JP2705415B2 - A / D converter - Google Patents

A / D converter

Info

Publication number
JP2705415B2
JP2705415B2 JP3335233A JP33523391A JP2705415B2 JP 2705415 B2 JP2705415 B2 JP 2705415B2 JP 3335233 A JP3335233 A JP 3335233A JP 33523391 A JP33523391 A JP 33523391A JP 2705415 B2 JP2705415 B2 JP 2705415B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ref
voltage
sampling capacitor
sampling
analog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3335233A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05167443A (en
Inventor
直志 小倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3335233A priority Critical patent/JP2705415B2/en
Publication of JPH05167443A publication Critical patent/JPH05167443A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2705415B2 publication Critical patent/JP2705415B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、A/Dコンバータ(ア
ナログ・デジタル変換器)に利用する。本発明は、誤差
が大きくなる確率を低減することができるサンプルホー
ルド回路を有するN(Nは自然数)入力A/Dコンバー
タに関する。
The present invention is used for an A / D converter (analog-to-digital converter). The present invention relates to an N (N is a natural number) input A / D converter having a sample-and-hold circuit that can reduce the probability that an error becomes large.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のフルスケール電圧VREF のdビッ
トN入力A/Dコンバータ(d、Nは自然数)のサンプ
ルホールド回路は図3に示すように構成されていた。
2. Description of the Related Art A conventional sample-hold circuit of a d-bit N-input A / D converter (d and N are natural numbers) of a full-scale voltage V REF has been configured as shown in FIG.

【0003】L番目の電圧源(L)(1≦L≦N)をサ
ンプリングするには、L番目のアナログスイッチ(L)
を閉じ、残りのアナログスイッチをすべて開くととも
に、A/D変換回路18を初期化する。サンプリングコ
ンデンサCは電圧源(L)の出力抵抗rL を通して電位
L に充電される。サンプリング時間t秒経過後にアナ
ログスイッチ(L)を開きA/D変換を開始する。
To sample the L-th voltage source (L) (1.ltoreq.L.ltoreq.N), an L-th analog switch (L)
Is closed, all the remaining analog switches are opened, and the A / D conversion circuit 18 is initialized. The sampling capacitor C is charged to the potential E L through the output resistance r L of the voltage source (L). After the elapse of the sampling time t seconds, the analog switch (L) is opened to start A / D conversion.

【0004】したがって、L番目の電圧源(L)をサン
プリングした後、M番目の電圧源(M)(1≦M≦N、
L=Mでも可)の電位EM をサンプリングする場合、サ
ンプリングコンデンサCはすでに電位EL に充電されて
いるため、サンプリング開始からサンプリング時間t秒
経過後のサンプリングコンデンサCの両端の電圧EC
M番目の電圧源(M)の出力抵抗rM より EC =(EM −EL )(1−EXP(−t/(rM C)))+EL …式 となり、M番目の電圧源の電位EM に対する誤差δは δ=|EM −EL |EXP(−t/(rM C)) …式 となる。0≦EM 、EL ≦VREF より誤差δの最大値は
REF EXP(−t/(rM C))となる。
Therefore, after sampling the L-th voltage source (L), the M-th voltage source (M) (1 ≦ M ≦ N,
When sampling the potential E M of L = M), the sampling capacitor C has already been charged to the potential E L , so that the voltage E C across the sampling capacitor C after the elapse of the sampling time t seconds from the start of sampling becomes M th E than the output resistance r M of the voltage source (M) C = (E M -E L) (1-EXP (-t / (r M C))) + E L ... formula next, M-th voltage source of the error [delta] with respect to the potential E M δ = | E M -E L | EXP (-t / (r M C)) ... a formula. From 0 ≦ E M and E L ≦ V REF , the maximum value of the error δ is V REF EXP (−t / (r M C)).

【0005】式より、M番目の電圧源(M)の出力抵
抗rM が大きく|EM −EL |が大きい場合、δ>V
REF /2d となり、A/D変換値に1LSB以上の誤差
が発生する。
From the equation, when the output resistance r M of the Mth voltage source (M) is large and | E M −E L | is large, δ> V
REF / 2 d becomes, 1LSB more error occurs in the A / D conversion value.

【0006】また、逆にM番目の電圧源(M)の出力抵
抗rM が小さい場合、|EM −EL |に比例する過電流
がサンプリングコンデンサCに流入し、回路に損傷を与
えることになる。
On the other hand, when the output resistance r M of the M-th voltage source (M) is small, an overcurrent proportional to | E M −E L | flows into the sampling capacitor C, thereby damaging the circuit. become.

【0007】この欠点を改良したものとして特開平02
−92023号公報がある。これは図4に示すようにL
番目の電圧源(L)をサンプリングする際、アナログス
イッチ(L)14を閉じる前に、アナログスイッチ(N
+3)29を閉じてサンプリングコンデンサCをフルス
ケール電圧VREF の1/2の電圧VREF /2にプリチャ
ージする。これにより、L番目の電圧源(L)をサンプ
リングした後M番目の電圧源(M)をサンプリングする
場合、L番目の電圧源(L)の電位EM にかかわらずサ
ンプリングコンデンサCの両端の電圧EC はVREF /2
になっているので、誤差δは δ=|EM −VREF /2|EXP(−t/(rM C)) …式 となる。0≦EM ≦VREF より誤差δの最大値はVREF
EXP(−t/(rM C))/2となり、図3に示す最
も簡単な場合に比べて誤差の最大値を0.50倍にする
ことができるとともに、過電流の発生を抑制し回路に与
える損傷を低減することができる。
[0007] Japanese Patent Laid-Open Publication No.
-92023. This is shown in FIG.
When sampling the voltage source (L), before closing the analog switch (L) 14, the analog switch (N)
+3) Close 29 to precharge the sampling capacitor C to a voltage V REF / 2 which is half the full scale voltage V REF . Thus, L th when sampling M-th voltage source (M) After sampling the voltage source (L), L-th voltage source (L) of the voltage across the sampling capacitor C irrespective of the potential E M E C is V REF / 2
Therefore, the error δ is expressed as follows: δ = | E M −V REF / 2 | EXP (−t / (r M C)) From 0 ≦ E M ≦ V REF , the maximum value of the error δ is V REF
EXP (−t / (r M C)) / 2, which makes it possible to increase the maximum value of the error by 0.50 times as compared with the simplest case shown in FIG. 3 and to suppress occurrence of overcurrent. Can be reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】この従来の特開平02
−92023号公報に開示されたA/Dコンバータで
は、前回サンプリングした値にかかわらず、次のサンプ
リングを開始する前にVREF /2にサンプリングコンデ
ンサCをプリチャージするため、図5に示すように|E
M −VREF /2|>|EM −EL |となる組合わせが多
く、図3に示す最も簡単な場合に比べて誤差が大きくな
る確率が高くなってしまう問題がある。
The conventional Japanese Patent Application Laid-Open No.
In the A / D converter disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 92023, the sampling capacitor C is precharged to V REF / 2 before starting the next sampling regardless of the value sampled last time. | E
There are many combinations where M− V REF / 2 |> | E M −E L |, and there is a problem that the probability that the error becomes larger than in the simplest case shown in FIG. 3 is increased.

【0009】本発明はこのような問題を解決するもの
で、誤差が大きくなる確率を大幅に低減することができ
るA/Dコンバータを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an A / D converter capable of greatly reducing the probability that an error will increase.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、入力アナログ
電圧源からのアナログ電圧をデジタル信号に変換し出力
端子に送出するA/D変換回路と、このA/D変換回路
の入力に接続されたサンプリングコンデンサと、前記入
力アナログ電圧源を接続するに先立ってこのサンプリン
グコンデンサをプリチャージする手段とを備えたA/D
コンバータにおいて、このプリチャージする手段は、前
記サンプリングした値EC がフルスケール電圧VREF
対して0≦EC ≦a・VREF 、または(1−a)・V
REF ≦EC≦VREF 、ただしaは0≦a≦1/2である
係数の範囲にあるか否かを比較する比較手段と、次の値
のサンプリングを行う前に、前回サンプリングした値E
C が0≦EC ≦a・VREF のとき前記サンプリングコン
デンサにa・VREF の電圧をプリチャージし、前回サン
プリングした値EC が(1−a)・VREF ≦EC ≦V
REF のとき前記サンプリングコンデンサに(1−a)・
REF をプリチャージする手段とを含むことを特徴とす
る。
Means for Solving the Problems The present invention includes an A / D converter circuit for converting the analog voltage from the input analog voltage source digital signal is sent to the output terminal, connected to the input of the A / D converter circuit A / D comprising: a sampling capacitor that has been connected; and means for precharging the sampling capacitor prior to connecting the input analog voltage source.
In the converter, means for the precharging, 0 ≦ E C ≦ a · V REF value E C obtained by the sampling with respect to the full scale voltage V REF, or (1-a), · V
REF ≦ E C ≦ V REF, provided that a is a comparator means for comparing whether the range of the coefficient is 0 ≦ a ≦ 1/2, before performing the sampling of the following values, the last sampled value E
When C is 0 ≦ E C ≦ a · V REF , the sampling capacitor is precharged with the voltage of a · V REF , and the previously sampled value E c becomes (1−a) · V REF ≦ E C ≦ V
When REF, the sampling capacitor is (1-a)
Means for precharging V REF .

【0011】前記係数はa=1/√6=0.4082で
あることが望ましい。
It is preferable that the coefficient is a = 1 / √6 = 0.4082.

【0012】[0012]

【作用】前回サンプリングした値EC が0≦EC ≦a・
REF の場合サンプリングコンデンサにa・VREF をプ
リチャージし、前回サンプリングした値EC が(1−
a)・VREF ≦EC ≦VREF の場合サンプリングコンデ
ンサに(1−a)・VREF をプリチャージするとき、誤
差の最大値の期待値f(a)は次式で表される。
[Operation] The value E C sampled last time is 0 ≦ E C ≦ a ·
For V REF precharging a · V REF in the sampling capacitor, the value E C is the previously sampled (1-
a) When V REF ≤ E C ≤ V REF When (1-a) V REF is precharged to the sampling capacitor, the expected value f (a) of the maximum error value is expressed by the following equation.

【0013】 f(a)=(a2 ・a・VREF +a・(1−2a)2 ・VREF +a2 ・(1− a)・VREF )×2+(1−2a)・a・(1−a)・VREF ×2+(1−2a )3 ・VREF =(4a3 −2a+1)・VREF …式 ここで、a=0.5のとき、前述の特開平2−9202
3号公報に開示されたA/Dコンバータと等価になり、
f(0.5)=0.5VREF である。
F (a) = (a 2 · a · V REF + a · (1-2a) 2 · V REF + a 2 · (1−a) · V REF ) × 2 + (1-2a) · a · ( 1−a) · V REF × 2 + (1-2a) 3 · V REF = (4a 3 −2a + 1) · V REF where a = 0.5, when a = 0.5, the aforementioned JP-A-2-9202
3 becomes equivalent to the A / D converter disclosed in
f (0.5) = 0.5V REF .

【0014】また、図3に示す最も簡単な場合はa=0
としたときと等価で、f(0)=VREF である。
In the simplest case shown in FIG. 3, a = 0.
And f (0) = V REF .

【0015】f(a)を最小にするaの値はf′(a)
=12(a2 −1/√6)=0より、a=1/√6=
0.4082のときである。このときf(a)はf(1
/√6)=0.456VREF となり、f(0.5)、あ
るいはf(0)、つまり図3に示す最も簡単な場合に比
べて誤差が発生する確率を著しく改善することができ
る。
The value of a that minimizes f (a) is f '(a)
= 12 (a 2 −1 / √6) = 0, a = 1 / √6 =
0.4082. At this time, f (a) is f (1
/√6)=0.456 V REF , and the probability of occurrence of an error can be significantly improved as compared with f (0.5) or f (0), that is, the simplest case shown in FIG.

【0016】[0016]

【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】(第一実施例)図1は本発明第一実施例の
構成を示すブロック図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【0018】本発明第一実施例は入力アナログ電圧源
(1)、(L)、(M)、(N)からのアナログ電圧を
それぞれデジタル信号に変換し出力端子19に送出する
A/D変換回路18と、このA/D変換回路18の入力
に接続されたサンプリングコンデンサCと、入力アナロ
グ電圧源(1)、(L)、(M)、(N)を接続するに
先立ってこのサンプリングコンデンサCをプリチャージ
する手段とを備え、さらに、本発明の特徴として、この
プリチャージ手段は、前回サンプリングした値EC がフ
ルスケール電圧VREF に対して0≦EC ≦a・VREF
または(1−a)・VREF ≦EC ≦VREF (ただしaは
0≦a≦1/2である係数)の範囲にあるか否かを比較
する第一のアナログ電圧比較器25および第二のアナロ
グ電圧比較器26と、制御回路20に、次の値のサンプ
リングを行う前に、前回サンプリングした値EC が0≦
C ≦a・VREF のときサンプリングコンデンサCにa
・VREF の電圧をプリチャージし、前回サンプリングし
た値EC が(1−a)・VREF ≦EC ≦VREF のときサ
ンプリングコンデンサCに(1−a)・VREF をプリチ
ャージする手段とを含む。
In the first embodiment of the present invention, A / D conversion for converting analog voltages from the input analog voltage sources (1), (L), (M), and (N) into digital signals and sending the digital signals to the output terminal 19, respectively. Prior to connecting the circuit 18, the sampling capacitor C connected to the input of the A / D conversion circuit 18, and the input analog voltage sources (1), (L), (M), (N), and means for precharging C, further, as a feature of the present invention, the precharge means, 0 ≦ E C ≦ a · V REF value E C the previously sampled for a full-scale voltage V REF,
Or (1-a) · V REF ≦ E C ≦ V REF ( provided that a is 0 ≦ a ≦ 1/2 a is the coefficient) the first analog voltage comparator 25 and which compares whether the range of the Before the second analog voltage comparator 26 and the control circuit 20 perform sampling of the next value, the previously sampled value E C is 0 ≦
When E C ≦ a · V REF a
· A voltage of V REF to precharge, the value E C the previously sampled (1-a) · V REF ≦ E C ≦ V (1-a) in the sampling capacitor C when the REF-V REF to precharge to means And

【0019】図外のチャネル(1)からチャネル(N)
にはそれぞれ電位E1 、EL 、EM 、EN 、出力抵抗r
1 、rL 、rM 、rN を有する1番目の電圧源(1)、
L番目の電圧源(L)、M番目の電圧源(M)、N番目
の電圧源(N)が接続される。チャネル(1)からチャ
ネル(N)はアナログスイッチ13、14、15、16
を通じてサンプリングコンデンサCに入力される。
Channel (1) to channel (N) not shown
Respectively have the potentials E 1 , E L , E M , E N and the output resistance r
A first voltage source (1) having 1 , r L , r M , r N ,
The L-th voltage source (L), the M-th voltage source (M), and the N-th voltage source (N) are connected. Channels (1) to (N) are analog switches 13, 14, 15, 16
Through the sampling capacitor C.

【0020】サンプリングコンデンサCの両端の電圧E
C はA/D変換回路18に入力されデジタル値に変換さ
れて出力端子19から出力される。また、サンプリング
コンデンサCは、アナログスイッチ23、抵抗rN+1
通してフルスケール電圧VREF の1/√6倍に接続さ
れ、またアナログスイッチ24、抵抗rN+2 を通してフ
ルスケール電圧VREF の(1−1/√6)倍に接続され
る。
The voltage E across the sampling capacitor C
C is input to an A / D conversion circuit 18, converted into a digital value, and output from an output terminal 19. Further, the sampling capacitor C is connected to 1 / √6 times the full scale voltage V REF through the analog switch 23 and the resistor r N + 1 , and the sampling capacitor C is connected to the analog switch 24 and the resistor r N + 2 of the full scale voltage V REF ( 1-1 / √6) times.

【0021】第一のアナログ電圧比較器25にはフルス
ケール電圧VREF の(1−1/√6)とサンプリングコ
ンデンサCの両端の電圧EC が入力され、比較結果は制
御回路20に出力される。第二のアナログ電圧比較器2
6にはフルスケール電圧VREF の1/√6とサンプリン
グコンデンサCの両端の電圧EC が入力され、比較結果
は制御回路20に出力される。各アナログスイッチ1
3、14、15、16、23、24は制御回路20によ
り制御される。
The first analog voltage comparator 25 receives (1-1 / √6) of the full scale voltage V REF and the voltage E C across the sampling capacitor C, and outputs the comparison result to the control circuit 20. You. Second analog voltage comparator 2
6 receives 1 / √6 of the full-scale voltage V REF and the voltage E C across the sampling capacitor C, and outputs the comparison result to the control circuit 20. Each analog switch 1
3, 14, 15, 16, 23, and 24 are controlled by the control circuit 20.

【0022】次に、このように構成された本発明第一実
施例の動作について説明する。
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.

【0023】制御回路20は電圧源(1)、(L)、
(M)、(N)のいずれかをサンプリングするために対
応するアナログスイッチ13、14、15、16のいず
れかを閉じる前に、アナログ電圧比較器25、26から
入力される情報に基づき、前回サンプリングした値EC
が0≦EC ≦VREF /√6の場合にアナログスイッチ2
3を閉じてサンプリングコンデンサCにVREF /√6を
プリチャージし、前回サンプリングした値EC が(1−
1/√6)・VREF ≦EC ≦VREF の場合にアナログス
イッチ24を閉じてサンプリングコンデンサCに(1−
1/√6)・VREF をプリチャージする。
The control circuit 20 includes voltage sources (1), (L),
Before closing any of the corresponding analog switches 13, 14, 15, 16 to sample any of (M) and (N), based on the information input from the analog voltage comparators 25 and 26, Sampled value E C
Analog switch 2 when 0 ≦ E C ≦ V REF / √6
3 to close precharged V REF / √6 sampling capacitor C, the value E C is the previously sampled (1-
1 / √6) · V REF ≦ E C ≦ V REF When the analog switch 24 is closed, the sampling capacitor C
1 / √6) Precharge V REF .

【0024】また、制御回路20はサンプリングコンデ
ンサCのプリチャージが終了した後、アナログスイッチ
23またはアナログスイッチ24を開き、アナログスイ
ッチ13、14、15、16のいずれかを閉じ、対応す
る電圧源(1)、(L)、(M)、(N)のいずれかの
サンプリングを開始する。サンプリング時間tが経過し
た後、閉じていたアナログスイッチを開きA/D変換回
路18に変換開始を指令する。A/D変換が終了すると
A/D変換結果が出力端子19から出力される。
After the precharging of the sampling capacitor C is completed, the control circuit 20 opens the analog switch 23 or the analog switch 24, closes one of the analog switches 13, 14, 15, and 16, and sets the corresponding voltage source ( 1) Sampling of one of (L), (M) and (N) is started. After the elapse of the sampling time t, the closed analog switch is opened to instruct the A / D conversion circuit 18 to start conversion. When the A / D conversion is completed, the result of the A / D conversion is output from the output terminal 19.

【0025】この第一実施例ではサンプリングコンデン
サCの両端の電圧EC を直接比較するため、A/D変換
回路18でA/D変換を行っている間にアナログ電圧比
較器25、26で比較を行うことができ、そのためプリ
チャージに要する時間を短くすることができるととも
に、一つのA/D変換の途中で変換を初期化して別の入
力をサンプリングする場合にも対応することができる。
In the first embodiment, in order to directly compare the voltage E C across the sampling capacitor C, the analog voltage comparators 25 and 26 perform the comparison while the A / D conversion circuit 18 performs the A / D conversion. Therefore, the time required for precharge can be shortened, and it is possible to cope with the case where the conversion is initialized in the middle of one A / D conversion and another input is sampled.

【0026】(第二実施例)図2は本発明第二実施例の
構成を示すブロック図である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【0027】本発明第二実施例は、第一実施例における
第一のアナログ電圧比較器25および第二のアナログ電
圧比較器26に代えてデジタル比較器27が備えられ、
その他は第一実施例と同様に構成される。
In the second embodiment of the present invention, a digital comparator 27 is provided instead of the first analog voltage comparator 25 and the second analog voltage comparator 26 in the first embodiment.
Other configurations are the same as in the first embodiment.

【0028】図外のチャネル(1)からチャネル(N)
にはそれぞれ電位E1 、EL 、EM 、EN 、出力抵抗r
1 、rL 、rM 、rN を有する1番目の電圧源(1)、
L番目の電圧源(L)、M番目の電圧源(M)、N番目
の電圧源(N)が接続される。チャネル(1)からチャ
ネル(N)はアナログスイッチ13、14、15、16
を通じてサンプリングコンデンサCに入力される。
Channel (1) to channel (N) not shown
Respectively have the potentials E 1 , E L , E M , E N and the output resistance r
A first voltage source (1) having 1 , r L , r M , r N ,
The L-th voltage source (L), the M-th voltage source (M), and the N-th voltage source (N) are connected. Channels (1) to (N) are analog switches 13, 14, 15, 16
Through the sampling capacitor C.

【0029】サンプリングコンデンサCの両端の電圧E
C はA/D変換回路18に入力されデジタル値に変換さ
れて出力端子19から出力される。また、サンプリング
コンデンサCは、アナログスイッチ23、抵抗rN+1
通してフルスケール電圧VREF の1/√6に接続され、
またアナログスイッチ24、抵抗rN+2 を通してフルス
ケール電圧VREF の(1−1/√6)に接続される。
The voltage E across the sampling capacitor C
C is input to an A / D conversion circuit 18, converted into a digital value, and output from an output terminal 19. The sampling capacitor C is connected to 1 / √6 of the full-scale voltage V REF through the analog switch 23 and the resistor r N + 1 ,
The analog switch 24 is connected to the full scale voltage V REF (1-1 / √6) through the resistor r N + 2 .

【0030】デジタル比較器27にはA/D変換回路の
出力が入力され、比較結果は制御回路20に出力され
る。各アナログスイッチ13、14、15、16、2
3、24は制御回路20により制御される。
The output of the A / D conversion circuit is input to the digital comparator 27, and the comparison result is output to the control circuit 20. Each analog switch 13, 14, 15, 16, 2
3 and 24 are controlled by the control circuit 20.

【0031】次に、このように構成された本発明第二実
施例の動作について説明する。
Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described.

【0032】制御回路20は電圧源(1)、(L)、
(M)、(N)のいずれかをサンプリングするために対
応するアナログスイッチ13、14、15、16のいず
れかを閉じる前に、デジタル比較器27から入力される
情報に基づき、前回サンプリングした値EC が0≦EC
≦VREF /√6の場合アナログスイッチ23を閉じてサ
ンプリングコンデンサCにVREF /√6をプリチャージ
し、前回サンプリングした値EC が(1−1/√6)・
REF ≦EC ≦VREF の場合にアナログスイッチ24を
閉じてサンプリングコンデンサCに(1−1/√6)・
REF をプリチャージする。
The control circuit 20 includes voltage sources (1), (L),
Before closing any of the corresponding analog switches 13, 14, 15, 16 to sample any of (M) and (N), the previously sampled value based on information input from the digital comparator 27. E C is 0 ≦ E C
≦ For V REF / √6 closes the analog switch 23 precharges V REF / √6 sampling capacitor C, the last sampled value E C is (1-1 / √6) ·
When V REF ≦ E C ≦ V REF , the analog switch 24 is closed and the sampling capacitor C is set to (1-1 / √6).
The V REF to precharge.

【0033】また、制御回路20はサンプリングコンデ
ンサCのプリチャージが終了した後、アナログスイッチ
23またはアナログスイッチ24を開き、アナログスイ
ッチ13、14、15、16のいずれかを閉じ、対応す
る電圧源(1)、(L)、(M)、(N)のいずれかの
サンプリングを開始する。
After the precharging of the sampling capacitor C is completed, the control circuit 20 opens the analog switch 23 or the analog switch 24, closes one of the analog switches 13, 14, 15, and 16, and sets the corresponding voltage source ( 1) Sampling of one of (L), (M) and (N) is started.

【0034】また、制御回路20はサンプリング時間t
が経過した後、閉じていたアナログスイッチを開きA/
D変換回路18に変換開始を指令する。A/D変換が終
了するとA/D変換結果が出力端子19から出力され
る。
The control circuit 20 determines the sampling time t.
After elapse, open the closed analog switch and open A /
Instructs the D conversion circuit 18 to start conversion. When the A / D conversion is completed, the result of the A / D conversion is output from the output terminal 19.

【0035】この実施例ではサンプリングコンデンサC
の両端の電圧EC を直接比較器に入力しないため、比較
器からのリーク電流がなくサンプリングコンデンサCの
両端の電圧EC のホールドを高精度に行うことができ
る。
In this embodiment, the sampling capacitor C
The voltage E C across for not enter directly into the comparator, it is possible to hold the voltage across E C of the leakage current without sampling capacitor C from the comparator with high accuracy.

【0036】前述したように本発明第一実施例、あるい
は第二実施例を適用することにより、誤差の最大の期待
値を図3に示す最も簡単な構成の場合の45.6%、ま
た、特開平2−92023号公報に開示された構成の場
合の91.2%にすることが可能となり、さらに、サン
プリングコンデンサの両端の電圧EC が確定するアクイ
ジョン時間を78.5%に低減することが可能となる。
As described above, by applying the first embodiment or the second embodiment of the present invention, the maximum expected value of the error is 45.6% of the simplest configuration shown in FIG. 91.2% of the configuration disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-92023 can be achieved, and the acquisition time during which the voltage E C across the sampling capacitor is determined can be reduced to 78.5%. Becomes possible.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誤
差の最大値の期待値を大幅に低減するととも、誤差を最
も簡単な場合を同程度にした場合にサンプリングコンデ
ンサの両端の電圧が確定するアクイジョン時間を低減す
ることができ、さらに、過電流の発生を抑制し、回路に
与える損傷を低減することができる効果がある。
As described above, according to the present invention, the expected value of the maximum value of the error is significantly reduced, and the voltage at both ends of the sampling capacitor is reduced when the simplest case of the error is about the same. The determined acquisition time can be reduced, and furthermore, the occurrence of overcurrent can be suppressed, and the damage to the circuit can be reduced.

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

【図1】本発明第一実施例の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明第二実施例の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図3】従来例の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional example.

【図4】従来例の他の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing another configuration of the conventional example.

【図5】従来例におけるフルスケール電圧と電圧源との
組合せを説明する図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a combination of a full-scale voltage and a voltage source in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 アナログスイッチ(1) 14 アナログスイッチ(L) 15 アナログスイッチ(M) 16 アナログスイッチ(N) 18 A/D変換回路 19 出力端子 20 制御回路 23 アナログスイッチ(N+1) 24 アナログスイッチ(N+2) 25 第一のアナログ電圧比較器 26 第二のアナログ電圧比較器 27 デジタル比較器 29 アナログスイッチ(N+3) C サンプリングコンデンサ Reference Signs List 13 analog switch (1) 14 analog switch (L) 15 analog switch (M) 16 analog switch (N) 18 A / D conversion circuit 19 output terminal 20 control circuit 23 analog switch (N + 1) 24 analog switch (N + 2) 25th One analog voltage comparator 26 Second analog voltage comparator 27 Digital comparator 29 Analog switch (N + 3) C Sampling capacitor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力アナログ電圧源からのアナログ電圧
をデジタル信号に変換し出力端子に送出するA/D変換
回路と、 このA/D変換回路の入力に接続されたサンプリングコ
ンデンサと、 前記入力アナログ電圧源を接続するに先立ってこのサン
プリングコンデンサをプリチャージする手段とを備えた
A/Dコンバータにおいて、 このプリチャージする手段は、前記サンプリングした値
C がフルスケール電圧VREF に対して 0≦EC ≦a・VREF または(1−a)・VREF ≦EC ≦VREF ただしaは0≦a≦1/2である係数、 の範囲にあるか否かを比較する比較手段と、 次の値のサンプリングを行う前に、前回サンプリングし
た値EC が 0≦EC ≦a・VREF のとき前記サンプリングコンデンサにa・VREF の電圧
をプリチャージし、前回サンプリングした値EC が (1−a)・VREF ≦EC ≦VREF のとき前記サンプリングコンデンサに(1−a)・V
REF をプリチャージする手段とを含むことを特徴とする
A/Dコンバータ。
1. An analog voltage from an input analog voltage source.
An A / D converter circuit for delivering the converted output to digital signals, and connected to the sampling capacitor to the input of the A / D converter, the sampling capacitor prior to coupling the input analog voltage source In the A / D converter provided with a means for precharging, the precharge means may be arranged such that the sampled value E C is 0 ≦ E C ≦ a · V REF or (1-a) with respect to the full-scale voltage V REF . ) · V REF ≦ E C ≦ V REF provided that a is a comparator means for comparing whether the range is the coefficient of the 0 ≦ a ≦ 1/2, before performing the sampling of the following values, previous sampling the precharged voltage of a · V REF in the sampling capacitor, the last sampled value E C is (1-a) · V REF ≦ E C ≦ when the value E C given by a 0 ≦ E C ≦ a · V REF V When REF , (1-a) · V
Means for precharging REF .
【請求項2】 前記係数はa=1/√6=0.4082
である請求項1記載のA/Dコンバータ。
2. The coefficient is a = 1 / √6 = 0.4082.
The A / D converter according to claim 1, wherein
JP3335233A 1991-12-18 1991-12-18 A / D converter Expired - Lifetime JP2705415B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3335233A JP2705415B2 (en) 1991-12-18 1991-12-18 A / D converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3335233A JP2705415B2 (en) 1991-12-18 1991-12-18 A / D converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05167443A JPH05167443A (en) 1993-07-02
JP2705415B2 true JP2705415B2 (en) 1998-01-28

Family

ID=18286237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3335233A Expired - Lifetime JP2705415B2 (en) 1991-12-18 1991-12-18 A / D converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2705415B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05167443A (en) 1993-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2893641B1 (en) Analog to digital converter including a pre-charge circuit
JP2804269B2 (en) Redistribution A / D converter and method for converting analog signal to digital signal
US7049993B2 (en) Analog-to-digital converter and microcomputer in which the same is installed
US10742228B2 (en) Successive approximation register (SAR) analog to digital converter (ADC) with overlapping reference voltage ranges
US20110095930A1 (en) Switched-capacitor pipeline adc stage
JP2018074593A (en) Reference precharge techniques for analog-to-digital converters
US4983969A (en) Successive approximation analog to digital converter
US5248974A (en) Dielectric relaxation correction circuit for charge-redistribution a/d converters
US20020190887A1 (en) Successive comparison analog-to-digital converter
JP2705415B2 (en) A / D converter
US6965258B2 (en) Sample-and-hold with no-delay reset
WO2007032110A1 (en) A/d converter and a/d conversion method
US6198313B1 (en) Infinite sample-and-hold circuit
EP0794535A2 (en) Current copiers with improved accuracy
US4983974A (en) Analog-to-digital conversion by varying both inputs of a comparator utilizing successive approximation
JP3099766B2 (en) A / D converter
US20220407481A1 (en) Devices and methods for offset cancellation
TWI797928B (en) Sample and hold circuit and analog-to-digital conversion circuit
US11444580B2 (en) Devices and methods for offset cancellation
KR950010422B1 (en) D/a converter
JPS649773B2 (en)
JP3437370B2 (en) Analog-to-digital converter
JPH11266156A (en) Analog-to-digital converter
JP2005295141A (en) A/d converter
JP2000332608A (en) Analog/digital converter and conversion method