JPH01245622A - D/a変換方法 - Google Patents
D/a変換方法Info
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- JPH01245622A JPH01245622A JP7418088A JP7418088A JPH01245622A JP H01245622 A JPH01245622 A JP H01245622A JP 7418088 A JP7418088 A JP 7418088A JP 7418088 A JP7418088 A JP 7418088A JP H01245622 A JPH01245622 A JP H01245622A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 24
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 8
- 101100236764 Caenorhabditis elegans mcu-1 gene Proteins 0.000 abstract description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
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- 101710170230 Antimicrobial peptide 1 Proteins 0.000 description 1
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 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、ワンチップMCUにおいて所定の演算結果と
して得られるデジタル信号(例えば指示信号あるいは被
制御機器に対する制御信号等)を、該ワンチップMCU
からPWM(パルス幅変調)信号として出力するように
構成されている測定機器あるいは制御システムにおける
D/A (デジタル/アナログ)変換方法に関する。
して得られるデジタル信号(例えば指示信号あるいは被
制御機器に対する制御信号等)を、該ワンチップMCU
からPWM(パルス幅変調)信号として出力するように
構成されている測定機器あるいは制御システムにおける
D/A (デジタル/アナログ)変換方法に関する。
従来のこの種のD/A変換方法としては、一般に、第3
図に示すように、ワンチップMCUOIから出力される
デジタル信号としてのPWM信号(個々に所定のデユー
ティ比を有するようにパルス幅変調されたパルス信号列
)Xを、例えば図示するようなRCフィルター02によ
り平均化積分することにより、前記PWM信号aに対応
するアナログ信号■。U、を出力端子03から得る、と
いう手段が用いられていた。
図に示すように、ワンチップMCUOIから出力される
デジタル信号としてのPWM信号(個々に所定のデユー
ティ比を有するようにパルス幅変調されたパルス信号列
)Xを、例えば図示するようなRCフィルター02によ
り平均化積分することにより、前記PWM信号aに対応
するアナログ信号■。U、を出力端子03から得る、と
いう手段が用いられていた。
しかしながら、上記従来方法による場合には、非常に安
価かつ簡素な回路構成で実現できるという利点はあるも
のの、前記PWM信号Xの個々のパルス信号に対して1
:1に対応するアナログ信号■。ulを得ることは不可
能であり、また、平均化積分手段としてRCフィルター
02を用いているためにPWM信号aの変化に対する応
答が遅くなる、つまり、分解能および応答性に劣るとい
う問題があった。
価かつ簡素な回路構成で実現できるという利点はあるも
のの、前記PWM信号Xの個々のパルス信号に対して1
:1に対応するアナログ信号■。ulを得ることは不可
能であり、また、平均化積分手段としてRCフィルター
02を用いているためにPWM信号aの変化に対する応
答が遅くなる、つまり、分解能および応答性に劣るとい
う問題があった。
そこで、このような分解能および応答性の悪さが無視で
きない場合には、第4図の比較例に示すように、例えば
16ビソ)D/A変換器04を用いてワンチップMCU
から出力されたデジタル信号(16ビツト)をD/A変
換する、という手段が採用されるが、この場合には非常
に高価なり/A変換器04を使用しなければならず、ま
た、回路構成の複雑化を招くという欠点がある。
きない場合には、第4図の比較例に示すように、例えば
16ビソ)D/A変換器04を用いてワンチップMCU
から出力されたデジタル信号(16ビツト)をD/A変
換する、という手段が採用されるが、この場合には非常
に高価なり/A変換器04を使用しなければならず、ま
た、回路構成の複雑化を招くという欠点がある。
本発明は、かかる従来実情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、比較的安価でかつ簡素な回路構成で実
現できながらも、ワンチップMCUから出力されるデジ
タル信号としてのPWM信号の個々のパルス信号に対す
る分解能、および、そのPWM信号の変化に対する応答
性に優れたD/A変換方法を開発・提供せんとすること
にある。
て、その目的は、比較的安価でかつ簡素な回路構成で実
現できながらも、ワンチップMCUから出力されるデジ
タル信号としてのPWM信号の個々のパルス信号に対す
る分解能、および、そのPWM信号の変化に対する応答
性に優れたD/A変換方法を開発・提供せんとすること
にある。
上記目的を達成するために、本発明によるD/A変換方
法は、 ワンチップMCUから出力されるデジタル信号のPWM
信号の個々のパルス信号を利用してそのデユーティ比に
応じた時間で基準電圧の積分を行なわせ、その積分値の
ホールド値を出力させる、という手段を採用した点に特
徴がある。
法は、 ワンチップMCUから出力されるデジタル信号のPWM
信号の個々のパルス信号を利用してそのデユーティ比に
応じた時間で基準電圧の積分を行なわせ、その積分値の
ホールド値を出力させる、という手段を採用した点に特
徴がある。
かかる特徴ある手段を採用したことにより発揮される作
用は次の通りである。
用は次の通りである。
即ち、上記本発明に係るD/A変換方法においては、後
述する実施例の説明から、もより一層明らかとなるよう
に、ワンチップMCUから出力されるデジタル信号のP
WM信号の個々のパルス信号について、各別に、そのデ
ユーティ比の値に応じたアナログ信号を得られるように
しているから、1ザンプリングについて1つのPWMパ
ルス信号に対するアナログ信号出力を得ることができ、
しかも、そのアナログ信号を得るための基準電圧に対す
る積分時間の制御を、そのPWMパルス信号自体を利用
して行うようにしているから、たった1パルス分という
極く短い時間遅れが生じるだけで済む。
述する実施例の説明から、もより一層明らかとなるよう
に、ワンチップMCUから出力されるデジタル信号のP
WM信号の個々のパルス信号について、各別に、そのデ
ユーティ比の値に応じたアナログ信号を得られるように
しているから、1ザンプリングについて1つのPWMパ
ルス信号に対するアナログ信号出力を得ることができ、
しかも、そのアナログ信号を得るための基準電圧に対す
る積分時間の制御を、そのPWMパルス信号自体を利用
して行うようにしているから、たった1パルス分という
極く短い時間遅れが生じるだけで済む。
かくして、本発明方法によれば、先に示した比較例の場
合のように非常に高価で複雑なり/A変換器を用いる必
要無く、比較的安価でかつ簡素な回路を構成するだけで
、ワンチップMCUから出力されるPWM信号の個々の
パルス信号に対する分解能、および、そのPWM信号の
変化に対する応答性を、共に飛躍的に向上させることが
できるようになった。
合のように非常に高価で複雑なり/A変換器を用いる必
要無く、比較的安価でかつ簡素な回路を構成するだけで
、ワンチップMCUから出力されるPWM信号の個々の
パルス信号に対する分解能、および、そのPWM信号の
変化に対する応答性を、共に飛躍的に向上させることが
できるようになった。
以下、本発明に係るD/A変換方法の具体的な一実施例
を図面(第1図および第2図)に基いて説明する。
を図面(第1図および第2図)に基いて説明する。
第1図は本発明方法を適用して構成されたシステムの要
部(D/A変換器)の概略構成を示し、第2図はその各
部における動作あるいは信号波形のタイミングチャート
を示している。
部(D/A変換器)の概略構成を示し、第2図はその各
部における動作あるいは信号波形のタイミングチャート
を示している。
第1図の概略構成図において、1はワンチップMCU
(マイクロコンピュータ−)であって、A/D変換後の
入力信号(図示せず)に基いて所定の演算処理を行った
結果として得られるデジタル信号(例えば指示信号ある
いは被制御機器に対する制御信号等)を、PWM(パル
ス幅変調)信号Xとして、後述するD/A変換回路2に
対する制御信号A、 Bと共に出力するように構成され
ている。
(マイクロコンピュータ−)であって、A/D変換後の
入力信号(図示せず)に基いて所定の演算処理を行った
結果として得られるデジタル信号(例えば指示信号ある
いは被制御機器に対する制御信号等)を、PWM(パル
ス幅変調)信号Xとして、後述するD/A変換回路2に
対する制御信号A、 Bと共に出力するように構成され
ている。
前記D/A変換回路2は、前記ワンチップMCU1から
与えられるPWM信号を、それと共に与えられる制御信
号A、Bに基いてアナログ信号に変換するものであって
、基本的には、リセット−積分/逆積分−サンプリング
というLD/A変換サイクルを繰り返すように、基準信
号■(積分用の一■8.逆積分用の+VR)を発生する
ための基準信号発生手段3と、積分/逆積分タイミング
設定手段4を介して前記基準信号発生部3から与えられ
た基準信号−VR,(+VR)を積分(逆積分)するた
めの積分手段5と、トリガー手段6により制御されるサ
ンプリングタイミング設定手段7を介して前記積分手段
5から与えられた積分および逆積分の結果(電圧)を次
の結果が与えられるまで保持して出力端子9から出力し
続けるサンプルホールド手段8とから構成されており、
各手段の詳細構成は下記の通りである。
与えられるPWM信号を、それと共に与えられる制御信
号A、Bに基いてアナログ信号に変換するものであって
、基本的には、リセット−積分/逆積分−サンプリング
というLD/A変換サイクルを繰り返すように、基準信
号■(積分用の一■8.逆積分用の+VR)を発生する
ための基準信号発生手段3と、積分/逆積分タイミング
設定手段4を介して前記基準信号発生部3から与えられ
た基準信号−VR,(+VR)を積分(逆積分)するた
めの積分手段5と、トリガー手段6により制御されるサ
ンプリングタイミング設定手段7を介して前記積分手段
5から与えられた積分および逆積分の結果(電圧)を次
の結果が与えられるまで保持して出力端子9から出力し
続けるサンプルホールド手段8とから構成されており、
各手段の詳細構成は下記の通りである。
即ち、第2図の動作および信号波形タイミングチャート
に示されるように、前記基準信号発生手段3は、PWM
信号信号名ighレベルのときに、5WI−AがON、
5WI−BがOFFになって、基準信号■として積分用
の一■、を出力し、PWM信号信号名owレヘレベとき
に、5WI−AがOFF、5WI−BがONになって、
基準信号Vとして逆積分用の+y、を出力する(第2図
においては、PWM信号信号名ユーティ比DTが50%
から75%に変化した場合を例示している)。
に示されるように、前記基準信号発生手段3は、PWM
信号信号名ighレベルのときに、5WI−AがON、
5WI−BがOFFになって、基準信号■として積分用
の一■、を出力し、PWM信号信号名owレヘレベとき
に、5WI−AがOFF、5WI−BがONになって、
基準信号Vとして逆積分用の+y、を出力する(第2図
においては、PWM信号信号名ユーティ比DTが50%
から75%に変化した場合を例示している)。
前記積分/逆積分タイミング設定手段4は、制御信号A
がl(i g hレベルのときにOFFとなり、LOW
レヘレベときにはONとなって前記基準信号−VR(+
VR)を積分手段5へ供給するように動作するスイッチ
SW2を備えている。
がl(i g hレベルのときにOFFとなり、LOW
レヘレベときにはONとなって前記基準信号−VR(+
VR)を積分手段5へ供給するように動作するスイッチ
SW2を備えている。
前記積分手段5は、増幅器AMP1.固定抵抗R+、
コンデンサーC3およびリセット用スイッチSW3か
ら構成され、そのリセット用スイッチSW3は、制御信
号BがHighレベルのときにONとなって放電による
リセット動作を行い、LOWレベルのときにはOFFと
なる。
コンデンサーC3およびリセット用スイッチSW3か
ら構成され、そのリセット用スイッチSW3は、制御信
号BがHighレベルのときにONとなって放電による
リセット動作を行い、LOWレベルのときにはOFFと
なる。
前記サンプリングタイミング設定手段7は、制御信号A
がLowレベルからHi g hレベルに立ち上がった
ときにのみ、前記トリガー手段6(コンデンサーC2と
固定抵抗R2とから成る)からの立ち上がり信号を受け
て瞬時的にONとなって、積分手段5から与えられた積
分および逆積分の結果(電圧)を前記サンプルホールド
手段8(増幅器AMP 2とコンデンサー〇3等から成
る)へ供給するように動作するスイッチSW4を備えて
いる。
がLowレベルからHi g hレベルに立ち上がった
ときにのみ、前記トリガー手段6(コンデンサーC2と
固定抵抗R2とから成る)からの立ち上がり信号を受け
て瞬時的にONとなって、積分手段5から与えられた積
分および逆積分の結果(電圧)を前記サンプルホールド
手段8(増幅器AMP 2とコンデンサー〇3等から成
る)へ供給するように動作するスイッチSW4を備えて
いる。
以上のように構成されたD/A変換回路2においては、
第2図のタイミングチャートからも明らかなように、ワ
ンチップMCU1から与えられる制御信号(A、B)の
組み合わせが、(Hi g h。
第2図のタイミングチャートからも明らかなように、ワ
ンチップMCU1から与えられる制御信号(A、B)の
組み合わせが、(Hi g h。
High)ときにはSW2がOFF、SW3がON、S
W4がOFFになるリセット動作を行い、(L o w
、 L o w)ときにはSW2がON、 SW3がO
FF、SW4がOFFになる積分(−■8に対する積分
)/逆積分(十VRに対する積分)動作を行い、(Hi
gh(立ち上がり)、Low)のときにはSW2がOF
F、SW3がOFF、 SW4がON(瞬時的立ち上が
り)からOFFになるサンプリング動作を行う。
W4がOFFになるリセット動作を行い、(L o w
、 L o w)ときにはSW2がON、 SW3がO
FF、SW4がOFFになる積分(−■8に対する積分
)/逆積分(十VRに対する積分)動作を行い、(Hi
gh(立ち上がり)、Low)のときにはSW2がOF
F、SW3がOFF、 SW4がON(瞬時的立ち上が
り)からOFFになるサンプリング動作を行う。
つまり、前記積分/逆積分期間においては、PWM信号
信号名ighレヘルレベに基準信号−■8が積分され、
PWM信号信号名 o wレベルに切り換わると、それ
までの積分値から+■8のサンプリング期間までの積分
値が差し引かれることになり、従って、積分手段5から
の出力電圧V。llTlは第2図の下から2段目のグラ
フに示すようなものになり、その積分/逆積分期間にお
ける最終値がサンプルホールド手段8にラッチされ、従
って、サンプルホールド手段8からの出力電圧V。LI
T□は第2図の最下段に示すようなものになり、かくし
て、I D/A変換サイクルにおいては、PWM信号信
号名とつのパルス信号のデユーティ比DTに対応するア
ナログ信号■。UT□が得られることになる。
信号名ighレヘルレベに基準信号−■8が積分され、
PWM信号信号名 o wレベルに切り換わると、それ
までの積分値から+■8のサンプリング期間までの積分
値が差し引かれることになり、従って、積分手段5から
の出力電圧V。llTlは第2図の下から2段目のグラ
フに示すようなものになり、その積分/逆積分期間にお
ける最終値がサンプルホールド手段8にラッチされ、従
って、サンプルホールド手段8からの出力電圧V。LI
T□は第2図の最下段に示すようなものになり、かくし
て、I D/A変換サイクルにおいては、PWM信号信
号名とつのパルス信号のデユーティ比DTに対応するア
ナログ信号■。UT□が得られることになる。
なお、アナログ信号■。1IT2とPWM信号のデユー
ティ比DT (%)との関係は、 C1・ R7 ここで、 t :1/3サイクルの時間 VR:基準電圧 C1:積分コンデンサー容量 RI :積分抵抗値 で表される。従って、夫々の定数を適宜に選定すること
によって、PWM信号信号名デユーティ比に応じたアナ
ログ信号V。UT2を得ることができるのである。
ティ比DT (%)との関係は、 C1・ R7 ここで、 t :1/3サイクルの時間 VR:基準電圧 C1:積分コンデンサー容量 RI :積分抵抗値 で表される。従って、夫々の定数を適宜に選定すること
によって、PWM信号信号名デユーティ比に応じたアナ
ログ信号V。UT2を得ることができるのである。
以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
D/A変換方法によれば、ワンチップMCUから出力さ
れるデジタル信号のPWM信号の個々のパルス信号を利
用してそのデユーティ比に応じた時間で基準電圧の積分
を行なわセ、その積分値のホールド値を出力させるよう
にしたことにより、非常に高価で複雑なり/A変換器を
用いる必要のない比較的安価でかつ簡素な回路構成で実
現できながら、かつ、1サンプリングについて1つのP
WMパルス信号に対するアナログ信号出力を殆ど時間遅
れがない状態で得ることができ、もって、PWM信号の
個々のパルス信号に対する分解能、および、そのP’W
M信号の変化に対する応答性を、共に飛躍的に向上させ
ることができる、という優れた効果が発揮されるに至っ
た。
D/A変換方法によれば、ワンチップMCUから出力さ
れるデジタル信号のPWM信号の個々のパルス信号を利
用してそのデユーティ比に応じた時間で基準電圧の積分
を行なわセ、その積分値のホールド値を出力させるよう
にしたことにより、非常に高価で複雑なり/A変換器を
用いる必要のない比較的安価でかつ簡素な回路構成で実
現できながら、かつ、1サンプリングについて1つのP
WMパルス信号に対するアナログ信号出力を殆ど時間遅
れがない状態で得ることができ、もって、PWM信号の
個々のパルス信号に対する分解能、および、そのP’W
M信号の変化に対する応答性を、共に飛躍的に向上させ
ることができる、という優れた効果が発揮されるに至っ
た。
第1図および第2図は、本発明に係るD/A変換方法を
適用して構成されたD/A変換システムの具体的な一実
施例を示し、第1図は概略構成図であり、第2図はその
動作の説明・図である。 そして、第3図および第4図は本発明の技術的背景なら
びに従来技術の問題点を説明す・るものであって、第3
図は従来一般のD/A変換システムの概略構成図を示し
、また、第4図は比較例のD/A変換システムの概略構
成図を示している。 1 ・・・・・・ワンチップMCU。 X ・・・・・・PWM信号、 DT ・・・・・・デユーティ比、V (−V□、
+V++)・旧・・基準電圧、VOUT□ ・・・・・
・アナログ信号。 出願人 株式会社 堀 場 製 作 所代理人 弁理士
藤 本 英 夫
適用して構成されたD/A変換システムの具体的な一実
施例を示し、第1図は概略構成図であり、第2図はその
動作の説明・図である。 そして、第3図および第4図は本発明の技術的背景なら
びに従来技術の問題点を説明す・るものであって、第3
図は従来一般のD/A変換システムの概略構成図を示し
、また、第4図は比較例のD/A変換システムの概略構
成図を示している。 1 ・・・・・・ワンチップMCU。 X ・・・・・・PWM信号、 DT ・・・・・・デユーティ比、V (−V□、
+V++)・旧・・基準電圧、VOUT□ ・・・・・
・アナログ信号。 出願人 株式会社 堀 場 製 作 所代理人 弁理士
藤 本 英 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ワンチップMCUから出力されるデジタル信号のPWM
信号をアナログ信号に変換するD/A変換方法であって
、 前記PWM信号の個々のパルス信号を利用してそのデュ
ーティ比に応じた時間で基準電圧の積分を行なわせ、そ
の積分値のホールド値を出力させることを特徴とするD
/A変換方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7418088A JPH01245622A (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | D/a変換方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7418088A JPH01245622A (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | D/a変換方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01245622A true JPH01245622A (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=13539714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7418088A Pending JPH01245622A (ja) | 1988-03-26 | 1988-03-26 | D/a変換方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01245622A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0951146A1 (en) * | 1998-04-14 | 1999-10-20 | MAGNETI MARELLI S.p.A. | A digital-to-analog converter |
DE102005031387B4 (de) * | 2005-02-22 | 2014-08-14 | Mitsubishi Denki K.K. | Signalverarbeitungsschaltung |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57129528A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-11 | Mitsubishi Electric Corp | Digital-to-analog converter |
JPS57135520A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-21 | Toshiba Corp | D/a converter |
JPS6045536B2 (ja) * | 1982-03-25 | 1985-10-09 | 日本エランコ株式会社 | 硬質カプセル |
-
1988
- 1988-03-26 JP JP7418088A patent/JPH01245622A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57129528A (en) * | 1981-02-04 | 1982-08-11 | Mitsubishi Electric Corp | Digital-to-analog converter |
JPS57135520A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-21 | Toshiba Corp | D/a converter |
JPS6045536B2 (ja) * | 1982-03-25 | 1985-10-09 | 日本エランコ株式会社 | 硬質カプセル |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0951146A1 (en) * | 1998-04-14 | 1999-10-20 | MAGNETI MARELLI S.p.A. | A digital-to-analog converter |
DE102005031387B4 (de) * | 2005-02-22 | 2014-08-14 | Mitsubishi Denki K.K. | Signalverarbeitungsschaltung |
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