JP3138262B2 - Analog-digital conversion circuit - Google Patents

Analog-digital conversion circuit

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JP3138262B2
JP3138262B2 JP2000151772A JP2000151772A JP3138262B2 JP 3138262 B2 JP3138262 B2 JP 3138262B2 JP 2000151772 A JP2000151772 A JP 2000151772A JP 2000151772 A JP2000151772 A JP 2000151772A JP 3138262 B2 JP3138262 B2 JP 3138262B2
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淳 和田
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アナログ−デジタ
ル変換回路(A/Dコンバータ)に係り、詳しくは、多
段パイプライン(ステップフラッシュ)構成をとるA/
Dコンバータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog-to-digital converter (A / D converter), and more particularly, to an A / D converter having a multi-stage pipeline (step flash) configuration.
It relates to a D converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオ信号のデジタル処理技術の
進歩に伴い、ビデオ信号処理用のA/Dコンバータの需
要が大きくなっている。ビデオ信号処理用のA/Dコン
バータには高速変換動作が要求されるため、従来、2ス
テップフラッシュ(2ステップパラレル)方式が広く用
いられていた。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of digital processing technology for video signals, the demand for A / D converters for video signal processing has increased. Since a high-speed conversion operation is required for an A / D converter for video signal processing, a two-step flash (two-step parallel) method has conventionally been widely used.

【0003】しかし、変換ビット数の増大に伴い、2ス
テップフラッシュ方式では十分な変換精度が得られなく
なってきた。分解能を表すLSB(Least Significant
Bit)は、式(1)に示すように、アナログ入力信号の
入力電圧範囲(FSR;FullScale Range)とビット数
Nとを用いて表される。 1LSB=FSR/2N ………(1) 例えば、ビット数が10ビットでFSRが2Vの場合、
式(1)からLSBは2mVとなる。このようにLSB
が小さくなると、2ステップフラッシュ方式A/Dコン
バータを構成する各コンパレータの分解能が限界とな
り、十分な変換精度を得ることが難しくなる。実際問題
として、2ステップフラッシュ方式で9ビット以上を得
ることは現実的でない。
However, with the increase in the number of conversion bits, sufficient conversion accuracy cannot be obtained with the two-step flash method. LSB (Least Significant)
Bit) is represented using the input voltage range (FSR; Full Scale Range) of the analog input signal and the number of bits N as shown in Expression (1). 1LSB = FSR / 2N (1) For example, when the number of bits is 10 bits and the FSR is 2V,
From equation (1), LSB is 2 mV. Thus, LSB
Is smaller, the resolution of each comparator constituting the two-step flash A / D converter is limited, and it is difficult to obtain sufficient conversion accuracy. As a practical matter, obtaining 9 bits or more by the two-step flash method is not practical.

【0004】そこで、各段がA/Dコンバータとデジタ
ル−アナログ変換回路(D/Aコンバータ)と差分アン
プとから成る多段パイプライン構成をとるA/Dコンバ
ータが開発された。その動作は、まず、アナログ入力信
号に対して、1段目のA/Dコンバータを用いてA/D
変換を行う。次に、1段目のA/DコンバータのA/D
変換結果を1段目のD/Aコンバータに加え、D/A変
換を行う。続いて、1段目のD/AコンバータのD/A
変換結果とアナログ入力信号とを1段目の差分アンプに
加え、差分を増幅する。その1段目の差分アンプの出力
に対して、2段目のA/Dコンバータを用いてA/D変
換を行う。次に、2段目のA/DコンバータのA/D変
換結果を2段目のD/Aコンバータに加え、D/A変換
を行う。
Accordingly, an A / D converter having a multi-stage pipeline configuration in which each stage includes an A / D converter, a digital-analog conversion circuit (D / A converter), and a difference amplifier has been developed. The operation is as follows. First, A / D conversion is performed on the analog input signal using the first-stage A / D converter.
Perform the conversion. Next, the A / D of the first stage A / D converter
The conversion result is applied to the first stage D / A converter to perform D / A conversion. Then, the D / A of the first stage D / A converter
The conversion result and the analog input signal are added to the first-stage difference amplifier, and the difference is amplified. The output of the first-stage difference amplifier is subjected to A / D conversion using the second-stage A / D converter. Next, the A / D conversion result of the second-stage A / D converter is added to the second-stage D / A converter to perform D / A conversion.

【0005】続いて、2段目のD/AコンバータのD/
A変換結果と1段目の差分アンプの出力とを2段目の差
分アンプに加え、差分を増幅する。この後は、同様の動
作を各段で順次行う。但し、最後段はA/Dコンバータ
だけから構成され、前段の差分アンプの出力をA/D変
換する。例えば、3段パイプライン構成で、1〜3段目
のA/Dコンバータのビット数(ビット構成)がそれぞ
れa,b,cの場合には、1段目のA/Dコンバータか
ら上位aビット、2段目のA/Dコンバータから中位b
ビット、3段目のA/Dコンバータから下位cビットの
デジタル出力が得られる。
Subsequently, the D / A converter of the second stage D / A converter
The result of the A conversion and the output of the first-stage difference amplifier are added to the second-stage difference amplifier to amplify the difference. Thereafter, the same operation is sequentially performed in each stage. However, the last stage includes only an A / D converter, and A / D converts the output of the difference amplifier of the preceding stage. For example, if the number of bits (bit configuration) of the A / D converters in the first to third stages is a, b, and c in a three-stage pipeline configuration, the higher-order a bits From the second stage A / D converter to middle b
A digital output of lower c bits is obtained from the A / D converter of the third stage.

【0006】ところで、パイプライン動作では、m段目
のA/DコンバータがA/D変換のサンプリングを行っ
ている時、m+1段目のD/AコンバータはD/A変換
を行う。つまり、パイプライン動作では、隣合う各段の
動作が異なり、奇数段と偶数段が別の動作を行う。尚、
各段において、A/DコンバータとD/Aコンバータの
ビット数(ビット構成)nは同じに設定されている。ま
た、各段のA/Dコンバータは、A/Dコンバータ全体
と区別するため、サブA/Dコンバータと呼ばれる。そ
して、サブA/Dコンバータには、高速変換動作が可能
な全並列比較(フラッシュ)方式が用いられる。
By the way, in the pipeline operation, when the A / D converter at the m-th stage is performing A / D conversion sampling, the D / A converter at the (m + 1) -th stage performs the D / A conversion. That is, in the pipeline operation, the operation of each adjacent stage is different, and the odd and even stages perform different operations. still,
In each stage, the number of bits (bit configuration) n of the A / D converter and the D / A converter is set to be the same. Further, the A / D converter in each stage is called a sub A / D converter to distinguish it from the entire A / D converter. The sub-A / D converter uses an all-parallel comparison (flash) system capable of high-speed conversion operation.

【0007】また、差分アンプは、アナログ入力信号ま
たは前段の差分アンプの出力と、同じ段のD/Aコンバ
ータのD/A変換結果との差分を増幅する。D/A変換
結果は、アナログ入力信号または前段の差分アンプの出
力が、その段に入力された後に生成される。そのため、
差分アンプは、D/A変換結果が得られるまでの間、ア
ナログ入力信号または前段の差分アンプの出力をサンプ
リングして保持する。その差分アンプのサンプリング時
点は、同じ段のサブA/Dコンバータのサンプリング時
点と同じである。
The difference amplifier amplifies the difference between the analog input signal or the output of the preceding stage difference amplifier and the D / A conversion result of the same stage D / A converter. The D / A conversion result is generated after the analog input signal or the output of the preceding difference amplifier is input to that stage. for that reason,
The difference amplifier samples and holds the analog input signal or the output of the preceding difference amplifier until the D / A conversion result is obtained. The sampling time of the difference amplifier is the same as the sampling time of the sub A / D converter in the same stage.

【0008】このように、多段パイプライン構成をとれ
ば、各段において、アナログ入力信号または前段の差分
アンプの出力と、その段のデジタル出力のD/A変換結
果との差分が、その段の差分アンプによって増幅され
る。そのため、変換ビット数が増大してLSBが小さく
なっても、A/Dコンバータを構成する各コンパレータ
の分解能を実質的に向上させることが可能になり、十分
な変換精度が得られる。
As described above, in the multi-stage pipeline configuration, in each stage, the difference between the analog input signal or the output of the difference amplifier of the preceding stage and the D / A conversion result of the digital output of the stage is determined by the difference of the stage. It is amplified by the difference amplifier. Therefore, even when the number of conversion bits increases and the LSB decreases, the resolution of each comparator constituting the A / D converter can be substantially improved, and sufficient conversion accuracy can be obtained.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】多段パイプライン構成
をとるA/Dコンバータには以下の問題点がある。 差分アンプの特性がA/D変換に大きな影響を及ぼ
す。従って、ゲインが一定で安定度が高く高精度で高速
動作が可能な差分アンプが必要である。 上記のような差分アンプをCMOSロジックで構成
するには、カスケード方式のオペアンプを用いる必要が
ある。しかし、カスケード方式では電源電圧を高くしな
ければならず、低消費電力化が難しくなる。
An A / D converter having a multi-stage pipeline configuration has the following problems. The characteristics of the difference amplifier greatly affect the A / D conversion. Therefore, there is a need for a differential amplifier having a constant gain, high stability, high accuracy and high-speed operation. In order to configure such a differential amplifier with CMOS logic, it is necessary to use a cascaded operational amplifier. However, in the cascade method, the power supply voltage must be increased, and it is difficult to reduce power consumption.

【0010】高精度な差分アンプを具体化するには、
オペアンプを用いて、その負帰還容量のバラツキを小さ
くする必要がある。A/Dコンバータをオンチップ化す
る場合、負帰還容量のバラツキを小さくするには、十分
な膜厚の層間絶縁膜を備えた2層ポリシリコン構造を採
用し、ポリシリコン層間に負帰還容量を形成しなければ
ならない。なぜなら、1層ポリシリコン構造を採用した
場合、負帰還容量はポリシリコン層とメタル層の間に形
成しなければならず、ポリシリコン層とメタル層の間の
層間絶縁膜の膜厚は薄いため、負帰還容量のバラツキを
小さくするのが難しいためである。2層ポリシリコン構
造を採用するとなると、製造工程が複雑化してコストが
増大する。
In order to realize a high-precision difference amplifier,
It is necessary to reduce the variation in the negative feedback capacitance by using an operational amplifier. When the A / D converter is formed on-chip, a two-layer polysilicon structure having a sufficiently thick interlayer insulating film is employed to reduce the variation of the negative feedback capacitance, and the negative feedback capacitance is provided between the polysilicon layers. Must be formed. This is because when a single-layer polysilicon structure is used, the negative feedback capacitance must be formed between the polysilicon layer and the metal layer, and the thickness of the interlayer insulating film between the polysilicon layer and the metal layer is small. This is because it is difficult to reduce the variation of the negative feedback capacity. The adoption of the two-layer polysilicon structure complicates the manufacturing process and increases the cost.

【0011】差分アンプのサンプリング時点が、同じ
段のサブA/Dコンバータのサンプリング時点と同じで
ある。そのため、差分アンプには大きなスルーレートが
要求される。 パイプライン動作では奇数段と偶数段が別の動作を行
うため、レファレンス電圧線にノイズが生じやすく、レ
ファレンス電圧が不安定になりやすい。レファレンス電
圧が不安定になると、A/D変換精度が低下する。すな
わち、各段のサブA/DコンバータおよびD/Aコンバ
ータには、共通のレファレンス電圧線からレファレンス
電圧が供給されている。従って、奇数段(または偶数
段)のD/AコンバータのD/A変換動作によってレフ
ァレンス電圧線に生じるノイズが、偶数段(または奇数
段)のサブA/DコンバータのA/D変換動作に悪影響
を及ぼすことがある。また、奇数段(または偶数段)の
サブA/DコンバータのA/D変換動作によってレファ
レンス電圧線に生じるノイズが、偶数段(または奇数
段)のD/AコンバータのD/A変換動作に悪影響を及
ぼすこともある。
The sampling time of the difference amplifier is the same as the sampling time of the sub-A / D converter in the same stage. Therefore, a large slew rate is required for the difference amplifier. In the pipeline operation, since the odd-numbered stage and the even-numbered stage perform different operations, noise is easily generated in the reference voltage line, and the reference voltage is likely to be unstable. When the reference voltage becomes unstable, the A / D conversion accuracy decreases. That is, the reference voltage is supplied to the sub A / D converter and the D / A converter of each stage from the common reference voltage line. Therefore, noise generated in the reference voltage line due to the D / A conversion operation of the odd-numbered (or even-numbered) D / A converter adversely affects the A / D conversion operation of the even-numbered (or odd-numbered) sub-A / D converter. May be exerted. Further, noise generated in the reference voltage line by the A / D conversion operation of the odd-numbered (or even-numbered) sub A / D converter adversely affects the D / A conversion operation of the even-numbered (or odd-numbered) D / A converter. May be exerted.

【0012】この問題は、サブA/Dコンバータのフラ
ッシュ方式を用いた場合に特に顕著に表れる。すなわ
ち、ビット数nのフラッシュ方式A/Dコンバータは
(2n−1)個のコンパレータを備えるが、この多数の
コンパレータが同時に動作するため、レファレンス電圧
線にノイズが生じやすい。加えて、コンパレータにチョ
ッパ方式や差動チョッパ方式を用いた場合には、コンパ
レータが備えるチョッパ容量の充放電電流がレファレン
ス電圧線に流れるため、非常に大きなノイズが生じる恐
れがある。このノイズを低減するには、フラッシュ方式
A/Dコンバータの内部でレファレンス電圧線間に直列
に接続されるレファレンス抵抗を小さくすればよい。し
かし、レファレンス抵抗を小さくするとレファレンス電
圧線間に流れる貫通電流が大きくなり、消費電力が増大
する。
This problem is particularly conspicuous when the flash method of the sub A / D converter is used. That is, a flash A / D converter having n bits has (2 n -1) comparators, but since many of these comparators operate simultaneously, noise is likely to occur in the reference voltage line. In addition, when the chopper method or the differential chopper method is used for the comparator, the charge / discharge current of the chopper capacitance included in the comparator flows through the reference voltage line, so that very large noise may be generated. In order to reduce this noise, the reference resistance connected in series between the reference voltage lines inside the flash A / D converter may be reduced. However, when the reference resistance is reduced, a through current flowing between the reference voltage lines increases, and power consumption increases.

【0013】本発明は、多段構成のアナログ−デジタル
変換回路において、上記の問題点を解決することをそ
の目的とする。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in a multi-stage analog-to-digital conversion circuit.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1のアナログ−デ
ジタル変換回路は、最終段を除く各段がアナログ−デジ
タル変換回路とデジタル−アナログ変換回路と差分アン
プとからなると共に最終段が少なくともアナログ−デジ
タル変換回路からなる多段パイプライン構成をとり、任
意の段の差分アンプが前段の差分アンプの出力をサンプ
リングする時点が、同じ段のアナログ−デジタル変換回
路からデジタル−アナログ変換回路にデータが転送さ
れ、このデジタル−アナログ変換回路の出力が整定した
時点以降に設定されていることをその要旨とする。
An analog-to-digital converter according to claim 1.
In the digital conversion circuit, each stage except the last stage is analog-to-digital.
Digital conversion circuit and digital-analog conversion circuit
And the last stage is at least analog-digital
A multi-stage pipeline configuration consisting of
The difference amplifier of the desired stage samples the output of the difference amplifier of the previous stage.
The ringing point is the same stage of analog-to-digital conversion
Data is transferred from the
And the output of this digital-analog conversion circuit has settled.
The gist is that it is set after the time point.

【0015】請求項2のアナログ−デジタル変換回路
は、請求項1に記載の発明において、初段のビット構成
が2段以降のそれより、2ビット以上大きく設定された
ことをその要旨とする。 請求項3のアナログ−デジタル
変換回路は、請求項1に記載の発明において、初段のビ
ット構成が2段以降のそれより2ビット以上大きく設定
され、2段から最終段のビット構成が等しく均等分割さ
れたことをその要旨とする。
An analog-digital conversion circuit according to claim 2
Is a bit configuration of the first stage according to the first aspect of the present invention.
Is set at least 2 bits larger than that of the second and subsequent stages
That is the gist. The analog-digital of claim 3
The conversion circuit according to the first aspect of the present invention,
The bit configuration is set at least 2 bits larger than that of the second and subsequent stages
And the bit configuration from the second stage to the last stage is equally divided
The gist is that it was done.

【0016】請求項4のアナログ−デジタル変換回路
は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発明におい
て、前記各段のアナログ−デジタル変換回路とデジタル
−アナログ変換回路とに印加されるリファレンス電圧
が、リファレンス電圧線から直接供給されることをその
要旨とする。
An analog-digital conversion circuit according to claim 4.
Is the invention according to any one of claims 1 to 3.
The analog-to-digital conversion circuit of each stage
The reference voltage applied to the analog conversion circuit
Is supplied directly from the reference voltage line.
Make a summary.

【0017】請求項5のアナログ−デジタル変換回路
は、請求項4に記載の発明において、前記リファレンス
電圧線がデカップリングされたことをその要旨とする。
An analog-digital conversion circuit according to claim 5
The invention according to claim 4, wherein the reference
The gist is that the voltage line has been decoupled.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に従って説明する。図1に、本実施形態の1
0ビット4段パイプライン構成をとるA/Dコンバータ
1のブロック回路を示す。A/Dコンバータ1は、サン
プルホールド回路2、1段目〜4段目の回路3〜6、ラ
ッチ回路7、出力回路8から構成されている。1段目〜
3段目の回路3〜5は、サブA/Dコンバータ9、D/
Aコンバータ10、差分アンプ11を備える。4段目
(最終段)の回路6はサブA/Dコンバータ9だけを備
える。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment.
1 shows a block circuit of an A / D converter 1 having a 0-bit 4-stage pipeline configuration. The A / D converter 1 includes a sample-and-hold circuit 2, first to fourth-stage circuits 3 to 6, a latch circuit 7, and an output circuit 8. 1st stage ~
The third-stage circuits 3 to 5 include a sub A / D converter 9 and a D /
An A converter 10 and a difference amplifier 11 are provided. The fourth stage (final stage) circuit 6 includes only the sub A / D converter 9.

【0019】1段目(初段)の回路3は4ビット構成、
2〜4段目の回路4〜6はそれぞれ2ビット構成であ
る。1〜3段目の回路3〜5において、サブA/Dコン
バータ9およびD/Aコンバータ10のビット数(ビッ
ト構成)nは同じに設定されている。次に、A/Dコン
バータ1の動作を説明する。
The first stage (initial stage) circuit 3 has a 4-bit configuration,
The circuits 4 to 6 in the second to fourth stages each have a 2-bit configuration. In the circuits 3 to 5 of the first to third stages, the number of bits (bit configuration) n of the sub A / D converter 9 and the D / A converter 10 are set to be the same. Next, the operation of the A / D converter 1 will be described.

【0020】サンプルホールド回路2は、アナログ入力
信号Vinをサンプリングして一定時間保持する。サンプ
ルホールド回路2から出力されたアナログ入力信号Vin
は、1段目の回路3へ転送される。1段目の回路3にお
いて、サブA/Dコンバータ9はアナログ入力信号Vin
に対してA/D変換を行う。サブA/Dコンバータ9の
A/D変換結果である上位4ビットのデジタル出力(2
9,28,27,26)は、D/Aコンバータ10へ転送され
ると共に、4つのラッチ回路7を介して出力回路8へ転
送される。差分アンプ11は、D/Aコンバータ10の
D/A変換結果とアナログ入力信号Vinとの差分を増幅
する。その差分アンプ11の出力は、2段目の回路4へ
転送される。
The sample hold circuit 2 samples the analog input signal Vin and holds it for a certain time. Analog input signal Vin output from sample and hold circuit 2
Is transferred to the first stage circuit 3. In the first-stage circuit 3, the sub-A / D converter 9 outputs the analog input signal Vin.
A / D conversion is performed. Upper 4 bits digital output (2) which is the A / D conversion result of sub A / D converter 9
9 , 2 8 , 2 7 , 2 6 ) are transferred to the D / A converter 10 and to the output circuit 8 via the four latch circuits 7. The difference amplifier 11 amplifies the difference between the D / A conversion result of the D / A converter 10 and the analog input signal Vin. The output of the difference amplifier 11 is transferred to the circuit 4 of the second stage.

【0021】2段目の回路4においては、1段目の回路
3の差分アンプ11の出力に対して、1段目の回路3と
同様の動作が行われる。また、3段目の回路5において
は、2段目の回路4の差分アンプ11の出力に対して、
1段目の回路3と同様の動作が行われる。そして、2段
目の回路4から中上位2ビットのデジタル出力(25,2
4)が得られ、3段目の回路5から中下位2ビットのデ
ジタル出力(23,22)が得られる。
In the second stage circuit 4, the same operation as that of the first stage circuit 3 is performed on the output of the difference amplifier 11 of the first stage circuit 3. In the circuit 5 of the third stage, the output of the difference amplifier 11 of the circuit 4 of the second stage is
An operation similar to that of the first-stage circuit 3 is performed. Then, the digital output (2 5 , 2
4 ) is obtained, and a digital output (2 3 , 2 2 ) of middle and lower 2 bits is obtained from the third stage circuit 5.

【0022】4段目の回路6においては、3段目の回路
5の差分アンプ11の出力に対して、サブA/Dコンバ
ータ9がA/D変換を行い、下位2ビットのデジタル出
力(21,20)が得られる。1〜4段目の回路3〜6の
デジタル出力は、各ラッチ回路7を経て同時に出力回路
8に到達する。すなわち、各ラッチ回路7は各回路3〜
6のデジタル出力の同期をとるために設けられている。
In the circuit 6 of the fourth stage, the sub-A / D converter 9 performs A / D conversion on the output of the difference amplifier 11 of the circuit 5 of the third stage, and outputs the lower 2 bits of digital output (2 1 , 2 0 ) are obtained. Digital outputs of the circuits 3 to 6 of the first to fourth stages reach the output circuit 8 at the same time via the respective latch circuits 7. That is, each latch circuit 7 is connected to each of the circuits 3 to
6 for synchronizing the digital outputs.

【0023】出力回路8は、アナログ入力信号Vinの1
0ビットのデジタル出力Dout をパラレル出力する。と
ころで、差分アンプ11はオペアンプによって構成され
るが、その精度パラメータはゲインエラーGEとオフセッ
トOFから規定される。従って、i段目の回路3〜6のオ
ーバーレンジ量Xは、式(2)に示すように、ゲインエ
ラーGEおよびオフセットOFと、その回路2〜6の差分ア
ンプ11のゲイン(閉ループゲイン)Ai と、その回路
2〜6のLSBi とから表される。また、直線性誤差Y
は、式(3)に示すように、ゲインエラーGEとゲインA
i とLSBi とから表される。
The output circuit 8 outputs 1 of the analog input signal Vin.
A 0-bit digital output Dout is output in parallel. Incidentally, the difference amplifier 11 is constituted by an operational amplifier, and the accuracy parameter thereof is defined by the gain error GE and the offset OF. Accordingly, as shown in the equation (2), the overrange amount X of the i-th circuits 3 to 6 is determined by the gain error GE and the offset OF and the gain (closed loop gain) Ai of the difference amplifier 11 of the circuits 2 to 6. And the LSBi of the circuits 2-6. Also, the linearity error Y
Is, as shown in equation (3), the gain error GE and the gain A
i and LSBi.

【0024】 X=Ai ×OF+LSBi ×Ai ×GE ………(2) Y=〔LSB1 +LSB2 /A1 +LSB3 /(A2 ×A1 )+LSB4 / (A3 ×A2 )〕×GE ………(3) オーバーレンジ量Xは小さい方が良いため、式(2)か
ら、ゲインAi およびLSBi は小さい方が良いことが
わかる。ところで、ミスコード耐性を向上させるには、
LSBi を大きくした方が良い。従って、ゲインAi を
できるだけ小さくする必要がある。各段の回路3〜6の
ゲインAi を小さくすることは、多段パイプライン構成
の段数を多くした上で、各段の回路3〜6のビット数を
大きくすることに他ならない。
X = Ai × OF + LSBi × Ai × GE (2) Y = [LSB1 + LSB2 / A1 + LSB3 / (A2 × A1) + LSB4 / (A3 × A2)] × GE (3) Overrange Since the smaller the quantity X is, the smaller the gain Ai and the smaller the LSBi are, the better from equation (2). By the way, in order to improve the miscode resistance,
It is better to increase LSBi. Therefore, it is necessary to make the gain Ai as small as possible. Reducing the gain Ai of the circuits 3 to 6 at each stage is nothing less than increasing the number of bits of the circuits 3 to 6 at each stage after increasing the number of stages in the multistage pipeline configuration.

【0025】従って、2段や3段で構成した場合に比べ
て、本実施形態のように4段で構成した場合の方がオー
バーレンジ量Xを小さくすることができる。ところで、
5段以上で構成した場合には、A/Dコンバータ全体の
回路規模が大きくなり過ぎる恐れがある。また、式
(3)から、1段目の回路3のLSB1 を小さくした場
合には、2〜4段目の回路4〜6のLSB2 〜LSB4
を小さくした場合よりも、直線性誤差Yの低減効果が大
きくなることがわかる。1段目の回路3のLSB1 を小
さくすることは、1段目の回路3のビット数(ビット構
成)を大きくすることに他ならない。従って、1段目の
回路3を1〜3ビットにした場合に比べて、本実施形態
のように4ビットにした場合の方が直線性誤差Yを小さ
くすることができる。
Accordingly, the overrange amount X can be smaller in the case of the four-stage configuration as in the present embodiment than in the case of the two-stage or three-stage configuration. by the way,
In the case of a configuration with five or more stages, the circuit scale of the entire A / D converter may be too large. Also, from the equation (3), when LSB1 of the first stage circuit 3 is reduced, LSB2 to LSB4 of the second to fourth stage circuits 4 to 6 are obtained.
It can be seen that the effect of reducing the linearity error Y is greater than when the value is reduced. Reducing the LSB1 of the first-stage circuit 3 is nothing less than increasing the number of bits (bit configuration) of the first-stage circuit 3. Therefore, the linearity error Y can be made smaller when the first stage circuit 3 is made up of 4 bits as in the present embodiment than when the circuit 3 is made up of 1 to 3 bits.

【0026】ところで、1段目の回路3を5ビット以上
にすると、LSB1 が小さくなり過ぎて十分な変換精度
を得ることが難しくなり、多段パイプライン構成にした
意味が薄れる。実際問題として、1段目の回路3を9ビ
ット以上にするのは現実的でない。尚、各段の回路3〜
6のビット数(ビット構成)を等しくすれば、各回路3
〜6が同一構成となるため、CMOSロジックによるオ
ンチップ化が容易になる。
If the circuit 3 in the first stage has 5 bits or more, LSB1 becomes too small, and it becomes difficult to obtain sufficient conversion accuracy, and the significance of the multistage pipeline configuration is lost. As a practical matter, it is not practical to make the first-stage circuit 3 9 bits or more. In addition, the circuits 3 to
If the number of bits (bit configuration) of 6 is equal, each circuit 3
To 6 have the same configuration, so that it is easy to implement on-chip by CMOS logic.

【0027】以上の結果をまとめると、10ビットA/
Dコンバータを具体化するには、本実施形態のように、
4段パイプラインで、1段目の回路3を4ビット構成、
2〜4段目の回路4〜6を2ビット構成とする(以下、
4−2−2−2構成という)のが望ましいことがわか
る。例えば、4段パイプラインで3−3−3−2構成を
とった場合には、オーバーレンジ量Xは小さくなるもの
の、直線性誤差Yが大きくなる。また、3段パイプライ
ンで4−3−3構成をとった場合には、直線性誤差Yは
小さくなるものの、オーバーレンジ量Xが大きくなる。
そして、4段パイプラインで4−3−2−1構成をとっ
た場合には、各段の内部回路構成が全て異なるため、設
計効率が悪くなる。
To summarize the above results, 10 bits A /
To embody the D converter, as in this embodiment,
In a 4-stage pipeline, the first stage circuit 3 has a 4-bit configuration,
The circuits 4 to 6 in the second to fourth stages have a 2-bit configuration (hereinafter, referred to as a 2 bit configuration)
4-2-2-2 configuration). For example, when the 3-3-3-2 configuration is adopted with a four-stage pipeline, the linearity error Y increases while the overrange amount X decreases. Further, when the 4--3-3 configuration is adopted in the three-stage pipeline, the linearity error Y is reduced, but the overrange amount X is increased.
If the 4-stage pipeline has a 4-3-2-1 configuration, the internal circuit configurations of the respective stages are all different, resulting in poor design efficiency.

【0028】図2に、サブA/Dコンバータ9の内部回
路を示す。サブA/Dコンバータ9はフラッシュ方式を
とり、レファレンス抵抗R、コンパレータ21、エンコ
ーダ22から構成される。レファレンス抵抗Rは全て同
じ抵抗値であり、高電位側レファレンス電圧線Vrb1 お
よび低電位側レファレンス電圧線Vrt1 (または、高電
位側レファレンス電圧線Vrb2 および低電位側レファレ
ンス電圧線Vrt2 )間に直列に接続されている。ビット
数(ビット構成)nのサブA/Dコンバータ9は(2n
−1)個のコンパレータ21を備える。
FIG. 2 shows an internal circuit of the sub A / D converter 9. The sub A / D converter 9 employs a flash method, and includes a reference resistor R, a comparator 21, and an encoder 22. All of the reference resistors R have the same resistance value and are connected in series between the high-potential-side reference voltage line Vrb1 and the low-potential-side reference voltage line Vrt1 (or the high-potential-side reference voltage line Vrb2 and the low-potential-side reference voltage line Vrt2). Have been. The sub-A / D converter 9 having the number of bits (bit configuration) n is (2n
-1) Comparators are provided.

【0029】各コンパレータ21は、レファレンス抵抗
Rによって生成されたレファレンス電圧の分圧電圧と入
力信号(アナログ入力信号Vinまたは前段の回路3〜5
の差分アンプ11の出力)とを比較する。エンコーダ2
2は、各コンパレータ21の比較結果に基づいて、入力
信号のA/D変換結果であるデジタル出力を生成する。
Each comparator 21 receives a divided voltage of the reference voltage generated by the reference resistor R and an input signal (analog input signal Vin or the preceding circuits 3 to 5).
Of the difference amplifier 11). Encoder 2
2 generates a digital output as an A / D conversion result of the input signal based on the comparison result of each comparator 21.

【0030】尚、2〜4段目の回路4〜6のサブA/D
コンバータ9は、1ビット以上の冗長ビットを備えるた
め、その冗長ビット分だけのレファレンス抵抗Rおよび
コンパレータ21を余分に有している。図3に、1〜4
段目の回路3〜6とレファレンス電圧線Vrb1,Vrt1,V
rb2,Vrt2 の接続関係を示す。
The sub A / Ds of the circuits 4 to 6 in the second to fourth stages
Since the converter 9 has one or more redundant bits, the converter 9 additionally has a reference resistor R and a comparator 21 corresponding to the redundant bits. FIG.
The third-stage circuits 3 to 6 and the reference voltage lines Vrb1, Vrt1, V
The connection relationship between rb2 and Vrt2 is shown.

【0031】1段目および3段目の回路3,5はレファ
レンス電圧線Vrb1,Vrt1 に接続され、2段目および4
段目の回路4,6はレファレンス電圧線Vrb2,Vrt2 に
接続されている。すなわち、奇数段の回路3,5と偶数
段の回路4,6では、レファレンス電圧線が分離されて
いる。各段の回路3〜6のサブA/Dコンバータ9およ
びD/Aコンバータ10には、各回路3〜6に接続され
たレファレンス電圧線からレファレンス電圧が供給され
ている。
The first and third stage circuits 3 and 5 are connected to reference voltage lines Vrb1 and Vrt1, and are connected to the second and fourth stages.
The circuits 4 and 6 at the stage are connected to reference voltage lines Vrb2 and Vrt2. That is, the reference voltage lines are separated between the odd-numbered circuits 3 and 5 and the even-numbered circuits 4 and 6. A reference voltage is supplied from a reference voltage line connected to each of the circuits 3 to 6 to the sub A / D converter 9 and the D / A converter 10 of each of the circuits 3 to 6.

【0032】1〜4段目の回路3〜6は1つの半導体チ
ップ31上に形成されてオンチップ化されている。2本
の高電位側レファレンス電圧線Vrb1,Vrb2 は電源パッ
ド32の近傍で接続され、その接続点はコンデンサ33
でデカップリングされている。また、2本の低電位側レ
ファレンス電圧線Vrt1,Vrt2 は電源パッド34の近傍
で接続され、その接続点はコンデンサ35でデカップリ
ングされている。
The circuits 3 to 6 of the first to fourth stages are formed on one semiconductor chip 31 and are on-chip. The two high-potential-side reference voltage lines Vrb1 and Vrb2 are connected in the vicinity of the power supply pad 32, and the connection point is a capacitor 33.
Decoupled. The two low-potential-side reference voltage lines Vrt1 and Vrt2 are connected near the power supply pad 34, and the connection point is decoupled by the capacitor 35.

【0033】パイプライン動作では、奇数段の回路3,
5のサブA/Dコンバータ9がA/D変換を行っている
時、偶数段の回路4,6のD/Aコンバータ10はD/
A変換を行う。また、奇数段の回路3,5のD/Aコン
バータ10がD/A変換を行っている時、偶数段の回路
4,6のサブA/Dコンバータ9はA/D変換を行う。
In the pipeline operation, the odd-numbered stage circuits 3,
5, when the sub-A / D converter 9 performs A / D conversion, the D / A converters 10 of the even-numbered circuits 4 and 6 perform D / A conversion.
A conversion is performed. When the D / A converters 10 of the odd-numbered circuits 3 and 5 perform D / A conversion, the sub-A / D converters 9 of the even-numbered circuits 4 and 6 perform A / D conversion.

【0034】サブA/Dコンバータ9は多数のコンパレ
ータ21を備え、その多数のコンパレータが同時に動作
するため、レファレンス電圧線にノイズが生じやすい。
特に、コンパレータ21にチョッパ方式や差動チョッパ
方式を用いた場合には、コンパレータ21が備えるチョ
ッパ容量の充放電電流がレファレンス電圧線に流れるた
め、非常に大きなノイズが生じる恐れがある。
The sub A / D converter 9 includes a large number of comparators 21. Since the large number of comparators operate at the same time, noise is easily generated in the reference voltage line.
In particular, when the chopper method or the differential chopper method is used for the comparator 21, the charge / discharge current of the chopper capacitance included in the comparator 21 flows through the reference voltage line, so that very large noise may be generated.

【0035】しかし、本実施形態においては、奇数段の
回路3,5と偶数段の回路4,6でレファレンス電圧線
が分離されている。従って、奇数段(または偶数段)の
サブA/Dコンバータ9のA/D変換動作によってレフ
ァレンス電圧線に生じるノイズが、偶数段(または奇数
段)のD/Aコンバータ10のD/A変換動作に悪影響
を及ぼす恐れはない。その結果、レファレンス電圧を安
定化することができる。
However, in this embodiment, the reference voltage lines are separated by the odd-numbered circuits 3 and 5 and the even-numbered circuits 4 and 6. Therefore, noise generated in the reference voltage line by the A / D conversion operation of the odd-numbered (or even-numbered) sub A / D converter 9 causes the D / A conversion operation of the even-numbered (or odd-numbered) D / A converter 10. There is no danger of adverse effects. As a result, the reference voltage can be stabilized.

【0036】また、レファレンス電圧線は各コンデンサ
33,35でデカップリングされているため、レファレ
ンス電圧は各コンデンサ33,35の容量によって固定
化される。従って、コンパレータ21にチョッパ方式や
差動チョッパ方式を用いた場合でも、コンパレータ21
が備えるチョッパ容量の充放電電流は各コンデンサ3
3,35によって吸収される。逆に言えば、コンパレー
タ21に差動方式を用いた場合には、レファレンス電圧
線に生じるノイズが少ないため、各コンデンサ33,3
5の容量を小さくしてもよく、ノイズが非常に少なけれ
ば各コンデンサ33,35を省くことも可能である。
Further, since the reference voltage line is decoupled by the capacitors 33 and 35, the reference voltage is fixed by the capacitance of the capacitors 33 and 35. Therefore, even when the chopper method or the differential chopper method is used for the comparator 21, the comparator 21
The charge / discharge current of the chopper capacity of the
Absorbed by 3,35. Conversely, when the differential method is used for the comparator 21, the noise generated in the reference voltage line is small.
5 may be reduced, and if the noise is extremely small, the capacitors 33 and 35 may be omitted.

【0037】ところで、差分アンプ11は、アナログ入
力信号Vinまたは前段の回路3,4の差分アンプ11の
出力と、同じ段の回路3〜5のD/Aコンバータ10の
D/A変換結果との差分を増幅する。D/A変換結果
は、アナログ入力信号Vinまたは前段の回路3,4の差
分アンプ11の出力が、その段の回路3〜5に入力され
た後に生成される。そのため、差分アンプ11は、D/
A変換結果が得られるまでの間、アナログ入力信号Vin
または前段の回路3,4の差分アンプ11の出力をサン
プリングして保持する。
The difference amplifier 11 converts the analog input signal Vin or the output of the difference amplifier 11 of the circuits 3 and 4 of the preceding stage with the D / A conversion result of the D / A converter 10 of the circuits 3 to 5 of the same stage. Amplify the difference. The D / A conversion result is generated after the analog input signal Vin or the output of the difference amplifier 11 of the circuits 3 and 4 of the preceding stage is input to the circuits 3 to 5 of that stage. Therefore, the difference amplifier 11 outputs D /
Until the A conversion result is obtained, the analog input signal Vin
Alternatively, the output of the difference amplifier 11 of the circuits 3 and 4 at the preceding stage is sampled and held.

【0038】従来は、図4に示すように、差分アンプ1
1のサンプリング時点(図示A)と、同じ段の回路3〜
5のサブA/Dコンバータ9のサンプリング時点(図示
B)とを同じに設定していた。これは、同じ段の回路3
〜5において、差分アンプ11のサンプル電圧とサブA
/Dコンバータ9のサンプル電圧とを等しくするためで
ある。両者のサンプル電圧に差が生じると、A/D変換
精度が低下する。
Conventionally, as shown in FIG.
1 and the circuit 3 to the same stage
The sampling time (B in the drawing) of the sub-A / D converter 9 of No. 5 is set to be the same. This is the same circuit 3
5, the sample voltage of the difference amplifier 11 and the sub-A
This is to make the sample voltage of the / D converter 9 equal. If a difference occurs between the two sample voltages, the A / D conversion accuracy decreases.

【0039】本実施形態では、図5に示すように、差分
アンプ11のサンプリング時点(図示A)を、同じ段の
回路3〜5のサブA/Dコンバータ9のサンプリング時
点(図示B)よりも後に設定している。その結果、同じ
段の回路3〜5において、差分アンプ11のサンプル電
圧とサブA/Dコンバータ9のサンプル電圧とに若干の
差が生じる。しかし、2段目および3段目の回路4,5
のビット構成は2ビットと小さいため、そのサンプル電
圧に生じる差はLSBi に対してごく僅かである。従っ
て、そのサンプル電圧に生じる差によってA/D変換精
度が低下することはほとんどない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the sampling time of the difference amplifier 11 (illustrated A) is set to be longer than the sampling time (illustrated B) of the sub A / D converter 9 of the circuits 3 to 5 in the same stage. I have set it later. As a result, in the circuits 3 to 5 at the same stage, a slight difference occurs between the sample voltage of the difference amplifier 11 and the sample voltage of the sub A / D converter 9. However, the second and third circuits 4, 5
Since the bit configuration is small at 2 bits, the difference in the sample voltage is very small with respect to LSBi. Therefore, the A / D conversion accuracy hardly decreases due to the difference in the sample voltage.

【0040】また、前記したように、2〜4段目の各回
路4〜6のサブA/Dコンバータ9は1ビット以上の冗
長ビットを備える。その冗長ビットによってサンプル電
圧に生じる差が吸収されるため、A/D変換精度の低下
を防止することができる。尚、サンプル電圧に生じる差
を吸収するのに要する冗長ビット数は1ビットもあれば
十分である。
As described above, the sub-A / D converters 9 of the circuits 4 to 6 of the second to fourth stages have one or more redundant bits. Since the difference generated in the sample voltage is absorbed by the redundant bit, a decrease in A / D conversion accuracy can be prevented. It should be noted that the number of redundant bits required to absorb the difference between the sample voltages is only one bit.

【0041】このように、本実施形態によれば、以下の
作用および効果を得ることができる。 (1) 多段パイプライン構成をとることで、各段の回路3
〜5において、アナログ入力信号Vinまたは前段の回路
3,4の差分アンプ11の出力と、その段の回路3〜5
のデジタル出力のD/A変換結果との差分が、差分アン
プ11によって増幅される。そのため、変換ビット数が
増大してLSBが小さくなっても、サブA/Dコンバー
タ9を構成する各コンパレータ21の分解能を実質的に
向上させることが可能になり、十分な変換精度が得られ
る。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained. (1) By adopting a multi-stage pipeline configuration, each stage circuit 3
5, the analog input signal Vin or the output of the difference amplifier 11 of the circuits 3 and 4 of the preceding stage and the circuits 3 to 5 of that stage.
Is amplified by the difference amplifier 11. Therefore, even if the number of conversion bits increases and the LSB decreases, the resolution of each comparator 21 constituting the sub-A / D converter 9 can be substantially improved, and sufficient conversion accuracy can be obtained.

【0042】(2) 差分アンプ11の特性が劣っている場
合でも、十分な変換精度が得られる。従って、前記した
およびの問題を回避することができる。すなわち、
差分アンプ11をカスケード方式のオペアンプで構成す
る必要がない。また、差分アンプ11の負帰還容量のバ
ラツキについてはそれほど留意しなくてもよいため、半
導体チップ31に1層ポリシリコン構造を採用すること
ができる。その結果、A/Dコンバータ1の消費電力お
よびコストを共に低減することができる。
(2) Even if the characteristics of the difference amplifier 11 are inferior, sufficient conversion accuracy can be obtained. Therefore, the above-mentioned problems can be avoided. That is,
There is no need to configure the difference amplifier 11 with a cascaded operational amplifier. Further, since it is not necessary to pay much attention to the variation of the negative feedback capacitance of the difference amplifier 11, the semiconductor chip 31 can adopt a single-layer polysilicon structure. As a result, both power consumption and cost of the A / D converter 1 can be reduced.

【0043】(3) 差分アンプ11のサンプリング時点
を、同じ段の回路3〜5のサブA/Dコンバータ9のサ
ンプリング時点よりも後に設定しているため、差分アン
プ11のスルーレートを大きくする必要がない。つま
り、差分アンプ11に要求されるスルーレート特性が緩
和される。従って、前記したの問題を回避することが
できる。
(3) Since the sampling time of the difference amplifier 11 is set after the sampling time of the sub A / D converter 9 of the circuits 3 to 5 in the same stage, the slew rate of the difference amplifier 11 needs to be increased. There is no. That is, the slew rate characteristic required for the difference amplifier 11 is reduced. Therefore, the above-mentioned problem can be avoided.

【0044】(4) レファレンス電圧が安定化されるた
め、A/Dコンバータ1の変換精度が向上する。従っ
て、前記したの問題を回避することができる。すなわ
ち、レファレンス抵抗Rを小さくする必要がないため、
レファレンス電圧線間に流れる貫通電流を小さくするこ
とが可能になり、消費電力を低減することができる。 (5) A/Dコンバータ1をCMOSロジックで構成して
オンチップ化することができる。
(4) Since the reference voltage is stabilized, the conversion accuracy of the A / D converter 1 is improved. Therefore, the above-mentioned problem can be avoided. That is, since it is not necessary to reduce the reference resistance R,
Through current flowing between the reference voltage lines can be reduced, and power consumption can be reduced. (5) The A / D converter 1 can be constituted by CMOS logic to be on-chip.

【0045】尚、上記実施形態は、以下のように変更し
てもよく、その場合でも同様の作用および効果を得るこ
とができる。 (1)4本のレファレンス電圧線Vrb1,Vrt1,Vrb2,V
rt2 をそれぞれ別個のコンデンサでデカップリングす
る。このようにすれば、レファレンス電圧がさらに安定
化する。
The above embodiment may be modified as follows, and the same operation and effect can be obtained in such a case. (1) Four reference voltage lines Vrb1, Vrt1, Vrb2, V
Decouple rt2 with separate capacitors. In this way, the reference voltage is further stabilized.

【0046】(2)1〜4段目の各回路3〜6毎に別個
のレファレンス電圧線を設ける。このようにすれば、レ
ファレンス電圧がさらに安定化する。 (3)サブA/Dコンバータ9をフラッシュ方式以外の
方法で具体化する。以上、各実施形態について説明した
が、各実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想
について、以下にそれらの効果と共に記載する。
(2) Separate reference voltage lines are provided for each of the circuits 3 to 6 in the first to fourth stages. In this way, the reference voltage is further stabilized. (3) The sub A / D converter 9 is embodied by a method other than the flash method. Although the embodiments have been described above, technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiments will be described below along with their effects.

【0047】(イ)請求項1〜7のいずれか1項に記載
のアナログ−デジタル変換回路において、各段のビット
構成が8ビット以下であるアナログ−デジタル変換回
路。このようにすれば、A/D変換精度が向上する。 (ロ)各段がアナログ−デジタル変換回路とデジタル−
アナログ変換回路と差分アンプとから成る多段パイプラ
イン構成をとり、奇数段と偶数段で別個のレファレンス
電圧線を備え、各レファレンス電圧線は高電位側配線と
低電位側配線から構成され、各レファレンス電圧線がそ
れぞれ別個にデカップリングされたアナログ−デジタル
変換回路。
(A) The analog-digital conversion circuit according to any one of claims 1 to 7, wherein the bit configuration of each stage is 8 bits or less. By doing so, the A / D conversion accuracy is improved. (B) Each stage has an analog-digital conversion circuit and digital
It has a multi-stage pipeline configuration consisting of an analog conversion circuit and a difference amplifier, and has separate reference voltage lines for odd and even stages.Each reference voltage line is composed of a high-potential-side wiring and a low-potential-side wiring. An analog-to-digital conversion circuit in which voltage lines are separately decoupled.

【0048】このようにすれば、レファレンス電圧がさ
らに安定化する。
By doing so, the reference voltage is further stabilized.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、多
段構成のアナログ−デジタル変換回路において差分アン
プに要求されるスルーレート特性を緩和することができ
る。
As described above in detail, according to the present invention, the slew rate characteristic required for the difference amplifier in the multi-stage analog-to-digital converter can be reduced.

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

【図1】一実施形態のブロック回路図。FIG. 1 is a block circuit diagram of one embodiment.

【図2】一実施形態を構成するコンパレータの回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a comparator constituting one embodiment.

【図3】一実施形態のレファレンス電圧線の接続関係を
示す回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a connection relation of reference voltage lines according to one embodiment.

【図4】従来のタイミングチャート。FIG. 4 is a conventional timing chart.

【図5】一実施形態のタイミングチャート。FIG. 5 is a timing chart of one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…1段目の回路 4…2段目の回路 5…3段目の回路 6…4段目の回路 9…サブA/Dコンバータ 10…D/Aコンバータ 11…差分アンプ Vrb1,Vrb2 …高電位側レファレンス電圧線 Vrt1,Vrt2 …低電位側レファレンス電圧線 33,35…コンデンサ 3 1st stage circuit 4 2nd stage circuit 5 3rd stage circuit 6 4th stage circuit 9 ... sub A / D converter 10 ... D / A converter 11 ... differential amplifier Vrb1, Vrb2 ... high Potential-side reference voltage lines Vrt1, Vrt2 ... low-potential-side reference voltage lines 33, 35 ... capacitors

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−69776(JP,A) 特開 平2−257719(JP,A) 特開 平5−14199(JP,A) 特開 平7−202700(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/00 - 1/88 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-9-69776 (JP, A) JP-A-2-257719 (JP, A) JP-A-5-14199 (JP, A) JP-A-7-69 202700 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03M 1/00-1/88

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 最終段を除く各段がアナログ−デジタル
変換回路とデジタル−アナログ変換回路と差分アンプと
からなると共に最終段が少なくともアナログ−デジタル
変換回路からなる多段パイプライン構成をとり、任意の
段の差分アンプが前段の差分アンプの出力をサンプリン
グする時点が、同じ段のアナログ−デジタル変換回路か
らデジタル−アナログ変換回路にデータが転送され、こ
のデジタル−アナログ変換回路の出力が整定した時点以
降に設定されていることを特徴としたアナログ−デジタ
ル変換回路。
1. A multi-stage pipeline configuration in which each stage except the last stage includes an analog-to-digital conversion circuit, a digital-to-analog conversion circuit, and a difference amplifier, and the last stage includes at least an analog-to-digital conversion circuit .
Stage difference amplifier samples the output of the previous stage difference amplifier
Is the same stage analog-digital conversion circuit
Data is transferred to the digital-to-analog conversion circuit.
After the output of the digital-to-analog conversion circuit of
An analog-to-digital conversion circuit, which is set to be lower .
【請求項2】 初段のビット構成が2段以降のそれよ
り、2ビット以上大きく設定されたことを特徴とした
求項1に記載のアナログ−デジタル変換回路。
2. The contractor according to claim 1, wherein the bit configuration of the first stage is set to be larger than that of the second stage by 2 bits or more.
Digital converter - analogue according to Motomeko 1.
【請求項3】 初段のビット構成が2段以降のそれより
2ビット以上大きく設定され、2段から最終段のビット
構成が等しく均等分割されたことを特徴とした請求項1
に記載のアナログ−デジタル変換回路。
3. A bit configuration of the first stage is set to be larger than 2 bits than that of the second stage or later, according to claim 1 which is characterized in that the bit configuration of the last stage is equally evenly divided two stages
3. The analog-digital conversion circuit according to claim 1.
【請求項4】 前記各段のアナログ−デジタル変換回路
とデジタル−アナログ変換回路とに印加されるリファレ
ンス電圧が、リファレンス電圧線から直接供給されるこ
とを特徴とした請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
アナログ−デジタル変換回路。
Wherein said each stage of the analog - digital converter and a digital - the reference voltage applied to the analog conversion circuit, any one of claims 1 to 3 characterized in that it is supplied directly from the reference voltage line 2. The analog-digital conversion circuit according to claim 1.
【請求項5】 前記リファレンス電圧線がデカップリン
グされたことを特徴とする請求項4に記載のアナログ−
デジタル変換回路。
5. The analog-to-digital converter according to claim 4 , wherein said reference voltage line is decoupled.
Digital conversion circuit.
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