JPH02257719A - Analog/digital converter - Google Patents

Analog/digital converter

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JPH02257719A
JPH02257719A JP7656289A JP7656289A JPH02257719A JP H02257719 A JPH02257719 A JP H02257719A JP 7656289 A JP7656289 A JP 7656289A JP 7656289 A JP7656289 A JP 7656289A JP H02257719 A JPH02257719 A JP H02257719A
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JP
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converter
analog
sample
conversion
hold circuit
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JP7656289A
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Inventor
Makoto Kondo
眞 近藤
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate waste time and to utilize the conversion speed of each A/D converter by providing an exclusive sample-hold circuit in a 2nd A/D converter in a serial-parallel A/D converter. CONSTITUTION:An exclusive sample-hold circuit 5 is provided in an input analog voltage input section to a 2nd A/D converter 7 in the serial-parallel A/D converter (A/D converter) and the sample-hold circuit 5 samples a voltage with a high level similarly to the case with the sample-hold circuit 1 and the sampled voltage is kept during the low level. Before the output digital data is produced, the 1st A/D converter 2 applies the succeeding A/D conversion and the time of the A/D conversion of the 2nd A/D converter 7 is quickened. Thus, the entire A/D conversion speed is improved without increasing the conversion speed of the 1st and 2nd A/D converters 2, 7.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、直並列型のアナログデジタル変換器(以下r
AD変換器Jという)に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to a series-parallel type analog-to-digital converter (hereinafter referred to as r
(referred to as AD converter J).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第8図は従来の直並列型AD変換器のブロック図、第9
図はそのタイミングチャートである。
Figure 8 is a block diagram of a conventional serial-parallel AD converter, Figure 9
The figure is a timing chart.

第8図において、1は入力アナログ電圧をサンプルホー
ルドするサンプルホールド回路、2は回路1でサンプル
ホールドされたアナログ電圧を粗くアナログデジタル変
換(以下rAD変換」という)する第1のAD変換器、
3はAD変換器2の・11力をラッチするラッチ回路、
4は第1のAD変換器2の変換結果を7Jfびアナログ
電ツノ;に戻すデジタルアナログ変換器(以下rDA変
換器」という)、6はサンプルホールド回路5で保持さ
れた電圧からDA変換器4の出力を引く演算回路、7は
演算回路6の出力を細かくAD変換する第2のAD変換
器、8はAD変換器7の出力をラッチするラッチ回路、
9は第1のAD変換器2のラッチされた出力と第2のA
D変換器7のラッチされた出力を合成し、高精度(多ビ
ット)の出力デジタルデータを生成するレジスタ、10
はA D fIjl!W全体を動作させるための同期ク
ロック発生回路である。
In FIG. 8, 1 is a sample and hold circuit that samples and holds an input analog voltage; 2 is a first AD converter that roughly converts the analog voltage sampled and held in circuit 1 into analog-to-digital conversion (hereinafter referred to as rAD conversion);
3 is a latch circuit that latches the 11 power of AD converter 2,
4 is a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as "rDA converter") that returns the conversion result of the first AD converter 2 to an analog voltage; 6 is a DA converter 4 that converts the voltage held in the sample and hold circuit 5; 7 is a second AD converter that finely AD converts the output of the calculation circuit 6; 8 is a latch circuit that latches the output of the AD converter 7;
9 is the latched output of the first AD converter 2 and the second A
a register 10 that combines the latched outputs of the D converter 7 and generates high-precision (multi-bit) output digital data;
A D fIjl! This is a synchronous clock generation circuit for operating the entire W.

そして、サンプルホールド回路1は、Highレヘルレ
ベンプリングし、Lowレベルの間そのサンプリングし
た電圧を保持するように構成され、第1のAD変換器2
.第2のAD変換器7及びそれらのラッチ回路3,8は
、同期クロック発生回路lOからのパルスの立上りエツ
ジで動作するように構成されている。
The sample and hold circuit 1 is configured to carry out high level sampling and hold the sampled voltage during the low level.
.. The second AD converter 7 and its latch circuits 3 and 8 are configured to operate on the rising edge of a pulse from the synchronous clock generation circuit IO.

以上の構成で、第9図に示すタイミングで動作し5入力
アナログ電圧を第1のAD変変換子粗くAD変換し、そ
の変換結果をDA変換器4でデジタルアナログ変換(以
下rDAD換」という)し、その変換結果をサンプルホ
ールド回路1の出力から引く演算を演算回路6で行い、
演算回路6の出力を第2のAD変換PJ7で細か<AD
変換する。そして、第1のAD変換器2の変換結果と第
2のADfD器7の変換結果をレジスタ9で合成し、出
力デジタルデータが得られる。
With the above configuration, the first AD converter operates at the timing shown in FIG. 9 to roughly AD convert the 5 input analog voltages, and the conversion result is digital-to-analog converted (hereinafter referred to as rDAD conversion) by the DA converter 4. Then, the arithmetic circuit 6 performs an operation to subtract the conversion result from the output of the sample and hold circuit 1,
The output of the arithmetic circuit 6 is converted into fine <AD by the second AD conversion PJ7.
Convert. Then, the conversion result of the first AD converter 2 and the conversion result of the second ADfD device 7 are combined in a register 9 to obtain output digital data.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、従来例においては、第1のAD変換器2
がそのAD変換動作を完了し、上位ビットをエンコード
レラッチした後、直ちに次のAD変換動作に入ることが
できないため、個々のAD変換器の変換速度を充分に活
用できなかった。
However, in the conventional example, the first AD converter 2
After the AD converter completes its AD conversion operation and encodes and latches the upper bits, it cannot immediately start the next AD conversion operation, so the conversion speed of each AD converter cannot be fully utilized.

即ち、DA変換器4のDA変換動作と第2のAD変換器
7のAD変換動作及び下位ビットのエンコード、ラッチ
が完Yするまでは、サンプルホールド回路lに保持され
ているアナログ電圧が先回AD変換した時の値のままの
ため、第1のAD変換器2のAD変換動作は意味がない
。また、第2のAD変換器7のAD変換動作が終了する
まではアナログ電圧をサンプリングしなおすこともでき
ない。このことは、各AD変換器2,7がi+能な変換
速度に対して約%の速度での変換動作をさせていること
に相当する。即ち、−・方のAD変換器が変換動作をし
ている間は他方のAD変換器は変換動作を休止している
ことになる。
That is, until the DA conversion operation of the DA converter 4, the AD conversion operation of the second AD converter 7, and the encoding and latching of the lower bits are completed, the analog voltage held in the sample and hold circuit l is the same as the previous one. Since the value at the time of AD conversion remains the same, the AD conversion operation of the first AD converter 2 is meaningless. Further, the analog voltage cannot be sampled again until the AD conversion operation of the second AD converter 7 is completed. This corresponds to each AD converter 2, 7 performing a conversion operation at a rate of about % of the conversion rate capable of i+. That is, while the one AD converter is performing the conversion operation, the other AD converter is not performing the conversion operation.

本発明は、この無駄をなくし、各AD変換惺の変換速度
を生かすことのできる直並列型AD変換器を得ることを
[−1的とするものである。
The object of the present invention is to eliminate this waste and obtain a series/parallel type AD converter that can utilize the conversion speed of each AD converter.

(課題を解決するための手段) 前記目的を達成するため、本発明では、第2のAD変換
器への入力アナログ電圧の入力部に、専用のサンプルホ
ールド回路を設けるもので、詳しくは、AD変換器をつ
ぎの(1)、(2)のとおりに構成するものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention, a dedicated sample and hold circuit is provided at the input section of the input analog voltage to the second AD converter. The converter is configured as shown in (1) and (2) below.

(1)入力アナログ電圧を第1のアナログデジタル変換
器で粗くアナログデジタル変換器その変換結果をデジタ
ルアナログ変換し、そのアナログ変換結果と入力アナロ
グ電圧との差を第2のアナログデジタル変換器で細かく
アナログデジタル変換して、第1のアナログデジタル変
換器の変換結果と第2のアナログデジタル変換器の変換
結果より出力デジタルデータを生成するアナログデジタ
ル変換器であって、第2のアナログデジタル変換器への
入力アナログ電圧の入力部に、専用のサンプルホールド
回路を設けたアナログデジタル変換器。
(1) The first analog-to-digital converter roughly converts the input analog voltage into a digital-to-analog converter, and the second analog-to-digital converter finely converts the difference between the analog conversion result and the input analog voltage. An analog-to-digital converter that performs analog-to-digital conversion and generates output digital data from the conversion result of the first analog-to-digital converter and the conversion result of the second analog-to-digital converter, the converter converting the data to the second analog-to-digital converter. An analog-to-digital converter with a dedicated sample-and-hold circuit at the input analog voltage input section.

(2)前記(1)において、第2のアナログデジタル変
換器に専用のサンプルホールド回路に、入力アナログ電
圧を直接供給するように構成し、かつ第1のアナログデ
ジタル変換器の変換結果をデジタルアナログ変換するデ
ジタルアナログ変換器の出力側に、その出力レベルを第
1のアナログデジタル変換器の%し58分だけ下げるレ
ベルシフタを接続したアナログデジタル変換器。
(2) In (1) above, the input analog voltage is directly supplied to the sample hold circuit dedicated to the second analog-to-digital converter, and the conversion result of the first analog-to-digital converter is converted to the digital-to-digital converter. An analog-to-digital converter in which a level shifter is connected to the output side of the digital-to-analog converter for conversion, which lowers the output level by 58% of that of the first analog-to-digital converter.

(作用) 前記(1)、(2)の構成により、出力デジタルデータ
な生成する前に、第1のADfD器か次回のAD変換動
作を行い、これに伴い第2のAD変換器のAD変換動作
時期も早くなる。
(Function) With the configurations (1) and (2) above, before generating output digital data, the first ADfD device performs the next AD conversion operation, and accordingly, the second AD converter performs the AD conversion operation. The operation time is also faster.

前記(2)の構成によれば、更に、第1のAD変換器の
変換中における入力アナログ電圧の変化分を含んだ出力
デジタルデータを出力する。
According to the configuration (2) above, further, output digital data including a change in the input analog voltage during conversion by the first AD converter is output.

(実施例) 以下本発明を実施例により説明する。(Example) The present invention will be explained below with reference to Examples.

第1図は本発明の第1実施例であるAD変換器のブロッ
ク図であり、第2図は同実施例のタイミングチャートで
ある。
FIG. 1 is a block diagram of an AD converter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart of the same embodiment.

本実施例は、第1図に示すように、第2のAD変換器7
への入力アナログ電圧の入力部に専用のサンプルホール
ド回路5を設けている点で、第8図に示す従来例と相違
する。このサンプルホールド回路5もサンプルホールド
回路1と同様に、Highレベルでサンプリングし、L
owレベルの間そのサンプリングした電圧を保持するよ
うに構成されている。
In this embodiment, as shown in FIG.
The present invention differs from the conventional example shown in FIG. 8 in that a dedicated sample-and-hold circuit 5 is provided at the input section of the input analog voltage. Similar to the sample and hold circuit 1, this sample and hold circuit 5 also samples at a high level, and samples at a low level.
It is configured to hold the sampled voltage during the OW level.

ブロック図上の、その他の構成は、従来例と同はであり
、ここでの説明は省略する。
The other configurations on the block diagram are the same as those of the conventional example, and the description thereof will be omitted here.

次に、第2図を参照し、本実施例の構成、動作を説明す
る。
Next, the configuration and operation of this embodiment will be explained with reference to FIG.

サンプルホールド回路1は、時刻t。−tlの間の第!
のS/Hの正パルスで入力アナログ電圧をサンプリング
し、時刻t、〜t5の間その電圧を保持する。時刻t2
ではその保持している電圧を第1のAD変換器2でAD
変換し、変換されたデジタルデータを時刻t3でラッチ
3によりラッチする。又、これらの動作と並行して、第
2のサンプルホールド回路5に正のパルスを供給しく第
1のAD変換器のラッチ(t3)から1クロック期間の
間(14まで)正パルスを供給している)第1のサンプ
ルホールド回路1が次のアナログデータのサンプルホー
ルド動作をすることができる様にしている。第1のAD
変換器2のデジタルデータのラッチと第2のサンプルホ
ールド回路5のサンプルホールド動作が終了すれば、第
1のサンプルホールド回路1と第1のAD変換器2は、
DA変換P!!4や第2のAD変換器7の動作状態にか
かわりなく次のデータの取り込み、AD変換に移行する
ことができる(ただし、第1のAD変換P!!2の出力
データは訂回の全体の読出しが終了するまでラッチでき
ない)。
The sample hold circuit 1 operates at time t. -th between tl!
The input analog voltage is sampled with the positive pulse of S/H, and the voltage is held between times t and t5. Time t2
Then, the held voltage is AD converted by the first AD converter 2.
The converted digital data is latched by latch 3 at time t3. In addition, in parallel with these operations, a positive pulse is supplied from the latch (t3) of the first AD converter for one clock period (up to 14) to supply a positive pulse to the second sample and hold circuit 5. The first sample-and-hold circuit 1 can perform a sample-and-hold operation for the next analog data. 1st AD
When the digital data latch of the converter 2 and the sample and hold operation of the second sample and hold circuit 5 are completed, the first sample and hold circuit 1 and the first AD converter 2
DA conversion P! ! 4 and the second AD converter 7, it is possible to take in the next data and move on to AD conversion (however, the output data of the first AD converter P!!2 is cannot be latched until the read is completed).

次に、第2のサンプルホールド回路5のサンプル動作の
完了とほぼ同時(t4)に第1のAD変換器2の変換結
果に相当するアナログ電圧がDA変換器4から出力され
ているので、次のタイミングt6では第2のAD変ti
器7による下位ビットのAD変換が行われる。なお、ア
ナログ演算回路6のデイレイ時間とDA変換器4の変換
時間(セトリングタイム)は、両方合計してt4〜t6
の時間におさまる様に構成する。第2のAD変換器7の
変換結果を時刻上〇でラッチ8にラッチし、時刻t7に
は上位ビットと合成した全データが出力レジスタ9から
読み出される。
Next, since the analog voltage corresponding to the conversion result of the first AD converter 2 is outputted from the DA converter 4 almost simultaneously (t4) with the completion of the sampling operation of the second sample and hold circuit 5, the next At timing t6, the second AD change ti
AD conversion of the lower bits is performed by the device 7. Note that the delay time of the analog arithmetic circuit 6 and the conversion time (settling time) of the DA converter 4 are totaled from t4 to t6.
Configure it so that it fits within the time. The conversion result of the second AD converter 7 is latched into the latch 8 at time 0, and all the data combined with the upper bits are read out from the output register 9 at time t7.

次に、これら第2のAD変換器7周りの処理がなされて
いる期間中°(t4〜17)の第1のサンプルホールド
回路l及び第1のAD変換器2の動作について説明する
Next, the operation of the first sample and hold circuit 1 and the first AD converter 2 during the period (t4 to t17) during which processing around the second AD converter 7 is being performed will be described.

時刻t5〜1.では第1のサンプルホールド回路1は次
のサンプル動作を行っている。次に時刻t7では第1の
AD変換PJ2の変換動作を行う。
Time t5-1. Now, the first sample and hold circuit 1 is performing the following sampling operation. Next, at time t7, the first AD conversion PJ2 conversion operation is performed.

これ以降の動作は、前記時刻t3以降と同じである。The operations thereafter are the same as those after time t3.

なお、第2のサンプルホールド回路5においては、サン
プルツーホールドオフセットを第2のAD変換器7の’
p4 L S B (least 51gn1fica
nt bit:最下位ビットL以下にする様に構成する
必要があることはもちろんである。
Note that in the second sample-and-hold circuit 5, the sample-to-hold offset is
p4 L S B (least 51gn1fica
nt bit: Of course, it is necessary to configure the least significant bit L or less.

次に、本発明の第2実施例のAD変換器を説明する。Next, an AD converter according to a second embodiment of the present invention will be explained.

第3図は本実施例のブロック図であり、第4図は本実施
例のタイミングチャートである。
FIG. 3 is a block diagram of this embodiment, and FIG. 4 is a timing chart of this embodiment.

本実施例では第1実施例と異なる部分のみ説明する。構
成としては、DA変換W4の出力側にサンプルホールド
回路11が付加された点と第1のAD変換器2のラッチ
が2段構成(但し2段目は読出し川のデジタルデータと
しての利用のみ)になっている点が異なる。
In this embodiment, only the parts different from the first embodiment will be explained. The configuration is that a sample and hold circuit 11 is added to the output side of the DA converter W4, and the latch of the first AD converter 2 is a two-stage configuration (however, the second stage is only used for reading digital data). The difference is that it is .

先ず2つのラッチ回路3.12(サンプルホールドはア
ナログラッチと考える)を設ける理由を説明する。第1
実施例においては、第1のAD変換器2の出力ラッチ3
のデータが読出しレジスタ9に読み出されるまで、ラッ
チ3で曲回のデータを保持する必要があるために、第1
のAD変換器2の次回のAD変換及びラッチの開始タイ
ミングが制限されている。即ち、サンプリングレートの
上限がAD変換器の速度以外の所で制限されていること
になる。これを改善し第1のAD変換器2、DA変換器
4及び第2のAD変換器7の変換速度を上限まで利用す
ることにある。
First, the reason for providing two latch circuits 3 and 12 (sample and hold circuits are considered to be analog latches) will be explained. 1st
In the embodiment, the output latch 3 of the first AD converter 2
Since it is necessary to hold the data of the song in the latch 3 until the data of the first song is read out to the read register 9,
The next AD conversion and latch start timing of the AD converter 2 is limited. That is, the upper limit of the sampling rate is limited by something other than the speed of the AD converter. The purpose is to improve this and utilize the conversion speeds of the first AD converter 2, DA converter 4, and second AD converter 7 to the upper limit.

第4図を参照しながら第2実施例の動作を説明する。時
刻t0〜t1に第1のサンプルホールド回路1でサンプ
ルホールドし、次に時刻t2に第1のAD変換器2でサ
ンプルホールドした電圧をAD変換し、時刻t3には第
1のラッチ3でラッチをする。次にDA変換器4でDA
変換を行い(t4)、この変換結果を第3のサンプルホ
ールド回路11でサンプルホールドする(14〜ts)
。第1実施例と同様にこの間並行して第2のサンプルホ
ールド回路5によって入力のアナログ電圧π圧をさらに
サンプルホールドする(この例ではt2〜t3)。これ
らの2つの電圧(第3のサンプルホールド回路11でホ
ールドされたDA変換器4の出力電圧と、第1のサンプ
ルホールド回路lでホールドされ、さらに第2のサンプ
ルホールド回路5でホールドされた入力の電圧)の差を
第2のAD変換器7でAD変換する(t6)。この変換
結果をラッチ8でラッチしくt7)、レジスタ9で上位
ビットと合成し、その値を読み出す(ta )。
The operation of the second embodiment will be explained with reference to FIG. The first sample-and-hold circuit 1 samples and holds the voltage from time t0 to t1, then AD converts the sample-and-hold voltage in the first AD converter 2 at time t2, and latches it in the first latch 3 at time t3. do. Next, the DA converter 4
Conversion is performed (t4), and the conversion result is sampled and held in the third sample and hold circuit 11 (14~ts)
. Similar to the first embodiment, the input analog voltage π pressure is further sampled and held by the second sample and hold circuit 5 in parallel during this period (in this example, from t2 to t3). These two voltages (the output voltage of the DA converter 4 held in the third sample and hold circuit 11, and the input held in the first sample and hold circuit l and further held in the second sample and hold circuit 5) The second AD converter 7 performs AD conversion on the difference between the two voltages (voltages) (t6). This conversion result is latched in latch 8 (t7), combined with the upper bit in register 9, and its value is read out (ta).

このように、第1のAD変換器2のAD変換の結果は第
1のラッチ3でラッチされた後、デジタルデータとして
は第2のラッチ12で再ラツチされ(ts)、アナログ
データとしては第3のサンプルホールド回路11で保存
(ts)されており、また、入力のアナログ電圧は第2
のサンプルホールド回路5で保存(t3)されているた
めに、時刻t6以降は、第1のサンプルホールド回路1
とAD変換器2及び第1のラッチ回路3は、他の回路に
無関係に動作させることができる。
In this way, the result of AD conversion by the first AD converter 2 is latched by the first latch 3, and then relatched by the second latch 12 as digital data (ts), and as analog data, the result is latched by the first latch 3. The input analog voltage is stored (ts) in the sample hold circuit 11 of No. 3.
Since the data is stored in the first sample and hold circuit 5 (t3), after time t6, the first sample and hold circuit 1
The AD converter 2 and the first latch circuit 3 can be operated independently of other circuits.

第1実施例では、第2のラッチ12がないために全体の
データを読み出した後でなければ、第1のラッチ3に新
規のデータを取り込むことができなかったが、本実施例
では、全体のデータを読み出すまで第1のAD変換器2
のAD変換したデータは第2のラッ、チ12に保存され
ているために、全体のデータの読出しく第2のAD変換
器7のAD変換、データラッチ完了後になる)のタイミ
ングに無関係に第1のAD変換器2のAD変換したデー
タを第1のラッチ3に取込むことができる。
In the first embodiment, since the second latch 12 was not provided, new data could not be taken into the first latch 3 until after the entire data had been read. The first AD converter 2 until the data is read out.
Since the AD-converted data is stored in the second latch 12, the entire data can be read out regardless of the timing (after the AD conversion and data latching of the second AD converter 7). The AD-converted data of the first AD converter 2 can be taken into the first latch 3.

本実施例では時刻t4〜t6で新しい入力アナログデー
タをサンプリングし、時fill t aでAD変換し
、時刻t、で第1のラッチ3にデジタルデータ(上位ビ
ット)を保存している。
In this embodiment, new input analog data is sampled at times t4 to t6, AD converted at time fill ta, and digital data (upper bits) is stored in the first latch 3 at time t.

この結果、第1実施例では第1のサンプルホールドの時
間間隔が5クロツクであったのが、この第2実施例では
4クロツクに低減できている。
As a result, the time interval for the first sample and hold, which was 5 clocks in the first embodiment, can be reduced to 4 clocks in the second embodiment.

また、第2のサンプルホールド回路5と第3のサンプル
ホールド回路11のサンプルツーホールドオフセットが
同じになる様な構成にしておけば、第1実施例に比較し
てサンプルホールド回路のサンプルツーホールドオフセ
ットの影響は軽減することができる。
Furthermore, if the configuration is such that the sample-to-hold offsets of the second sample-hold circuit 5 and the third sample-hold circuit 11 are the same, the sample-to-hold offset of the sample-hold circuit will be lower than that of the first embodiment. The impact of this can be reduced.

続いて、本発明の第3実施例であるDA変換器について
説明する。
Next, a DA converter according to a third embodiment of the present invention will be described.

第5図は本実亦例のブロック図であり、第6図は本実施
例のタイミングチャートである。本実施例においても第
1実施例と異なる部分のみ説明する。構成としては、7
JJ2のサンプルホールド回路5が第1のサンプルホー
ルド回路1によってラッチされた電圧をラッチするので
はなく、入力されたアナログ電圧を直接ラッチする点及
びDA変換器4の出力側に、第1のAD変換器2のLS
Bの坏だけアナログ電圧を下げるレベルシフタ13をは
接続し、該レベルシフタ13の出力を演算回路6に入力
している点か異なる。
FIG. 5 is a block diagram of this example, and FIG. 6 is a timing chart of this example. In this embodiment as well, only the parts that are different from the first embodiment will be explained. The composition is 7
The sample-and-hold circuit 5 of JJ2 does not latch the voltage latched by the first sample-and-hold circuit 1, but directly latches the input analog voltage, and the first AD LS of converter 2
The difference is that a level shifter 13 that lowers the analog voltage by the amount indicated by B is connected, and the output of the level shifter 13 is input to the arithmetic circuit 6.

次に、本実施例の動作を第6図を参照しながら説明する
。先ず時刻t。〜t、に第1のサンプルホールド回路1
で入力アナログ電圧をサンプルホールドしくレベルA)
、次に時61 t 2に第1のAD変換器2でAD変換
する。時刻t3には、ラッチ回路3によってラッチされ
、このデータなりA変換器4でDA変換する(t4)。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIG. First, time t. ~t, the first sample and hold circuit 1
Sample and hold the input analog voltage at level A)
Then, at time 61 t 2, the first AD converter 2 performs AD conversion. At time t3, the data is latched by the latch circuit 3, and the data is DA-converted by the A converter 4 (t4).

ラッチ回路3でラッチされた上位ビットのデータは、下
位ビットのデータがAD変換された後、全体データとし
て読み出されるまでラッチ3で保持される。
The upper bit data latched by the latch circuit 3 is held in the latch 3 until it is read out as the entire data after the lower bit data is AD converted.

この間変化している入力のアナログ電圧をt3〜t4期
間で第2のサンプルホールド回路5によってサンプルホ
ールドする(レベルB)。このサンプルホールドされた
電圧から、DA変換器4の出力よりAD変換器2の4L
SBだけ下げた出力(第6図のシフトされたDA出力)
を引いた電圧を、第2のAD変換器7でAD変換する(
t5)。このAD変換の結果をラッチ8でラッチし、こ
れを上位ビットのデータとレジスタ9で合成して全体の
データとして読み出す(t7)。
The input analog voltage that is changing during this period is sampled and held by the second sample and hold circuit 5 during the period t3 to t4 (level B). From this sampled and held voltage, 4L of AD converter 2 is output from DA converter 4.
Output lowered by SB (shifted DA output in Figure 6)
The voltage from which is subtracted is AD-converted by the second AD converter 7 (
t5). The result of this AD conversion is latched by the latch 8, combined with the upper bit data by the register 9, and read out as the entire data (t7).

本実施例の特徴は、第2のAD変換器7で下位ビットを
AD変換するときまでの入力のアナログ電圧の変化が(
完全にではないが)抽出できる点にある。第6図におい
て、ハツチングを施した範囲が下位ビットのAD変換器
7のダイナミックレンジ(変換可能範囲)であるので、
ここで説明したように第1のサンプルホールドから第2
のサンプルホールドまでの入力アナログ電圧の変化量が
前記第2のAD変換器7のダイナミックレンジを超える
様な場合は、下位ビットをすべてセットした値しかとれ
ないが、それ以下の変化に対しては、第2のサンプルホ
ールドの時刻までの入力アナログ電圧の変化を検出し変
換することができる。
The feature of this embodiment is that the change in the input analog voltage until the second AD converter 7 AD converts the lower bits is (
Although not completely), it is possible to extract it. In FIG. 6, the hatched range is the dynamic range (convertible range) of the AD converter 7 for lower bits, so
from the first sample hold to the second sample hold as described here.
If the amount of change in the input analog voltage up to the sample hold exceeds the dynamic range of the second AD converter 7, only the value with all lower bits set can be taken; , the change in the input analog voltage up to the second sample-and-hold time can be detected and converted.

なお、AD変換ja2は、サンプルホールド回路1で保
持している入力アナログ電圧(レベルA)のうちLSB
以下の電圧はAD変換できないから、DA変換器4の出
力はレベルAよりその変換できない電圧分だけ低い。し
たがって、ハツチング部の最低゛レベルは、レベルAよ
り1/2LSB〜11/2LSBだけ低い。
Note that the AD conversion ja2 converts the LSB of the input analog voltage (level A) held in the sample hold circuit 1.
Since voltages below cannot be AD converted, the output of the DA converter 4 is lower than level A by the voltage that cannot be converted. Therefore, the lowest level of the hatched portion is lower than level A by 1/2 LSB to 11/2 LSB.

又、第2のサンプルホールド回路5に入力アナログ電圧
を直接供給しただけでは5入力アナログ電圧が第1のA
D変換器2の動作中に低下したとき、第2のAD変換器
7の入力が負となって変換器7が変換不能となることが
多い。そこで、レベルシフタ13で基準レベルを下げ、
入力アナログ電圧が館述のように低下してもできるだけ
変換できるようにしている。
Moreover, if the input analog voltage is only directly supplied to the second sample and hold circuit 5, the 5 input analog voltage will not be the same as the first A.
When the voltage decreases during operation of the D converter 2, the input to the second AD converter 7 becomes negative, and the converter 7 often becomes unable to perform conversion. Therefore, lower the reference level using the level shifter 13,
Even if the input analog voltage drops as described above, it is possible to convert as much as possible.

より深い理解のために、第1実施例のタイミング・チャ
ートに第6図のアナログ電圧と同じ波JFgを古き加え
た第7図と、前記第6図を比較してみる。
For a deeper understanding, let's compare FIG. 6 with FIG. 7, which is a timing chart of the first embodiment in which the same wave JFg as the analog voltage in FIG. 6 is added.

第7図においては、第2のサンプルホールド回路5の出
力は、第1のサンプルホールド回路1の出力を保持しつ
づけるのみであるため、AD変換の最終結果は第1のサ
ンプルホールド回路1で保持された値イであるのに対し
、第6図にあっては、第1のサンプルホールド回路lが
サンプルホールドした後のアナログ電圧の変化分を含ん
だ値口になる。さらに、第1実施例の様にサンプルホー
ルドが2段カスケードされないため、サンプルホールド
回路のホールド時のサグの影響も少なくなる。
In FIG. 7, the output of the second sample and hold circuit 5 only continues to hold the output of the first sample and hold circuit 1, so the final result of AD conversion is held in the first sample and hold circuit 1. In contrast, in FIG. 6, the value is a value that includes the change in analog voltage after being sampled and held by the first sample and hold circuit l. Furthermore, since the sample and hold circuits are not cascaded in two stages as in the first embodiment, the influence of sag during hold in the sample and hold circuit is also reduced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以F説明したように、本発明によれば、直並列型AD変
換器において、第2のAD変換器に専用のサンプルホー
ルド回路を設けて無駄な時間を少くしており、第1.第
2のAD変換器の変換速度を上げないで全体のAD変換
速度を上げることができる。
As described below, according to the present invention, in a series/parallel type AD converter, a dedicated sample and hold circuit is provided in the second AD converter to reduce wasted time. The overall AD conversion speed can be increased without increasing the conversion speed of the second AD converter.

請求項2の発明では、更に、第2のAD変換器に専用の
サンプルホールド回路に、入力アナログ電圧を直接供給
し、DA変換器の後にレベルシフタを接続して、第1の
AD変換器の変換動作中における入力アナログ電圧の変
化分をも抽出しAD変換することができる。
In the invention of claim 2, the input analog voltage is further directly supplied to a sample hold circuit dedicated to the second AD converter, and a level shifter is connected after the DA converter, so that the conversion of the first AD converter is performed. Changes in input analog voltage during operation can also be extracted and AD converted.

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

第1図は本発明の第1実施例のブロック図、第2図は同
実施例のタイミングチャート、第3図は本発明の第2実
施例のブロック図、第4図は同実施例のタイミングチャ
ート5第5図は本発明の第3実施例のブロック図、第6
図は同実施例の動作説明図、第7図は第1実施例の動作
説明図、第8図は従来例のブロック図、第9図は同従来
例のタイミングチャートである。 1・−・−サンプルホールド回路 2・・・・・・第1のADf:換器 4・−−−−−OA変換器 5−−−−−−第2のAD変換器に専用のサンプルホー
ルド回路 7・・・・・・第2のAD変換器 13−−−−−−レベルシフタ 、/
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart of the same embodiment, FIG. 3 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a timing chart of the same embodiment. Chart 5 Figure 5 is a block diagram of the third embodiment of the present invention, and Figure 6 is a block diagram of the third embodiment of the present invention.
7 is an explanatory diagram of the operation of the first embodiment, FIG. 8 is a block diagram of the conventional example, and FIG. 9 is a timing chart of the conventional example. 1.----Sample hold circuit 2...First ADf: Converter 4----OA converter 5----Sample hold dedicated to the second AD converter Circuit 7...Second AD converter 13---Level shifter,/

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力アナログ電圧を第1のアナログデジタル変換
器で粗くアナログデジタル変換し、その変換結果をデジ
タルアナログ変換し、そのアナログ変換結果と入力アナ
ログ電圧との差を第2のアナログデジタル変換器で細か
くアナログデジタル変換して、第1のアナログデジタル
変換器の変換結果と第2のアナログデジタル変換器の変
換結果より出力デジタルデータを生成するアナログデジ
タル変換器であって、第2のアナログデジタル変換器へ
の入力アナログ電圧の入力部に、専用のサンプルホール
ド回路を設けたことを特徴とするアナログデジタル変換
器。
(1) Roughly analog-to-digital converting the input analog voltage with a first analog-to-digital converter, converting the conversion result into digital-to-analog, and converting the difference between the analog conversion result and the input analog voltage into the second analog-to-digital converter. An analog-to-digital converter that performs fine analog-to-digital conversion to generate output digital data from the conversion result of the first analog-to-digital converter and the conversion result of the second analog-to-digital converter, the second analog-to-digital converter An analog-to-digital converter characterized by having a dedicated sample-and-hold circuit provided at the input section for inputting analog voltage to the converter.
(2)第2のアナログデジタル変換器に専用のサンプル
ホールド回路に、入力アナログ電圧を直接供給するよう
に構成し、かつ第1のアナログデジタル変換器の変換結
果をデジタルアナログ変換するデジタルアナログ変換器
の出力側に、その出力レベルを第1のアナログデジタル
変換器の1/2LSB分だけ下げるレベルシフタを接続
したことを特徴とする請求項1記載のアナログデジタル
変換器。
(2) A digital-to-analog converter configured to directly supply the input analog voltage to a sample hold circuit dedicated to the second analog-to-digital converter, and converting the conversion result of the first analog-to-digital converter into digital-to-analog. 2. The analog-to-digital converter according to claim 1, further comprising a level shifter connected to the output side of the converter for lowering the output level by 1/2 LSB of the first analog-to-digital converter.
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