JP3219212B2 - Analog digital conversion circuit - Google Patents

Analog digital conversion circuit

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JP3219212B2 JP28541592A JP28541592A JP3219212B2 JP 3219212 B2 JP3219212 B2 JP 3219212B2 JP 28541592 A JP28541592 A JP 28541592A JP 28541592 A JP28541592 A JP 28541592A JP 3219212 B2 JP3219212 B2 JP 3219212B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図13) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1、図8〜図11) 作用(図8) 実施例(図1〜図12) (1)実施例の全体構成(図1〜図10) (1−1)A−D変換回路50の構成(図1〜図3) (1−2)下位コンパレータCD51〜CD58におけ
る電流の分流を用いた補間原理(図4〜図8) (1−3)下位コンパレータCD51〜CD58の構成
(図9) (2)実施例の動作(図10) (3)実施例の効果 (4)他の実施例(図11及び図12) 発明の効果
[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Industrial Application Conventional Technology (FIG. 13) Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems (FIGS. 1, 8 to 11) Action (FIG. 8) Example (FIGS. 1 to 12) (1) Overall Configuration of Embodiment (FIGS. 1 to 10) (1-1) Configuration of A / D Converter Circuit 50 (FIGS. 1 to 3) (1-2) Shunting of Current in Lower Comparators CD51 to CD58 Interpolation Principle Used (FIGS. 4 to 8) (1-3) Configuration of Lower Comparators CD51 to CD58 (FIG. 9) (2) Operation of Embodiment (FIG. 10) (3) Effect of Embodiment (4) Others Example (FIGS. 11 and 12) Effect of the Invention

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明はアナログデイジタル変換
回路に関し、特に直並列型のアナログデイジタル変換回
路に適用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog-to-digital converter and, more particularly, to an analog-to-digital converter suitable for use in a serial-parallel analog-to-digital converter.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、オーデイオ機器や計測器等の各分
野では録音又は再生対象であるオーデイオ信号等、各種
のアナログ信号をデイジタル的に信号処理するためアナ
ログデイジタル変換回路(以下A−D変換回路という)
を用いてデイジタルデータに変換するのが一般的であ
り、適用分野や要求される精度、速度等に応じて種々の
変換方式が考えられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in various fields such as audio equipment and measuring instruments, an analog digital conversion circuit (hereinafter referred to as an AD conversion circuit) for digitally processing various analog signals such as audio signals to be recorded or reproduced. That)
Is generally converted to digital data by using, and various conversion methods are considered according to the application field, required accuracy, speed, and the like.

【0004】なかでも高速動作や高い精度が要求される
場合には、並列(フラツシユ)型のA−D変換回路や直
並列(サブレンジング)型のA−D変換回路が一般に用
いられており、特に直並列型A−D変換回路の場合には
並列型のA−D変換回路に比して素子数を大幅に少なく
することができるという利点を有している。
In particular, when high-speed operation and high accuracy are required, a parallel (flash) type A / D conversion circuit and a series-parallel (subranging) type A / D conversion circuit are generally used. In particular, the serial-parallel A / D converter has an advantage that the number of elements can be greatly reduced as compared with the parallel A / D converter.

【0005】この直並列型A−D変換回路は入力信号V
INを上位ビツトと下位ビツトの2段階に分けてデイジタ
ルデータに変換するものであり、この種の直並列型A−
D変換回路でも映像信号を処理対象とする場合には2ス
テツプ並列型のA−D変換回路40が主に用いられてい
る(図13)。
[0005] This serial-parallel A / D conversion circuit uses an input signal V
IN is converted into digital data in two stages of upper bits and lower bits, and this type of serial-parallel A-
When a video signal is to be processed also in the D conversion circuit, a two-step parallel A / D conversion circuit 40 is mainly used (FIG. 13).

【0006】このA−D変換回路40は16個の基準抵
抗Rの直列接続によつて構成される基準電圧発生回路4
1によつて上位2ビツトに対応する参照電圧VU1、V
U2、VU3を発生し、この3組の参照電圧VU1、V
U2、VU3と入力信号VINとを上位コンパレータCU
1、CU2、CU3において比較する。そしてその比較
出力を上位エンコーダ42に供給することにより最上位
ビツトD1を生成するようになされている。
The A / D conversion circuit 40 has a reference voltage generation circuit 4 composed of 16 reference resistors R connected in series.
1, the reference voltages VU1 and VU corresponding to the upper two bits.
U2, VU3, and the three sets of reference voltages VU1, VU
U2, VU3 and the input signal VIN are connected to the upper comparator CU.
1, CU2 and CU3 compare. Then, by supplying the comparison output to the upper encoder 42, the most significant bit D1 is generated.

【0007】また上位エンコーダ42は上位コンパレー
タCU1、CU2、CU3の比較出力に基づいてスイツ
チ群SWを切り換えることにより上位2ビツトの属する
電圧帯を細分する参照電圧と当該電圧帯の上位側および
下位側に用意される冗長性補正用の参照電圧の計8個の
参照電圧VD1、VD2、……、VD8を発生させるよ
うになされている。
The upper encoder 42 switches the switch group SW based on the comparison output of the upper comparators CU1, CU2 and CU3, thereby subdividing the voltage band to which the upper two bits belong, and the upper and lower sides of the voltage band. A total of eight reference voltages VD1, VD2,..., VD8, which are the reference voltages for redundancy correction prepared in FIG.

【0008】そして下位コンパレータCD1、CD2、
……、CD8においてこれら8個の参照電圧VD1、V
D2、……、VD8と入力信号VINとを比較し、その比
較出力を下位エンコーダ43に供給することによつて残
る下位3ビツトD2、D3、D4を生成するようになさ
れている。
The lower comparators CD1, CD2,
.., And these eight reference voltages VD1, VD in CD8
D2,..., VD8 are compared with the input signal VIN, and the comparison output is supplied to the lower encoder 43 to generate the remaining lower three bits D2, D3, D4.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが分解能が10
〜12ビツトと小さくなるとA−D変換回路40に求め
られる最下位桁(1LSB)の電圧は約1〔mV〕と非
常に小さくなり、ビツト数が多くするに従つて下位コン
パレータCD1、CD2、……、CD8の差動対を構成
するトランジスタのベース・エミツタ間電圧ΔVBEの影
響が無視できなくなる。
However, the resolution is 10
When the bit becomes as small as ~ 12 bits, the voltage of the least significant digit (1 LSB) required for the A / D conversion circuit 40 becomes very small at about 1 [mV], and as the number of bits increases, the lower comparators CD1, CD2,. .., The effect of the base-emitter voltage ΔVBE of the transistor constituting the differential pair of CD8 cannot be ignored.

【0010】そこでコンパレータにおいて発生された複
数の比較出力を組み合わせて比較することによつて現実
に与えられる基準電位の中間に位置する電位と入力信号
VINとの比較出力を補間的に求め、この補間処理によつ
て信号比較に必要なコンパレータの数を減らす補間方法
が検討されている。
Therefore, by comparing a plurality of comparison outputs generated in the comparator and comparing them, a comparison output between the input signal VIN and a potential located in the middle of the actually applied reference potential is obtained by interpolation. An interpolation method for reducing the number of comparators required for signal comparison by processing has been studied.

【0011】このような補間方法の1つとしてコンパレ
ータを構成する差動増幅回路の負荷抵抗を所定の抵抗比
を有する抵抗の抵抗列とし、各抵抗の接続タツプ間の差
電圧として求められる出力電圧を組み合わせることによ
り基準電位を等分する中間電位と入力信号との比較出力
を得る補間方法が提案されている。
As one of such interpolation methods, a load resistance of a differential amplifier circuit constituting a comparator is formed as a resistor string of resistors having a predetermined resistance ratio, and an output voltage obtained as a difference voltage between connection taps of each resistor. Have been proposed to obtain a comparison output between an input signal and an intermediate potential that equally divides a reference potential by combining.

【0012】ところがこの場合には補間のための差動増
幅段が1つずつ余分に必要となる上、異なる抵抗値によ
る複数の差動出力を比較するため時定数の違いによる出
力速度に差異が生じ、直並列型のA−D変換回路によつ
て構成される下位コンパレータに用いるには不適当であ
つた。
In this case, however, an extra differential amplifying stage for interpolation is required one by one, and a plurality of differential outputs with different resistance values are compared. As a result, it is not suitable for use in a lower comparator constituted by a serial-parallel A / D conversion circuit.

【0013】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して格段的に少ない素子数で基準電位を分
割する複数の仮想基準電位と入力信号との比較出力を得
ることができる比較回路を有するA−D変換回路を提案
しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and provides a comparison output between an input signal and a plurality of virtual reference potentials which divide the reference potential with a significantly smaller number of elements than in the prior art. It is intended to propose an A / D conversion circuit having a comparison circuit which can perform the following.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、アナログ信号よりデイジタルデー
タへの変換動作を複数段に分割して実行する直並列型の
アナログデイジタル変換回路50の下位比較部につい
て、第1の基準信号VREF1と入力信号VINとを入力し、
第1の基準信号VREF1に対する第1の反転比較出力電流
(IB/2+IB)及び第1の同相比較出力電流(IA
/2+IA)を出力する第1の差動入力段と、第2の基
準信号VREF2と入力信号VINとを入力し、第2の基準信
号VREF2に対する第2の反転比較出力電流(ID/2+
ID)及び第2の同相比較出力電流(IC/2+IC)
を出力する第2の差動入力段と、第1の反転比較出力電
流(IB/2+IB)、第1の同相比較出力電流(IA
/2+IA)及び第2の反転比較出力電流(ID/2+
ID)、第2の同相比較出力電流(IC/2+IC)を
それぞれ所定の割合で分流する分流手段Q12、Q1
3、Q13N、Q12N及びQ22、Q23、Q23
N、Q22Nと、当該所定の割合で分流された第1及び
第2の反転比較出力電流IB及びIDを足し合わせるこ
とにより合成反転出力電流IIを生成し、又は所定の割
合で分流された第1及び第2の同相比較出力電流IA及
びICを足し合わせることにより合成同相出力電流IE
を生成し、合成反転出力電流IIと当該合成反転出力電
流IIに対して逆位相の所定の割合で分流された第1及
び第2の同相比較出力電流IA及びICとを比較し、又
は合成同相出力電流IEと当該合成同相出力電流IEに
対して逆位相の所定の割合で分流された第1及び第2の
反転比較出力電流IB及びIDとを比較することによ
り、第1の基準信号VREF1及び第2の基準信号VREF2間
に存在する仮想の基準信号に対する入力信号VINの比較
結果を得る補間出力段とを備えるようにする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, according to the present invention, a lower-order comparison of a serial-parallel type analog-to-digital converter 50 which divides an analog signal into digital data and executes the operation in a plurality of stages. Section, input a first reference signal VREF1 and an input signal VIN,
A first inverted comparison output current (IB / 2 + IB) and a first in-phase comparison output current (IA) for the first reference signal VREF1
/ 2 + IA), a second reference signal VREF2 and an input signal VIN, and a second inversion comparison output current (ID / 2 +) for the second reference signal VREF2.
ID) and the second common-mode comparison output current (IC / 2 + IC)
, A first inverted comparison output current (IB / 2 + IB), and a first in-phase comparison output current (IA).
/ 2 + IA) and the second inverted comparison output current (ID / 2 + IA).
ID), and shunt means Q12, Q1 for shunting the second in-phase comparison output current (IC / 2 + IC) at a predetermined ratio, respectively.
3, Q13N, Q12N and Q22, Q23, Q23
N, Q22N and the first and second inverted comparison output currents IB and ID divided at the predetermined ratio are added to generate a combined inverted output current II, or the first divided output current II divided at a predetermined ratio is generated. And the second common-mode comparison output currents IA and IC to obtain a composite common-mode output current IE
And comparing the combined inverted output current II with the first and second in-phase comparison output currents IA and IC shunted at a predetermined ratio opposite to the combined inverted output current II, or By comparing the output current IE with the first and second inversion comparison output currents IB and ID which are shunted at a predetermined ratio of opposite phase to the combined in-phase output current IE, the first reference signals VREF1 and VREF1 are compared. And an interpolation output stage for obtaining a comparison result of the input signal VIN with a virtual reference signal existing between the second reference signals VREF2.

【0015】また、かかる課題を解決するため本発明に
おいては、補間出力段は、所定の割合で分流された第1
及び第2の反転比較出力電流IB及びID又は所定の割
合で分流された第1及び第2の同相比較出力電流IA及
びICを所定の割合で分流された第1の反転比較出力電
流IB及び分流された第2の反転比較出力電流IDを
(N/2)−k:k〔但しk=0、1、……N/2〕の
割合で足し合わせて合成反転出力電流II又は合成同相
出力電流IEを生成し、当該合成反転出力電流IIと所
定の割合で分流された第1及び第2の同相比較出力電流
IA及びICとを比較し、又は当該合成同相出力電流I
Eと所定の割合で分流された第1及び第2の反転比較出
力電流IB及びIDとを比較することにより、第1の基
準信号VREF1及び第2の基準信号VREF2間に存在するN
−1個の仮想の基準信号に対する入力信号VINの比較結
果を得るようにする。
According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the interpolation output stage is provided with the first divided output at a predetermined ratio.
And the second inverted comparison output currents IB and ID or the first and second in-phase comparison output currents IA and IC shunted at a predetermined ratio and the first inverted comparison output current IB and shunted at a predetermined ratio The second inverted comparison output current ID thus added is added at a ratio of (N / 2) -k: k (where k = 0, 1,... N / 2), and the combined inverted output current II or the combined in-phase output current IE, and compares the combined inverted output current II with the first and second in-phase comparison output currents IA and IC divided at a predetermined ratio, or the combined in-phase output current I
By comparing E with the first and second inverted comparison output currents IB and ID divided at a predetermined ratio, N existing between the first reference signal VREF1 and the second reference signal VREF2 is obtained.
A comparison result of the input signal VIN with respect to one virtual reference signal is obtained.

【0016】さらに、かかる課題を解決するため本発明
においては、第1の差動入力段は第1及び第2のトラン
ジスタQ10及びQ11の差動対よりなり、入力信号V
INと第1の基準信号VREF1との比較結果を第1の反転比
較出力電流(IB/2+IB)及び第1の同相比較出力
電流(IA/2+IA)として出力し、第2の差動入力
段は第3及び第4のトランジスタQ20及びQ21の差
動対よりなり、入力信号VINと第2の基準信号VREF2と
の比較結果を第2の反転比較出力電流(ID/2+I
D)及び第2の同相比較出力電流(IC/2+IC)と
して出力し、分流手段は、第1の差動入力段に縦続接続
されるベース接地の第5、第6及び第7、第8のトラン
ジスタQ12、Q13及びQ13N、Q12Nと、第2
の差動入力段に縦続接続されるベース接地の第9、第1
0及び第11、第12のトランジスタQ22、Q23及
びQ23N、Q22Nよりなり、第1の反転比較出力電
流(IB/2+IB)及び第1の同相比較出力電流(I
A/2+IA)をそれぞれ1:2の割合に分流すると共
に、第2の反転比較出力電流(ID/2+ID)及び第
2の同相比較出力電流(IC/2+IC)をそれぞれ
1:2の割合に分流し、補間出力段は、分流された第1
及び第2の反転比較出力電流IB及びIDを足し合わせ
た合成反転出力電流IIを第7及び第11のトランジス
タQ13N及びQ23Nのコレクタを共通接続すること
により生成し、当該合成反転出力電流IIと分流された
第1及び第2の同相比較出力電流IA及びICとを比較
し、又は分流された第1及び第2の同相比較出力電流I
A及びICを足し合わせた合成同相出力電流IEを第5
及び第9のトランジスタQ12及びQ22のコレクタを
共通接続することにより生成し、当該合成同相出力電流
IEと分流された第1及び第2の反転比較出力電流IB
及びIDとを比較することにより、第1の基準信号VRE
F1及び第2の基準信号VREF2間に存在する仮想の基準信
号に対する入力信号VINの比較結果を得るようにする。
Further, in order to solve such a problem, in the present invention, the first differential input stage comprises a differential pair of first and second transistors Q10 and Q11, and the input signal V
The comparison result between IN and the first reference signal VREF1 is output as a first inverted comparison output current (IB / 2 + IB) and a first in-phase comparison output current (IA / 2 + IA), and the second differential input stage It comprises a differential pair of third and fourth transistors Q20 and Q21, and compares the result of comparison between the input signal VIN and the second reference signal VREF2 with a second inverted comparison output current (ID / 2 + I
D) and the second common-mode comparison output current (IC / 2 + IC), and the shunting means includes fifth, sixth, seventh, and eighth grounded bases cascaded to the first differential input stage. The transistors Q12, Q13 and Q13N, Q12N and the second
Ninth and first grounded bases cascaded to the differential input stage of
0 and eleventh and twelfth transistors Q22, Q23 and Q23N, Q22N. The first inversion comparison output current (IB / 2 + IB) and the first in-phase comparison output current (I
A / 2 + IA) in a ratio of 1: 2, and a second inversion comparison output current (ID / 2 + ID) and a second in-phase comparison output current (IC / 2 + IC) in a ratio of 1: 2. And the interpolating output stage comprises a shunted first
And the second inverted comparison output currents IB and ID are combined to generate a combined inverted output current II by connecting the collectors of the seventh and eleventh transistors Q13N and Q23N in common, and shunt the combined inverted output current II. The first and second common-mode comparison output currents IA and IC are compared with each other, or the divided first and second common-mode comparison output currents I and IC are divided.
The combined common-mode output current IE obtained by adding A and IC
And the first and second inverted comparison output currents IB generated by connecting the collectors of the ninth transistors Q12 and Q22 in common with the combined in-phase output current IE.
And ID with the first reference signal VRE.
A comparison result of the input signal VIN with respect to a virtual reference signal existing between F1 and the second reference signal VREF2 is obtained.

【0017】さらに、かかる課題を解決するため本発明
においては、第1の差動入力段は第1及び第2のトラン
ジスタQ10及びQ11の差動対よりなり、入力信号V
INと第1の基準信号VREF1との比較結果を第1の反転比
較出力電流(IB/2+IB)及び第1の同相比較出力
電流(IA/2+IA)として出力し、第2の差動入力
段は第3及び第4のトランジスタQ20及びQ21の差
動対よりなり、入力信号VINと第2の基準信号VREF2と
の比較結果を第2の反転比較出力電流(ID/2+I
D)及び第2の同相比較出力電流(IC/2+IC)と
して出力し、分流手段は、第1の差動入力段に縦続接続
されるベース接地の第5、第6及び第7、第8のトラン
ジスタQ12、Q13及びQ13N、Q12Nと、第2
の差動入力段に縦続接続されるベース接地の第9、第1
0及び第11、第12のトランジスタQ22、Q23及
びQ23N、Q22Nよりなり、第1の反転比較出力電
流(IB/2+IB)及び第1の同相比較出力電流(I
A/2+IA)をそれぞれ1:2の割合に分流すると共
に、第2の反転比較出力電流(ID/2+ID)及び第
2の同相比較出力電流(IC/2+IC)をそれぞれ
1:2の割合に分流し、補間出力段は、分流された第1
及び第2の反転比較出力電流IB及びIDを足し合わせ
た合成反転出力電流IIを第7及び第11のトランジス
タQ13N及びQ23Nのコレクタを共通接続すること
により生成すると共に、分流された第1及び第2の同相
比較出力電流IA及びICを足し合わせた合成同相出力
電流IEを第5及び第9のトランジスタQ12及びQ2
2のコレクタを共通接続することにより生成し、当該合
成反転比較出力電流II又は合成同相比較出力電流IE
のいずれか一方と、分流された第1及び第2の同相比較
出力電流IA及びIC又は分流された第1及び第2の反
転比較出力電流IB及びIDとを比較することにより、
第1の基準信号VREF1及び第2の基準信号VREF2間に存
在する仮想の基準信号に対する入力信号VINの比較結果
を得るようにする。
Furthermore, in order to solve this problem, in the present invention, the first differential input stage comprises a differential pair of first and second transistors Q10 and Q11, and the input signal V
The comparison result between IN and the first reference signal VREF1 is output as a first inverted comparison output current (IB / 2 + IB) and a first in-phase comparison output current (IA / 2 + IA), and the second differential input stage It comprises a differential pair of third and fourth transistors Q20 and Q21, and compares the result of comparison between the input signal VIN and the second reference signal VREF2 with a second inverted comparison output current (ID / 2 + I
D) and the second common-mode comparison output current (IC / 2 + IC), and the shunting means includes fifth, sixth, seventh, and eighth grounded bases cascaded to the first differential input stage. The transistors Q12, Q13 and Q13N, Q12N and the second
Ninth and first grounded bases cascaded to the differential input stage of
0 and eleventh and twelfth transistors Q22, Q23 and Q23N, Q22N. The first inversion comparison output current (IB / 2 + IB) and the first in-phase comparison output current (I
A / 2 + IA) in a ratio of 1: 2, and a second inversion comparison output current (ID / 2 + ID) and a second in-phase comparison output current (IC / 2 + IC) in a ratio of 1: 2. And the interpolating output stage comprises a shunted first
And the second inverted comparison output currents IB and ID are combined to generate a combined inverted output current II by connecting the collectors of the seventh and eleventh transistors Q13N and Q23N in common, and the divided first and second currents IB and ID are divided. And a second common-mode output current IE obtained by adding the common-mode comparison output currents IA and IC of FIG.
2 and the combined inversion comparison output current II or the combined in-phase comparison output current IE
By comparing either one of the divided first and second in-phase comparison output currents IA and IC or the divided first and second inverted comparison output currents IB and ID.
A comparison result of the input signal VIN with a virtual reference signal existing between the first reference signal VREF1 and the second reference signal VREF2 is obtained.

【0018】[0018]

【作用】アナログデイジタル変換回路50の下位比較部
の補間出力段において、所定の割合で分流された第1及
び第2の反転比較出力電流IB及びIDを足し合わせる
ことにより合成反転出力電流IIを生成し、又は所定の
割合で分流された第1及び第2の同相比較出力電流IA
及びICを足し合わせることにより合成同相比較出力電
流IEを生成し、合成反転出力電流IIと当該合成反転
出力電流IIに対して逆位相の所定の割合で分流された
第1及び第2の同相比較出力電流IA及びICとを比較
し、又は合成同相比較出力電流IEと当該合成同相比較
出力電流IEに対して逆位相の所定の割合で分流された
第1及び第2の反転比較出力電流IB及びIDとを比較
する。これにより比較回路を構成するのに必要とされる
トランジスタの数を従来に比して格段的に低減すること
ができる。
The combined inverted output current II is generated by adding the first and second inverted comparison output currents IB and ID divided at a predetermined ratio at the interpolation output stage of the lower comparison section of the analog digital conversion circuit 50. Or the first and second common-mode comparison output currents IA divided at a predetermined rate.
And the IC are added to generate a combined in-phase comparison output current IE, and the combined inversion output current II and the first and second in-phase comparisons divided by a predetermined ratio of opposite phase to the combined inversion output current II The output currents IA and IC are compared, or the combined in-phase comparison output current IE and the first and second inverted comparison output currents IB and shunted at a predetermined ratio opposite to the combined in-phase comparison output current IE. Compare with ID. As a result, the number of transistors required to configure the comparison circuit can be significantly reduced as compared with the related art.

【0019】[0019]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

【0020】(1)実施例の全体構成 (1−1)A−D変換回路50の構成 図1において50は全体としていわゆる2ステツプ並列
型の直並列型A−D変換回路を示し、下位コンパレータ
として電流補間型の下位コンパレータCD51〜CD5
8を用いることにより下位コンパレータの初段回路を構
成する差動対の数を低減させ、最下位桁(1LSB)に
求められる電圧を小さくすることなく6ビツトの分解能
を有するA−D変換回路を構成するようになされてい
る。
(1) Overall Configuration of Embodiment (1-1) Configuration of A / D Converter Circuit 50 In FIG. 1, reference numeral 50 denotes a so-called two-step parallel type serial / parallel A / D converter circuit as a whole. As current interpolation type lower comparators CD51 to CD5
By using 8, the number of differential pairs constituting the first stage circuit of the lower comparator is reduced, and an A / D conversion circuit having a resolution of 6 bits without reducing the voltage required for the least significant digit (1 LSB) is constructed. It has been made to be.

【0021】ここでA−D変換回路50は、基準電圧発
生回路51において発生された基準電圧VRT及びVRBを
4つの基準電位区間(VRB〜VU1、VU1〜VU2、
VU2〜VU3、VU3〜VRT)に分割する参照電圧V
U1、VU2、VU3と入力信号VINを上位コンパレー
タCU51〜CU53において比較し、比較結果を上位
エンコーダ52に与えるようになされている(図2)。
Here, the AD conversion circuit 50 converts the reference voltages VRT and VRB generated by the reference voltage generation circuit 51 into four reference potential sections (VRB to VU1, VU1 to VU2,
VU2 to VU3, VU3 to VRT)
U1, VU2, and VU3 are compared with the input signal VIN in the upper comparators CU51 to CU53, and the comparison result is given to the upper encoder 52 (FIG. 2).

【0022】この実施例の場合、上位エンコーダ52は
冗長性補正機能により最上位ビツトD1として選択され
得るコード値を3組のライン信号SA、SB、SCとし
て選択出力部53に出力すると共に、スイツチSW1〜
SW4及びSD1〜SD16を切り換える下位基準電位
選択信号X1〜X5を基準電圧発生回路51に出力し、
下位コンパレータCD51〜CD58に与えられる基準
電位を切り換えるようになされている。
In the case of this embodiment, the upper encoder 52 outputs code values that can be selected as the most significant bit D1 by the redundancy correction function to the selection output unit 53 as three sets of line signals SA, SB, and SC, and switches. SW1
SW4 and lower reference potential selection signals X1 to X5 for switching SD1 to SD16 are output to the reference voltage generation circuit 51;
The reference potentials applied to the lower comparators CD51 to CD58 are switched.

【0023】このとき下位コンパレータCD51〜CD
58は(図3)、上位ビツトの符号化の際に入力信号V
INが属するとして検出された基準電位区間と冗長性補間
のための区間を8分割する基準電位をスイツチSW1〜
SW4又は下位コンパレータの初段の差動対とスイツチ
とを兼用するスイツチングブロツクSD1〜SD16を
介して入力する。
At this time, the lower comparators CD51 to CD51
58 (FIG. 3) indicates the input signal V when encoding the upper bits.
Switches SW1 to SW4 are used to divide a reference potential section detected as belonging to IN and a reference potential section for dividing a section for redundancy interpolation into eight.
SW4 or the first stage differential pair of the lower comparator and the switch are used for inputting via switching blocks SD1 to SD16.

【0024】ここで下位コンパレータCD51〜CD5
8は各基準電位と入力信号VINを初段の差動対を用いて
比較すると、この差動対にカスコード接続された複数の
ベース接地トランジスタを用いてコレクタ電流を電流比
の異なる複数の分流コレクタ電流に分流し、分流された
分流コレクタ電流の組み合わせによつて生成される出力
電圧を比較するようになされている。
Here, the lower comparators CD51 to CD5
8 compares each reference potential with the input signal VIN using a first-stage differential pair, and uses a plurality of common-base transistors cascode-connected to this differential pair to generate a plurality of shunt collector currents having different current ratios. And the output voltages generated by the combination of the divided shunt collector currents are compared.

【0025】そして下位コンパレータCD51〜CD5
8は、隣り合う基準電位間を4分割する仮想基準電位に
対する入力信号VINの比較出力に相当する4組の比較出
力を下位エンコーダ54に出力するようになされてい
る。
The lower comparators CD51 to CD5
Reference numeral 8 denotes to the lower encoder 54 four sets of comparison outputs corresponding to the comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potential for dividing the adjacent reference potential into four.

【0026】下位エンコーダ54は、各下位コンパレー
タCD51〜CD58より入力されるこれら32(=4
×8)組の比較出力に基づいて下位5ビツトD2〜D6
を符号化して出力する。
The lower encoder 54 receives these 32 (= 4) input from the respective lower comparators CD51 to CD58.
× 8) Lower 5 bits D2 to D6 based on comparison output of set
Is encoded and output.

【0027】また下位エンコーダ54は、最上位ビツト
D1のコード値を冗長性補正機能により補正する選択信
号XA、XB、XCを生成して選択出力部53に出力
し、ライン信号SA、SB、SCのうちの1つを最上位
ビツトD1として出力するようになされている。
The lower encoder 54 generates selection signals XA, XB, XC for correcting the code value of the most significant bit D1 by the redundancy correction function, outputs the selection signals to the selection output section 53, and outputs the line signals SA, SB, SC. Is output as the most significant bit D1.

【0028】これによりA−D変換回路50は直線性誤
差が少ない6ビツト分解能のA−D変換回路として動作
するようになされている。
Thus, the A / D conversion circuit 50 operates as a 6-bit resolution A / D conversion circuit having a small linearity error.

【0029】(1−2)下位コンパレータCD51〜C
D58における電流の分流を用いた補間原理 この実施例の場合、2つの基準電位間にある複数の仮想
基準電位と入力信号との比較出力は、入力信号VIN及び
基準電位VREF1が入力されるコンパレータと入力信号V
IN及び基準電位VREF2(=VREF1+ΔV)が入力される
コンパレータの2組の同相出力を所定の割合で加え合わ
せてなる合成電流と2組の逆相出力のうち1方の逆相出
力とを比較することにより求められる。
(1-2) Lower Comparators CD51-CD
Interpolation Principle Using Current Dividing in D58 In the case of this embodiment, a comparison output between a plurality of virtual reference potentials between two reference potentials and an input signal is determined by a comparator to which an input signal VIN and a reference potential VREF1 are input. Input signal V
A composite current obtained by adding two sets of in-phase outputs of a comparator to which IN and the reference potential VREF2 (= VREF1 + ΔV) are input at a predetermined ratio is compared with one of the two sets of negative-phase outputs. It is required by

【0030】この原理を図4に示す2組の差動対1及び
2を用いて説明する。ここで差動対1はトランジスタQ
1及びQ2によつて構成され、ベースに入力信号VIN及
び基準電位VREF1を入力する。また差動対2はトランジ
スタQ3及びQ4によつて構成され、ベースに入力信号
VIN及び基準電位VREF2を入力するようになされてい
る。
The principle will be described with reference to two differential pairs 1 and 2 shown in FIG. Here, the differential pair 1 is a transistor Q
1 and Q2. The input signal VIN and the reference potential VREF1 are input to the base. Further, the differential pair 2 is constituted by transistors Q3 and Q4, and the input signal VIN and the reference potential VREF2 are inputted to the base.

【0031】このときトランジスタQ1、Q2及びQ
3、Q4にそれぞれ流れるコレクタ電流をIA、IB及
びIC、IDとすると、図5に示すように各コレクタ電
流IA、IB及びIC、IDの電流値はそれぞれ基準電
位VREF1及びVREF2を境に反転する。
At this time, the transistors Q1, Q2 and Q
3, if the collector currents flowing through Q4 are IA, IB, IC, and ID, respectively, as shown in FIG. 5, the current values of the collector currents IA, IB, IC, and ID are inverted around the reference potentials VREF1 and VREF2, respectively. .

【0032】従つてコレクタ電流IA及びIBが流れる
負荷抵抗R1及びR2とトランジスタQ1及びQ2の接
続中点に現れる出力電圧VA及びVBを比較器によつて
比較することにより基準電位VREF1に対する入力信号V
INの比較出力を得ることができる。
Accordingly, the output signals VA and VB appearing at the connection midpoint between the transistors Q1 and Q2 and the load resistors R1 and R2 through which the collector currents IA and IB flow are compared by a comparator, whereby the input signal V for the reference potential VREF1 is obtained.
The comparison output of IN can be obtained.

【0033】またコレクタ電流IC及びIDが流れる負
荷抵抗R3及びR4とトランジスタQ3及びQ4の接続
中点に現れる出力電圧VC及びVDを比較器によつて比
較することにより基準電位VREF2に対する入力信号VIN
の比較出力を得ることができる。
The output voltages VC and VD appearing at the connection point between the transistors Q3 and Q4 and the load resistors R3 and R4, through which the collector currents IC and ID flow, are compared by a comparator, so that the input signal VIN with respect to the reference potential VREF2 is obtained.
Can be obtained.

【0034】同様にコレクタ電流IA及びIDは基準電
位VREF1と基準電位VREF2(=VREF1+ΔV)との中間
電位V2(=VREF1+ΔV/2)を境に反転し、またコ
レクタ電流IB及びICは基準電位VREF2との中間電位
V2(=VREF1+ΔV/2)を境に反転するため出力電
圧VA及びVDあるいは出力電圧VB及びVCを比較器
を用いて比較すれば仮想基準電位V2(=VREF1+ΔV
/2)に対する入力信号VINの比較出力を得ることがで
きる。
Similarly, the collector currents IA and ID are inverted at an intermediate potential V2 (= VREF1 + .DELTA.V / 2) between the reference potential VREF1 and the reference potential VREF2 (= VREF1 + .DELTA.V). The output voltages VA and VD or the output voltages VB and VC are compared using an intermediate potential V2 (= VREF1 + ΔV / 2) as a boundary, so that the virtual reference potential V2 (= VREF1 + ΔV)
/ 2) can be obtained as a comparison output of the input signal VIN.

【0035】この関係を用いて基準電位VREF1と基準電
位VREF2(=VREF1+ΔV)を4分割する仮想基準電位
に対する入力信号VINの比較出力を得ることを考える。
ここではコレクタ電流IA、IB及びICの3つの電流
を用いる。
Using this relationship, consider obtaining a comparison output of the input signal VIN with respect to a virtual reference potential that divides the reference potential VREF1 and the reference potential VREF2 (= VREF1 + ΔV) into four.
Here, three currents of the collector currents IA, IB and IC are used.

【0036】このとき差電圧とコレクタ電流との間には
差電圧が小さい範囲ではコレクタ電流が直線的に増減す
る特性があるため差動対1及び2の同相出力であるコレ
クタ電流IA及びICは図6に示すようにほぼ平行とな
り、差動対1の逆相出力であるコレクタ電流IBはほぼ
直線と見なせる範囲において交差する。
At this time, since the collector current linearly increases and decreases between the difference voltage and the collector current in a range where the difference voltage is small, the collector currents IA and IC which are the in-phase outputs of the differential pairs 1 and 2 are equal to each other. As shown in FIG. 6, the collector currents IB, which are substantially in parallel with each other and output in opposite phases of the differential pair 1, intersect in a range that can be regarded as a substantially straight line.

【0037】そこでコレクタ電流IAとICをそれぞれ
2分の1の割合によつて足し合わせた合成コレクタ電流
IE(すなわちIA/2+IC/2)を発生することが
できれば、この合成コレクタ電流IEは両コレクタ電流
IA及びICから等しく、かつ両コレクタ電流IA及び
ICに平行な直線と表されるためコレクタ電流IBと合
成コレクタ電流IEは基準電位VREF1及びVREF2を4分
割する仮想基準電位V1(=VREF1+ΔV/4)を境に
反転する。
Therefore, if a combined collector current IE (ie, IA / 2 + IC / 2) can be generated by adding the collector currents IA and IC at a ratio of 1/2, respectively, the combined collector current IE is equal to both collectors. Since the collector current IB and the combined collector current IE are equal to the currents IA and IC and are expressed as a straight line parallel to both collector currents IA and IC, the virtual reference potential V1 (= VREF1 + ΔV / 4) which divides the reference potentials VREF1 and VREF2 into four. ).

【0038】従つてコレクタ電流IBにより生じる出力
電圧VBと合成コレクタ電流IEにより生じる出力電圧
VEとを比較すれば仮想基準電位V1(=VREF1+ΔV
/4)に対する入力信号VINの比較出力を得ることがで
きる。
Accordingly, when the output voltage VB generated by the collector current IB is compared with the output voltage VE generated by the combined collector current IE, the virtual reference potential V1 (= VREF1 + ΔV)
/ 4) can be obtained as a comparison output of the input signal VIN.

【0039】同様の関係は、コレクタ電流IC、IB及
びIDの3つの電流についても成り立つため、コレクタ
電流IBとIDをそれぞれ2分の1の割合によつて足し
合わせた合成コレクタ電流IF(すなわちIB/2+I
D/2)を発生し、コレクタ電流ICにより生じる出力
電圧VCと合成コレクタ電流IFにより生じる出力電圧
VFとを比較すれば仮想基準電位V3(=VREF1+3・
ΔV/4)に対する入力信号VINの比較出力を得ること
ができる(図7)。
Since the same relationship holds for the three currents of the collector currents IC, IB and ID, the combined collector current IF (that is, IB) is obtained by adding the collector currents IB and ID by a half. / 2 + I
D / 2) and comparing the output voltage VC generated by the collector current IC with the output voltage VF generated by the combined collector current IF, the virtual reference potential V3 (= VREF1 + 3 ·
ΔV / 4) can be obtained as a comparison output of the input signal VIN (FIG. 7).

【0040】ところでこの合成コレクタ電流IFとコレ
クタ電流ICの比較により得られる仮想基準電位V3に
対する入力信号VINの比較出力は、仮想基準電位V1に
対する入力信号VINの比較に用いた合成した合成コレク
タ電流IEを用いても求めることができる。
The comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potential V3 obtained by comparing the combined collector current IF and the collector current IC is the combined collector current IE used for comparing the input signal VIN with the virtual reference potential V1. Can also be obtained by using

【0041】すなわち合成コレクタ電流IEにより生じ
る出力電圧とコレクタ電流IDにより生じる出力電圧を
比較すれば、図8に示すように、仮想基準電位V3に対
する入力信号VINの比較出力を得ることができる。
That is, by comparing the output voltage generated by the combined collector current IE with the output voltage generated by the collector current ID, a comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potential V3 can be obtained as shown in FIG.

【0042】従つてこの実施例においては、隣合う2つ
の差動対のうち一方の同相出力IA、IC(又はIB、
ID)を2分の1の割合で合成した合成コレクタ電流I
E(又はIF)とこの合成コレクタ電流IE(又はI
F)に対して逆相の関係にあるコレクタ電流IB、ID
(又IA、IC)とをそれぞれ比較することを原理とし
て基準電位VREF1及びVREF2を4等分する仮想基準電位
V1、V2、V3に対する入力信号VINの比較出力を補
間する。
Therefore, in this embodiment, the in-phase output IA, IC (or IB,
ID) at a ratio of 1/2
E (or IF) and this combined collector current IE (or I
F) Collector currents IB and ID that are in anti-phase relation to
(IA, IC) are compared with each other, and the comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potentials V1, V2, V3 which divide the reference potentials VREF1 and VREF2 into four equal parts is interpolated.

【0043】(1−3)下位コンパレータCD51〜C
D58の構成 図9において10は全体としてこの原理を用いてなる下
位コンパレータ部を示し、隣り合う3組の基準電位VRE
F1、VREF2及びVREF3と入力信号VINとの比較出力であ
るコレクタ電流を1:2の電流比で分流した後、組み合
わせて加算することにより基準電位VREF1とVREF2及び
VREF2とVREF3を4等分する仮想基準電位に対する入力
信号VINの比較出力を得るようになされている。
(1-3) Lower Comparators CD51 to CD-C
Configuration of D58 In FIG. 9, reference numeral 10 denotes a lower-order comparator section which uses this principle as a whole, and includes three sets of adjacent reference potentials VRE.
After shunting a collector current, which is a comparison output between F1, VREF2, and VREF3, and the input signal VIN at a current ratio of 1: 2, and adding them in combination, the reference potentials VREF1 and VREF2 and VREF2 and VREF3 are divided into four equal parts. A comparison output of the input signal VIN with respect to the reference potential is obtained.

【0044】この実施例の場合、下位コンパレータの初
段回路を構成する各差動入力段11、12及び13はそ
れぞれ同様の構成を有しており、差動対を構成する一方
のトランジスタQ10、Q20及びQ30に入力信号V
INを入力し、他方のトランジスタQ11、Q21、Q3
1に基準電位VREF1、VREF2及びVREF3を供給すること
により各基準電位に対する入力信号VINの信号レベルに
応じたコレクタ電流を引き込むようになされている。
In the case of this embodiment, the differential input stages 11, 12 and 13 constituting the first stage circuit of the lower comparator have the same configuration, and one of the transistors Q10 and Q20 constituting the differential pair. And the input signal V to Q30
IN, and the other transistors Q11, Q21, Q3
1 is supplied with reference potentials VREF1, VREF2 and VREF3 so that a collector current corresponding to the signal level of the input signal VIN with respect to each reference potential is drawn.

【0045】ここで差動対をなすトランジスタ(Q1
0、Q11)、(Q20、Q21)及び(Q30、Q3
1)のコレクタにはエミツタ面積の比が1:2でなるベ
ース接地の分流用トランジスタ(Q12、Q13、Q1
3N、Q12N)、(Q22、Q23、Q23N、Q2
2N)及び(Q32、Q33、Q33N、Q32N)が
それぞれカスコード接続されており、エミツタ面積比に
応じて比較コレクタ電流を分流するようになされてい
る。
Here, the transistors (Q1
0, Q11), (Q20, Q21) and (Q30, Q3
In the collector of (1), a common base shunt transistor (Q12, Q13, Q1) having an emitter area ratio of 1: 2.
3N, Q12N), (Q22, Q23, Q23N, Q2
2N) and (Q32, Q33, Q33N, Q32N) are cascode-connected, respectively, so as to shunt the comparative collector current according to the emitter area ratio.

【0046】また各差動入力段は隣接する差動入力段の
うちコレクタ電流を3分の1に分流する分流用のトラン
ジスタ(Q12、Q22)、(Q23N、Q33N)の
コレクタをそれぞれ共通接続するようになされており、
互いに同相関係にある2組の分流コレクタ電流を合成し
て出力電圧を得るようになされている。
In each differential input stage, the collectors of shunt transistors (Q12, Q22) and (Q23N, Q33N) of adjacent differential input stages for shunting the collector current to one third are commonly connected. It is made as
An output voltage is obtained by combining two sets of shunt collector currents having an in-phase relationship with each other.

【0047】これによりトランジスタQ13及びQ23
に流れる分流コレクタ電流をIA及びICとすると、ト
ランジスタQ12とQ22の共通コレクタに接続される
負荷抵抗R12には分流コレクタ電流IA及びICをそ
れぞれ2分の1の割合で組み合わせてなる合成コレクタ
電流IE(=IA/2+IC/2)が流れる。
As a result, the transistors Q13 and Q23
Is a combined collector current IE obtained by combining the shunt collector currents IA and IC at a ratio of 1/2, respectively, to the load resistor R12 connected to the common collector of the transistors Q12 and Q22. (= IA / 2 + IC / 2) flows.

【0048】また同様にトランジスタQ22N及びQ3
2Nに流れる分流コレクタ電流をID及びIHとする
と、トランジスタQ23NとQ33Nの共通コレクタに
接続される負荷抵抗R23Nには分流コレクタ電流ID
及びIHをそれぞれ2分の1の割合で組み合わせてなる
合成コレクタ電流II(=ID/2+IH/2)が流れ
ることになる。
Similarly, transistors Q22N and Q3
Assuming that the shunt collector currents flowing through 2N are ID and IH, the shunt collector current ID is applied to the load resistor R23N connected to the common collector of the transistors Q23N and Q33N.
And IH at a ratio of 1/2 each, a combined collector current II (= ID / 2 + IH / 2) flows.

【0049】因に各分流用のトランジスタ(Q12、Q
13、Q12N)、(Q22、Q23、Q22N)……
には同一の抵抗値を有する負荷抵抗(R12、R13、
R12N)、(R22、R23、R22N)……が接続
されているため、各負荷抵抗にはトランジスタのエミツ
タ面積の比に応じて分流された分流コレクタ電流及び合
成コレクタ電流の電流値に応じた出力電圧が得られる。
The reason is that each shunt transistor (Q12, Q12)
13, Q12N), (Q22, Q23, Q22N) ...
Have load resistors (R12, R13,
R12N), (R22, R23, R22N)... Are connected to the respective load resistors, and the outputs corresponding to the current values of the divided collector current and the combined collector current divided according to the ratio of the emitter area of the transistor. A voltage is obtained.

【0050】この実施例の場合、基準電位VREF1及びV
REF2間の電位を4分割する仮想基準電位に対する比較出
力は各負荷抵抗の出力電圧を比較することにより得られ
る。すなわち基準電位VREF1及びVREF2に対する入力信
号VINの比較出力は、それぞれ負荷抵抗R12と負荷抵
抗R12Nの出力電圧の比較により、また負荷抵抗R2
3と負荷抵抗R23Nの出力電圧の比較により得ること
ができる。
In this embodiment, the reference potentials VREF1 and VREF1
The comparison output with respect to the virtual reference potential which divides the potential between REF2 into four is obtained by comparing the output voltage of each load resistor. That is, the comparison output of the input signal VIN with respect to the reference potentials VREF1 and VREF2 is obtained by comparing the output voltages of the load resistors R12 and R12N, respectively,
3 and the output voltage of the load resistor R23N.

【0051】また2つの基準電位VREF1及びVREF2を2
分する仮想基準電位V2(=VREF1+ΔV/2)に対す
る入力信号VINの比較出力は、負荷抵抗R12N及びR
23の出力電圧を比較することにより得ることができ
る。
The two reference potentials VREF1 and VREF2 are
The comparison output of the input signal VIN with respect to the divided virtual reference potential V2 (= VREF1 + ΔV / 2) is represented by load resistances R12N and R12N.
23 can be obtained by comparing the output voltages.

【0052】また基準電位VREF1と中間電位V2を2分
する(すなわち基準電位VREF1及びVREF2間を4分割す
る)仮想基準電位V1(=VREF1+ΔV/4)に対する
入力信号VINの比較出力は、合成コレクタ電流IEが流
れる負荷抵抗R12と分流コレクタ電流IBが流れる負
荷抵抗R12Nの出力電圧を比較することにより得るこ
とができる。
The comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potential V1 (= VREF1 + ΔV / 4) which divides the reference potential VREF1 and the intermediate potential V2 into two (that is, divides between the reference potentials VREF1 and VREF2 into four) is the combined collector current This can be obtained by comparing the output voltage of the load resistor R12 through which the IE flows and the output voltage of the load resistor R12N through which the shunt collector current IB flows.

【0053】同様に基準電位VREF2と中間電位V2を2
分する(すなわち基準電位VREF1及びVREF2間を4分割
する)仮想基準電位V3(=VREF1+3・ΔV/4)に
対する入力信号VINの比較出力は、合成コレクタ電流I
Eが流れる負荷抵抗R12と分流コレクタ電流IDが流
れる負荷抵抗R22Nの出力電圧を比較することにより
得ることができるようになされている。
Similarly, the reference potential VREF2 and the intermediate potential V2 are set to 2
The comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potential V3 (= VREF1 + 3 ・ ΔV / 4) that is divided (that is, the reference potential VREF1 and VREF2 are divided into four) is the combined collector current I
It can be obtained by comparing the output voltage of the load resistor R12 through which E flows and the output voltage of the load resistor R22N through which the shunt collector current ID flows.

【0054】このように基準電位VREF1とVREF2間を4
分割する仮想基準電位V1及びV3に対する入力信号V
INの比較出力は、入力信号VINに対して同相の合成コレ
クタ電流IEとこれに対して逆相の関係にあるコレクタ
電流IB及びIDの比較により求めることができる。
As described above, the distance between the reference potentials VREF1 and VREF2 is 4
Input signal V for virtual reference potentials V1 and V3 to be divided
The comparison output of IN can be obtained by comparing the combined collector current IE with the same phase with respect to the input signal VIN and the collector currents IB and ID with the opposite phase with respect to this.

【0055】これに対して基準電位VREF1とVREF2に隣
接する基準電位VREF2とVREF3間を4分割する仮想基準
電位V11及びV13に対する入力信号VINの比較出力
は、入力信号VINに対して逆相の合成コレクタ電流II
とこれに対して逆相の関係にあるコレクタ電流IC及び
IGの比較により求めることができるようになされてい
る。
On the other hand, the comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potentials V11 and V13, which divides the reference potentials VREF2 and VREF3 adjacent to the reference potentials VREF1 and VREF2 into four, is synthesized in the opposite phase to the input signal VIN. Collector current II
And the collector currents IC and IG which are in opposite phases to each other.

【0056】(2)実施例の動作 以上の構成において、A−D変換回路50は上位コンパ
レータCU51〜CU53に入力信号VINを入力して参
照電圧VU1〜VU3と比較し、比較出力に応じたライ
ン信号SA〜SCを選択出力部53に供給すると共に、
その際に入力信号VINが属する基準電位区間及びその冗
長補正用区間を8分割する基準電位を下位基準電位選択
信号X1〜X5によつて切り換え、下位コンパレータC
D51〜CD58の初段差動対に与える。
(2) Operation of Embodiment In the above configuration, the AD converter circuit 50 inputs the input signal VIN to the upper comparators CU51 to CU53, compares the input signal VIN with the reference voltages VU1 to VU3, and outputs a line corresponding to the comparison output. While supplying the signals SA to SC to the selection output unit 53,
At this time, the reference potential section to which the input signal VIN belongs and the reference potential for dividing the section for redundancy correction into eight are switched by the lower reference potential selection signals X1 to X5, and the lower comparator C
D51 to CD58.

【0057】このとき8組の下位コンパレータCD51
〜CD58のうち下位コンパレータCD51、CD53
及びCD55の初段の差動対に基準電位VREF1、VREF2
及びVREF3が与えられるとし、以下、入力信号VINを基
準電位VREF1から順次隣合う基準電位VREF2及びVREF3
まで増加させる際における4分割補間型比較回路の補間
動作を説明する。
At this time, the eight lower-order comparators CD51
To CD58, the lower comparators CD51 and CD53
And reference potentials VREF1, VREF2 to the differential pair at the first stage of CD55.
And VREF3, the input signal VIN is sequentially changed from the reference potential VREF1 to the adjacent reference potentials VREF2 and VREF3.
The interpolation operation of the four-division interpolation type comparison circuit when increasing the number will be described.

【0058】まず入力信号VINが基準電位VREF1を越え
るとき(図8における交点P1)、分流コレクタ電流I
Aが流れる負荷抵抗R13と分流コレクタ電流IBが流
れる負荷抵抗R12Nの出力電圧の電圧値が逆転し、こ
のとき電圧値の比較出力が新たに反転される。
First, when the input signal VIN exceeds the reference potential VREF1 (intersection P1 in FIG. 8), the shunt collector current I
The voltage value of the output voltage of the load resistor R13 through which A flows and the load voltage of the load resistor R12N through which the shunt collector current IB flows are inverted, and at this time, the comparison output of the voltage value is newly inverted.

【0059】さらに入力信号VINの電圧値が徐々に大き
くなり入力信号VINの電圧値が仮想基準電位V1を越え
ると(図8における交点P3)、今度は分流コレクタ電
流IBが流れる負荷抵抗R12Nと合成コレクタ電流I
E(=IA/2+IB/2)が流れる負荷抵抗R12の
出力電圧が逆転し、この電圧値の比較出力が新たに反転
される。
Further, when the voltage value of the input signal VIN gradually increases and the voltage value of the input signal VIN exceeds the virtual reference potential V1 (intersection P3 in FIG. 8), this time is combined with the load resistance R12N through which the shunt collector current IB flows. Collector current I
The output voltage of the load resistor R12 through which E (= IA / 2 + IB / 2) flows is inverted, and the comparison output of this voltage value is newly inverted.

【0060】以下同様に、入力信号VINの電圧値が仮想
基準電位V2及びV3をそれぞれ越えるとき(図8にお
ける交点P4及びP6)、分流コレクタ電流IB、IC
が流れる負荷抵抗R12N、R23の出力電圧が逆転す
ると共に、分流コレクタ電流IDと合成コレクタ電流I
E(=IA/2+IC/2)が流れる負荷抵抗R22N
と負荷抵抗R12の出力電圧が逆転し、これら比較出力
が順次反転されることになる。
Similarly, when the voltage value of the input signal VIN exceeds the virtual reference potentials V2 and V3 (intersection points P4 and P6 in FIG. 8), the shunt collector currents IB and IC
, The output voltages of the load resistors R12N and R23 reverse, and the shunt collector current ID and the combined collector current I
Load resistance R22N through which E (= IA / 2 + IC / 2) flows
And the output voltage of the load resistor R12 is inverted, and these comparison outputs are sequentially inverted.

【0061】このように下位コンパレータ部10は、実
際に与えられる2つの基準電位VREF1及びVREF2に加え
てこれらを4分割する仮想の基準電位V1、V2、V3
に対する比較出力を得ることができる。
As described above, the lower comparator section 10 provides the virtual reference potentials V1, V2, and V3 that divide the two in addition to the two reference potentials VREF1 and VREF2 actually given.
Can be obtained.

【0062】続いて隣接する基準電位VREF2及びVREF3
間については、分流コレクタ電流ICが流れる負荷抵抗
R23と分流コレクタ電流IDが流れる負荷抵抗R22
Nの出力電圧の逆転により入力信号VINの電圧値が仮想
基準電位VREF2を越えること(図10における交点P1
1)を検出でき、合成コレクタ電流IIが流れる負荷抵
抗R23Nと分流コレクタ電流ICが流れる負荷抵抗R
23の出力電圧の逆転により入力信号VINが仮想基準電
位V11を越えたこと(図10における交点P12)を
求めることができる。
Subsequently, adjacent reference potentials VREF2 and VREF3
The load resistance R23 through which the shunt collector current IC flows and the load resistance R22 through which the shunt collector current ID flows
The voltage value of the input signal VIN exceeds the virtual reference potential VREF2 due to the inversion of the output voltage of N (the intersection P1 in FIG. 10).
1) can be detected and the load resistance R23N through which the combined collector current II flows and the load resistance R through which the shunt collector current IC flows
The fact that the input signal VIN has exceeded the virtual reference potential V11 due to the reversal of the output voltage at 23 (intersection P12 in FIG. 10) can be determined.

【0063】同様に負荷抵抗R22NとR32の出力電
圧の比較出力より入力信号VINが仮想基準電位V12を
越えたこと(図10における交点P13)を、また負荷
抵抗R23NとR33の出力電圧の比較出力より入力信
号VINが仮想基準電位V13を越えたこと(図8におけ
る交点P14)を順次求めることができる。
Similarly, the comparison between the output voltages of the load resistors R22N and R32 indicates that the input signal VIN has exceeded the virtual reference potential V12 (intersection P13 in FIG. 10), and the comparison between the output voltages of the load resistors R23N and R33. Thus, the fact that the input signal VIN has exceeded the virtual reference potential V13 (intersection P14 in FIG. 8) can be sequentially obtained.

【0064】このように互いに隣合う基準電位と入力信
号VINとの比較結果に基づいて流れる各コレクタ電流を
分流した分流コレクタ電流のうち互いに同相の関係にあ
る分流コレクタ電流を2分の1の割合で合成した合成コ
レクタ電流のうち一方の合成コレクタ電流IE又はII
とこの合成コレクタ電流に対して逆相の関係にある分流
コレクタ電流IB、ID又はIC、IGとを比較するこ
とにより、現実に与えられる基準電位VREF1及びVREF
2、VREF2及びVREF3をそれぞれ4等分する仮想基準電
位V1、V2、V3及びV11、V12、V13に対す
る入力信号VINの比較出力を得ることができる。
As described above, of the shunt collector currents obtained by shunting each collector current flowing based on the comparison result between the reference potential adjacent to each other and the input signal VIN, the shunt collector currents having the same phase relationship are reduced by half. One of the combined collector currents IE or II of the combined collector currents
Is compared with the shunt collector currents IB, ID or IC, IG having an opposite phase relationship with respect to the combined collector current, so that the reference potentials VREF1 and VREF actually given are obtained.
2, it is possible to obtain a comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potentials V1, V2, V3 and V11, V12, V13 which respectively divide the VREF2 and VREF3 into four equal parts.

【0065】他の下位コンパレータCD53、CD54
〜CD58についても同様の比較出力が得られ、下位エ
ンコーダ54には8組の下位コンパレータCD51〜C
D58よりそれぞれ4つの比較出力が入力される。
Other lower comparators CD53 and CD54
To CD58, the same comparison output is obtained. The lower encoder 54 has eight sets of lower comparators CD51 to CD58.
Four comparison outputs are input from D58.

【0066】これによりA−D変換回路50は、従来の
基準電圧発生回路41と同構成の基準電圧発生回路51
を用いて6ビツト分解能のA−D変換出力を得ることが
できる。
As a result, the AD conversion circuit 50 includes a reference voltage generation circuit 51 having the same configuration as the conventional reference voltage generation circuit 41.
Can be used to obtain an A / D conversion output with 6-bit resolution.

【0067】(3)実施例の効果 以上の構成によれば、隣合う基準電位VREF1、VREF2又
はVREF2、VREF3と入力信号VINとの比較結果に基づい
て流れるコレクタ電流のうち入力信号VINに対して同相
同士又は逆相同士の関係にある2つの分流コレクタ電流
IA、IC又はID、IHを2分の1の割合で加え合わ
せることにより合成コレクタ電流IE(=IA/2+I
C/2)又はII(=ID/2+IH/2)を発生さ
せ、各合成コレクタ電流に逆相の関係にある分流コレク
タ電流IB、ID又はIC、IGとを比較することによ
り隣合う基準電位VREF1、VREF2又はVREF2、VREF3間
を4分割する仮想基準電位V1、V2、V3又はV1
1、V12、V13に対する比較出力を得ることができ
る。
(3) Effects of the Embodiment According to the above configuration, of the collector current flowing based on the result of comparison between the adjacent reference potentials VREF1, VREF2 or VREF2, VREF3 and the input signal VIN, the input signal VIN The combined collector current IE (= IA / 2 + I) is obtained by adding the two shunt collector currents IA, IC or ID, IH having the same-phase relationship or opposite-phase relationship at a ratio of 1/2.
C / 2) or II (= ID / 2 + IH / 2) and comparing each combined collector current with the shunt collector currents IB, ID or IC, IG which are in the opposite phase to the adjacent reference potential VREF1. , VREF2 or VREF2, VREF3, or virtual reference potential V1, V2, V3 or V1
The comparison output for 1, V12, and V13 can be obtained.

【0068】これによりA−D変換回路50は実際に差
動対に与えられる基準電位間の差電圧を大きくとれベー
ス・エミツタ電圧ΔVBEの影響を低減することができ、
また1つの差動入力段を構成するのに必要な素子数もエ
ミツタ面積の比が異なるトランジスタを用いる場合には
4個、同じエミツタ面積のトランジスタを用いる場合に
は6個で良く、従来回路に比して必要となるトランジス
タの数(エミツタ面積の比が異なるトランジスタを用い
る場合には14個、エミツタ面積が等しい場合には32
個)に対して格段的に少ない素子数により実現すること
ができる。
As a result, the AD conversion circuit 50 can obtain a large difference voltage between the reference potentials actually applied to the differential pair, and can reduce the influence of the base emitter voltage ΔVBE.
Also, the number of elements required to constitute one differential input stage may be four when transistors with different emitter area ratios are used, and six when transistors with the same emitter area are used. The number of transistors required in comparison (14 when transistors having different emitter area ratios are used, and 32 when the emitter areas are equal).
) Can be realized with a significantly smaller number of elements.

【0069】(4)他の実施例 なお上述の実施例においては、基準電位VREF2に対する
入力信号VINの比較出力のうち入力信号VINに対して同
相のコレクタ電流ICを2分の1に分流した分流コレク
タ電流(IC/2)を下位の基準電位VREF1に対する比
較出力を求める差動入力段11に供給し、一方入力信号
VINに対して逆相のコレクタ電流IDを2分の1に分流
した分流コレクタ電流(ID/2)を上位の基準電位V
REF3に対する比較出力を求める差動入力段13に供給す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図9
との対応部分に同一符号を付して示す図11に示すよう
に、2組の分流コレクタ電流(IC/2及びID/2)
とも下位又は上位の差動入力段の分流コレクタ電流と合
成させるようにしても良い。
(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, of the comparison output of the input signal VIN with respect to the reference potential VREF2, the collector current IC having the same phase as that of the input signal VIN is divided into half. The collector current (IC / 2) is supplied to the differential input stage 11 for obtaining a comparison output with respect to the lower reference potential VREF1, while the collector current ID having the opposite phase to the input signal VIN is halved. The current (ID / 2) is set to the higher reference potential V
Although the case of supplying the comparison output to REF3 to the differential input stage 13 has been described, the present invention is not limited to this.
As shown in FIG. 11 in which the same reference numerals are given to the corresponding parts, two sets of shunt collector currents (IC / 2 and ID / 2)
In either case, it may be combined with the shunt collector current of the lower or upper differential input stage.

【0070】この場合、図7に示すように2組の合成コ
レクタ電流IE及びIFが同時に発生するため、そのい
ずれか一方の合成コレクタ電流IE又はIFのみを用い
て仮想基準電位V1、V2、V3に対する入力信号VIN
の比較出力を求めれば良い。
In this case, since two sets of combined collector currents IE and IF are simultaneously generated as shown in FIG. 7, virtual reference potentials V1, V2, and V3 are generated using only one of the combined collector currents IE and IF. Input signal VIN for
What is necessary is just to obtain the comparison output of.

【0071】また上述の実施例においては、各分流用の
トランジスタQ12、Q13、13N、Q12N……の
コレクタに負荷抵抗R12、R13、R12N……を直
接接続する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、各分流用のトランジスタQ12、Q13、13N、
Q12N……と負荷抵抗R12、R13、R12N……
との間に同一のエミツタ面積を有し、かつベース接地さ
れたトランジスタをカスケード接続するようにしても良
い。
In the above embodiment, the case where the load resistors R12, R13, R12N... Are directly connected to the collectors of the respective shunt transistors Q12, Q13, 13N, Q12N. Not limited to this, the transistors Q12, Q13, 13N for the respective shunts,
Q12N ... and load resistors R12, R13, R12N ...
, Transistors having the same emitter area and having a common base may be connected in cascade.

【0072】このようにすれば出力端に寄生する寄生容
量は見かけ上1つになり、上述の実施例の場合に寄生す
る寄生容量の容量値に対しての半分とできる。これによ
り下位コンパレータ部20をさらに一段と高速動作させ
ることができる。
In this way, the parasitic capacitance at the output terminal becomes apparently one, which can be reduced to half of the parasitic capacitance in the above-described embodiment. Thus, the lower comparator section 20 can be operated at a higher speed.

【0073】さらに上述の実施例においては、基準電位
VREF1……と入力信号VINとを比較する差動対を構成す
るトランジスタQ10及びQ11……と比較出力である
コレクタ電流を分流するベース接地トランジスタQ1
2、Q13、Q13N、Q12N……を別々に構成する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ベース
接地トランジスタのうちトランジスタQ12、Q13の
ベースに入力信号VINを並列に入力すると共に、他方の
トランジスタQ13N、Q12Nのベースに基準電位V
REF1を供給し、これら4つのトランジスタのエミツタを
共通の定電流源に接続し、比較用のトランジスタと分流
用のトランジスタを兼用させるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, transistors Q10 and Q11 forming a differential pair for comparing reference potentials VREF1... With input signal VIN and grounded base transistor Q1 which shunts a collector current as a comparison output
2, Q13, Q13N, Q12N... Have been described separately, but the present invention is not limited to this, and the input signal VIN is input in parallel to the bases of the transistors Q12 and Q13 among the common base transistors. The reference potential V is applied to the bases of the other transistors Q13N and Q12N.
REF1 may be supplied, and the emitters of these four transistors may be connected to a common constant current source so that the comparison transistor and the shunt transistor are shared.

【0074】この場合、下位コンパレータ部を構成する
のに必要な素子数をさらに一段と少ない素子数により実
現することができ、コンパレータに要求される回路面積
を小さくすることができる。
In this case, the number of elements required to configure the lower comparator section can be realized with a further smaller number of elements, and the circuit area required for the comparator can be reduced.

【0075】さらに上述の実施例においては、隣合う2
つの基準電位VREF1及びVREF2(=VREF1+ΔV)を4
分割する仮想基準電位V1、V2、V3に対する入力信
号VINの比較出力を補間により求める場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、一般にN(Nは自然数)
分割する仮想基準電位に対する入力信号VINの比較出力
を補間により求める場合にも広く適用し得る。
Further, in the above embodiment, two adjacent
Four reference potentials VREF1 and VREF2 (= VREF1 + ΔV)
Although the case where the comparison output of the input signal VIN with respect to the divided virtual reference potentials V1, V2, and V3 is obtained by interpolation has been described, the present invention is not limited to this, and generally N (N is a natural number)
The present invention can be widely applied to a case where a comparison output of the input signal VIN with respect to the virtual reference potential to be divided is obtained by interpolation.

【0076】この場合2つの基準電位VREF1及びVREF2
の差電圧ΔVをN分割することは、この差電圧の中間電
位ΔV/2と基準電位VREF1又はVREF2間を2分のN分
割することを意味する。例えば8分割する場合には、図
12に示すように差電圧ΔV/2を4分割することを意
味する。
In this case, two reference potentials VREF1 and VREF2
Dividing the difference voltage ΔV into N means that the difference between the intermediate potential ΔV / 2 of the difference voltage and the reference potential VREF1 or VREF2 is divided into two by N. For example, in the case of dividing into eight, it means dividing the difference voltage ΔV / 2 into four as shown in FIG.

【0077】従つて、次式Therefore, the following equation

【数1】 に基づいて分流コレクタ電流IAと分流コレクタ電流I
Cを(N/2)−k:k(k=0、1……N/2)に内
分する合成コレクタ電流を発生させ、これらの各合成コ
レクタ電流と分流コレクタ電流IBとを比較すれば基準
電位VREF1と中間電位(VREF1+ΔV/2)間を2分の
N分割することができる。
(Equation 1) Shunt collector current IA and shunt collector current I based on
A composite collector current which internally divides C into (N / 2) -k: k (k = 0, 1,... N / 2) is generated, and each of these composite collector currents is compared with the shunt collector current IB. The interval between the reference potential VREF1 and the intermediate potential (VREF1 + ΔV / 2) can be divided into N by two.

【0078】同様に分流コレクタ電流IAと分流コレク
タ電流ICを(N/2)−k:k(k=0、1……N/
2)に内分する合成コレクタ電流を発生させ、これらの
各合成コレクタ電流と分流コレクタ電流IDとを比較す
れば中間電位(VREF1+ΔV/2)と基準電位VREF2間
を2分のN分割することができる。
Similarly, the shunt collector current IA and the shunt collector current IC are expressed as (N / 2) -k: k (k = 0, 1,... N /
By generating a combined collector current internally divided into 2) and comparing each combined collector current with the shunt collector current ID, it is possible to divide the intermediate potential (VREF1 + ΔV / 2) and the reference potential VREF2 into N by two. it can.

【0079】さらに上述の実施例においては、差動対を
なす一対のトランジスタQ10及びQ11、Q20及び
Q21……にエミツタ面積の比が異なる複数のトランジ
スタをカスコード接続してコレクタ電流を分流する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、電流比のば
らつきを小さく抑制するため分流に使用するトランジス
タのエミツタにエミツタ抵抗を加えても良い。
Further, in the above-described embodiment, a case where a plurality of transistors having different emitter area ratios are cascode-connected to a pair of transistors Q10 and Q11, Q20 and Q21... As described above, the present invention is not limited to this, and an emitter resistor may be added to the emitter of the transistor used for the shunt in order to reduce the variation in the current ratio.

【0080】さらに上述の実施例においては、コレクタ
電流の分流用のトランジスタQ12、Q13(Q13
N、Q12N)のエミツタ面積比を1:2に設定する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の比に
設定しても良い。
Further, in the above embodiment, the transistors Q12 and Q13 (Q13
(N, Q12N) is set to 1: 2, but the present invention is not limited to this, and may be set to another ratio.

【0081】さらに上述の実施例においては、本発明を
2ステツプ並列型のA−D変換回路の比較部に用いる場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、広く直並
列型比較段として適用し得る。
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is used in the comparison unit of the two-step parallel type A / D conversion circuit has been described. Applicable.

【0082】[0082]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、アナログ
デイジタル変換回路の下位比較部の補間出力段におい
て、所定の割合で分流された第1及び第2の反転比較出
力電流を足し合わせることにより合成反転出力電流を生
成し、又は所定の割合で分流された第1及び第2の同相
比較出力電流を足し合わせることにより合成同相比較出
力電流を生成し、合成反転出力電流と当該合成反転出力
電流に対して逆位相の所定の割合で分流された第1及び
第2の同相比較出力電流とを比較し、又は合成同相比較
出力電流と当該合成同相比較出力電流に対して逆位相の
所定の割合で分流された第1及び第2の反転比較出力電
流とを比較する。これにより比較回路を構成するのに必
要とされるトランジスタの数を従来に比して格段的に低
減することができ、かくして、アナログデイジタル変換
回路における回路面積を小さくすることができる。
As described above, according to the present invention, the first and second inverted comparison output currents divided at a predetermined ratio are added in the interpolation output stage of the lower comparison section of the analog digital conversion circuit. To generate a combined in-phase output current, or add the first and second in-phase comparison output currents shunted at a predetermined ratio to generate a combined in-phase comparison output current. A comparison is made between the first and second in-phase comparison output currents that are shunted at a predetermined ratio opposite to the current, or the combined in-phase comparison output current and a predetermined The first and second inverted comparison output currents divided by the ratio are compared. As a result, the number of transistors required to form the comparison circuit can be significantly reduced as compared with the related art, and thus the circuit area of the analog-to-digital conversion circuit can be reduced.

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

【図1】本発明によるアナログデイジタル変換回路50
の一実施例を示すブロツク図である。
FIG. 1 shows an analog digital conversion circuit 50 according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】その基準電圧発生回路の説明に供する略線的接
続図である。
FIG. 2 is a schematic connection diagram for explaining the reference voltage generation circuit.

【図3】その下位コンパレータの説明に供する略線的接
続図である。
FIG. 3 is a schematic connection diagram for explaining the lower comparator.

【図4】下位コンパレータにおけるコレクタ電流の分流
による補間の原理の説明に供する接続図である。
FIG. 4 is a connection diagram for explaining the principle of interpolation by shunting of a collector current in a lower comparator.

【図5】異なる基準電位が与えられる差動対に流れるコ
レクタ電流と入力信号との関係を示す特性曲線図であ
る。
FIG. 5 is a characteristic curve diagram showing a relationship between a collector current flowing through a differential pair to which different reference potentials are applied and an input signal.

【図6】所定の割合で合成された合成コレクタ電流と基
準電位に対して流れるコレクタ電流との関係を示す特性
曲線図である。
FIG. 6 is a characteristic curve diagram showing a relationship between a combined collector current combined at a predetermined ratio and a collector current flowing with respect to a reference potential.

【図7】合成コレクタ電流を用いた仮想基準電位の補間
処理の説明に供する特性曲線図である。
FIG. 7 is a characteristic curve diagram for explaining a virtual reference potential interpolation process using a combined collector current.

【図8】合成コレクタ電流を用いた仮想基準電位の補間
処理の説明に供する特性曲線図である。
FIG. 8 is a characteristic curve diagram for explaining a virtual reference potential interpolation process using a combined collector current.

【図9】下位コンパレータの構成を示す接続図である。FIG. 9 is a connection diagram illustrating a configuration of a lower comparator.

【図10】その動作の説明に供する特性曲線図である。FIG. 10 is a characteristic curve diagram for explaining the operation.

【図11】他の実施例の説明に供する接続図である。FIG. 11 is a connection diagram for explaining another embodiment.

【図12】N分割補間の説明に供する特性曲線図であ
る。
FIG. 12 is a characteristic curve diagram for explaining N-division interpolation.

【図13】従来の直並列型A−D変換回路の説明に供す
る略線的接続図である。
FIG. 13 is a schematic connection diagram for describing a conventional serial-parallel A / D converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

50……A−D変換回路、52……上位エンコーダ、5
3……選択出力部、54……下位エンコーダ、CU、C
D……比較部、VIN……アナログ信号、VREF1、VREF
2、VREF3……基準電位、V1、V2、V3……仮想基
準電位。
50: AD conversion circuit, 52: Upper encoder, 5
3 ... Selection output unit, 54 ... Lower encoder, CU, C
D: comparison unit, VIN: analog signal, VREF1, VREF
2, VREF3 ... reference potential, V1, V2, V3 ... virtual reference potential.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/00 - 1/88 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03M 1/00-1/88

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アナログ信号よりデイジタルデータへの変
換動作を複数段に分割して実行する直並列型のアナログ
デイジタル変換回路において、上記 変換動作に用いられる下位比較部は、 第1の基準信号と入力信号を入力し、上記第1の基準
信号に対する第1の反転比較出力電流及び第1の同相比
較出力電流を出力する第1の差動入力段と、 第2の基準信号と上記入力信号を入力し、上記第2の
基準信号に対する第2の反転比較出力電流及び第2の同
相比較出力電流を出力する第2の差動入力段と、上記第1の反転比較出力電流、上記第1の同相比較出力
電流及び上記第2の反転比較出力電流、上記第2の同相
比較出力電流 をそれぞれ所定の割合で分流する分流手段
と、上記所定の割合で 分流された第1及び第2の反転比較出
力電流を足し合わせることにより合成反転出力電流を生
成し、又は上記所定の割合で分流された第1及び第2の
同相比較出力電流を足し合わせることにより合成同相出
力電流を生成し、上記合成反転出力電流と当該合成反転
出力電流に対して逆位相の上記所定の割合で分流された
第1及び第2の同相比較出力電流とを比較し、又は上記
合成同相出力電流と当該合成同相出力電流に対して逆位
相の上記所定の割合で分流された第1及び第2の反転比
較出力電流とを比較することにより上記第1の基準信
及び上記第2の基準信号間に存在する仮想の基準信号
に対する上記入力信号の比較結果を得る補間出力段とを
具えることを特徴とするアナログデイジタル変換回路。
1. A serial-parallel type analog-to-digital conversion circuit to perform in a plurality of stages of conversion of the above analog signal into digital data, the lower comparator unit used for the conversion operation, a first reference signal inputs the input signal, first inverting comparator output current and a first differential input stage for outputting a first phase comparison output current, the second reference signal and the input signal to the first reference signal And a second differential input stage for outputting a second inversion comparison output current and a second in-phase comparison output current with respect to the second reference signal ; the first inversion comparison output current; 1 common-mode comparison output
Current and the second inverted comparison output current, the second in-phase
A shunt means for the comparison output current shunted respectively at a predetermined ratio to generate a combined inverted output current by causing Awa and legs of the first and second inverted comparison output current diverted by the predetermined ratio, or the predetermined the first and second phase comparison output current diverted at a rate to produce a synthesized phase output current by causing Awa and legs, the synthetic inverted output current and the synthesized reverse the output currents of opposite phase of the predetermined comparing the diverted <br/> first and second phase comparison output current at a rate, or diverted by the predetermined ratio of the opposite phase to the synthesis phase output current and the composite common mode output current by comparing the first and second inverted comparison output current, the first reference signal
Analog-to-digital converter according to item and characterized by comprising an interpolation output stage to obtain a comparison result of the input signal for the virtual reference signal present between said second reference signal.
【請求項2】上記補間出力段は、上記所定の割合で分流
された第1及び第2の反転比較出力電流又は上記所定の
割合で分流された第1及び第2の同相比較出力電流を
N/2−k:k但しk=0、1、……N/2
割合で足し合わせて上記合成反転出力電流又は上記合成
同相出力電流を生成し、当該合成反転出力電流と上記
定の割合で分流された第1及び第2の同相比較出力電流
を比較し、又は当該合成同相出力電流と上記所定の割
合で分流された第1及び第2の反転比較出力電流を比
較することにより上記第1の基準信号及び上記第2の
基準信号間に存在するN−1個の仮想の基準信号に対す
る上記入力信号の比較結果を得ることを特徴とする請求
項1に記載のアナログデイジタル変換回路。
2. The method according to claim 1, wherein the interpolation output stage shunts at the predetermined ratio.
It has been the first and second inverted comparison output current or the predetermined
The first and second common-mode comparison output currents divided by the ratio
(N / 2) -k: k [where k = 0,1, ...... N / 2] are summed at a rate of generating the synthetic inverted output current or the synthesis phase output current, and the combined inverted output current Above place
First and second common-mode comparison output currents shunted at a fixed rate
Comparing the door, or the combined phase output current and the predetermined split
By comparing the first and second inverted comparison output current that is diverted in case, the relative said first reference signal and the N-1 virtual reference signal present between said second reference signal 2. The analog-to-digital converter according to claim 1, wherein a comparison result of the input signals is obtained.
【請求項3】上記第1の差動入力段は、第1及び第2の
トランジスタの差動対よりなり、上記入力信号と上記第
1の基準信号との比較結果を上記第1の反転比較出力電
流及び上記第1の同相比較出力電流として出力し、 上記第2の差動入力段は、第3及び第4のトランジスタ
の差動対よりなり、上記入力信号と上記第2の基準信号
との比較結果を上記第2の反転比較出力電流及び上記
2の同相比較出力電流として出力し、 上記分流手段は、上記第1の差動入力段に縦続接続され
るベース接地の第5、第6及び第7、第8のトランジス
タと上記第2の差動入力段に縦続接続されるベース接地
第9、第10及び第11、第12のトランジスタより
なり、上記第1の反転比較出力電流及び上記第1の同相
比較出力電流をそれぞれ1:2の割合に分流すると共
に、上記第2の反転比較出力電流及び上記第2の同相比
較出力電流をそれぞれ1:2の割合に分流し、 上記補間出力段は、上記分流された第1及び第2の反転
比較出力電流を足し合わせた上記合成反転出力電流を上
記第7及び第11のトランジスタのコレクタを共通接続
することにより生成し、当該合成反転出力電流と上記
流された第1及び第2の同相比較出力電流とを比較し、
又は上記分流された第1及び第2の同相比較出力電流
し合わせた上記合成同相出力電流を上記第5及び第9
のトランジスタのコレクタを共通接続することにより生
成し、当該合成同相出力電流と上記分流された第1及び
第2の反転比較出力電流とを比較することにより上記
第1の基準信号及び上記第2の基準信号間に存在する仮
想の基準信号に対する上記入力信号の比較結果を得るこ
とを特徴とする請求項1に記載のアナログデイジタル変
換回路。
Wherein said first differential input stage is made of a differential pair of first and second transistors, inverting comparison result of the comparison the first and the input signal and the first reference signal and outputs as the output current and the first phase comparison output current, the second differential input stage is made of a differential pair of third and fourth transistors, the input signal and the second reference signal and comparison result output as the second inverted comparison output current and said second phase comparison output current, said shunt means, fifth grounded base cascaded to said first differential input stage of the A common base cascaded to the sixth and seventh and eighth transistors and the second differential input stage
And the ninth, tenth, eleventh, and twelfth transistors. The first inversion comparison output current and the first in-phase comparison output current are respectively shunted at a ratio of 1: 2, and the second inverted comparison output current and the second phase comparison output current of 1: 2 of branched into percentage, the interpolated output stage was Awa and legs of the first and second inverted comparison output current which is the diverted above synthesis inverted output current generated by commonly connecting the collector of the transistor of the seventh and 11th, the synthetic inverted output current and the component
Comparing the first and second phase comparison output current flows,
Or the first and second phase comparison output current which is the diverted
The was allowed Awa and feet above synthesis phase output currents above 5 and 9
The collector of the transistor produced by commonly connecting, the combined in-phase output current by comparing the first and second inverted comparison output current is above diverted, the first reference signal and the second 2. The analog-to-digital converter according to claim 1, wherein a comparison result of the input signal with a virtual reference signal existing between the reference signals is obtained.
【請求項4】上記第1の差動入力段は、第1及び第2の
トランジスタの差動対よりなり、上記入力信号と上記第
1の基準信号との比較結果を上記第1の反転比較出力電
流及び上記第1の同相比較出力電流として出力し、 上記第2の差動入力段は、第3及び第4のトランジスタ
の差動対よりなり、上記入力信号と上記第2の基準信号
との比較結果を上記第2の反転比較出力電流及び上記
2の同相比較出力電流として出力し、 上記分流手段は、上記第1の差動入力段に縦続接続され
るベース接地の第5、第6及び第7、第8のトランジス
タと上記第2の差動入力段に縦続接続されるベース接地
第9、第10及び第11、第12のトランジスタより
なり、上記第1の反転比較出力電流及び上記第1の同相
比較出力電流をそれぞれ1:2の割合に分流すると共
に、上記第2の反転比較出力電流及び上記第2の同相比
較出力電流をそれぞれ1:2の割合に分流し、 上記補間出力段は、上記分流された第1及び第2の反転
比較出力電流を足し合わせた上記合成反転出力電流を上
記第7及び第11のトランジスタのコレクタを共通接続
することにより生成すると共に、上記分流された第1及
び第2の同相比較出力電流を足し合わせた上記合成同相
出力電流を上記第5及び第9のトランジスタのコレクタ
を共通接続することにより生成し、当該合成反転出力電
流又は当該合成同相出力電流のいずれか一方と上記分流
された第1及び第2の同相比較出力電流又は上記分流さ
れた第1及び第2の反転比較出力電流とを比較すること
により上記第1の基準信号及び上記第2の基準信号間
に存在する仮想の基準信号に対する上記入力信号の比較
結果を得ることを特徴とする請求項1に記載のアナログ
デイジタル変換回路。
Wherein said first differential input stage is made of a differential pair of first and second transistors, inverting comparison result of the comparison the first and the input signal and the first reference signal and outputs as the output current and the first phase comparison output current, the second differential input stage is made of a differential pair of third and fourth transistors, the input signal and the second reference signal and comparison result output as the second inverted comparison output current and said second phase comparison output current, said shunt means, fifth grounded base cascaded to said first differential input stage of the A common base cascaded to the sixth and seventh and eighth transistors and the second differential input stage
And the ninth, tenth, eleventh, and twelfth transistors. The first inversion comparison output current and the first in-phase comparison output current are respectively shunted at a ratio of 1: 2, and the second inverted comparison output current and the second phase comparison output current of 1: 2 of branched into percentage, the interpolated output stage was Awa and legs of the first and second inverted comparison output current which is the diverted above synthesis inverted output current so as to generate by commonly connecting the collector of the transistor of the seventh and 11th, the first and the synthetic phase output currents of the second phase comparison output current allowed Awa with feet which are the diverted The shunt current is generated by connecting the collectors of the fifth and ninth transistors in common to one of the combined inversion output current and the combined common mode output current.
It flowed first and second phase comparison output current or the amount corresponding to the
By comparing the first and second inverted comparison output currents, to obtain a comparison result of the input signal for the virtual reference signal present between said first reference signal and the second reference signal 2. The analog digital conversion circuit according to claim 1, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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