JPH02203623A - Analog/digital converter - Google Patents

Analog/digital converter

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JPH02203623A
JPH02203623A JP2417589A JP2417589A JPH02203623A JP H02203623 A JPH02203623 A JP H02203623A JP 2417589 A JP2417589 A JP 2417589A JP 2417589 A JP2417589 A JP 2417589A JP H02203623 A JPH02203623 A JP H02203623A
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JP
Japan
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comparators
output
analog
digital converter
comparator
Prior art date
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Pending
Application number
JP2417589A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Katsu
勝 新一
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02203623A publication Critical patent/JPH02203623A/en
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attain an analog digital converter having a highly accurate converting characteristic even at high clock speed by so constituting the converter that outputs of comparators connected in parallel are given to a 4-input AND, in which they are ANDed and giving the resulting signal to an encoder thereby correcting an error output of the comparator. CONSTITUTION:The title converter consists of (2<n>-1) comparators C1-C7 connected in parallel, (2<n>-1) AND gates AND1-AND7 and an encoder 2 and a noninverting output of (i-1)th and i-th comparators and an inverting output of (i+1)-th and (i+2)th comparators are inputted to the i-th AND gate. Since an analog input level is decided when the logic output arrangement of the four comparators C1-C7 adjacent to each other is 0011, and when only one output error of the comparators C1-C7 takes place at a location deviated by + or -2 quantization unit with respect to the analog input level, completely correct conversion result is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は信号処理回路の中でも最も重要なアナログ−デ
ジタル変換器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an analog-to-digital converter, which is the most important among signal processing circuits.

従来の技術 近年、半導体集積化技術の著しい進歩を背景に、信号処
理技術は飛躍的に向上してきた。なかでもアナログ−デ
ジタル変換器は、最も重要な信号処理回路の一つである
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, signal processing technology has improved dramatically due to significant advances in semiconductor integration technology. Among them, the analog-to-digital converter is one of the most important signal processing circuits.

以下図面を参照しながら、上述した従来のアナログ−デ
ジタル変換器の一例について説明する。
An example of the conventional analog-to-digital converter mentioned above will be described below with reference to the drawings.

第3図は、従来の3ビットアナログ−デジタル変換器の
構成を示すものである。第3図において、01〜C7は
コンパレータで、■入力端子は、■のアナログ入力端子
1に接続され、e入力端子は、それぞれ基準電圧端子V
 rsfl−Vref7に接続され、その出力はそれぞ
れ2人力論理積ゲートであるA N D +〜AND7
に接続される。ここで第n番目の2人力論理積ゲートA
ND0は、コンパレータCnの正相出力とコンパレータ
Cn+1の逆相出力の論理積をとる。ただし第7番目の
コンパレータは、コンパレータC7の正相出力のみを入
力とする。
FIG. 3 shows the configuration of a conventional 3-bit analog-to-digital converter. In FIG. 3, 01 to C7 are comparators, the input terminals are connected to the analog input terminal 1 of ■, and the input terminals of e are the reference voltage terminals V
rsfl-Vref7, and its outputs are two human-powered AND gates A N D + ~ AND7, respectively.
connected to. Here, the n-th two-person logical AND gate A
ND0 takes the AND of the positive phase output of the comparator Cn and the negative phase output of the comparator Cn+1. However, the seventh comparator receives only the positive phase output of the comparator C7.

2はエンコーダで7個の論理積ゲートAND+ 〜AN
D?の出力を符号化する。bO−bl、b2は3ビツト
のデジタル出力である。
2 is an encoder with 7 AND gates AND+ ~AN
D? Encode the output of . bO-bl and b2 are 3-bit digital outputs.

以上のように構成されたアナログ−デジタル変換器につ
いて、以下その動作について説明する。
The operation of the analog-to-digital converter configured as described above will be explained below.

まず、端子1に印加されたアナログ入力電圧は、7個の
コンパレータCt−C7で同時に比較される。コンパレ
ータC1〜C7の出力は、2人力のAND+=AND7
によって論理積が取られ、この結果7個のAND出力の
内、1個のみ1”となり、アナログ入力レベルが決定さ
れる。エンコーダ2は、決定されたアナログ入力レベル
をバイナリ符号等のb(1,bl、b2に変換する。
First, analog input voltages applied to terminal 1 are simultaneously compared by seven comparators Ct-C7. The outputs of comparators C1 to C7 are the two-person AND+=AND7
As a result, only one of the seven AND outputs becomes 1", and the analog input level is determined. The encoder 2 converts the determined analog input level into b(1), such as a binary code. , bl, b2.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、7個のコンパレー
タの8種類の出力状態がそのまま23個の2進符号に写
像されるため、コンパレータが1個でもノイズ等でエラ
ー出力を出した場合、変換出力は、全く出たら目になっ
てしまう。クロック速度が、数100MHz以上では、
コンパレータ自体の発生するノイズや、コンパレータの
AC特性の不揃い等により、エラー出力を生ずることが
多くなり、正しい変換出力が得られないという問題点を
有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, the 8 types of output states of the 7 comparators are directly mapped to 23 binary codes, so even one comparator may cause an error output due to noise etc. If it is output, the conversion output will be visible if it is output at all. When the clock speed is several hundred MHz or higher,
There is a problem in that error outputs are often generated due to noise generated by the comparator itself, uneven AC characteristics of the comparator, etc., and correct conversion output cannot be obtained.

本発明は上記問題点に鑑み、コンパレータが、ノイズ等
でエラー出力を生じても、エラー出力数が1個までは正
しい2進変換出力が得られるアナログ−デジタル変換器
を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention provides an analog-to-digital converter that can provide a correct binary conversion output up to one error output even if the comparator generates an error output due to noise or the like.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のアナログデジタル変
換器は、並列接続された(2n−1)個のコンパレータ
と、(2n−1)個の論理積ゲートおよびエンコーダか
らなり、第i番目の論理積ゲートに、第(i−1)番目
と第i番目のコンパレータの正相出力と、第(i+1)
番目と第(i +2)番目のコンパレータの逆相出力が
入力される構成を備えたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the analog-to-digital converter of the present invention consists of (2n-1) comparators, (2n-1) AND gates, and encoders connected in parallel. The positive-phase outputs of the (i-1)-th and i-th comparators and the (i+1)-th
It has a configuration in which the opposite phase outputs of the th and (i+2)th comparators are input.

作用 本発明は上記した構成によって、隣接した4個のコンパ
レータの論理出力配列が0011の箇所で、アナログ入
力レベルを決定するので、コンパレータの出力エラーが
アナログ入力レベルに対し、±2量子化単位よりはずれ
た位置で1個のみ生じた場合、完全に正しい変換結果が
得られる。
Effect of the Invention With the above-described configuration, the present invention determines the analog input level at the location where the logical output array of four adjacent comparators is 0011, so that the output error of the comparator is less than ±2 quantization units with respect to the analog input level. If only one occurs in an out-of-place position, a completely correct conversion result will be obtained.

実施例 以下本発明の一実施例のアナログ−デジタル変換器につ
いて、図面を参照しながら説明する。第1図は本発明の
実施例における3ビットアナログ−デジタル変換器の構
成を示すものである。第1図において、c、−C7はコ
ンパレータ、■はアナログ入力端子、V rerl〜V
re47は基準電圧端子、2はエンコーダ、bo−b=
はデジタル出力端子で、以上は第3図の構成と同じもの
である。AND+〜AND7は論理積ゲートで、このう
ちANDt〜ANDsの論理積ゲートは、AND、がコ
ンパレータC1とコンパレータC1−1の正相出力とコ
ンパレータCH+1とコンパレータCH+2の逆相出力
の論理積をとる。すなわち A N D1= Ci ” C1−1’ C++l ’
 C1+まただしi=2〜5、また他の論理積ゲートに
ついては AND、=C,−C2・C3+ ANDe=Cs・C6・ C7T AND?=C8・ C7 とする。
Embodiment Hereinafter, an analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a 3-bit analog-to-digital converter in an embodiment of the present invention. In Figure 1, c and -C7 are comparators, ■ is an analog input terminal, and V rel~V
re47 is the reference voltage terminal, 2 is the encoder, bo-b=
is a digital output terminal, and the above structure is the same as that shown in FIG. AND+ to AND7 are AND gates, among which ANDt to ANDs are AND gates, AND takes the AND of the positive phase outputs of the comparator C1 and the comparator C1-1 and the negative phase outputs of the comparator CH+1 and the comparator CH+2. That is, A N D1= Ci ” C1-1'C++l'
C1+ but i=2 to 5, and for other AND gates, AND, =C, -C2・C3+ ANDe=Cs・C6・C7T AND? =C8・C7.

以上のように構成されたアナログ−デジタル変換器の動
作について以下説明する。
The operation of the analog-to-digital converter configured as above will be explained below.

まず第2図は、あるアナログ入力電圧に対し、コンパレ
ータC1−C5が1出力で、04〜C7が0出力になる
場合、1個のコンパレータでエラーが発生した時の変換
結果を示している。7種類のエラー発生に対し、3種類
までは誤り訂正が可能で、正しい変換ができるこきがわ
かる。他の4種類は原理的に誤り訂正が不可能、または
二通りの訂正が考えられ、正しく変換出来ないモードで
ある。
First, FIG. 2 shows the conversion result when an error occurs in one comparator when comparators C1 to C5 have 1 output and 04 to C7 have 0 output for a certain analog input voltage. Out of the seven types of errors that occur, it is possible to correct up to three types of errors, and you can see how you can perform correct conversion. The other four types are modes in which error correction is not possible in principle, or two types of correction are possible, and correct conversion cannot be performed.

従来のアナログ−デジタル変換器では全てのエラーモー
ドに対し、正しい変換が実行されない。以上の効果は4
人力の論理積をとることにより、コンパレータのエラー
が、アナログ入力に対し、±2ffi子化単位より離れ
た箇所で生じたとき誤り訂正できることを示している。
Conventional analog-to-digital converters do not perform correct conversion for all error modes. The above effects are 4
It has been shown that by performing a manual logical product, it is possible to correct a comparator error when it occurs at a location farther away than ±2ffi conversion units with respect to the analog input.

本発明のアナログデジタル変換器では23x (2’−
1)=56通りのコンパレータ1個の誤り状態に対し、
誤り訂正可能な30個全てに、正しく変換出来ることが
、第2図のような論理チエツクを実施することで確認で
きる。
In the analog-to-digital converter of the present invention, 23x (2'-
1)=56 ways for one error state of a comparator,
It can be confirmed by performing a logic check as shown in FIG. 2 that all 30 errors can be converted correctly.

以上のように本実施例によれば、コンパレータの後に、
4人力の論理積ゲートを設けてアナログ入力電圧のレベ
ルを決定することにより、コンパレータ1個のエラーに
対して、誤り訂正可能なアナログ−デジタル変換器が実
現できる。
As described above, according to this embodiment, after the comparator,
By providing a four-man power AND gate to determine the level of the analog input voltage, an analog-to-digital converter capable of error correction for a single comparator error can be realized.

なお、実施例では3ビツトのアナログ−デジタル変換器
を示したが、3ビツト以上の場合には、コンパレータC
1〜C7と論理積ゲートAND+ 〜AND7を増やせ
ば実現できる。
Note that although a 3-bit analog-to-digital converter is shown in the embodiment, in the case of 3 or more bits, the comparator C
This can be realized by increasing the number of AND gates 1 to C7 and AND gates AND+ to AND7.

発明の効果 以上のように本発明は、並列接続したコンパレータ出力
を4人力の論理積を取った後、エンコーダに入れる構成
を取ることにより、コンパレータのエラー出力を訂正で
き、高いクロック速度でも高精度の変換特性を有するア
ナログ−デジタル変換器を実現することができる。
Effects of the Invention As described above, the present invention has a configuration in which the outputs of the comparators connected in parallel are logically multiplied by four people and then inputted to the encoder, thereby correcting the error output of the comparator, and achieving high precision even at high clock speeds. It is possible to realize an analog-to-digital converter having the following conversion characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例におけるアナログ−デジタル変
換器の構成図、第2図は本発明の実施例の動作を説明す
る図、第3図は従来のアナログ−デジタル変換器の構成
図である。 1・・・・・・アナログ入力端子、2・・・・・・エン
コーダ、c 、 c 7−°−゛−コンパレータ、V 
rsfl −Vref7°゛°°°゛基準電圧、AND
I−AND?・・・・・・論理積ゲート、bo−b2・
・・・・・デジタル出力。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名嶌 図 第 図
Fig. 1 is a block diagram of an analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram explaining the operation of the embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a block diagram of a conventional analog-to-digital converter. be. 1... Analog input terminal, 2... Encoder, c, c 7-°-゛- comparator, V
rsfl −Vref7°゛°°°゛Reference voltage, AND
I-AND?・・・・・・AND gate, bo-b2・
...Digital output. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] アナログ入力を共通にしたn個のコンパレータと、上記
コンパレータの出力を受けるn個の論理積ゲートと、デ
ジタル符号に変換するエンコーダからなり、第i番目の
論理積ゲートに、第(i−1)番目と第i番目のコンパ
レータの正相出力と第(i+1)番目と第(i+2)番
目のコンパレータの逆相出力が入力されることを特徴と
するアナログ−デジタル変換器。
It consists of n comparators that share an analog input, n AND gates that receive the output of the comparators, and an encoder that converts it into a digital code. An analog-to-digital converter, characterized in that the positive phase outputs of the ith and ith comparators and the negative phase outputs of the (i+1)th and (i+2)th comparators are input.
JP2417589A 1989-02-02 1989-02-02 Analog/digital converter Pending JPH02203623A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06112827A (en) * 1992-09-28 1994-04-22 Nec Corp Semi-flash type a/d converter

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