JPH01117523A - A/d変換回路 - Google Patents
A/d変換回路Info
- Publication number
- JPH01117523A JPH01117523A JP27661187A JP27661187A JPH01117523A JP H01117523 A JPH01117523 A JP H01117523A JP 27661187 A JP27661187 A JP 27661187A JP 27661187 A JP27661187 A JP 27661187A JP H01117523 A JPH01117523 A JP H01117523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conversion circuit
- vin
- conversion
- vref2
- turned
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、A/D変換回路に関し、特に容量による電化
再配分を用いたA/D変換回路に関する。
再配分を用いたA/D変換回路に関する。
[従来の技術]
A/D変換回路はアナログ1言号とディジタル信号との
インターフェイス回路として重要であり、近年高精度の
A/D変換回路が開発されてきている。
インターフェイス回路として重要であり、近年高精度の
A/D変換回路が開発されてきている。
A/D変換の方式には、並列比較型、逐次比較型、積分
型などの方法があるが並列比較型は、変換速度は高速で
あるがNビットのものでは一般に(2N−1)個のコン
パレータが必要でありビット数が大きくなるにつれて、
モノリシック集積回路では、チップ面積も大きくなり実
用的でなくなる。
型などの方法があるが並列比較型は、変換速度は高速で
あるがNビットのものでは一般に(2N−1)個のコン
パレータが必要でありビット数が大きくなるにつれて、
モノリシック集積回路では、チップ面積も大きくなり実
用的でなくなる。
一方積分型は、高精度も可能であるが、容量の充放電に
よるため変換時間は遅く低速である。
よるため変換時間は遅く低速である。
逐次比較型は変換速度は、中速で動作でき、変換ビット
数も多ぐ取れる方式であるが、近年高ビツト精度を実現
するために、モノリシック集積回路においては抵抗と容
量では容量の方が抵抗よりも比精度が取りやすく、また
抵抗だと比精度を出すために抵抗値のばらつきに対する
感度を下げるよう抵抗値の高いものが必要でありMビッ
トでは、21″個の高抵抗を作るために抵抗の占有する
面積が大きくなるなどの理由から、局部D/A変換回路
に容量アレイによる電荷再配分型のものが使われるよう
になっている。 。
数も多ぐ取れる方式であるが、近年高ビツト精度を実現
するために、モノリシック集積回路においては抵抗と容
量では容量の方が抵抗よりも比精度が取りやすく、また
抵抗だと比精度を出すために抵抗値のばらつきに対する
感度を下げるよう抵抗値の高いものが必要でありMビッ
トでは、21″個の高抵抗を作るために抵抗の占有する
面積が大きくなるなどの理由から、局部D/A変換回路
に容量アレイによる電荷再配分型のものが使われるよう
になっている。 。
第3図にその一例として、容量アレイによる電荷再配分
型の局部D/A変換回路を持つ逐次比較型A/D変換回
路(6ビツト)を示した。
型の局部D/A変換回路を持つ逐次比較型A/D変換回
路(6ビツト)を示した。
[発明が解決しようとする問題点コ
上述した容量アレイによる電荷再配分型の局部D/A変
換回路を持つ、逐次W較型A/D変換回路は、電荷の充
放電による電荷再配分をくり返し、MSBから順番にL
SB迄を決めていくので、NビットのものではN回の電
荷再配分を繰り返して行わなければならない。
換回路を持つ、逐次W較型A/D変換回路は、電荷の充
放電による電荷再配分をくり返し、MSBから順番にL
SB迄を決めていくので、NビットのものではN回の電
荷再配分を繰り返して行わなければならない。
従ってビット数が大きくなる程、1回のA/D変換に要
する時間は長くなり、一方、1回の電荷再配分に要する
時間は、電荷の充・放電を用いているので短くすること
が難しく、変換速度の高速化が難しいという欠点を有し
ている。
する時間は長くなり、一方、1回の電荷再配分に要する
時間は、電荷の充・放電を用いているので短くすること
が難しく、変換速度の高速化が難しいという欠点を有し
ている。
[発明の従来技術に対する相違点]
上述した従来の容量アレイによる電荷再配分型の局部D
/A変換回路を持つA/D変換回路に於て{M×N)ビ
ットのもノテは、MSB−LSB迄を決める迄に{M×
N)回の電荷再配分を必要するのに対し、本発明は同じ
{M×N)ビットのものでその容量値が重み付けされた
複数の容量対の電荷再配分を用いたMビット並列比較型
A/D変換回路と該A/D変換回路の出力により制御さ
れ、前記並列型A/D変換回路に基準入力電位を提供す
る抵抗ストリングによる(I’vIX(N−1))ピッ
)D/A変換回路を持ち、N回の電荷再配分により、M
SB−LSB迄を決め1回のA/D変換を終了するとい
う相違点を持つ。
/A変換回路を持つA/D変換回路に於て{M×N)ビ
ットのもノテは、MSB−LSB迄を決める迄に{M×
N)回の電荷再配分を必要するのに対し、本発明は同じ
{M×N)ビットのものでその容量値が重み付けされた
複数の容量対の電荷再配分を用いたMビット並列比較型
A/D変換回路と該A/D変換回路の出力により制御さ
れ、前記並列型A/D変換回路に基準入力電位を提供す
る抵抗ストリングによる(I’vIX(N−1))ピッ
)D/A変換回路を持ち、N回の電荷再配分により、M
SB−LSB迄を決め1回のA/D変換を終了するとい
う相違点を持つ。
[問題点を解決するための手段]
本発明のA/D変換回路は、一方の電極が共通接続され
その容量値が重み付けされた容量対と、該容量対の共通
接続された電極側の電位と基準電 位との大小関係を判
定するコンパレータを一組とし、その(2”−1)組と
コンパレータの出力を受けるデコード回路及び容量対に
つながるスイッチ群からなるMビットの並列比較型A/
D変換回路と、該A/D変換回路の出力により制御され
前記A/D変換回路への基準入力電位を提供する抵抗ス
トリングよりなる{M× (N −1) )ビットのD
/A変換回路とを有している。
その容量値が重み付けされた容量対と、該容量対の共通
接続された電極側の電位と基準電 位との大小関係を判
定するコンパレータを一組とし、その(2”−1)組と
コンパレータの出力を受けるデコード回路及び容量対に
つながるスイッチ群からなるMビットの並列比較型A/
D変換回路と、該A/D変換回路の出力により制御され
前記A/D変換回路への基準入力電位を提供する抵抗ス
トリングよりなる{M× (N −1) )ビットのD
/A変換回路とを有している。
[実施例]
策上宜崖函
次に本発明について図面を参照して説明する。
第1図は、本発明の第1実施例の等価回路図であり、6
ビツトの場合を例に取っている。
ビツトの場合を例に取っている。
単位容量をCとして、CI、C2はC/4. (7/
4)C,C3,C4はC/2.(3/2)C。
4)C,C3,C4はC/2.(3/2)C。
C5,C6は(3/4) C,(5/4) C,C7゜
C8はC,C,C9,CIOは(5/4)C,(3/4
)CSC11,C12は(3/2) C,C/2、C1
3,C14は(7/4)C,C/4と重み付けされた容
量値を持つ容量でそれぞれ容量対を作っている。A1〜
A7はコンパレータで反転入力端子は設置されておりA
1〜A7の非反転入力端子の電位(以後v1〜■7と記
す。)の正負の反転を行う。
C8はC,C,C9,CIOは(5/4)C,(3/4
)CSC11,C12は(3/2) C,C/2、C1
3,C14は(7/4)C,C/4と重み付けされた容
量値を持つ容量でそれぞれ容量対を作っている。A1〜
A7はコンパレータで反転入力端子は設置されておりA
1〜A7の非反転入力端子の電位(以後v1〜■7と記
す。)の正負の反転を行う。
R1−R8は抵抗で、基準電位1(以後Vref1と記
す。)と基準電位2(以後V re f 2と記す。)
の間に直列に接続されている。本実施例では、R1−R
8の抵抗値は等しいとする。S1〜S25はスイッチで
ある。スイッチS1,0〜S25はコンパレータA1〜
A7の出力を受けるデコード回路及び制御回路1により
S10〜S17゜S18〜S25の中からそれぞれ1つ
ずつオンするスイッチが選択され(制御線は図示せず)
VreflとVref2の間につながれたR1−R8の
抵抗分割により得られる電位の中からある電位をスイッ
チS10〜S17の共通接続点く以後■Aと記す。)と
スイッチS18〜S25の共通接続点く以後VBと記す
。)に伝達する。A1〜A7、C1〜CI4.Sl−S
9により3ビツトの並列型A/D変換回路が、またR1
−R8,SlO〜S25により3ビツトの局部D/A変
換回路が構成されている。以下実際の動作に沿って説明
する。先ずスイッチS8がVin側に接続されまたスイ
ッチS9もVin側に接続される。スイッチS1〜S7
はオンし、容ff1c1〜CI4の一方の電極は接地さ
れる。この時、アナログ信号入力Vinが容ff1c1
〜C14にサンプリングされ最終的にアナログ信号入力
Vinに比例した電荷が蓄えられる。この時C1とC2
、C3とC4、C5とC6、・・・C13とC14の各
容量対の合成容量はそれぞれ2Cに等しいので各容量対
に蓄えられる全電荷は各組それぞれ等しく、Q=−2C
Vin・・・・・・・・・・ (1)である。次にスイ
ッチ510,525がオンし、VA、VBの電位はそれ
ぞれ、 VA=Vref 1.VB=Vref2 となる。
す。)と基準電位2(以後V re f 2と記す。)
の間に直列に接続されている。本実施例では、R1−R
8の抵抗値は等しいとする。S1〜S25はスイッチで
ある。スイッチS1,0〜S25はコンパレータA1〜
A7の出力を受けるデコード回路及び制御回路1により
S10〜S17゜S18〜S25の中からそれぞれ1つ
ずつオンするスイッチが選択され(制御線は図示せず)
VreflとVref2の間につながれたR1−R8の
抵抗分割により得られる電位の中からある電位をスイッ
チS10〜S17の共通接続点く以後■Aと記す。)と
スイッチS18〜S25の共通接続点く以後VBと記す
。)に伝達する。A1〜A7、C1〜CI4.Sl−S
9により3ビツトの並列型A/D変換回路が、またR1
−R8,SlO〜S25により3ビツトの局部D/A変
換回路が構成されている。以下実際の動作に沿って説明
する。先ずスイッチS8がVin側に接続されまたスイ
ッチS9もVin側に接続される。スイッチS1〜S7
はオンし、容ff1c1〜CI4の一方の電極は接地さ
れる。この時、アナログ信号入力Vinが容ff1c1
〜C14にサンプリングされ最終的にアナログ信号入力
Vinに比例した電荷が蓄えられる。この時C1とC2
、C3とC4、C5とC6、・・・C13とC14の各
容量対の合成容量はそれぞれ2Cに等しいので各容量対
に蓄えられる全電荷は各組それぞれ等しく、Q=−2C
Vin・・・・・・・・・・ (1)である。次にスイ
ッチ510,525がオンし、VA、VBの電位はそれ
ぞれ、 VA=Vref 1.VB=Vref2 となる。
そして、スイッチS1〜S7はオフ、スイッチS8、S
9はVin側からVA側に接続される。C1とC2、C
3とC4、C5とC6・・・C13とC14の各容量対
に蓄えられた全電荷Qは、再びサンプリングされるまで
保持される。
9はVin側からVA側に接続される。C1とC2、C
3とC4、C5とC6・・・C13とC14の各容量対
に蓄えられた全電荷Qは、再びサンプリングされるまで
保持される。
次にスイッチS9がVB側に接続されC1とC2、C3
とC4、C5とC6、・・・C13とC14の各容量対
に蓄えられている全電荷Qが各容量対においてそれぞれ
の容量値に応じて電荷の再配分が行われる。
とC4、C5とC6、・・・C13とC14の各容量対
に蓄えられている全電荷Qが各容量対においてそれぞれ
の容量値に応じて電荷の再配分が行われる。
CI、C2の再配分された電荷をそれぞれQl。
Q2とすれば、
Q 1 =C/4 (V 1−VB)
=C/4 (Vl−Vref2) ・・・ (2)Q2
=7/4C(Vl−VA) =7/4C(V 1−Vr e f 1) ・・(3
)再配分された後でも各容量対に蓄えられた全電荷Qは
変化しないから、 Q=Q 1 +Q2 =2CV 1−2CV r e f 2−7/4C(V
retl−Vref2) =−2CVin・・ ・・・ ・や ・・ ・ (4)
、’、V1=−Vin+Vref2+7/8 (Vre
tl−Vref2)・・・・・・・ (5)同様にして
V2〜v7に対して、 V2=−V i n+V r e f 2+6/8 (
V r etl−Vref2)・・・・・・・ (6)
V3=−V i n+V r e f 2+5/8 (
V r etl−Vref2)・・・・・・・ (7)
V4=−V i n+V r e f 2+4/8 (
V r etl−Vref2)・・・・・・・ (8)
V7=−Vin+Vref2+1/8 (Vretl−
Vref2)・・・・・・・ (9)アナログ信号入力
Vin は、 Vref2〜Vref2+1/8 (Vrefl−Vr
ef2L Vref2+1/8 (Vrefl−Vr
ef2) 〜Vref2+2/8 (Vrefl−Vr
ef2)、 ・ ・ ・Vref2+7/8(Vre
fl−Vref2) 〜Vreflのいずれかの電位間
に入るはずであるのてV1〜v7の正負をコンパレータ
A1〜A7で判定すればVinが上記のどの電位間にあ
るかがわかる。
=7/4C(Vl−VA) =7/4C(V 1−Vr e f 1) ・・(3
)再配分された後でも各容量対に蓄えられた全電荷Qは
変化しないから、 Q=Q 1 +Q2 =2CV 1−2CV r e f 2−7/4C(V
retl−Vref2) =−2CVin・・ ・・・ ・や ・・ ・ (4)
、’、V1=−Vin+Vref2+7/8 (Vre
tl−Vref2)・・・・・・・ (5)同様にして
V2〜v7に対して、 V2=−V i n+V r e f 2+6/8 (
V r etl−Vref2)・・・・・・・ (6)
V3=−V i n+V r e f 2+5/8 (
V r etl−Vref2)・・・・・・・ (7)
V4=−V i n+V r e f 2+4/8 (
V r etl−Vref2)・・・・・・・ (8)
V7=−Vin+Vref2+1/8 (Vretl−
Vref2)・・・・・・・ (9)アナログ信号入力
Vin は、 Vref2〜Vref2+1/8 (Vrefl−Vr
ef2L Vref2+1/8 (Vrefl−Vr
ef2) 〜Vref2+2/8 (Vrefl−Vr
ef2)、 ・ ・ ・Vref2+7/8(Vre
fl−Vref2) 〜Vreflのいずれかの電位間
に入るはずであるのてV1〜v7の正負をコンパレータ
A1〜A7で判定すればVinが上記のどの電位間にあ
るかがわかる。
例えばV i n=V r e f 2+37.5/6
4 (Vref 1−Vref2)の時には、Vl>O
。
4 (Vref 1−Vref2)の時には、Vl>O
。
V2>O,V3>O,VA<O,V5<O,V6<O,
V7<Oであるから、 Vref2+4/8 (Vref 1−Vref2)<
Vin<Vref2+5/8 (Vref 1−Vre
f2) ・・・・・・・・・・・・・ (10)6ビツ
トA/D変換のコードで(10)式を書き直せば、 100000<Vin<l0100CI ・−−・・・
・・・・・・・・・・ (11)従って、アナログ信号
入力VinをA/D変換した時のMSB、23B、39
BがコンパレータA1〜A7の出力結果より決める事が
でき、本例では、MSB=1. 2SB=0,3SB=
Oである。
V7<Oであるから、 Vref2+4/8 (Vref 1−Vref2)<
Vin<Vref2+5/8 (Vref 1−Vre
f2) ・・・・・・・・・・・・・ (10)6ビツ
トA/D変換のコードで(10)式を書き直せば、 100000<Vin<l0100CI ・−−・・・
・・・・・・・・・・ (11)従って、アナログ信号
入力VinをA/D変換した時のMSB、23B、39
BがコンパレータA1〜A7の出力結果より決める事が
でき、本例では、MSB=1. 2SB=0,3SB=
Oである。
次に、決まったMSB〜35Bの結果を受けて、VA、
VB(7)電位が(10)式のようなVinが満たす不
等式の右辺、左辺の電位となるようにスイッチS10〜
517、スイッチ818〜S25の中からオンするスイ
ッチが1つずつデコード回路及び制御回路1により選択
されVA、VBの電位が新しく設定される。本例では、
(10)式よりスイッチS13,521がオンし、V
A、 VBの電位はそれぞれ、 VA=Vref2+5/8 (Vref 1−Vre
f 2) 、 VB=Vr e f 2+4/8 (
Vr e fl−Vref2)となる。二回目の電荷再
配分が行われ、やはり全電荷Qは変化しないからCI。
VB(7)電位が(10)式のようなVinが満たす不
等式の右辺、左辺の電位となるようにスイッチS10〜
517、スイッチ818〜S25の中からオンするスイ
ッチが1つずつデコード回路及び制御回路1により選択
されVA、VBの電位が新しく設定される。本例では、
(10)式よりスイッチS13,521がオンし、V
A、 VBの電位はそれぞれ、 VA=Vref2+5/8 (Vref 1−Vre
f 2) 、 VB=Vr e f 2+4/8 (
Vr e fl−Vref2)となる。二回目の電荷再
配分が行われ、やはり全電荷Qは変化しないからCI。
C2の二回目の再配分された電荷をそれぞれQ1’、Q
2Mとして Q 1 ’ =C/4 (V 1−VB)=C/4 (
V 1−V r e f 2−4/8 (vrefl−
Vref2))・・・・ ・・・・・・・・・・・・・(12) Q2M =7/4C(Vl−VA) =7/4C(V 1−V r e f 2−5/8(V
refl−Vref2)) φ ・ ・・ ・ ・ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ (13)Q=Q1’ +Q2M =2CV 1−2CVr e f 2−39/32
(Vrefl−Vref2) =−2CVin・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ (14)、’、V1=−Vi n+Vref2+3
9/64 (Vretl−Vref2)・ ・ ・
・ (15)同様にしてV2〜v7に対しては、 V2=−V i n+Vr e f2+38/64 (
Vretl−Vref2) ・・・・(16)V3=−
V i n+V r e f 2+37/64 (Vr
etl−Vref2)・・・・(17)V7=−V i
n+Vr e f2+33/64 (Vretl−Vr
ef2)・・・・(18)本例では、Vl>O,V2>
0.V3<0.V4< O,V 5 < O,V 6
< 0. V 7 < 0であるから、Vref2+
37/64 (Vrefl−Vref 2) <V i
n<Vr e f 2+38/64 (Vrefl−
Vref2)・ ・ 会 や ・ ・ (19)6ビツ
トA/D変換のコードで(19)式を書き直せば、 100101くVinく100110・・(20)こう
して1回目のA/D変換が終了し、VinをA/D変換
した結果として(20)式の左辺のコードが得られる。
2Mとして Q 1 ’ =C/4 (V 1−VB)=C/4 (
V 1−V r e f 2−4/8 (vrefl−
Vref2))・・・・ ・・・・・・・・・・・・・(12) Q2M =7/4C(Vl−VA) =7/4C(V 1−V r e f 2−5/8(V
refl−Vref2)) φ ・ ・・ ・ ・ ・
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ (13)Q=Q1’ +Q2M =2CV 1−2CVr e f 2−39/32
(Vrefl−Vref2) =−2CVin・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
・ (14)、’、V1=−Vi n+Vref2+3
9/64 (Vretl−Vref2)・ ・ ・
・ (15)同様にしてV2〜v7に対しては、 V2=−V i n+Vr e f2+38/64 (
Vretl−Vref2) ・・・・(16)V3=−
V i n+V r e f 2+37/64 (Vr
etl−Vref2)・・・・(17)V7=−V i
n+Vr e f2+33/64 (Vretl−Vr
ef2)・・・・(18)本例では、Vl>O,V2>
0.V3<0.V4< O,V 5 < O,V 6
< 0. V 7 < 0であるから、Vref2+
37/64 (Vrefl−Vref 2) <V i
n<Vr e f 2+38/64 (Vrefl−
Vref2)・ ・ 会 や ・ ・ (19)6ビツ
トA/D変換のコードで(19)式を書き直せば、 100101くVinく100110・・(20)こう
して1回目のA/D変換が終了し、VinをA/D変換
した結果として(20)式の左辺のコードが得られる。
電荷再配分の回数は、第3図に示す6ビツトの逐次比較
型A/D変換回路では6回必要であるが、本実施例では
、2回で済むので変換時間の高速化が図れる。
型A/D変換回路では6回必要であるが、本実施例では
、2回で済むので変換時間の高速化が図れる。
また、コンパレータの数も6ビツト並列比較型では(2
M−1)=63個必要であるが、本実施例では、7個で
済んでいるように、本発明は高ビット数でも可能で、容
量を用いているので比精度が良く、高精度も出しやすい
。
M−1)=63個必要であるが、本実施例では、7個で
済んでいるように、本発明は高ビット数でも可能で、容
量を用いているので比精度が良く、高精度も出しやすい
。
尚、本実施例ではその変換特性は、直線的であるが、容
量対の容量の重み付けを適宜選んでやる事により、非直
線的な変換特性を持つA/D変換回路も可能である。
量対の容量の重み付けを適宜選んでやる事により、非直
線的な変換特性を持つA/D変換回路も可能である。
第m赴例
第2図は、本発明の第2実施例の等価回路図である。0
1〜C14は容量で前述の実施例と同じ容量値の重み付
けがされ、容量対を作っている。
1〜C14は容量で前述の実施例と同じ容量値の重み付
けがされ、容量対を作っている。
R1へR8は抵抗で、基準電位1(以後Vref1と記
しVrefl>Oとする。)と基準電位2(以後Vre
f2)に直列に接続されVref2は接地されている。
しVrefl>Oとする。)と基準電位2(以後Vre
f2)に直列に接続されVref2は接地されている。
本実施例2でもR1へR8の抵抗値は等しいとする。A
1〜A7はコンパレータて、A1〜A7の非反転入力端
子の電位(以後V1〜V7と記す。)と 反転入力端子
の電位との大小間係の判定を行う。コンパレータA1〜
A7の反転入力端子はスイッチS27.S28のいずれ
か一方がオンし、Vreflにつなげられるか、あるい
は接地される。S1〜S26はスイッチで前述の実施例
と同様な動作を行う。前述の実施例と同様に01〜CI
4による容量対と、コンパレータA1〜A7. スイ
ッチS1〜S9.S27、S2Bにより、3ビット並列
比較型A/D変換回路を、R1−R8とスイッチsio
〜S26により3ビツト局部D/A変換回路を構成する
。
1〜A7はコンパレータて、A1〜A7の非反転入力端
子の電位(以後V1〜V7と記す。)と 反転入力端子
の電位との大小間係の判定を行う。コンパレータA1〜
A7の反転入力端子はスイッチS27.S28のいずれ
か一方がオンし、Vreflにつなげられるか、あるい
は接地される。S1〜S26はスイッチで前述の実施例
と同様な動作を行う。前述の実施例と同様に01〜CI
4による容量対と、コンパレータA1〜A7. スイ
ッチS1〜S9.S27、S2Bにより、3ビット並列
比較型A/D変換回路を、R1−R8とスイッチsio
〜S26により3ビツト局部D/A変換回路を構成する
。
以下実際のA/D変換の動作に沿って説明する。
前述の実施例と全く同じ動作でもってスイッチS1〜S
9により01〜CI4からなる各容量対にアナログ信号
入力(以下Vinと記す)がサンプリングされ、電荷が
蓄えられる各容量対に蓄えられる全電荷Qは、やはり、 Q=−2Cvin・・・・・・・・・(21)である。
9により01〜CI4からなる各容量対にアナログ信号
入力(以下Vinと記す)がサンプリングされ、電荷が
蓄えられる各容量対に蓄えられる全電荷Qは、やはり、 Q=−2Cvin・・・・・・・・・(21)である。
そしてスイッチS28がオンし、コンパレータA1〜A
7の各反転入力端子は接地される。
7の各反転入力端子は接地される。
次にスイッチS26がオンし、スイッチS10〜S17
及びS26の共通接続点の電位(以後VAと記す。)を
グランド電位にする。さらに、スイッチS1〜S7がオ
フし、スイッチS8.S9はVin側からVA側に接続
される。
及びS26の共通接続点の電位(以後VAと記す。)を
グランド電位にする。さらに、スイッチS1〜S7がオ
フし、スイッチS8.S9はVin側からVA側に接続
される。
01〜C14からなる各容量対に蓄えられる全電荷はや
はり、再びサンプリングから行われるまで保持され、こ
の時各コンパレータの非反転入力端子の電位は、 Vi=−Vin (i=1〜7)・ ・ ・ (22
)である。したがって、コンパレータの出力により、V
inの正負を判定することが出来る。そして■i n>
0であると判定されればスイッチS26がオフし、52
5,510がオンし、スイッチS18〜S25の共通接
続点の電位(以後VBと記す。
はり、再びサンプリングから行われるまで保持され、こ
の時各コンパレータの非反転入力端子の電位は、 Vi=−Vin (i=1〜7)・ ・ ・ (22
)である。したがって、コンパレータの出力により、V
inの正負を判定することが出来る。そして■i n>
0であると判定されればスイッチS26がオフし、52
5,510がオンし、スイッチS18〜S25の共通接
続点の電位(以後VBと記す。
)とVAがそれぞれグランド電位と、Vreflに設定
され、以後前述の実施例と同じく、電荷再配分が開始さ
れ、A/D変換が行われる。また、Vin<Oであると
判定されればスイッチ528はオフスイッチS27がオ
ンし、コンパレータA1〜A7の各反転入力端子は、V
reflに接続される。そして、スイッチS26がオフ
、S10゜S25がオンし、VA、VBの電位がそれぞ
れVreflとグランド電位に設定され、電荷再配分が
開始される。電荷再配分が行われた後、■1〜■7は、 V 1 =−V i n+7/8Vr e f 1 ・
・(23)V2=−V i n+6/8Vr e f
1 ・・ (24)V3=−Vin+5/8Vref
1 ・ ・ (25)V7=−Vin+1/8Vref
1 ・ ・ (26)てあり、各コンパレータA1〜
A7はV1〜v7とVreflとの大小間係を判定する
。例えばコンパレータA1では、 Vl−Vref 1=−Vin+7/8Vref1−’
Vrefl =Vin+ (−1/8Vre tl) ・・・・・・ (27) の正負を判定する。同様にコンパレータA2〜A7ては
、 V2−Vr e f 1=−V i n+ (−2/8
Vretl) ・ ・ ・・ ・ (28)V3−V
r e f 1=−V in+ (−3/8Vretl
) ・ ・ ・・ ・ (29)V7−Vr e f
1=−V i n+ (−7/8Vretl) ・
・ ・・ ・ (30)の正負を判定する。そして以
下前述の実施例と同様にコンパレータA1〜A7の出力
によりR1−R8とSIO〜S26よりなる3ビツトの
局部D/A変換回路を制御し、該局部D/A変換回路に
より、01〜C14による容量対とコンパレータA1〜
A7. スイッチS1〜S9.S27.S28からな
る3ビツトの並列比較型A/D変換回路の基準入力電位
を与え、電荷再配分を行う事をくり返し、A/D変換が
行われる。
され、以後前述の実施例と同じく、電荷再配分が開始さ
れ、A/D変換が行われる。また、Vin<Oであると
判定されればスイッチ528はオフスイッチS27がオ
ンし、コンパレータA1〜A7の各反転入力端子は、V
reflに接続される。そして、スイッチS26がオフ
、S10゜S25がオンし、VA、VBの電位がそれぞ
れVreflとグランド電位に設定され、電荷再配分が
開始される。電荷再配分が行われた後、■1〜■7は、 V 1 =−V i n+7/8Vr e f 1 ・
・(23)V2=−V i n+6/8Vr e f
1 ・・ (24)V3=−Vin+5/8Vref
1 ・ ・ (25)V7=−Vin+1/8Vref
1 ・ ・ (26)てあり、各コンパレータA1〜
A7はV1〜v7とVreflとの大小間係を判定する
。例えばコンパレータA1では、 Vl−Vref 1=−Vin+7/8Vref1−’
Vrefl =Vin+ (−1/8Vre tl) ・・・・・・ (27) の正負を判定する。同様にコンパレータA2〜A7ては
、 V2−Vr e f 1=−V i n+ (−2/8
Vretl) ・ ・ ・・ ・ (28)V3−V
r e f 1=−V in+ (−3/8Vretl
) ・ ・ ・・ ・ (29)V7−Vr e f
1=−V i n+ (−7/8Vretl) ・
・ ・・ ・ (30)の正負を判定する。そして以
下前述の実施例と同様にコンパレータA1〜A7の出力
によりR1−R8とSIO〜S26よりなる3ビツトの
局部D/A変換回路を制御し、該局部D/A変換回路に
より、01〜C14による容量対とコンパレータA1〜
A7. スイッチS1〜S9.S27.S28からな
る3ビツトの並列比較型A/D変換回路の基準入力電位
を与え、電荷再配分を行う事をくり返し、A/D変換が
行われる。
本実施例では、電荷再配分を開始する前に、アナログ信
号入力Vinの正負を判定し、その結果により、コンパ
レータの判定の基準電位を決めた後に電荷再配分による
A/D変換を開始しているので、1つの基準電位Vre
flだけでもって−Vrefl〜Vref1間の両極性
のアナログ信号入力VinのA/D変換を行う事ができ
るという利点がある。
号入力Vinの正負を判定し、その結果により、コンパ
レータの判定の基準電位を決めた後に電荷再配分による
A/D変換を開始しているので、1つの基準電位Vre
flだけでもって−Vrefl〜Vref1間の両極性
のアナログ信号入力VinのA/D変換を行う事ができ
るという利点がある。
[発明の効果コ
以上説明したように本発明は、その容量値が重み付けさ
れた容量対と該容量対の共通電極側の電位と基準電位と
の大小関係を判定するコンパレータを一組とし、その(
2M−1)組と、コンパレータの出力を受けるデコード
回路及び容量対につながるスイッチ群からなるMビット
の並列比較型A/D変換回路と、該A/D変換回路の出
力によって制御され、前記A/D変換回路の基準入力電
位を提供する抵抗ストリングよりなる{M× (N−1
))ビットのD/A変換回路を有することにより、高精
度で、変換速度も高速な{M×N)ビットのA/D変換
回路が実現できる効果がある。
れた容量対と該容量対の共通電極側の電位と基準電位と
の大小関係を判定するコンパレータを一組とし、その(
2M−1)組と、コンパレータの出力を受けるデコード
回路及び容量対につながるスイッチ群からなるMビット
の並列比較型A/D変換回路と、該A/D変換回路の出
力によって制御され、前記A/D変換回路の基準入力電
位を提供する抵抗ストリングよりなる{M× (N−1
))ビットのD/A変換回路を有することにより、高精
度で、変換速度も高速な{M×N)ビットのA/D変換
回路が実現できる効果がある。
第1図は本発明の第1実施例の等価回路図、第2図は本
発明の第2実施例の等価回路図、第3図は従来の電荷再
配分型の局部D/A変換回路をもつ逐次比較型のA/D
変換回路の等価回路図である。 01〜CI4.C21〜C27・・・容量、R1−R8
・・・・・・・・・・・・抵抗、A1〜A7.All・
・・・・・・コンパレータ、S1〜S28,5IOI〜
5109・・スイッチ、Vrefl・・・・・・・基準
電位1、Vref2・・・・・・・基準電位2、Vin
・・・・・・・・・アナログ信号入力、1・・・・・・
・・・デコード回路及び制御回路、2・・・・・・・逐
次比較レジスタ及び制御回路。 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 桑 井 清 −
発明の第2実施例の等価回路図、第3図は従来の電荷再
配分型の局部D/A変換回路をもつ逐次比較型のA/D
変換回路の等価回路図である。 01〜CI4.C21〜C27・・・容量、R1−R8
・・・・・・・・・・・・抵抗、A1〜A7.All・
・・・・・・コンパレータ、S1〜S28,5IOI〜
5109・・スイッチ、Vrefl・・・・・・・基準
電位1、Vref2・・・・・・・基準電位2、Vin
・・・・・・・・・アナログ信号入力、1・・・・・・
・・・デコード回路及び制御回路、2・・・・・・・逐
次比較レジスタ及び制御回路。 特許出願人 日本電気株式会社 代理人 弁理士 桑 井 清 −
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一方の電極が共通接続されその容量値が重み付けされた
容量対と該容量対の共通接続された電極側の電位と基準
電位との大小関係を判定するコンパレータを一組としそ
の(2^M−1)組とコンパレータの出力を受けるデコ
ード回路、及び容量対につながるスイッチ群からなるM
ビットの並列比較型A/D変換回路と、 該A/D変換回路の出力によって制御され、前記A/D
変換回路の基準入力電位を提供する抵抗ストリングより
なる{M×(N−1)}ビットD/A変換回路とを有す
ることを特徴とする(M×N)ビットのA/D変換回路
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27661187A JPH01117523A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | A/d変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27661187A JPH01117523A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | A/d変換回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01117523A true JPH01117523A (ja) | 1989-05-10 |
Family
ID=17571855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27661187A Pending JPH01117523A (ja) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | A/d変換回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01117523A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5075688A (en) * | 1989-12-08 | 1991-12-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Binary signal generating circuit with parallel sample and hold circuits and common sampling switch |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60242727A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-12-02 | インタ−シル,インコ−ポレ−テツド | アナログ・デイジタル変換器 |
JPS61292420A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A/d変換器 |
JPS62237811A (ja) * | 1986-04-03 | 1987-10-17 | ブルツクトリ− コ−ポレ−シヨン | 高速高分解能アナログ・デジタル変換器 |
-
1987
- 1987-10-30 JP JP27661187A patent/JPH01117523A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60242727A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-12-02 | インタ−シル,インコ−ポレ−テツド | アナログ・デイジタル変換器 |
JPS61292420A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A/d変換器 |
JPS62237811A (ja) * | 1986-04-03 | 1987-10-17 | ブルツクトリ− コ−ポレ−シヨン | 高速高分解能アナログ・デジタル変換器 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5075688A (en) * | 1989-12-08 | 1991-12-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Binary signal generating circuit with parallel sample and hold circuits and common sampling switch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH06152420A (ja) | アナログ/ディジタル変換器 | |
US10742228B2 (en) | Successive approximation register (SAR) analog to digital converter (ADC) with overlapping reference voltage ranges | |
US5258761A (en) | High resolution charge-redistribution A/D converter | |
JPS6161578B2 (ja) | ||
US10461767B1 (en) | Successive approximation register (SAR) analog to digital converter (ADC) with switchable reference voltage | |
JP2003198372A (ja) | アナログデジタル変換装置 | |
US4618852A (en) | Monotonic A/D converter which minimizes circuitry for high order bit conversion | |
JP3709640B2 (ja) | 電圧比較回路およびそれを用いたアナログ/ディジタル変換回路 | |
JPH05110439A (ja) | アナログ・デジタル変換器 | |
JP4242973B2 (ja) | 逐次比較型adコンバータ及びそれを組み込んだマイクロコンピュータ | |
JPH01117523A (ja) | A/d変換回路 | |
JP2609239B2 (ja) | A/dコンバータ及びa/dコンバート方法 | |
JPS6177430A (ja) | アナログ・デジタル変換器 | |
JPH036126A (ja) | 高速アナログ―デジタル変換器 | |
JP2002533973A (ja) | 容量性フラッシュアナログ−ディジタル変換器用電子回路 | |
JPS60102024A (ja) | アナログ・デイジタル変換方式 | |
JPH09214344A (ja) | アナログデイジタル変換回路及びデイジタルアナログ変換回路 | |
JPH08116258A (ja) | アナログデジタル変換回路 | |
JP2548207B2 (ja) | A/d変換器 | |
KR100339542B1 (ko) | 고속 아날로그/디지털 변환기 | |
JPH08237125A (ja) | アナログ−デジタル変換器 | |
JPS61236218A (ja) | A/d変換回路 | |
JPH065820B2 (ja) | アナログ・デジタル変換器 | |
JPH02278918A (ja) | A/dコンバータ及びそれを備えたマイクロコンピュータ | |
JPH1188171A (ja) | A/d変換器 |