JP2982909B2 - Analog / digital converter - Google Patents

Analog / digital converter

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JP2982909B2
JP2982909B2 JP2308738A JP30873890A JP2982909B2 JP 2982909 B2 JP2982909 B2 JP 2982909B2 JP 2308738 A JP2308738 A JP 2308738A JP 30873890 A JP30873890 A JP 30873890A JP 2982909 B2 JP2982909 B2 JP 2982909B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアナログ/ディジタル(以下、A/Dと記す)
変換器に係り、特に、高速で高精度、しかも集積回路化
に際して面積を低減することのできるA/D変換器に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to analog / digital (hereinafter, referred to as A / D)
The present invention relates to an A / D converter, and more particularly, to an A / D converter which is high-speed and high-accuracy and can reduce the area when integrated.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本発明に関連するA/D変換器について、ジェームズ
ジー・ピーターソン,“モノリシック ビデオ A/D変
換器",アイ イーイーイー ジャーナル オブ ソリッ
ド ステート サーキット,エスシー14巻,6号,932−93
7頁,1979年12月(James G.Peterson,“A Monolithic Vi
deo A/D Convertor,"IEEE J.Solid−State Circuits,Vo
l.SC−14,No.6,pp.932−937,Dec.1979)において論じら
れている。
A / D converter related to the present invention, James
G. Peterson, "Monolithic Video A / D Converter," IEE Journal of Solid State Circuits, SC Vol. 14, No. 6, 932-93
7, December 1979 (James G. Peterson, “A Monolithic Vi
deo A / D Convertor, "IEEE J. Solid-State Circuits, Vo
l. SC-14, No. 6, pp. 932-937, Dec. 1979).

第10図に上記において論じられている並列型A/D変換
器の構成を示す。これは、2つの電圧源VRT,VRB(<
VRT)間に接続された基準電圧発生用の抵抗列7と、こ
の分圧電圧として発生する基準電圧VRと入力信号viとの
大小を比較する複数並列に設けられた電圧比較器8と、
この比較結果よりディジタル値を出力するエンコーダ2
より構成されている。
FIG. 10 shows the configuration of the parallel A / D converter discussed above. This is because two voltage sources V RT , V RB (<
V RT) between the resistor array 7 of the reference voltage generator connected between the voltage comparator 8 provided in parallel a plurality of comparing the magnitude of the reference voltage V R and the input signal v i generated as the divided voltage When,
Encoder 2 that outputs a digital value from the comparison result
It is composed of

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来技術による第10図構成のものは、1つの基準電圧
と1つの入力信号の大小を比較する方式であることか
ら、各種の雑音が基準電圧あるいは入力信号に混入して
比較誤りとない易いという問題点があった。
Since the configuration of FIG. 10 according to the prior art is a method of comparing the magnitude of one reference voltage and one input signal, it is easy for various noises to be mixed into the reference voltage or the input signal and cause a comparison error. There was a problem.

これを解決する手段として、第11図に構成例を示すよ
うに、2つの基準電圧Vrh,Vrlの差ΔVr(=Vrh−Vrl
と、入力信号viに対応する2つの入力信号vih,vilの差
Δvi(=vih−Vil)を完全差動型電圧比較器1で比較す
ることにより、雑音に強く高精度なA/D変換器が実現さ
れることが知られている。
As a means to solve this problem, as an example configuration in FIG. 11, the two reference voltages V r h, the difference between V rl ΔV r (= V rh -V rl)
And the difference Δv i (= v ih −V il ) between the two input signals v ih and v il corresponding to the input signal v i by the fully differential type voltage comparator 1, which is strong against noise and highly accurate. It is known that a simple A / D converter is realized.

しかし、この第11図構成を採用する場合、図示のよう
に抵抗列から発生する各基準電圧をそれぞれ2つに分岐
させたうえ個々の電圧比較器に入力する方式であること
から、配線が複雑となり、集積回路化する場合に面積の
増大を招くという問題点がある。
However, when the configuration shown in FIG. 11 is adopted, the wiring is complicated because each reference voltage generated from the resistor string is branched into two and input to each voltage comparator as shown in the figure. Therefore, there is a problem that the area is increased when the integrated circuit is formed.

本発明の目的は、従来技術での上記した完全差動型電
圧比較器による場合の問題点を解決し、集積回路化する
場合にも面積の増大を招くことのないA/D変換器を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problem in the case of using the above-described fully-differential type voltage comparator in the related art, and to provide an A / D converter which does not cause an increase in area when integrated circuits are provided. Is to do.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために、本発明の請求項1におい
ては、複数の抵抗体を直列接続してなる第1の抵抗列を
電圧値が異なる2つの電圧源間に接続し、同数の抵抗体
を直列接続してなる第2の抵抗列を別の2つの電圧源間
に接続すると共に電圧降下の方向が第1の抵抗列とは逆
となるように第1の抵抗列に平行に配置し、アナログ入
力電圧と一定の参照電圧との差の増加に比例して増大す
る第1の入力電圧と、比例して減少する第2の入力電圧
を作成する手段と、第1の抵抗列により分圧された電圧
の1つを第1の基準電圧とし第2の抵抗列により分圧さ
れた電圧の1つを第2の基準電圧として第1の基準電圧
と第2の基準電圧間の差と、上記第1の入力電圧と第2
の入力電圧間の差とを比較する複数の電圧比較器と、該
電圧比較器の出力からディジタル値を得る手段とを備え
た構成とする。
In order to achieve the above object, according to claim 1 of the present invention, a first resistor string formed by connecting a plurality of resistors in series is connected between two voltage sources having different voltage values, and the same number of resistors are connected. Are connected in series between another two voltage sources, and are arranged in parallel with the first resistor row so that the direction of the voltage drop is opposite to that of the first resistor row. Means for creating a first input voltage that increases in proportion to the difference between the analog input voltage and the fixed reference voltage, a second input voltage that decreases in proportion to the first input voltage, and a first resistor string. The difference between the first reference voltage and the second reference voltage is defined as one of the compressed voltages as a first reference voltage, and one of the voltages divided by the second resistor string as a second reference voltage. , The first input voltage and the second
And a means for obtaining a digital value from an output of the voltage comparator.

請求項2では、上記第1の抵抗列の低圧側端子と第2
の抵抗列の高圧側端子とを電気的に接続して、これらの
端子に接続されていた電圧源は除去し、第1の抵抗列の
高圧側端子を第1の電圧源に、第2の抵抗列の低圧側端
子を上記第1の電圧源より低電圧値の第2の電圧源に接
続した構成とする。
According to claim 2, the low-voltage side terminal of the first resistor string and the second
Are electrically connected to the high-voltage side terminals of the resistor string, the voltage source connected to these terminals is removed, the high-voltage side terminal of the first resistor row is connected to the first voltage source, and the second The low voltage side terminal of the resistor string is connected to a second voltage source having a lower voltage value than the first voltage source.

また、請求項3では、第1と第2の抵抗列を平面上に
近接させて配置し、同じ平面上でこの抵抗列の外方の片
側あるいは両側に上記複数の電圧比較器よりなる電圧比
較器列を抵抗列に平行に配置し、この電圧比較器列のさ
らに外側に電圧比較器出力からディジタル値を得るエン
コーダを電圧比較器列と平行に配置する構成とする。
According to a third aspect of the present invention, the first and second resistor rows are arranged close to each other on a plane, and the voltage comparison circuit includes the plurality of voltage comparators on one or both sides of the resistor row on the same plane. The arrangement is arranged in parallel with the resistor array, and an encoder for obtaining a digital value from the output of the voltage comparator is arranged outside the array of voltage comparators in parallel with the array of voltage comparators.

さらに、請求項4においては、上記の抵抗列、電圧比
較器列、エンコーダの組合せ構成を少なくとも2組以
上、同じ平面上に各組内の抵抗列が平行するように配列
し、かつ、隣接する組内の抵抗列の各一方端を、抵抗列
方向とは直角方向に形成される折り返し用配線により接
続して、全組内抵抗列に対する電圧源を供給とする構成
のA/D変換器とする。
According to a fourth aspect of the present invention, at least two or more combinations of the resistor row, the voltage comparator row, and the encoder are arranged on the same plane so that the resistor rows in each set are parallel and adjacent to each other. An A / D converter having a configuration in which one end of each resistor row in the set is connected by a return wiring formed in a direction perpendicular to the resistor row direction to supply a voltage source to all the resistor rows in the set; I do.

〔作用〕[Action]

請求項1の回路構成によれば、個々の電圧比較器に必
要となる第1の基準電圧と第2の基準電圧の発生位置
が、平行に配置された2本の抵抗列において互いに近接
するようになり、このため、抵抗列から電圧比較器への
接続配線を簡略化することが可能となる。請求項2によ
れば、電圧源を2本の抵抗列に対して別個に設ける必要
がなく、全体で1組の電圧源とすることができる。ま
た、請求項3及び4によれば、集積回路面積の小さい、
並列型A/D変換器の大規模集積回路化が実現可能とな
る。
According to the circuit configuration of the first aspect, the positions where the first reference voltage and the second reference voltage required for each voltage comparator are generated are close to each other in the two parallel resistor rows. Therefore, it is possible to simplify the connection wiring from the resistor string to the voltage comparator. According to the second aspect, it is not necessary to separately provide a voltage source for the two resistor strings, and a single voltage source can be used as a whole. According to the third and fourth aspects, the integrated circuit area is small.
A large-scale integrated circuit of a parallel A / D converter can be realized.

〔実施例〕〔Example〕

本発明の一実施例を第1図〜第4図により説明する。
第1図は実施例の構成を示し、個々の完全差動電圧比較
器1に入力される2つの基準電圧Vrh,Vrlを発生する第
1及び第2の抵抗列7とアナログ入力信号viに対して第
1の入力電圧vih及び第2の入力電圧vilを作成する差動
入力電圧作成回路3と、この第1と第2の入力電圧の差
Δvi(=vih−vil)と第1と第2の基準電圧の差ΔV
r(=Vrh−Vrl)との大小を比較する複数の完全差動電
圧比較器1と、これらの電圧比較器の比較結果に対応す
るディジタル値を出力するエンコーダ2より構成されて
いる。第1及び第2の抵抗列7(図示では左側を第1、
右側を第2とする)は、それぞれ、複数の抵抗体を直列
接続してなり、同じ平面上に互いに平行するように、近
接して配置される。そして、第1の抵抗列の上部端子は
電圧値VRTの電圧源に、下部端子は電圧値VRB(VRJ)の
電圧源に接続され、また、第2の抵抗列の下部端子は電
圧値VRTの別の電圧源に上部端子は電圧値VRBの別の電圧
源に接続される。各電圧比較器1には、差動入力電圧作
成回路3からの第1及び第2の入力電圧vih,vilと、第
1及び第2の抵抗列7の分圧電圧として発生する第1及
び第2の基準電圧Vrh,Vrlの4信号が入力されるが、こ
の場合、例えば図示の最上位置の電圧比較器1には、第
1の抵抗列の最上位置の分圧点から発生する第1の基準
電圧と、第2の抵抗列の最上位置の分圧点から発生する
第2の基準電圧が入力される。
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows the configuration of the embodiment, in which a first and a second resistor string 7 for generating two reference voltages V rh and V rl input to each fully differential voltage comparator 1 and an analog input signal v a first input voltage v ih and second input voltages v differential input voltage generation circuit 3 for creating il against i, the difference Delta] v i of the first and second input voltage (= v ih -v il ) and the difference ΔV between the first and second reference voltages.
It comprises a plurality of fully differential voltage comparators 1 for comparing the magnitude with r (= V rh -V rl ), and an encoder 2 for outputting a digital value corresponding to the comparison result of these voltage comparators. The first and second resistor rows 7 (in the drawing, the left side is the first,
The right side is referred to as a second side) in which a plurality of resistors are connected in series, and are arranged close to each other on the same plane so as to be parallel to each other. Then, the voltage source at the top terminal of the first resistor string voltage V RT, the lower terminal is connected to the voltage source voltage value V RB (V RJ), The lower terminal of the second resistor string voltage upper terminal to another source value V RT is connected to another source of voltage V RB. Each of the voltage comparators 1 includes first and second input voltages v ih and v il from the differential input voltage generation circuit 3 and a first voltage generated as a divided voltage of the first and second resistor strings 7. And the second reference voltage V rh , V rl are input. In this case, for example, the voltage comparator 1 at the uppermost position shown in the figure is generated from the voltage dividing point at the uppermost position of the first resistor string. And a second reference voltage generated from the highest voltage dividing point of the second resistor string.

差動入力電圧作成回路3は、アナログ入力電圧viと、
一定の参照電圧との差の増加に比例して増大する第1の
入力電圧vihと、差の増加に比例して減小する第2の入
力電圧vilとを作成する回路であり、その場合の入力電
圧viと、作成された第1,第2の入力電圧vih,vilとの関
係特性を第2図に示す。入力電圧viが基準電圧V
RB(VRT)に等しい場合には、vih=VRB,vil=VRTとな
り、また、vi=VRTの場合にはvih=vRT,vil=VRBとなる
ように、入力電圧viの増加に直線的に比例して、vih
増大し、vilは減小する。したがって、入力電圧vi=(V
RT+VRB)/2を境として、Δvi(=vih−vil)はマイナ
スからプラスに符号が変わることになる。
Differential input voltage generating circuit 3, and the analog input voltage v i,
A circuit for creating a first input voltage vi i that increases in proportion to an increase in a difference from a constant reference voltage and a second input voltage v il that decreases in proportion to an increase in the difference; the input voltage v i of the case, the first created, indicating the second input voltage v ih, a relationship characteristic of the v il in Figure 2. Input voltage v i is the reference voltage V
If equal to RB (V RT) is, v ih = V RB, v il = V RT becomes also, in the case of v i = V RT is v ih = v RT, v such that il = V RB , V ih increases and v il decreases linearly in proportion to the increase in input voltage v i . Therefore, the input voltage v i = (V
At (RT + V RB ) / 2, Δv i (= v ih −v il ) changes sign from minus to plus.

第3図は差動入力電圧作成回路3の一実施例を示す。
差動増幅器6の入出力間にコンデンサC1及びスイッチS1
が並列に接続され、さらにアナログ入力電圧viを交流入
力するためのコンデンサC2とスイッチS2が差動増幅器6
をそれぞれの入力端に直列接続され、一方のスイッチS2
の一端が入力電圧viに、他方のスイッチS2の一端がアー
スに接続されている。また、これらのスイッチS2とコン
デンサC2の接続端間に短絡スイッチSが接続されてい
る。この差動増幅器6への交流入力用コンデンサC2に入
力電圧viに応じて蓄えられた電荷を、差動増幅器6の入
出力間に接続されたコンデンサC1に互いに符号は異なる
が絶対値は等しい電荷が分配されることにより差動の電
圧vih,vilが発生する。
FIG. 3 shows an embodiment of the differential input voltage generating circuit 3.
Capacitor C 1 and switch S 1 between input and output of differential amplifier 6
Are connected in parallel, and a capacitor C 2 and a switch S 2 for AC input of the analog input voltage v i are connected to a differential amplifier 6.
Is connected in series to each input terminal, and one switch S 2
One end to the input voltage v i, the one end of the other switch S 2 is connected to ground. Also, short-circuiting switch S is connected between the connection end these switches S 2 and the capacitor C 2. The charge stored in accordance with the input voltage v i AC input capacitor C 2 to the differential amplifier 6, mutually codes are different absolute values to the capacitor C 1 connected between the input and output of the differential amplifier 6 Generate differential voltages v ih , v il by distributing equal charges.

第4図に本発明のA/D変換器に用いられる完全差動電
圧比較器1の一実施例を示す。(a)図は回路構成図で
あり、差動増幅器6の入出力間に短縮スイッチSWAZが接
続され、それぞれの入力端にコンデンサCが直列接続さ
れた増幅器4を多段直列接続し、初段のコンデンサCの
他端にはそれぞれ、基準電圧Vrhと入力電圧vihを、また
基準電圧Vrlと入力電圧vilを交互に切り換え入力するス
イッチSW+ r,SW+ i,SW- r,SW- iが接続されている。また、
最終段の増幅器には、本増幅器の出力から確定した論理
値を出力するラッチ回路5が接続されている。(b)図
に、スイッチ開閉の状態図を示す。初めに全ての差動増
幅器6の入出力間のスイッチSWAZを閉じて各差動増幅器
6の入出力端を自己バイアスする。また同時に初段には
基準電圧Vrh,Vrlがそれぞれ入力される。次いで差動増
幅器6の入出力間のスイッチSWAZが開き、初段には入力
電圧vih,vilがそれぞれ印加され、ΔVr(=Vrh−Vrl
とΔvi(=vih−vil)の差を増幅出力する。
FIG. 4 shows an embodiment of the fully differential voltage comparator 1 used in the A / D converter of the present invention. (A) is a circuit configuration diagram, in which a plurality of amplifiers 4 in which a shortening switch SWAZ is connected between the input and output of a differential amplifier 6 and a capacitor C is connected in series to each input terminal are connected in multiple stages, and a first stage capacitor is connected. each of the C end of the reference voltage V rh and the input voltage v ih and also the reference voltage V rl and the input voltage v switches il switching alternately input SW + r, SW + i, SW - r, SW - i is connected. Also,
A latch circuit 5 that outputs a logical value determined from the output of the present amplifier is connected to the final stage amplifier. (B) shows a state diagram of the opening and closing of the switch. First, the switches SWAZ between the inputs and outputs of all the differential amplifiers 6 are closed, and the input and output terminals of each differential amplifier 6 are self-biased. At the same time, reference voltages V rh and V rl are input to the first stage, respectively. Then opens switch SWAZ between the input and output of the differential amplifier 6, the first stage input voltage v ih, v il are applied respectively, ΔV r (= V rh -V rl)
And the difference between Δv i (= v ih −v il ) is amplified and output.

第5図に本発明の他の実施例の回路構成図(請求項
2、及び請求項3の抵抗列の両側に電圧比較器列を配置
した場合に対応)を示す。第1図実施例との相違点は、
第1の抵抗列の低圧側端子と第2の抵抗列の高圧側端子
とが電気的に接続され、これらの端子に接続されていた
電圧源が除去されており、この抵抗列の外方の両側に電
圧比較器列1が、さらにこの電圧比較器列1の外側にそ
れぞれエンコーダ2が配置されている点である。このよ
うな回路構成とすることにより、例えば図示の左側の最
上位置の電圧比較器1と右側の最上位置の電圧比較器1
とに用いる第1及び第2の基準電圧Vrh,Vrlは、それぞ
れ第1及び第2の抵抗列の最上位置の分圧点から発生す
るものを、共通に用いることができる。(即ち、ΔVr
Vrh−Vrlとして、絶対値は同じで符号がプラスとマイナ
スのものを用いることができる)ので、抵抗列から電圧
比較器列への接続配線を大幅に簡略化させることが可能
となる。
FIG. 5 shows a circuit configuration diagram of another embodiment of the present invention (corresponding to a case where voltage comparator rows are arranged on both sides of the resistor row in claims 2 and 3). The difference from the embodiment of FIG.
The low voltage side terminal of the first resistor string and the high voltage side terminal of the second resistor string are electrically connected, and the voltage source connected to these terminals is removed. The point is that the voltage comparator row 1 is arranged on both sides, and the encoders 2 are arranged outside the voltage comparator row 1 respectively. With such a circuit configuration, for example, the uppermost voltage comparator 1 on the left and the uppermost voltage comparator 1
As the first and second reference voltages V rh and V rl used for the first and second resistance strings, those generated from the highest voltage dividing point of the first and second resistor rows can be used in common. (That is, ΔV r =
(V rh −V rl may have the same absolute value and plus and minus signs), so that the connection wiring from the resistor string to the voltage comparator string can be greatly simplified.

第6図〜第9図は本発明のA/D変換器を集積回路化し
た場合の実施例の配置を示すもので、入力電圧に関係す
る部分を省略し、各電圧比較器を長方形ブロックで示し
たものである。
6 to 9 show the arrangement of an embodiment in which the A / D converter of the present invention is integrated, in which parts relating to the input voltage are omitted, and each voltage comparator is a rectangular block. It is shown.

第6図は、第5図実施例回路に対応する集積回路化ブ
ロック図で、多数の単位抵抗体を直線上に直列接続して
なる抵抗列の2本を同じ平面上に平行に近接して配置
し、近接する一端を互いに接続し、他端の一端を電圧源
VRTに、他方を電圧源VRB(<VRT)に接続し、この抵抗
列の外方の両側にそれぞれ完全差動電圧比較器列を平行
に配置し、さらにその外方に平行に、各電圧比較器出力
よりディジタル値を得るエンコーダ2が配置される。
FIG. 6 is an integrated circuit block diagram corresponding to the circuit of FIG. 5, in which two resistor arrays each formed by connecting a large number of unit resistors in series on a straight line are closely arranged in parallel on the same plane. Place, connect one end close to the other, and connect one end of the other end to the voltage source
V RT , the other end is connected to a voltage source V RB (<V RT ), and a fully differential voltage comparator row is arranged in parallel on both outer sides of the resistor row, and further parallel to the outside, An encoder 2 for obtaining a digital value from each voltage comparator output is arranged.

第7図は、第5図実施例回路における完全差動電圧比
較列及びエンコーダを、抵抗列の片側にのみ配置した場
合のブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram in the case where the fully differential voltage comparison row and the encoder in the circuit of FIG. 5 are arranged on only one side of the resistance row.

第8図、第9図は、抵抗列、電圧比較器列及びエンコ
ーダの回路規模がさらに大きくなる場合、抵抗列、電圧
比較器列、エンコーダの組合せを2組以上、同じ平面上
に各組内の抵抗列が平行するように配置し、かつ、隣接
する組内の抵抗列の各一方端を、抵抗列方向とは直角方
向に形成される折り返し用配線により互いに接続して、
電圧源VRT,VRBを各組の抵抗列に対して共通に使用する
構成としたものである。第8図は、第6図構成のものを
2組、VRT,VRBを共通に使用するように同じ平面上に配
置した場合を、第9図は、第7図構成のものを2組、同
じく電圧源は共通に用いて同じ平面上に配置した場合を
示している。
8 and 9 show that when the circuit scale of the resistor array, the voltage comparator array, and the encoder is further increased, two or more combinations of the resistor array, the voltage comparator array, and the encoder are arranged on the same plane. Are arranged in parallel with each other, and one end of each of the resistor rows in an adjacent set is connected to each other by a return wiring formed in a direction perpendicular to the resistor row direction,
In this configuration, the voltage sources V RT and V RB are commonly used for each set of resistor strings. Figure 8 is a sixth diagram configuration of those two sets, V RT, the case of arranging on the same plane to use V RB common, Figure 9 is a thing of Figure 7 Configuration 2 pairs Similarly, a case is shown in which the voltage sources are commonly used and arranged on the same plane.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明の請求項1によれば、電
圧比較器として完全差動型電圧比較器を用い2種の基準
電圧の差ΔVrと、入力信号viに対応した2種の入力信号
の差Δviとを比較する方式のA/D変換器において、基準
電圧を発生する抵抗列を2本、平行に配置する構成とし
たことにより、各電圧比較器において用いる2種の基準
電圧の発生位置が互いに近接するようになり、これによ
り、抵抗列から各電圧比較器への接近配線を大幅に簡略
化することが可能となる。
As described above, according to claim 1 of the present invention, the difference [Delta] V r of the two reference voltages using a fully differential voltage comparator as a voltage comparator, the two corresponding to the input signal v i in a / D converter system for comparing the difference Delta] v i of the input signal, two resistor strings for generating a reference voltage, with the construction arranged parallel to, two criteria used in the voltage comparator The voltage generation positions come close to each other, which makes it possible to greatly simplify the approach wiring from the resistor string to each voltage comparator.

請求項2によれば、上記効果に加えて、高圧側電圧源
と低圧側電圧源を、2本の抵抗列に対して共通に用いる
ことができ、電源構成を簡易化できる利点がある。
According to the second aspect, in addition to the above effects, there is an advantage that the high-voltage side voltage source and the low-voltage side voltage source can be commonly used for the two resistor strings, and the power supply configuration can be simplified.

請求項3及び請求項4によれば、電源雑音等に強い完
全差動型電圧比較器を用いた並列型A/D変換器を集積回
路化する場合、集積回路の面積を大幅に低減させること
ができる効果がある。
According to the third and fourth aspects, when a parallel A / D converter using a fully-differential voltage comparator that is resistant to power supply noise and the like is integrated, an area of the integrated circuit is significantly reduced. There is an effect that can be.

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

第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は本発明で
使用される差動入力電圧作成回路の入出力特性を示す
図、第3図は本発明で使用される差動入力電圧作成回路
の一実施例を示す図、第4図は本発明で使用される完全
差動電圧比較器の一列を示す図、第5図は本発明の他の
実施例を示す構成図、第6図、第7図、第8図、第9図
はそれぞれ本発明のA/D変換器を集積回路化する場合の
回路配置を示す図、第10図、第11図は本発明に関連する
従来技術の説明図である。 〔符号の説明〕 1……完全差動電圧比較器 2……エンコーダ 3……差動入力電圧作成回路 4……増幅器、5……ラッチ回路 6……差動増幅器、7……抵抗列 8……電圧比較器
FIG. 1 is a configuration diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing input / output characteristics of a differential input voltage generating circuit used in the present invention, and FIG. 3 is a differential diagram used in the present invention. FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of an input voltage generating circuit, FIG. 4 is a diagram showing one line of a fully differential voltage comparator used in the present invention, FIG. 5 is a configuration diagram showing another embodiment of the present invention, 6, 7, 8, and 9 are diagrams each showing a circuit arrangement when the A / D converter of the present invention is integrated, and FIGS. 10 and 11 are related to the present invention. FIG. [Explanation of Symbols] 1 ... Completely differential voltage comparator 2 ... Encoder 3 ... Differential input voltage generation circuit 4 ... Amplifier 5 ... Latch circuit 6 ... Differential amplifier 7 ... Resistance string 8 ...... Voltage comparator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 達治 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平3−93314(JP,A) 特開 平3−163914(JP,A) 特開 昭63−164621(JP,A) 特開 昭64−4118(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03M 1/00 - 1/88 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Tatsuharu Matsuura 1-280 Higashi Koikebo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-3-93314 (JP, A) JP-A-3 -163914 (JP, A) JP-A-63-164621 (JP, A) JP-A-64-4118 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H03M 1/00- 1/88

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1の電圧源が供給される第1の電源端子
と、 上記第1の電圧源と電圧値の異なる第2の電圧源が供給
される第2の電源端子と、 上記第1の電源端子に近接して配置され上記第2の電圧
源が供給される第3の電源端子と、 上記第2の電源端子に近接して配置され上記第1の電圧
源が供給される第4の電源端子と、 複数の抵抗体を上記第1の電源端子と上記第2の電源端
子との間に直列接続してなる第1の抵抗列と、 上記第1の抵抗列と同数の抵抗体を上記第1の抵抗列と
ほぼ平行に上記第3の電源端子と上記第4の電源端子と
の間に直列接続してなる第2の抵抗列と、 アナログ入力電圧と一定の参照電圧との差に比例して増
大する第1の入力電圧と該差に比例して減少する第2の
入力電圧とを生成する生成手段と、 上記第1の抵抗列により分圧された電圧の1つを第1基
準電圧とし上記第2の抵抗列により分圧された電圧の1
つを第2基準電圧として該第1基準電圧と該第2基準電
圧との間の差と、上記第1の入力電圧と上記第2の入力
電圧との間の差とを比較する複数の電圧比較器と、 上記複数の電圧比較器の出力からディジタル値を得る手
段とを備えたことを特徴とするアナログ/ディジタル変
換器。
A first power supply terminal to which a first voltage source is supplied; a second power supply terminal to which a second voltage source having a voltage value different from the first voltage source is supplied; A third power supply terminal disposed close to the first power supply terminal and supplied with the second voltage source; and a third power supply terminal disposed close to the second power supply terminal and supplied with the first voltage source. 4, a first resistor string formed by connecting a plurality of resistors in series between the first power terminal and the second power terminal, and the same number of resistors as the first resistor string. A second series of resistors connected in series between the third power supply terminal and the fourth power supply terminal substantially parallel to the first series of resistances; an analog input voltage and a constant reference voltage; Generating means for generating a first input voltage that increases in proportion to the difference between the first input voltage and a second input voltage that decreases in proportion to the difference; One of the voltages divided by the second resistor string is set as one of the voltages divided by the second resistor string.
A plurality of voltages for comparing a difference between the first reference voltage and the second reference voltage with a difference between the first input voltage and the second input voltage, using a second reference voltage as a reference voltage; An analog / digital converter, comprising: a comparator; and means for obtaining a digital value from outputs of the plurality of voltage comparators.
【請求項2】第1の電圧源が供給される第1の電源端子
と、 上記第1の電源端子に近接して配置され上記第1の電圧
源と電圧値の異なる第2の電圧源が供給される第2の電
源端子と、 上記第1の電源端子および上記第2の電源端子から離間
して配置された回路接点と、 複数の抵抗体を上記第1の電源端子と上記回路接点との
間に直列接続してなる第1の抵抗列と、 上記第1の抵抗列と同数の抵抗体を上記第1の抵抗列と
ほぼ平行に上記回路接点と上記第2の電源端子との間に
直列接続してなる第2の抵抗列と、 アナログ入力電圧と一定の参照電圧との差に比例して増
大する第1の入力電圧と該差に比例して減少する第2の
入力電圧とを生成する生成手段と、 上記第1の抵抗列により分圧された電圧の1つを第1基
準電圧とし上記第2の抵抗列により分圧された電圧の1
つを第2基準電圧として該第1基準電圧と該第2基準電
圧との間の差と、上記第1の入力電圧と上記第2の入力
電圧との間の差とを比較する複数の電圧比較器と、 上記複数の電圧比較器の出力からディジタル値を得る手
段とを備えたことを特徴とするアナログ/ディジタル変
換器。
2. A first power supply terminal to which a first voltage source is supplied, and a second voltage source arranged close to the first power supply terminal and having a voltage value different from that of the first voltage source. A second power supply terminal to be supplied; a circuit contact disposed apart from the first power supply terminal and the second power supply terminal; and a plurality of resistors connected to the first power supply terminal and the circuit contact. A first resistor row connected in series between the first resistor row and the same number of resistors between the circuit contact and the second power supply terminal substantially in parallel with the first resistor row. A second series of resistors, a first input voltage that increases in proportion to the difference between the analog input voltage and the fixed reference voltage, and a second input voltage that decreases in proportion to the difference. Generating means for generating one of the voltages divided by the first resistor string as a first reference voltage. Of a voltage divided by the column 1
A plurality of voltages for comparing a difference between the first reference voltage and the second reference voltage with a difference between the first input voltage and the second input voltage, using a second reference voltage as a reference voltage; An analog / digital converter, comprising: a comparator; and means for obtaining a digital value from outputs of the plurality of voltage comparators.
【請求項3】上記第1の抵抗列と上記第2の抵抗列とを
平面上で近接して配置し、この平面上で上記第1の抵抗
列と上記第2の抵抗列の片側あるいは両側に上記複数の
電圧比較器よりなる電圧比較器列を上記第1の抵抗列あ
るいは上記第2の抵抗列とほぼ平行に配置し、該電圧比
較器列のさらに外側に上記複数の電圧比較器の出力から
ディジタル値を得る上記手段としてエンコーダを該電圧
比較器列とほぼ平行に配置したことを特徴とする請求項
2に記載のアナログ/ディジタル変換器。
3. The first resistor row and the second resistor row are arranged close to each other on a plane, and one or both sides of the first resistor row and the second resistor row on this plane. A voltage comparator array comprising the plurality of voltage comparators is disposed substantially in parallel with the first resistor array or the second resistor array, and the voltage comparator array of the plurality of voltage comparators is further provided outside the voltage comparator array. 3. An analog / digital converter according to claim 2, wherein said means for obtaining a digital value from an output includes an encoder arranged substantially in parallel with said voltage comparator array.
【請求項4】請求項3に記載の上記抵抗列、上記電圧比
較器列、上記エンコーダの組合せ構成を少なくとも2組
以上、上記平面上で各組内の抵抗列がほぼ平行するよう
に配置し、かつ、隣接する組内の抵抗列の各一方端を抵
抗列とはほぼ垂直方向に形成される折り返し配線により
接続して、全組内抵抗列に対する電圧源を共通としたこ
とを特徴とするアナログ/ディジタル変換器。
4. A combination of at least two sets of the resistor row, the voltage comparator row, and the encoder according to claim 3, wherein the resistor rows in each set are substantially parallel on the plane. In addition, one end of each of the resistor rows in the adjacent set is connected by a folded wiring formed in a direction substantially perpendicular to the resistor row, so that a voltage source for all the resistor rows in the set is common. Analog / digital converter.
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