JP2975630B2 - AD conversion method - Google Patents

AD conversion method

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JP2975630B2
JP2975630B2 JP2080114A JP8011490A JP2975630B2 JP 2975630 B2 JP2975630 B2 JP 2975630B2 JP 2080114 A JP2080114 A JP 2080114A JP 8011490 A JP8011490 A JP 8011490A JP 2975630 B2 JP2975630 B2 JP 2975630B2
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、アナログ電圧をデジタルに変換するAD変換
方法に関し、特に、コンデンサとインバータから成る、
所謂、チョッパ型コンパレータを用いたAD変換回路のAD
変換方法に関する。
The present invention relates to an AD conversion method for converting an analog voltage to a digital signal, and more particularly, to an AD conversion method comprising a capacitor and an inverter.
The so-called AD converter using a chopper type comparator
Regarding the conversion method.

(ロ)従来の技術 通常、チョッパ型コンパレータを使用したAD変換回路
は第2図に示すように構成されている。
(B) Conventional technology Generally, an AD conversion circuit using a chopper type comparator is configured as shown in FIG.

アナログ電圧VINと基準電圧VREFを入力するチョッパ
型コンパレータ(1)の出力は制御回路(2)に印加さ
れ、制御回路(2)はチョッパ型コンパレータ(1)の
出力によってカウンタ(3)の計数を制御する。カウン
タ(3)の出力はDA変換回路(4)によって電圧に変換
され、基準電圧VREFとしてチョッパ型コンパレータ
(1)に供給される。
The output of the chopper type comparator (1) for inputting the analog voltage V IN and the reference voltage V REF is applied to the control circuit (2), and the control circuit (2) outputs the counter (3) by the output of the chopper type comparator (1). Controls counting. The output of the counter (3) is converted into a voltage by the DA conversion circuit (4) and supplied to the chopper comparator (1) as a reference voltage VREF .

チョッパ型コンパレータ(1)は、変換すべきアナロ
グ電圧VINが印加されたスイッチS1と、基準電圧VREF
印加されたスイッチS2と、スイッチS2及びS3によってア
ナログ電圧VINと基準電圧VREFがa端に選択的に印加さ
れるコンデンサCと、コンデンサCのb端に入力が接続
されたインバータINVと、インバータINVの入出力間に接
続されたスイッチS3と、から構成されている。
The chopper type comparator (1) includes a switch S1 to which an analog voltage V IN to be converted is applied, a switch S2 to which a reference voltage V REF is applied, and switches S2 and S3, which convert the analog voltage V IN and the reference voltage V REF. It comprises a capacitor C selectively applied to the terminal a, an inverter INV having an input connected to the terminal b of the capacitor C, and a switch S3 connected between the input and output of the inverter INV.

第2図に示されたAD変換回路によってアナログ電圧V
INをデジタルに変換する方法を第4図に示し、第2図を
参照して説明する。
The analog voltage V obtained by the AD conversion circuit shown in FIG.
A method of converting IN to digital is shown in FIG. 4 and will be described with reference to FIG.

まず、第4図(a)において、制御回路(2)はスイ
ッチS3を閉じ、インバータINVの入出力をインバータINV
のスレショルド電圧、即ち、電源電圧VDDの1/2に固定し
た後、スイッチS1を閉じてアナログ電圧VINをコンデン
サCに印加する。この状態では、コンデンサCにVDD/2
−VINの電圧が充電される。
First, in FIG. 4A, the control circuit (2) closes the switch S3 and connects the input / output of the inverter INV to the inverter INV.
Threshold voltage, ie, after fixing to 1/2 of the power supply voltage V DD, is applied to an analog voltage V IN to the capacitor C closes switch S1. In this state, V DD / 2
The voltage at −V IN is charged.

第4図(b)において、制御回路(2)はカウンタ
(3)を基準値、例えば、「0」にセットし、DA変換回
路(4)からVDD/2の基準電圧VREFを発生させる。そし
て、スイッチS1及びスイッチS3を開き、スイッチS2を閉
じる。この状態では、インバータINVの入力電圧は、コ
ンデンサCに充電された電圧をVDD/2の基準電圧VREF
重畳した電圧VDD/2−VIN+VDD/2となる。従って、アナ
ログ電圧VINがVDD/2より小さければインバータINVの出
力はLレベル、大きければHレベルになる。即ち、基準
電圧VREF=VDD/2とアナログ電圧VINの比較が行われる。
In FIG. 4B, the control circuit (2) sets the counter (3) to a reference value, for example, "0", and generates a reference voltage V REF of V DD / 2 from the DA conversion circuit (4). . Then, the switch S1 and the switch S3 are opened, and the switch S2 is closed. In this state, the input voltage of the inverter INV is a voltage V DD / 2-V IN + V DD / 2 obtained by superimposing voltage charged in the capacitor C to the reference voltage V REF of the V DD / 2. Therefore, if the analog voltage V IN is smaller than V DD / 2, the output of the inverter INV becomes L level, and if it is larger, the output becomes H level. That is, the comparison between the reference voltage V REF = V DD / 2 and the analog voltage V IN is performed.

第4図(c)において、第4図(b)に比較結果がH
であるとき、制御回路(2)はカウンタ(3)を正の最
大計数値の1/2に設定し、3VDD/4を基準電圧VREFとして
発生する。そして、スイッチS2のみを閉じる。この状態
でのインバータINVの入力電圧は、コンデンサCに充電
された電圧VDD/2−VINを基準電圧3VDD/4に重畳した電圧
となる。即ち、アナログ電圧VINと基準電圧3VDD/4とが
比較されることになり、アナログ電圧VINが基準電圧3V
DD/4より小さければインバータINVの出力はL、大きけ
ればHとなる。
In FIG. 4 (c), the comparison result is H in FIG. 4 (b).
, The control circuit (2) sets the counter (3) to の of the positive maximum count value, and generates 3V DD / 4 as the reference voltage V REF . Then, only the switch S2 is closed. In this state, the input voltage of the inverter INV is a voltage obtained by superposing the voltage V DD / 2−V IN charged in the capacitor C on the reference voltage 3V DD / 4. That is, the analog voltage V IN is compared with the reference voltage 3V DD / 4, and the analog voltage V IN is
If it is smaller than DD / 4, the output of the inverter INV becomes L, and if it is larger, it becomes H.

第4図(d)において、第4図(c)の比較結果がH
のとき、制御回路(2)はカウンタ(3)を正の最大計
数値の3/4に設定し、7VDD/8の基準電圧VREFを発生す
る。そして、スイッチS2のみを閉じる。この状態でのイ
ンバータINVの入力電圧は、コンデンサCに充電された
電圧VDD/2−VINを基準電圧7VDD/8に重畳した電圧にな
る。即ち、アナログ電圧VINと基準電圧7VDD/8が比較さ
れることになり、アナログ電圧VINが基準電圧7VDD/8よ
り小さければL、大きければHとなる。
In FIG. 4D, the comparison result of FIG.
Of time, the control circuit (2) sets the counter (3) into 3/4 positive maximum count, for generating a reference voltage V REF of 7V DD / 8. Then, only the switch S2 is closed. In this state, the input voltage of the inverter INV is a voltage obtained by superposing the voltage V DD / 2−V IN charged in the capacitor C on the reference voltage 7V DD / 8. That is, the analog voltage V IN is compared with the reference voltage 7V DD / 8. When the analog voltage V IN is lower than the reference voltage 7V DD / 8, the output becomes L, and when the analog voltage V IN is higher, the output becomes H.

以後同様に、VDD/2nステップで基準電圧VREFを変化さ
せて比較することにより、カウンタ(3)の計数値が変
換されたデジタル値として出力される。
Thereafter, similarly, the count value of the counter (3) is output as a converted digital value by changing and comparing the reference voltage V REF in steps of V DD / 2 n .

(ハ)発明が解決しようとする課題 しかしながら、第2図及び第4図に示したAD変換方法
によると、集積回路内に形成されるチョッパ型コンパレ
ータ(1)のインバータINVのスレショルド電圧のバラ
ツキにより正確なAD変換ができない不都合が生じた。
(C) Problems to be Solved by the Invention However, according to the AD conversion methods shown in FIGS. 2 and 4, the threshold voltage of the inverter INV of the chopper type comparator (1) formed in the integrated circuit varies. The inconvenience that accurate AD conversion cannot be performed has occurred.

その原因は、コンデンサCに充電された電圧VDD/2−V
INが、変換動作中にリークしてしまうことであった。
The cause is the voltage V DD / 2−V charged in the capacitor C.
IN was leaking during the conversion operation.

第3図に示すように、チョッパ型コンパレータ(1)
のインバータINVは、C−MOSインバータ(5)で構成さ
れ、スイッチS3はP−MOS(6)で構成される。この回
路では、P−MPS(6)がオン及びオフする際に、ドレ
イン・ソースとゲート間の容量によりゲート電圧が変化
してしまうため、これを補償する目的でP−MOS(6)
と同じサイズのN−MOS(7)がゲートに接続される。
さらに、インバータINVの入出力電圧を一端接地電圧に
引き下げるためのN−MOS(8)がN−MOS(7)と直列
に接続されている。即ち、P−MOS(6)をオンする前
に、N−MOS(7)及び(8)をオンしてC−MOS(5)
のゲート電圧を接地電圧に引き下げた後、N−MOS
(8)をオフする。そして、P−MOS(6)のゲートと
N−MOS(7)のゲートに印加される制御信号φとφ
を互いに逆相にしてP−MOS(6)のオン及びオフを
制御する。
As shown in FIG. 3, a chopper type comparator (1)
Is constituted by a C-MOS inverter (5), and the switch S3 is constituted by a P-MOS (6). In this circuit, when the P-MPS (6) is turned on and off, the gate voltage changes due to the capacitance between the drain / source and the gate.
An N-MOS (7) having the same size as that of is connected to the gate.
Further, an N-MOS (8) for lowering the input / output voltage of the inverter INV to the ground voltage at one end is connected in series with the N-MOS (7). That is, before turning on the P-MOS (6), the N-MOSs (7) and (8) are turned on and the C-MOS (5) is turned on.
After lowering the gate voltage of
Turn off (8). Then, a control signal phi 1 is applied to the gates of the N-MOS (7) of the P-MOS (6) φ
2 are in opposite phases to each other to control ON and OFF of the P-MOS (6).

このような回路では、P−MOS(6)のドレイン・ソ
ースを構成するP型半導体領域により、電源VDDとC−M
OS(5)のゲート間に破線で示されるダイオード(9)
が存在する。同様に、N−MOS(7)のN型半導体領域
により、ゲートと接地間で破線で示されるダイオード
(10)が存在する。
In such a circuit, the power supply VDD and the CM are provided by the P-type semiconductor region constituting the drain and source of the P-MOS (6).
Diode (9) shown by broken line between gates of OS (5)
Exists. Similarly, there is a diode (10) indicated by a broken line between the gate and the ground due to the N-type semiconductor region of the N-MOS (7).

そこで、C−MOS(5)のスレショルド電圧がバラツ
キにより、例えば、VDD/2より低下した場合、アナログ
電圧VINがVDDレベルであるとコンデンサCにはVDD/2以
上の電圧が充電される。その後、コンデンサCの端末a
に基準電圧VDD/2が印加されると、C−MOS(5)のゲー
ト電圧は負電圧になり、ダイオード(10)が順方向にバ
イアスされて、コンデンサCに充電された電圧がリーク
してしまうのである。
Therefore, when the threshold voltage of the C-MOS (5) is lower than V DD / 2 due to variations, for example, when the analog voltage V IN is at the V DD level, the capacitor C is charged with a voltage higher than V DD / 2. Is done. Then, the terminal a of the capacitor C
When the reference voltage V DD / 2 is applied, the gate voltage of the C-MOS (5) becomes negative, the diode (10) is forward biased, and the voltage charged in the capacitor C leaks. It will be.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は上述した点に鑑みて創作されたものであり、
デジタルに変換されるべきアナログ電圧が印加される第
1スイッチング素子と、複数種の基準電圧が印加される
第2スイッチング素子と、前記第1又は第2スイッチン
グ素子を介して前記アナログ電圧又は前記基準電圧が切
り替えられて印加されるコンデンサと、該コンデンサの
他方の端子が接続されたインバータと、該インバータの
入出力間に接続された第3スイッチング素子と、前記イ
ンバータの出力によって前記基準電圧を発生させる制御
回路とを備えたAD変換回路のAD変換方法において、前記
第1及び第3スイッチング素子を閉じ、前記コンデンサ
にアナログ電圧を印加して前記コンデンサを充電し、前
記コンデンサの両端電圧を電源電圧の中間電圧にアナロ
グ電圧を重畳した状態とする第1ステップと、前記第2
スイッチング素子を閉じ、前記コンデンサに所定の基準
電圧を印加し、この時の前記コンデンサの両端電圧に応
じた出力を前記インバータから得る第2ステップと、前
記第1及び第3スイッチング素子を閉じ、前記コンデン
サにアナログ電圧を印加して前記コンデンサを再充電
し、前記コンデンサの両端電圧を電源電圧の中間電圧に
アナログ電圧を重畳した状態とする第3ステップと、前
記第2スイッチング素子を閉じ、前記第2ステップにお
ける前記インバータの出力結果に基づいて発生された基
準電圧を前記コンデンサに印加し、この時の前記コンデ
ンサの両端電圧に応じた出力を前記インバータから得る
第4ステップと、前記第2スイッチング素子を閉じ、前
回のステップにおける前記インバータの出力結果に基づ
いて発生された基準電圧を前記コンデンサに印加し、こ
の時の前記コンデンサの両端電圧に応じた出力を前記イ
ンバータから得る動作を所定回数繰り返す第5ステップ
と、を備えた方法でアナログ電圧をデジタルに変換する
ことにより、インバータINVのスレショルド電圧のバラ
ツキによる変換誤差を解消するものである。
(D) Means for Solving the Problems The present invention has been created in view of the above points,
A first switching element to which an analog voltage to be converted into digital is applied, a second switching element to which a plurality of types of reference voltages are applied, and the analog voltage or the reference voltage via the first or second switching element. A capacitor to which a voltage is switched and applied; an inverter to which the other terminal of the capacitor is connected; a third switching element connected between the input and output of the inverter; and an output of the inverter to generate the reference voltage A control circuit for closing the first and third switching elements, applying an analog voltage to the capacitor to charge the capacitor, and changing a voltage across the capacitor to a power supply voltage. A first step of superimposing an analog voltage on the intermediate voltage of
Closing a switching element, applying a predetermined reference voltage to the capacitor, obtaining an output from the inverter according to the voltage across the capacitor at this time, closing the first and third switching elements, A third step of applying an analog voltage to the capacitor to recharge the capacitor, setting the voltage across the capacitor to a state in which the analog voltage is superimposed on an intermediate voltage of the power supply voltage, and closing the second switching element; A fourth step of applying a reference voltage generated based on an output result of the inverter in the two steps to the capacitor, and obtaining an output from the inverter according to a voltage across the capacitor at this time; and a second switching element. Is closed, and the reference generated based on the output result of the inverter in the previous step. Applying a voltage to the capacitor, and repeating an operation of obtaining an output from the inverter according to the voltage across the capacitor at this time a predetermined number of times, by converting the analog voltage to digital by a method including: This is to eliminate a conversion error due to a variation in the threshold voltage of the inverter INV.

(ホ)作用 上述の手段によれば、コンデンサに充電された電圧を
基準電圧VDD/2に重畳して比較動作をした際に、リーク
したとしても、次の動作で、再びスイッチ手段を閉じた
状態でインバータのゲート電圧とアナログ電圧VINとの
差をコンデンサに充電することにより、リークした電圧
を補償することができ、以降の比較動作での正確な比較
を可能にするものである。
(E) Operation According to the above-described means, when the voltage charged in the capacitor is superimposed on the reference voltage V DD / 2 and the comparison operation is performed, even if a leak occurs, the switch means is closed again in the next operation. By charging the capacitor with the difference between the gate voltage of the inverter and the analog voltage V IN in a state in which the voltage is leaked, the leaked voltage can be compensated, and accurate comparison can be performed in the subsequent comparison operation.

(ヘ)実施例 本発明のAD変換方法に使用されるAD変換回路は、従来
と同じ第2図に示された回路である。
(F) Embodiment The AD conversion circuit used in the AD conversion method of the present invention is the same circuit as the conventional one shown in FIG.

第2図は、本発明のAD変換方法を示すための回路状態
の図であり、第1図のチョッパ型コンパレータ(1)の
スイッチ状態を示している。
FIG. 2 is a diagram of a circuit state for illustrating the AD conversion method of the present invention, and shows a switch state of the chopper comparator (1) of FIG.

まず、第1図(a)において、制御回路(2)はスイ
ッチS3を閉じ、インバータINVの入出力をインバータINV
のスレショルド電圧、即ち、電源電圧VDDの1/2に固定し
た後、スイッチS1を閉じてアナログ電圧VINをコンデン
サCに印加する。この状態では、コンデンサCにVDD/2
−VINの電圧が充電される。この時、インバータINVのス
レショルド電圧にバラツキがあり、正確にVDD/2に固定
されなくても構わない。
First, in FIG. 1A, the control circuit (2) closes the switch S3 and connects the input / output of the inverter INV to the inverter INV.
Threshold voltage, ie, after fixing to 1/2 of the power supply voltage V DD, is applied to an analog voltage V IN to the capacitor C closes switch S1. In this state, V DD / 2
The voltage at −V IN is charged. At this time, the threshold voltage of the inverter INV varies, and it is not necessary to fix the threshold voltage to V DD / 2 accurately.

第1図(b)において、制御回路(2)はカウンタ
(3)を基準値、例えば、「0」にセットし、DA変換回
路(4)からVDD/2の基準電圧VREFを発生させる。そし
て、スイッチS1及びスイッチS3を開き、スイッチS2を閉
じる。この状態では、インバータINVの入力電圧は、コ
ンデンサCに充電された電圧をVDD/2の基準電圧VREF
重畳した電圧VDD/2−VIN+VDD/2となる。従って、アナ
ログ電圧VINがVDD/2より小さければインバータINVの出
力はLレベル、大きければHレベルになる。即ち、基準
電圧VREF=VDD/2とアナログ電圧VINの比較が行われる。
この時、インバータINVのゲート電圧が負電圧あるいは
電源電圧VDD以上になってコンデンサCに充電された電
圧がリークしても、インバータINVの出力には影響を与
えない。具体的に、インバータINVのスレショルド電圧
がVDD/2より低い時、アナログ電圧VINが電源電圧VDD
るいはこの電圧に非常に近い電圧であった場合、インバ
ータINVのゲート電圧は負電圧になり、コンデンサCに
充電された電圧がリークする。
In FIG. 1 (b), the control circuit (2) sets a counter (3) to a reference value, for example, "0", and generates a reference voltage V REF of V DD / 2 from the DA conversion circuit (4). . Then, the switch S1 and the switch S3 are opened, and the switch S2 is closed. In this state, the input voltage of the inverter INV is a voltage V DD / 2-V IN + V DD / 2 obtained by superimposing voltage charged in the capacitor C to the reference voltage V REF of the V DD / 2. Therefore, if the analog voltage V IN is smaller than V DD / 2, the output of the inverter INV becomes L level, and if it is larger, the output becomes H level. That is, the comparison between the reference voltage V REF = V DD / 2 and the analog voltage V IN is performed.
At this time, even if the gate voltage of the inverter INV becomes a negative voltage or the power supply voltage V DD or more and the voltage charged in the capacitor C leaks, the output of the inverter INV is not affected. Specifically, when the threshold voltage of the inverter INV is lower than V DD / 2 and the analog voltage V IN is the power supply voltage V DD or a voltage very close to this voltage, the gate voltage of the inverter INV becomes a negative voltage. , The voltage charged in the capacitor C leaks.

第1図(c)において、制御回路(2)は、第1図
(b)の比較結果、実施例では、Hレベルの出力を記憶
し、カウンタ(3)の状態を変えずに基準電圧VDD/2を
発生する。そして、スイッチS3を閉じてインバータINV
の出力をスレショルド電圧VDD/2に固定した後、スイッ
チS1を閉じて電圧VDD/2−VINをコンデンサCに再び充電
する。これにより、第1図(b)においてリークしたコ
ンデンサCの充電電圧が補償される。
In FIG. 1 (c), the control circuit (2) stores the output of H level in the embodiment as a result of the comparison of FIG. 1 (b), and stores the reference voltage V without changing the state of the counter (3). Generates DD / 2. Then, switch S3 is closed and inverter INV
Is fixed to the threshold voltage V DD / 2, the switch S1 is closed and the voltage V DD / 2−V IN is charged into the capacitor C again. Thereby, the charging voltage of the capacitor C leaked in FIG. 1B is compensated.

第1図(d)において、制御回路(2)は、記憶した
第1図(b)に比較結果Hレベルに基づいて、カウンタ
(3)を正の最大計数値の1/2に設定し、3VDD/4を基準
電圧VREFとして発生する。そして、スイッチS2のみを閉
じる。この状態でのインバータINVの入力電圧は、コン
デンサCに充電された電圧VDD/2−VINを基準電圧3VDD/4
に重畳した電圧となる。即ち、アナログ電圧VINと基準
電圧3VDD/4とが比較されることになり、アナログ電圧V
INが基準電圧3VDD/4より小さければインバータINVの出
力はL、大きければHとなる。この時、基準電圧VREF
3VDD/4であるため、第1図(b)のように、インバータ
INVのゲート電圧が負電圧にはならない。従って、コン
デンサCに充電された電圧は元の状態で保持される。
In FIG. 1 (d), the control circuit (2) sets the counter (3) to の of the positive maximum count value based on the stored comparison result H level in FIG. 1 (b), 3V DD / 4 is generated as the reference voltage V REF . Then, only the switch S2 is closed. In this state, the input voltage of the inverter INV is obtained by comparing the voltage V DD / 2−V IN charged in the capacitor C with the reference voltage 3V DD / 4.
Is superimposed on the voltage. That is, the analog voltage V IN is compared with the reference voltage 3V DD / 4, and the analog voltage V IN
If IN is smaller than the reference voltage 3V DD / 4, the output of the inverter INV becomes L, and if it is larger, it becomes H. At this time, the reference voltage V REF becomes
Since it is 3V DD / 4, as shown in FIG.
The gate voltage of INV does not become negative. Therefore, the voltage charged in the capacitor C is maintained in the original state.

第1図(a)において、第1図(d)の比較結果がH
のとき、制御回路(2)はカウンタ(3)を正の最大計
数値の3/4に設定し、7VDD/8の基準電圧VREFを発生す
る。そして、スイッチS2のみを閉じる。この状態でのイ
ンバータINVの入力電圧は、コンデンサCに充電された
電圧VDD/2−VINを基準電圧7VDD/8に重畳した電圧にな
る。即ち、アナログ電圧VINと基準電圧7VDD/8が比較さ
れることになり、アナログ電圧VINが基準電圧7VDD/8よ
り小さければL、大きければHとなる。実施例ではHと
なっている。
In FIG. 1A, the comparison result of FIG.
Of time, the control circuit (2) sets the counter (3) into 3/4 positive maximum count, for generating a reference voltage V REF of 7V DD / 8. Then, only the switch S2 is closed. In this state, the input voltage of the inverter INV is a voltage obtained by superposing the voltage V DD / 2−V IN charged in the capacitor C on the reference voltage 7V DD / 8. That is, the analog voltage V IN is compared with the reference voltage 7V DD / 8. When the analog voltage V IN is lower than the reference voltage 7V DD / 8, the output becomes L, and when the analog voltage V IN is higher, the output becomes H. It is H in the embodiment.

以後同様に、VDD/2nステップで基準電圧VREFを変化さ
せて比較することにより、カウンタ(3)の計数値が変
換されたデジタル値として出力される。
Thereafter, similarly, the count value of the counter (3) is output as a converted digital value by changing and comparing the reference voltage V REF in steps of V DD / 2 n .

(ト)発明の効果 上述の如く、本発明によれば、第1回目の比較動作に
おけるコンデンサCの充電電圧のリークが次に再度行わ
れる充電動作により補償されるため、以降の比較動作が
正確となる。従って、正確なAD変換が行える利点を有す
るものである。
(G) Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the leakage of the charging voltage of the capacitor C in the first comparison operation is compensated by the next charging operation, so that the subsequent comparison operation is accurate. Becomes Therefore, there is an advantage that accurate AD conversion can be performed.

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

第1図は、本発明の実施例を説明するための、回路の動
作状態を示す図、第2図は、チョッパ型コンパレータを
用いたAD変換回路の回路図、第3図はチョッパ型コンパ
レータの具体的回路図、第4図は、従来のAD変換方法を
示すための回路状態の図である。 (1)……チョッパ型コンパレータ、(2)……制御回
路、(3)……カウンタ、(4)……DA変換回路、S1、
S2、S3……スイッチ、INV……インバータ、C……コン
デンサ
FIG. 1 is a diagram showing an operation state of a circuit for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of an AD conversion circuit using a chopper type comparator, and FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional AD conversion method. (1) Chopper type comparator, (2) Control circuit, (3) Counter, (4) DA conversion circuit, S1,
S2, S3: Switch, INV: Inverter, C: Capacitor

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−144617(JP,A) 特開 平1−321728(JP,A) 特開 昭57−13813(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03K 5/08 H03M 1/34 - 1/48 Continuation of front page (56) References JP-A-63-144617 (JP, A) JP-A-1-321728 (JP, A) JP-A-57-13813 (JP, A) (58) Fields studied (Int .Cl. 6 , DB name) H03K 5/08 H03M 1/34-1/48

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】デジタルに変換されるべきアナログ電圧が
印加される第1スイッチング素子と、複数種の基準電圧
が印加される第2スイッチング素子と、前記第1又は第
2スイッチング素子を介して前記アナログ電圧又は前記
基準電圧が切り替えられて印加されるコンデンサと、該
コンデンサの他方の端子が接続されたインバータと、該
インバータの入出力間に接続された第3スイッチング素
子と、前記インバータの出力によって前記基準電圧を発
生させる制御回路とを備えたAD変換回路のAD変換方法に
おいて、 前記第1及び第3スイッチング素子を閉じ、前記コンデ
ンサにアナログ電圧を印加して前記コンデンサを充電
し、前記コンデンサの両端電圧を電源電圧の中間電圧に
アナログ電圧を重畳した状態とする第1ステップと、 前記第2スイッチング素子を閉じ、前記コンデンサに所
定の基準電圧を印加し、この時の前記コンデンサの両端
電圧に応じた出力を前記インバータから得る第2ステッ
プと、 前記第1及び第3スイッチング素子を閉じ、前記コンデ
ンサにアナログ電圧を印加して前記コンデンサを再充電
し、前記コンデンサの両端電圧を電源電圧の中間電圧に
アナログ電圧を重畳した状態とする第3ステップと、 前記第2スイッチング素子を閉じ、前記第2ステップに
おける前記インバータの出力結果に基づいて発生された
基準電圧を前記コンデンサに印加し、この時の前記コン
デンサの両端電圧に応じた出力を前記インバータから得
る第4ステップと、 前記第2スイッチング素子を閉じ、前回のステップにお
ける前記インバータの出力結果に基づいて発生された基
準電圧を前記コンデンサに印加し、この時の前記コンデ
ンサの両端電圧に応じた出力を前記インバータから得る
動作を所定回数繰り返す第5ステップと、 によって、アナログ電圧をデジタル電圧に変換するAD変
換方法。
A first switching element to which an analog voltage to be converted into a digital signal is applied; a second switching element to which a plurality of types of reference voltages are applied; and the first or second switching element. A capacitor to which an analog voltage or the reference voltage is switched and applied, an inverter to which the other terminal of the capacitor is connected, a third switching element connected between the input and output of the inverter, and an output of the inverter. An AD conversion method for an AD conversion circuit, comprising: a control circuit that generates the reference voltage; closing the first and third switching elements; applying an analog voltage to the capacitor to charge the capacitor; A first step of setting a voltage between both ends to a state in which an analog voltage is superimposed on an intermediate voltage of a power supply voltage; Closing the switching element, applying a predetermined reference voltage to the capacitor, obtaining an output from the inverter according to the voltage across the capacitor at this time, closing the first and third switching elements, A third step of applying an analog voltage to the capacitor to recharge the capacitor, setting a voltage across the capacitor to a state in which the analog voltage is superimposed on an intermediate voltage of a power supply voltage, and closing the second switching element, A fourth step of applying a reference voltage generated based on an output result of the inverter in two steps to the capacitor, and obtaining an output from the inverter according to a voltage across the capacitor at this time; and a second switching element. Is closed, and the reference voltage generated based on the output result of the inverter in the previous step is closed. Was applied to the capacitor, AD conversion method for converting an operation to obtain an output corresponding to the voltage across the capacitor when the from the inverter and a fifth step of repeating a predetermined number of times, by an analog voltage to a digital voltage.
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