを充電する。このコンデンサCA、CB、CCの充電電圧は、それぞれA/D変換入力電圧VADA、VADB、VADCとしてA/D変換装置3のマルチプレクサ5に入力される。   The operation of the above configuration will be described. The RC filter circuit 4 connects each channel CH. To each of the capacitors CA, CB, CC according to a time constant determined in advance according to the resistors RA, RB, RC and the capacitors CA, CB, CC. A, CH. B, CH. C analog input signals VINA, VINB and VINC are charged. The charging voltages of the capacitors CA, CB, and CC are input to the multiplexer 5 of the A / D converter 3 as A / D conversion input voltages VADA, VADB, and VADC, respectively.

A/D制御部11は、チャンネルCH.AのA/D変換入力電圧VADAをコンデンサCHOLDに充電させるときには、チャンネルCH.AのA/D変換入力端子と出力端子との間を接続するようにマルチプレクサ5を切替えると共に、チャンネルCH.B、CH.CのA/D変換入力端子と出力端子との間を切断するようにマルチプレクサ5を切替制御する。すなわち、マルチプレクサ5が、チャンネルCH.Aに入力を切り替えて当該チャンネルAのA/D変換入力電圧VADAをコンデンサCHOLDに充電するときには、RCフィルタ回路4は、チャンネルCH.B及びCH.Cのアナログ入力信号VINB、VINCを、抵抗RB、RC及びコンデンサCB、CCによりRCフィルタ処理しつつ独立して充電できる。   The A / D control unit 11 receives the channel CH. When the capacitor CHOLD is charged with the A / D conversion input voltage VADA of A, the channel CH. The multiplexer 5 is switched so as to connect between the A / D conversion input terminal and the output terminal of the A and the channel CH. B, CH. The multiplexer 5 is controlled to switch between the A / D conversion input terminal and the output terminal of C. That is, the multiplexer 5 is connected to the channel CH. When the input is switched to A and the A / D conversion input voltage VADA of the channel A is charged to the capacitor CHOLD, the RC filter circuit 4 is connected to the channel CH. B and CH. The C analog input signals VINB and VINC can be charged independently while being RC filtered by the resistors RB and RC and the capacitors CB and CC.

その後、A/D制御部11がチャンネルCH.Bに入力を切り替えて当該チャンネルBのA/D変換入力電圧VADBをコンデンサCHOLDに充電するときには、チャンネルCH.BのA/D変換入力端子と出力端子との間を接続するようにマルチプレクサ5を切替制御すると共に、チャンネルCH.A、CH.CのA/D変換入力端子と出力端子との間を切断するようにマルチプレクサ5を切替制御する。   Thereafter, the A / D control unit 11 performs channel CH. When the input is switched to B and the capacitor CHOLD is charged with the A / D conversion input voltage VADB of the channel B, the channel CH. B. The multiplexer 5 is controlled to switch between the A / D conversion input terminal and the output terminal of B, and the channel CH. A, CH. The multiplexer 5 is controlled to switch between the A / D conversion input terminal and the output terminal of C.

このとき、RCフィルタ回路4は、チャンネルCH.A、CH.Cのアナログ入力信号VINA、VINCを抵抗RA、RC及びコンデンサCA、CCによりRCフィルタ処理しつつ独立して充電する。これにより、複数のうちの一のチャンネルのアナログ入力信号VINA、VINB、VINCをコンデンサCHOLDに充放電しつつ、複数のチャンネルのA/D変換入力電圧VADA,VADB,VADCをコンデンサCA,CB,CCに充放電できる。   At this time, the RC filter circuit 4 is connected to the channel CH. A, CH. C analog input signals VINA and VINC are independently charged while being RC filtered by resistors RA and RC and capacitors CA and CC. As a result, the analog input signals VINA, VINB, and VINC of one of the plurality of channels are charged to and discharged from the capacitor CHOLD, and the A / D conversion input voltages VADA, VADB, and VADC of the plurality of channels are capacitors CA, CB, and CC. Can be charged and discharged.

図2(a)〜図2(d)に示すように、複数のチャンネルCH.A、CH.B、CH.Cのアナログ入力信号VINA、VINB、VINCは独立した時間変化特性を示す。このため、例えばA/D変換装置3が、チャンネルCH.A→B→A→B→…、又は、CH.A→B→C→A→…、の順にA/D変換処理を入れ替えて行うときには、連続したチャンネルCH.A、CH.B、CH.Cのサンプリング電圧が大きく異なったり、逆に概ね同じ電圧となったりすることがある。そこで、本実施形態では、サンプリング時間設定部11aがA/D変換出力と比較基準との差に応じて次回の他のチャンネルのサンプリング時間を演算して設定することを特徴の一つとしている。   As shown in FIGS. 2A to 2D, a plurality of channels CH. A, CH. B, CH. The C analog input signals VINA, VINB, and VINC exhibit independent time-varying characteristics. For this reason, for example, the A / D conversion device 3 is connected to the channel CH. A → B → A → B →... Or CH. When the A / D conversion process is switched in the order of A → B → C → A →. A, CH. B, CH. The sampling voltage of C may be greatly different, or conversely, may be approximately the same voltage. Therefore, the present embodiment is characterized in that the sampling time setting unit 11a calculates and sets the sampling time of another channel next time in accordance with the difference between the A / D conversion output and the comparison reference.

図3は今回チャンネルのA/D変換出力ADOUTに応じた次回チャンネルのサンプリング時間Tsの関係の一例を示している。この図3に示すように、比較基準Vrcompは基準電圧VREFと基準グランドVGNDとの間に設定されている。   FIG. 3 shows an example of the relationship of the sampling time Ts of the next channel corresponding to the A / D conversion output ADOUT of the current channel. As shown in FIG. 3, the comparison reference Vrcomp is set between the reference voltage VREF and the reference ground VGND.

サンプリング時間設定部11aは、今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差に応じて次回のサンプリング時間を設定するが、例えば今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcompに一致するときには、次回のチャンネルのサンプリング時間Tsを最小値Tsminとしている。   The sampling time setting unit 11a sets the next sampling time according to the difference between the A / D conversion output ADOUT of the current channel and the comparison reference Vrcomp. For example, the A / D conversion output ADOUT of the current channel is set as the comparison reference. When it matches Vrcomp, the sampling time Ts of the next channel is set to the minimum value Tsmin.

この図3に示す例では、今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcompよりも高いときには、サンプリング時間設定部11aは比較基準Vrcompと基準電圧VREFとの間で線形的にサンプリング時間Tsを長く設定する。この線形性は、今回のチャンネルのA/D変換出力をADOUTとし、次回のチャンネルのサンプリング時間をTsとしたときに、次の(1)式のように示される。   In the example shown in FIG. 3, when the A / D conversion output ADOUT of the current channel is higher than the comparison reference Vrcomp, the sampling time setting unit 11a linearly sets the sampling time Ts between the comparison reference Vrcomp and the reference voltage VREF. Set a longer time. This linearity is expressed by the following equation (1) when the A / D conversion output of the current channel is ADOUT and the sampling time of the next channel is Ts.

Ts = K1 +ADOUT×(Tsmax−Tsmin)/(VREF−Vrcomp) …(1)
ただし、K1=Tsmin−Vrcomp×(Tsmax−Tsmin)/(VREF−Vrcomp)である。
また、今回のチャンネルのA/D変換出力が比較基準Vrcompよりも低いときには、サンプリング時間設定部11aは比較基準Vrcompと基準グランドVGNDとの間で線形的にサンプリング時間を長く設定する。この線形性は、次の(2)式のように示される。
Ts = K1 + ADOUT × (Tsmax−Tsmin) / (VREF−Vrcomp) (1)
However, K1 = Tsmin−Vrcomp × (Tsmax−Tsmin) / (VREF−Vrcomp).
When the A / D conversion output of the current channel is lower than the comparison reference Vrcomp, the sampling time setting unit 11a linearly sets the sampling time between the comparison reference Vrcomp and the reference ground VGND. This linearity is expressed by the following equation (2).

Ts = K2 +ADOUT×(Tsmin−Tsmax)/(Vrcomp−VGND) …(2)
ただし、K2=Tsmin−Vrcomp×(Tsmin−Tsmax)/(Vrcomp−VGND)である。
この図3に示すように、サンプリング時間設定部11aは今回のチャンネルのA/D変換出力と比較基準Vrcompとの差が大きいほどサンプリング時間Tsを長く設定することが望ましい。このとき、図3に示すように例えば線形的に変化するように演算して設定しても良いが、例えば2次関数などを用いて非線形的に変化するように演算して設定しても良い。なお、この演算、設定方法は前述の(1)式、(2)式に限られるものではなく、これらの(1)式、(2)式を変形した数式を適用しても良いし、様々な形態に適用可能となる。
Ts = K2 + ADOUT × (Tsmin−Tsmax) / (Vrcomp−VGND) (2)
However, K2 = Tsmin−Vrcomp × (Tsmin−Tsmax) / (Vrcomp−VGND).
As shown in FIG. 3, it is desirable that the sampling time setting unit 11a sets the sampling time Ts longer as the difference between the A / D conversion output of the current channel and the comparison reference Vrcomp increases. At this time, as shown in FIG. 3, for example, it may be calculated and set so as to change linearly, but for example, it may be calculated and set so as to change nonlinearly using a quadratic function or the like. . Note that this calculation and setting method is not limited to the above-described formulas (1) and (2), and formulas obtained by modifying these formulas (1) and (2) may be applied. Can be applied to various forms.

また、比較部10が今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとを比較して差を算出したとき、サンプリング時間設定部11aは、今回のA/D変換出力ADOUTが基準グランドVGNDまたは基準電圧VREFに相当すると判定されたときには、次回のサンプリング時間Tsを所定の最大値Tsmaxとすることが望ましい。このときのサンプリング時間Tsにおいても、最大値Tsmaxに設定することに限られるものではない。   When the comparison unit 10 compares the A / D conversion output ADOUT of the current channel with the comparison reference Vrcomp to calculate the difference, the sampling time setting unit 11a determines that the current A / D conversion output ADOUT is the reference ground VGND. Alternatively, when it is determined that it corresponds to the reference voltage VREF, it is desirable to set the next sampling time Ts to a predetermined maximum value Tsmax. The sampling time Ts at this time is not limited to the maximum value Tsmax.

図4は本実施形態の要部の動作をタイミングチャートで概略的に示している。図4に示す例示内容は、説明の便宜上、例えば、チャンネルCH.Aのアナログ入力信号VINBが一定の電圧値V1であり、チャンネルCH.Bのアナログ入力信号VINBが一定の電圧値V2であるときの例を示している。また、図4には、A/D制御部11が制御スイッチ12をオフ制御すると共に、チャンネルCH.AのA/D変換入力電圧VADAがコンデンサCHOLDに充電された状態において、A/D変換部7が電圧VHOLDをサンプリングホールドし実際にA/D変換処理しているタイミングから図示している。   FIG. 4 schematically shows the operation of the main part of the present embodiment in a timing chart. The example shown in FIG. 4 includes, for example, channel CH. The analog input signal VINB of A has a constant voltage value V1, and the channel CH. An example in which the analog input signal VINB of B is a constant voltage value V2 is shown. In FIG. 4, the A / D control unit 11 controls the control switch 12 to be off and the channel CH. In the state where the A / D conversion input voltage VADA of A is charged in the capacitor CHOLD, the A / D conversion unit 7 samples and holds the voltage VHOLD and actually performs the A / D conversion processing.

また、図4において、時間TDAはチャンネルCH.Aのサンプリング電圧VHOLDをアナログ/デジタル変換して量子化する時間を示しており、時間TOAはチャンネルCH.Aの変換結果の下位ビット(例えばLSB)のエラーをオフセット補正してA/D変換出力として比較部10に出力したり、A/D変換出力記憶部8に記憶させたりする時間を示している。   In FIG. 4, the time TDA is the channel CH. A shows the time for analog / digital conversion and quantization of the sampling voltage VHOLD of A, and the time TOA is the channel CH. It shows the time to offset the error of the lower bit (for example, LSB) of the conversion result of A and output it as an A / D conversion output to the comparison unit 10 or to store it in the A / D conversion output storage unit 8 .

また、時間TSBは、マルチプレクサ5がチャンネルCH.AからチャンネルCH.Bのアナログ入力信号VINBに切替え、コンデンサCHOLDに電圧VHOLDを充放電する時間を示している。また、時間TDBはチャンネルCH.Bのサンプリング電圧VHOLDをアナログ/デジタル変換して量子化する時間を示しており、時間TOBはチャンネルCH.Bの変換結果のエラーをオフセット補正してA/D変換出力として比較部10に出力したりA/D変換出力記憶部8に記憶させたりする時間を示している。また、時間TSCは、マルチプレクサ5がチャンネルCH.Bのアナログ入力信号VINBからCH.Cのアナログ入力信号VINCに切替え、コンデンサCHOLDに電圧VHOLDを充放電する時間を示している。   At time TSB, the multiplexer 5 uses the channel CH. A to channel CH. It shows the time for switching to the B analog input signal VINB and charging and discharging the voltage VHOLD to and from the capacitor CHOLD. The time TDB is the channel CH. B shows the time for analog / digital conversion and quantization of the sampling voltage VHOLD of B, and the time TOB is the channel CH. It shows the time to offset the error of the B conversion result and output it as an A / D conversion output to the comparison unit 10 or to store it in the A / D conversion output storage unit 8. Also, at time TSC, the multiplexer 5 uses the channel CH. B analog input signal VINB to CH. The time for switching to the analog input signal VINC of C and charging and discharging the voltage VHOLD to the capacitor CHOLD is shown.

さて、時間TDAにおいて、A/D変換部7はチャンネルCH.Aについてアナログ/デジタル変換処理するが、このチャンネルCH.AのA/D変換出力をするときに、このA/D変換出力は同時に比較部10に入力される。比較部10は、比較基準設定部9により設定された比較基準VrcompとA/D変換出力ADOUTとを比較して差を算出し、この差の算出結果をA/D制御部11に出力する。A/D制御部11は、サンプリング時間設定部11aによりサンプリング時間Ts1を設定する。例えば、図4に示す例の場合、電圧値V1が最大値(例えば5V)であり、図3に示す基準電圧VREFに相当するときには、サンプリング時間の最大値Tsmaxをサンプリング時間Ts1に設定する。   Now, at the time TDA, the A / D converter 7 performs the channel CH. Analog / digital conversion processing is performed for A, but this channel CH. When A / D conversion output of A is performed, the A / D conversion output is simultaneously input to the comparison unit 10. The comparison unit 10 compares the comparison reference Vrcomp set by the comparison reference setting unit 9 with the A / D conversion output ADOUT, calculates a difference, and outputs the difference calculation result to the A / D control unit 11. The A / D control unit 11 sets the sampling time Ts1 by the sampling time setting unit 11a. For example, in the case of the example shown in FIG. 4, when the voltage value V1 is the maximum value (for example, 5 V) and corresponds to the reference voltage VREF shown in FIG. 3, the maximum value Tsmax of the sampling time is set to the sampling time Ts1.

サンプリング時間設定部11aがチャンネルCH.Bのサンプリング時間Ts1を演算して設定するときには、サンプリング時間Ts1の演算処理が終了し、チャンネルCH.Bのサンプリング時間Ts1として確定するまで、チャンネルCH.BのA/D変換シーケンスを開始しない。これにより、チャンネルCH.Bのサンプリング時間Ts1が定められていない状態では次回のA/D変換シーケンスを開始しない。   Sampling time setting unit 11a uses channel CH. When the sampling time Ts1 of B is calculated and set, the calculation processing of the sampling time Ts1 ends and the channel CH. Until the sampling time Ts1 of B is determined, the channel CH. The B A / D conversion sequence is not started. As a result, the channel CH. In the state where the sampling time Ts1 of B is not defined, the next A / D conversion sequence is not started.

次に、A/D制御部11は、例えばマルチプレクサ5をチャンネルCH.BのA/D変換入力電圧VADBの入力に切替制御すると共に、制御スイッチ12をオン制御し、これによりコンデンサCHOLDは設定されたチャンネルCH.Bのサンプリング時間Ts1だけ待機入力する。   Next, the A / D control unit 11 connects the multiplexer 5 to the channel CH. B is switched to the input of the A / D conversion input voltage VADB of B, and the control switch 12 is turned on, whereby the capacitor CHOLD is set to the set channel CH. The standby input is performed for the sampling time Ts1 of B.

このときコンデンサCHOLDは、このサンプリング時間Ts1の時間をかけて電圧値V1から電圧値V2まで充電又は放電されることになる。図4の例では、電圧値V1>電圧値V2であるため、コンデンサCHOLDの充電電荷が放電されることで、電圧VHOLDは本来サンプリングしたい次回のチャンネルCH.Bのアナログ入力信号VINBに近接することになる。このとき、図3に示すように予め定められたサンプリング時間Ts1だけ待機することになるため、サンプリング時に生じやすいオフセット誤差を極力低減できる。しかも、サンプリング時間Ts1を必要以上に長時間必要とすることがなくなる。   At this time, the capacitor CHOLD is charged or discharged from the voltage value V1 to the voltage value V2 over the sampling time Ts1. In the example of FIG. 4, since the voltage value V1> the voltage value V2, the voltage VHOLD is set to the next channel CH. It is close to the analog input signal VINB of B. At this time, as shown in FIG. 3, the apparatus waits for a predetermined sampling time Ts1, so that it is possible to reduce offset errors that are likely to occur during sampling as much as possible. In addition, the sampling time Ts1 is not required longer than necessary.

サンプリング時間Ts1を経過した時点において、A/D制御部11は、制御スイッチ12をオフ制御し、A/D変換部7にA/D変換指令する。これによりA/D変換部7がサンプリング電圧VHOLDをサンプリングホールドし、時間TDBにおいてA/D変換処理する。そして、A/D変換部7は時間TOBにおいてエラーを補正したA/D変換出力ADOUTを比較部10及びA/D変換出力記憶部8に出力する。   At the time when the sampling time Ts1 has elapsed, the A / D control unit 11 controls the control switch 12 to turn off and instructs the A / D conversion unit 7 to perform an A / D conversion command. As a result, the A / D converter 7 samples and holds the sampling voltage VHOLD, and performs A / D conversion processing at time TDB. Then, the A / D conversion unit 7 outputs the A / D conversion output ADOUT in which the error is corrected at the time TOB to the comparison unit 10 and the A / D conversion output storage unit 8.

この後の処理は前述と同様となるが、比較部10は、比較基準設定部9によって設定された比較基準VrcompとA/D変換出力ADOUTとを比較して差を算出し、この差の算出結果をA/D制御部11に出力する。その後、サンプリング時間設定部11aが次回のチャンネルCH.Cのサンプリング時間Ts2を演算処理する。   The subsequent processing is the same as described above, but the comparison unit 10 compares the comparison reference Vrcomp set by the comparison reference setting unit 9 with the A / D conversion output ADOUT to calculate a difference, and calculates the difference. The result is output to the A / D control unit 11. Thereafter, the sampling time setting unit 11a performs the next channel CH. The C sampling time Ts2 is processed.

次に、A/D制御部11は、例えばマルチプレクサ5をチャンネルCH.CのA/D変換入力電圧VADCの入力に切替制御すると共に、制御スイッチ12をオン制御し、設定されたチャンネルCH.Cのサンプリング時間Ts2だけ待機する。このとき、コンデンサCHOLDは、このサンプリング時間Ts2の時間をかけて電圧値V2から充電又は放電されることになる。この後の処理は、前述を繰り返すことになるため説明を省略する。   Next, the A / D control unit 11 connects the multiplexer 5 to the channel CH. C is switched to the input of the A / D conversion input voltage VADC, and the control switch 12 is turned on to set the channel CH. Wait for C sampling time Ts2. At this time, the capacitor CHOLD is charged or discharged from the voltage value V2 over the sampling time Ts2. Subsequent processing will be omitted because it will be repeated.

本実施形態によれば、サンプリング時間設定部11aが今回のチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差に応じて次回の他のチャンネルCH.BのA/D変換処理のサンプリング時間Ts1を演算して設定した。この結果、内部回路を追加することなくオフセット誤差を極力低減できる。しかもサンプリング時間Ts1が必要以上に長時間にならなくなる。この結果、A/D変換処理時間を長くすることなくA/D変換誤差を極力抑制しながらA/D変換処理できる。   According to the present embodiment, the sampling time setting unit 11a uses the current channel CH. A / D conversion output ADOUT of A and the other channel CH. The sampling time Ts1 for B A / D conversion processing was calculated and set. As a result, the offset error can be reduced as much as possible without adding an internal circuit. Moreover, the sampling time Ts1 does not become longer than necessary. As a result, A / D conversion processing can be performed while suppressing A / D conversion errors as much as possible without lengthening the A / D conversion processing time.

また、今回のチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差が大きいほど次回のチャンネルCH.Bのサンプリング時間を長く設定しているため、A/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差に応じて適切なサンプリング時間を設定できるようになる。なお、今回のチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差が大きいほどサンプリング時間Tsを長くする必要はなく、後述実施形態に示すように、ある区間内でサンプリング時間Tsを一定値としても良い。   The channel CH. As the difference between the A / D conversion output ADOUT of A and the comparison reference Vrcomp increases, the next channel CH. Since the B sampling time is set to be long, an appropriate sampling time can be set according to the difference between the A / D conversion output ADOUT and the comparison reference Vrcomp. The channel CH. It is not necessary to lengthen the sampling time Ts as the difference between the A / D conversion output ADOUT of A and the comparison reference Vrcomp increases, and the sampling time Ts may be set to a constant value within a certain section, as will be described later.

また、今回のチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTがA/D変換部7の基準電圧VREFまたは基準グランドVGNDであるときには、サンプリング時間設定部11aはサンプリング時間Tsを所定の最大値Tsmaxに設定することが望ましく、この場合、サンプリング用のコンデンサCHOLDが十分に充放電できるようになり、オフセット誤差を低減できる。   The channel CH. When the A / D conversion output ADOUT of A is the reference voltage VREF or the reference ground VGND of the A / D conversion unit 7, the sampling time setting unit 11a desirably sets the sampling time Ts to a predetermined maximum value Tsmax. In this case, the sampling capacitor CHOLD can be sufficiently charged and discharged, and the offset error can be reduced.

今回のチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTが出力された後、サンプリング時間設定部11aが、A/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差に応じて次回のチャンネルCH.Bのサンプリング時間Ts1を設定し、この後、マルチプレクサ5がチャンネルCH.BのA/D変換入力電圧VADBに切替え、A/D制御部11が保持部6の制御スイッチ12をオン制御し、その後、A/D変換部7が次回のチャンネルCH.BのA/D変換処理を行う。このため、A/D変換シーケンスに沿って順にA/D変換処理を行うことができ、サンプリング時間Ts1が定まっていないまま、次回のチャンネルCH.BのA/D変換処理を開始することを防ぐことができる。   This channel CH. After the A / D conversion output ADOUT of A is output, the sampling time setting unit 11a determines whether the next channel CH.1 is in accordance with the difference between the A / D conversion output ADOUT and the comparison reference Vrcomp. B sampling time Ts1 is set, and then the multiplexer 5 is connected to the channel CH. B is switched to the A / D conversion input voltage VADB, and the A / D control unit 11 turns on the control switch 12 of the holding unit 6, and then the A / D conversion unit 7 controls the next channel CH. A / D conversion processing of B is performed. Therefore, A / D conversion processing can be performed in order along the A / D conversion sequence, and the next channel CH. It is possible to prevent the B A / D conversion process from starting.

本実施形態によれば、サンプリング時間設定部11aは、A/D変換部7によりA/D変換処理された今回のチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差に応じて次回の他のチャンネルCH.BのA/D変換処理のサンプリング時間Tsを演算して設定するため、サンプリング時間Tsを予め定められた最大時間に設定する必要がなくなり、短時間でA/D変換処理できるようになる。   According to the present embodiment, the sampling time setting unit 11a performs the A / D conversion processing of the current channel CH. A / D conversion output ADOUT of A and the other channel CH. Since the sampling time Ts for B A / D conversion processing is calculated and set, it is not necessary to set the sampling time Ts to a predetermined maximum time, and the A / D conversion processing can be performed in a short time.

サンプリング時間設定部11aがA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差が大きいほどサンプリング時間Tsを長く設定するときには、より適切なサンプリング時間Tsを設定することができ、A/D変換に係るオフセット誤差を低減できるようになる。   When the sampling time setting unit 11a sets the sampling time Ts longer as the difference between the A / D conversion output ADOUT and the comparison reference Vrcomp is larger, a more appropriate sampling time Ts can be set. The offset error can be reduced.

サンプリング時間設定部11aは、A/D変換出力ADOUTがA/D変換部7の基準電圧VREFまたは基準グランドVGNDであるときにはサンプリング時間Tsを所定の最大値Tsmaxに設定するため、サンプリング時間Tsの算出時間を削減できる。   Since the sampling time setting unit 11a sets the sampling time Ts to a predetermined maximum value Tsmax when the A / D conversion output ADOUT is the reference voltage VREF or the reference ground VGND of the A / D conversion unit 7, the sampling time Ts is calculated. Save time.

サンプリング時間設定部11aがA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcompとの差に応じて次回のサンプリング時間Ts1を設定した後、マルチプレクサ5の切替処理、保持部6による電圧充放電処理、A/D変換部7によるA/D変換処理を行うようになっているため、A/D変換シーケンスに沿って順にA/D変換処理を行うことができ、サンプリング時間Ts1が定まっていないまま、次回のチャンネルCH.BのA/D変換処理を開始することを防ぐことができる。   After the sampling time setting unit 11a sets the next sampling time Ts1 according to the difference between the A / D conversion output ADOUT and the comparison reference Vrcomp, the multiplexer 5 switching processing, the voltage charging / discharging processing by the holding unit 6, A / D Since the A / D conversion process is performed by the conversion unit 7, the A / D conversion process can be performed in order along the A / D conversion sequence, and the next channel is determined without the sampling time Ts1 being determined. CH. It is possible to prevent the B A / D conversion process from starting.

サンプリング時間設定部11aは、A/D変換部7によるA/D変換出力ADOUTの演算処理に並行してサンプリング時間Tsの演算処理を行うようにしても良い。この場合、処理を並行して行うことができるため、処理時間を削減できる。   The sampling time setting unit 11a may perform calculation processing of the sampling time Ts in parallel with the calculation processing of the A / D conversion output ADOUT by the A / D conversion unit 7. In this case, since processing can be performed in parallel, processing time can be reduced.

(第2実施形態)
図5は、今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTに応じた次回のチャンネルのサンプリング時間Tsの関係の一例を図3に代えて示している。比較基準設定部9は、この図5に示す比較基準Vrcomp1、Vrcomp2、Vrcomp3、Vrcomp4を設定する。比較基準Vrcomp1、Vrcomp2、Vrcomp3及びVrcomp4は、基準電圧VREFと基準グランドVGNDとの間に設定されている。このとき、この比較基準Vrcomp1、Vrcomp2、Vrcomp3、Vrcomp4はVGND<Vrcomp1<Vrcomp2<Vrcomp3<Vrcomp4<VREFの関係を満たすように設定されている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows an example of the relationship of the sampling time Ts of the next channel corresponding to the A / D conversion output ADOUT of the current channel instead of FIG. The comparison reference setting unit 9 sets comparison references Vrcomp1, Vrcomp2, Vrcomp3, and Vrcomp4 shown in FIG. The comparison references Vrcomp1, Vrcomp2, Vrcomp3 and Vrcomp4 are set between the reference voltage VREF and the reference ground VGND. At this time, the comparison references Vrcomp1, Vrcomp2, Vrcomp3, and Vrcomp4 are set so as to satisfy the relationship of VGND <Vrcomp1 <Vrcomp2 <Vrcomp3 <Vrcomp4 <VREF.

このときも第1実施形態と同様に、サンプリング時間設定部11aは、比較部10により算出される今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcomp1、Vrcomp2、Vrcomp3、Vrcomp4との差に応じて次回のサンプリング時間Tsを設定する。すなわち、今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが、これらの比較基準Vrcomp1、Vrcomp2、Vrcomp3、Vrcomp4で規定される何れの区間内に入っているか否かを判定する。このとき、例えば今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcomp2と比較基準Vrcomp3との範囲に入っているときには、サンプリング時間Tsを最小値Tsminとする。このときのサンプリング時間Tsにおいては、最小値Tsminに設定することに限られるものではない。   At this time, as in the first embodiment, the sampling time setting unit 11a responds to the difference between the A / D conversion output ADOUT of the current channel calculated by the comparison unit 10 and the comparison references Vrcomp1, Vrcomp2, Vrcomp3, and Vrcomp4. The next sampling time Ts is set. That is, it is determined whether the A / D conversion output ADOUT of the current channel falls within any section defined by these comparison references Vrcomp1, Vrcomp2, Vrcomp3, and Vrcomp4. At this time, for example, when the A / D conversion output ADOUT of the current channel is within the range of the comparison reference Vrcomp2 and the comparison reference Vrcomp3, the sampling time Ts is set to the minimum value Tsmin. The sampling time Ts at this time is not limited to the minimum value Tsmin.

また、サンプリング時間設定部11aは、比較部10により今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTと比較基準Vrcomp1、Vrcomp2、Vrcomp3、Vrcomp4とを比較して差を算出したときに、今回のA/D変換出力ADOUTが基準電圧VREFまたは基準グランドVGNDに相当すると判定したときには、次回のサンプリング時間Tsを所定の最大値Tsmaxとすることが望ましい。このときのサンプリング時間Tsにおいても、最大値Tsmaxに設定することに限られるものではない。   The sampling time setting unit 11a compares the A / D conversion output ADOUT of the current channel with the comparison references Vrcomp1, Vrcomp2, Vrcomp3, and Vrcomp4 by the comparison unit 10 to calculate the difference. When it is determined that the converted output ADOUT corresponds to the reference voltage VREF or the reference ground VGND, it is desirable to set the next sampling time Ts to a predetermined maximum value Tsmax. The sampling time Ts at this time is not limited to the maximum value Tsmax.

この図5に示すように、今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが基準グランドVGND以上Vrcomp1以下となるときには、サンプリング時間設定部11aは最大値Tsmaxを次回のサンプリング時間Tsとして設定する。また、今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcomp1以上で且つVrcomp2以下となるときには、サンプリング時間設定部11aは最大値Tsmaxと最小値Tsminとの間に予め定められたサンプリング時間Tsaを次回のサンプリング時間として設定する。また、今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcomp2以上で且つVrcomp3以下となるときには、サンプリング時間設定部11aは最小値Tsminを次回のサンプリング時間Tsとして設定する。また、今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcomp3以上で且つVrcomp4以下となるときには、サンプリング時間設定部11aは最大値Tsmaxと最小値Tsminとの間に予め定められたサンプリング時間Tsaを次回のサンプリング時間Tsとして設定する。   As shown in FIG. 5, when the A / D conversion output ADOUT of the current channel is not less than the reference ground VGND and not more than Vrcomp1, the sampling time setting unit 11a sets the maximum value Tsmax as the next sampling time Ts. When the A / D conversion output ADOUT of the current channel is not less than the comparison reference Vrcomp1 and not more than Vrcomp2, the sampling time setting unit 11a sets a predetermined sampling time Tsa between the maximum value Tsmax and the minimum value Tsmin. Set as the next sampling time. When the A / D conversion output ADOUT of the current channel is not less than the comparison reference Vrcomp2 and not more than Vrcomp3, the sampling time setting unit 11a sets the minimum value Tsmin as the next sampling time Ts. When the A / D conversion output ADOUT of the current channel is not less than the comparison reference Vrcomp3 and not more than Vrcomp4, the sampling time setting unit 11a sets a predetermined sampling time Tsa between the maximum value Tsmax and the minimum value Tsmin. Set as the next sampling time Ts.

図5に示した例では、A/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcomp1とVrcomp2との間となるときのサンプリング時間Tsaと、A/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcomp3とVrcomp4との間となるときのサンプリング時間Tsaとを同一値としているが、異なっていても良い。また、サンプリング時間設定部11aは、比較部10により今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが比較基準Vrcomp1、Vrcomp2、Vrcomp3、Vrcomp4に一致すると判定されたときには、境界を跨いだ区間の何れのサンプリング時間Tsを設定しても良い。   In the example shown in FIG. 5, the sampling time Tsa when the A / D conversion output ADOUT is between the comparison references Vrcomp1 and Vrcomp2, and the A / D conversion output ADOUT is between the comparison references Vrcomp3 and Vrcomp4. The sampling time Tsa is set to the same value, but may be different. In addition, when the comparison unit 10 determines that the A / D conversion output ADOUT of the current channel matches the comparison references Vrcomp1, Vrcomp2, Vrcomp3, and Vrcomp4, the sampling time setting unit 11a selects any sampling in the section across the boundary. The time Ts may be set.

このように、サンプリング時間設定部11aが例えば今回のチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTに応じて次回のチャンネルCH.Bのサンプリング時間Ts1を設定するときには、図5に示すように予め離散的に設定された一定のサンプリング時間Tsmin、Tsa、Tsmaxを設定しても良い。   In this way, the sampling time setting unit 11a is, for example, the current channel CH. In response to the A / D conversion output ADOUT of A, the next channel CH. When setting the sampling time Ts1 for B, as shown in FIG. 5, constant sampling times Tsmin, Tsa, and Tsmax that are discretely set in advance may be set.

本実施形態によれば、比較基準設定部9が設定する比較基準Vrcomp1、Vrcomp2、Vrcomp3、Vrcomp4を複数設けており、サンプリング時間設定部11aは、VGND〜Vrcomp1、Vrcomp1〜Vrcomp2、Vrcomp2〜Vrcomp3、Vrcomp3〜Vrcomp4、Vrcomp4〜VREFで規定される3以上の複数の区間の何れかに入っているときに、これらの複数の区間毎に予め定められた一定のサンプリング時間Tsmin、Tsa、Tsmaxを設定するようにした。この結果、サンプリング時間設定部11aは、条件判断処理に応じて複数のサンプリング時間Tsmin、Tsa、Tsmaxの何れかを選択的に設定する処理をするだけでよくなり、例えば第1実施形態の図4に示したように線形的に変化する特性を備えている場合に比較してサンプリング時間Tsを演算処理する時間を必要としなくなる。これにより、素早くサンプリング時間Tsを設定できる。なお、A/D変換出力ADOUTが3以上の複数の区間の何れに入っているか判定する形態を示したが2つの区間の何れに入っているか判定する形態を適用しても良い。   According to the present embodiment, a plurality of comparison references Vrcomp1, Vrcomp2, Vrcomp3, and Vrcomp4 set by the comparison reference setting unit 9 are provided, and the sampling time setting unit 11a includes VGND to Vrcomp1, Vrcomp1 to Vrcomp2, Vrcomp2 to Vrcomp3, and Vrcomp3. .., Vrcomp4, and Vrcomp4 to VREF, when entering any one of three or more sections, a predetermined sampling time Tsmin, Tsa, Tsmax set in advance for each of the sections is set. I made it. As a result, the sampling time setting unit 11a only needs to perform processing for selectively setting any one of the plurality of sampling times Tsmin, Tsa, and Tsmax according to the condition determination processing. For example, FIG. 4 of the first embodiment. Compared to the case of having a linearly changing characteristic as shown in FIG. 5, the time for calculating the sampling time Ts is not required. Thereby, the sampling time Ts can be set quickly. In addition, although the form which determines which A / D conversion output ADOUT is contained in the some area of 3 or more was shown, you may apply the form which determines which of the two areas is contained.

本実施形態によれば、比較基準設定部9は、基準電圧VREFと基準グランドVGNDの間に比較基準Vrcompを設定することで、今回のA/D変換出力ADOUTを規定する範囲を複数の区間に分割するようになっており、サンプリング時間設定部11aは、A/D変換出力ADOUTが複数の区間の何れかに入っていると判定すると、複数の区間毎に予め定められた一定のサンプリング時間Tsmax、Tsa、Tsminを設定するため、条件判断処理に応じて一定のサンプリング時間Tsmax、Tsa、Tsminを選択的に設定する処理を行うだけでよくなり、サンプリング時間Tsを演算処理する時間を削減できる。   According to the present embodiment, the comparison reference setting unit 9 sets the comparison reference Vrcomp between the reference voltage VREF and the reference ground VGND, so that the range defining the current A / D conversion output ADOUT is divided into a plurality of sections. When the sampling time setting unit 11a determines that the A / D conversion output ADOUT is in any of the plurality of sections, the sampling time setting unit 11a is set to a predetermined sampling time Tsmax predetermined for each of the plurality of sections. , Tsa, and Tsmin are set, it is only necessary to selectively set certain sampling times Tsmax, Tsa, and Tsmin in accordance with the condition determination process, and the time for calculating the sampling time Ts can be reduced.

(第3実施形態)
図6及び図7は第3実施形態の追加説明図を示す。前述実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似の符号を付して説明を省略する。A/D変換装置203はA/D制御部211を備える。A/D制御部211は、サンプリング時間設定部11aに加えてサンプリング時間記憶部11bを備えている。このサンプリング時間記憶部11bは、例えば記録用レジスタ又はRAMなどのメモリにより構成される。このサンプリング時間記憶部11bはA/D制御部211の外部に設けられていても良い。その他の構成は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(Third embodiment)
6 and 7 show additional explanatory views of the third embodiment. Parts that are the same as or similar to those in the previous embodiment are given the same or similar reference numerals, and descriptions thereof are omitted. The A / D conversion device 203 includes an A / D control unit 211. The A / D control unit 211 includes a sampling time storage unit 11b in addition to the sampling time setting unit 11a. The sampling time storage unit 11b is configured by a memory such as a recording register or a RAM, for example. The sampling time storage unit 11b may be provided outside the A / D control unit 211. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

前記の構成の動作を図7のタイミングチャートを用いて説明する。図7に示すように、A/D制御部211のサンプリング時間設定部11aは、チャンネルCH.AからCH.Bに至る初回のA/D変換処理時において、例えば第1又は第2実施形態で説明した方法を用いてサンプリング時間Ts1を演算して設定する。このとき、サンプリング時間記憶部11bはこのサンプリング時間Ts1を記憶する。本実施形態において、サンプリング時間記憶部11bは初回サンプリング時間記憶部として用いられる。   The operation of the above configuration will be described with reference to the timing chart of FIG. As shown in FIG. 7, the sampling time setting unit 11a of the A / D control unit 211 includes the channel CH. A to CH. At the time of the first A / D conversion process up to B, for example, the sampling time Ts1 is calculated and set using the method described in the first or second embodiment. At this time, the sampling time storage unit 11b stores the sampling time Ts1. In the present embodiment, the sampling time storage unit 11b is used as an initial sampling time storage unit.

この後、チャンネルCH.Bとは異なるチャンネルCH.Cなどのアナログ入力信号VINCをA/D変換処理すると、初回のA/D変換処理時においてはサンプリング時間を演算して設定し、サンプリング時間記憶部11bがこのサンプリング時間を記憶する。すなわち、サンプリング時間記憶部11bは、各チャンネルCH.A、CH.B、CH.C毎に初回のサンプリング時間Ts1を記憶する。   Thereafter, channel CH. A channel CH. When the analog input signal VINC such as C is A / D converted, the sampling time is calculated and set in the first A / D conversion process, and the sampling time storage unit 11b stores the sampling time. That is, the sampling time storage unit 11b stores each channel CH. A, CH. B, CH. The first sampling time Ts1 is stored for each C.

この後、再度、チャンネルCH.Bのアナログ入力信号VINBをA/D変換処理するときには、サンプリング時間設定部11aはサンプリング時間記憶部11bに記憶されたサンプリング時間Ts1を用いる。このとき、このサンプリング時間記憶部11bに記憶されたサンプリング時間Ts1をそのまま用いることが望ましい。これにより、2回目以降の変換処理時には、サンプリング時間設定部11aはサンプリング時間記憶部11bに記憶されたサンプリング時間Ts1を用いて設定することができ、2回目以降のサンプリング時間Ts1の演算処理を省略できる。   Thereafter, the channel CH. When A / D conversion processing is performed on the B analog input signal VINB, the sampling time setting unit 11a uses the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b. At this time, it is desirable to use the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b as it is. Thereby, at the time of the second and subsequent conversion processing, the sampling time setting unit 11a can set using the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b, and the calculation processing of the second and subsequent sampling times Ts1 is omitted. it can.

本実施形態によれば、サンプリング時間設定部11aは、同一のチャンネルの2回目以降では初回の処理時にサンプリング時間記憶部11bに記憶されたサンプリング時間Ts1を用いて設定するため、2回目以降のサンプリング時間Ts1の演算処理を省略できる。   According to the present embodiment, since the sampling time setting unit 11a sets using the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b at the first processing after the second time of the same channel, the second and subsequent samplings are performed. The calculation process of time Ts1 can be omitted.

(第4実施形態)
図8は第4実施形態の追加説明図を示す。第3実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似の符号を付して説明を省略する。図8は図7に代わるタイミングチャートを示す。図8の時間TDAにおいて、A/D変換部7がチャンネルCH.AのA/D変換処理を行い、図8の時間TOAにおいて、A/D制御部211のサンプリング時間設定部11aがサンプリング時間Ts1を演算して設定すると、このサンプリング時間Ts1を時間TSBに適用する。このとき、A/D制御部211のサンプリング時間記憶部11bは初回のサンプリング時間Ts1を記憶する。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 shows an additional explanatory diagram of the fourth embodiment. The same or similar parts as those in the third embodiment are denoted by the same or similar reference numerals, and the description thereof is omitted. FIG. 8 shows a timing chart instead of FIG. At time TDA in FIG. 8, the A / D conversion unit 7 performs channel CH. When A / D conversion processing of A is performed and the sampling time setting unit 11a of the A / D control unit 211 calculates and sets the sampling time Ts1 at the time TOA in FIG. 8, this sampling time Ts1 is applied to the time TSB. . At this time, the sampling time storage unit 11b of the A / D control unit 211 stores the first sampling time Ts1.

そして、図8の時間TDBにおいて、A/D変換部7がチャンネルCH.BのA/D変換処理を行い、時間TOBにおいてエラー処理を行いA/D変換出力される。このような流れにおいて、チャンネルCH.A、CH.B、CH.CのA/D変換処理が行われるが、この処理中に、A/D制御部211のサンプリング時間記憶部11bは各チャンネルCH.A、CH.B、CH.Cの初回のサンプリング時間Ts1を各チャンネルごとに記憶する。   Then, at time TDB in FIG. A / D conversion processing of B is performed, error processing is performed at time TOB, and A / D conversion output is performed. In such a flow, channel CH. A, CH. B, CH. The A / D conversion process of C is performed. During this process, the sampling time storage unit 11b of the A / D control unit 211 stores each channel CH. A, CH. B, CH. The initial sampling time Ts1 of C is stored for each channel.

A/D変換部7が、サンプリング時間記憶部11bに記憶された同一のチャンネルCH.BのA/D変換処理を行うときには、サンプリング時間設定部11aは、このサンプリング時間記憶部11bに記憶されたサンプリング時間Ts1を適用する。   The A / D conversion unit 7 receives the same channel CH. Stored in the sampling time storage unit 11b. When performing the A / D conversion process of B, the sampling time setting unit 11a applies the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b.

すなわち、図8に示す時間TDA2、TOA2、TSB2、TDB2、TOB2において、2回目のチャンネルCH.A、CH.Bに係るA/D変換処理が行われるが、この中の時間TSB2に、サンプリング時間記憶部11bに記憶されたサンプリング時間Ts1を設定し、このサンプリング時間Ts1だけ待機してからA/D変換部7がA/D変換処理する。これにより、何度もサンプリング時間Ts1を演算処理する必要がなくなる。このとき、このサンプリング時間Ts1の適用期間は、リセット信号RESETが与えられるまで継続することが望ましい。   That is, at the time TDA2, TOA2, TSB2, TDB2, and TOB2 shown in FIG. A, CH. The A / D conversion process related to B is performed, and the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b is set to the time TSB2 in this, and the A / D conversion unit waits for this sampling time Ts1. 7 performs A / D conversion processing. This eliminates the need to repeatedly calculate the sampling time Ts1. At this time, the application period of the sampling time Ts1 is preferably continued until the reset signal RESET is given.

このリセット信号RESETは図8に示すように例えば単パルスによるものであり、A/D変換装置203の外側のモジュール、例えば監視IC、又は、A/D変換装置203がマイコンに含まれる場合はマイコンのリセット制御ユニットが、何らかの異常を検出したときにリセット信号RESETを発生する。A/D変換装置203のA/D制御部211は、リセット信号RESETを入力可能になっている。   As shown in FIG. 8, the reset signal RESET is based on, for example, a single pulse. If the microcomputer includes a module outside the A / D converter 203, such as a monitoring IC or the A / D converter 203, the microcomputer The reset control unit generates a reset signal RESET when any abnormality is detected. The A / D control unit 211 of the A / D conversion device 203 can receive a reset signal RESET.

A/D制御部211は、このリセット信号RESETのパルスを受付けると、サンプリング時間記憶部11bに記憶されたサンプリング時間Ts1を無効とする。この後、図8の時間TOA3において、A/D制御部211のサンプリング時間設定部11aがサンプリング時間Ts2を演算して設定すると、このサンプリング時間Ts2を時間TSB3に適用する。このとき、サンプリング時間記憶部11bは初回のサンプリング時間Ts2として記憶する。その後、リセット信号RESETを受け付けるまで、このサンプリング時間Ts2が用いられる。このようにして処理が繰り返される。   When the A / D control unit 211 receives the pulse of the reset signal RESET, the A / D control unit 211 invalidates the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b. Thereafter, when the sampling time setting unit 11a of the A / D control unit 211 calculates and sets the sampling time Ts2 at time TOA3 in FIG. 8, this sampling time Ts2 is applied to the time TSB3. At this time, the sampling time storage unit 11b stores the initial sampling time Ts2. Thereafter, this sampling time Ts2 is used until the reset signal RESET is received. In this way, the process is repeated.

本実施形態によれば、リセット信号RESETを受付けるまで、サンプリング時間Ts1を適用することができ、リセット信号RESETを受付けるとサンプリング時間Ts1を無効とし再度演算して更新設定できる。これにより、リセット信号RESETを入力するまでは初回のサンプリング時間Ts1をサンプリング時間記憶部11bに記憶し当該サンプリング時間Ts1を適用することで演算処理時間を削減できると共に、リセット信号RESETの入力に応じてサンプリング時間Ts1を異なるサンプリング時間Ts2に変更できる。   According to the present embodiment, the sampling time Ts1 can be applied until the reset signal RESET is received. When the reset signal RESET is received, the sampling time Ts1 is invalidated and can be updated and set again. Thus, until the reset signal RESET is input, the first sampling time Ts1 is stored in the sampling time storage unit 11b, and the calculation time can be reduced by applying the sampling time Ts1, and according to the input of the reset signal RESET. The sampling time Ts1 can be changed to a different sampling time Ts2.

(第5実施形態)
図9は第5実施形態の追加説明図を示す。前述実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似の符号を付して説明を省略する。図9は図7、図8に代わるタイミングチャートを示す。本実施形態では、A/D制御部211は、所定時間Taだけ経過したか否かを判定したり、又は、A/D変換部7による所定回数のA/D変換処理サイクルが行われたか否かを判定したりする経過判定部として用いられる。本実施形態のA/D制御部211は、例えばタイマを備えており所定時間Taを計測可能になっている。また、A/D制御部211はA/D変換処理サイクルの計数部を備えるように構成されていても良い。
(Fifth embodiment)
FIG. 9 shows an additional explanatory diagram of the fifth embodiment. Parts that are the same as or similar to those in the previous embodiment are given the same or similar reference numerals, and descriptions thereof are omitted. FIG. 9 shows a timing chart in place of FIG. 7 and FIG. In this embodiment, the A / D control unit 211 determines whether or not a predetermined time Ta has elapsed, or whether or not a predetermined number of A / D conversion processing cycles have been performed by the A / D conversion unit 7. It is used as a progress determination unit for determining whether or not. The A / D control unit 211 of the present embodiment includes a timer, for example, and can measure a predetermined time Ta. In addition, the A / D control unit 211 may be configured to include a counting unit for A / D conversion processing cycles.

図9に示すように、A/D制御部211は、例えばサンプリング時間Ts1を設定したタイミングからタイマの計測を開始し、所定時間Taだけ経過したか否かを判定し、この判定が正しい、すなわち是であると判定されると、サンプリング時間記憶部11bに記憶されているサンプリング時間Ts1を無効とする。   As shown in FIG. 9, the A / D control unit 211, for example, starts measuring a timer from the timing at which the sampling time Ts1 is set, determines whether or not a predetermined time Ta has elapsed, and this determination is correct. If it is determined to be correct, the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b is invalidated.

このとき、サンプリング時間設定部11aは、所定時間Taを経過したタイミングにおいて、サンプリング時間記憶部11bに記憶されているサンプリング時間Ts1をTs2に更新設定してサンプリング時間記憶部11bに記憶させる。また、この所定時間Taの条件に代えて、各チャンネルCH.A、CH.B、CH.Cの所定回数のA/D変換サイクルを完了したタイミングでサンプリング時間Ts1をTs2に更新設定するようにしても良い。   At this time, the sampling time setting unit 11a updates the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b to Ts2 and stores it in the sampling time storage unit 11b at the timing when the predetermined time Ta has elapsed. Further, instead of the condition of the predetermined time Ta, each channel CH. A, CH. B, CH. The sampling time Ts1 may be updated and set to Ts2 at the timing when the predetermined number of C A / D conversion cycles are completed.

本実施形態では、所定時間Taが経過するまで、あるいは、所定回数のA/D変換サイクルを完了するまでは初回のサンプリング時間Ts1をサンプリング時間記憶部11bに記憶している。これにより演算処理時間を削減できる。しかも、所定時間Taの経過、あるいは、所定回数のA/D変換サイクルを完了したときに、サンプリング時間Ts1をTs2に更新設定できる。   In the present embodiment, the initial sampling time Ts1 is stored in the sampling time storage unit 11b until the predetermined time Ta elapses or until a predetermined number of A / D conversion cycles are completed. Thereby, calculation processing time can be reduced. Moreover, the sampling time Ts1 can be updated to Ts2 when the predetermined time Ta has elapsed or when a predetermined number of A / D conversion cycles have been completed.

(第6実施形態)
図10及び図11は第6実施形態の追加説明図を示す。前述実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似の符号を付して説明を省略する。図10は図1に代わるシステム構成を概略的に示しており、図11は図7〜図9に代わるタイミングチャートを示す。
(Sixth embodiment)
10 and 11 show additional explanatory views of the sixth embodiment. Parts that are the same as or similar to those in the previous embodiment are given the same or similar reference numerals, and descriptions thereof are omitted. FIG. 10 schematically shows a system configuration in place of FIG. 1, and FIG. 11 shows a timing chart in place of FIGS.

図10に示すように、A/D変換装置303はA/D制御部311を備えている。A/D制御部311は、A/D変換部7から今回のチャンネルのA/D変換出力ADOUTが入力されると共に、A/D変換出力記憶部8から当該チャンネルの今回の直前の前回のA/D変換出力ADOUTを参照可能になっている。これにより、A/D制御部311は、あるチャンネル(例えばCH.A)の今回のA/D変換出力ADOUTと、このチャンネル(例えばCH.A)の今回の直前の前回のA/D変換出力ADOUTとを比較可能になっており、各チャンネルCH.A〜CH.CのA/D変換出力ADOUTを時間経過に伴う値の変化として比較でき、出力変化判定部として機能する。   As illustrated in FIG. 10, the A / D conversion device 303 includes an A / D control unit 311. The A / D control unit 311 receives the A / D conversion output ADOUT of the current channel from the A / D conversion unit 7 and the previous A immediately before the current of the channel from the A / D conversion output storage unit 8. The / D conversion output ADOUT can be referred to. As a result, the A / D control unit 311 causes the current A / D conversion output ADOUT of a certain channel (eg, CH.A) and the previous A / D conversion output immediately before this time of this channel (eg, CH.A). ADOUT can be compared with each channel CH. A to CH. The A / D conversion output ADOUT of C can be compared as a change in value with time, and functions as an output change determination unit.

図11に示すように、A/D制御部311は前回と今回のA/D変換出力を入力すると、このA/D変換出力差が所定閾値以上変化したと判定したときに、サンプリング時間設定部11aがサンプリング時間Ts1をTs2に変更して更新設定する。   As shown in FIG. 11, when the A / D control unit 311 inputs the previous and current A / D conversion outputs, the sampling time setting unit determines that the difference between the A / D conversion outputs has changed by a predetermined threshold value or more. 11a changes the sampling time Ts1 to Ts2 and updates it.

図11の時間TOA3において、A/D変換部7は今回のチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTを得るが、このとき、A/D変換出力記憶部8に記憶されたチャンネルCH.Aの前回のA/D変換出力ADOUTを読込み、この差V1−V1aの絶対値と所定閾値とを比較する。サンプリング時間設定部11aは、この差V1−V1aの絶対値が所定閾値未満となるときには、サンプリング時間Ts1をそのまま次回以降のサンプリング時間として用いるが、この差V1−V1aの絶対値が所定閾値以上となるときには、サンプリング時間Ts1をTs2に変更して時間TSB3に更新設定する。これは、A/D変換出力ADOUTが大きく変化すると適切なサンプリング時間も変化するために行われる処理となる。   At time TOA3 in FIG. 11, the A / D converter 7 performs the current channel CH. A / D conversion output ADOUT of A is obtained. At this time, the channel CH. The previous A / D conversion output ADOUT of A is read, and the absolute value of the difference V1−V1a is compared with a predetermined threshold value. When the absolute value of the difference V1−V1a becomes less than the predetermined threshold, the sampling time setting unit 11a uses the sampling time Ts1 as it is for the next and subsequent sampling times, but the absolute value of the difference V1−V1a is greater than or equal to the predetermined threshold. If so, the sampling time Ts1 is changed to Ts2 and updated to the time TSB3. This is a process performed because the appropriate sampling time also changes when the A / D conversion output ADOUT changes greatly.

本実施形態によれば、前回と今回の複数回のA/D変換出力差が所定閾値以上変化したときに、サンプリング時間設定部11aがサンプリング時間Ts1を無効としてサンプリング時間Ts2に変更し更新設定するようにした。このため、前回と今回の複数回のA/D変換出力差が所定閾値以上変化するまで前回のサンプリング時間Ts1がサンプリング時間記憶部11bに記憶されることになる。この結果、演算処理時間を削減でき、しかも、あるチャンネルCH.AのA/D変換出力ADOUTが所定閾値以上変化してからサンプリング時間Ts1を変更できる。   According to the present embodiment, when a plurality of A / D conversion output differences between the previous time and the current time change more than a predetermined threshold, the sampling time setting unit 11a invalidates the sampling time Ts1 and changes it to the sampling time Ts2 and sets the update. I did it. For this reason, the previous sampling time Ts1 is stored in the sampling time storage unit 11b until the difference between the previous and current A / D conversion output changes by a predetermined threshold value or more. As a result, the calculation processing time can be reduced, and a certain channel CH. The sampling time Ts1 can be changed after the A / D conversion output ADOUT of A changes by a predetermined threshold value or more.

前述では連続した前回と今回の複数回のA/D変換出力ADOUTを比較した差V1−V1aを用いたが、これは任意の2回のA/D変換出力ADOUTを比較しても良い。例えば初回のA/D変換出力ADOUTと今回のA/D変換出力ADOUTを比較した差が所定閾値以上変化したときにサンプリング時間Ts1を変更して更新設定するようにしても良い。すなわち、任意の複数回のA/D変換出力ADOUTが所定閾値以上変化したと判定されると、サンプリング時間設定部11aが、サンプリング時間記憶部11bに記憶されたサンプリング時間Ts1を無効とし、サンプリング時間Ts2を演算して更新設定するようにしても良い。この場合においても、複数回のA/D変換出力差が所定閾値以上に変化するまで、初回のサンプリング時間Ts1を用いることで演算処理時間を削減でき、しかも、所定閾値以上変化してからサンプリング時間Ts1をTs2に更新設定できる。   In the above description, the difference V1−V1a obtained by comparing the successive A / D conversion outputs ADOUT of the previous time and the current time is used. However, any two A / D conversion outputs ADOUT may be compared. For example, when the difference between the first A / D conversion output ADOUT and the current A / D conversion output ADOUT changes by a predetermined threshold value or more, the sampling time Ts1 may be changed and updated. In other words, if it is determined that the arbitrary A / D conversion output ADOUT has changed by a predetermined threshold value or more, the sampling time setting unit 11a invalidates the sampling time Ts1 stored in the sampling time storage unit 11b, and the sampling time Ts2 may be calculated and updated. Even in this case, the arithmetic processing time can be reduced by using the first sampling time Ts1 until the A / D conversion output difference of a plurality of times changes to a predetermined threshold value or more, and the sampling time after changing the predetermined threshold value or more. Ts1 can be updated to Ts2.

(第7実施形態)
図12は第7実施形態の追加説明図を示す。前述実施形態と同一又は類似部分については同一又は類似の符号を付して説明を省略する。図12は図7〜図9、図11に代わるタイミングチャートを示す。図12に示すように、第4実施形態のリセット信号RESETに代えて、外部から入力されるトリガ信号を用いても良い。
(Seventh embodiment)
FIG. 12 shows an additional explanatory diagram of the seventh embodiment. Parts that are the same as or similar to those in the previous embodiment are given the same or similar reference numerals, and descriptions thereof are omitted. FIG. 12 shows a timing chart in place of FIGS. 7 to 9 and FIG. As shown in FIG. 12, a trigger signal input from the outside may be used instead of the reset signal RESET of the fourth embodiment.

サンプリング時間設定部11aは、外部から入力されるトリガ信号をトリガとしてサンプリング時間Tsを更新設定するようにしても良い。
(他の実施形態)
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。第1から第7の実施形態の構成は適宜組み合わせて構成できる。また切替部はマルチプレクサ5に限られるものではない。保持部はコンデンサCHOLDに限られるものではない。チャンネルは複数であれば3チャンネルに限られず4チャンネル以上でも良い。車両搭載用に適用したがこれに限られない。
The sampling time setting unit 11a may update and set the sampling time Ts using a trigger signal input from the outside as a trigger.
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the invention. The configurations of the first to seventh embodiments can be combined as appropriate. Further, the switching unit is not limited to the multiplexer 5. The holding unit is not limited to the capacitor CHOLD. As long as there are a plurality of channels, the number of channels is not limited to three and may be four or more. Although applied for mounting on vehicles, it is not limited to this.

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として前述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。   The reference numerals in parentheses described in the claims indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described above as one aspect of the present invention, and the technical scope of the present invention is It is not limited.

図面中、3、203、303はA/D変換装置、5はマルチプレクサ(切替部)、6は保持部、7はA/D変換部、9は比較基準設定部、11、211、311はA/D制御部(211は経過判定部、311は出力変化判定部、11aはサンプリング時間設定部、11bはサンプリング時間記憶部(初回サンプリング時間記憶部)、CHOLDはコンデンサ(サンプリングコンデンサ)を示す。   In the drawing, 3, 203, 303 are A / D converters, 5 is a multiplexer (switching unit), 6 is a holding unit, 7 is an A / D converter, 9 is a comparison reference setting unit, 11, 211, 311 are A / D control unit (211 is a progress determination unit, 311 is an output change determination unit, 11a is a sampling time setting unit, 11b is a sampling time storage unit (initial sampling time storage unit), and CHOLD is a capacitor (sampling capacitor).

Claims (11)

複数のチャンネルのアナログ入力信号をデジタル変換するA/D変換装置(3、203、303)であって、
前記複数のチャンネルのアナログ入力信号を切り替える切替部(5)と、
前記切替部により切替えられた複数のチャンネルのうちの一のチャンネルのアナログ入力信号をサンプリング時間にサンプリングコンデンサ(CHOLD)に入力して電圧を保持する保持部(6)と、
所定の基準電圧と基準グランドとの範囲の電圧を量子化可能に構成され前記アナログ入力信号を入力し前記サンプリング時間だけ待機入力された前記保持部の電圧をA/D変換処理するA/D変換部(7)と、
前記基準電圧と基準グランドとの範囲内に比較基準を設定する比較基準設定部(9)と、
前記A/D変換部によりA/D変換処理された今回のチャンネルのA/D変換出力と前記比較基準との差に応じて次回の他のチャンネルのA/D変換処理のサンプリング時間を演算して設定するサンプリング時間設定部(11a)と、を備えるA/D変換装置。
An A / D converter (3, 203, 303) for digitally converting analog input signals of a plurality of channels,
A switching unit (5) for switching the analog input signals of the plurality of channels;
A holding unit (6) for holding a voltage by inputting an analog input signal of one of the plurality of channels switched by the switching unit to a sampling capacitor (CHOLD) at a sampling time;
A / D conversion is configured such that a voltage in a range between a predetermined reference voltage and a reference ground can be quantized, the analog input signal is input, and the voltage of the holding unit that is input for the sampling time is subjected to A / D conversion processing. Part (7),
A comparison reference setting unit (9) for setting a comparison reference within the range of the reference voltage and the reference ground;
The sampling time of the A / D conversion process of the other channel next time is calculated according to the difference between the A / D conversion output of the current channel A / D converted by the A / D converter and the comparison reference. A sampling time setting section (11a) to be set.
請求項1記載のA/D変換装置において、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、前記A/D変換出力と前記比較基準との差が大きいほど前記サンプリング時間を長く設定するA/D変換装置。
The A / D conversion device according to claim 1,
The sampling time setting unit (11a) is an A / D conversion device that sets the sampling time longer as the difference between the A / D conversion output and the comparison reference is larger.
請求項1または2記載のA/D変換装置において、
前記比較基準設定部(9)は、前記基準電圧と前記基準グランドとの範囲内に比較基準を設定することで今回のA/D変換出力の範囲を複数の区間に分割し、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、前記A/D変換出力が複数の区間の何れかに入っていると判定すると、前記複数の区間毎に予め定められた一定のサンプリング時間を設定するA/D変換装置。
The A / D conversion device according to claim 1 or 2,
The comparison reference setting unit (9) divides the current A / D conversion output range into a plurality of sections by setting a comparison reference within the range of the reference voltage and the reference ground,
When the sampling time setting unit (11a) determines that the A / D conversion output is in any one of a plurality of sections, the sampling time setting unit (11a) sets a predetermined sampling time for each of the plurality of sections. D converter.
請求項1から3の何れか一項に記載のA/D変換装置において、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、前記A/D変換出力が前記A/D変換部の基準電圧または基準グランドであるときには前記サンプリング時間を所定の最大値に設定するA/D変換装置。
In the A / D conversion device according to any one of claims 1 to 3,
The sampling time setting unit (11a) is an A / D conversion device that sets the sampling time to a predetermined maximum value when the A / D conversion output is a reference voltage or a reference ground of the A / D conversion unit.
請求項1から4の何れか一項に記載のA/D変換装置において、
前記サンプリング時間設定部(11a)が、前記A/D変換出力と前記比較基準との差に応じて次回のサンプリング時間を設定した後、
前記切替部、前記保持部及び前記A/D変換部は、次回のチャンネルのA/D変換処理に係る処理をするA/D変換装置。
In the A / D conversion device according to any one of claims 1 to 4,
After the sampling time setting unit (11a) sets the next sampling time according to the difference between the A / D conversion output and the comparison reference,
The switching unit, the holding unit, and the A / D conversion unit are A / D conversion devices that perform processing related to A / D conversion processing of the next channel.
請求項1から5の何れか一項に記載のA/D変換装置において、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、前記A/D変換部によるA/D変換出力の演算処理に並行して前記サンプリング時間の演算処理を行うA/D変換装置。
In the A / D conversion device according to any one of claims 1 to 5,
The sampling time setting unit (11a) is an A / D conversion device that performs the sampling time calculation process in parallel with the A / D conversion output calculation process by the A / D conversion unit.
請求項1から6の何れか一項に記載のA/D変換装置において、
前記サンプリング時間設定部(11a)により設定された次回のチャンネルの初回のサンプリング時間を記憶する初回サンプリング時間記憶部(11b)をさらに備え、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、当該チャンネルの2回目以降では前記初回サンプリング時間記憶部に記憶されたサンプリング時間を用いて設定するA/D変換装置。
In the A / D conversion device according to any one of claims 1 to 6,
An initial sampling time storage unit (11b) for storing the initial sampling time of the next channel set by the sampling time setting unit (11a);
The sampling time setting unit (11a) is an A / D conversion device that sets the sampling time stored in the initial sampling time storage unit after the second time of the channel.
請求項1から7の何れか一項に記載のA/D変換装置において、
内部又は外部で発生するリセット信号を入力可能に構成され、
前記サンプリング時間設定部(11a)により設定されたチャンネルのサンプリング時間を記憶するサンプリング時間記憶部(11b)をさらに備え、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、前記リセット信号が入力されると前記サンプリング時間記憶部に記憶されたサンプリング時間を無効とし前記サンプリング時間を演算して更新設定するA/D変換装置。
In the A / D conversion device according to any one of claims 1 to 7,
It is configured to be able to input a reset signal generated internally or externally,
A sampling time storage unit (11b) for storing the sampling time of the channel set by the sampling time setting unit (11a);
When the reset signal is input, the sampling time setting unit (11a) invalidates the sampling time stored in the sampling time storage unit, calculates the sampling time, and updates and sets the sampling time.
請求項1から7の何れか一項に記載のA/D変換装置において、
前記サンプリング時間設定部(11a)により設定されたチャンネルのサンプリング時間を記憶するサンプリング時間記憶部(11b)と、
前記切替部、前記保持部及び前記A/D変換部による所定回数のA/D変換処理サイクルが行われたか、又は、所定時間だけ経過したか、否かを判定する経過判定部(211)と、をさらに備え、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、前記経過判定部により是であると判定されると前記サンプリング時間記憶部に記憶されたサンプリング時間を無効とし前記サンプリング時間を演算して更新設定するA/D変換装置。
In the A / D conversion device according to any one of claims 1 to 7,
A sampling time storage unit (11b) for storing the sampling time of the channel set by the sampling time setting unit (11a);
A progress determination unit (211) that determines whether or not a predetermined number of A / D conversion processing cycles have been performed by the switching unit, the holding unit, and the A / D conversion unit, or whether a predetermined time has elapsed; Further comprising
The sampling time setting unit (11a) invalidates the sampling time stored in the sampling time storage unit when the progress determination unit determines that it is correct, calculates the sampling time, and updates and sets the A / D Conversion device.
請求項1から7の何れか一項に記載のA/D変換装置において、
前記サンプリング時間設定部により設定されたチャンネルのサンプリング時間を記憶するサンプリング時間記憶部(11b)と、
前記A/D変換部が前記チャンネルのA/D変換出力を複数回だけ出力したときに、当該チャンネルの複数のA/D変換出力差が所定閾値以上、変化したか否かを判定する出力変化判定部(311)と、をさらに備え、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、前記出力変化判定部により所定閾値以上だけ変化したと判定されると前記サンプリング時間記憶部に記憶されたサンプリング時間を無効とし前記チャンネルのサンプリング時間を演算して更新設定するA/D変換装置。
In the A / D conversion device according to any one of claims 1 to 7,
A sampling time storage unit (11b) for storing the sampling time of the channel set by the sampling time setting unit;
When the A / D conversion unit outputs the A / D conversion output of the channel only a plurality of times, an output change for determining whether or not a plurality of A / D conversion output differences of the channel have changed by a predetermined threshold value or more. A determination unit (311),
The sampling time setting unit (11a) invalidates the sampling time stored in the sampling time storage unit and calculates the sampling time of the channel when it is determined that the output change determination unit has changed by a predetermined threshold value or more. A / D conversion device for update setting.
請求項1から7の何れか一項に記載のA/D変換装置において、
外部で発生するトリガ信号を入力可能に構成され、
前記サンプリング時間設定部により設定された複数の各チャンネルのサンプリング時間を記憶するサンプリング時間記憶部(11b)をさらに備え、
前記サンプリング時間設定部(11a)は、前記トリガ信号が入力されると前記サンプリング時間記憶部に記憶されたサンプリング時間を無効とし前記サンプリング時間を演算して更新設定するA/D変換装置。
In the A / D conversion device according to any one of claims 1 to 7,
An external trigger signal can be input,
A sampling time storage unit (11b) for storing the sampling time of each of a plurality of channels set by the sampling time setting unit;
When the trigger signal is input, the sampling time setting unit (11a) invalidates the sampling time stored in the sampling time storage unit, calculates the sampling time, and updates and sets the sampling time.
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