JPH01316025A - アナログ−ディジタル変換器 - Google Patents
アナログ−ディジタル変換器Info
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- JPH01316025A JPH01316025A JP31120388A JP31120388A JPH01316025A JP H01316025 A JPH01316025 A JP H01316025A JP 31120388 A JP31120388 A JP 31120388A JP 31120388 A JP31120388 A JP 31120388A JP H01316025 A JPH01316025 A JP H01316025A
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- Japan
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling 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〕
本発明は直並列型アナログ−ディジタル(A/D)コン
バータに関し、特にその精度を自己補正するA/Dコン
バータに関する。
バータに関し、特にその精度を自己補正するA/Dコン
バータに関する。
従来用いられていた直並列型A/Dコンバータは第3図
に示した構成になっていた。すなわちアナ冒グ入力信号
のある瞬時値をサンプルホールド回路1でサンプリング
し、保持する。この保持されたアナログ入力を第一の並
列型A/Dコンバータ(以下A/DIと略す)2により
上位mビットをA/D変換するとともにA/D1のディ
ジタル出力をD/Aコンバータ38によりD/A変換し
、先のサンプルホールド回路1で一定に保持されたアナ
ラグ入力とD/Aコンバータ38より出力されたアナロ
グ信号との差を差動増幅回路3によりとる。差動増幅回
路3からの出力は第2の並列型A/Dコンバータ(以下
A/D2と略す)4により下位nビットをA/D変換さ
せる。A/D 1 。
に示した構成になっていた。すなわちアナ冒グ入力信号
のある瞬時値をサンプルホールド回路1でサンプリング
し、保持する。この保持されたアナログ入力を第一の並
列型A/Dコンバータ(以下A/DIと略す)2により
上位mビットをA/D変換するとともにA/D1のディ
ジタル出力をD/Aコンバータ38によりD/A変換し
、先のサンプルホールド回路1で一定に保持されたアナ
ラグ入力とD/Aコンバータ38より出力されたアナロ
グ信号との差を差動増幅回路3によりとる。差動増幅回
路3からの出力は第2の並列型A/Dコンバータ(以下
A/D2と略す)4により下位nビットをA/D変換さ
せる。A/D 1 。
A/D2の出力から(m+n)ビットのディジタル出力
が得られる。以下同様にして、次のアナログ入力信号の
瞬時値をサンプリング保持することにより、次のA/D
変換動作を行なう。
が得られる。以下同様にして、次のアナログ入力信号の
瞬時値をサンプリング保持することにより、次のA/D
変換動作を行なう。
また、このような直並列型A/Dコンバータに含まれる
D/Aコンバータの出力回路の一例を第4図に示した。
D/Aコンバータの出力回路の一例を第4図に示した。
′すなわち(m+n)ビットの精度をもった定電流源を
必要個数並べ入力のディジタル信号に応じて、定電流源
の下に設けた差動回路を必要個数ONさせるものである
。
必要個数並べ入力のディジタル信号に応じて、定電流源
の下に設けた差動回路を必要個数ONさせるものである
。
第3図、第4図において、1はサンプルホールド回路、
2はmビットのA/DコンバータA/D1.3は増1m
回路、4はnビットのA/DコンバータA/D2.38
はD/Aコンバータ、42〜44は定電流源回路、45
〜50は差動回路、39〜41.51は抵抗である。
2はmビットのA/DコンバータA/D1.3は増1m
回路、4はnビットのA/DコンバータA/D2.38
はD/Aコンバータ、42〜44は定電流源回路、45
〜50は差動回路、39〜41.51は抵抗である。
前述した従来のA/Dコンバータの精度は内蔵されるD
/Aコンバータの精度に依存するところが大きい。しか
し第4図を見るとわかるように従来のD/Aコンバータ
の出力回路における定電流源の相対精度は拡散状況及び
レイアウトによって決まってしまいできあがったものに
対してその相対精度は固定であり補正することができな
いという欠点がある。
/Aコンバータの精度に依存するところが大きい。しか
し第4図を見るとわかるように従来のD/Aコンバータ
の出力回路における定電流源の相対精度は拡散状況及び
レイアウトによって決まってしまいできあがったものに
対してその相対精度は固定であり補正することができな
いという欠点がある。
本発明は、従来の問題点を改善するための直並列型A/
Dコンバータを提供するものである。つまり、本発明は
内部に補正回路付きD/Aコンバータとその補正回路を
制御させるための回路及びスイッチを有することを特徴
とする。また、前記補正回路付きD/Aコンバータは、
補正の手段として、その出力回路の定電流源において、
基本となる定電流回路を設け、それと同一の電流値をも
つ定電流源を必要個数並列に並べ、その定電流源の上に
基本となる定電流回路に有する抵抗と同一の抵抗値をも
つ抵抗と、その抵抗に対してl/10はどの小さい抵抗
値をもつ補正用抵抗を補正の範囲に応じて必要個数直列
に並べ、その補正用抵抗に並列に、その補正用抵抗を制
御させるスイッチ回路を有することを特徴としている。
Dコンバータを提供するものである。つまり、本発明は
内部に補正回路付きD/Aコンバータとその補正回路を
制御させるための回路及びスイッチを有することを特徴
とする。また、前記補正回路付きD/Aコンバータは、
補正の手段として、その出力回路の定電流源において、
基本となる定電流回路を設け、それと同一の電流値をも
つ定電流源を必要個数並列に並べ、その定電流源の上に
基本となる定電流回路に有する抵抗と同一の抵抗値をも
つ抵抗と、その抵抗に対してl/10はどの小さい抵抗
値をもつ補正用抵抗を補正の範囲に応じて必要個数直列
に並べ、その補正用抵抗に並列に、その補正用抵抗を制
御させるスイッチ回路を有することを特徴としている。
本発明の実施例として第1,2図を参照しつつ説明する
。
。
第1,2図は本発明の実施例であり、第3,4図と同一
のものには同一番号をふり説明を省略する。第1,2図
において5は補正回路付きD/A。
のものには同一番号をふり説明を省略する。第1,2図
において5は補正回路付きD/A。
6はD/A補正制御回路、7〜9はスイッチ、10〜1
3は定電流源回路、14〜19はスイッチ回路、20〜
25は差動回路、26,33〜35は基本抵抗、27〜
32は基本抵抗に比べその1/10はどの小さい抵抗値
をもった補正用抵抗、36〜37は抵抗である。
3は定電流源回路、14〜19はスイッチ回路、20〜
25は差動回路、26,33〜35は基本抵抗、27〜
32は基本抵抗に比べその1/10はどの小さい抵抗値
をもった補正用抵抗、36〜37は抵抗である。
本発明は直並列型A/Dコンバータにおいてその内部に
補正回路付きD/Aコンバータとその補正回路を制御さ
せるための回路及びスイッチを有することを特徴として
いる。また前記補正回路付きD/Aコンバータは補正の
手段としてその出力回路の定電流源において、基本とな
る定電流回路を設け、それと同一の電流値をもつ定電流
源を必要個数並列に並べ、その定電流源の上に基本とな
る定電流回路に有する抵抗と同一の抵抗値をもつ抵抗と
、その抵抗に対して1/10はどの小さい抵抗値をもつ
補正用抵抗を補正の範囲に応じて必要個数直列に並べ、
その補正用抵抗に並列に、その補正用抵抗を制御させる
スイッチ回路を有することを特徴としている。
補正回路付きD/Aコンバータとその補正回路を制御さ
せるための回路及びスイッチを有することを特徴として
いる。また前記補正回路付きD/Aコンバータは補正の
手段としてその出力回路の定電流源において、基本とな
る定電流回路を設け、それと同一の電流値をもつ定電流
源を必要個数並列に並べ、その定電流源の上に基本とな
る定電流回路に有する抵抗と同一の抵抗値をもつ抵抗と
、その抵抗に対して1/10はどの小さい抵抗値をもつ
補正用抵抗を補正の範囲に応じて必要個数直列に並べ、
その補正用抵抗に並列に、その補正用抵抗を制御させる
スイッチ回路を有することを特徴としている。
以下に本発明の一実施例による動作を説明する。
本発明のA/Dコンバータを通常のA/Dコンバータと
して動作させる場合はスイッチの8をONさせる。その
ときスイッチ7はa側にしておき9はOFFさせておく
。次に従来通りアナログ入力6一 信号をサンプルホールド回路1にとり入れサンプリング
保持する。保持されたアナログ入力を第一の並列型A/
DコンバータA/D1により上位mビットをA/D変換
するとともにA/D1のディジタル出力をD/Aコンバ
ータ5によりD/A変換し、前述のサンプルホールド1
の出力とD/Aコンバータ5より出力されたアナログ信
号との差を差動増幅回路3によりとる。差動増幅回路3
の出力は第2の並列型A/DコンバータA/D2により
下位nビットをA/’D変換させる。A/D1、A/D
2の出力から(m + n )ビットのディジタル出力
を得る。これは第3図に示す従来のD/Aコンバータと
全く同じ動作である。
して動作させる場合はスイッチの8をONさせる。その
ときスイッチ7はa側にしておき9はOFFさせておく
。次に従来通りアナログ入力6一 信号をサンプルホールド回路1にとり入れサンプリング
保持する。保持されたアナログ入力を第一の並列型A/
DコンバータA/D1により上位mビットをA/D変換
するとともにA/D1のディジタル出力をD/Aコンバ
ータ5によりD/A変換し、前述のサンプルホールド1
の出力とD/Aコンバータ5より出力されたアナログ信
号との差を差動増幅回路3によりとる。差動増幅回路3
の出力は第2の並列型A/DコンバータA/D2により
下位nビットをA/’D変換させる。A/D1、A/D
2の出力から(m + n )ビットのディジタル出力
を得る。これは第3図に示す従来のD/Aコンバータと
全く同じ動作である。
また、D/Aコンバータ5の補正を行なう場合はスイッ
チ8をOFFさせ、スイッチ7をb側にし9をONさせ
る。まずvlに電圧をあたえ、定電流源10〜13をO
Nさせる。このとき定電流源の上にある基本抵抗に対し
て1/10はどの小さい抵抗値をもつ補正用抵抗を制御
させるスイッチ回路14〜19は15,17.19のみ
ONさせておく。基本となる定電流源10の出力電圧は
V、。、は差動増幅回路3にとり入れる。次に定電流源
10と同一電流値であるべき定電流源11の電流をとり
出すために差動回路20に72以上の電圧をあたえ差動
回路20をONさせその出力電圧を差動増幅回路3にと
り入れる。定電流源10による出力電圧と定電流源11
による出力電圧との差を差動増幅回路3によりとる。差
動増幅回路からの出力はA/DコンバータA/D2(図
中番号4)によりA/D変換させる。A/D2により出
力されたディジタル信号はD/A補正制御回路に取り入
れられる。D/A補正制御回路は、入力されたディジタ
ル信号によって補正用抵抗27゜28に並列に設けた補
正抵抗の制御スイッチ14゜15のどれをON、OFF
させるかの信号を出力させる。その出力信号を得て必要
個数の制御スイッチ14.15のいずれかをON、OF
Fさせ定電流源10と11の電流比を1=1に近づける
。
チ8をOFFさせ、スイッチ7をb側にし9をONさせ
る。まずvlに電圧をあたえ、定電流源10〜13をO
Nさせる。このとき定電流源の上にある基本抵抗に対し
て1/10はどの小さい抵抗値をもつ補正用抵抗を制御
させるスイッチ回路14〜19は15,17.19のみ
ONさせておく。基本となる定電流源10の出力電圧は
V、。、は差動増幅回路3にとり入れる。次に定電流源
10と同一電流値であるべき定電流源11の電流をとり
出すために差動回路20に72以上の電圧をあたえ差動
回路20をONさせその出力電圧を差動増幅回路3にと
り入れる。定電流源10による出力電圧と定電流源11
による出力電圧との差を差動増幅回路3によりとる。差
動増幅回路からの出力はA/DコンバータA/D2(図
中番号4)によりA/D変換させる。A/D2により出
力されたディジタル信号はD/A補正制御回路に取り入
れられる。D/A補正制御回路は、入力されたディジタ
ル信号によって補正用抵抗27゜28に並列に設けた補
正抵抗の制御スイッチ14゜15のどれをON、OFF
させるかの信号を出力させる。その出力信号を得て必要
個数の制御スイッチ14.15のいずれかをON、OF
Fさせ定電流源10と11の電流比を1=1に近づける
。
すなわち例えば基本となる抵抗26.33〜35の抵抗
値を1とおいた場合その1/10の大きさの抵抗値をも
つ抵抗を補正用抵抗として基本となる定電流源10に対
して相対精度を必要とする定電流源11〜13に直列に
27〜32を設け、その補正用抵抗を制御させるスイッ
チ回路14〜19のうち15,17.19のみONさせ
ておく。モして差動増幅回路20をONさせ定電流源1
0と11を比較しその比が定電流源10に対して11が
1:1.1だった場合その差をD/A補正制御回路にと
り入れ、D/A補正制御回路からは差分の0.1だけの
補正用抵抗をONさせる信号を出力する。それによって
補正用抵抗に並列に設けられた制御スイッチ15をOF
Fさせ14をONさせる。
値を1とおいた場合その1/10の大きさの抵抗値をも
つ抵抗を補正用抵抗として基本となる定電流源10に対
して相対精度を必要とする定電流源11〜13に直列に
27〜32を設け、その補正用抵抗を制御させるスイッ
チ回路14〜19のうち15,17.19のみONさせ
ておく。モして差動増幅回路20をONさせ定電流源1
0と11を比較しその比が定電流源10に対して11が
1:1.1だった場合その差をD/A補正制御回路にと
り入れ、D/A補正制御回路からは差分の0.1だけの
補正用抵抗をONさせる信号を出力する。それによって
補正用抵抗に並列に設けられた制御スイッチ15をOF
Fさせ14をONさせる。
このようにして基本となる定電流源10とそれと相対比
が必要な定電流源11との相対比をとることができる。
が必要な定電流源11との相対比をとることができる。
そして、次に同様にして定電流源10と12を比較しそ
の差に応じた制御スイッチ16゜17をON、OFFさ
せる。この動作を必要個数の定電流源について行なうこ
とによって必要個数すべての電流比の相対精度を高める
ことができる。
の差に応じた制御スイッチ16゜17をON、OFFさ
せる。この動作を必要個数の定電流源について行なうこ
とによって必要個数すべての電流比の相対精度を高める
ことができる。
このような制御を行う制御回路6は例えばマイクロコン
ピュータを用いて容易に実現できる。
ピュータを用いて容易に実現できる。
第2図では、補正用抵抗を相対精度がほしい定電流源に
対して2つずつ直列に設けたがこれは、補正の範囲に応
じて必要個数並べればよい。またこの抵抗にたとえば0
.1倍、0.05倍というような重み付けを行ってもよ
い。このようにすると、補正の範囲に比べ、補正用抵抗
の必要個数を少くすることができる。
対して2つずつ直列に設けたがこれは、補正の範囲に応
じて必要個数並べればよい。またこの抵抗にたとえば0
.1倍、0.05倍というような重み付けを行ってもよ
い。このようにすると、補正の範囲に比べ、補正用抵抗
の必要個数を少くすることができる。
第5図、第6図は本発明の第2の実施例である。
第6図において52〜54は定電流源回路、55〜60
はスイッチ回路、61〜63は基本抵抗、64〜69は
基本抵抗に比べその1/10はどの小さい抵抗値をもっ
た補正用抵抗、70〜75は差動回路、76は抵抗であ
る。この実施例ではA/D変換をさせる動作及び定電流
源を補正させる動作は実施例1と同様であるが、基本と
なる定電流源回路をはぶき新たに基準電圧をとり込む。
はスイッチ回路、61〜63は基本抵抗、64〜69は
基本抵抗に比べその1/10はどの小さい抵抗値をもっ
た補正用抵抗、70〜75は差動回路、76は抵抗であ
る。この実施例ではA/D変換をさせる動作及び定電流
源を補正させる動作は実施例1と同様であるが、基本と
なる定電流源回路をはぶき新たに基準電圧をとり込む。
V r * f端子を設けたことにより外部から基準電
圧をあたえそれに対して定電流源による出力電圧を比較
していくため定電流源の相対精度及び絶対精度を高−1
〇− めるという効果がある。
圧をあたえそれに対して定電流源による出力電圧を比較
していくため定電流源の相対精度及び絶対精度を高−1
〇− めるという効果がある。
以上説明したように本発明は、直並列型A/Dコンバー
タの内部に補正回路付きD/Aコンバータとその補正回
路を制御させるための回路及びスイッチを有し、また前
記補正回路付きD/Aコンバータにおいて、補正の手段
としてその出力回路の定電流源において、基本となる定
電流回路を設け、それと同一の電流値をもつ定電流源を
必要個数並列に列べ、その定電流源の上に基本となる定
電流源回路に有する抵抗と同一の抵抗値をもつ抵抗と、
その抵抗に対して1/10はどの小さい抵抗値をもつ補
正用抵抗を補正の範囲に応じて必要個数直列に並べ、そ
の補正用抵抗に並列にその補正用抵抗を制御させるスイ
ッチ回路を有することにより、A/D変換を行なう前及
びA/Dコンバータが動作していない時間に内蔵するD
/Aコンバータの精度を整えることができる。これによ
り今までその精度を拡散及びレイアウト状況に依存して
いたものが拡散及びレイアウトによる相対精度のバラツ
キを逐次定電流源回路を比較して相対精度をとることに
より無視することができるだけではなく使用する時によ
り周囲温度の差より生ずる相対精度のバラツキをも無視
することができより精度の高いA/Dコンバータを提供
することができる効果がある。
タの内部に補正回路付きD/Aコンバータとその補正回
路を制御させるための回路及びスイッチを有し、また前
記補正回路付きD/Aコンバータにおいて、補正の手段
としてその出力回路の定電流源において、基本となる定
電流回路を設け、それと同一の電流値をもつ定電流源を
必要個数並列に列べ、その定電流源の上に基本となる定
電流源回路に有する抵抗と同一の抵抗値をもつ抵抗と、
その抵抗に対して1/10はどの小さい抵抗値をもつ補
正用抵抗を補正の範囲に応じて必要個数直列に並べ、そ
の補正用抵抗に並列にその補正用抵抗を制御させるスイ
ッチ回路を有することにより、A/D変換を行なう前及
びA/Dコンバータが動作していない時間に内蔵するD
/Aコンバータの精度を整えることができる。これによ
り今までその精度を拡散及びレイアウト状況に依存して
いたものが拡散及びレイアウトによる相対精度のバラツ
キを逐次定電流源回路を比較して相対精度をとることに
より無視することができるだけではなく使用する時によ
り周囲温度の差より生ずる相対精度のバラツキをも無視
することができより精度の高いA/Dコンバータを提供
することができる効果がある。
通常m+nビット精度のD/Aコンバータを補正するに
はm+nビット以上の高精度のA/Dコンバータ又はD
/Aコンバータと差動増幅器によって誤差をあらかじめ
計測しておく必要があるのに対し本発明では高精度のA
/DコンバータもD/Aコンバータも必要とせず、した
がって集積回路に内蔵するのにきわめて適している。
はm+nビット以上の高精度のA/Dコンバータ又はD
/Aコンバータと差動増幅器によって誤差をあらかじめ
計測しておく必要があるのに対し本発明では高精度のA
/DコンバータもD/Aコンバータも必要とせず、した
がって集積回路に内蔵するのにきわめて適している。
第1図、第2図は本発明の実施例であり、第3図、第4
図は従来例である。第5図、第6図は第2の実施例であ
る。 図中で番号1はサンプルホールド回路、2はmピッ)A
/Dコンバーク、3は増幅回路、4はnピッ)A/Dコ
ンバータ、5は補正回路付きD/Aコンバータ、6はD
/A補正制御回路、7〜9はスイッチ、10〜13.4
2〜44.52〜54は定電流回路、14〜19.55
〜60は制御スイッチ回路、26.33〜35.39〜
41.61〜63は基本抵抗、27〜32.64〜69
は補正用抵抗、20〜25.45〜50.70〜75は
差動回路、36,51,76は抵抗である。 代理人 弁理士 内 原 音
図は従来例である。第5図、第6図は第2の実施例であ
る。 図中で番号1はサンプルホールド回路、2はmピッ)A
/Dコンバーク、3は増幅回路、4はnピッ)A/Dコ
ンバータ、5は補正回路付きD/Aコンバータ、6はD
/A補正制御回路、7〜9はスイッチ、10〜13.4
2〜44.52〜54は定電流回路、14〜19.55
〜60は制御スイッチ回路、26.33〜35.39〜
41.61〜63は基本抵抗、27〜32.64〜69
は補正用抵抗、20〜25.45〜50.70〜75は
差動回路、36,51,76は抵抗である。 代理人 弁理士 内 原 音
Claims (1)
- サンプルホールド回路と該サンプルホールド回路の出力
をアナログ−ディジタル変換する第1のA/Dコンバー
タと、該第1のA/Dコンバータの出力をディジタル−
アナログ変換するD/Aコンバータと、該D/Aコンバ
ータの出力と前記サンプルホールド回路の出力との差電
圧を得るアナログ減算回路と、該アナログ減算回路の出
力をアナログ−ディジタル変換する第2のA/Dコンバ
ータとを有し前記第1及び第2のA/Dコンバータの出
力を必要に応じて演算して出力とする直並列型アナログ
−ディジタル変換器において、前記D/Aコンバータは
互いに略等しい複数個の電流源からなり、かかる各電流
源に対しその電流を変化させる回路手段を付加し前記D
/Aコンバータの出力もしくは基準出力を前記アナログ
減算回路の入力に導出する手段と、かかる手段の出力と
前記D/Aコンバータの各電流源のそれぞれ1ケづつと
を比較し、前記第2のコンバータの出力によって前記電
流を変化させる回路手段を制御するロジック回路からな
ることを特徴とするアナログ−ディジタル変換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31120388A JPH01316025A (ja) | 1988-03-22 | 1988-12-09 | アナログ−ディジタル変換器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6783388 | 1988-03-22 | ||
JP63-67833 | 1988-03-22 | ||
JP31120388A JPH01316025A (ja) | 1988-03-22 | 1988-12-09 | アナログ−ディジタル変換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01316025A true JPH01316025A (ja) | 1989-12-20 |
Family
ID=26409038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31120388A Pending JPH01316025A (ja) | 1988-03-22 | 1988-12-09 | アナログ−ディジタル変換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01316025A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5539406A (en) * | 1993-07-02 | 1996-07-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Series-parallel type A-D converter for realizing high speed operation and low power consumption |
JP2006324733A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Shimadzu Corp | アナログ・デジタル変換器 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59167112A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-20 | Hitachi Ltd | デイジタル・アナログ変換器 |
JPS59207732A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-24 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 2ステツプ型ad変換器 |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP31120388A patent/JPH01316025A/ja active Pending
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